JP4951618B2 - 不織繊維構造を有する成形体 - Google Patents

Description

本発明は、空隙を充填するための樹脂や、ケミカルバインダー、特殊な薬剤などを使用することなく、主として繊維のみで構成された軽量で高通気性の成形体に関する。

従来より、天然繊維又は合成繊維で構成された不織布は、使い捨ておむつやウェットワイパーなどの衛生又は医療用途、衣料用途のみならず、産業用途にも広く使用されており、いわゆる生活資材から産業資材まで幅広く貴重な価値を有している。なかでも、嵩高性、軽量性を有する不織布として、一般にニードルパンチ不織布、熱風式サーマルボンド不織布など、柔軟性の高い不織布が広く普及している。ここで、このような柔軟な不織布に対して、硬さを付与するためには、熱プレス処理又は樹脂含浸などの加工を加えることが必要となる。

しかし、熱プレス処理を用いた場合には、不織布表面付近の繊維だけが接着し、内部繊維は充分に接着されていないため、充分な硬さを有する不織布を得るのは困難である。そこで、充分な硬さを得るためには、内部繊維まで強固に融着させることが必要となるが、熱プレスでは、内部までの熱伝達が遅いため、過大な熱を加える必要がある。しかし、過大な熱を付与された不織布は、両表面の繊維接着がさらに強固となり、高密度層を形成する。また、過大な熱を付与しても、充分な硬度を確保するのは困難である。さらに、硬度を付与するために、樹脂を含浸させた場合も、不織布内部の繊維空隙に樹脂を充填することになるため、高密度となる。

また、天然繊維を用いた硬質なボード状不織布として、特開２００４−３１４５９２号公報（特許文献１）には、ケナフを解繊して得られるケナフ繊維を熱硬化性接着剤で接着して得られ、密度が６００〜９００ｋｇ／ｍ³である繊維ボードが開示されている。この繊維ボードは、一般に「ケナフボード」と称されており、このケナフボードの原料であるケナフは天然繊維であるものの、ボードへの加工の段階で接着剤を染み込ませてプレスすることにより、ボード材に仕上げられる。このようなケナフボードは、木材の代替品として、建築材料（屋根材、床材など）、家具（収納ケース、システムキッチン、クローゼットなど）、電気機器（スピーカーなど）、楽器（ピアノ、オルガンなど）又は卓球台などに利用されている。

しかし、ケナフを材料として、充分な硬度や強度を確保するためには、フェノール樹脂系接着剤などの使用が必要となり、ホルムアルデヒドの発生による人体への悪影響が懸念される。さらに、ケナフボードは、前述のように木材の代替品として開発され、通気性は有していないか、極めて低い。

さらに、自動車用・機械用フィルター、換気扇フィルター、建築材料、システムキッチンなどの家具においては硬質性に加えて、難燃性も要求されるようになっている。このような用途においては、通常、ガラス繊維に難燃性樹脂を含浸したり、後加工によりハロゲン化合物やアンチモン化合物などを含有した難燃剤を添加することで難燃性を確保した難燃ボード材料が知られている。例えば、合成繊維を用いた硬質で難燃性のボードとして、特開２００３−２２１４５３号公報（特許文献２）には、ポリエステル繊維表面に有機バインダーと無機粉末との複合膜を形成したり、ポリエステル繊維で構成されたボードの多孔に有機バインダー及び無機粉末の複合材料を充填し、剛性と難燃性とを併せ持つポリエステル繊維ボードが開示されている。この文献では、ポリエステル繊維不織布に無機粉末と有機バインダーからなるスラリーを圧入することにより、剛性及び難燃性を確保することが記載されている。

しかし、不織布にスラリーを圧入する方法は工程が複雑であり、またスラリー注入にも長時間を要し、加工速度を上げるのが困難であり、安定した品質の確保も困難である。さらに、この方法は、不織布を構成する繊維間に生じた空隙内に無機粉末やバインダーを充填するため、非常に高密度になり、軽量性が低下する。

一方、軽量かつ高い曲げ強度を有するボード材としては、木質材料の小片を主原料とし、接着剤を用いて熱と圧力により成形した木質繊維ボード（パーティクルボード、ＭＤＦ：Ｍｅｄｉｕｍ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｉｂｅｒ Ｂｏａｒｄなど）も知られている［特開平６−３１７０８号公報（特許文献３）、特開平６−１５５６６２号公報（特許文献４）、特開２００６−１１６８５４号公報（特許文献５）参照］。

しかし、木質繊維ボードは、一般に重量が重く、設置作業者に負担がかかる上に、強い衝撃や荷重をかけ折り曲げていった際に急激に折れて破損し易い。また、木質繊維ボードは、資源保全の観点から廃木材を再利用し、ケナフボードと同様に、木材の代替品として前記用途に開発されたボードであり、通気性は有していないのが一般的である。さらに、木質繊維ボードは、多くの場合、接着剤としてメラミン樹脂が使用されており、ホルムアルデヒドが発生する。

他方、湿熱接着性繊維を用いた不織布として、特開昭６３−２３５５５８号公報（特許文献６）には、所定のモル比のエチレンを有するエチレン−ビニルアルコール共重合体繊維を含む不織布が開示されている。この文献では、嵩高性、柔軟性が高く、充分な強力を有する不織布を得ることを目的とし、エチレン−ビニルアルコール共重合体を水で膨潤させ、さらに加熱体に接触した状態で加熱することにより繊維を固定している。すなわち、得られた不織布は、柔軟であり、硬質ではない。

さらに、特開２００１−１２３３６８号公報（特許文献７）には、軽量性、嵩高性を有する繊維集積体として、エチレン−ビニルアルコール共重合体繊維を湿熱により熱接着させることにより繊維ウェブを固定した自立性多孔性繊維集積体が開示されている。この文献では、前記繊維集積体は、湿熱接着性繊維を含む繊維集積体に常温の水を含浸し、次いで含水繊維集積体を約１００℃に加熱し、繊維集積体内に気泡を生じつつ湿熱処理を施して冷却し、内部にセル状空隙部を有する前記繊維集積体を製造している。

しかし、この繊維集積体も内部に形成されたセル状空隙部により嵩高性、軽量性を確保しているため、この部分の強度が局部的に低く、高い硬度を確保するのが困難である。
特開２００４−３１４５９２号公報 特開２００３−２２１４５３号公報 特開平６−３１７０８号公報 特開平６−１５５６６２号公報 特開２００６−１１６８５４号公報 特開昭６３−２３５５５８号公報 特開２００１−１２３３６８号公報

従って、本発明の目的は、軽量かつ低密度であっても高い曲げ応力を有する成形体を提供することにある。

本発明の他の目的は、通気性及び断熱性を有するとともに、高い硬度を有し、かつ耐折性や靱性にも優れた成形体を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、有害成分を用いることなく、簡便に製造可能な不織繊維構造を有する成形体を提供することにある。

本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、湿熱接着性繊維により適度に接着された不織繊維が、軽量かつ低密度であっても高い曲げ応力を有することを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の成形体は、湿熱接着性繊維を含み、かつ不織繊維構造を有する成形体であって、不織繊維を構成する繊維が前記湿熱接着性繊維の融着により繊維接着率８５％以下の割合で接着され、０．０５〜０．７ｇ／ｃｍ³の見掛け密度を有するとともに、少なくとも一方向における最大曲げ応力が０．０５ＭＰａ以上であり、最大曲げ応力を示す曲げ量に対して１．５倍の曲げ量における曲げ応力が、最大曲げ応力に対して１／５以上である。この成形体は、０．２〜０．７ｇ／ｃｍ³の見掛け密度を有し、かつ最大曲げ応力を示す曲げ量に対して１．５倍の曲げ量における曲げ応力が、最大曲げ応力に対して１／３以上であってもよい。また、厚さ方向の断面において、厚さ方向に三等分した各々の領域における繊維接着率がいずれも８５％以下であり、かつ各領域における繊維接着率の最大値と最小値との差が２０％以下であってもよい。さらに、厚さ方向の断面において、厚さ方向に三等分した各々の領域における繊維充填率がいずれも２０〜８０％であり、かつ各領域における繊維充填率の最大値と最小値との差が２０％以下であってもよい。本発明の成形体は、不織繊維構造を有するため、通気性も高く、例えば、フラジール形法による通気度が０．１〜３００ｃｍ³／ｃｍ²／秒程度であってもよい。また、断熱性も高く、熱伝導率が０．０３〜０．１Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。本発明の成形体は、非湿熱接着性繊維を含有し、湿熱接着性繊維と非湿熱接着性繊維との割合（質量比）が、湿熱接着性繊維／非湿熱接着性繊維＝２０／８０〜１００／０程度であってもよい。前記湿熱接着性繊維は、エチレン−ビニルアルコール系共重合体と非湿熱接着性樹脂とで構成されていてもよい。また、前記湿熱接着性繊維は、エチレン−ビニルアルコール系共重合体と非湿熱接着性樹脂とで構成され、前記エチレン−ビニルアルコール系共重合体と非湿熱接着性樹脂との割合（質量比）が、前者／後者＝９０／１０〜１０／９０であり、かつ前記エチレン−ビニルアルコール共重合体が、前記湿熱接着性繊維表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して占めていてもよい。特に、前記湿熱接着性繊維は、湿熱接着性樹脂（例えば、エチレン単位の含有量が１０〜６０モル％であるエチレン−ビニルアルコール系共重合体）で構成された鞘部と、非湿熱接着性樹脂（例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂など）で構成された芯部とで形成された芯鞘型複合繊維であってもよい。本発明の成形体は、ホウ素系難燃剤及びケイ素系難燃剤からなる群から選択された少なくとも一種を含んでいてもよい。この成形体は、断熱性及び／又は通気性を要求される用途に用いることができる。本発明には、前記成形体で構成された建材用ボードも含まれる。

本発明の成形体は、湿熱接着性繊維を含み、かつ不織繊維構造を有しており、樹脂含浸することなく、実質的に繊維で構成されている。さらに、その繊維構造は、厚み方向に繊維が配向するのを抑制するため、ニードルパンチなどの機械的交絡させることなく、湿熱接着性繊維の接着により形成されている。

本発明では、湿熱接着性繊維により適度に接着されているため、不織繊維構造を有するとともに、軽量かつ低密度であっても高い曲げ応力を有する成形体が得られる。この成形体は、通気性及び断熱性を有するとともに、高い硬度を有し、かつ耐折性や靱性にも優れている。すなわち、この成形体は、板状に成形されて表面に荷重をかけても局所的な変形が生じ難く、加えられた応力に対して湾曲・変形することにより、その応力を吸収するため、耐衝撃性が高く、たとえ強い衝撃を加えられても簡単に破損、破断しない。さらに、この成形体は、実質的に繊維のみで構成でき、ケミカルバインダーや特殊薬剤を添加する必要がないため、有害成分（ホルムアルデヒドなどの揮発性有機化合物など）を発生させる成分を用いることなく、簡便に製造できる。

図１は、実施例１で得られた成形体の厚さ方向の断面（中央部付近）における電子顕微鏡写真（２００倍）である。 図２は、実施例１で得られた成形体の厚さ方向の断面（表面付近）における電子顕微鏡写真（２００倍）である。 図３は、実施例２０で得られた成形体の厚さ方向の断面（中央部付近）における電子顕微鏡写真（２００倍）である。 図４は、実施例２０で得られた成形体の厚さ方向の断面（表面付近）における電子顕微鏡写真（２００倍）である。

