(57)【要約】  【課題】  吸水時の厚さ膨張率が少なく、かつ吸湿による厚さ膨張率が少なく、強度に優れる天然繊維ボード、およびその製造方法を提供する。  【解決手段】  本発明の天然繊維ボードの製造方法は、天然繊維を温度１１０℃以上の高温水蒸気で処理し、改質天然繊維を得る工程と、前記改質天然繊維と結合材とを混合する工程とを含む。また、本発明の天然繊維ボードは、天然繊維を温度１１０℃以上の高温水蒸気で処理した改質天然繊維と、結合材とを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然繊維を温度１１０℃以上の高温水蒸気で処理し、改質天然繊維を得る工程と、
前記改質天然繊維と結合材とを混合する工程と
を含む、天然繊維ボードの製造方法。
【請求項２】
前記高温水蒸気の温度は、１３０〜２２０℃である、請求項１に記載の天然繊維ボードの製造方法。
【請求項３】
前記高温水蒸気処理は、圧力０．２〜２．７ＭＰａの高圧水蒸気下で処理する工程である、請求項１または２に記載の天然繊維ボードの製造方法。
【請求項４】
前記天然繊維は、ヘミセルロース成分を２５重量％以上含有する植物繊維である、請求項１〜３のいずれかに記載の天然繊維ボードの製造方法。
【請求項５】
前記天然繊維は、ケナフ繊維、ジュート繊維、およびバガス繊維から選択される１種以上を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の天然繊維ボードの製造方法。
【請求項６】
前記結合材が、熱可塑性樹脂である、請求項１〜５のいずれかに記載の天然繊維ボードの製造方法。
【請求項７】
前記結合材が、ポリ乳酸樹脂である、請求項１〜５のいずれかに記載の天然繊維ボードの製造方法。
【請求項８】
天然繊維を温度１１０℃以上の高温水蒸気で処理した改質天然繊維と、結合材とを含む、天然繊維ボード。
【請求項９】
ＪＩＳ  Ａ  ５９０５（２００３）６．９に基づいて測定される吸水厚さ膨張率が、２５％以下である、請求項８に記載の天然繊維ボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然繊維ボードの製造方法および天然繊維ボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年地球的規模での環境問題に対する解決策として、廃棄時の環境負荷低減を目的に、生分解性を有する繊維系ボードが開発されている。例えば、重量平均分子量５〜５０万のポリ乳酸樹脂と天然繊維とを混在させて加熱、加圧し、全体の見かけ密度を特定範囲に圧縮成形した繊維系ボードが開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、この文献に記載の繊維系ボードでは、吸水により天然繊維が膨張すると共に、結合材であるポリ乳酸樹脂が天然繊維の膨張力を抑制できない。このため、ボードの厚さ膨張を引き起こすなどの問題がある。
【０００４】
また、一年生植物の残り屑を複合材料に適用するために、繊維質のリグセルロース材料を４０〜１２０℃の水または水蒸気で処理して、高剪断処理をした繊維材料または粒状の材料に、樹脂結合材を加え、熱と圧力で成形する複合材料が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかし、この方法では、温度が低温であることから、本質的に植物繊維を改質できるものではなく、上記同様に吸水時に複合材料が膨張するなどの問題がある。また、この方法では、改質植物繊維を結合するための熱硬化性樹脂を含んだ状態で高圧蒸気下で処理する。このため、熱硬化性樹脂が加水分解し、繊維板の強度低下や耐久性低下を引き起こすなどの問題がある。
【０００６】
さらに、熱硬化性樹脂を混合した木質繊維材料をマット状に成形し、このマットを加圧装置のプレート間に挿入し、蒸気圧５〜１６ｋｇｆ／ｃｍ２（０．５〜１．６ＭＰａ）の加熱蒸気を供給することで、耐水性に優れ、湿気や水分による寸法変化の少ない繊維板を得る方法が提案されている（例えば特許文献３参照）。
【０００７】
