JP2005161727A - 繊維成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維マットの内部に配置されたバインダ樹脂の水系分散体を加熱プレス工程により其の内部から表層へと移動させることで、バインダ樹脂量を増加させることなく湿熱老化性を向上させた繊維成形体を提供することにある。
【解決手段】バインダ樹脂の水系分散体と繊維とを含む繊維体１の両面に繊維を含む繊維層体２，２を配置することで積層構造状態の繊維マット３を作成する繊維マット作成工程と、前記繊維マット３をバインダ樹脂が溶融する温度まで加熱及び圧縮する加熱プレス工程と、前記加熱プレス工程後の繊維マット３を冷却及び圧縮して所定形状に成形する冷間プレス工程とを有する繊維成形体の製造方法。
【選択図】 図３

Description

本発明は繊維成形体の製造方法に関する。例えば、車両用の内装材として使用される繊維成形体の製造方法に関する。

車両用や建築物の内装材には、所定の強度を有する繊維成形体（ハードボード）が使用されることが多い。このため種々な繊維成形体の製造方法が提案されている。例えば生分解性の繊維マットに、生分解性のバインダ樹脂を含む水系分散体を繊維マット表面から付与する。次に繊維マットをプレス型で挟み込み、その状態で繊維マットを加熱及び圧縮（加熱プレス）した後に冷却する製造方法がある（特許文献１参照。）。この製造方法によれば、繊維マット内部からそのプレス型接触面への水（水蒸気）の流れが発生する。この水（水蒸気）の流れにより、繊維マットの厚み方向に溶融したバインダ樹脂を移動させることができる。その状態で繊維マットを冷却しバインダ樹脂を固定する。このため製造された繊維成形体では、その厚み方向に極端な偏りがなくバインダ樹脂が分布する。
特開２００３−５５８７１号公報

しかし上記の繊維成形体の製造方法では、製造される繊維成形体の湿熱老化性が若干劣るという問題があった。つまり時間経過と共に繊維成形体の板厚が増加し、その強度が低下するのである。この湿熱老化性の悪化は、繊維成形体内部の繊維（内部繊維）同士の接着性が低下し繊維成形体がその内部から膨張することによる。つまり上記の製造方法では、水（水蒸気）の流れにより繊維マット内部よりもその表層部分にバインダ樹脂が分布し易い。更に繊維マットの表面からバインダ樹脂の水系分散体を付与する。このとき繊維マットが密に交絡されていると、その内部に水系分散体が浸透しづらくなる。このため水系分散体は、繊維マットの表層付近に保持された状態となる。プレス型の近くの水は、加熱プレス工程時に一気に加熱される。このとき急激な水（水蒸気）の流れが発生し、その流れによってバインダ樹脂が必要以上に表層付近に移動してしまうのである。このようにして製造された繊維成形体は、その表層付近と比較して内部のバインダ樹脂量が若干低いものとなる。このため時間経過に伴い、その内部繊維の接着性が低下するのである。
ここで必要以上のバインダ樹脂を繊維マットに付与し、繊維成形体の湿熱老化性の向上を図ることもできる。しかし、繊維成形体内部の余分なバインダ樹脂の重量だけ繊維成形体の重量が増加してしまう。
本発明は、上述した点に鑑みて創案されたものである。つまり本発明が解決しようとする課題は、繊維マットの内部に配置されたバインダ樹脂の水系分散体を加熱プレス工程によりその内部から表層へと移動させることで、バインダ樹脂量を増加させることなく湿熱老化性を向上させた繊維成形体を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の各発明は次の手段をとる。
先ず第１の発明に係る繊維成形体の製造方法は、バインダ樹脂の水系分散体と繊維とを含む繊維体の両面に繊維を含む繊維層体を配置することで積層構造状態の繊維マットを作成する繊維マット作成工程と、その繊維マットをバインダ樹脂が溶融する温度まで加熱及び圧縮する加熱プレス工程と、その加熱プレス工程後の繊維マットを冷却及び圧縮して所定形状に成形する冷間プレス工程とを有することを特徴とする。
この第１の発明によれば、バインダ樹脂の水系分散体と繊維とを含む繊維体の両面に繊維を含む繊維層体を配置して積層構造状態の繊維マットを作成することで、バインダ樹脂の水系分散体を繊維マット内部に保持する。これにより加熱プレス工程時に繊維マットから水系分散体中の水が急激に蒸発することを防ぐ。また繊維マット内部にバインダ樹脂を保持することで、バインダ樹脂が表層付近に移動しても繊維接着のために十分なバインダ樹脂量がその内部に保持されたまま残る。このため冷間プレス工程を経て製造される繊維成形体は、その厚み方向においてバインダ樹脂がより均一に分布した状態となる。結果としてバインダ樹脂量を増加させることなく、繊維成形体の湿熱老化性の向上を図ることができる。