発明の詳細な説明

本発明の成形体は、湿熱接着性繊維を含み、かつ不織繊維構造を有している。特に、本発明の成形体は、不織繊維構造を構成する繊維の配列と、この繊維同士の接着状態を所定の範囲とすることにより、通常の不織布では得られない「曲げ挙動（高い曲げ応力を有し、また最大曲げ応力を示す地点を過ぎてさらに曲げても応力を保持するとともに、応力を解除すると復元しようとする挙動）」と「軽量性」と「表面硬さ（表面に荷重をかけて厚さ方向に力を付与しても容易に変形し難い特性）」とを兼ね備え、さらに折れ難く、形態保持性及び通気性をも同時に確保している。

このような成形体は、詳細は後述するように、前記湿熱接着性繊維を含むウェブに高温（過熱又は加熱）水蒸気を作用させて、湿熱接着性繊維の融点以下の温度で接着作用を発現し、繊維同士を部分的に接着させて集束することにより得られる。すなわち、単繊維及び束状集束繊維同士を湿熱下、適度に小さな空隙を保持しながら、いわば「スクラム」を組むように点接着又は部分接着させて得られる。

（成形体の材質）
湿熱接着性繊維は、少なくとも湿熱接着性樹脂で構成されている。湿熱接着性樹脂は、高温水蒸気によって容易に実現可能な温度において、流動又は容易に変形して接着機能を発現可能であればよい。具体的には、熱水（例えば、８０〜１２０℃、特に９５〜１００℃程度）で軟化して自己接着又は他の繊維に接着可能な熱可塑性樹脂、例えば、セルロース系樹脂（メチルセルロースなどのＣ_1-3アルキルセルロースエーテル、ヒドロキシメチルセルロースなどのヒドロキシＣ_1-3アルキルセルロースエーテル、カルボキシメチルセルロースなどのカルボキシＣ_1-3アルキルセルロースエーテル又はその塩など）、ポリアルキレングリコール樹脂（ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドなどのポリＣ_2-4アルキレンオキサイドなど）、ポリビニル系樹脂（ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル、ビニルアルコール系重合体、ポリビニルアセタールなど）、アクリル系共重合体およびそのアルカリ金属塩［（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリルアミドなどのアクリル系単量体で構成された単位を含む共重合体又はその塩など］、変性ビニル系共重合体（イソブチレン、スチレン、エチレン、ビニルエーテルなどのビニル系単量体と、無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸又はその無水物との共重合体又はその塩など）、親水性の置換基を導入したポリマー（スルホン酸基やカルボキシル基、ヒドロキシル基などを導入したポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン又はその塩など）、脂肪族ポリエステル系樹脂（ポリ乳酸系樹脂など）などが挙げられる。さらに、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、熱可塑性エラストマー又はゴム（スチレン系エラストマーなど）などのうち、熱水（高温水蒸気）の温度で軟化して接着機能を発現可能な樹脂も含まれる。

これらの湿熱接着性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。湿熱接着性樹脂は、通常、親水性高分子又は水溶性樹脂で構成される。これらの湿熱接着性樹脂のうち、エチレン−ビニルアルコール共重合体などのビニルアルコール系重合体、ポリ乳酸などのポリ乳酸系樹脂、（メタ）アクリルアミド単位を含む（メタ）アクリル系共重合体、特に、エチレンやプロピレンなどのα−Ｃ_2-10オレフィン単位を含むビニルアルコール系重合体、特に、エチレン−ビニルアルコール系共重合体が好ましい。

エチレン−ビニルアルコール系共重合体において、エチレン単位の含有量（共重合割合）は、例えば、１０〜６０モル％、好ましくは２０〜５５モル％、さらに好ましくは３０〜５０モル％程度である。エチレン単位がこの範囲にあることにより、湿熱接着性を有するが、熱水溶解性はないという特異な性質が得られる。エチレン単位の割合が少なすぎると、エチレン−ビニルアルコール系共重合体が、低温の蒸気（水）で容易に膨潤又はゲル化し、水に一度濡れただけで形態が変化し易い。一方、エチレン単位の割合が多すぎると、吸湿性が低下し、湿熱による繊維融着が発現し難くなるため、実用性のある強度の確保が困難となる。エチレン単位の割合が、特に３０〜５０モル％の範囲にあると、シート又は板状への加工性が特に優れる。

エチレン−ビニルアルコール系共重合体におけるビニルアルコール単位の鹸化度は、例えば、９０〜９９．９９モル％程度であり、好ましくは９５〜９９．９８モル％、さらに好ましくは９６〜９９．９７モル％程度である。鹸化度が小さすぎると、熱安定性が低下し、熱分解やゲル化によって安定性が低下する。一方、鹸化度が大きすぎると、繊維自体の製造が困難となる。

エチレン−ビニルアルコール系共重合体の粘度平均重合度は、必要に応じて選択できるが、例えば、２００〜２５００、好ましくは３００〜２０００、さらに好ましくは４００〜１５００程度である。重合度がこの範囲にあると、紡糸性と湿熱接着性とのバランスに優れる。

湿熱接着性繊維の横断面形状（繊維の長さ方向に垂直な断面形状）は、一般的な中実断面形状である丸型断面や異型断面［偏平状、楕円状、多角形状、３〜１４葉状、Ｔ字状、Ｈ字状、Ｖ字状、ドッグボーン（Ｉ字状）など］に限定されず、中空断面状などであってもよい。湿熱接着性繊維は、少なくとも湿熱接着性樹脂を含む複数の樹脂で構成された複合繊維であってもよい。複合繊維は、湿熱接着性樹脂を少なくとも繊維表面の一部に有していればよいが、接着性の点から、湿熱接着性樹脂が表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して占めるのが好ましい。

湿熱接着性繊維が表面を占める複合繊維の横断面構造としては、例えば、芯鞘型、海島型、サイドバイサイド型又は多層貼合型、放射状貼合型、ランダム複合型などが挙げられる。これらの横断面構造のうち、接着性が高い構造である点から、湿熱接着性樹脂が全表面を長さ方向に連続して占める構造である芯鞘型構造（すなわち、鞘部が湿熱接着性樹脂で構成された芯鞘型構造）が好ましい。

複合繊維の場合、湿熱接着性樹脂同士を組み合わせてもよいが、非湿熱接着性樹脂と組み合わせてもよい。非湿熱接着性樹脂としては、非水溶性又は疎水性樹脂、例えば、ポリオレフィン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらの非湿熱接着性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。

これらの非湿熱接着性樹脂のうち、耐熱性及び寸法安定性の点から、融点が湿熱接着性樹脂（特にエチレン−ビニルアルコール系共重合体）よりも高い樹脂、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、特に、耐熱性や繊維形成性などのバランスに優れる点から、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂が好ましい。

ポリエステル系樹脂としては、ポリＣ_２−４アルキレンアリレート系樹脂などの芳香族ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、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、ポリエチレンナフタレートなど）、特に、ＰＥＴなどのポリエチレンテレフタレート系樹脂が好ましい。ポリエチレンテレフタレート系樹脂は、エチレンテレフタレート単位の他に、他のジカルボン酸（例えば、イソフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、フタル酸、４，４′−ジフェニルカルボン酸、ビス（カルボキシフェニル）エタン、５−ナトリウムスルホイソフタル酸など）やジオール（例えば、ジエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなど）で構成された単位を２０モル％以下程度の割合で含んでいてもよい。

ポリアミド系樹脂としては、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド１０、ポリアミド１２、ポリアミド６−１２などの脂肪族ポリアミドおよびその共重合体、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジアミンとから合成された半芳香族ポリアミドなどが好ましい。これらのポリアミド系樹脂にも、共重合可能な他の単位が含まれていてもよい。

湿熱接着性樹脂と非湿熱接着性樹脂（繊維形成性重合体）とで構成された複合繊維の場合、両者の割合（質量比）は、構造（例えば、芯鞘型構造）に応じて選択でき、湿熱接着性樹脂が表面に存在すれば特に限定されないが、例えば、湿熱接着性樹脂／非湿熱接着性樹脂＝９０／１０〜１０／９０、好ましくは８０／２０〜１５／８５、さらに好ましく６０／４０〜２０／８０程度である。湿熱接着性樹脂の割合が多すぎると、繊維の強度を確保し難く、湿熱接着性樹脂の割合が少なすぎると、繊維表面の長さ方向に連続して湿熱接着性樹脂を存在させるのが困難となり、湿熱接着性が低下する。この傾向は、湿熱接着性樹脂を非湿熱接着性繊維の表面にコートする場合においても同様である。

湿熱接着性繊維の平均繊度は、用途に応じて、例えば、０．０１〜１００ｄｔｅｘ程度の範囲から選択でき、好ましくは０．１〜５０ｄｔｅｘ、さらに好ましくは０．５〜３０ｄｔｅｘ（特に１〜１０ｄｔｅｘ）程度である。平均繊度がこの範囲にあると、繊維の強度と湿熱接着性の発現とのバランスに優れる。

湿熱接着性繊維の平均繊維長は、例えば、１０〜１００ｍｍ程度の範囲から選択でき、好ましくは２０〜８０ｍｍ、さらに好ましくは２５〜７５ｍｍ（特に３５〜５５ｍｍ）程度である。平均繊維長がこの範囲にあると、繊維が充分に絡み合うため、成形体の機械的強度が向上する。

湿熱接着性繊維の捲縮率は、例えば、１〜５０％、好ましくは３〜４０％、さらに好ましくは５〜３０％（特に１０〜２０％）程度である。また、捲縮数は、例えば、１〜１００個／インチ、好ましくは５〜５０個／インチ、さらに好ましくは１０〜３０個／インチ程度である。

本発明の成形体は、さらに非湿熱接着性繊維を含んでいてもよい。非湿熱接着性繊維としては、ポリエステル系繊維（ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維などの芳香族ポリエステル繊維など）、ポリアミド系繊維（ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２などの脂肪族ポリアミド系繊維、半芳香族ポリアミド系繊維、ポリフェニレンイソフタルアミド、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド、ポリｐ−フェニレンテレフタルアミドなどの芳香族ポリアミド系繊維など）、ポリオレフィン系繊維（ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリＣ_2-4オレフィン繊維など）、アクリル系繊維（アクリロニトリル−塩化ビニル共重合体などのアクリロニトリル単位を有するアクリロニトリル系繊維など）、ポリビニル系繊維（ポリビニルアセタール系繊維など）、ポリ塩化ビニル系繊維（ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体の繊維など）、ポリ塩化ビニリデン系繊維（塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−酢酸ビニル共重合体などの繊維）、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、セルロース系繊維（例えば、レーヨン繊維、アセテート繊維など）などが挙げられる。これらの非湿熱接着性繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。

これらの非湿熱接着性繊維は、用途に応じて適宜選択して使用できる。軽量性よりも硬さや曲げ強度などの機械的特性を重視する場合には、吸湿性の高い親水性繊維、例えば、ポリビニル系繊維やセルロース系繊維、特に、セルロース系繊維を使用するのが好ましい。セルロース系繊維には、天然繊維（木綿、羊毛、絹、麻など）、半合成繊維（トリアセテート繊維などのアセテート繊維など）、再生繊維（レーヨン、ポリノジック、キュプラ、リヨセル（例えば、登録商標名：「テンセル」など）など）が含まれる。これらのセルロース系繊維のうち、例えば、レーヨンなどの半合成繊維が好適に使用でき、エチレン−ビニルアルコール共重合体を含む湿熱接着性繊維と組み合わせると、湿熱接着性繊維との親和性が高いため、収縮が進むとともに、接着性も向上し、本発明の中では相対的に高密度で機械的特性の高い成形体が得られる。