この方法においても、木質繊維を結合するための熱硬化性樹脂を含んだ状態で高圧蒸気下で処理するため、熱硬化性樹脂が加水分解し、繊維板の強度低下や耐久性低下を引き起こすなどの問題がある。
【０００８】
さらにまた、木材の寸法安定化のために、スギ材を１２０℃〜１６０℃の高温水蒸気により処理することで、スギ材の平衡含水率が低下することが報告されている（非特許文献１参照）。しかしながらこの技術では、スギ材の内部まで均一に高温水蒸気を流入させることが困難であり、効果の少ない箇所が発生するなど、寸法変化率の誤差を生じることがある。
【特許文献１】特開２００４−１３０７９６号公報（請求項１、請求項８）
【特許文献２】特開平１１−５１３９４４号公報（請求項１、３）
【特許文献３】特開平６９９４１３号公報（請求項１、第００１７段落）
【非特許文献１】石川敦子，黒田尚宏、「高温水蒸気処理したスギ材の吸湿特性」、「森林総合研究所報告」（Ｂｕｌｌｅｎ  ｏｆ  ＦＦＰＲＩ），Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．３（Ｎｏ．３８４），１７９−１８０，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，２００２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明では、上記課題を解決し、吸水時の厚さ膨張率が少なく、かつ吸湿による厚さ膨張が少なく、強度の高い天然繊維ボードおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、以下の発明を完成した。すなわち、本発明は、以下のとおりである。
【００１１】
本発明の天然繊維ボードの製造方法は、天然繊維を温度１１０℃以上の高温水蒸気で処理し、改質天然繊維を得る工程と、前記改質天然繊維と結合材とを混合する工程とを含む。
【００１２】
前記高温水蒸気の温度は、１３０〜２２０℃であるとよい。
【００１３】
前記高温水蒸気処理は、圧力０．２〜２．７ＭＰａの高圧水蒸気下で処理する工程であるとよい。
【００１４】
前記天然繊維は、ヘミセルロース成分を２５重量％以上含有する植物繊維である。
【００１５】
前記天然繊維は、ケナフ繊維、ジュート繊維、およびバガス繊維から選択される１種以上を含む。
【００１６】
前記結合材が、熱可塑性樹脂であるとよい。前記結合材が、ポリ乳酸樹脂であると好ましい。
【００１７】
本発明の天然繊維ボードは、天然繊維を温度１１０℃以上の高温水蒸気で処理した改質天然繊維と、結合材とを含む、天然繊維ボードである。
【００１８】
本発明の天然繊維ボードは、ＪＩＳ  Ａ  ５９０５（２００３）６．９に基づいて測定される吸水厚さ膨張率が、２５％以下である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の天然繊維ボードは、天然繊維を温度１１０℃以上の高温水蒸気で処理した改質天然繊維を含む。この処理により、天然繊維が低吸水性のフルフラールに変質し、改質天然繊維が天然繊維の膨張力を抑制する。この結果、吸水時の厚さ膨張率が少なく、かつ吸湿による厚さ膨張が少ない天然繊維ボードおよびその製造方法を提供する。また、結合材として、強度が高く、改質天然繊維と相溶性がよいものを用いる、これにより、強度が高い、天然繊維ボードおよびその製造方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
［天然繊維ボード］
本発明の天然繊維ボードは、天然繊維を温度１１０℃以上の高温水蒸気で処理した改質天然繊維と、結合材とを含む。
【００２１】
（天然繊維）
本発明で用いる天然繊維としては、各種のセルロース繊維を用いることができる。具体的には、バガス、ムギワラ、アシ、パピルス、タケ類等のイネ科植物、木綿、ケナフ、ローゼル、アサ、アマ、ラミー、ジュート、ヘンプ、まお等の靭皮繊維、サイザルアサおよびマニラアサ等の葉脈繊維、木材を蒸圧処理することで得られる木質繊維等が挙げられる。これらの中から選ばれる１種以上の繊維が含まれていることが好ましい。中でも、強度が高く、一年草であって熱帯地方及び温帯地方での成長が極めて早く容易に栽培できる草本類に属する、ケナフあるいはジュートの繊維を採用することで、高い強度のボードを得ることができる。