次に第２の発明に係る繊維成形体の製造方法は、繊維を含む繊維層体を重ね合せるように配置すると共に少なくとも一方の繊維層体の重ね合せ面にバインダ樹脂の水系分散体を付与して積層構造状態の繊維マットを作成する繊維マット作成工程と、その繊維マットをバインダ樹脂が溶融する温度まで加熱及び圧縮する加熱プレス工程と、その加熱プレス工程後の繊維マットを冷却及び圧縮して所定形状に成形する冷間プレス工程とを有することを特徴とする。
この第２の発明によれば、繊維を含む繊維層体を重ね合せるように配置すると共に少なくとも一方の繊維層体の重ね合せ面にバインダ樹脂の水系分散体を付与して積層構造状態の繊維マットを作成することで、バインダ樹脂の水系分散体を繊維マット内部に保持する。これにより加熱プレス工程時に繊維マットから水系分散体中の水が急激に蒸発することを防ぐ。また繊維マット内部にバインダ樹脂を保持することで、バインダ樹脂が表層付近に移動しても繊維接着のために十分なバインダ樹脂量がその内部に保持されたまま残る。このため冷間プレス工程を経て製造される繊維成形体は、その厚み方向においてバインダ樹脂がより均一に分布した状態となる。結果としてバインダ樹脂量を増加させることなく、繊維成形体の湿熱老化性の向上を図ることができる。

次に第３の発明に係る繊維成形体の製造方法は、上述した第１の発明又は第２の発明において、その繊維層体と繊維体とは植物性繊維からなると共にそのバインダ樹脂は脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂であることを特徴とする。
この第３の発明によれば、植物性繊維の繊維マットと脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂のバインダ樹脂とを成分とすることで生分解性の繊維成形体を製造することができる。

次に第４の発明に係る繊維成形体の製造方法は、上述した第３の発明の発明においてその植物性繊維はケナフ由来の繊維であり、且つその脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂はポリ乳酸であることを特徴とする。
この第４の発明によれば、ケナフ由来の繊維とポリ乳酸とにより低コストな非石油系の繊維成形体を製造することができる。

上述した本発明によれば、次の効果を得ることができる。
先ず第１の発明及び第２の発明によれば、バインダ樹脂量を増加させることなく繊維成形体の湿熱老化性の向上を図ることができる。
次に第３の発明によれば、生分解性の繊維成形体を製造できる。
次に第４の発明によれば、低コストな非石油系の繊維成形体を製造できる。

以下に本発明を実施するための最良の形態の実施例を説明する。
なお下記の製造方法によって製造された繊維成形体をプレボードという。プレボードは、所定の製品とするために汎用の方法で更に成形される。そして製品としての所定の形状を有する繊維成形体（ハードボード）となる。本発明にいう繊維成形体は、そのいずれ（プレボード，ハードボード）をも含むものである。

［第一の実施形態］
第一の実施形態について図１から図４を用いて説明する。図１は付与工程時の繊維体の断面図、図２は繊維マット作成工程時の繊維マットの断面図、図３は加熱プレス工程時の繊維マットの断面図、図４は繊維成形体の断面図である。なお、各図に示される色の濃淡はバインダ樹脂の濃度の高低を示す。
第一の実施形態に係る繊維成形体の製造方法は、繊維マットを作成する繊維マット作成工程と，その繊維マットを加熱及び圧縮する加熱プレス工程と，その加熱プレス工程後の繊維マットを冷却する冷間プレス工程とからなる。
また繊維マットは、繊維体１と繊維層体２とからなる。この繊維層体２は、繊維を積層した後に交絡すること（予備工程）によって製造されたものである。繊維体１は、原則として予備工程の後にバインダ樹脂の水系分散体を付与（付与工程）されたものである。
以下に各工程について説明する。
（予備工程）
予備工程は、原則として繊維積層工程と交絡工程とからなる。
先ず繊維積層工程では、汎用の方法により繊維を積層させる。例えば、カード，フリース，エアーレイ等の公知の繊維積層法を用いる。積層された繊維を繊維ウェブという。
次に交絡工程では、汎用の方法により繊維ウェブを交絡させる。例えば、ニードル・パンチ，ステッチ・ボンド等の公知の交絡法を用いる。好ましくはニードル・パンチを交絡法として用いる。ニードル・パンチによれば繊維ウェブは密に交絡されるため、繊維密度の高い繊維体１及び繊維層体２が作成される。