一方、軽量性を重視する場合には、吸湿性の低い疎水性繊維、例えば、ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、特に、諸特性のバランスに優れるポリエステル系繊維（ポリエチレンテレフタレート繊維など）を使用するのが好ましい。これらの疎水性繊維をエチレン−ビニルアルコール共重合体を含む湿熱接着性繊維と組み合わせると、軽量性に優れた成形体が得られる。

非湿熱接着性繊維の平均繊度及び平均繊維長は、湿熱接着性繊維と同様である。

湿熱接着性繊維と非湿熱接着性繊維との割合（質量比）も、成形体の用途に応じて、湿熱接着性繊維／非湿熱接着性繊維＝１０／９０〜１００／０（例えば、２０／８０〜１００／０）の範囲から選択できる。硬質な成形体を製造する場合には、湿熱接着性繊維の割合が多い方が好ましく、両者の割合（質量比）は、湿熱接着性繊維／非湿熱接着性繊維＝８０／２０〜１００／０、好ましくは９０／１０〜１００／０、さらに好ましくは９５／５〜１００／０程度である。湿熱接着性繊維の割合がこの範囲にあると、高い表面硬さと曲げ挙動を確保できる成形体が得られる。非湿熱接着性繊維の特性を利用した成形体を製造する場合には、両者の割合（質量比）は、湿熱接着性繊維／非湿熱接着性繊維＝２０／８０〜９９／１、好ましくは３０／７０〜９０／１０、さらに好ましくは４０／６０〜８０／２０程度である。

本発明の成形体（又は繊維）は、さらに、慣用の添加剤、例えば、安定剤（銅化合物などの熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤など）、微粒子、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、潤滑剤、結晶化速度遅延剤などを含有していてもよい。これらの添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの添加剤は、成形体表面に担持されていてもよく、繊維中に含まれていてもよい。

なお、本発明の成形体（繊維）は、後述する自動車の内装材、航空機の内壁材など、難燃性が要求される用途に使用される場合、難燃剤を添加するのが効果的である。難燃剤は、慣用の無機系難燃剤や有機系難燃剤を使用でき、汎用され且つ難燃効果の高いハロゲン系難燃剤やリン系難燃剤であってもよいが、ハロゲン系難燃剤は燃焼時のハロゲンガスの発生に伴う酸性雨の問題を有し、リン系難燃剤は加水分解によるリン化合物流出に伴う湖沼の富栄養化の問題を有している。従って、本発明では、難燃剤としては、これらの問題を回避し、高い難燃性を発揮できる点から、ホウ素系難燃剤及び／又はケイ素系難燃剤を用いるのが好ましい。

ホウ素系難燃剤としては、例えば、ホウ酸（オルトホウ酸、メタホウ酸など）、ホウ酸塩［例えば、四ホウ酸ナトリウムなどのアルカリ金属ホウ酸塩、メタホウ酸バリウムなどのアルカリ土類金属塩、ホウ酸亜鉛などの遷移金属塩など］、縮合ホウ酸（塩）（ピロホウ酸、四ホウ酸、五ホウ酸、八ホウ酸又はこれらの金属塩など）などが挙げられる。これらのホウ素系難燃剤は、含水物（例えば、含水四ホウ酸ナトリウムであるホウ砂など）であってもよい。これらのホウ素系難燃剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。

ケイ素系難燃剤としては、例えば、ポリオルガノシロキサンなどのシリコーン化合物、シリカやコロイダルシリカなどの酸化物、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、アルミノケイ酸マグネシウムなどの金属ケイ酸塩などが挙げられる。

これらの難燃剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの難燃剤のうち、ホウ酸やホウ砂などのホウ素系難燃剤を主成分とするのが好ましい。特に、ホウ酸とホウ砂とを組み合わせるのが好ましく、両者の割合（質量比）は、ホウ酸／ホウ砂＝９０／１０〜１０／９０、好ましくは６０／４０〜３０／７０程度である。ホウ酸及びホウ砂は、水溶液として難燃加工に供してもよく、例えば、水１００質量部に対して、ホウ酸を１０〜３５質量部及びホウ砂を１５〜４５質量部程度加えて溶解させて水溶液に調製してもよい。

難燃剤の割合は、成形体の用途に応じて選択すればよく、例えば、成形体の全質量に対して、例えば、１〜３００質量％、好ましくは５〜２００質量％、さらに好ましくは１０〜１５０質量％程度である。

難燃化の方法としては、慣用のディップ−ニップ加工と同様にして、本発明の成形体に難燃剤を含有する水溶液やエマルジョンを含浸又は噴霧した後に乾燥させる方法、繊維紡糸時に二軸押出機などで難燃剤を混練した樹脂を押出して紡糸し、この繊維を用いる方法などを使用できる。

（成形体の特性）
本発明の成形体は、前記繊維で構成されたウェブから得られる不織繊維構造を有しており、その形状は用途に応じて選択できるが、通常、シート状又は板状である。

さらに、本発明の成形体において、高い表面硬さ及び曲げ硬さを有するとともに、軽量性と通気性とをバランスよく備えた不織繊維構造を有するためには、前記不織繊維のウェブを構成する繊維の配列状態及び接着状態が適度に調整されている必要がある。すなわち、繊維ウェブを構成する繊維が、概ね繊維ウェブ（不織繊維）面に対して平行に配列しながら、お互いに交差するように配列させるのが望ましい。さらに、本発明の成形体は、各繊維が交差した交点で融着しているのが好ましい。特に、高い硬度及び強度が要求される成形体は、交点以外の繊維が略平行に並んでいる部分において、数本〜数十本程度で束状に融着した束状融着繊維を形成していてもよい。これらの繊維が、単繊維同士の交点、束状繊維同士の交点、又は単繊維と束状繊維との交点において融着した構造を部分的に形成することにより、「スクラム」を組んだような構造（繊維が交点部で接着し、網目のように絡み合った構造、又は交点で繊維が接着し隣接する繊維を互いに拘束する構造）とし、目的とする曲げ挙動や表面硬度などを発現させることができる。本発明では、このような構造が、繊維ウェブの面方向及び厚さ方向に沿って概ね均一に分布するような形態とするのが望ましい。

ここでいう「概ね繊維ウェブ面に対し平行に配列している」とは、局部的に多数の繊維が厚さ方向に沿って配列している部分が繰り返し存在するようなことがない状態を示す。より具体的には、成形体の繊維ウェブにおける任意の断面を顕微鏡観察した際に、繊維ウェブでの厚さの３０％以上に亘り、厚さ方向に連続して延びる繊維の存在割合（本数割合）が、その断面における全繊維に対して１０％以下（特に５％以下）である状態をいう。

繊維を繊維ウェブ面に対して平行に配列するのは、厚さ方向（ウェブ面に対して垂直な方向）に沿って配向している繊維が多く存在すると周辺に繊維配列の乱れが生じて不織繊維内に必要以上に大きな空隙を生じ、成形体の曲げ強度や表面硬さが低減するためである。従って、できるだけこの空隙を少なくすることが好ましく、このために繊維を可能な限り繊維ウェブ面に対して平行に配列させるのが望ましい。

なお、ウェブをニードルパンチなどの手段で交絡させると、高密度な成形体の製造が容易となる。さらに、繊維を湿熱接着させる前に交絡させると、接着前の繊維の形態が保持されるため、厚みの大きい成形体の製造が容易となり、生産効率上有利となる。しかし、ニードルパンチなどによる繊維の交絡は、繊維を繊維ウェブ面に対して平行に配列させる点からは不利である。さらに、交絡によって成形体の密度が高まるため、低密度で軽量な成形体の製造は困難となる。従って、繊維を平行に配列させる点及び軽量性の点からは、繊維の交絡の程度を低減するか、交絡しないのが好ましい。

特に、本発明の成形体がシート状又は板状である場合に、成形体の厚さ方向に荷重がかかった場合、大きな空隙部が存在すると、この空隙部が荷重により潰れて成形体表面が変形し易くなる。さらに、この荷重が成形体全面にかかると全体的に厚さが小さくなり易くなる。成形体自体を空隙のない樹脂充填物とすればこのような問題を回避できるが、これでは通気度が低下し、曲げたときの折れ難さ（耐折性）、軽量性を確保するのが困難となる。

一方で、荷重による厚さ方向への変形を小さくするために、繊維を細くし、より密に繊維を充填することが考えられるが、細い繊維のみで軽量性と通気性とを確保しようとすると、各々の繊維の剛性が低くなり、逆に曲げ応力が低下する。曲げ応力を確保するためには、繊維径をある程度太くすることが必要であるが、単純に太い繊維を混合したのでは、太い繊維同士の交点付近で、大きな空隙ができやすく、厚さ方向へ変形し易くなる。

そこで、本発明の成形体は、繊維の方向をウェブの面方向に沿って平行に並べ、分散させる（又は繊維方向をランダム方向に向ける）ことにより、繊維同士がお互いに交差し、その交点で接着することにより、小さな空隙を生じて軽量性を確保している。さらに、このような繊維構造が連続することにより、適度な通気度及び表面硬さも確保している。特に、他の繊維と交差せず概ね平行に並んでいる箇所において、繊維長さ方向に並行に融着した束状繊維を形成させた場合には、単繊維のみから構成される場合に比べて高い曲げ強度を主に確保できる。硬さ及び強度が高い成形体を望む場合には、繊維一本一本が交差する交点で接着しながら、交点と交点との間で、各繊維が束状に並ぶ部分において、数本の束状繊維を形成することが好ましい。このような構造は、成形体断面を観察したときの単繊維の存在状態から確認できる。

さらに、本発明の成形体において、不織繊維構造を構成する繊維が前記湿熱接着性繊維の融着により繊維接着率８５％以下（例えば、１〜８５％）、好ましくは３〜７０％、さらに好ましくは５〜６０％（特に１０〜３５％）程度で接着されている。本発明における繊維接着率は、後述する実施例に記載の方法で測定できるが、不織繊維断面における全繊維の断面数に対して、２本以上接着した繊維の断面数の割合を示す。従って、繊維接着率が低いことは、複数の繊維同士が融着する割合（集束して融着した繊維の割合）が少ないことを意味する。

本発明では、さらに、不織繊維構造を構成する繊維は、各々の繊維の接点で接着しているが、できるだけ少ない接点数で大きな曲げ応力を発現するためには、この接着点が、厚さ方向に沿って、成形体表面から内部（中央）、そして裏面に至るまで、均一に分布しているのが好ましい。接着点が表面又は内部などに集中すると、充分な曲げ応力を確保するのが困難となるだけでなく、接着点の少ない部分における形態安定性が低下する。

従って、成形体の厚さ方向の断面において、厚さ方向に三等分した各々の領域における繊維接着率がいずれも前記範囲にあるのが好ましい。さらに、各領域における繊維接着率の最大値と最小値との差が２０％以下（例えば、０．１〜２０％）、好ましくは１５％以下（例えば、０．５〜１５％）、さらに好ましくは１０％以下（例えば、１〜１０％）である。本発明では、繊維接着率が、厚さ方向において、このような均一性を有しているため、硬さや曲げ強度、耐折性や靱性において優れている。

