JP4983622B2 - 繊維複合体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、繊維複合体及びその製造方法に関し、更に詳しくは、植物性繊維と、熱可塑性樹脂とを含み、軽量性及び剛性に優れた繊維複合体及びその効率的な製造方法に関する。

従来、自動車のドアのトリム等車両用部材に用いられる繊維基材として、特許文献１には、天然繊維及び熱可塑性樹脂繊維からなり、これらの配合比率が、厚み方向に変化している繊維基材が開示されている。
また、天然繊維及び熱可塑性樹脂繊維の混合物を交絡し、圧縮成形させてなる繊維基材も知られている。この繊維基材は、例えば、エアレイ装置により、搬送コンベア上に各繊維を供給し、交絡及び加熱圧縮等の工程を経て製造されている。

特開２００２−１０５８２４号公報

近年、環境問題を考慮して、車両用部材等の軽量化の要望が高まっている。そのためには、例えば、繊維基材の目付を小さくする等の方法があるが、十分な剛性が得られないといった問題がある。また、基材の目付が小さい領域、例えば、１，５００ｇ／ｍ^２以下の領域では、深絞り成形が困難である場合があった。
本発明は、熱可塑性樹脂により結着された植物性繊維どうしの間に、発泡（膨張）状態にある高分子カプセルが分散されており、軽量性及び剛性に優れた繊維基材である繊維複合体及びその効率的な製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、植物性繊維の集積体において、上記植物性繊維どうしが、熱可塑性樹脂により結着されてなり、且つ、植物性繊維どうしの間で発泡（膨張）状態にある高分子カプセルにより、該植物性繊維どうしが固定されてなる繊維複合体を、乾式法で効率よく製造できることを見出した。即ち、植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維を含むウェブ２層分と、各ウェブの間に配置した、熱膨張性カプセルが内包されたシートとを用いる製造する方法である。この方法によれば、熱膨張性カプセルのロスを抑制しつつ、繊維複合体を効率よく製造することができ、また得られた繊維複合体は、上記熱膨張性カプセルが発泡（膨張）してなる高分子カプセルが均一に分散し、軽量性及び剛性に優れた繊維基材であった。これらの知見をもとに、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明は、以下に示される。
（１）植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維を含む第１ウェブを形成する第１ウェブ形成工程と、植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維を含む第２ウェブを形成する第２ウェブ形成工程と、熱可塑性樹脂を含む第１樹脂層、熱可塑性樹脂を含む第２樹脂層、並びに、該第１樹脂層及び該第２樹脂層の間に挟持された熱膨張性カプセルを有するカプセル担持シートを、上記第１ウェブ及び上記第２ウェブの間に配置し、積層ウェブとする積層ウェブ形成工程と、上記積層ウェブを交絡し、交絡物とする交絡工程と、上記交絡物を加熱し、上記第１ウェブを構成する熱可塑性樹脂繊維、及び、上記第２ウェブを構成する熱可塑性樹脂繊維を溶融する溶融工程と、上記交絡物を加熱し、上記熱膨張性カプセルを膨張させる膨張工程と、を備えることを特徴とする繊維複合体の製造方法。
（２）上記交絡工程において、上記積層ウェブの両面側から交絡する上記（１）に記載の繊維複合体の製造方法。
（３）上記交絡工程において、上記カプセル担持シートに含まれた熱膨張性カプセルが、上記第１ウェブ内の空隙、並びに、上記第２ウェブ内の空隙に分散される上記（１）又は（２）に記載の繊維複合体の製造方法。
（４）上記溶融工程において、上記交絡物を圧縮しながら加熱する上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の繊維複合体の製造方法。
（５）上記溶融工程及び上記膨張工程を同時に行う上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の繊維複合体の製造方法。
（６）上記第１ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記第２ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる第１樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる第２樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、が同質の樹脂である上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の繊維複合体の製造方法。
（７）上記第１ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記第２ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、が同質の樹脂であり、上記カプセル担持シートに含まれる第１樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる第２樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、が同質の樹脂であり、且つ、上記第１ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂及び上記第２ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる、第１樹脂層を構成する熱可塑性樹脂及び第２樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、が異質の樹脂である上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の繊維複合体の製造方法。
（８）上記（６）に記載の製造方法により得られたことを特徴とする繊維複合体。
（９）上記（７）に記載の製造方法により得られたことを特徴とする繊維複合体。

本発明の繊維複合体の製造方法によれば、植物性繊維どうしが、該植物性繊維どうしの間の空隙において、熱膨張性カプセルが発泡（膨張）してなる高分子カプセルと、溶融した熱可塑性樹脂繊維に由来する熱可塑性樹脂とにより結着されており、且つ、複数の高分子カプセル（の殻壁）に挟まれ固定化されてなる、繊維複合体を効率よく製造することができる。更には、本発明の繊維複合体の製造方法は、熱膨張性カプセルを含むカプセル担持シートを用いた乾式法によるものであることから、熱膨張性カプセルが第１ウェブの空隙及び第２ウェブの空隙から漏れ出すことなく、そのロスを抑制することができ、繊維複合体を効率よく製造することができる。この方法により得られる繊維複合体において、発泡（膨張）状態にある高分子カプセルが、その全体に渡って均一に分散していることから、発泡（膨張）状態にある高分子カプセルが含まれない、植物性繊維と、熱可塑性樹脂とからなる繊維基材に比べて、軽量性及び剛性に優れる。また、ガラス繊維等の無機系強化材を配合しなくても、十分な剛性を有する。
上記交絡工程において、上記積層ウェブの両面側から交絡する場合には、熱膨張性カプセルを第１ウェブ内の空隙、及び、上記第２ウェブ内の空隙に広く分布させることができ、後に熱膨張性カプセルを膨張させたときに、発泡（膨張）状態にある高分子カプセルも広く分布し、軽量性及び剛性に優れた繊維複合体を製造することができる。
上記溶融工程において、上記交絡物を圧縮しながら加熱する場合には、所望の形状、厚さ及び目付を有し、剛性に優れた繊維複合体を製造することができる。
上記溶融工程及び上記膨張工程を同時に行う場合には、繊維複合体の厚さを制御しながら軽量化を図ることができ、更には製造時間の短縮化及び効率化を図ることができる。
上記第１ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記第２ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる第１樹脂層及び第２樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、が同質の樹脂である場合には、植物性繊維どうしが、該植物性繊維どうしの間の空隙で上記熱膨張性カプセルが発泡してなる高分子カプセルと、各熱可塑性樹脂とにより結着しており、著しく剛性に優れた繊維複合体を製造することができる。
上記第１ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記第２ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、が同質の樹脂であり、上記カプセル担持シートに含まれる第１樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる第２樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、が同質の樹脂であり、且つ、上記第１ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂及び上記第２ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる、第１樹脂層を構成する熱可塑性樹脂及び第２樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、が異質の樹脂である場合にも、植物性繊維どうしが、該植物性繊維どうしの間の空隙で発泡（膨張）状態にある高分子カプセルと、各熱可塑性樹脂とにより結着しており、著しく剛性に優れた繊維複合体を製造することができる。尚、上記第１ウェブ等に含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる第１樹脂層等を構成する熱可塑性樹脂との間に、相溶性がない場合には、植物性繊維どうしが、該植物性繊維どうしの間の空隙で上記熱膨張性カプセルが発泡してなる高分子カプセルと、熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂とにより結着しており、上記カプセル担持シートに含まれる第１樹脂層及び第２樹脂層を構成する熱可塑性樹脂の小片が広く分散し剛性に優れた繊維複合体を製造することができる。
本発明の製造方法により得られた繊維複合体は、軽量性及び剛性に優れ、目付が１，５００ｇ／ｍ^２以下の領域においても、深絞り成形が可能である。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の繊維複合体の製造方法は、植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維を含む第１ウェブを形成する第１ウェブ形成工程と、植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維を含む第２ウェブを形成する第２ウェブ形成工程と、熱可塑性樹脂を含む第１樹脂層、熱可塑性樹脂を含む第２樹脂層、並びに、該第１樹脂層及び該第２樹脂層の間に挟持された熱膨張性カプセルを有するカプセル担持シートを、上記第１ウェブ及び上記第２ウェブの間に配置し、積層ウェブとする積層ウェブ形成工程と、上記積層ウェブを交絡し、交絡物とする交絡工程と、上記交絡物を加熱し、上記第１ウェブを構成する熱可塑性樹脂繊維、及び、上記第２ウェブを構成する熱可塑性樹脂繊維を溶融する溶融工程と、上記交絡物を加熱し、上記熱膨張性カプセルを膨張させる膨張工程と、を備える。

