JP4354421B2 - 繊維成形体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、繊維をバインダ樹脂で結合して成形される繊維成形体の製造方法に関する。

樹脂繊維や木質繊維を、バインダ樹脂としての熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂によって結合することにより、ボードなどの成形体に成形する方法が公知である。この方法では、得られる成形体における繊維とバインダ樹脂の分布によって強度、曲げ強度や耐剥離性等の物性が変化するため、繊維にバインダ樹脂を安定した状態に供給する種々の工夫が行われている。例えば、繊維に水性分散液に調製したバインダ樹脂をスプレー散布等によって供給することで混合した後、乾燥させ、得られるバインダ樹脂混合繊維を所望の形状に堆積させ、熱風により加熱し、加圧成形する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、ケナフ繊維を堆積等によりマット化し、このマットを液状フェノール樹脂が保持された容器に浸漬させ、加熱乾燥させてから加圧成形する方法や、繊維を堆積させながら粉末状バインダ樹脂を堆積する繊維に供給し、加熱によって繊維に対して粉末状バインダ樹脂を定着させてから、加熱加圧成形する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）
特許第２７１８１６７号公報 特開２００２−１９２５０７号公報

しかし、繊維に水性分散液を供給後、乾燥させてから堆積させる方法は、繊維の乾燥時と堆積後の成形時の二度にわたって加熱処理するため、操作が煩雑である。また、マット状の繊維を液状バインダ樹脂に浸漬させる方法では、バインダ樹脂の量を調節しにくい。粉末状バインダ樹脂を繊維の堆積と共に供給する方法では、上述の通り、粉末状バインダ樹脂が繊維に対して安定しにくく、堆積中における粉末状バインダ樹脂の移動、特に自重による堆積体からの脱落や下部への集中が生じるおそれがある。
また、例えば、上述の液状フェノール樹脂やバインダ樹脂の水性分散液などを堆積した繊維に供給し、そのまま加熱加圧成形することができる。しかし、例えば、成形型によって加熱すると、溶媒や分散媒が加熱部位で集中的に蒸発するため、堆積繊維内部に集中的に蒸発する部分に向かう流れが生じ、これによってバインダ樹脂も移動し、偏在化してしまうことが多くある。