なお繊維体１の作成においては、その必要に応じて交絡工程が省略される場合がある。つまり、積層工程後の繊維体１に対して直ちに後述の付与工程を行ってもよい。例えば繊維層体２上に繊維体１を積層（繊維ウェブの状態）して、その繊維体１にバインダ樹脂の水系分散体を付与する。また繊維とバインダ樹脂の水系分散体とを混合した後に、その混合物を繊維体１として繊維層体２上に付与してもよい。このようにすれば、繊維体１の製造工程数を減らすことができる。また条件等に応じて適量の繊維体１を供給できる。

繊維体１と繊維層体２とに含まれる繊維は、天然繊維又は化学繊維からなる。化学繊維とは、合成高分子からなる合成繊維，天然繊維を一旦溶融させた後に再凝固させた再生繊維，天然繊維を化学処理した半合成繊維のことをいう。また天然繊維とは、植物繊維と動物繊維のことをいう。動物繊維とは動物の皮膚を覆う毛や絹のことをいう。植物繊維とは草本類や木本類から得られる繊維であって、綿のような実の表皮細胞からなる繊維，麻などの靭皮繊維，木本類等の木質部を形成する木材繊維のことをいう。また植物繊維の原料となる草本類や木本類は、廃材，乾燥した藁などの様に採取後にある程度の時間が経過していても原料として使用できる。
なお繊維は、上述の繊維を単独で又は二種類以上の繊維を混合して繊維体１と繊維層体２とに使用することもできる。また繊維体１と繊維層体２，２とはそれぞれ同一繊維で構成されていてもよく、それぞれ異なる繊維で構成されていてもよい。
また使用される繊維は生分解性を有することが望ましい。例えば、獣毛類や植物由来のリグノセルロース系，セルロース系の繊維を用いることができる。好ましくは草本植物由来の繊維であり、より好ましくは一年生草本植物である。具体的にはケナフ，ジュート，ザイザル，フラックス，さとうきび等である。一年生草本植物は成長が早く安価な原料であるため、その入手が容易となる。さらにケナフの靭皮から採取される繊維（ケナフ繊維）は一般の植物繊維に比較して高強度であるため望ましい。またケナフ繊維は長繊維でもあるため、ニードル・パンチを行うことで一本のケナフ繊維に対して複数のケナフ繊維が絡み合う。このため交絡されたケナフ繊維同士は解けづらいものとなる。つまりケナフ繊維同士が長期にわたって密な状態を維持し続ける。このことからケナフ繊維をニードル・パンチにて交絡させて製造した繊維体１と繊維層体２とは、その繊維同士が解けることによる板厚増加を長期に亘り低減又は防止することができる。
更に繊維体１と繊維層体２とには、繊維以外のものが含まれていてもよい。つまり草本類や木本類そのもの（以下、木質材料という。）を細分化して繊維体１と繊維層体２とに使用できる。細分化とは、汎用の方法によりチップ状，粒子状（粉状を含む。），針状，繊維状に加工することをいう。好ましくは木質材料を繊維状に細分化して繊維体１と繊維層体２とに使用する。繊維状の木質材料はニードル・パンチにより互いに絡み合わせることで安定した集合状態をとる。例えばケナフの靭皮や木質部（芯部）を繊維状，チップ状等に加工したものを繊維体１と繊維層体２とに使用できる。
なお繊維体１と繊維層体２とには補強材，防腐剤，着色剤等を添加してもよい。

（付与工程）
上述の繊維体１には、バインダ樹脂の水系分散体が汎用の方法により付与される。例えば、ロール・コータ，注入ガン等を用いる。ここでスプレーやエアロゾル等を用いることが好ましい。スプレー等でバインダ樹脂の水系分散体を微粒子化すると、繊維体１の一定の深さ迄より良好にバインダ樹脂の水系分散体を供給できる。なお、バインダ樹脂の水系分散体をスプレーやエアロゾル等によって繊維体１に付与する場合には、その粘度が３００ｍＰａ・ｓ（２５℃）〜２０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）であることが望ましい。
ここでバインダ樹脂の水系分散体とは、バインダ樹脂が分散（ディスパージョン）状態或いは乳化（エマルジョン）状態で溶媒である水に含まれたものをいう。