上記第１ウェブ形成工程及び上記第２ウェブ形成工程で用いられる植物性繊維は、植物に由来する繊維である。この植物性繊維としては、ケナフ、ジュート麻、マニラ麻、サイザル麻、雁皮、三椏、楮、バナナ、パイナップル、ココヤシ、トウモロコシ、サトウキビ、バガス、ヤシ、パピルス、葦、エスパルト、サバイグラス、麦、稲、竹、各種針葉樹（スギ及びヒノキ等）、広葉樹及び綿花などの各種植物体から得られた植物性繊維が挙げられる。この植物性繊維は１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。これらのなかではケナフ（即ち、植物性繊維としてはケナフ繊維）が好ましい。ケナフは成長が極めて早い一年草であり、優れた二酸化炭素吸収性を有するため、大気中の二酸化炭素量の削減、森林資源の有効利用等に貢献できるからである。
また、上記植物性繊維として用いる植物体の部位は、特に限定されず、木質部、非木質部、葉部、茎部及び根部等の植物体を構成するいずれの部位であってもよい。更に、特定部位のみを用いてもよく２ヶ所以上の異なる部位を併用してもよい。

上記ケナフは、木質茎を有し、アオイ科に分類される植物である。このケナフには、学名におけるｈｉｂｉｓｃｕｓ ｃａｎｎａｂｉｎｕｓ及びｈｉｂｉｓｃｕｓ ｓａｂｄａｒｉｆｆａ等が含まれ、通称名における紅麻、キューバケナフ、洋麻、タイケナフ、メスタ、ビムリ、アンバリ麻及びボンベイ麻等が含まれる。
また、上記ジュートは、ジュート麻から得られる繊維である。このジュート麻には、黄麻（コウマ、Ｃｏｒｃｈｏｒｕｓ ｃａｐｓｕｌａｒｉｓ Ｌ．）、及び、綱麻（ツナソ）、シマツナソ並びにモロヘイヤ、を含む麻及びシナノキ科の植物を含むものとする。

上記植物性繊維の形状は、直線状、曲線状、螺旋状等のいずれでもよい。また、これらの形状を有する繊維は、単独で用いてよいし、組み合わせて用いてもよい。
上記植物性繊維の繊維長は、通常、１０ｍｍ以上である。この繊維長が１０ｍｍ以上であると、より高い強度（曲げ強さ及び曲げ弾性率等、以下同様）を有する繊維複合体を製造することができる。この繊維長は、好ましくは１０〜１５０ｍｍ、より好ましくは２０〜１００ｍｍ、更に好ましくは３０〜８０ｍｍである。また、繊維径は、通常、１ｍｍ以下、好ましくは０．０１〜１ｍｍ、より好ましくは０．０５〜０．７ｍｍ、更に好ましくは０．０７〜０．５ｍｍである。この繊維径が上記範囲にあると、特に高い強度を有する繊維複合体を得ることができる。
尚、上記植物性繊維として、上記の形状及び大きさを外れる繊維を含んでもよいが、該繊維の含有量は、植物性繊維の全体に対して１０質量％以下であることが好ましい。これにより得られる繊維複合体の強度を高く維持することができる。
上記第１ウェブ形成工程で用いられる植物性繊維、及び、上記第２ウェブ形成工程で用いられる植物性繊維について、種類、繊維長及び繊維径は、各々、同一であってよいし、異なってもよい。
また、要求性能によっては、炭化化合物、ガラス等の種々の材料からなる繊維を併用することができる。例えば、グラスウール、カーボン繊維等を用いると、強度を向上させることができる。

また、上記第１ウェブ形成工程及び上記第２ウェブ形成工程で用いられる熱可塑性樹脂繊維は、熱可塑性樹脂のみからなる繊維、又は、熱可塑性樹脂及び添加剤（酸化防止剤、可塑剤、帯電防止剤、難燃剤、抗菌剤、防かび剤、着色剤等）の混合物からなる繊維である。
上記熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン・プロピレンランダム共重合体等のポリオレフィン；ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル樹脂等のポリエステル樹脂；ポリスチレン；メタクリレート、アクリレート等を用いて得られたアクリル樹脂；ポリアミド樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリアセタール樹脂；ＡＢＳ樹脂等が挙げられる。上記樹脂は、植物性繊維の表面に対する親和性を高めるために、変性された樹脂であってもよい。
上記熱可塑性樹脂は、１種のみを用いてよいし、２種以上を併用してもよい。
上記熱可塑性樹脂のうち、好ましくはポリオレフィン及びポリエステル樹脂であり、より好ましくはポリオレフィンである。

上記ポリオレフィンは、未変性のポリオレフィンであってよいし、変性されたポリオレフィンであってもよい。
上記ポリオレフィンが、未変性のポリオレフィンである場合、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン（ランダム）共重合体等のプロピレン系重合体が好ましく、ポリプロピレンが特に好ましい。
また、上記ポリオレフィンが、変性されたポリオレフィンである場合、例えば、カルボキシル基又はその誘導体（無水物基等）を有する化合物により酸変性されたポリオレフィン等が挙げられる。
尚、上記ポリオレフィンとして、未変性のポリオレフィンと、変性されたポリオレフィンとを組み合わせて用いてもよい。