そこで、本発明では、効率よくバインダ樹脂が分散した繊維成形体を製造する方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、繊維と流動性が付与されたバインダ樹脂液とを含む成形原体を、バインダ樹脂が溶融せず且つバインダ樹脂液の液状媒体の沸点±２０℃の範囲の温度に加熱すると共に加圧して、前記成形原体中の液状媒体を蒸発させる乾燥工程を備える繊維成形体の製造方法である。
この発明によれば、成形原体を加圧することで、流動性を有するバインダ樹脂液を繊維間に浸透させることができ、この状態で、バインダ樹脂液の液状媒体を蒸発させることで、バインダ樹脂の流動性を低下させてバインダ樹脂を繊維間に分散した状態で安定化できる。このときの加熱温度を沸点±２０℃とすることにより液状媒体の蒸発を緩やかにすることができ、加圧によって繊維やバインダ樹脂液を密着させることにより、内部までより早く熱を伝達することができる。このため、この乾燥工程では、液状媒体の蒸発に起因する流れによってバインダ樹脂が移動することを良好に抑制できる。したがって、本発明では、流動性を付与したバインダ樹脂液を用いて繊維間に良好にバインダ樹脂を分散できるとともに、分散状態を効率よく安定化することができる。
また、第２発明は、第１発明において、前記バインダ樹脂液は液状媒体が水であり、前記乾燥工程では１００℃以上１１０℃以下に加熱する繊維成形体の製造方法である。
この方法では、液状媒体が水であり、蒸発しても作業環境が悪化しない。また、乾燥工程で、沸点である１００℃以上であって、１１０℃以下に加熱することにより、穏やか且つ速やかに水を蒸発させることができ、加圧によってバインダ樹脂が分散した状態を良好に安定化することができる。
また、第３発明は、第１または第２発明において、前記乾燥工程後に連続して、前記成形原体をバインダ樹脂によって繊維を結合可能な温度で加圧成形する成形工程を備える繊維成形体の製造方法である。
この方法では、乾燥工程における熱を利用し、さらに成形原体に熱を加えて加圧成形することで、製造に要する時間及びエネルギーを軽減して繊維成形体を得ることができる。
第４発明は、第１〜第３発明において、前記繊維をケナフ繊維とし、前記バインダ樹脂液を熱可塑性樹脂の水系分散液とする繊維成形体の製造方法である。
この方法では、繊維として、栽培でき、比較的長い繊維を採取しやすい植物資源であるケナフ繊維を用いることにより、石油由来の資源の利用を低減して種々の用途で有効な強度、柔軟性等を有する繊維成形体を得ることができる。
また、第５発明は、第１〜第３発明において、前記繊維をケナフ繊維と熱可塑性樹脂繊維の混合物とし、前記バインダ樹脂液を熱可塑性樹脂の水系分散液とする繊維成形体の製造方法である。
この方法では、成形原体に熱を加えて加圧成形するときに、バインダ樹脂液中のバインダ樹脂を熱可塑性樹脂繊維に付着、固定化させることができ、分散状態をより良好に維持できる成形原体を得ることができる。このため、得られる成形原体に熱を加えて加圧成形することで、特に、スケや裂け、毛羽立ちなどの成形不良を軽減して繊維成形体を製造できる。特に、深絞り成形においても成形不良を軽減して成形体を製造することが容易である。
第６発明は、第４又は第５発明において、前記熱可塑性樹脂の水系分散液は、ポリ乳酸樹脂の水系分散液とする繊維成形体の製造方法である。
この方法では、生合成可能なポリ乳酸樹脂をバインダ樹脂として用いることで、石油由来の資源の利用を低減して種々の用途で有効な強度、柔軟性等を有する繊維成形体を得ることができる。
第７発明は、第５発明において、前記熱可塑性樹脂繊維としてポリ乳酸繊維を含み、前記バインダ樹脂液をポリ乳酸樹脂の水系分散液とする、繊維成形体の製造方法である。
この方法では、繊維として含まれる熱可塑性樹脂と、バインダ樹脂液中のバインダ樹脂とが同種であるため、相溶性を有し、ケナフ繊維を良好に結合することができる。
第８発明は、前記熱可塑性樹脂繊維としてポリプロピレン繊維を含み、前記バインダ樹脂液をポリ乳酸樹脂の水系分散液とする、繊維成形体の製造方法である。
この方法では、繊維としてポリプロピレンが含まれるため、得られる成形原体の成形と同時にポリオレフィン系の表皮材やブラケットなどを一体化したり、得られる繊維成形体にポリオレフィン系のブラケットや表皮材を接着したりすることが容易である。

本発明によれば、効率よくバインダ樹脂が分散した繊維成形体を製造する方法を提供することにより、より均一な組成を有し、安定した物性を示す繊維成形体を容易に量産することができる。

本発明に係る繊維成形体の製造方法によって得られる繊維成形体は、限定されるものではないが、例えば、車両や建物の各種内装材などである。具体的には、例えば、ドアトリムやインストルメントパネル、ドアや家具等の表装材など、三次元成形を含む各種加圧成形によって成形されるボード類とすることができる。

本発明に係る繊維成形体の製造方法では、繊維と流動性が付与されたバインダ樹脂液とを含む成形原体を用いる。
成形原体に用いる繊維は、植物由来の繊維、動物由来の繊維、化学繊維など、断面積に比して長さが長い公知の材料である。例えば、サイザル、ケナフ等靭皮植物の靭皮繊維やサトウキビのバガス、木材を解繊して得られる繊維、木綿、獣毛、ナイロン、アクリル、ポリウレタン、レーヨンを挙げることができる。好ましくは、石油資源に由来しない繊維とされ、例えば、ケナフは、１年草で栽培が容易であり、良質な長繊維をより多く入手しやすいため、好適な資源である。このため、ケナフ繊維、特にケナフの靭皮繊維が好ましい。