なお、本発明において、「厚さ方向に三等分した領域」とは、板状成形体の厚さ方向に対して直交する方向にスライスして三等分した各領域のことを意味する。

このように、本発明の成形体では、湿熱接着性繊維による融着が均一に分散して点接着しているだけでなく、これらの点接着が短い融着点距離（例えば、数十〜数百μｍ）で緻密にネットワーク構造を張り巡らしている。このような構造により、本発明の成形体は、外力が作用しても、繊維構造が有する柔軟性により、歪みに対して追従性が高くなるとともに、微細に分散した繊維の各融着点に外力が分散して小さくなるため、高い耐折性や靱性を発現していると推定できる。これに対して、従来の多孔質成形体や発泡体などは、空孔の周囲が連続した界面を形成しているため、本発明の成形体に比べて、大きな面積で外力を受け止めることとなり、歪みが発生し易く、耐折性や靱性が低下すると推定できる。

本発明の成形体において、厚さ方向の断面における単繊維（単繊維端面）の存在頻度は特に限定されず、例えば、その断面の任意の１ｍｍ²に存在する単繊維の存在頻度が１００個／ｍｍ²以上（例えば、１００〜３００個程度）であってもよいが、特に、軽量性よりも機械的特性が要求される場合には、単繊維の存在頻度は、例えば、１００個／ｍｍ²以下、好ましくは６０個／ｍｍ²以下（例えば、１〜６０個／ｍｍ²）、さらに好ましくは２５個／ｍｍ²以下（例えば、３〜２５個／ｍｍ²）であってもよい。単繊維の存在頻度が多すぎると、繊維の融着が少なく、成形体の強度が低下する。なお、単繊維の存在頻度が１００個／ｍｍ²を超えると繊維の束状融着が少なくなるため、高い曲げ強度の確保が困難となる。さらに、板状成形体の場合、束状に融着された繊維が成形体の厚さ方向に薄く、面方向（長さ方向又は幅方向）に幅広い形を有するのが好ましい。

なお、本発明では、前記単繊維の存在頻度は、次のようにして測定する。すなわち、成形体断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真の中から選んだ１ｍｍ²に相当する範囲を観察し、単繊維断面の数を数える。写真の中から任意の数箇所（例えば、無作為に選択した１０箇所）について同様に観察し、単繊維端面の単位面積当たりの平均値を単繊維の存在頻度とする。このとき、断面において、単繊維の状態である繊維の数を全て数える。すなわち、完全に単繊維の状態である繊維以外に、数本の繊維が融着した繊維であっても、断面において融着部分から離れて単繊維の状態にある繊維は単繊維として数える。

成形体中の湿熱接着性繊維は、厚さ方向の両端を結ばないことにより（厚さ方向で繊維が成形体を貫通しないことにより）、繊維の抜けなどによる成形体の欠落が抑制できる。湿熱接着性繊維をこのように配置するための製造方法は特に限定されないが、湿熱接着繊維を交絡させた成形体を複数積層して、湿熱接着する手段が簡便かつ確実である。また、繊維長と成形体の厚さの関係を調整することにより、成形体の厚さ方向の両端を結ぶ繊維を大幅に低減できる。このような点から、成形体の厚さは、繊維長に対して１０％以上（例えば、１０〜１０００％）、好ましくは４０％以上（例えば、４０〜８００％）、さらに好ましくは、さらに好ましくは６０％以上（例えば、６０〜７００％）、特に１００％以上（例えば、１００〜６００％）である。しかし、成形体の厚さと繊維長とがこのような範囲にあると、成形体の曲げ応力などの機械的強度が低下することなく、繊維の抜けなどによる成形体の欠落が抑制できる。

このように本発明の成形体は、束状融着繊維の割合や存在状態により、密度や機械的特性は影響を受ける。融着の度合いを示す繊維接着率は、ＳＥＭを用いて、成形体の断面を拡大した写真を撮影し、所定の領域において、接着した繊維断面の数に基づいて簡便に測定できる。しかし、束状に繊維が融着している場合には、各繊維が束状に又は交点で融着しているため、特に密度が高い場合には、繊維単体として観察することが困難になり易い。この場合、例えば、本発明の成形体が湿熱接着性樹脂で構成された鞘部と繊維形成性重合体で構成された芯部とで形成された芯鞘型複合繊維で接着されている場合には、融解や洗浄除去などの手段で接着部の融着を解除し、解除前の切断面と比較することにより繊維接着率を測定できる。一方、本発明では、この繊維融着の度合を反映する指標として、成形後の成形体断面（厚さ方向の断面）における繊維及び束状の繊維束の形成する断面の占める面積比率、すなわち繊維充填率を用いることもできる。厚さ方向の断面における繊維充填率は、例えば、２０〜８０％、好ましくは２０〜６０％、さらに好ましくは３０〜５０％程度である。繊維充填率が小さすぎると、成形体内の空隙が多すぎて、所望の表面硬さ及び曲げ応力を確保するのが困難になる。逆に、大きすぎると、表面硬さ及び曲げ応力を充分に確保できるが、非常に重くなり、通気度が低下する傾向にある。

本発明の成形体（特に、束状に繊維が融着し、単繊維の存在頻度が１００個／ｍｍ²以下である成形体）は、板状（ボード状）であっても、荷重により凹んだり、変形し難い表面硬さを有するのが望ましい。そのような指標として、Ａタイプデュロメータ硬さ試験（ＪＩＳ Ｋ６２５３の「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムの硬さ試験法」に準拠した試験）による硬度が、例えば、Ａ５０以上、好ましくはＡ６０以上であり、さらに好ましくはＡ７０以上である。この硬度が小さすぎると、表面にかかる荷重により変形し易い。

このような束状融着繊維を含む成形体は、曲げ強度及び表面硬さと軽量性と通気性とを高い次元でバランスさせるために、束状融着繊維の存在頻度が少なく、かつ各繊維（束状繊維及び／又は単繊維）の交点で高い頻度で接着しているのが好ましい。但し、繊維接着率が高すぎると、接着している点同士の距離が近接し過ぎて柔軟性が低下し、外部応力による歪みの解消が困難となる。このため、本発明の成形体は、繊維接着率が８５％以下である必要がある。繊維接着率が高すぎないことにより、成形体内に細かな空隙による通路が確保でき、軽量性と通気度とを向上できる。従って、できるだけ少ない接点数で大きな曲げ応力、表面硬さ及び通気度を発現するためには、繊維接着率が成形体表面から内部（中央）、そして裏面に至るまで、厚さ方向に沿って均一に分布しているのが好ましい。接着点が表面や内部などに集中すると、前述の曲げ応力や形態安定性に加えて、通気度を確保するのも困難となる。

そこで、本発明の成形体では、厚さ方向の断面において、厚さ方向に三等分した各々の領域における繊維充填率がいずれも前記範囲にあるのが好ましい。さらに、各領域における繊維充填率の最大値と最小値との差が２０％以下（例えば、０．１〜２０％）、好ましくは１５％以下（例えば、０．５〜１５％）、さらに好ましくは１０％以下（例えば、１〜１０％）である。本発明では、繊維充填率が、厚さ方向において、均一であると、曲げ強度や耐折性や靱性などにおいて優れる。本発明における繊維充填率は、後述する実施例に記載の方法で測定する。

本発明の成形体は、従来の木質繊維ボード材料では得られないような曲げ挙動を示すことも特徴の一つである。本発明では、この曲げ挙動を表すため、ＪＩＳ Ｋ７０１７「繊維強化プラスチック−曲げ特性の求め方」に準じて、サンプルを徐々に曲げたときに生ずるサンプルの反発力を測定し、最大応力（ピーク応力）を曲げ応力として表し、曲げ挙動の指標として用いた。すなわち、この曲げ応力が大きいほど硬い成形体であり、さらに測定対象物が破壊するまでの曲げ量（変位）が大きい程よく曲がる成形体である。

本発明の成形体は、少なくとも一方向（好ましくは全ての方向）における最大曲げ応力が０．０５ＭＰａ以上（例えば、０．０５〜１００ＭＰａ）であり、好ましくは０．１〜３０ＭＰａ、さらに好ましくは０．２〜２０ＭＰａ程度であってもよい。さらに、束状融着繊維（束状の形態で融着した複数の繊維）を含む成形体など、高い曲げ応力を有する場合には、最大曲げ応力は、２ＭＰａ以上、好ましくは５〜１００ＭＰａ、さらに好ましくは１０〜６０ＭＰａ程度であってもよい。この最大曲げ応力が小さすぎると、ボード材として使用したときに自重やわずかな荷重により簡単に折れ易い。また、最大曲げ応力が高すぎると、硬くなり過ぎて、応力のピークを過ぎて折り曲げると折れて破損し易くなる。なお、１００ＭＰａを超えるような硬さを得るためには、成形体の密度を高くすることが必要となり、軽量性の確保が困難になる。

この曲げ量（変位）とそれによる曲げ応力との相関を見ると、最初、曲げ量の増加とともに応力も増加し、例えば、略直線的に増加する。本発明の成形体において、測定サンプルが固有の曲げ量に到達すると、その後は徐々に応力が低くなる。すなわち、曲げ量と応力とをグラフにすると、上に凸の放物線状にカーブを描く相関関係を示す。本発明の成形体は、最大曲げ応力（曲げ応力のピーク）を超えて、さらに曲げようとした場合においても、急激な応力降下を生じることなく、いわゆる「粘り（又は靱性）」を有することも特徴の一つである。本発明では、このような「粘り」を表す指標として、曲げ応力のピーク時の曲げ量（変位）を超えた状態において残っている曲げ応力を用いることができる。すなわち、本発明の成形体は、最大曲げ応力を示す曲げ量の１．５倍の変位まで曲げた時の応力（以下、「１．５倍変位応力」と称することがある）が、最大曲げ応力の１／５以上（例えば、１／５〜１）を維持していればよく、例えば、１／３以上（例えば、１／３〜９／１０）、好ましくは２／５以上（例えば、２／５〜９／１０）、さらに好ましくは３／５以上（例えば、３／５〜９／１０）維持していてもよい。また、２倍変位応力が、最大曲げ応力の１／１０以上（例えば、１／１０〜１）、好ましくは３／１０以上（例えば、３／１０〜９／１０）、さらに好ましくは５／１０以上（例えば、５／１０〜９／１０）維持していてもよい。

本発明の成形体は、繊維間に生ずる空隙により優れた軽量性を確保できる。また、これらの空隙は、スポンジのような樹脂発泡体と異なり各々が独立した空隙ではなく連続しているため、通気性を有している。このような構造は、樹脂を含浸する方法や、表面部分を密に接着させてフィルム状構造を形成する方法など、これまでの一般的な硬質化手法では製造することが極めて困難な構造である。

すなわち、本発明の成形体は低密度であり、具体的には、見掛け密度が、例えば、０．０５〜０．７ｇ／ｃｍ³程度であり、特に軽量性を要求される用途では、例えば、０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ³、好ましくは０．０８〜０．４ｇ／ｃｍ³、さらに好ましくは０．１〜０．３５ｇ／ｃｍ³程度である。軽量性よりも硬さが要求される用途では、見掛け密度は、例えば、０．２〜０．７ｇ／ｃｍ³、好ましくは０．２５〜０．６５ｇ／ｃｍ³、さらに好ましくは０．３〜０．６ｇ／ｃｍ³程度であってもよい。見かけ密度が低すぎると、軽量性を有するものの、十分な曲げ硬さ及び表面硬さを確保するのが難しく、逆に高すぎると、硬さは確保できるものの、軽量性が低下する。なお、密度が低下すると、繊維が交絡し、交点で融着しただけの一般的な不織繊維構造に近くなり、一方、密度が高くなると、繊維が束状に融着し、多孔質成形体に近い構造となる。