【００２２】
また、セルロース繊維として、廃棄物利用の観点からその活用が近年注目されている、サトウキビの糖分を採取した後に得られる繊維質であるバガスについても好適に使用できる。
【００２３】
天然繊維の繊維長としては、１．５〜１００ｍｍが好ましい。平均繊維長がこの範囲の短繊維でボードを構成することにより、寸法安定性に優れたボードを得ることができる。繊維長を１．５ｍｍ以上、より好ましくは３ｍｍ以上とすることにより、繊維断面の面積比が小さくなり、天然繊維の吸水を抑制でき、ボードの膨張を抑制できる。一方、繊維長が１００ｍｍを超えると、繊維の分散性が低下し、ポリ乳酸樹脂との結合部が少なくなるため、天然繊維の膨張を抑制する結合力が低下し、寸法安定性が低下する懸念がある。
【００２４】
これらの天然繊維は、ヘミセルロース成分を２５重量％以上含有する植物繊維である。このような植物繊維を用いることにより、多量のヘミセルロース成分が高温水蒸気により低吸水性のフルフラールに変質する。この結果、フルフラール含有率の高い改質天然繊維が得られるので、好ましい。
【００２５】
（高温水蒸気処理）
本発明では、上記高温水蒸気処理天然繊維を高温水蒸気処理する。具体的には、上記の天然繊維を温度１１０℃以上の高温水蒸気に接触させることにより、低吸水性の改質天然繊維が得られる。このメカニズムは、天然繊維に含まれるヘミセルロースが、高温水蒸気により低吸水性のフルフラールに変質するためと推定される。
【００２６】
高温水蒸気の温度は、上記の成分変化を効率的に行うために、１１０℃以上である必要があるが、特に好ましくは１３０〜２２０℃である。この温度範囲の水蒸気で処理することにより、天然繊維の強度を損なうことなく、かつ低吸水性の改質天然繊維を得ることができる。温度が１３０℃未満であった場合、目標とする低吸水性能が得られにくいため好ましくない。一方、２２０℃を越えると天然繊維に含まれるセルロースが分解し、著しく強度が低下するため好ましくない。
【００２７】
上記の高温水蒸気処理は大気圧下、すなわち開放系で天然繊維と水蒸気を接触させても良いが、好ましくは密閉系で加圧しつつ水蒸気処理を行うことで、低吸水性の改質天然繊維を効率的に得ることができる。この場合の圧力としては、０．２〜２．７ＭＰａが前記の理由から好ましい。
【００２８】
水蒸気処理の時間については特に限定されないが、比較的高温の１７０〜２２０℃で処理を行う場合には０．５〜１０ｍｉｎ、一方、１１０〜１７０℃の低温領域で処理する場合には１０〜４８０ｍｉｎ程度が好ましい。
【００２９】
（結合材）
本発明の天然繊維ボードは、上記の天然繊維を結合し、ボードに強度を付与するために、結合材を含む。この結合材としては、加熱圧縮成形等の手法により、効率的にボードを成形するために、熱可塑性の樹脂結合材を用いることが好ましく、特に、融点が２００℃以下である熱可塑性樹脂が、加熱圧縮成形が容易になるので好ましい。かかる樹脂としては、汎用性の点で、例えば、ポリ乳酸、ポリプロピレン、ポリエチレンから選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましい。
【００３０】
上記の樹脂の内、強度が高く、天然繊維との相溶性が良好で、かつ、成形性が良好であり、環境に優しいポリ乳酸樹脂を用いることが特に好ましい。
【００３１】
本発明で結合材として用いるポリ乳酸樹脂は、トウモロコシなどの植物を含む天然物を原料とし生分解性を有するポリ乳酸樹脂である。ポリ乳酸樹脂は、非石油系原料の樹脂であり、製造工程においても石油系の溶剤をほとんど使用しない。このため、天然繊維ボードの製造、使用、廃棄の各段階において環境への負荷を少なくすることができる。
【００３２】