一方、上記ポリエステル樹脂としては、生分解性を有するポリエステル樹脂（以下、単に「生分解性樹脂」ともいう）が好ましい。この生分解性樹脂は、以下に例示される。
（１）乳酸、リンゴ酸、グルコース酸、３−ヒドロキシ酪酸等のヒドロキシカルボン酸の単独重合体；これらのヒドロキシカルボン酸のうちの少なくとも１種を用いた共重合体等のヒドロキシカルボン酸系脂肪族ポリエステル。
（２）ポリカプロラクトン、上記ヒドロキシカルボン酸のうちの少なくとも１種と、カプロラクトンとの共重合体等のカプロラクトン系脂肪族ポリエステル。
（３）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。
これらのうち、ポリ乳酸、乳酸と、乳酸以外の他の上記ヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリカプロラクトン、及び、上記ヒドロキシカルボン酸のうちの少なくとも１種と、カプロラクトンとの共重合体が好ましく、ポリ乳酸が特に好ましい。これらの生分解性樹脂は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。尚、上記乳酸は、Ｌ−乳酸及びＤ−乳酸を含むものとし、これらの乳酸は単独で用いてもよく、併用してもよい。

上記熱可塑性樹脂繊維の形状は、直線状、曲線状、螺旋状等のいずれでもよい。また、これらの形状を有する繊維は、単独で用いてよいし、組み合わせて用いてもよい。
上記熱可塑性樹脂繊維の繊維長は、通常、１０ｍｍ以上である。この繊維長が１０ｍｍ以上であると、熱可塑性樹脂繊維どうしの十分な絡合、並びに、熱可塑性樹脂繊維及び植物性繊維の十分な絡合を得やすく、より高い曲げ強度を有する繊維複合体を製造することができる。この繊維長は、好ましくは１０〜１５０ｍｍ、より好ましくは２０〜１００ｍｍ、更に好ましくは３０〜８０ｍｍである。また、繊維径は、通常、０．００１〜１．５ｍｍ、好ましくは０．００５〜０．７ｍｍ、より好ましくは０．００８〜０．５ｍｍ、更に好ましくは０．０１〜０．３ｍｍである。この繊維径が上記範囲にあると、各ウェブ形成工程において、熱可塑性樹脂繊維が切断されることなく、熱可塑性樹脂繊維及び植物性繊維が均一に混合された第１ウェブ及び第２ウェブを得ることができる。特に、熱可塑性樹脂繊維の質量、及び、植物性繊維の質量を調整することにより、熱可塑性樹脂繊維を切断することなく、熱可塑性樹脂繊維及び植物性繊維を満遍なく分散させることができる。
尚、上記熱可塑性樹脂繊維として、上記の形状及び大きさを外れる繊維を含んでもよいが、該繊維の含有量は、熱可塑性樹脂繊維の全体に対して１０質量％以下であることが好ましい。これにより得られる繊維複合体の強度を高く維持することができる。
上記第１ウェブ形成工程で用いられる熱可塑性樹脂繊維、及び、上記第２ウェブ形成工程で用いられる熱可塑性樹脂繊維について、種類、繊維長及び繊維径は、各々、同一であってよいし、異なってもよい。本発明においては、上記第１ウェブ形成工程で用いられる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂、及び、上記第２ウェブ形成工程で用いられる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂は、同質であることが好ましく、同一であることが特に好ましい。

本明細書において、「同質の熱可塑性樹脂」とは、［ｉ］互いに同じ種類の熱可塑性樹脂であって、構成する単量体単位の種類が同じ重合体であること、［ｉｉ］互いに同じ種類の熱可塑性樹脂であって、構成する単量体単位の種類が異なる重合体であること、又は、［ｉｉｉ］互いに同じ又は異なる種類の熱可塑性樹脂であって、共通する単量体単位を少なくとも１種有し且つ互いに相溶性を有する熱可塑性樹脂であること、を意味する。尚、「同じ種類の熱可塑性樹脂」とは、ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂等で分類される樹脂において１種のみの樹脂の中から選ばれた樹脂どうしを意味し、「異なる種類の熱可塑性樹脂」とは、ポリオレフィン及びポリエステル樹脂の組合せのように、"同じ種類"でない樹脂どうしを意味する。
上記［ｉ］の例としては、両者が同一の単独重合体又は共重合体であって、分子量、粘度等の化学的性質及び物理的性質の少なくとも１つが異なっている場合等が挙げられる。両者が共重合体である例としては、いずれも、共通する２以上の同じ種類の単量体単位を有する共重合体であって、構成する単量体単位の割合が互いに異なる共重合体どうしである場合がある。上記［ｉｉ］の例としては、一方がポリエチレンであり、他方がポリプロピレンである場合等が挙げられる。
上記［ｉｉｉ］の例としては、一方がポリエチレンであり、他方がエチレン・プロピレン共重合体である場合等が挙げられる。
また、「異質の熱可塑性樹脂」とは、熱可塑性樹脂の種類が異なり、且つ、互いに相溶性がない樹脂どうしであることを意味する。

上記第１ウェブ形成工程及び上記第２ウェブ形成工程において、予め、所定の割合で混合された、植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維からなる混合繊維を、乾式法の混綿法に供する。この乾式法としては、エアレイ法及びカード法が挙げられる。乾式法の理由は、本発明の製造方法において用いる植物性繊維は、吸水性を有するため、湿式法を適用すると、高度な乾燥工程を要することになるからである。更に、乾式法のなかでは、特にエアレイ法が好ましい。このエアレイ法は、解きほぐされた混合繊維を、空気流によって、例えば、搬送コンベアの面上に分散、投射し、搬送コンベアの面上で、繊維シート、即ち、ウェブを形成する方法である。

上記第１ウェブ形成工程において、使用する植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維の割合は、特に限定されない。植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維の好ましい割合は、両者の合計を１００質量％とした場合に、植物性繊維が好ましくは１０〜９５質量％、より好ましくは２０〜９０質量％、更に好ましくは３０〜８０質量％である。上記植物性繊維の割合を上記範囲とすることにより、繊維複合体の補強効果を改良することができる。
また、上記第２ウェブ形成工程において、使用する植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維の割合は、特に限定されず、上記第１ウェブ形成工程における割合と同様とすることができ、その効果も同様である。尚、上記第１ウェブ形成工程において形成される第１ウェブの構成、及び、上記第２ウェブ形成工程において形成される第２ウェブの構成は、同じであってよいし、目的、用途等に応じて、異なっていてもよい。

上記第１ウェブ形成工程において形成される第１ウェブの目付は、特に限定されないが、好ましくは２００〜１，５００ｇ／ｍ^２、より好ましくは３００〜１，０００ｇ／ｍ^２である。また、第１ウェブの厚さは、好ましくは１００〜５００ｍｍ、より好ましくは１５０〜４００ｍｍである。
上記第２ウェブ形成工程において形成される第２ウェブの目付もまた、特に限定されないが、好ましくは２００〜１，５００ｇ／ｍ^２、より好ましくは３００〜１，０００ｇ／ｍ^２である。また、第２ウェブの厚さは、好ましくは１００〜５００ｍｍ、より好ましくは１５０〜４００ｍｍである。

上記第１ウェブ形成工程及び上記第２ウェブ形成工程の順序は、特に限定されず、同時に行ってよいし、順次行ってもよい。これらのうち、上記第１ウェブ形成工程及び上記第２ウェブ形成工程を同時に行うことが好ましい。尚、上記第１ウェブ形成工程及び上記第２ウェブ形成工程を、順次、行う場合には、例えば、後述する積層ウェブ形成工程において、上記第１ウェブ形成工程において形成した第１ウェブの上に、カプセル担持シートを配置した後、このカプセル担持シートの上に、エアレイ法等により第２ウェブ形成工程を行い、積層ウェブを形成すると同時に、第２ウェブを形成してもよい。