本発明の成形体の目付は、例えば、５０〜１００００ｇ／ｍ²程度の範囲から選択でき、好ましくは１５０〜８０００ｇ／ｍ²、さらに好ましくは３００〜６０００ｇ／ｍ²程度である。軽量性よりも硬さが要求される用途では、目付は、例えば、１０００〜１００００ｇ／ｍ²、好ましくは１５００〜８０００ｇ／ｍ²、さらに好ましくは２０００〜６０００ｇ／ｍ²程度であってもよい。目付が小さすぎると、硬さを確保することが難しく、また、目付が大きすぎると、ウェブが厚すぎて湿熱加工において、高温水蒸気が充分にウェブ内部に入り込めず、厚さ方向に均一な構造体とするのが困難になる。

本発明の成形体が、板状又はシート状である場合、その厚さは特に限定されないが、１〜１００ｍｍ程度の範囲から選択でき、例えば、３〜１００ｍｍ、好ましくは３〜５０ｍｍ、さらに好ましくは５〜５０ｍｍ（特に５〜３０ｍｍ）程度である。厚さが薄すぎると、硬さの確保が難しくなり、厚すぎると、これも質量が重くなるため、シートとしての取扱性が低下する。

本発明の成形体は、不織繊維構造を有しているため、通気性が高い。本発明の成形体の通気度は、フラジール形法による通気度で０．１ｃｍ³／ｃｍ²／秒以上（例えば、０．１〜３００ｃｍ³／ｃｍ²／秒）、好ましくは０．５〜２５０ｃｍ³／ｃｍ²／秒（例えば、１〜２５０ｃｍ³／ｃｍ²／秒）、さらに好ましくは５〜２００ｃｍ³／ｃｍ²／秒程度であり、通常、１〜１００ｃｍ³／ｃｍ²／秒程度である。通気度が小さすぎると、成形体に空気を通過させるために外部から圧力を加える必要が生じ、自然な空気の出入が困難となる。一方、通気度が大き過ぎると、通気性は高くなるが、成形体内の繊維空隙が大きくなりすぎ、曲げ応力が低下する。

本発明の成形体は、不織繊維構造を有しているため、断熱性も高く、熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以下と低く、例えば、０．０３〜０．１Ｗ／ｍ・Ｋ、好ましくは０．０５〜０．０８Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。

（成形体の製造方法）
本発明の成形体の製造方法では、まず、前記湿熱接着性繊維を含む繊維をウェブ化する。ウェブの形成方法としては、慣用の方法、例えば、スパンボンド法、メルトブロ一法などの直接法、メルトブロー繊維やステープル繊維などを用いたカード法、エアレイ法などの乾式法などを利用できる。これらの方法のうち、メルトブロー繊維やステープル繊維を用いたカード法、特にステープル繊維を用いたカード法が汎用される。ステープル繊維を用いて得られたウェブとしては、例えば、ランダムウェブ、セミランダムウェブ、パラレルウェブ、クロスラップウェブなどが挙げられる。これらのウェブのうち、束状融着繊維の割合を多くする場合には、セミランダムウェブ、パラレルウェブが好ましい。

次に、得られた繊維ウェブは、ベルトコンベアにより次工程へ送られ、次いで過熱又は高温蒸気（高圧スチーム）流に晒されることにより、本発明の不織繊維構造を有する成形体が得られる。すなわち、ベルトコンベアで運搬された繊維ウェブは、前記蒸気噴射装置のノズルから噴出される高速高温水蒸気流の中を通過する際、吹き付けられた高温水蒸気により繊維同士が三次元的に接着される。

使用するベルトコンベアは、基本的には加工に用いる繊維ウェブを目的の密度に圧縮しつつ高温水蒸気処理することができれば、特に限定されるものではなく、エンドレスコンベアが好適に用いられる。尚、一般的な単独のベルトコンベアであってもよく、必要に応じて２台のベルトコンベアを組み合わせて、両ベルト間にウェブを挟むようにして運搬してもよい。このように運搬することにより、ウェブを処理する際に、処理に用いる水、高温水蒸気、コンベアの振動などの外力により運搬してきたウェブの形態が変形するのが抑制できる。また、処理後の不織繊維の密度や厚さをこのベルトの間隔を調整することにより制御することも可能となる。

ウェブに蒸気を供給するための蒸気噴射装置は、２台のベルトコンベアを組み合わせた場合、一方のコンベア内に装着され、コンベアネットを通してウェブに蒸気を供給する。反対側のコンベアには、サクションボックスを装着してもよい。サクションボックスによって、ウェブを通過した過剰の蒸気を吸引排出できる。また、ウェブの表及び裏の両側を一度に蒸気処理するために、さらに蒸気噴射装置が装着された側のコンベアの下流部にサクションボックスを装着し、このサクションボックスが装着された反対側のコンベア内に蒸気噴射装置を設置してもよい。下流部の蒸気噴射装置及びサクションボックスがない場合、繊維ウェブの表と裏を蒸気処理したければ、一度処理した繊維ウェブの表裏を反転させて再度処理装置内を通過させることで代用できる。

コンベアに用いるエンドレスベルトは、ウェブの運搬や高温蒸気処理の妨げにならなければ、特に限定されるものではない。ただし、高温蒸気処理をした場合、その条件により繊維ウェブの表面にベルトの表面形状が転写される場合があるので、用途に応じて適宜選択するのが好ましい。特に、表面の平坦な成形体を得たい場合には、メッシュの細かいネットを使用すればよい。なお、９０メッシュ程度が上限であり、これ以上のメッシュの細かなネットは、通気性が低く、蒸気が通過し難くなる。メッシュベルトの材質は、蒸気処理に対する耐熱性などの観点より、金属、耐熱処理したポリエステル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリアリレート系樹脂（全芳香族系ポリエステル系樹脂）、芳香族ポリアミド系樹脂などの耐熱性樹脂などが好ましい。

蒸気噴射装置から噴射される高温水蒸気は、気流であるため、水流絡合処理やニードルパンチ処理とは異なり、被処理体であるウェブ中の繊維を大きく移動させることなくウェブ内部へ進入する。このウェブ中への蒸気流の進入作用及び湿熱作用によって、蒸気流がウェブ内に存在する各繊維の表面を湿熱状態で効率的に覆い、均一な熱接着が可能になると考えられる。また、この処理は高速気流下で極めて短時間に行われるため、蒸気の繊維表面への熱伝導は充分であるが、繊維内部への熱伝導が充分になされる前に処理が終了してしまい、そのため高温水蒸気の圧力や熱により、処理される繊維ウェブ全体がつぶれたり、その厚さが損なわれるような変形も起こりにくい。その結果、繊維ウェブに大きな変形が生じることなく、表面及び厚さ方向における接着の程度が概ね均一になるように湿熱接着が完了する。

さらに、表面硬さや曲げ強度の高い成形体を得る場合には、ウェブに高温水蒸気を供給して処理する際に、処理されるウェブを、コンベアベルト又はローラーの間で、目的の見かけ密度（例えば、０．２〜０．７ｇ／ｃｍ³程度）に圧縮した状態で高温水蒸気に晒すのが重要である。特に、相対的に高密度の成形体を得ようとする場合には、高温水蒸気で処理する際に、十分な圧力で繊維ウェブを圧縮する必要がある。さらに、ローラー間又はコンベア間に適度なクリアランスを確保することで、目的の厚さや密度に調整することも可能である。コンベアの場合には、一気にウェブを圧縮することが困難なので、ベルトの張力をできるだけ高く設定し、蒸気処理地点の上流から徐々にクリアランスを狭めていくのが好ましい。さらに、蒸気圧力、処理速度を調整することにより所望の曲げ硬さ、表面硬度、軽量性、通気度を有する成形体に加工する。

このとき、硬度を上げたい場合には、ウェブを挟んでノズルと反対側のエンドレスベルトの裏側をステンレス板などにし、蒸気が通過できない構造とすれば、被処理体であるウェブを通過した蒸気がここで反射するので、蒸気の保温効果によってより強固に接着される。逆に、軽度の接着が必要な場合には、サクションボックスを配置し、余分な水蒸気を室外へ排出してもよい。

高温水蒸気を噴射するためのノズルは、所定のオリフィスが幅方向に連続的に並んだプレートやダイスを用い、これを供給されるウェブの幅方向にオリフィスが並ぶように配置すればよい。オリフィス列は一列以上あればよく、複数列が並行した配列であってもよい。また、一列のオリフィス列を有するノズルダイを複数台並列に設置してもよい。

プレートにオリフィスを開けたタイプのノズルを使用する場合、プレートの厚さは、０．５〜１ｍｍ程度であってもよい。オリフィスの径やピッチに関しては、目的とする繊維固定が可能な条件であれば特に制限はないが、オリフィスの直径は、通常、０．０５〜２ｍｍ、好ましくは０．１〜１ｍｍ、さらに好ましくは０．２〜０．５ｍｍ程度である。オリフィスのピッチは、通常、０．５〜３ｍｍ、好ましくは１〜２．５ｍｍ、さらに好ましくは１〜１．５ｍｍ程度である。オリフィスの径が小さすぎると、ノズルの加工精度が低くなり、加工が困難になるという設備的な問題点と、目詰まりを起こしやすくなるという運転上の問題点が生じ易い。逆に、大きすぎると、蒸気噴射力が低下する。一方、ピッチが小さすぎると、ノズル孔が密になりすぎるため、ノズル自体の強度が低下する。一方、ピッチが大きすぎると、高温水蒸気がウェブに充分に当たらないケースが生じるため、ウェブ強度が低下する。

高温水蒸気についても、目的とする繊維の固定が実現できれば特に限定はなく、使用する繊維の材質や形態により設定すればよいが、圧力は、例えば、０．１〜２ＭＰａ、好ましくは０．２〜１．５ＭＰａ、さらに好ましくは０．３〜１ＭＰａ程度である。蒸気の圧力が高すぎたり、強すぎる場合には、ウェブを形成する繊維が動いて地合の乱れを生じたり、繊維が溶融しすぎて部分的に繊維形状を保持できなくなる可能性がある。また、圧力が弱すぎると、繊維の融着に必要な熱量をウェブに与えることができなくなったり、水蒸気がウェブを貫通できず、厚さ方向に繊維融着斑を生ずる場合があり、ノズルからの蒸気の均一噴出の制御が困難になる場合がある。

高温水蒸気の温度は、例えば、７０〜１５０℃、好ましくは８０〜１２０℃、さらに好ましくは９０〜１１０℃程度である。高温水蒸気の処理速度は、例えば、２００ｍ／分以下、好ましくは０．１〜１００ｍ／分、さらに好ましくは１〜５０ｍ／分程度である。

必要であれば、コンベアベルトに所定の凹凸柄や文字、絵などを付与しておき、これらを転写させることで得られるボード製品に意匠性を付与することも可能である。また、他の資材と積層して積層体を形成してもよく、成形加工により所望の形態（円柱状、四角柱状、球状、楕円体状などの各種形状）に加工してもよい。