またバインダ樹脂の水系分散体は、全繊維マット３の重量に対してバインダ樹脂の割合が１０〜５０重量％となるように繊維体１に付与することが望ましい。含まれるバインダ樹脂の重量比を高くすると製造された繊維成形体５の重量が大きくなる。一方、バインダ樹脂の重量比を低くすると繊維成形体５の強度が低下するおそれがある。より望ましくは、その割合が２５〜３５重量％である。この範囲内であれば、繊維成形体５の重量を増加させることなく求められる繊維成形体５の強度を確実に確保できる。
更にバインダ樹脂の水系分散体は、全繊維マット３に対してバインダ樹脂の割合が１０〜５０重量％のときに、全水系分散体に対して含まれる水の割合が６０〜８０重量％であることが好ましい。含まれる水の割合が少ないとバインダ樹脂が溶媒である水に均等に分散した状態を実現できない。一方、水の割合が多いと水の流れが大きくなり表層部分にバインダ樹脂が移動し、厚み方向で偏りができる。また、繊維マット３内の水分の蒸発に時間がかかるため後述の加熱プレス工程の時間が長くなる。より好ましくは全繊維マット３に対してバインダ樹脂の割合が２５〜３０重量％のときに、その割合が７１〜７３重量％である。この範囲内であれば、バインダ樹脂が溶媒である水に均等に分散した状態となると共に加熱プレス工程の時間が必要以上に長くなることはない。
なお繊維成形体５の強度を維持するのに十分なバインダ樹脂の水系分散体が繊維体１に付与されていれば、繊維層体２，２にはバインダ樹脂の水系分散体を付与する必要はないものである。

使用されるバインダ樹脂は、後述の製造方法で溶媒（主として水）に分散可能で且つ繊維同士を結合可能なものであればよい。例えば、ポリオレフィン，ポリエステル，架橋反応前のポリウレタン等を用いることができる。
またバインダ樹脂は生分解性を有していることが望ましい。好ましくは脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂である。脂肪族ポリエステルのエステル結合は加水分解を受け易く、その分解により生ずるアルコールやカルボン酸は毒性が極めて低い。脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂としてはポリ乳酸，乳酸と他のヒドロキシカルボン酸との共重合体，ポリブチレンサクシネート，ポリエチレンサクシネート，ポリブチレンアジペート等の二塩基酸ポリエステル，ポリカプロラクトン，カプロラクトンと他のヒドロキシカルボン酸との共重合体などが挙げられる。脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂は一種類のみ又は二種類以上を混合した状態でバインダ樹脂として使用できる。
更にバインダ樹脂はポリ乳酸であることが特に好ましい。ポリ乳酸は、分散剤を添加しないか或いは他に比して少量添加するだけで水に分散可能なためである。またポリ乳酸は、非石油系の植物由来のものであるため環境に優しい。更にポリ乳酸は、その入手が容易であり安価なため繊維成形体５の製造コストを抑えることができる。またポリ乳酸は、脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂の中では比較的生分解されづらい。このため製造される繊維成形体５の耐久性も高くなる。なおポリ乳酸としては、ポリＬ−乳酸，ポリＤ−乳酸，およびこれらの混合物又は共重合体を用いることができる。

バインダ樹脂の水系分散体に使用される溶媒としては、水又は水と極性溶媒等との混和物が用いられる。好ましくは水のみである。極性溶媒としてはアルコール類，アセトン，酢酸エチル等が挙げられる。また溶媒には、分散剤，増粘剤，表面平滑剤，離型剤，撥水剤，流動性調整剤などが含有されていてもよい。
バインダ樹脂の水系分散体の製造方法としては、加圧分散法，直接分散法，生分解性樹脂の有機溶媒溶液を、カチオン性高分子化合物やアニオン性高分子化合物やポリビニルアルコールを含む水溶液中に添加攪拌して分散させた後に有機溶媒を除去する方法，生分解性樹脂を加熱溶融させた後にカチオン性高分子化合物又はアニオン性高分子化合物とポリビニルアルコールとを含む水溶液を添加攪拌して生分解性樹脂を水に分散させる転相法等の公知の方法を採ることができる。

（繊維マット作成工程）
次に繊維体１の両側には繊維層体２が配置される。つまり繊維体１は、後述の加熱プレス工程時に直接プレス型７，７に接触しない位置に配置される。このためプレス型７，７の温度が先ず繊維層体２に伝わる。次に繊維層体２からの熱により徐々に繊維体１が加熱される。そして繊維体１が加熱されることで初めてバインダ樹脂の水系分散体が加熱，蒸発するのである。つまり繊維層体２，２は、プレス型７，７の熱の伝わりを遅くする断熱材の役割を果たす。第一の実施形態では、繊維マット３の圧縮方向に繊維層体２，繊維体１，繊維層体２の順で積層される。つまり図２のように、繊維体１の両面を二枚の繊維層体２で挟み込む形で繊維層体２と繊維体１とが積層される。
ここで繊維体の両側に繊維層体が配置されるとは、繊維マット３となった状態で繊維体１の両側に繊維層体２が位置する状態（積層構造状態）となればよいことをいう。つまり、その作成過程は問わない。例えば切込みを入れた一枚の繊維層体２に繊維体１を挿入して、繊維体１の両側に繊維層体２を配置させることもできる。