また、繊維として、上述の植物由来の繊維や動物由来の繊維などの天然繊維に、成形において加熱することで溶融し、上述の天然繊維を結合可能な化学繊維を混合した混合繊維を用いても良い。このような混合繊維で用いられる化学繊維は、典型的には、熱可塑性樹脂繊維である。熱可塑性樹脂繊維の熱可塑性樹脂は、少なくとも他の繊維が破壊されない範囲であって後で詳述するバインダ樹脂液による繊維の結合に適する温度範囲において溶融する樹脂とされる。また、好ましくは、後述する乾燥工程における温度で、溶融しない樹脂とされると、乾燥工程においてバインダ樹脂が軟化等してべたついたり、作業性が悪化したりすることが抑制される。

熱可塑性樹脂繊維は、具体的には、バインダ樹脂液において使用可能な種々の熱可塑性のバインダ樹脂が繊維状に成形された繊維とすることができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸又はポリ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脂肪族ポリエステル系樹脂、特にヒドロキシ酸系脂肪族ポリエステル系樹脂、ＰＥＴなど他のポリエステル、アセチルセルロース系樹脂、化学変性デンプン系樹脂、などを挙げることができる。ポリ乳酸、ポリカプロラクタム等、生合成可能なバインダ樹脂や、植物より採取する材料を利用するアセチルセルロース系樹脂、化学変性デンプン系樹脂は、石油資源の利用の低減や環境負荷の軽減の点で好ましい。これらのうち、ポリ乳酸が耐熱性、硬度等が良好であり、天然繊維のうち植物由来の繊維を良好に結合することができ、より好ましい。

熱可塑性樹脂繊維は、後述するバインダ樹脂液中のバインダ樹脂と同種の樹脂が選択されることにより、バインダ樹脂液中の繊維との相溶性を確保して、天然繊維をより確実に結合することができ、好ましい。例えば、バインダ樹脂液がポリ乳酸の水系分散液の場合に、熱可塑性樹脂繊維としてポリ乳酸繊維を良好に用いることができる。また、熱可塑性樹脂繊維として、ポリオレフィン系樹脂繊維、特にポリプロピレン繊維を用いると、得られる成形原体のポリオレフィン系樹脂体との一体化強度を向上でき、好ましい。具体的には、ポリオレフィン系樹脂よりなる面で一体化される表皮シートを成形原体の成形と同時に一体化して成形したり、ポリオレフィン系樹脂よりなる表面を有する物品をインサートして成形原体を成形したり、ポリオレフィン系樹脂よりなるリテーナブラケット等を熱融着、接着等により一体化したりする場合に好適である。

このような熱可塑性樹脂繊維の量は、特に限定されないが、天然繊維と後述するバインダ樹脂液中の固形分との和の重量に対して２割以下であることが好ましい。２割を超えると、得られる成形体の曲げ強度が低下しやすくなる。また、２割を超えると、樹脂の分散性を維持すると、成形体全体が重量化しやすい。具体的には、例えば、天然繊維：熱可塑性樹脂繊維：バインダ樹脂液中の固形分の重量比について、全体を１０としたときに、６〜７：１〜２：１〜２とすることができ、７：１：２、７：２：１、あるいは６：２：２などとすることができる。

成形原体に用いるバインダ樹脂液は、繊維同士を結合可能なバインダ樹脂と、このバインダ樹脂に流動性を付与できる液状媒体とを含有する。
バインダ樹脂は、繊維を結合可能な種々の熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂材料である。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸又はポリ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脂肪族ポリエステル系樹脂、特にヒドロキシ酸系脂肪族ポリエステル系樹脂、ＰＥＴなど他のポリエステル、アセチルセルロース系樹脂、化学変性デンプン系樹脂、などを挙げることができる。また、熱硬化性樹脂材料は、ポリウレタン材料（ポリイソシアネートとポリオール）、エポキシ樹脂材料、フェノール樹脂材料、ユリア樹脂材料を挙げることができる。バインダ樹脂においても、石油資源に由来しない材料が好ましい。例えば、熱可塑性樹脂では、ポリ乳酸、ポリカプロラクタム等、生合成可能なバインダ樹脂や、植物より採取する材料を利用するアセチルセルロース系樹脂、化学変性デンプン系樹脂が好ましい。これらのうち、ポリ乳酸が耐熱性、硬度等が良好で、より好ましい。また、ポリ乳酸は、植物由来の繊維を良好に結合することができ、例えばケナフ繊維とポリ乳酸との組み合わせでは、石油資源の利用を極力低減でき、しかも、廃棄時の有害物質の量が少ないため好ましい。

