以下、本発明について詳細に説明する。
[1]植物性繊維複合材の製造方法
 本発明の植物性繊維複合材の製造方法は、
 植物性繊維どうしが熱可塑性樹脂により結� ��された構造を有し、且つ該植物性繊維及び� ��熱可塑性樹脂の合計を100質量%とした場合に 該植物性繊維が30~95質量%含まれた植物性繊維 複合材の製造方法であって、
 酸変性熱可塑性樹脂を含有する熱可塑性樹� ��を溶融紡糸して熱可塑性樹脂繊維を得る紡� ��工程と、
 植物性繊維と上記熱可塑性樹脂繊維とを混� ��して繊維混合物を得る混繊工程と、
 上記繊維混合物中の上記熱可塑性樹脂繊維� ��溶融する加熱工程と、をこの順に備えるこ� ��を特徴とする。

1.紡糸工程
 上記「紡糸工程」は、酸変性熱可塑性樹脂� ��含有する熱可塑性樹脂を溶融紡糸して熱可� ��性樹脂繊維を得る工程である。この工程に� ��ける溶融紡糸については、従来公知の種々� ��溶融紡糸法を用いることができ、特に限定� ��れない。

 上記「熱可塑性樹脂」は、酸変性熱可塑性� ��脂を含有する熱可塑性の樹脂である(本発明 では、以下、熱可塑性樹脂のうち、酸変性熱 可塑性樹脂を除く他の熱可塑性樹脂を「非酸 変性熱可塑性樹脂」ともいう)。
 上記「酸変性熱可塑性樹脂」は、酸変性に� ��り酸変性基が導入された熱可塑性樹脂であ� ��。この熱可塑性樹脂に導入された酸変性基� ��種類は特に限定されないが、通常、無水カ� ��ボン酸残基(-CO-O-OC-)及び/又はカルボン酸残� ��(-COOH)である。酸変性基はどのような化合物 により導入されたものであってもよく、その 化合物としては、無水マレイン酸、無水イタ コン酸、無水コハク酸、無水グルタル酸、無 水アジピン酸、マレイン酸、イタコン酸、フ マル酸、アクリル酸、及びメタクリル酸等が 挙げられる。これらは1種のみを用いてもよ� �、2種以上を併用してもよい。これらのなか� ��は、無水マレイン酸及び無水イタコン酸が� ��ましく、無水マレイン酸が特に好ましい。

 更に、酸変性熱可塑性樹脂の骨格となる� ��可塑性樹脂(以下、単に「骨格熱可塑性樹脂 」という)の種類は特に限定される種々の熱� �塑性樹脂を用いることができる。この骨格� �可塑性樹脂としては、ポリオレフィン、ポ� �エステル樹脂、ポリスチレン、アクリル樹� �(メタクリレート及び/又はアクリレート等を 用いて得られた樹脂)、ポリアミド樹脂、ポ� �カーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂及� �ABS樹脂などが挙げられる。このうち、ポリ� �レフィンとしては、ポリプロピレン、ポリ� �チレン、エチレン・プロピレンランダム共� �合体などが挙げられる。ポリエステル樹脂� �しては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン及� �ポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリ� �ステル樹脂、並びに、ポリエチレンテレフ� �レート、ポリトリメチレンテレフタレート� �びポリブチレンテレフタレート等の芳香族� �リエステル樹脂などが挙げられる。

 このような酸変性熱可塑性樹脂としては� ��例えば、商品名ユーメックス(三洋化成工業 株式会社製、なかでもユーメックス1001及び� �ーメックス1010等が好ましい)、商品名アドマ ー(三井化学株式会社製、なかでもアドマーQE 800等が好ましい)、商品名モディック(三菱化� ��株式会社製、なかでもモディック-AP P908等� ��好ましい)、商品名トーヨータック(東洋化� �工業株式会社製、なかでもトーヨータックH- 1100P-P等が好ましい)、などの各種樹脂が挙げ� ��れる。

 この酸変性熱可塑性樹脂に導入される酸� ��性基の量は特に限定されないものの、酸価� ��おいて、通常、5以上(通常80以下)である。� �の酸価は15以上であることが好ましい。即ち 、比較的酸価が高い酸変性熱可塑性樹脂であ ることが好ましい。このような酸変性熱可塑 性樹脂を用いることにより、酸変性熱可塑性 樹脂の添加量を抑制しつつ高い添加効果を得 ることができる。そして、後述する混繊に適 した繊度の熱可塑性樹脂繊維をスムーズに紡 糸することができる。この酸価は、15~70がよ� ��好ましく、20~60が更に好ましく、23~30が特に 好ましい。尚、この酸価はJIS K0070によるも� �である。