本工程で使用される繊維体１と繊維層体２，２の厚みは、製造される繊維成形体５の大きさにより適宜設定される。第一の実施形態では、繊維体１の厚みと比較して繊維層体２の厚みが大きい。このため繊維体１中の水が確実に繊維マット３内に保持される。このため、繊維体１中の水の急激な蒸発が更に確実に防止される。また厚めの繊維成形体５を製造する場合には、図２で見て繊維体１の下側の繊維層体２を上側の繊維層体２よりも厚めにしてもよい。バインダ樹脂の水系分散体は重力により下方向に自然と移動して行くため、厚めの繊維成形体５であってもバインダ樹脂を均一に分布できる。
更に断熱効果の高い繊維層体２，２を使用する場合には、繊維層体２，２の厚みを小さくすることもできる。例えば繊維層体２，２の繊維密度を高めてその断熱効果を高める。

（加熱プレス工程）
次に繊維マット３は、汎用の方法によりバインダ樹脂が溶融する温度まで加熱及び圧縮される。加熱手段としては遠赤外線熱，マイクロ波熱，加熱ローラ等が使用できる。第一の実施形態の加熱装置は、対をなす平板状のプレス型７，７からなる。プレス型７，７には汎用の加熱手段が取付けられる。図３で見て繊維マット３の上下方向からプレス型７，７で繊維マット３を挟み込みつつ加熱及び圧縮する。
プレス温度は使用されるバインダ樹脂の融点により適宜決定される。このプレス温度は、水の沸点よりも高いことが好ましい。水（水蒸気）の流れによりバインダ樹脂を効率よく移動させるためである。なおプレス温度（℃）とは、プレス型７，７の表面温度（℃）のことを意味する。

（冷間プレス工程）
次に、繊維マット３を汎用の方法により冷却する。例えば、空気，水等の汎用の冷却手段を備えた対をなす冷却ローラの間に繊維マット３を挟み込むことで冷却できる。なお冷却するとは、少なくとも人が取り扱うのに適した温度にまで繊維マット３の温度を下げることをいう。冷却することで取り扱いが容易となる。
加熱プレス工程の後、繊維マット３を速やかに冷却することが望ましい。繊維マット３内の繊維の損傷を防止又は低減するためである。

次に第一の実施形態の作用・効果について説明する。
先ず図１の繊維体１は、図２のように繊維層体２，２に挟み込む形で繊維マット３内部に保持される。この状態で図３の加熱プレス工程を行うと、先ずプレス型７，７に直接接触する繊維層体２の表面に熱が与えられる。その与えられた熱は、繊維層体２，２を通じて繊維体１に徐々に伝達されることとなる。このため繊維体１内の水は、加熱プレス工程において一気に加熱されることはない。つまり急激な水（水蒸気）の流れが発生するということはない。なお繊維体１内の水は、時間経過と共に徐々に加熱され蒸発していく。
次に繊維体１内の水分が蒸発し、繊維マット３内部からプレス型方向に水（水蒸気）の流れが生じる。それと同時に繊維マット３内部のバインダ樹脂は溶融して流動性を持つ。つまりバインダ樹脂は、図３の色の濃淡に示す通り水（水蒸気）の流れによって其の内部から表層へ向かって移動する。このとき水は、繊維マット３の内部にある。このため、水が移動するためには必ず繊維層体２の中を通らなければならない。よって全ての水をバインダ樹脂の移動のために有効に利用することができる。更にバインダ樹脂は繊維マット３の内部に位置する。つまり繊維マット３内部が最もバインダ樹脂濃度が高い状態にある。このためバインダ樹脂が繊維マット３表層付近に移行しても、繊維同士を接着するための十分なバインダ樹脂が繊維マット３内部に保持されたまま残ることとなる。
冷間プレス工程を経て製造される繊維成形体５は、図４に示すようにその厚み方向においてバインダ樹脂がより均一に分布した状態となる。このため繊維成形体５内部の繊維は、その表層付近の繊維の接着性とほぼ同一の接着性を有する。このため、時間経過と共にその内部の繊維の接着性だけが低下することはない。よって内部の繊維の膨張に伴う繊維成形体の板厚の増加を防止または低減することができる。結果としてバインダ樹脂量を増加させることなく、繊維成形体５の湿熱老化性の向上を図ることができる。