次に、上記第１ウェブ及び上記第２ウェブの間に、熱可塑性樹脂を含む第１樹脂層、熱可塑性樹脂を含む第２樹脂層、並びに、該第１樹脂層及び該第２樹脂層の間に挟持された熱膨張性カプセルを有するカプセル担持シートを配置し、積層ウェブとする積層ウェブ形成工程について説明する。このカプセル担持シートは、後の交絡工程において、積層ウェブを構成する第１ウェブの内部及び第２ウェブの内部に、所望量の熱膨張性カプセルを配設するのに好適である。

上記積層ウェブ形成工程において、カプセル担持シートを、第１ウェブ及び第２ウェブの間に配置する方法は、特に限定されない。上記のように、搬送コンベアの面上を流れる第１ウェブの表面に、カプセル担持シートを積層した後、このカプセル担持シートの表面に、第２ウェブを形成する方法のほか、例えば、搬送コンベアの面上を流れる第１ウェブの表面に、カプセル担持シート及び第２ウェブを、順次、積層する方法；後に第１ウェブ及び第２ウェブが面接触させるように配置された、２基の搬送コンベアの面上で、それぞれ、第１ウェブ及び第２ウェブを形成した後、面接触する前に、カプセル担持シートを挿入する方法等が挙げられる。

上記カプセル担持シートは、熱可塑性樹脂を含む第１樹脂層、熱可塑性樹脂を含む第２樹脂層、並びに、該第１樹脂層及び該第２樹脂層の間に挟持された熱膨張性カプセルを有するシートである。このカプセル担持シートの第１樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂、及び、第２樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂は、互いに同質であってよいし、異質であってもよい。

上記第１樹脂層及び上記第２樹脂層は、いずれも同質の熱可塑性樹脂からなることが好ましい。上記熱可塑性樹脂としては、プロピレン単独重合体、プロピレンと、エチレン及び／又は炭素数４〜２０のα−オレフィンとの共重合体、ポリエチレン等のポリオレフィン；ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル樹脂等のポリエステル樹脂；アクリル樹脂；ポリアミド樹脂；ポリアセタール樹脂等が挙げられる。これらのうち、ポリオレフィン、なかでも、プロピレン単独重合体、並びに、プロピレンと、エチレン及び／又は炭素数４〜２０のα−オレフィンとの共重合体が好ましい。尚、後者の共重合体は、通常、結晶性ランダム共重合体又は結晶性ブロック共重合体である。上記α−オレフィンとしては、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、４−メチル−ペンテン−１、４−メチル−ヘキセン−１、４，４−ジメチルペンテン−１等が挙げられる。
また、本発明においては、優れた剛性を得られることから、第１ウェブを構成する熱可塑性樹脂繊維と、第２ウェブを構成する熱可塑性樹脂繊維と、が同質の熱可塑性樹脂からなるものであり、且つ、第１樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂と、第２樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂と、が同質の熱可塑性樹脂からなるものであることが好ましい。特に好ましい態様は、第１ウェブを構成する熱可塑性樹脂繊維と、第２ウェブを構成する熱可塑性樹脂繊維と、第１樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂と、第２樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂と、が同質の熱可塑性樹脂からなるものである。

上記第１樹脂層及び上記第２樹脂層は、熱可塑性樹脂以外に、耐熱安定剤、酸化防止剤、可塑剤、帯電防止剤、難燃剤、安定剤、滑剤、抗菌剤、防かび剤、抗ブロッキング剤、着色剤等の添加剤を含んでもよい。

上記第１樹脂層及び上記第２樹脂層は、いずれも、上記熱可塑性樹脂を含むものであれば、特に限定されず、例えば、織布、不織布、無孔又は有孔のフィルム等を用いることができる。これらのうち、不織布が好ましい。不織布としては、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、スパンレース不織布、ニードルパンチ不織布、サーマルボンド不織布、エアレイド不織布等が挙げられる。
上記第１樹脂層の厚さ、及び、上記第２樹脂層の厚さは、いずれも、好ましくは５〜５００μｍ、より好ましくは２０〜３００μｍである。上記第１樹脂層の目付、及び、上記第２樹脂層の目付は、いずれも、好ましくは５〜５００ｇ／ｍ^２、より好ましくは２０〜３００ｇ／ｍ^２である。上記第１樹脂層の引張強さ、及び、上記第２樹脂層の引張強さは、いずれも、縦方向で、好ましくは３０〜８０Ｎ／５０ｍｍであり、横方向で、好ましくは２０〜３００Ｎ／（５０ｍｍ）である。また、上記第１樹脂層の破断伸度、及び、上記第２樹脂層の破断伸度は、いずれも、縦方向で、好ましくは４０〜５０％であり、横方向で、好ましくは６０〜７０％である。更に、上記第１樹脂層の引裂張力、及び、上記第２樹脂層の引裂張力は、いずれも、縦方向で、好ましくは１〜３Ｎである。各物性が、上記範囲にあることにより、後の交絡処理でカプセル担持シートを破砕（破断）させやすくすることができ、このシートが破砕（破断）した際に、効率よく、熱膨張性カプセルを、積層ウェブを構成する第１ウェブの内部、及び、第２ウェブの内部に広く分散させることができる。尚、縦方向とは、樹脂層（布帛）の生産方向をいい、横方向とは、縦方向に直交する方向をいう。

上記熱膨張性カプセルは、加熱により軟化される殻壁と、この殻壁に内包された発泡剤とを有し、加熱されて体積膨張を生じる材料である。
上記熱膨張性カプセルの構成材料は、特に限定されず、目的、用途等に応じて、適宜、選択される。上記熱膨張性カプセルを構成する殻壁の形成材料は、アクリロニトリル等の不飽和ニトリル化合物からなる単位と、不飽和酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、芳香族ビニル化合物、脂肪族ビニル化合物、塩化ビニル、塩化ビニリデン及び架橋性単量体から選ばれた少なくとも１種の化合物からなる単位とを有する重合体である。また、発泡剤としては、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、ｎ−オクタン、ｎ−デカン、ｎ−ドデカン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、塩化メチル、塩化エチル等の塩化炭化水素、１，１，１，２−テトラフロロエタン、１，１−ジフロロエタン等のフッ化炭化水素等のハロゲン化炭化水素等の有機系発泡剤；酸素、窒素、二酸化炭素、空気等の無機系発泡剤に例示される物理発泡剤等が挙げられる。上記物理発泡剤として、好ましくは、脂肪族炭化水素であり、特に好ましくは炭素数４〜１０の炭化水素である。
上記熱膨張性カプセルにおける物理発泡剤の質量割合は、軽量性及び剛性に優れた繊維複合体とするために、好ましくは５〜６０質量％、より好ましくは１０〜５０質量％、更に好ましくは２０〜３０質量％である。