 更に、酸変性熱可塑性樹脂の分子量は特� ��限定されないが、重量平均分子量において1 0,000~200,000であることが好ましく、更には、10 ,000~100,000であることがより好ましい。即ち、 比較的分子量の小さい酸変性熱可塑性樹脂で あることが好ましい。このような酸変性熱可 塑性樹脂を用いることにより、酸変性熱可塑 性樹脂の添加量を抑制しつつ高い添加効果を 得ることができる。そして、後述する混繊に 適した繊度の熱可塑性樹脂繊維をスムーズに 紡糸することができる。この重量平均分子量 の下限値は15,000が更に好ましく、25,000がより 更に好ましく、35,000が特に好ましい。一方、 この重量平均分子量の上限値は200,000が更に� �ましく、150,000がより更に好ましく、100,000が 特に好ましい。とりわけ35,000~60,000が好まし� �。尚、この重量平均分子量はGPC法によるも� �である。

 更に、酸変性熱可塑性樹脂の溶融粘度は、� ��に限定されないが、160℃において、4,000~30,0 00mPa・sであることが好ましい。このような酸 変性熱可塑性樹脂を用いることにより、酸変 性熱可塑性樹脂の添加量を抑制しつつ高い添 加効果を得ることができる。そして、後述す る混繊に適した繊度の熱可塑性樹脂繊維をス ムーズに紡糸することができる。この溶融粘 度は、4,000~25,000がより好ましく、5,000~20,000が 更に好ましく、10,000~20,000が特に好ましい。� �、この溶融粘度は、温度160℃においてB型粘� ��計を用いて測定された値である。
 上記酸化、重量平均分子量及び溶融粘度の� ��ましい範囲を充足する酸変性熱可塑性樹脂� ��しては、前記商品名ユーメックス(三洋化成 工業株式会社製)のなかでも、商品名ユーメ� �クス1001及び/又は商品名ユーメックス1010が� �り好ましい。

 一方、熱可塑性樹脂を構成する酸変性熱� ��塑性樹脂以外の樹脂(即ち、非酸変性熱可塑 性樹脂)は、熱可塑性であること以外特に限� �されない。この非酸変性熱可塑性樹脂(非酸� ��性熱可塑性樹脂の種類)としては、ポリオレ フィン、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、 アクリル樹脂(メタクリレート及び/又はアク� ��レート等を用いて得られた樹脂)、ポリアミ ド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタ ール樹脂及びABS樹脂などが挙げられる。この うち、ポリオレフィンとしては、ポリプロピ レン、ポリエチレン、エチレン・プロピレン 共重合体(エチレン・プロピレンブロック共� �合体、エチレン・プロピレンランダム共重� �体)などが挙げられる。ポリエステル樹脂と� ��ては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン及び� ��リブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエ� ��テル樹脂、並びに、ポリエチレンテレフタ� ��ート、ポリトリメチレンテレフタレート及� ��ポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポ� ��エステル樹脂などが挙げられる。これらの� ��酸変性熱可塑性樹脂は1種のみを用いてもよ く、2種以上を併用してもよい。

 上記酸変性熱可塑性樹脂を構成する骨格熱� ��塑性樹脂と、非酸変性熱可塑性樹脂と、は� ��じ(同種)であってもよく、異なっていて(異� ��であっても)もよいが、同じであることが好 ましく、更には、共にポリオレフィンである ことが好ましい。ポリオレフィンは、取扱い が容易であり、生産性を向上させることがで きる。また、高い柔軟性と優れた賦形性が得 られる。ポリオレフィンのなかでも、ポリプ ロピレン、ポリエチレン、エチレン・プロピ レン共重合体、及びポリプロピレンとポリエ チレンとの混合樹脂(アロイ)が好ましい。更� ��は、非酸変性熱可塑性樹脂としては、ポリ� ��ロピレン又は上記混合樹脂が特に好ましく� ��酸変性熱可塑性樹脂の骨格熱可塑性樹脂と� ��てはポリプロピレンが特に好ましい。
 従って、非酸変性熱可塑性樹脂としては、� ��リプロピレン又は上記混合樹脂が特に好ま� ��く、酸変性熱可塑性樹脂としては無水マレ� ��ン酸変性ポリプロピレンが特に好ましい。