本発明で結合材として使用するポリ乳酸樹脂としては、乳酸ホモポリマーであってもよく、乳酸コポリマーもしくはブレンドポリマーであってもよい。ポリ乳酸樹脂におけるＬ−乳酸単位とＤ−乳酸単位との構成モル比（Ｌ／Ｄ）は、１００／０〜０／１００の範囲のいずれであっても良いが、高い融点を得るにはＬ乳酸およびＤ乳酸のいずれかの単位を９０モル％以上含むことが好ましい。
【００３３】
本発明で使用するポリ乳酸樹脂は、公知の方法で製造することができる。具体的には、Ｌ−乳酸またはＤ−乳酸を原料として、一旦、環状２量体であるＬ−ラクチドまたはＤ−ラクチドを生成せしめ、その後、開環重合を行う２段階のラクチド法や、当該原料を溶媒中で直接脱水縮合を行う一段階の直接重合法などが知られており、いずれの製法を利用してもよい。
【００３４】
また、本発明で使用するポリ乳酸樹脂には、他の成分を含んでいてもよい。例えば、カルボジイミド化合物を添加することでポリ乳酸樹脂の分解を抑制し、長期間に亘って優れた寸法安定性を確保することができる。カルボジイミド化合物は、ポリ乳酸またはこれに含まれるオリゴマーの反応活性末端を不活性化し、ポリ乳酸の加水分解を抑制するものである。カルボジイミド化合物としては例えば、ジイソシアネート化合物を重合したものを好適に用いることができ、中でも、４，４−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミドの重合体やテトラメチルキシリレンカルボジイミドの重合体やその末端をポリエチレングリコールなどで封鎖したものを好ましく用いることができる。
【００３５】
（天然繊維ボード）
本発明の天然繊維ボードの密度は、０．１〜１．１ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。天然繊維ボードの密度は、構成材料である天然繊維、並びにポリ乳酸樹脂の単位面積当たりの質量と、天然繊維ボードの厚みを調整することで制御できる。密度を０．１ｇ／ｃｍ３以上とすることで、床材等の建築資材として使用可能な強度を得ることができ、１．１ｇ／ｃｍ３以下とすることで、天然繊維の厚さ方向の膨張力を抑制でき、吸水、吸湿に伴う厚み膨張を低減できる。
【００３６】
密度の測定は、ＪＩＳ  Ａ  ５９０５（２００３）  ６．３に基づき測定する。すなわち、成形直後の天然繊維ボードから外形寸法が１０ｃｍ×１０ｃｍの試験片を３枚切り出す。次に３枚の試験片それぞれについて幅、長さ及び厚みを測定し、３枚の試験片の算術平均値を求め、試験片の幅、長さ及び厚みとし、体積（ｖ）を求める。次に、各試験片について質量（ｇ）を測定し、上記のようにして求めた体積（ｖ）の値を用いて下記式によって見かけ密度を算出する。１枚の試験片ごとに密度を求めた上で、３枚の試験片の平均値を求め、この値を見かけ密度とする。
見かけ密度（ｇ／ｃｍ３）＝ｍ／ｖ
ここで、ｍ：質量（ｇ）
ｖ：体積（ｃｍ３）である。
【００３７】
本発明の天然繊維ボードの吸水厚さ膨張率は、２５％以下、好ましくは５．０〜２４．０％である。
【００３８】
天然繊維ボードの吸水厚さ膨張率は、ＪＩＳ  Ａ  ５９０５（２００３）  ６．９に基づき測定する。すなわち、成形直後の天然繊維ボードから外形寸法が５ｃｍ×５ｃｍの試験片を３枚切り出す。次に２０℃×６５％ＲＨの環境下で１２０ｈｒエージングし、試験片の中央部の厚さをマイクロメーターで測定し、これを初期厚さ（ｔ１）とする。この試験片を２０±１℃の水中に水面下約３ｃｍに水平に置き、２４ｈｒ浸した後、取り出して水分を拭き取り、初期厚さと同様に吸水後の厚さ（ｔ２）を測定し、次式によって吸水厚さ変化率（％）を求める。これを、他の２枚の試験片についても行い、３枚の試験片の算術平均値を算出する。
吸水厚さ変化率（％）＝（ｔ２−ｔ１）／ｔ１×１００
ここで、ｔ１：初期厚さ（ｍｍ）
ｔ２：吸水後の厚さ（ｍｍ）である。
【００３９】
上記重量平均分子量（Ｍｗ）の異なる２種以上のポリ乳酸樹脂と、天然繊維とを含む、本発明の天然繊維ボードの吸湿厚さ膨張率は、０．５〜８．０（％）であると好ましい。
【００４０】