このようにして繊維ウェブの繊維を部分的に湿熱接着した後、得られる不織繊維構造を有する成形体に水分が残留する場合があるので、必要に応じてウェブを乾燥してもよい。乾燥に関しては、乾燥用加熱体に接触した成形体の表面が、乾燥後に繊維の溶融などにより繊維形態が消失しないことが必要であり、繊維形態が維持できる限り、慣用の方法を利用できる。例えば、不織布の乾燥に使用されるシリンダー乾燥機やテンターのような大型の乾燥設備を使用してもよいが、残留している水分は微量であり、比較的軽度な乾燥手段により乾燥可能なレベルである場合が多いため、遠赤外線照射、マイクロ波照射、電子線照射などの非接触法や熱風を用いる方法などが好ましい。

さらに、本発明の成形体は、前述のように、湿熱接着性繊維を高温水蒸気により接着させて得られるが、部分的に（湿熱接着により得られた成形体同士の接着など）、他の慣用の方法、例えば、部分的な熱圧融着（熱エンボス加工など）、機械的圧縮（ニードルパンチなど）などの処理方法により接着されていてもよい。

なお、湿熱接着性繊維は、繊維ウェブを熱湯に漬すことでも融着するが、このような方法では繊維接着率の制御が困難であり、また繊維接着率の均一性が高い成形体を得るのが困難である。その原因は、繊維ウェブ中に必然的に含まれる空気の影響で位置によって湿熱接着性が異なること、この空気が繊維ウェブの外に押し出されることによる構造への影響、湿熱接着させた繊維ウェブを熱湯中から取り出すときの引き取りローラーによる繊維内部の微細構造の変形や取り出した繊維ウェブ中に含まれる熱湯の重さによる上下方向の微細構造の変形の違いなどであると推定できる。

このようにして得られた不織繊維構造を有する成形体は、一般的な不織布と同程度の低密度でありながら、極めて高い曲げ応力及び表面硬さを有するとともに、通気性をも有している。従って、このような性能を利用して、例えば、従来より木材やコンパネなどの各種ボード材が用いられていた用途、又はこれらのボード材に対して、通気性、断熱性、吸音性などの性能を同時に要求される用途に応用できる。具体的には、建材用ボード、断熱材又は断熱用ボード、通気性ボード、吸液体（マジックペンや蛍光ペンなどの芯、インクジェットプリンターカートリッジのインク保持材、芳香剤などの香料蒸散用の芯材など）、吸音体（遮音壁材、車両用遮音材など）、工作用材料、クッション材、軽量コンテナや仕切り材、ワイピング材（ホワイトボード消し、食器洗いスポンジ、ペン型ワイパーなど）などが挙げられる。

さらに、本発明の成形体は、高い通気性を有するため、例えば、板状成形体に化粧フィルムを貼り合わせても、化粧フィルムと板状成形体との間に囲まれた空気が反対側に抜けるため、フィルム貼付に伴うフィルムの浮き、剥がれを回避できる。また、貼り付けたフィルムの粘着剤が成形体表面の構成繊維に貼り付くとともに、繊維空隙に楔の如く入り込むことで強固な接着を実現できる。

また、本発明の成形体を容器として用いると、容器内外の空気交換が可能となり、呼吸をする生物や物質の運搬する容器として利用可能である。

さらに、難燃剤を含有させた場合には、難燃性を要求される用途、例えば、自動車の内装材、航空機の内壁材、建築材、家具などにも利用できる。

以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。実施例における各物性値は、以下に示す方法により測定した。なお、実施例中の「部」及び「％」はことわりのない限り、質量基準である。

（１）エチレン−ビニルアルコール系共重合体のメルトインデックス（ＭＩ）
ＪＩＳ Ｋ６７６０に準じて、１９０℃、２１．２Ｎ荷重の条件下、メルトインデクサーを用いて測定した。

（２）目付（ｇ／ｍ²）
ＪＩＳ Ｌ１９１３に準じて測定した。

（３）厚さ（ｍｍ）、見掛け密度（ｇ／ｃｍ³）
ＪＩＳＬ１９１３に準じて厚さを測定し、この値と目付けの値とから見かけ密度を算出した。

（４）捲縮数
ＪＩＳ Ｌ１０１５（８．１２．１）に準じて評価した。

（５）通気度
ＪＩＳ Ｌ１０９６に準じ、フラジール形法にて測定した。

（６）デュロメータ硬さ
ＪＩＳ Ｋ６２５３に準じ、デュロメータ硬さ試験（タイプＡ）により測定した。

（７）熱伝導率
「ＪＩＳ Ｒ２６１６、耐火断熱れんがの熱伝導率の試験方法」に準じて、非定常熱線法によって測定した。

（８）曲げ応力
ＪＩＳ Ｋ７０１７に記載の方法のうちＡ法（３点曲げ法）に準じて測定した。このとき、測定サンプルは２５ｍｍ幅×８０ｍｍ長のサンプルを用い、支点間距離を５０ｍｍとし、試験速度を２ｍｍ／分として測定を行った。本発明では、この測定結果チャートにおける最大応力（ピーク応力）を最大曲げ応力とした。なお、曲げ応力の測定は、ＭＤ方向およびＣＤ方向について測定した。ここで、ＭＤ方向とは、測定サンプルの長辺に対しウェブ流れ方向（ＭＤ）が平行となるように測定サンプルを採取した状態をいい、一方、ＣＤ方向とは、測定サンプルの長辺に対しウェブ幅方向（ＣＤ）が平行となるように測定サンプルを採取した状態をいう。

（９）１．５倍及び２倍変位応力
曲げ応力の測定において、最大曲げ応力（ピーク応力）を示す曲げ量（変位）を超え、さらにその変位の１．５倍又は２倍の変位まで曲げつづけた時の応力を、それぞれ１．５倍変位応力、２倍変位応力とした。

（１０）繊維接着率
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、成形体断面を１００倍に拡大した写真を撮影した。撮影した成形体の厚さ方向における断面写真を厚さ方向に三等分し、三等分した各領域（表面、内部（中央）、裏面）において、そこに見出せる繊維切断面（繊維端面）の数に対して繊維同士が接着している切断面の数の割合を求めた。各領域に見出せる全繊維断面数のうち、２本以上の繊維が接着した状態の断面の数の占める割合を以下の式に基づいて百分率で表わした。なお、繊維同士が接触する部分には、融着することなく単に接触している部分と、融着により接着している部分とがある。但し、顕微鏡撮影のために成形体を切断することにより、成形体の切断面においては、各繊維が有する応力によって、単に接触している繊維同士は分離する。従って、断面写真において、接触している繊維同士は、接着していると判断できる。

繊維接着率（％）＝（２本以上接着した繊維の断面数）／（全繊維断面数）×１００
但し、各写真について、断面の見える繊維は全て計数し、繊維断面数１００以下の場合は、観察する写真を追加して全繊維断面数が１００を超えるようにした。なお、三等分した各領域についてそれぞれ繊維接着率を求め、その最大値と最小値との差も併せて求めた。

（１１）不織繊維小片の形体保持性
不織繊維試料を５ｍｍ角の立方体形状にカットし、５０ｃｍ³の水を入れた三角フラスコ（１００ｃｍ³）に投入した。このフラスコを振とう器（ヤマト科学（株）製、「ＭＫ１６０型」）に装着し、振幅３０ｍｍの旋回方式にて６０ｒｐｍの速度で３０分間振とうさせた。振とう後、形態変化及び形態保持性状態を目視で観察し、以下の基準に従って３段階評価した。

◎：ほぼ処理前の形状を保持している。

○：大きく欠落した部分は見られないが、形態の変形が見られる。

×：欠落部分の発生が見られる。

（１２）質量保持率
処理後の試料を１００メッシュの金網で回収し、これを室温で一昼夜乾燥後、質量を測定して質量保持率を測定した。

（１３）繊維充填率
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、成形体の厚さ方向における断面を１００倍に拡大した写真を撮影した。この写真にトレース紙を重ね、透過光を用いて写真の撮影領域と繊維（束）断面をトレースした。このトレース図を、イメージアナライザー（東洋紡績（株）製）を用いて、ＣＣＤカメラからコンピュータに取り込み、画像を二値化した後、観察した画像断面積における繊維断面積の占める割合を求め、百分率で表わした。この観察は、成形体断面を厚さ方向に三等分し、三等分した各領域（表面、内部（中央）、裏面）において１ｍｍ²の面積に相当する領域についてそれぞれ行い、任意の３ヶ所の平均値を繊維充填率とした。さらに、三等分した各領域についてそれぞれ繊維断面充填率を求め、その最大値と最小値との差も併せて求めた。ただし、各写真の観察領域において、繊維断面の一部しか写っていない場合でも、観察領域に含まれる部分を繊維断面積として測定した。

実施例１
湿熱接着性繊維として、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体（エチレン含有量４４モル％、鹸化度９８．４モル％）である芯鞘型複合ステープル繊維（（株）クラレ製、「ソフィスタ」、繊度３ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、芯鞘質量比＝５０／５０、捲縮数２１個／インチ、捲縮率１３．５％）を準備した。この芯鞘型複合ステープル繊維を用いて、カード法により目付約１００ｇ／ｍ²のカードウェブを作製し、このウェブを７枚重ねて合計目付７００ｇ／ｍ²のカードウェブとした。このカードウェブを、５０メッシュ、幅５００ｍｍのステンレス製エンドレスネットを装備したベルトコンベアに移送した。

なお、このベルトコンベアは、下側コンベアと上側コンベアの一対のコンベアからなり、少なくとも一方のコンベアのベルト裏側に蒸気噴射ノズルが設置されており、ベルトを通して、通過するウェブに高温水蒸気が噴射可能である。さらに、このノズルより上流側にウェブ厚調整用の金属ロール（以下、「ウェブ厚調整用ロール」と略記する場合がある）がそれぞれ備えつけられている。下側コンベアは、上面（すなわちウェブの通過する面）がフラットな形状であり、一方の上側コンベアは、下面がウェブ厚調整用ロールに沿って屈曲した形状をなし、上側コンベアのウェブ厚調整用ロールが下側コンベアのウェブ厚調整用ロールと対をなすように配置されている。

また、上側コンベアは、上下に移動可能であり、これにより上側コンベアと下側コンベアのウェブ厚調整用ロール間を所定の間隔に調整できるようになっている。さらに、上側コンベアの上流側は、下流部に対してウェブ厚調整用ロールを基点に（上側コンベアの下流側の下面に対し）３０度の角度で傾斜させ、下流部は下側コンベアと平行になるよう配置するように屈曲されている。なお、上側コンベアが上下する場合には、この平行関係を保ちながら移動する。

これらのベルトコンベアは、それぞれが同速度で同方向に回転し、これら両コンベアベルト同士及びウェブ厚さ調整用ロール同士が所定のクリアランスを保ちながら加圧可能な構造となっている。これは、いわゆるカレンダー工程のように作動して蒸気処理前のウェブ厚さを調整するためのものである。すなわち、上流側より送り込まれてきたカードウェブは、下側コンベア上を走行するが、ウェブ厚調整用ロールに到達するまでの間に上側コンベアとの間隔が徐々に狭くなる。そして、この間隔がウェブ厚さよりも狭くなったときに、ウェブは上下コンベアベルトの問に挟まれ、徐々に圧縮されながら走行する。このウェブは、ウェブ厚調整用ロールに設けられたクリアランスとほぼ同等の厚さになるまで圧縮され、その厚さの状態で蒸気処理がなされ、その後もコンベア下流部において厚さを維持しながら走行する仕組みになっている。ここでは、ウェブ厚さ調整用のロールが線圧５０ｋｇ／ｃｍとなるように調整した。