 また、熱可塑性樹脂の全体を100質量%とし た場合、上記酸変性熱可塑性樹脂の割合は15� ��量%以下(通常0.3質量%以上)であることが好ま しい。この範囲の配合量であれば、スムーズ な紡糸を行うことができると共に、非酸変性 熱可塑性樹脂との併用により、得られる成形 体(熱可塑性樹脂成形体)の機械的特性を効果� ��に向上させることができる。この配合量は� ��0.5~15質量%が好ましく、1~13質量%がより好ま� ��く、1~10質量%が更に好ましく、1~7質量%が特� ��好ましく、2~7質量%がより特に好ましく、3~7 質量%がとりわけ好ましい。これら各々好ま� �い範囲では、各々更に優れた上記効果を得� �ことができる。

 この溶融紡糸工程で得る熱可塑性樹脂繊維� ��繊度等は特に限定されないが、1~100dtexであ� ��ことが好ましい。この範囲では、植物性繊� ��との混繊を行いやすく、混繊工程で得られ� ��繊維混合物内において、植物性繊維と熱可� ��性樹脂繊維とをより均一に分散させて含有� ��せることができる。この繊度は、1~50dtexが� �り好ましく、1~20dtexが更に好ましく、3~10dtex� ��特に好ましい。これら各々好ましい範囲で� ��、各々更に優れた上記効果を得ることがで� ��る。
 尚、上記3~10dtexにおける熱可塑性樹脂繊維� �平均繊維径は、非酸変性熱可塑性樹脂とし� �ポリプロピレンを用い、酸変性熱可塑性樹� �として無水マレイン酸変性ポリプロピレン� �用いた場合には、3.8~37.5μm程度となる。
 尚、熱可塑性樹脂繊維における各種形態の� ��定方法については、後述する植物性繊維と� ��様である。

2.混繊工程
 上記「混繊工程」は、植物性繊維と熱可塑� ��樹脂繊維とを混繊して繊維混合物を得る工� ��である。

 上記「植物性繊維」は、植物に由来する繊� ��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� ��、トウモロコシ、サトウキビ、バガス、ヤ� ��、パピルス、葦、エスパルト、サバイグラ� ��、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� �られた繊維が挙げられる。この植物性繊維� �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� ��部位は特に限定されず、繊維を採取できれ� ��よく、非木質部、茎部、根部、葉部及び木� ��部等の植物体を構成するいずれの部位であ� ��てもよい。更に、特定部位のみを用いても� ��く2ヶ所以上の異なる部位を併用してもよい 。

 尚、本発明におけるケナフとは、木質茎を� ��する早育性の一年草であり、アオイ科に分� ��される植物である。学名におけるhibiscus can nabinus及びhibiscus sabdariffa等が含まれ、更に、 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、本発明におけるジュートとは、ジュ� ��ト麻から得られる繊維である。このジュー� ��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� �ヘイヤ、を含む麻及びシナノキ科の植物を� �むものとする。

 この植物性繊維の平均繊維長及び平均繊維� ��等は特に限定されないが、平均繊維長は、1 0mm以上が好ましい。この範囲の植物性繊維を 用いることで、繊維どうし(植物性繊維と熱� �塑性樹脂繊維)が混繊し易く(特に、絡み合い を形成し易く)できると共に、得られる植物� �繊維複合材において優れた機械的特性が発� �される。この平均繊維長は10~150mmがより好ま しく、20~100mmが更に好ましく、30~80mmが特に好 ましい。各々範囲では上記効果を更に向上さ せることができる。
 尚、この平均繊維長は、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� �し、伸張させずにまっすぐに伸ばし、置尺� �で繊維長を測定し、合計200本について測定� �た平均値である。

 一方、上記熱可塑性樹脂繊維は、前記紡� ��工程で得られた熱可塑性樹脂繊維であるが� ��紡糸工程から得られた熱可塑性樹脂繊維は� ��通常、長尺である。このため、混繊工程で� ��いる熱可塑性樹脂繊維は、予め適当な長さ� ��調整された熱可塑性樹脂繊維を用いること� ��好ましい。即ち、本方法では、紡糸工程と� ��合繊維工程との間に、熱可塑性樹脂繊維の� ��さを調整する繊維長調整工程を備えること� ��できる。