ボードの吸湿厚さ膨張率は、以下のように測定する。成形直後の天然繊維ボードから外形寸法が５ｃｍ×５ｃｍの試験片を３枚切り出す。次に２０℃×６５％ＲＨの環境下で１２０ｈｒエージングし、試験片の中央部の厚さをマイクロメーターで測定し、これを初期厚さ（ｔ１）とする。この試験片を３５℃×９５％ＲＨの環境下にて４８ｈｒ処理した後、初期厚さと同様に処理後の厚さ（ｔ２）を測定し、次式によって吸湿厚さ変化率（％）を求める。これを、他の２枚の試験片についても行い、３枚の試験片の算術平均値を算出する。
吸湿厚さ変化率（％）＝（ｔ２−ｔ１）／ｔ１×１００
ここで、ｔ１：初期厚さ（ｍｍ）
ｔ２：処理後の厚さ（ｍｍ）である。
【００４１】
［天然繊維ボードの製造方法］
本発明の天然繊維ボードの製造方法は、特に限定するものではないが、例えば以下のようにして製造される。本発明の天然繊維ボードの製造方法は、天然繊維を温度１１０℃以上の高温水蒸気で処理し、改質天然繊維を得る工程と、前記改質天然繊維と結合材とを混合する工程とを含む。
【００４２】
（高温水蒸気工程）
上記の高温水蒸気処理は大気圧下、すなわち開放系で天然繊維と水蒸気を接触させても良いが、好ましくは密閉系で加圧しつつ水蒸気処理を行う。この場合、オートクレーブ等の圧力容器を用い、天然繊維を容器に投入・密閉した後、１１０℃以上の高温水蒸気を容器内に充填させ、水蒸気処理を行う。好ましくは、高温水蒸気を天然繊維の内部まで均一に充填させるために、水蒸気加圧前にゲージ圧で−０．０５〜−０．０９ＭＰａ程度の減圧状態にした後、高温水蒸気を充填させる。又、水蒸気加圧後に同様の減圧状態にすることで、天然繊維に含まれる余分な水分を除去することができ、乾燥工程を省くことができる。このようにして低吸水性の改質天然繊維が得ることができる。
【００４３】
なお、本工程は後述する結合材と改質天然繊維との混合を行う前に、天然繊維単独で実施する必要がある。これにより強度と低吸水性の双方を満足する天然繊維ボードが得られる。結合材と天然繊維との混合物を高温の水蒸気で処理した場合、結合材が加水分解を引き起こし、結合強度が低下、天然繊維ボードの強度が低下する。
【００４４】
（混合工程）
結合材となる熱可塑性樹脂と、改質天然繊維とを混合する手法については、熱可塑性樹脂エマルジョンをスプレー法により改質天然繊維に散布する方法や、ディップ・パッド法により上記のエマルジョンを改質天然繊維に含浸する方法などが挙げられる。
【００４５】
或いは、溶融紡糸法により熱可塑性樹脂を繊維状に成形し、捲縮付与後にカットして短繊維を得た後、カーティング法などにより改質天然繊維と混合する方法も用いられる。
【００４６】
（成形工程）
上述の方法により得られた結合材と改質天然繊維との混合物を、フォーミングし（カーディング法による場合はウェブを積層）、加熱した後圧縮するか、加熱と圧縮とを同時に行うことで一体化し、天然繊維ボードを得ることができる。加熱を行うことで熱可塑性樹脂が溶融し、改質天然繊維の内部まで均一に浸透し改質天然繊維同士を結合する。なお、かかる方法によれば、極端に大きな圧力で圧縮を行わなくても強固な成形が可能となるので、全体的なエネルギーコストを低減できるので好ましく、また、天然繊維ボードの密度の調節も容易に行うことができる。均質なボードを成形する上では、圧縮と同時に加熱することが好ましい。
【００４７】
加熱温度としては、熱可塑性樹脂の融点よりも高い範囲であって、改質天然繊維内部まで熱可塑性樹脂を十分に浸透させうる１８０℃以上であることが好ましい。加熱温度の上限については特に限定されないが、熱可塑性樹脂が分解しない範囲で２５０℃以下が好ましい。
【００４８】
また、加熱時間としては熱可塑性樹脂を改質天然繊維内部に十分に浸透させつつ、均一に分散させるため、３〜２０分が好ましい。
【００４９】
圧縮の圧力としては、繊維材料や加熱温度にもよるが０．５〜１２ＭＰａが好ましい。
圧縮成形に用いる加熱・加圧装置としては、上下２枚の加熱平板を用いるいわゆる平板加熱プレス装置を採用することができる。
【００５０】
また、厚みが１０ｍｍ以上の比較的厚い天然繊維ボードを成形する場合には、高周波誘導加熱装置を用いるのが好ましい。当該装置は、原料の内部まで均一に加熱することができるため、曲げ強さ、針やネジなどに対する突き刺し性、その保持性等、均一な特性の天然繊維ボードが得られる。