液状媒体は、バインダ樹脂材料を溶解可能な溶媒または、バインダ樹脂を分散状態に保持可能な分散媒である。液状媒体は、種々の有機溶媒や水とすることができ、例えば、エタノール、アセトン、水、水とエタノールの混合溶液などを用いることができる。水を主とする溶液、特に水は、後述する乾燥工程や成形工程において液状媒体が蒸発するときの作業環境の悪化が抑制されるため、好ましい。一方、水を主とする溶液、例えば、水とエタノールの混合溶媒などは、水のみと比して蒸発しやすく、乾燥工程で要する時間を短縮でき、好ましい。したがって、自然環境および作業環境の双方に好適なバインダ樹脂液の一例として、ポリ乳酸の水系分散液を挙げることができる。この水系分散液における液状媒体は、水でもよいし、水を主成分とする水−エタノール混合溶液でも良い。
なお、バインダ樹脂液は、バインダ樹脂と液状媒体の他に公知の添加剤を含有していてもよい。例えば、分散液では、界面活性剤、乳化剤などが添加されていてもよい。

成形原体は、マット状に集合した繊維にバインダ樹脂液が付与されたものである。マット状に集合した繊維は、繊維を所定の底面積に所望の目付けとなるよう堆積した繊維堆積体としたり、繊維堆積体にニードルパンチングや熱圧締などの締め処理を施して形状を安定化させた繊維締結体としたりすることができる。繊維締結体はハンドリングしやすいため、作業しやすく、好ましい。特に、繊維として熱可塑性樹脂繊維を含有する繊維において、ニードルパンチングをすると、ケナフ繊維などの天然繊維より柔軟な熱可塑性樹脂繊維が良好に交絡し、ハンドリングやカット特性が向上する。また、同様の理由により、より少ないニードルパンチングで良好なハンドリングを得られるため、ケナフ繊維など天然繊維のニードルパンチングによる破壊を抑制できる。

また、バインダ樹脂液の繊維への付与方法は、スプレー塗布やローラ塗布など各種塗布方法や、バインダ樹脂液浴への繊維の浸漬による含浸など、公知の方法を用いることができる。スプレー塗布をはじめとする塗布方法であると、所望の濃度でバインダ樹脂液をより均一に分散させることが容易であり、好ましい。また、バインダ樹脂液の繊維への付与は、繊維堆積体や繊維締結体を作成後に限定されず、堆積途中などであってもよい。すなわち、バインダ樹脂液は、繊維堆積体の表面に付与される場合に限定されず、内部に付与されていても良い。また、バインダ樹脂液は繊維堆積体の上面でなく、側面や下面に付与されても良い。

本発明に係る繊維成形体の製造方法では、上述のようにして得られる成形原体について乾燥工程を行う。乾燥工程では、バインダ樹脂が溶融せず且つバインダ樹脂液の液状媒体の沸点±２０℃の範囲の温度に加熱すると共に加圧する。すなわち、加圧によって繊維を圧縮し、流動性を有するバインダ樹脂液を繊維間に浸透させ、この状態で加熱により液状媒体を蒸発させる。これにより、バインダ樹脂が繊維中に分散した状態でバインダ樹脂の流動性を低下させて、あるいは失わせて安定化することができる。

乾燥工程は、加熱と加圧を伴う種々の方法により行うことができる。例えば、所定の温度に加熱できる加熱炉内で、プレス装置で成形原体を加圧しても良いし、プレス面、すなわち型面を所定の温度に加熱可能なプレス装置により成形原体を加圧するとともにプレス面から加熱しても良い。あるいは、プレス装置により成形原体を所定の厚みまで加圧してから加熱炉に投入して加熱しても良い。

乾燥工程における成形原体の加熱は、バインダ樹脂液の液状媒体の沸点±２０℃の温度範囲で行う。液状媒体の沸点より２０℃を超えて低い温度では、液状媒体の蒸発が遅く、乾燥工程の時間が長くなりすぎる。一方、バインダ樹脂液の沸点より２０℃を超えて高い温度では、液状媒体の蒸発が急激になりすぎてバインダ樹脂が液状媒体の移動とともに移動して偏在化しやすい。好ましくは、成形原体が沸点以上沸点＋１０℃以下の範囲の温度となるように加熱すると、バインダ樹脂の液状媒体の蒸発に伴う移動を抑制して速やかに液状媒体を蒸発できる。具体的には、成形原体を沸点＋１０℃の温度で加熱することにより、係る温度範囲に成形原体を加熱することができる。