 混繊工程において植物性繊維と混繊され� ��熱可塑性樹脂繊維の平均繊維長及び平均繊� ��径等は特に限定されないが、平均繊維長は� ��10mm以上が好ましい。この範囲の熱可塑性樹 脂繊維を用いることで、繊維どうし(植物性� �維と熱可塑性樹脂繊維)が混繊し易く(特に、 絡み合いを形成し易く)することができると� �に、得られる植物性繊維複合材において優� �た機械的特性が発揮される。この平均繊維� �は10~150mmがより好ましく、20~100mmが更に好ま� ��く、30~70mmが特に好ましい。各々範囲では上 記効果を更に向上させることができる。尚、 平均繊維長の測定方法については植物性繊維 における方法をそのまま適用する。

 一方、上記平均繊維径は、1mm以下が好ま� ��い。この範囲の平均繊維径の熱可塑性樹脂� ��維を用いることで、得られる植物性繊維複� ��材において優れた機械的特性が発揮される� ��この平均繊維径は0.01~1mmがより好ましく、0. 05~0.7mmが更に好ましく、0.07~0.5mmが特に好まし い。各々範囲では上記効果を更に向上させる ことができる。尚、ここでいう繊維長は、JIS  L1015における直接法と同様に、1本の植物性� ��維を伸張させずにまっすぐに伸ばし、置尺� ��で測定した値(L)である。一方、繊維径は、� ��維長を測定した当該植物性繊維について、� ��維の長さ方向の中央における繊維径を光学� ��微鏡を用いて測定した値(t)である。

 その他、混繊工程で用いる熱可塑性樹脂� ��維は、熱可塑性樹脂のみからなる繊維であ� ��てもよいが、表面がコートされた繊維であ� ��てもよい。即ち、例えば、各種機械類との� ��りを向上させるための油剤や、親水性処理� ��等がコーティングされていてもよい。

 上記植物性繊維と上記熱可塑性樹脂繊維� ��を混繊する際の各々の配合割合は、植物性� ��維と熱可塑性樹脂繊維との合計を100質量%と した場合に、植物性繊維が30~95質量%である。 この範囲では、植物性繊維複合材において優 れた賦形性が得られる共に、優れた機械的特 性も得られる。この植物性繊維は40~85質量%が より好ましく、45~75質量%が特に好ましい。こ れらの範囲では各々更に優れた効果が得られ る。

 上記「混繊」とは、植物性繊維及び熱可塑� ��樹脂繊維の繊維どうしを混合して繊維混合� ��(例えば、マット状物など)を得ることを意� �する。この際の混繊方法は特に限定されず� �々の方法を用いることができるが、通常、� �式法又は湿式法が用いられるが、このうち� �式法が好ましい。本方法では、吸湿性を有� �る植物性繊維を用いるために、湿式法(抄紙� ��など)を用いると高度な乾燥工程を要するこ とになるため、より簡略に製造できる乾式法 が好ましい。
 上記乾式法としては、エアーレイ法及びカ� ��ド法などが挙げられるが、エアーレイ法が� ��ましい。より簡略な装置で効率よく混繊を� ��うことができるからである。このエアーレ� ��法は植物性繊維と熱可塑性樹脂繊維とを気� ��によってコンベア面上などに分散、投射し� ��植物性繊維と熱可塑性樹脂繊維とが相互に� ��散された堆積物(繊維混合物)を得る方法で� �る。

 また、上記エアーレイ法を用いて混繊さ� ��た繊維混合物は、通常、マット状であるが� ��このようなマット状の繊維混合物は、1層の みを用いてもよいが、上記混繊工程の後、2� �又は3層以上を積層することができる。即ち� ��積層工程を備えることができる。これによ� ��、繊維混合物の厚さを制御でき、その後、� ��られる植物性繊維複合物での目付を制御す� ��こともできる。更に、このようにしてマッ� ��状の繊維混合物が積層されてなる繊維混合� ��積層体は、各マット状の繊維混合物どうし� ��一体化されるように交絡を行うことができ� ��。即ち、交絡工程を備えることができる。� ��絡方法は特に限定されず、ニードルパンチ� ��、ステッチボンド法及びウォーターパンチ� ��等が挙げられ、なかでも高効率であること� ��らニードルパンチ法が好ましい。この方法� ��おけるニードリングは、積層物の一面側か� ��のみ行ってもよく、表裏両面から行っても� ��い。

 この繊維混合物(例えば、マット状の繊維混 合物)の密度、目付及び厚さ等は特に限定さ� �るものではないが、通常、密度は0.3g/cm ³ 以下(通常0.05g/cm ³ 以上)である。また、目付は400~3000g/m ² (好ましくは600~2000g/m ² )である。更に、厚さは10mm以上(通常50mm以下� �好ましくは10~30mm、より好ましくは15~40mm)で� �る。
 尚、上記密度はJIS K7112(プラスチック-非発� ��プラスチックの密度及び比重の測定方法)に 準じて測定される値である。また、上記目付 は、含水率10%における1m ² あたりの質量である。