上記熱膨張性カプセルの殻壁の軟化温度（発泡開始温度）は、殻壁の構成材料に依存し、特に限定されないが、第１ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂の軟化温度、及び、第２ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂の軟化温度の両方と同じであるかあるいはそれより高い温度であることが好ましい。これにより、後の溶融工程において、第１ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維、及び、第２ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維が溶融した際に、植物性繊維どうしの接合を十分なものとすることができ、同時に又はその後、植物性繊維どうしの間の空隙で、熱膨張性カプセルが膨張し、植物性繊維と、発泡（膨張）状態にある高分子カプセルと、接着剤として作用する熱可塑性樹脂とが一体化し、剛性に優れた繊維複合体を得ることができる。
例えば、第１ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂、及び、第２ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂が、いずれも、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等のプロピレン系重合体である場合には、上記熱膨張性カプセルの熱膨張温度（発泡開始温度）は、好ましくは１１０℃〜２３０℃、より好ましくは１４０℃〜２１０℃である。

上記熱膨張性カプセルは、通常、球形であり、その平均径は、好ましくは５〜１００μｍ、より好ましくは１０〜６０μｍである。平均径が上記範囲にあると、最終的に得られる繊維複合体が軽量性に優れるとともに、剛性にも優れる。
上記カプセル担持シートにおける熱膨張性カプセルの質量割合は、好ましくは２０〜８０質量％、より好ましくは４０〜７０質量％、更に好ましくは５０〜６０質量％である。上記熱膨張性カプセルの質量割合が、この範囲にあると、熱膨張性カプセルの発泡倍率を、容易に、１．２〜５倍程度とすることができ、この倍率で発泡（膨張）状態にある高分子カプセルの複数が、それらの殻壁をもって植物性繊維どうしを挟み、該植物性繊維どうしを固定し、繊維複合体の軽量化及び改良された剛性が達成される。また、同様の効果を得るために、上記の第１ウェブ、第２ウェブ及びカプセル担持シートの合計質量に対する、熱膨張性カプセルの質量割合は、好ましくは１〜１５質量％、より好ましくは３〜１２質量％、更に好ましくは５〜１０質量％である。

上記カプセル担持シートは、熱膨張性カプセルが、第１樹脂層及び第２樹脂層の間に挟持されたものである。その態様としては、［ｉ］熱膨張性カプセルが、第１樹脂層の内表面、及び、第２樹脂層の内表面の少なくとも一方に接着している積層シート、［ｉｉ］第１樹脂層の端部、及び、第２樹脂層の端部が全て封止されており、且つ、熱膨張性カプセルが、第１樹脂層の内表面、及び、第２樹脂層の内表面の少なくとも一方に接着している積層シート、［ｉｉｉ］第１樹脂層の端部、及び、第２樹脂層の端部が全て封止されており、且つ、熱膨張性カプセルがその内部で未接着である積層シート等が挙げられる。これらのうち、第１ウェブ及び第２ウェブの全体に渡って熱膨張性カプセルを効率よく分散させることができることから、［ｉ］及び［ｉｉ］の態様が好ましい。更には、簡易構造を備える［ｉ］の態様が特に好ましい。尚、上記「接着」は、粘着を含む意味である。

上記態様［ｉ］において、熱膨張性カプセルは、第１樹脂層の内表面、及び、第２樹脂層の内表面の一方のみに接着していてよいし、両面に接着していてもよい。また、後者の場合、第１樹脂層の内表面、及び、第２樹脂層の内表面が、内包された熱膨張性カプセルとともに接合していてもよい。
上記熱膨張性カプセルを、第１樹脂層の内表面、及び／又は、第２樹脂層の内表面に接着する場合に用いられるバインダー樹脂としては、常温接着型組成物、感圧接着型組成物及び感熱接着型組成物（ホットメルト型組成物）のいずれでもよく、オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂等を含む樹脂組成物が挙げられる。この樹脂組成物は、必要に応じて、メラミン化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、エチレンイミン化合物等の架橋剤を含有してもよい。

上記積層ウェブ形成工程により得られる積層ウェブの概略断面を図２に示す。図２の積層ウェブ３は、第１ウェブ３１０と、第２ウェブ３２０と、第１ウェブ３１０及び第２ウェブ３２０の間に配されたカプセル担持シート３１５とを備える。このカプセル担持シート３１５は、第１樹脂層３１２と、第２樹脂層３１３と、第１樹脂層３１２及び第２樹脂層３１３の間に挟持された熱膨張性カプセル３１４とを備える。

上記積層ウェブ形成工程の後、積層ウェブは、必要に応じて、加圧処理等した後、交絡工程に送られ、交絡物が形成される。
上記交絡工程において、積層ウェブを交絡する方法としては、ニードルパンチ法、ステッチボンド法、ウォーターパンチ法等が挙げられる。これらのうち、カプセル担持シートに含まれる熱膨張性カプセルを効率よく、積層ウェブの内部全体に分散させることができることから、ニードルパンチ法が好ましい。

上記積層ウェブが、ニードルパンチ法により交絡される場合、カプセル担持シートの第１樹脂層及び第２樹脂層が細かく破砕（破断）され、熱膨張性カプセルを、効率よく第１ウェブの内部、及び、第２ウェブの内部、即ち、積層ウェブの内部全体に分散させるための交絡条件は、以下に示される。
針密度は、針の種類及びその形状によって選択される。針深度（パンチング時のベッドプレート表面から更に突き刺した針の先端までの距離）が１〜８ｍｍの場合、針密度（パンチング時に積層ウェブの単位面積当たりに打ち込む針本数）は、好ましくは２０〜８０本／ｃｍ^２、より好ましくは３０〜５０本／ｃｍ^２である。パンチングは、積層ウェブの片面側からのみであってよいし、両面側からであってもよいが、両面側から行うことが好ましい。この針密度が、上記範囲にあると、第１ウェブの繊維、及び、第２ウェブの繊維の間の十分な絡合を得ることができる。尚、上記針密度が小さすぎると、第１ウェブの繊維、及び、第２ウェブの繊維の絡合が十分でない場合があり、接合性が悪く、実用に供することができないことがある。一方、上記針密度が大きすぎると、得られる交絡物は、緻密なものとなるが、第１ウェブの繊維、及び、第２ウェブの繊維の大半が切断する場合があり、得られる交絡物の強度が低下することがある。

上記交絡工程の後、交絡物は、必要に応じて、加圧、振動、吸引、裁断等の工程を経た後、溶融工程に送られ、第１ウェブを構成する熱可塑性樹脂繊維、及び、第２ウェブを構成する熱可塑性樹脂繊維が溶融される。尚、振動工程及び吸引工程とは、上記交絡工程においてカプセル担持シートの第１樹脂層及び第２樹脂層が細かく破砕（破断）され、第１ウェブの内部、及び、第２ウェブの内部に分散された熱膨張性カプセルを、更に均一に分散させるための処理である。

上記交絡工程により得られる交絡物の概略断面を図３に示す。図３の交絡物４は、第１ウェブ３１０の第２ウェブ３２０の境界が判別しにくくなるほど、双方の繊維が絡み合っており、内部全体に分散した、カプセル担持シートの破砕（破断）により生じた第１樹脂層の破砕物（破断物）３１７と、第２樹脂層の破砕物（破断物）３１７と、熱膨張性カプセル３１４と、を備える。