次に植物性繊維の繊維マット３と脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂のバインダ樹脂とを成分とすることで生分解性の繊維成形体５を製造することができる。つまり予定された作用効果を発揮し終えた繊維成形体５は、微生物等の働きで自然に水と二酸化炭素とに分解される。廃棄時に自然環境に負担をかけないため、環境に優しいものとなる。
次にケナフとポリ乳酸とを使用することで、より低コストな非石油系の繊維成形体５を製造できる。つまりそれらは植物由来の原料である。このため、その製造工程での炭酸ガス発生量も少ない。よって地球温暖化の防止にも役立つ環境保全に適したものである。

［第二の実施形態］
第二の実施形態について図５から図８を用いて説明する。図５は付与工程時の繊維層体の断面図、図６は繊維マット作成工程時の繊維マットの断面図、図７は加熱プレス工程時の繊維マットの断面図、図８は繊維成形体の断面図である。
第二の実施形態は、繊維マットを作成する繊維マット作成工程と，その繊維マットを圧縮及び加熱する加熱プレス工程と，その加熱プレス工程の後に繊維マットを冷却する冷間プレス工程とからなる。繊維マット作成工程において使用される繊維層体２は、繊維を積層した後に交絡する予備工程によって製造されたものである。つまり第二の実施形態は、上記第一の実施形態の繊維成形体の製造方法と基本的には同一の工程よりなる。このため、同一の工程については説明を省略する。また、同一の製造装置についても第一の実施形態の製造装置と対応する符号を付すことにより詳細な説明を省略する。

第二の実施形態で、第一の実施形態と異なる工程は付与工程と繊維マット作成工程である。つまり、図５に示す通り一枚の繊維層体２の一面（被付与面）にバインダ樹脂の水系分散体が付与される（付与工程）。このため図５のように繊維層体２の被付与面にはバインダ樹脂の水系分散体層２ａができる。次にその繊維層体に他の繊維層体２を重ね合せる。このとき、図６のように被付与面が繊維マット３の内側に配置されるように両繊維層体２，２を積層する。これによりバインダ樹脂の水系分散体層２ａは二枚の繊維層体２に挟まれた状態となる。つまりバインダ樹脂の水系分散体層２ａは、後述の加熱プレス工程時に直接プレス型７，７に接触しない位置に配置されることとなる。
なおバインダ樹脂の水系分散体層２ａは、繊維マット３となった状態でその両側に繊維層体２が配置（積層構造状態）されていればよい。つまり、その作成過程は問わない。例えば一枚の繊維層体２内にバインダ樹脂の水系分散体を注入して、バインダ樹脂の水系分散体層２ａの両側に繊維層体２を配置させてもよい。
第二の実施形態によっても、第一の実施形態の場合と同様の作用，効果を得ることができる。更に第二の実施形態では、繊維体１を用意する必要がないため部品点数を少なくすることができる。
なお上述の第二の実施形態は、一方の繊維層体２の重ね合せ面にのみバインダ樹脂の水系分散体を付与した場合の例である。このほかに、両方の繊維層体２の重ね合せ面にバインダ樹脂の水系分散体を付与してもよい。また繊維層体２を複数重ね合せる場合には、それぞれの重ね合せ面にバインダ樹脂の水系分散体を付与してもよい。