3.加熱工程
 上記「加熱工程」は、繊維混合物中の熱可� ��性樹脂繊維を溶融する工程である。この加� ��工程を経ることで、植物性繊維どうしが熱� ��塑性樹脂により結着された構造を有する植� ��性繊維複合材が得られることとなる。
 この加熱工程における加熱温度は、用いる� ��可塑性樹脂(熱可塑性樹脂繊維を構成してい る)により適宜の温度(即ち、少なくとも各種� ��可塑性樹脂が軟化する温度)とすることが好 ましい。例えば、非酸変性熱可塑性樹脂とし てポリプロピレン(前記ホモポリマー又はポ� �エチレンとのブロックポリマー等を含む)を� ��い、酸変性熱可塑性樹脂として無水マレイ� ��酸ポリプロピレンを用いる場合には、170~240 ℃とすることが好ましい。この範囲では熱可 塑性樹脂に対する負担を抑制した上で、植物 性繊維どうしを効果的に結着することができ る。この加熱温度は、180~230℃がより好まし� �、190~220℃が更に好ましく、200~210℃が特に好 ましい。この範囲では上記効果よりよく得る ことができる。

 また、この加熱工程は、上記加熱だけを行� ��てもよいが、同時に(加熱圧縮工程)は又は� �熱の後に圧縮を行う(加熱工程の後に圧縮工� ��を備える)ことが好ましい。圧縮を行うこと で圧縮を行わない場合に比べて、より強固に 植物性繊維どうしを熱可塑性樹脂により結着 することができる。この圧縮を行う際の加圧 圧力は特に限定されないが1~10MPaとすること� �好ましく、1~5MPaとすることがより好ましい� �
 また、この圧縮を行う場合には、その際に� ��時に賦形を行うことができる。即ち、圧縮� ��金型を用いることで、板状(植物性繊維複合 材のボードなど)及びその他の各種形状(製品� ��態である各種形状)へ成形を行うことができ る。上記板状に賦形を行った場合には、その まま用いることもできるが、この板状の植物 性繊維複合材に更に本成形を施して、最終形 態を得ることもできる{即ち、板状に成形す� �予備成形工程(加熱工程と同時又は加熱工程� ��後)と、最終形状へ賦形する本成形工程と、 を備えることとなる}。

 本方法により得られる植物性繊維複合剤に� ��まれる植物性材料は、前記混繊工程におけ� ��配合割合が、通常、維持される。即ち、植� ��性繊維複合材に含まれる植物性繊維と熱可� ��性樹脂との合計を100質量%とした場合に、植 物性繊維が30~95質量%であり、40~85質量%がより 好ましく、45~75質量%が特に好ましい。得られ る効果については前述の通りである。
 また、植物性繊維複合材のうち、上記圧縮� ��行った場合に得られる植物性繊維複合材の� ��度は特に限定されるものではないが、前記� ��維混合物(例えば、マット状の繊維混合物)� �圧縮するために、この繊維混合物よりも大� �な密度となる。即ち、通常、植物性繊維複� �材の密度は、0.3g/cm ³ を越える(通常1.0g/cm ³ 以下)である。この密度の測定は、前記繊維� �合物におけると同様である。

 本発明の製造方法により得られる植物性� ��維複合材の形状、大きさ及び厚さ等は特に� ��定されない。また、その用途も特に限定さ� ��ないが、例えば、自動車、鉄道車両、船舶� ��び飛行機等の内装材、外装材及び構造材等� ��して用いられる。このうち自動車用品とし� ��は、自動車用内装材、自動車用インストル� ��ントパネル、自動車用外装材等が挙げられ� ��。具体的には、ドア基材、パッケージトレ� ��、ピラーガーニッシュ、スイッチベース、� ��オーターパネル、アームレストの芯材、自� ��車用ドアトリム、シート構造材、シートバ� ��クボード、天井材、コンソールボックス、� ��動車用ダッシュボード、各種インストルメ� ��トパネル、デッキトリム、バンパー、スポ� ��ラー及びカウリング等が挙げられる。更に� ��例えば、建築物及び家具等の内装材、外装� ��及び構造材が挙げられる。即ち、ドア表装� ��、ドア構造材、各種家具(机、椅子、棚、箪 笥など)の表装材、構造材等が挙げられる。� �の他、包装体、収容体(トレイ等)、保護用部 材及びパーティション部材等が挙げられる。