【００５１】
本発明の天然繊維ボードは、吸水または吸湿による厚さ膨張が少なく、製品として使用した際の寸法変化が少ない。したがって、床材等の建築資材、自動車における内装材、外装材分野、家具分野、遊技機分野等において好適に使用される。
【実施例】
【００５２】
以下に、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００５３】
［測定方法］
本実施例における平均分子量、見かけ密度、ボードの吸水厚さ膨張率、ボードの吸湿厚さ膨張率の測定方法の測定は、以下に記載の方法を用いる。測定装置は、以下の測定方法と同等の結果が得られるものであれば、他の装置を用いてもよい。
【００５４】
（１）ボードの見かけ密度
ＪＩＳ  Ａ  ５９０５（２００３）  ６．３に基づき測定した。すなわち、成形直後の天然繊維ボードから外形寸法が１０ｃｍ×１０ｃｍの試験片を３枚切り出した。次に３枚の試験片それぞれについて幅、長さ及び厚みを測定し、３枚の試験片の算術平均値を求め、試験片の幅、長さ及び厚みとし、体積（ｖ）を求めた。次に、各試験片について質量（ｇ）を測定し、上記のようにして求めた体積（ｖ）の値を用いて下記式によって見かけ密度を算出した。１枚の試験片ごとに密度を求めた上で、３枚の試験片の平均値を求め、この値を見かけ密度とした。なお、厚みは０．０５ｍｍ、幅及び長さは０．１ｍｍ、質量は０．１ｇの精度まで測定し、密度は０．０１ｇ／ｃｍ３単位まで算出した。
見かけ密度（ｇ／ｃｍ３）＝ｍ／ｖ
ここで、ｍ：質量（ｇ）
ｖ：体積（ｃｍ３）である。
【００５５】
（２）ボードの吸水厚さ膨張率
ＪＩＳ  Ａ  ５９０５（２００３）  ６．９に基づき測定した。すなわち、成形直後の天然繊維ボードから外形寸法が５ｃｍ×５ｃｍの試験片を３枚切り出した。次に２０℃×６５％ＲＨの環境下で１２０ｈｒエージングし、試験片の中央部の厚さをマイクロメーターで測定し、これを初期厚さ（ｔ１）とした。この試験片を２０±１℃の水中に水面下約３ｃｍに水平に置き、２４ｈｒ浸した後、取り出して水分を拭き取り、初期厚さと同様に吸水後の厚さ（ｔ２）を測定し、次式によって吸水厚さ変化率（％）を求めた。これを、他の２枚の試験片についても行い、３枚の試験片の算術平均値を算出した。なお、厚みは０．０１ｍｍの精度まで測定した。
吸水厚さ変化率（％）＝（ｔ２−ｔ１）／ｔ１×１００
ここで、ｔ１：初期厚さ（ｍｍ）
ｔ２：吸水後の厚さ（ｍｍ）である。
【００５６】
（３）ボードの吸湿厚さ膨張率
成形直後の天然繊維ボードから外形寸法が５ｃｍ×５ｃｍの試験片を３枚切り出した。次に２０℃×６５％ＲＨの環境下で１２０ｈｒエージングし、試験片の中央部の厚さをマイクロメーターで測定し、これを初期厚さ（ｔ１）とした。この試験片を３５℃×９５％ＲＨの環境下にて４８ｈｒ処理した後、初期厚さと同様に処理後の厚さ（ｔ２）を測定し、次式によって吸湿厚さ変化率（％）を求めた。これを、他の２枚の試験片についても行い、３枚の試験片の算術平均値を算出した。なお、厚みは０．０１ｍｍの精度まで測定した。
吸湿厚さ変化率（％）＝（ｔ２−ｔ１）／ｔ１×１００
ここで、ｔ１：初期厚さ（ｍｍ）
ｔ２：処理後の厚さ（ｍｍ）である。
【００５７】
（４）ボードの曲げ強さ
ＪＩＳ  Ａ  ５９０５：２００３  ６．６に準じて測定した。天然繊維ボードから、縦方向および横方向のそれぞれについて、幅５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの試験片を３枚ずつ採取し、２０℃×６５％ＲＨの環境下で１２０ｈｒエージングした。上記規定に準じた曲げ強さ試験装置（支点及び荷重作用点の曲率半径はそれぞれ５．０ｍｍ）に、スパン（Ｌ）１００ｍｍとして試験片を設置し、スパンの中間位置にて試験片の表面から平均変形速度５０ｍｍ／分の荷重を加え、その最大荷重（Ｐ）を測定し、次式によって曲げ強さを求め、６枚の平均値を算出した。
曲げ強さ（ＭＰａ）＝３ＰＬ／２ｂｔ２
ここで、Ｐ：最大荷重（Ｎ）
Ｌ：スパン（ｍｍ）