（実施例）
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
先ず、実施例に係る繊維成形体５の製造方法について説明する。
（予備工程）先ずケナフの靭皮から得られた繊維をカード法によって積層したウェブを使用した。つまり本実施例に係る繊維層体２，２は、１００％ケナフ由来の繊維によって成形されたものである。
（付与工程）次に上述の一枚の繊維層体２の表面から、図５のようにバインダ樹脂の水系分散体をスプレー塗付した。このとき繊維マット３中の繊維とバインダ樹脂の水系分散体中のバインダ樹脂との重量比が７０：３０となるように繊維層体２にバインダ樹脂の水系分散体を付与した。またバインダ樹脂の水系分散体は、ポリ乳酸（Ｌ−乳酸を９５％以上含有する。）を溶媒である水に分散させたものである。バインダ樹脂の水系分散体中の水の重量比は７２重量％（ポリ乳酸 ２８重量％）である。
なお、実施例におけるバインダ樹脂の水系分散体は、所定量の分散剤と水と酢酸エチルとからなる溶媒に所定量のポリ乳酸を加えた後、攪拌・加熱して酢酸エチルを十分に除去したものである。このため、バインダ樹脂の水系分散体の溶媒組成は水のみと考える。なお、分散剤の重量は無視できる程少ないものである。
（繊維マット作成工程）次に図６のように一枚の繊維層体２の被付与面２ａに、もう一枚の繊維層体２を重ね合せるように積層した。
このときの繊維マット３の厚みは、８０ｍｍである。
（加熱プレス工程）次に付与工程後の繊維マット３を、ホットプレス法を用いて下記の条件下で加熱及び圧縮した。なお、プレス温度は２３０℃（繊維マット３内部温度は２１０℃），加熱プレス時間は７０秒，プレス圧力は２４ｋｇｆ／ｃｍ^２である。
（冷間プレス工程）次に繊維マット３を、コールドプレス法を用いて冷却した。冷却温度２０℃で６０秒間冷却した。製造された繊維成形体５の厚みは２．３ｍｍである。

次に比較例に係る繊維成形体の製造方法について説明する。
比較例に係る繊維成形体は、予備工程と付与工程と加熱プレス工程と冷間プレス工程とにより製造される。各工程の条件は実施例と同じである。実施例１と異なるのは、比較される繊維マット（比較繊維マット）の繊維マット作成工程がないことである。つまり比較例に係る繊維成形体は、比較繊維マットの表層にバインダ樹脂の水系分散体をスプレー塗付した後に直接加熱プレス工程へと移行する。
なお加熱プレス前の比較繊維マットの厚みは、実施例１と同様８０ｍｍである。また製造された繊維成形体の厚みも実施例１と同様２．３ｍｍである。

（樹脂含率の測定法）先ず、上述の製造工程により製造された実施例及び比較例（いずれも厚さ約２．３ｍｍ）を厚さ方向に均等に三等分する。これにより、後述の表層部，裏層部，中間部のサンプル片が一つずつ得られる。次に各部のサンプル片から正確に１０ｍｇの試料をそれぞれ計り採る。さらに、その試料と同量（１０ｍｇ）の１００％ポリ乳酸（標準試料）を用意する。次に空のアルミセルとその試料（又は標準試料）とを炉内に対称的に配置する。空のアルミセルはベースとして計測するものである。そして、昇温速度１０℃／minで２１０℃まで昇温する。次にポリ乳酸が融解する温度（１７５℃）における、両者のポリ乳酸の融解熱量（J／ｇ）を熱電対により測定・記録する。試料中の樹脂含率（％）は以下の式に従って算出する。
なお、上述の１００％ポリ乳酸（標準試料）には、それぞれの繊維成形体の製造過程で加えられる熱と同様の熱（熱履歴）を予め加えたものを使用する。

樹脂含率（％）＝{（試料中のポリ乳酸の融解熱量）／（標準試料の融解熱量）}×１００

（板厚増加率の測定法）先ず上述の実施例に係る繊維成形体５と比較例に係る繊維成形体の厚み（ｍｍ）を測定する。次に各繊維成形体を、温度５０℃，相対湿度９５％の雰囲気中に８００時間載置する。次に各繊維成形体の厚み（ｍｍ）を再度測定する。そして下記の式により板厚増加率（％）を算出する。
なお各繊維成形体は、測定前に原則として温度２３℃，相対湿度５０％で２４時間載置した。また板厚増加率の測定は、温度２３℃，相対湿度５０％の室内で行った。

板厚増加率（％）＝{（試験後の板厚）／（試験前の板厚）}×１００

表１は繊維成形体の各位置の含有樹脂含量の分布比率を表した表である。
表層部とは、図８で見て上部位置にある層をいう。中間部とは、繊維成形体の厚み方向の中央位置にある層をいう。裏層部とは、図８で見て下部位置にある層をいう。
表１から実施例に係る繊維成形体５では、表層部，中間部，裏層部のすべてにおいてほぼ同一濃度のバインダ樹脂が含まれていることが分かる。つまり実施例に係る繊維成形体５では、その厚み方向にバインダ樹脂がほぼ均等に分布している。一方、比較例に係る繊維成形体では、表層部及び裏層部と比較して中間部のバインダ樹脂の濃度が低い。つまり比較例に係る繊維成形体では、その厚み方向にバインダ樹脂が不均等に分布している。