上記溶融工程において、交絡物は、少なくとも、第１ウェブを構成する熱可塑性樹脂繊維、及び、第２ウェブを構成する熱可塑性樹脂繊維が溶融する温度に加熱される。この溶融工程における加熱条件は、上記の各熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂の種類、第１樹脂層を構成する熱可塑性樹脂の種類、第２樹脂層を構成する熱可塑性樹脂の種類、及び、熱膨張性カプセルの構成材料により選択される。

上記溶融工程において、交絡物の内部に分散している、第１樹脂層の破砕物、及び、第２樹脂層の破砕物が、熱可塑性樹脂繊維とともに溶融してもよい。このとき、加熱により、上記の熱可塑性樹脂繊維及び破砕物が溶融し、溶融物が植物性繊維の表面に濡れて、植物性繊維どうしが接合される。また、この溶融物が熱膨張性カプセルの殻壁に付着する場合がある。これにより、植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維の混合繊維の集合体（交絡物）から、互いに接合された植物性繊維の集積体に変化する。

上記溶融工程において、熱膨張性カプセルの膨張を抑制しつつ、第１ウェブを構成する熱可塑性樹脂繊維、及び、第２ウェブを構成する熱可塑性樹脂繊維を溶融するために、交絡物を圧縮しながら加熱する方法が挙げられる。この方法によると、後の膨張工程において、所定の厚さを有する繊維複合体とすることが容易である。即ち、交絡物を圧縮しながら加熱することにより、上記熱膨張性カプセルの膨張をできるだけ抑制し、植物性繊維の表面に対する、溶融物の濡れ性を十分なものとし、植物性繊維どうしの接着性を向上させることができる。そして、その後、膨張工程を経て最終的に得られる繊維複合体の形状安定性を改良することができる。

上記膨張工程において、加熱することにより、熱膨張性カプセルが膨張（発泡）する。この膨張工程における加熱条件は、熱膨張性カプセルの構成材料及びその組成により選択される。尚、上記溶融工程を、交絡物を圧縮しながら、且つ、熱膨張性カプセルを膨張させずに行った場合には、圧縮を中止して開放し、そのままの加熱状態で、あるいは、更に昇温する等により、熱膨張性カプセルを膨張させることができる。これを利用して、所望の厚さを有する繊維複合体を製造することができる。例えば、固定型及び可動型を備える平板金型を用い、交絡物と密着した状態あるいは圧縮した状態で、溶融工程を行い、その後、金型にてコアバック動作をとり、冷却状態で、又は、加熱状態で、又は、必要に応じて更に加熱することにより、熱膨張性カプセルを膨張させ、所望の厚さを有する繊維複合体を製造することができる。
熱膨張性カプセルの発泡倍率は、その構成材料及び組成、溶融工程における加熱条件、膨張工程における加熱条件等に依存するが、通常、１．２〜５倍程度である。

尚、上記溶融工程において、交絡物の内部全体に分散している熱膨張性カプセルが、熱可塑性樹脂繊維の溶融とともに膨張してもよい。即ち、上記溶融工程と、上記熱膨張性カプセルを膨張させる膨張工程とを、同時に行ってもよい。このとき、加熱により、上記熱可塑性樹脂繊維が溶融し、必要に応じて、上記破砕物も溶融させ、溶融物が植物性繊維の表面に濡れた後、植物性繊維どうしを接合させると同時に、植物性繊維どうしの間の空隙に、発泡（膨張）状態にある高分子カプセルが配され、繊維複合体が形成される。

本発明の繊維複合体の製造方法を、製造装置の一例である図１を用いて説明する。尚、図１の繊維複合体製造装置は、植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維を含む第１及び第２ウェブを形成するために配設された第１及び第２エアレイ装置を備える装置である。
初めに、所定の割合で混合された、植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維からなる混合繊維等を、貯蔵手段より供給し、必要に応じて振動を与える等により、混合繊維を解きほぐしつつ、第１混合繊維供給部１１１及び第２混合繊維供給部１１２に供給する。次いで、各混合繊維は、それぞれ、第１エアレイ装置１２１及び第２エアレイ装置１２２により、搬送コンベア１８０の面上で第１ウェブ（下層側ウェブ）３１０及び第２ウェブ（上層側ウェブ）３２０が形成される。その後、第１ウェブ（下層側ウェブ）３１０及び第２ウェブ（上層側ウェブ）３２０は積層状態となるが、積層する前に、第１樹脂層３１２及び第２樹脂層３１３の間に挟持された熱膨張性カプセル３１４を有するカプセル担持シート３１５を、第１ウェブ（下層側ウェブ）３１０及び第２ウェブ（上層側ウェブ）３２０の間に挿入し、積層ウェブ３を得る。
次に、搬送コンベア１８０の面上を流れる積層ウェブ３は、必要に応じて、加圧手段等により、それらの処理に供される。そして、積層ウェブ３の上方から、第１交絡手段（ニードルパンチ加工装置）１４０により交絡され、更に、その下方から、第２交絡手段（ニードルパンチ加工装置）１５０により交絡され、交絡物４を得る。尚、第１交絡手段１４０及び第２交絡手段１５０の後、交絡物４の内部全体に、熱膨張性カプセル３１４をより均一に分散させるために、振動手段、吸引手段等を備えることができる。
その後、交絡物４は、必要に応じて、加圧手段、裁断手段等により各処理に供される。そして、ギャップ調整、温度調整等の可能な平板金型等（図示せず）を用いて、熱処理を行い、熱可塑性樹脂繊維を溶融させる。次いで、溶融と同時に、又はその後、熱膨張性カプセル３１４を膨張（発泡）させて、植物性繊維１１どうしが、該植物性繊維１１どうしの間の空隙で発泡（膨張）状態にある高分子カプセル１５の複数の殻壁と、熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂とにより結着して、所望の形状、厚さ及び目付を有し、剛性に優れた繊維複合体１（図４）を得ることができる。

本発明において、上記第１ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記第２ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる第１樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる第２樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、が同質の樹脂である場合には、各熱可塑性樹脂が溶融して、植物性繊維どうしの固定化に作用し、植物性繊維どうしが、該植物性繊維どうしの間の空隙で発泡（膨張）状態にある高分子カプセル（の殻壁）と、各熱可塑性樹脂とにより結着しており、著しく剛性に優れた繊維複合体を製造することができる。

また、本発明において、上記第１ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記第２ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、が同質の樹脂であり、上記カプセル担持シートに含まれる第１樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる第２樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、が同質の樹脂であり、且つ、上記第１ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂及び上記第２ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる、第１樹脂層を構成する熱可塑性樹脂及び第２樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、が異質の樹脂である場合にも、植物性繊維どうしが、該植物性繊維どうしの間の空隙で発泡（膨張）状態にある高分子カプセル（の殻壁）と、各熱可塑性樹脂とにより結着しており、著しく剛性に優れた繊維複合体を製造することができる。尚、第１樹脂層等を構成する熱可塑性樹脂の溶融物よりも、上記第１ウェブ等に含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂の溶融物のほうが、量的に多いことから、植物性繊維どうしの固定化に、より作用する。また、上記第１ウェブ等に含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる第１樹脂層等を構成する熱可塑性樹脂との間に、相溶性がない場合には、植物性繊維どうしが、該植物性繊維どうしの間の空隙で発泡（膨張）状態にある高分子カプセル（の殻壁）と、熱可塑性樹脂繊維を構成した熱可塑性樹脂の溶融物とにより結着しており、上記カプセル担持シートに含まれる第１樹脂層及び第２樹脂層を構成した熱可塑性樹脂の小片が広く分散し剛性に優れた繊維複合体を製造することができる。