ｂ：試験片の幅（ｍｍ）
ｔ：試験片の厚さ（ｍｍ）である。
【００５８】
［実施例１］
（改質天然繊維の製造）
平均繊維長７５ｍｍ、ヘミセルロース成分２７％を含有するケナフ靭皮繊維をオートクレーブ（圧力容器）に投入し密閉した。次いで真空ポンプを用いて容器内のエアーを５分間吸引し、内圧−０．０７ＭＰａ（ゲージ圧）まで減圧した。この容器内に水蒸気を導入し、容器内の水蒸気温度が１２０℃となるように調節し、前記温度で１０ｍｉｎ間保持した。この時の容器内圧力は０．０９Ｍｐａ（ゲージ圧）であった。次いで容器内の水蒸気を開放し、真空ポンプを用いて容器内のエアーを５分間吸引し、内圧−０．０７Ｍｐａ（ゲージ圧）まで減圧し、改質天然繊維を得た。
【００５９】
（ポリ乳酸樹脂繊維の製造）
重量平均分子量１５万のポリ乳酸樹脂を用い、溶融紡糸法により紡糸し、捲縮付与し、カットして、繊度６．６デシテックス、平均繊維長５１ｍｍ、重量平均分子量１３万のポリ乳酸樹脂繊維を得た。
【００６０】
（天然繊維ボードの製造）
上記のポリ乳酸樹脂繊維と、改質天然繊維とを、それぞれ２０：８０の質量比で、ローラーカードを用いて混綿し、開繊して目付１０００ｇ／ｍ２の不織布を得た。この不織布を１３枚積層し、この積層体を厚み１８ｍｍのスペーサーと共にプレス機に挟み、定盤温度２００℃、圧力２．４ＭＰａで、１５分間の高周波加熱、加圧成形を行い、天然繊維ボードを製造した。
【００６１】
得られた天然繊維ボードの単位面積当たりの質量は１３８００ｇ／ｍ２、厚みは１８．２０ｍｍ、見かけ密度は０．７６ｇ／ｃｍ３であった。
【００６２】
得られた天然繊維ボードの吸水厚さ膨張率、吸湿厚さ膨張率は、比較例に比べやや少なく良好であった。
【００６３】
［実施例２］
改質天然繊維の製造における容器内の水蒸気温度を１４０℃に変更した以外は、実施例１と同様に天然繊維ボードを製造した。上記水蒸気処理時の容器内圧力は０．２８ＭＰａであった。
【００６４】
得られた天然繊維ボードの単位面積当たりの質量は１３１００ｇ／ｍ２、厚みは１８．１５ｍｍ、見かけ密度は０．７２ｇ／ｃｍ３であった。
【００６５】
得られた天然繊維ボードの吸水厚さ膨張率、吸湿厚さ膨張率は、比較例に比べ少なく良好であった。
【００６６】
［実施例３］
改質天然繊維の製造における容器内の水蒸気温度を１６０℃に変更した以外は、実施例１と同様に天然繊維ボードを製造した。上記水蒸気処理時の容器内圧力は０．５６ＭＰａであった。
【００６７】
得られた天然繊維ボードの単位面積当たりの質量は１２９００ｇ／ｍ２、厚みは１８．１８ｍｍ、見かけ密度は０．７１ｇ／ｃｍ３であった。
【００６８】
得られた天然繊維ボードの吸水厚さ膨張率、吸湿厚さ膨張率は、比較例に比べ少なく良好であった。
【００６９】
［実施例４］
改質天然繊維の製造における容器内の水蒸気温度を１８０℃に変更した以外は、実施例１と同様に天然繊維ボードを製造した。上記水蒸気処理時の容器内圧力は１．０４ＭＰａであった。
【００７０】
得られた天然繊維ボードの単位面積当たりの質量は１３３００ｇ／ｍ２、厚みは１８．２２ｍｍ、見かけ密度は０．７３ｇ／ｃｍ３であった。
【００７１】
得られた天然繊維ボードの吸水厚さ膨張率、吸湿厚さ膨張率は、比較例に比べ少なく良好であった。
【００７２】
［実施例５］
改質天然繊維の製造における容器内の水蒸気温度を２００℃に変更した以外は、実施例１と同様に天然繊維ボードを製造した。上記水蒸気処理時の容器内圧力は１．６２ＭＰａであった。
【００７３】
得られた天然繊維ボードの単位面積当たりの質量は１３５００ｇ／ｍ２、厚みは１８．２８ｍｍ、見かけ密度は０．７４ｇ／ｃｍ３であった。
【００７４】
得られた天然繊維ボードの吸水厚さ膨張率、吸湿厚さ膨張率は、比較例に比べ少なく良好であった。
【００７５】
［実施例６］
改質天然繊維の製造における容器内の水蒸気温度を２３０℃に変更した以外は、実施例１と同様に天然繊維ボードを製造した。上記水蒸気処理時の容器内圧力は２．８２ＭＰａであった。
【００７６】
得られた天然繊維ボードの単位面積当たりの質量は１２９００ｇ／ｍ２、厚みは１８．１６ｍｍ、見かけ密度は０．７１ｇ／ｃｍ３であった。