次いで、下側コンベアに備えられた蒸気噴射装置ヘカードウェブを導入し、この装置から０．４ＭＰａの高温水蒸気をカードウェブの厚さ方向に向けて通過するように（垂直に）噴出して蒸気処理を施し、本発明の不織繊維構造を有する成形体を得た。この蒸気噴射装置は、下側のコンベア内に、コンベアネットを介して高温水蒸気をウェブに向かって吹き付けるようにノズルが設置され、上側のコンベアにサクション装置が設置されていた。また、この噴射装置のウェブ進行方向における下流側には、ノズルとサクション装置との配置が逆転した組合せである噴射装置がもう一台設置されており、ウェブの表裏両面に対して蒸気処理を施した。

なお、蒸気噴射ノズルの孔径は０．３ｍｍであり、ノズルがコンベアの幅方向に沿って１ｍｍピッチで１列に並べられた蒸気噴射装置を使用した。加工速度は３ｍ／分であり、ノズル側とサクション側の上下コンベアベルト間の間隔（距離）は１０ｍｍとした。ノズルはコンベアベルトの裏側にベルトとほぼ接するように配置した。

得られた成形体は、ボード状の形態を有し、一般的な不織布に比べ非常に硬く、曲げ応力ピークを越えても破壊せず、極端な応力の低下もなかった。また、形態保持性試験を行っても形状の変化はなく、質量も減少しなかった。結果を表１及び表２に示す。

得られた成形体の厚さ方向の断面を電子顕微鏡写真（２００倍）で撮影した結果を、図１及び図２に示す。なお、図１は厚さ方向の中央部付近の断面写真であり、図２は厚さ方向の表面付近の断面写真である。

実施例２
実施例１で使用した湿熱接着性繊維７０部と、レーヨン繊維（繊度１．４ｄｔｅｘ、繊維長４４ｍｍ）３０部とを混綿した目付約１００ｇ／ｍ²のカードウェブを用いて７枚重ねとしたこと以外は、実施例１と同様にして本発明の成形体を得た。結果を表１及び表２に示す。得られた成形体もボード状の形態を有しており、実施例１の成形体に比べ、若干柔らかいものの同様の曲げ挙動を示した。さらに、形態保持性の試験においては、若干の繊維の脱落が認められたが、質量減少は１％程度であった。

実施例３
実施例１で使用した湿熱接着性繊維５０部と、実施例２で使用したレーヨン繊維３０部とを混綿した目付約１００ｇ／ｍ²のカードウェブを用いて７枚重ねとしたこと以外は、実施例１と同様にして本発明の成形体を得た。結果を表１及び表２に示す。得られた成形体もボード状の形態を有しており、実施例２の成形体に比べ、さらに柔らかいものの同様の曲げ挙動を示した。さらに、形態保持性の試験においては、若干の繊維の脱落が認められたが、質量減少は４％程度であった。

実施例４
実施例１で使用した湿熱接着性繊維３０部と、実施例２で使用したレーヨン繊維７０部とを混綿した目付約１００ｇ／ｍ²のカードウェブを用いて７枚重ねとしたこと以外は、実施例１と同様にして本発明の成形体を得た。結果を表１及び表２に示す。得られた成形体もボード状の形態を有しており、実施例１成形体に比べ、柔軟で容易に折り曲げることが可能であるが、曲げ挙動は同様であった。さらに、形態保持性の試験においては、若干の繊維の脱落が認められたが、質量減少は８％程度であった。

実施例５
湿熱接着性繊維として、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体（エチレン含有量４４モル％、鹸化度９８．４モル％）である芯鞘型複合ステープル繊維（（株）クラレ製、「ソフィスタ」、繊度５ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、芯鞘質量比＝５０／５０、捲縮数２１個／インチ、捲縮率１３．５％）を用いる以外は実施例１と同様にして本発明の成形体を得た。この成形体も実施例１で得られた成形体と概ね同様の曲げ挙動を示した。結果を表１及び表２に示す。さらに、形態保持性の試験においては、形態変化はなく、質量減少も認められなかった。

実施例６
実施例１で得た目付約１００ｇ／ｍ²のカードウェブを用いて１０枚重ねにしたこと以外は、実施例１と同様にして本発明の成形体を得た。この成形体も実施例１と成形体と概ね同様の曲げ挙動を示した。結果を表１及び表２に示す。得られた成形体は、実施例１〜５で得られた成形体に比べて、非常に硬いボード状であったが、曲げ応力ピークを越えた曲げ量においても極端な応力低下はなかった。

実施例７
実施例１で得た目付約１００ｇ／ｍ²のカードウェブを用いて２０枚重ねにし、ウェブ厚さ調整用ロールを調整することにより上下ベルトコンベア間隔を１５ｍｍにしたこと以外は、実施例１と同様にして本発明の成形体を得た。結果を表１及び表２に示す。得られた成形体は、実施例６で得られた成形体と同様の曲げ挙動を示し、さらに硬いボード状であった。さらに、形態保持性の試験においては、形態変化はなく、質量減少も認められなかった。

実施例８
実施例１で得た目付約１００ｇ／ｍ²のカードウェブを用いて４０枚重ねにし、ウェブ厚さ調整用ロールを調整することにより上下ベルトコンベア間隔を２０ｍｍにしたこと以外は、実施例１と同様にして本発明の成形体を得た。結果を表１及び表２に示す。得られた成形体は、実施例７で得られた成形体と同様の曲げ挙動を示し、さらに硬いボード状であった。さらに、形態保持性の試験においては、形態変化はなく、質量減少も認められなかった。

実施例９
実施例１で得た目付約１００ｇ／ｍ²のカードウェブを用いて４枚重ねにしたこと以外は、実施例１と同様にして本発明の成形体を得た。結果を表１及び表２に示す。得られた成形体は、低目付であるため、柔軟で容易に折り曲げ可能であったが、曲げ応力のピークの過ぎても急激な応力の低下はなく、実施例１で得られた成形体と同様の曲げ挙動を示していた。さらに、形態保持性の試験においては、形態変化はなく、質量減少も認められなかった。

実施例１０
目付約１５０ｇ／ｍ²のカードウェブを用い、ウェブ厚さ調整用ロールを調整することにより上下ベルトコンベア間隔を６ｍｍとする以外は実施例１と同様にして本発明の成形体を得た。なお、ノズルとコンベアとの距離を狭めたのは、実施例１に比べて、目付が低くウェブを運搬する一対のコンベアの間隔が広すぎて上側のノズルとウェブとの間隔が空いてしまい、蒸気の温度が到達する前に低下するからである。結果を表１及び表２に示す。得られた成形体は、低目付であるため、柔軟で容易に折り曲げ可能であったが、曲げ応力のピークの過ぎても急激な応力の低下はなく、実施例１で得られた成形体と同様の曲げ挙動を示していた。さらに、形態保持性の試験においては、若干の形態変化が見られたものの、質量減少は認められなかった。

実施例１１
目付約５０ｇ／ｍ²のカードウェブを用い、ウェブ厚さ調整用ロールを調整することにより上下コンベアベルト間隔を６ｍｍとする以外は実施例１と同様にして本発明の成形体を得た。結果を表１及び表２に示す。得られた成形体は、低目付であるため、柔軟で容易に折り曲げ可能であったが、曲げ応力のピークの過ぎても急激な応力の低下はなく、実施例１で得られた成形体と同様の曲げ挙動を示していた。さらに、形態保持性の試験においては、形態変化はなく、質量減少も認められなかった。

実施例１２
押出機を用いてエチレン−ビニルアルコール共重合体（エチレン含有量４４モル％、鹸化度９８モル％、ＭＩ＝１００ｇ／１０分）を２５０℃で溶融混練し、溶融した樹脂をメルトブローダイヘッドに導き、ギヤポンプで計量し、直径０．３ｍｍφの孔を０．７５ｍｍピッチで一列に並べたメルトブローノズルから吐出させ、同時に溶融樹脂に２５０℃の熱風を噴射して吐出した繊維流を捕集コンベア上に捕集し、目付１５０ｇ／ｍ²のメルトブローン不織布を得た。メルトブローン法における樹脂の単孔吐出量は０．２ｇ／分／孔であり、熱風量は０．１５Ｎｍ³／分／ｃｍ幅であり、ノズルと捕集コンベアとの間の距離は１５ｃｍであった。また、メルトブロー装置のノズル直下に二次エア吹き付け装置を設置した設備を用いて、メルトブロー繊維流に１ｍ³／分／ｃｍ幅の流量で、１５℃の空気流を吹き付けた。

得られたメルトブローン不織布は、平均繊維径が６．２μｍであり、通気度が２３ｃｍ³／ｃｍ²／秒であった。このメルトブローン不織布を実施例１と同様に７枚重ねとし、実施例１と同じ条件下で高温水蒸気処理を行い、本発明の成形体を得た。得られた結果を表１及び表２に示す。得られた成形体は、実施例１で得られた成形体と同様に、硬いボード状であり、同様の曲げ挙動を示した。なお、繊維径が細かく緻密なため、繊維接着率が高く、通気度はやや低下した。形態保持性の試験においては、形態変化はなく、質量減少も見られなかった。

比較例１
ポリエチレンテレフタレート繊維（繊度３ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）を用いてカード法により得られた目付約１００ｇ／ｍ²のウェブを７枚重ねてカードウェブとした以外は実施例１と同様にして、不織繊維構造を有する成形体を得ようとしたが、繊維間に充分な接着力が得られず、殆どのウェブの状態であり、単体で容易に運搬できなかった。

比較例２
芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分が低密度ポリエチレン（ＭＩ＝１１）である芯鞘型複合ステープル繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、芯鞘質量比＝５０／５０、捲縮率１３．５％）を用いて、目付約１００ｇ／ｍ²のウェブを作製し、７枚重ねてカードウェブとした以外は実施例１と同様にして、不織繊維構造を有する成形体を得た。結果を表１及び表２に示す。得られた成形体は、繊維接着により不織布の形状を維持していたものの非常に柔らかく、いわゆるボード状にはならなかった。

比較例３
ポリエチレンテレフタレート繊維（繊度３ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）を用いて、実施例１と同様にしてカード法により目付約１００ｇ／ｍ²のウェブを作製し、次いでこれを５枚積層して、パンチ密度１５０パンチ／ｃｍ²でニードルパンチを施し、目付約５００ｇ／ｍ²、厚さ約６ｍｍのニードルパンチ不織布を得た。結果を表１及び表２に示す。得られたニードルパンチ不織布は、極めて柔らかく、自重で曲がってしまい、２倍変位応力を測定できなかった。