乾燥工程における成形原体の加圧は、バインダ樹脂液が成形原体から流出せず、且つ繊維間に十分に浸透する程度とする。このため、加圧量、加圧力は、繊維の種類や状態、また、バインダ樹脂液の流動性や量等に対応して調節する。
乾燥工程における乾燥の程度は、限定されるものではないが、少なくともバインダ樹脂液の液状媒体が蒸発してバインダ樹脂液（バインダ樹脂）が、ほぼ、あるいは完全に流動性を失う程度である。好ましくは、成形原体を搬送などする際に、他に付着しない程度である。また、ケナフ繊維など天然繊維では、繊維自体が水を含んでいるため、液状媒体が水、あるいは水と相溶性を有する液体である場合は、これも考慮して乾燥する。例えば、ケナフ繊維に水性のバインダ樹脂液を付与した場合、成形原体の含水率が１０ｗｔ％となるまで乾燥させることが、好ましい。

乾燥工程を経て得られる成形原体は、繊維間の隙間が軽減されて高密度化されており、繊維間に良好にバインダ樹脂が分散して安定化されている。特に、液状媒体の蒸発速度を緩やかにしているため、成形原体全体において、特に厚み方向においても、バインダ樹脂が均一に分散している。

乾燥工程後の成形原体は、所定期間保管しても良いし、そのまま成形工程へ提供しても良い。好ましくは、乾燥工程において成形原体に加えた熱が冷める前に、連続して成形工程を行うと、繊維成形体の製造において必要とされる熱エネルギー及び時間を低減できる。
成形工程では、成形原体をバインダ樹脂によって繊維を結合可能な温度で加圧成形する。ここで、「バインダ樹脂によって繊維を結合可能な温度」とは、バインダ樹脂が熱可塑性樹脂の場合は、熱可塑性樹脂が溶融状態となる温度であり、バインダ樹脂が熱硬化性樹脂の場合は、バインダ樹脂材料が熱硬化する温度である。

成形工程は、公知の加熱加圧成形と同様の方法によって行うことができる。例えば、熱可塑性のバインダ樹脂を用いる場合は、予め加熱炉において成形原体をバインダ樹脂の溶融温度以上に加熱してから、常温のプレス、すなわち冷間プレスによって成形原体を加圧して所望の形状に成形することができる。また、熱硬化性のバインダ樹脂材料を用いる場合は、予めプレス装置の型面をバインダ樹脂の熱硬化温度以上に加熱しておき、このプレス装置によって成形原体を加圧成形することで、所定の形状に成形することができる。好ましくは、いずれの場合においても、成形原体をより均一に加熱できる形態とされる。例えば、プレス装置の上下のプレス面から加熱する方法であると、厚み方向において対称的な熱供給が可能となり、好ましい。

成形工程では、バインダ樹脂液（バインダ樹脂）は、繊維間に良好に分散した状態で、流動性がない又は低減されているため、加熱加圧による移動が良好に抑制されている。このため、バインダ樹脂が成形原体中の全体において、より均一に繊維どうしを結合する。したがって、スケやヒケの発生を抑制して繊維成形体を製造することができる。また、乾燥工程を経た成形原体を成形して得られる繊維成形体は、全体、特に厚み方向におけるバインダ樹脂の割合がより均一であり、維成形体の内部においてもバインダ樹脂が十分に存在している。このため、耐剥離性が良好である。特に、天然繊維や生分解性を有するバインダ樹脂を用いた場合では、耐湿性が向上し、湿熱老化が良好に抑止される。この結果、板厚や強度がより長い期間にわたって維持される繊維成形体を得ることができる。