【００７７】
得られた天然繊維ボードの吸水厚さ膨張率、吸湿厚さ膨張率は、比較例に比べ少なく良好であったが、曲げ強さがやや劣るものであった。
【００７８】
［実施例７］
改質天然繊維の製造における容器内の水蒸気温度を２００℃、前記温度における保持温度を３ｍｉｎに変更した以外は、実施例１と同様に天然繊維ボードを製造した。上記水蒸気処理時の容器内圧力は１．６０ＭＰａであった。
【００７９】
得られた天然繊維ボードの単位面積当たりの質量は１３８００ｇ／ｍ２、厚みは１８．２５ｍｍ、見かけ密度は０．７６ｇ／ｃｍ３であった。
【００８０】
得られた天然繊維ボードの吸水厚さ膨張率、吸湿厚さ膨張率は、比較例に比べ少なく良好であった。
【００８１】
［実施例８］
改質天然繊維の製造における容器内の水蒸気温度を２３０℃、前記温度における保持温度を３ｍｉｎに変更した以外は、実施例１と同様に天然繊維ボードを製造した。上記水蒸気処理時の容器内圧力は２．８５ＭＰａであった。
【００８２】
得られた天然繊維ボードの単位面積当たりの質量は１３６００ｇ／ｍ２、厚みは１８．２３ｍｍ、見かけ密度は０．７５ｇ／ｃｍ３であった。
【００８３】
得られた天然繊維ボードの吸水厚さ膨張率、吸湿厚さ膨張率は、比較例に比べ少なく良好であったが、曲げ強さがやや劣るものであった。
【００８４】
［比較例１］
改質天然繊維の製造工程を省略し、平均繊維長７５ｍｍ、ヘミセルロース成分２７％を含有するケナフ靭皮繊維を未処理の状態で用いた以外は、実施例１と同様に天然繊維ボードを製造した。
【００８５】
得られた天然繊維ボードの単位面積当たりの質量は１３３００ｇ／ｍ２、厚みは１８．２４ｍｍ、見かけ密度は０．７３ｇ／ｃｍ３であった。
【００８６】
得られた天然繊維ボードの吸水厚さ膨張率、吸湿厚さ膨張率は、実施例に比べ高く、劣るものであった。
【００８７】
［比較例２］
改質天然繊維の製造における容器内の水蒸気温度を１００℃に変更した以外は、実施例１と同様に天然繊維ボードを製造した。上記水蒸気処理時の容器内圧力は０ＭＰａであった。
【００８８】
得られた天然繊維ボードの単位面積当たりの質量は１３７００ｇ／ｍ２、厚みは１８．２８ｍｍ、見かけ密度は０．７５ｇ／ｃｍ３であった。
【００８９】
得られた天然繊維ボードの吸水厚さ膨張率、吸湿厚さ膨張率は、実施例に比べ高く、劣るものであった。
【００９０】
上記実施例１〜８、比較例１、２の結果を表１に示す。表１は、実施例１〜８、比較例１、２の水蒸気処理温度（℃）、水蒸気処理時間（ｍｉｎ：分）ボード厚さ（ｍｍ）、ボード密度（見かけ密度）（ｇ／ｃｍ３）、吸水厚さ膨張率（％）、吸湿厚さ膨張率（％）、曲げ強さ（Ｎ／ｃｍ２）を示している。
【００９１】
【表１】
2009132094.tif 000002
【００９２】
表１から本実施例１〜８の見かけ密度は、０．７１〜０．７６（ｇ／ｃｍ３）であり、比較例１、２の見かけ密度は、０．７３、０．７５（ｇ／ｃｍ３）とほぼ同じであり、本実施例１〜８の曲げ強さは、実施例６（１４５０（Ｎ／ｃｍ２））、実施例８（１８２５（Ｎ／ｃｍ２））を除けば、２４５５〜２９８０（Ｎ／ｃｍ２）と、比較例１、２と同程度、２８３０、２９１５（Ｎ／ｃｍ２）であることがわかる。
【００９３】
本実施例１〜８の吸水厚さ膨張率（％）は、４．８〜２３．５と、比較例１、２の吸水厚さ膨張率（％）の２８．８、２８．２に比べ、小さいことがわかる。本実施例１〜８の吸湿厚さ膨張率（％）は、０．９〜７．５と、比較例１、２の吸水厚さ膨張率（％）の９．２、８．９に比べ、小さいことがわかる。
【００９４】
以上から、本実施例の天然繊維ボードは、強度が強く、吸水時の厚さ膨張率が少なく、かつ吸湿による厚さ膨張が少ないことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明の天然繊維ボードは、吸水時の厚さ膨張率が少なく、かつ吸湿による厚さ膨張率が少なく、強度に優れる。そのため、床材等の建築資材、自動車における内装材、外装材分野、家具分野、遊技機分野等において好適に用いることができる。