上記本発明の製造方法により得られた繊維複合体１は、上記のように、植物性繊維１１と、物理発泡剤を内包する高分子カプセル１５と、植物性繊維どうし、並びに、植物性繊維及び高分子カプセル（の殻壁）を接合する熱可塑性樹脂と、を備える（図４）。高分子カプセル及び熱可塑性樹脂の質量割合は、植物性繊維を１００質量部とした場合に、それぞれ、好ましくは２〜３０質量部及び３０〜２５０質量部、より好ましくは５〜２５質量部及び５０〜２００質量部、更に好ましくは１０〜２０質量部及び８０〜１２０質量部である。上記質量割合を満たすことで、軽量性及び剛性に優れ、目付が１，５００ｇ／ｍ^２以下の領域においても、深絞り成形が可能である。
尚、本発明の繊維複合体１に含まれる、熱膨張性カプセル１４の発泡体（膨張体）である高分子カプセル１５は、通常、殻壁が閉じているが、溶融工程及び膨張工程における加熱条件等により、破裂している場合がある。また、高分子カプセル１５に内包されている物理発泡剤は、通常、時間と共に揮発する。

本発明の繊維複合体は、同一厚さで見た場合に、植物性繊維どうしを上記熱可塑性樹脂や、他の接着剤等により接合し、一体化させてなる集積体（発泡した高分子カプセルが含まれない、植物性繊維のみからなる繊維基材）と比較して、１０〜２００％の軽量化を実現できる。
また、本発明の繊維複合体は、同一目付で見た場合に、植物性繊維どうしを接着剤等により接合し、一体化させてなる集積体と比較して、最大曲げ荷重及び曲げ弾性率で評価される剛性が著しく優れる。本発明の繊維複合体において、目付７００〜１，５００ｇ／ｍ^２の領域において、最大曲げ荷重では、１．２〜２倍程度高い性能が得られ、また、曲げ弾性率では、１．１〜１．６倍程度高い性能が得られる。後述される用途においては、目付７５０〜１，０００ｇ／ｍ^２の範囲にある繊維複合体を用いることが好ましい。

本発明の繊維複合体は、車両関連分野、船舶関連分野、航空機関連分野、建築関連分野等において広く利用される。本発明の繊維複合体は、上記分野における内装材、外装材、構造材等として好適である。
車両関連分野では、自動車用で、ドア基材、パッケージトレー、ピラーガーニッシュ、スイッチベース、クオーターパネル、アームレストの芯材、ドアトリム、シート構造材、コンソールボックス、ダッシュボード、各種インストルメントパネル、デッキトリム、バンパー、スポイラー、カウリング等が挙げられる。
船舶関連分野、航空機関連分野では、パッケージトレー、アームレストの芯材、シート構造材、コンソールボックス、ダッシュボード、各種インストルメントパネル等が挙げられる。
また、建築関連分野では、家具用で、机、椅子、棚、箪笥等の表装材、構造材や、住宅用で、ドア表装材、ドア構造材等が挙げられる。
その他、包装体、収容体（トレイ等）、保護用部材、パーティション部材等として用いることもできる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１
植物性繊維として、平均径０．０９ｍｍ及び平均繊維長６５ｍｍのケナフ繊維、及び、熱可塑性樹脂繊維として、平均径０．０２ｍｍ及び平均繊維長５０ｍｍのポリプロピレン製繊維を、質量比５０：５０で混合し、第１繊維貯蔵部（図示せず）及び第２繊維貯蔵部（図示せず）に収容した。上記の植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維の各繊維長は、ＪＩＳ Ｌ１０１５に準拠して、直接法にて無作為に単繊維を１本ずつ取り出し、置尺上で繊維長を測定し、合計２００本について測定した平均値である。
その後、混合繊維を、第１繊維貯蔵部及び第２繊維貯蔵部に、それぞれ、接続された第１繊維供給部１１１（図１）及び第２繊維供給部１１２（図１）から、第１エアレイ装置１２１（図１）及び第２エアレイ装置１２２（図１）に一定量で連続的に供給し、厚さがいずれも約２００ｍｍである、第１ウェブ（下層側ウェブ）３１０及び第２ウェブ（上層側ウェブ）３２０を形成した。
次いで、２枚のポリプロピレン製スパンボンド不織布（厚さ約１３０μｍ、目付１２ｇ／ｍ^２）の間に、ホットメルト接着剤を用いて、大日精化社製熱膨張性カプセル（商品名「ダイフォーム Ｈ１１００Ｄ」、平均粒径４６μｍ、発泡開始温度１９６℃、最大発泡温度２０８℃）が固定されてなる、積層型のカプセル担持シート３１５（厚さ約３００μｍ）を、搬送コンベア１８０上を流れる第１ウェブ３１０及び第２ウェブ３２０の間に介挿しながら積層して、上から、第２ウェブ３２０、カプセル担持シート３１５及び第１ウェブ３１０で構成される積層ウェブ３（厚さ約４００ｍｍ）を形成した（図２参照）。尚、上記カプセル担持シート３１５における熱膨張性カプセルの含有量は、上記混合繊維１００質量部に対して６質量部である。
その後、積層ウェブ３の上方から、即ち、第２ウェブ３２０の表面側から、積層ウェブ３の送り速度０．０５ｍ／秒、針密度４０本／ｃｍ^２、針深度１ｍｍ及びパンチング速度５回／秒の条件下、ニードルパンチを行い、更に、同じ条件で、積層ウェブ３の下方から、即ち、第１ウェブ３２０の表面側（底面側）からニードルパンチすることにより交絡し、厚さが約２０ｍｍ及び目付７００ｇ／ｍ^２である交絡物４を得た（図３参照）。この交絡物４において、ポリプロピレン製スパンボンド不織布は、細かく破砕（破断）されており、破砕物（破断物）３１７及び熱膨張性カプセル３１４が交絡物４の内部に広く均一に分散されている。
次いで、図１に示していない裁断機により交絡物４を所定の大きさ及び形状に加工し、交絡マットとした。この交絡マットを、加熱プレス装置の平板金型内にセットし、温度２３５℃（６０秒後の交絡マットの内部温度２００℃）及び圧力１４ｋｇｆ／ｃｍ^２の条件で、６０秒間加圧した。加熱プレスの後、交絡マットを加熱することなく、同じ平板金型内に８秒間留めて、交絡マット内の熱膨張性カプセルを十分に発泡（膨張）させ、脱型し、繊維複合体を得た（図４参照）。この繊維複合体において、熱可塑性樹脂繊維、及び、交絡により破砕（破断）したポリプロピレン製スパンボンド不織布は、加熱プレスにより溶融し、植物性繊維１１、及び、熱膨張性カプセル１４の発泡体（膨張体）である高分子カプセル１５の殻壁を、並びに、植物性繊維１１どうしを接合している。
その後、冷間プレス装置の平板金型内にセットし、圧力１４ｋｇｆ／ｃｍ^２の条件で、３０秒間加圧することにより、厚さ４ｍｍ及び目付７００ｇ／ｍ^２の繊維ボード（繊維複合体）を得た。また、上記条件により、目付１，０００ｇ／ｍ^２の繊維ボード、及び、目付１，４００ｇ／ｍ^２の繊維ボードを同様にして製造した。