（実施例１）
ケナフの靭皮より採取したケナフ繊維を目付け０．８４ｋｇ／ｍ^２となるように堆積させ、その上からポリ乳酸（Ｌ体９５％以上）の水を分散媒とするディスパージョン（固形分３０ｗｔ％）をケナフ繊維の割合７０ｗｔ％に対してポリ乳酸３０ｗｔ％となるようにスプレー塗布して成形原体を得た。次に、型温１１０℃に加熱しておいたプレス装置によって面圧１５ｋｇｆ／ｃｍ^２で３分間加熱加圧して乾燥させた。その後、型温２３０℃に加熱しておいたプレス装置によって面圧２４ｋｇｆ／ｃｍ^２で１００秒間加熱して内部温度を２１０℃まで上昇させて成形し、目付け１．２ｋｇ／ｍ^２の平板状の繊維成形体を得た。
（実施例２）
実施例１と同様に堆積させた目付け０．８４ｋｇ／ｍ^２のケナフ繊維堆積体を厚み方向に２つに分割し、一方の分割体の上面に、実施例１と同じディスパージョンを同量だけスプレー塗布し、その上にもう一方の分割体を載せて成形原体とした。その後、実施例１と同じ条件で乾燥及び成形をして、目付け１．２ｋｇ／ｍ^２の平板状の繊維成形体を得た。
（比較例１）
実施例１と同様にしてケナフ繊維の堆積体にポリ乳酸ディスパージョンを付与した成形原体について、型温２３０℃に加熱しておいたプレス装置によって面圧２４ｋｇｆ／ｃｍ^２で１８０秒間加熱して内部温度を２１０℃まで上昇させて成形し、平板状の繊維成形体を得た。

（樹脂分布比率の測定）
上述のようにして得られた実施例１、２及び比較例１の繊維成形体を厚さ方向に三等分し、成形時に上に位置した部分から順に表層部、中間部、裏層部とした。次に、各部から正確に１０ｍｇの試料をアルミセルに量り採り、さらに、各実施例又は比較例１と同じ手順で熱を加えた１０ｍｇの１００％ポリ乳酸（標準試料）を、それぞれアルミセルに量り採った。これらの試料の１つ又は標準試料と、空のアルミセルとを炉内に対称的に配置し、昇温速度１０℃／minで２１０℃まで昇温し、１７５℃における各試料および標準試料のポリ乳酸の融解熱量（J／ｇ）を測定した。試料中の樹脂含率（％）を以下の式に従って算出した。
樹脂含有率（％）＝{（試料中のポリ乳酸の融解熱量）／（標準試料の融解熱量）}×１００
得られた樹脂含有率を元に、最低値を１．０として、実施例１，２及び比較例１について、表層部、中間部、裏層部における樹脂の含有比を求めた。結果を表１に示す。

実施例１および２では、表層部、中間部、裏層部における樹脂比率が、１．０または１．１であり、全体にわたってほぼ均一に樹脂が分布していることが明らかとなった。一方、乾燥工程を経ずに作成した比較例１では、表層部と裏層部において、中間部に比して１．４〜１．５倍の樹脂が存在し、樹脂が偏在化していることが明らかとなった。