表２は繊維成形体の板厚増加率を表した表である。
表２から実施例に係る繊維成形体５では、比較例に係る繊維成形体と比較してその板厚増加率が低いことが分かる。つまり時間が経過しても、実施例に係る繊維成形体５の内部では繊維同士の接着性が高いことがわかった。
このことから繊維成形体中のバインダ樹脂濃度の偏りによって、その板厚が増加することがわかる。

［その他の実施工程の例］
以上本発明の各実施工程について説明したが、本発明を実施するための形態は上記実施工程に限定されるものではなく、その他各種の実施工程として実施できるものである。
先ず繊維体１と繊維層体２，２に繊維配向性を持たせてもよい。繊維体１と繊維層体２，２とが互いの繊維配向を直交して積層されることで、繊維マット３の強度が向上する。
次にバインダ樹脂の水系分散体には、分散安定化剤を使用することが好ましい。生分解性のバインダ樹脂を溶媒である水に安定的に分散させて保持することができる。
このときバインダ樹脂が脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂の場合には、平均分子量３０万以上のカチオン性高分子化合物又は平均分子量１００万以上のアニオン性高分子化合物と、ポリビニルアルコールとを重量比で、平均分子量３０万以上のカチオン性高分子化合物又は平均分子量１００万以上のアニオン性高分子化合物：ポリビニルアルコール＝８：２〜１：９の割合で使用する。
次にバインダ樹脂が溶媒である水に分散される際の粒子のメジアン径は、約２μm以上約１０μm以下の範囲であることが好ましい。この範囲であると、バインダ樹脂の水系分散体の浸透とともに、バインダ樹脂も繊維マット３内に拡散し且つ保持されやすいためである。また、相対的に少ないバインダ樹脂量で必要な接着力を得ることができる。より好ましくは、約３μm以上約７μm以下であり、さらに好ましくは、約４μm以上約６μm以下である。なお、平均粒子径は、各種粒度分布測定装置にて測定することができる。
次にケナフなどのリグノセルロース系あるいはセルロース系の繊維を用いる場合には、アニオン性の高分子化合物を含有していることが好ましい。アニオン性高分子化合物を用いると、繊維成形体５の形状（特に板厚）制御や強度（最大曲げ荷重）などに対して有利に作用し、所望の板厚でしかも高い強度の繊維成形体５を得ることができるためである。

本発明の繊維成形体の製造方法により製造された繊維成形体は、自動車のフロントシートやリアシートの内のバックボード，ドアトリム，天井の補強材，ホイールカバー，トランク部分のパッケージトレイ等に適用できる。

第一の実施形態の付与工程時の繊維体の断面図である。 第一の実施形態の繊維マット作成工程時の繊維マットの断面図である。 第一の実施形態の加熱プレス工程時の繊維マットの断面図である。 第一の実施形態の繊維成形体の断面図である。 第二の実施形態付与工程時の繊維体の断面図のである。 第二の実施形態の繊維マット作成工程時の繊維マットの断面図である。 第二の実施形態の加熱プレス工程時の繊維マットの断面図である。 第二の実施形態の繊維成形体の断面図である。

符号の説明

１ 繊維体
２ 繊維層体
２ａ バインダ樹脂の水系分散体層
３ 繊維マット
５ 繊維成形体
７ プレス型

Claims (4)

1. バインダ樹脂の水系分散体と繊維とを含む繊維体の両面に繊維を含む繊維層体を配置することで積層構造状態の繊維マットを作成する繊維マット作成工程と、
   前記繊維マットをバインダ樹脂が溶融する温度まで加熱及び圧縮する加熱プレス工程と、
   前記加熱プレス工程後の繊維マットを冷却及び圧縮して所定形状に成形する冷間プレス工程とを有する繊維成形体の製造方法。
2. 繊維を含む繊維層体を重ね合せるように配置すると共に少なくとも一方の該繊維層体の重ね合せ面にバインダ樹脂の水系分散体を付与して積層構造状態の繊維マットを作成する繊維マット作成工程と、
   前記繊維マットをバインダ樹脂が溶融する温度まで加熱及び圧縮する加熱プレス工程と、
   前記加熱プレス工程後の繊維マットを冷却及び圧縮して所定形状に成形する冷間プレス工程とを有する繊維成形体の製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の繊維成形体の製造方法であって、
   前記繊維層体と前記繊維体とは植物性繊維からなると共に、前記バインダ樹脂は脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂であることを特徴とする繊維成形体の製造方法。
4. 請求項３に記載の繊維成形体の製造方法において、
   前記植物性繊維はケナフ由来の繊維であり、且つ前記脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂はポリ乳酸であることを特徴とする繊維成形体の製造方法。