比較例４
実施例１で使用した湿熱接着性繊維４０部と、ポリエチレンテレフタレート繊維（繊度３ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）６０部とを用いて、ウェブをカード法により作製し、次いでパンチ密度１３０パンチ／ｃｍ²でニードルパンチを施し、目付約１５０ｇ／ｍ²、厚さ３ｍｍのニードルパンチ不織布を得た。得られた不織布を１００℃の沸騰水中に浸漬させて３０秒間湿熱処理した。処理後、不織布を取り出して、常温の冷却水に浸漬させ、冷却固定化した。次いで、これを遠心脱水した後、乾熱下１１０℃で乾燥し、繊維集積体を得た。結果を表１及び表２に示す。得られた繊維集積体の内部状態を観察したところ、不定形のセル状の空隙部が存在し、独立した空隙部は部分的に連なったセル状空隙部も確認できた。得られた繊維集積体は、柔らかく、いわゆるボード状ではなかった。

比較例５
市販の石膏ボード（チヨダウーテ（株）製、「タフジボード」、厚さ９．５ｍｍ）について、密度及び曲げ応力を測定したところ、見掛け密度１１．１５ｇ／ｃｍ³、曲げ応力１３．４ＭＰａであった。この石膏ボードは、曲げピーク応力を示した時点の変位を１０％超えたところで、割れてしまい、２倍変位応力は０ＭＰａであった。さらに、通気度を測定したところ、フラジール形法では測定できず、０ｃｍ³／ｃｍ²／秒であった。

表１及び表２の結果から明らかなように、本発明の成形体は、一般的な不織布と同程度の低密度でありながら、極めて高い曲げ強度を有するとともに、曲げ応力のピークを越えても急激な応力降下を生じることなく、「粘り」を有していることがわかる。また、本発明の成形体は、通気性に優れ、かつ軽量でありながら、石膏ボードに劣らぬ効果を有している。

実施例１３
水１００部に対して、ホウ酸２０部、ホウ砂２５部を加えた水溶液を主成分とするホウ素系難燃剤（（株）トラストライフ製、「ファイヤレスＢ」）を準備した。実施例１で得られた成形体をこの難燃剤含有水溶液に含浸し、ニップローラーで絞った後、１００℃に調節した熱風乾燥機内で２時間乾燥させ、難燃性成形体を得た。難燃剤（固形分）は、成形体の全質量に対して、３．４％付着していた。得られた難燃性成形体について、ガスバーナーを用いて燃焼試験を行った。この難燃性成形体に対し、炎を３０秒間あてても、表面が炭化して黒く変色するものの、着火には至らず、良好な難燃性を示していた。

実施例１４
芯鞘型複合ステープル繊維を用いて、カード法により目付約４０００ｇ／ｍ²のカードウェブを作製する点、ベルトコンベアが、ポリカーボネート製エンドレスネットを装備している点を除いて、実施例１と同様にして、不織繊維構造を有する成形体を得た。結果を表３及び表４に示す。得られた成形体は、非常に硬い板形状をなし、最大曲げ応力を示す曲げ量を超えても曲げても破壊せず、極端な応力の低下もなかった。

実施例１５
実施例１で使用した湿熱接着性繊維９５部と、レーヨン繊維（繊度１．４ｄｔｅｘ、繊維長４４ｍｍ）５部とを混綿した目付約４０００ｇ／ｍ²のカードウェブを用いたこと以外は、実施例１４と同様にして本発明の成形体を得た。結果を表３及び表４に示す。得られた成形体もボード状の形態を有しており、実施例１４の成形体に比べ、若干柔らかいものの、同様の曲げ挙動及び表面硬さを示していた。

実施例１６
実施例１で使用した湿熱接着性繊維８５部と、実施例２で使用したレーヨン繊維１５部とを混綿した目付約４０００ｇ／ｍ²のカードウェブを用いたこと以外は、実施例１と同様にして本発明の成形体を得た。結果を表３及び表４に示す。得られた成形体は、実施例１５の成形体に比べ、さらに柔らかいものの、同様の曲げ挙動及び表面硬さを示した。

実施例１７
湿熱接着性繊維として、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体（エチレン含有量４４モル％、鹸化度９８．４モル％）である芯鞘型複合ステープル繊維（（株）クラレ製、「ソフィスタ」、繊度５ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、芯鞘質量比＝５０／５０、捲縮数２１個／インチ、捲縮率１３．５％）を用いる以外は実施例１４と同様にして本発明の成形体を得た。結果を表３及び表４に示す。この成形体も実施例１４で得られた成形体と概ね同様の曲げ挙動及び表面硬さを示した。

実施例１８
実施例１４で得られた目付約４０００ｇ／ｍ²のカードウェブを用い、ウェブ厚さ調整用ロールを調節することにより上下コンベアベルト間隔を６ｍｍとしたこと以外は、実施例１４と同様にして本発明の成形体を得た。結果を表３及び表４に示す。得られた成形体は、実施例１４〜１７で得られた成形体に比べ非常に硬いボード状であったが、最大曲げ応力を示す曲げ量を超えて曲げても極端な応力低下はなかった。

実施例１９
実施例１で使用した湿熱接着性繊維を用いて目付約１２００ｇ／ｍ²のカードウェブを作製し、このウェブを用いたこと以外は、実施例１４と同様にして本発明の成形体を得た。結果を表３及び表４に示す。得られた成形体は、実施例１４〜１８で得られた成形体に比べ非常に柔らかいボード状であり、最大曲げ応力を示す曲げ量を超えて曲げても極端な応力低下はなかった。

実施例２０
実施例１で使用した湿熱接着性繊維を用いて目付約７０００ｇ／ｍ²のカードウェブを作製し、このウェブを用いて、さらにウェブ厚さ調整用ロールにかかる線圧を１００ｋｇ／ｃｍとなるように加圧したこと以外は、実施例１と同様にして本発明の成形体を得た。結果を表３及び表４に示す。得られた成形体は、実施例１９で得られた成形体と同様の曲げ挙動を有し、さらに硬いボード状であった。得られた成形体の厚さ方向の断面を電子顕微鏡写真（２００倍）で撮影した結果を、図３及び図４に示す。なお、図３は厚さ方向の中央部付近の断面写真であり、図４は厚さ方向の表面付近の断面写真である。

実施例２１
実施例１で使用した湿熱接着性繊維７０部と、ポリエチレンテレフタレート繊維（繊度３ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）３０部とを用いてウェブを作製した以外は実施例１４と同様にして本発明の成形体を得た。結果を表３及び表４に示す。得られた成形体は、ボード状であった、実施例１６〜２０で得られた成形体に比べて、柔軟で、軽量であった。

比較例６
市販の中質繊維ボード（ＭＤＦ、ストーリオ（株）製、厚さ９ｍｍ）について、見かけ密度及び曲げ応力を測定したところ、密度０．７３１ｇ／ｃｍ³、ＭＤ方向における曲げ応力は、３８．２ＭＰａであった（なお、ここでＭＤ方向とは、ボード長辺方向を示す）。この繊維ボードは、曲げ量２ｍｍで最大曲げ応力を示し、この曲げ量２ｍｍの地点で破損して一気に曲げ応力が５．７ＭＰａまで低下し、１．５倍変位応力は５．１ＭＰａであった。さらに、通気度の測定を試みたが、フラジール形法では測定できず、０ｃｍ³／ｃｍ²／秒であった。結果を表３及び表４に示す。

表３及び表４の結果から明らかなように、本発明の成形体は、一般的な不織布と同程度の低密度でありながら、高い表面硬さと極めて高い曲げ強度を有するとともに、最大曲げ応力を示す曲げ量を超えて曲げても急激な応力降下を生じることなく、「粘り」を有していることがわかる。また、本発明の成形体は、通気性に優れ、かつ軽量でありながら、木質繊維ボードに劣らぬ硬度効果を有している。

実施例２１
水１００部に対して、ホウ酸２０部、ホウ砂２５部を加えた水溶液を主成分とするホウ素系難燃剤（（株）トラストライフ製、「ファイヤレスＢ」）を準備した。実施例１４で得られた成形体をこの難燃剤含有水溶液に含浸し、ニップローラーで絞った後、１００℃に調節した熱風乾燥機内で２時間乾燥させ、難燃性成形体を得た。難燃剤（固形分）は、成形体の全質量に対して、３．４％付着していた。得られた難燃性成形体について、ガスバーナーを用いて燃焼試験を行った。この難燃性成形体に対し、炎を３０秒間あてても、表面が炭化して黒く変色するものの、着火には至らず、良好な難燃性を示していた。

Claims (14)

1. 湿熱接着性繊維を含み、かつ不織繊維構造を有する成形体であって、
   繊維ウェブを高温水蒸気流に晒して得られ、
   不織繊維を構成する繊維が前記湿熱接着性繊維の融着により繊維接着率８５％以下の割合で接着され、
   厚さ方向の断面において、厚さ方向に三等分した各々の領域における繊維接着率がいずれも８５％以下であり、かつ各領域における繊維接着率の最大値と最小値との差が２０％以下であり、
   ０．０５〜０．７ｇ／ｃｍ³の見掛け密度を有するとともに、少なくとも一方向における最大曲げ応力が０．０５ＭＰａ以上であり、
   最大曲げ応力を示す曲げ量に対して１．５倍の曲げ量における曲げ応力が、最大曲げ応力に対して１／５以上である成形体。
2. ０．２〜０．７ｇ／ｃｍ³の見掛け密度を有し、かつ最大曲げ応力を示す曲げ量に対して１．５倍の曲げ量における曲げ応力が、最大曲げ応力に対して１／３以上である請求項１記載の成形体。
3. 厚さ方向の断面において、厚さ方向に三等分した各々の領域における繊維充填率がいずれも２０〜８０％であり、かつ各領域における繊維充填率の最大値と最小値との差が２０％以下である請求項１記載の成形体。
4. フラジール形法による通気度が０．１〜３００ｃｍ³／ｃｍ²／秒である請求項１記載の成形体。
5. 熱伝導率が０．０３〜０．１Ｗ／ｍ・Ｋである請求項１記載の成形体。
6. さらに非湿熱接着性繊維を含有し、湿熱接着性繊維と非湿熱接着性繊維との割合（質量比）が、湿熱接着性繊維／非湿熱接着性繊維＝２０／８０〜１００／０である請求項１記載の成形体。
7. 湿熱接着性繊維が、エチレン−ビニルアルコール系共重合体と非湿熱接着性樹脂とで構成されている請求項１記載の成形体。
8. エチレン系ビニルアルコール系共重合体におけるエチレン単位の含有量が１０〜６０モル％である請求項７記載の成形体。
9. 湿熱接着性繊維が、エチレン−ビニルアルコール系共重合体と非湿熱接着性樹脂とで構成され、前記エチレン−ビニルアルコール系共重合体と非湿熱接着性樹脂との割合（質量比）が、前者／後者＝９０／１０〜１０／９０であり、かつ前記エチレン−ビニルアルコール共重合体が、前記湿熱接着性繊維表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して占める請求項１記載の成形体。
10. 湿熱接着性繊維が、湿熱接着性樹脂で構成された鞘部と、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂及びポリアミド系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種の非湿熱接着性樹脂で構成された芯部とで形成された芯鞘型複合繊維である請求項１記載の成形体。
11. 湿熱接着性繊維が、エチレン−ビニルアルコール系共重合体で構成された鞘部と、ポリエステル系樹脂で構成された芯部とで形成された芯鞘型複合繊維である請求項１記載の成形体。
12. ホウ素系難燃剤及びケイ素系難燃剤からなる群から選択された少なくとも一種を含む請求項１記載の成形体。
13. 断熱性及び／又は通気性成形体である請求項１記載の成形体。
14. 請求項１記載の成形体で構成された建材用ボード。