（実施例３）
ケナフの靭皮より採取したケナフ繊維（平均繊維長７０ｍｍ）とポリ乳酸繊維（６．６ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）とを、重量比で７：１、目付け０．９６０ｋｇ／ｍ^２となるように堆積させ、その上からポリ乳酸（Ｌ体９５％以上）の水を分散媒とするディスパージョン（固形分２０ｗｔ％）を、重量比でケナフ繊維：（ディスパージョンの形態で付与されるバインダ樹脂（ポリ乳酸））が７：２となるようにスプレー塗布して成形原体を得た。次に、型温１１０℃に加熱しておいたプレス装置によって面圧１５ｋｇｆ／ｃｍ^２で３分間加熱加圧して乾燥させた。その後、型温２３０℃に加熱しておいたプレス装置によって面圧２４ｋｇｆ／ｃｍ^２で９０秒間加熱して内部温度を２１０℃まで上昇させて成形し、目付け１．２ｋｇ／ｍ^２の平板状の繊維成形体を得た。その後、得られた成形体を２３５℃に加熱したオーブン中で３分間加熱して内部温度を２１０℃まで上昇させて冷プレスにより高低差７ｃｍのハット形状に成形した。
（実施例４）
ケナフの靭皮より採取したケナフ繊維とポリ乳酸繊維とを、重量比で７：２、目付け１．０８０ｋｇ／ｍ^２となるように堆積させ、その上からポリ乳酸（Ｌ体９５％以上）の水を分散媒とするディスパージョン（固形分２０ｗｔ％）を、重量比でケナフ繊維：（ディスパージョンの形態で付与されるバインダ樹脂）が７：１となるようにスプレー塗布して成形原体を得た。次に、実施例３と同様にして目付け１．２ｋｇ／ｍ^２の平板状の繊維成形体を成形後、同様の条件で同様のハット形状に成形した。
（実施例５）
ケナフ繊維とポリ乳酸繊維とを重量比で６：１、目付け０．８４ｋｇ／ｍ^２となるように堆積させ、重量比でケナフ繊維：（ディスパージョンの形態で付与されるバインダ樹脂）が６：３となるようにポリ乳酸ディスパージョンをスプレー塗布した他は、実施例３と同様にして目付１．２ｋｇ／ｍ^２の平板状の繊維成形体を成形後、同様にしてハット形状に成形した。
（実施例６）
ケナフ繊維とポリ乳酸繊維とを重量比で６：２、目付け０．９６ｋｇ／ｍ^２となるように堆積させ、その上から重量比でケナフ繊維：（ディスパージョンの形態で付与されるバインダ樹脂）が６：２となるようにポリ乳酸ディスパージョンをスプレー塗布した他は、実施例３と同様にして目付１．２ｋｇ／ｍ^２の平板状の繊維成形体を成形後、同様にしてハット形状に成形した。
（実施例７）
ケナフ繊維とポリ乳酸繊維とを重量比で６：３、目付け１．０８ｋｇ／ｍ^２となるように堆積させ、その上から重量比でケナフ繊維：（ディスパージョンの形態で付与されるバインダ樹脂）が６：１となるようにポリ乳酸ディスパージョンをスプレー塗布した他は、実施例３と同様にして目付１．２ｋｇ／ｍ^２の平板状の繊維成形体を成形後、同様にしてハット形状に成形した。
（実施例８）
実施例３におけるポリ乳酸繊維をポリプロピレン繊維とした他は、実施例３と同様の条件で成形原体を得、次いで、実施例３と同様の条件で加熱加圧して目付１．２ｋｇ／ｍ^２の平板状の繊維成形体を得、実施例３と同様の条件でハット形状に成形した。
（実施例９）
実施例４におけるポリ乳酸繊維をポリプロピレン繊維とした他は、実施例４と同様にして目付１．２ｋｇ／ｍ^２の平板状の繊維成形体を得た後、ハット形状に成形した。
（実施例１０）
実施例５におけるポリ乳酸繊維をポリプロピレン繊維とした他は、実施例５と同様にして目付１．２ｋｇ／ｍ^２の平板状の繊維成形体を得た後、ハット形状に成形した。
（実施例１１）
実施例６におけるポリ乳酸繊維をポリプロピレン繊維とした他は実施例６と同様にして、目付１．２ｋｇ／ｍ^２の平板状の繊維成形体を得た後、ハット形状に成形した。
（比較例２）
実施例３と同様のケナフの靭皮より採取したケナフ繊維とポリ乳酸繊維とを、重量比で７：３、目付け１．２５ｋｇ／ｍ^２となるように堆積させ、そのまま型温２３０℃に加熱しておいたプレス装置によって面圧２４ｋｇｆ／ｃｍ^２で６０秒間加熱して内部温度を２１０℃まで上昇させて成形し、目付け１．２ｋｇ／ｍ^２の平板状の繊維成形体を得た。得られた成形体を２３５℃に加熱したオーブンで３分間加熱し、内部温度を２１０℃まで上昇させて冷プレスにて高低差７ｃｍのハット形状に成形した。
（比較例３）
ケナフ繊維とポリ乳酸繊維とを重量比で６：４、目付け１．２５ｋｇ／ｍ^２となるように堆積させ、比較例２と同様の方法によって目付け１．２ｋｇ／ｍ^２の平板状の繊維成形体を得、比較例２と同様にしてハット形状に成形した。