上記で得られた繊維ボードの機械的特性を評価するために、ＪＩＳ Ｋ７１７１に準じて、最大曲げ荷重及び曲げ弾性率を測定した。この測定に際しては、含水率約１０％の状態における試験片（長さ１５０ｍｍ、幅５０ｍｍ及び厚さ４ｍｍ）を用いた。そして、試験片を支点間距離（Ｌ）１００ｍｍとした２つの支点（曲率半径５．０ｍｍ）で支持しながら、支点間中心に配置した作用点（曲率半径３．２ｍｍ）から速度５０ｍｍ／分にて荷重の負荷を行い、最大曲げ荷重及び曲げ弾性率を測定した。得られた結果を、図５及び図６に示した。

比較例１
実施例１におけるカプセル担持シート３１５を介挿しなかった以外は、実施例１と同様にして、厚さが４ｍｍであり、目付がそれぞれ、７００ｇ／ｍ^２、１，０００ｇ／ｍ^２及び１，４００ｇ／ｍ^２の繊維ボードを製造した。
その後、実施例１と同様にして、最大曲げ荷重及び曲げ弾性率を測定した。得られた結果を、図５及び図６に示した。

図５及び図６から明らかなように、実施例１で得られた繊維ボードは、比較例１で得られた、発泡した高分子カプセルが含まれない繊維ボードに比べて、同じ目付で見た場合に、最大曲げ荷重及び曲げ弾性率の両方に優れていた。特に、目付が１，０００ｇ／ｍ^２の場合、実施例１における最大曲げ荷重及び曲げ弾性率は、比較例１のそれの約２倍高く、剛性に優れることが分かる。
また、目付が７００〜１，０００ｇ／ｍ^２と小さい場合であっても、最大曲げ荷重を２５Ｎ以上、特に２７Ｎ以上という優れた性能を有し、例えば、車両関連分野におけるドアトリム等とした場合に十分な剛性を備えている。

尚、本発明においては、繊維複合体の製造に際し、熱膨張性カプセルが、第１樹脂層及び第２樹脂層の間に挟持されたカプセル担持シートを用いたが、このシートに代えて、第１樹脂層の表面、又は、第２樹脂層の表面に固着されたカプセル担持シートを用いることができる。

本発明の繊維複合体及びその製造方法は、車両関連分野、船舶関連分野、航空機関連分野、建築関連分野等において広く利用される。本発明の繊維複合体は、上記分野における内装材、外装材、構造材等として好適である。
車両関連分野では、自動車用で、ドア基材、パッケージトレー、ピラーガーニッシュ、スイッチベース、クオーターパネル、アームレストの芯材、ドアトリム、シート構造材、コンソールボックス、ダッシュボード、各種インストルメントパネル、デッキトリム、バンパー、スポイラー、カウリング等が挙げられる。
船舶関連分野、航空機関連分野では、パッケージトレー、アームレストの芯材、シート構造材、コンソールボックス、ダッシュボード、各種インストルメントパネル等が挙げられる。
また、建築関連分野では、家具用で、机、椅子、棚、箪笥等の表装材、構造材や、住宅用で、ドア表装材、ドア構造材等が挙げられる。
その他、包装体、収容体（トレイ等）、保護用部材、パーティション部材等として用いることもできる。

実施例１で用いた製造装置を示す模式的説明図である。 本発明の製造方法に係る積層ウェブを示す概略断面図である。 本発明の製造方法に係る交絡物を示す概略断面図である。 本発明の繊維複合体を示す概略断面図である。 実施例１で得られた繊維複合体及び比較例１で得られた繊維基材について測定した、目付と最大曲げ荷重との相関を示すグラフである。 実施例１で得られた繊維複合体及び比較例１で得られた繊維基材について測定した、目付と曲げ弾性率との相関を示すグラフである。

符号の説明

１；繊維複合体、１０；混合繊維、１１；植物性繊維、１１１；第１繊維供給部、１１２；第２繊維供給部、１２１；第１エアレイ装置、１２２；第２エアレイ装置、１５；発泡（膨張）状態にある高分子カプセル、１４０；第１交絡手段、１５０；第２交絡手段、１８０；搬送コンベア、３；積層ウェブ、３１０；第１ウェブ、３１２；第１樹脂層、３１３；第２樹脂層、３１４；熱膨張性カプセル、３１５；カプセル担持シート、３２０；第２ウェブ、４；交絡物。

Claims (9)

1. 植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維を含む第１ウェブを形成する第１ウェブ形成工程と、
   植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維を含む第２ウェブを形成する第２ウェブ形成工程と、
   熱可塑性樹脂を含む第１樹脂層、熱可塑性樹脂を含む第２樹脂層、並びに、該第１樹脂層及び該第２樹脂層の間に挟持された熱膨張性カプセルを有するカプセル担持シートを、上記第１ウェブ及び上記第２ウェブの間に配置し、積層ウェブとする積層ウェブ形成工程と、
   上記積層ウェブを交絡し、交絡物とする交絡工程と、
   上記交絡物を加熱し、上記第１ウェブを構成する熱可塑性樹脂繊維、及び、上記第２ウェブを構成する熱可塑性樹脂繊維を溶融する溶融工程と、
   上記交絡物を加熱し、上記熱膨張性カプセルを膨張させる膨張工程と、を備えることを特徴とする繊維複合体の製造方法。
2. 上記交絡工程において、上記積層ウェブの両面側から交絡する請求項１に記載の繊維複合体の製造方法。
3. 上記交絡工程において、上記カプセル担持シートに含まれた熱膨張性カプセルが、上記第１ウェブ内の空隙、並びに、上記第２ウェブ内の空隙に分散される請求項１又は２に記載の繊維複合体の製造方法。
4. 上記溶融工程において、上記交絡物を圧縮しながら加熱する請求項１乃至３のいずれかに記載の繊維複合体の製造方法。
5. 上記溶融工程及び上記膨張工程を同時に行う請求項１乃至４のいずれかに記載の繊維複合体の製造方法。
6. 上記第１ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記第２ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる第１樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる第２樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、が同質の樹脂である請求項１乃至５のいずれかに記載の繊維複合体の製造方法。
7. 上記第１ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記第２ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、が同質の樹脂であり、上記カプセル担持シートに含まれる第１樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる第２樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、が同質の樹脂であり、且つ、上記第１ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂及び上記第２ウェブに含まれる熱可塑性樹脂繊維を構成する熱可塑性樹脂と、上記カプセル担持シートに含まれる、第１樹脂層を構成する熱可塑性樹脂及び第２樹脂層を構成する熱可塑性樹脂と、が異質の樹脂である請求項１乃至５のいずれかに記載の繊維複合体の製造方法。
8. 請求項６に記載の製造方法により得られたことを特徴とする繊維複合体。
9. 請求項７に記載の製造方法により得られたことを特徴とする繊維複合体。

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