また、実施例１，２および比較例１で得られる平板状の繊維成形体についても実施例３と同様にしてハット形状に成形した。
実施例１〜１２および比較例１〜３について、平板状の繊維成形体を、サンプルとして５０ｍｍ×１５０ｍｍの板材にし、この板材の長手方向の両端を一面側で支持し、長手方向中央部を他面側から押圧する三点曲げ方法によって曲げ剛性を測定した。そして曲げ強さ３０ＭＰａ以上を○、曲げ強さ３０ＭＰａ未満を×として評価した。また、ハット形状に成形したときの裂け、スケ、毛羽立ちについて、目視により観察し、評価した。裂けについては、全く裂けていない場合を○、裂けはあるが穴がない場合を△、穴が開いている場合を×とした。スケについては、全くスケがない場合を○、スケはあるが穴はない場合を△、穴が開いている場合を×とした。また、毛羽立ちについては、全く毛羽立ちがない
場合を○、毛羽立ちはあるが、裂け、スケが生じていない場合を△、毛羽立ちがひどく、裂け、スケも生じている場合を×とした。結果を表２に示す。

この結果より、曲げ剛性は、バインダ樹脂水系ディスパージョンの固形分を、ケナフ繊維および全バインダ樹脂の和の重量に対して２割以上の割合となるように付与した実施例１〜６、８〜１１および比較例１において良好であった。一方、バインダ樹脂の繊維を、ケナフ繊維および全バインダ樹脂の和の重量に対して２割を超えて付与した実施例７、比較例２，３では、曲げ剛性が低くなった。このことから、バインダ樹脂は繊維の形態では、ケナフ繊維および全バインダ樹脂の和の重量に対して２割以下が好ましいことが明らかとなった。

また、三次元成形の一例として成形したハット形状の成形体では、バインダ樹脂繊維を含有しない実施例１，２、比較例１において、特にスケ、毛羽立ちが多く見られた。また、バインダ樹脂の水系ディスパージョンを含まない比較例２においては、裂け、スケ、毛羽立ちの全般において良い結果が得られなかった。一方、バインダ樹脂繊維とバインダ樹脂の水系ディスパージョンを組み合わせて付与した実施例３〜１１では、全般に良好な結果が得られ、特に、ケナフ繊維：バインダ樹脂の和が重量比で６：４である実施例５，６，７，１０，１１、比較例３においては良好な三次元成形性が得られた。以上より、天然繊維にバインダ樹脂繊維とバインダ樹脂の水系ディスパージョンとを組み合わせて、天然繊維：バインダ樹脂の和が重量比において７：３〜６：４となる範囲において、曲げ剛性が良好で、三次元成形性が良好、すなわち、裂け、スケ、毛羽立ちの発生が抑制されることが明らかとなった。

Claims (8)

1. 繊維と流動性が付与されたバインダ樹脂液とを含む成形原体を、バインダ樹脂が溶融せず且つバインダ樹脂液の液状媒体の沸点±２０℃の範囲の温度に加熱すると共に加圧して、前記成形原体中の液状媒体を蒸発させる乾燥工程を備える、繊維成形体の製造方法。
2. 前記バインダ樹脂液は液状媒体が水であり、前記乾燥工程では１００℃以上１１０℃以下に加熱する、請求項１に記載の繊維成形体の製造方法。
3. 前記乾燥工程後に連続して、前記成形原体をバインダ樹脂によって繊維を結合可能な温度で加圧成形する成形工程を備える、請求項１又は２に記載の繊維成形体の製造方法。
4. 前記繊維をケナフ繊維とし、前記バインダ樹脂液を熱可塑性樹脂の水系分散液とする、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維成形体の製造方法。
5. 前記繊維をケナフ繊維と熱可塑性樹脂繊維の混合物とし、前記バインダ樹脂液を熱可塑性樹脂の水系分散液とする、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維成形体の製造方法。
6. 前記熱可塑性樹脂の水系分散液は、ポリ乳酸樹脂の水系分散液とする、請求項４又は５に記載の繊維成形体の製造方法。
7. 前記熱可塑性樹脂繊維としてポリ乳酸繊維を含み、前記バインダ樹脂液をポリ乳酸樹脂の水系分散液とする、請求項５に記載の繊維成形体の製造方法。
8. 前記熱可塑性樹脂繊維としてポリプロピレン繊維を含み、前記バインダ樹脂液をポリ乳酸樹脂の水系分散液とする、請求項５に記載の繊維成形体の製造方法。