JP7651891B2 - 複合体、成形体の製造方法および成形体 - Google Patents

Description

本発明は、複合体、成形体の製造方法および成形体に関する。

繊維状の物質を堆積させ、堆積させた繊維の相互間に結合力を働かせてシート状あるいはフィルム状の成形体を得ることは古くから行われている。その典型例として、水を用いた抄造によって紙を製造することが挙げられる。抄造法で製造される紙は、一般に、例えば、木材等に由来するセルロースの繊維が互いに絡み合い、バインダーによって互いに部分的に結着されている構造を有するものが多い。

しかし、抄造法は湿式であるため、大量の水を使用する必要があり、また、紙が形成された後、脱水・乾燥等の必要が生じ、そのために費やすエネルギーや時間が非常に大きい。また、使用した水は、排水として適切に処理する必要がある。したがって、昨今の省エネルギー、環境保護等の要請に応えることが難しくなってきている。また、抄造法に用いる装置は、水、電力、排水設備等の大型のユーティリティーが必要となることが多く、小型化することは難しい。これらの観点から、抄造法に代る紙の製造方法として、乾式法と称する水を全くまたはほとんど用いない方法が期待されている。

このような乾式法としては、得られる紙の強度を向上させるために、繊維とともにバインダーを用い、繊維とバインダーとの混合物を堆積させてウェブを形成し、当該ウェブを加圧および加熱してシートを形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１８／０４３０３４号

しかしながら、上記のように、単に、繊維と樹脂との混合物を加熱および加圧した場合には、樹脂の濡れ広がりが不十分で、繊維同士の接着面積が小さくなり、成形体としてのシートの強度を十分に確保することが困難な場合がある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することができる。

本発明の適用例に係る複合体は、熱可塑性の材料で構成された熱可塑性粒子と、
フッ素含有化合物およびケイ素含有化合物よりなる群から選択される少なくとも１種の表面処理剤により表面処理された無機粒子と、を含み、
前記無機粒子が前記熱可塑性粒子の表面に付着した複合粒子を含んでいる。

また、本発明の他の適用例に係る成形体の製造方法は、繊維および本発明の適用例に係るの複合体を含む混合物を堆積させる堆積工程と、
前記混合物を加熱および加圧する加熱加圧工程と、を含む。

また、本発明の他の適用例に係る成形体は、繊維と、
フッ素含有化合物およびケイ素含有化合物よりなる群から選択される少なくとも１種の表面処理剤により表面処理された無機粒子と、
前記繊維および前記無機粒子を結合する熱可塑性の材料と、を含む。

図１は、本発明の好適な実施形態の複合体を模式的に示す図である。 図２は、好適な実施形態の成形体の製造装置の構成を示す概略側面図である。 図３は、図２に示す成形体の製造装置が実行する工程を順に示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
［１］複合体
まず、本発明の複合体について説明する。
図１は、本発明の好適な実施形態の複合体を模式的に示す図である。

本発明の複合体Ｃ１０は、熱可塑性の材料で構成された熱可塑性粒子Ｃ２と、フッ素含有化合物およびケイ素含有化合物よりなる群から選択される少なくとも１種の表面処理剤により表面処理された無機粒子Ｃ３とを含んでいる。そして、無機粒子Ｃ３が熱可塑性粒子Ｃ２の表面に付着した複合粒子Ｃ１を含んでいる。言い換えると、複合体Ｃ１０中に含まれる無機粒子Ｃ３の少なくとも一部は、熱可塑性粒子Ｃ２の表面に付着している。

これにより、繊維を含みかつ強度に優れた成形体の製造に好適に用いることができる複合体Ｃ１０を提供することができる。また、水をほとんど用いずとも、所望の形状を有する成形体を好適に製造することができる。すなわち、乾式の成形方法に好適に適用することができる。したがって、成形体の生産性や生産コスト、省エネルギー、成形体の製造設備の小型化等の観点からも有利である。なお、本明細書において、乾式の成形方法とは、成形体を製造する過程において、成形用原料を、水を含む液体中に浸漬することのない方法のことを言い、少量の水を用いる方法、例えば、成形用原料等に水を含む液体を噴霧する方法等も、乾式の成形方法に含まれることとする。

このような優れた効果が得られるのは、以下のような理由によると考えらえる。
すなわち、熱可塑性粒子Ｃ２の表面に上記のような表面処理が施された無機粒子Ｃ３を含むことにより、熱可塑性粒子を単独で用いた、すなわち、無機粒子が付着していない熱可塑性粒子を用いた場合や、熱可塑性粒子の表面に表面処理が施されていない無機粒子を付着させた場合に比べて、表面自由エネルギーを小さくすることができる。その結果、繊維を用いた成形体の製造時において加熱した際に、複合体Ｃ１０は繊維の表面で好適に濡れ広がりやすくなる。これにより、最終的に得られる成形体において、繊維と熱可塑性の材料との密着性が優れたものとなり、成形体の強度を優れたものとすることができる。

また、上記のような表面処理剤による表面処理が施された無機粒子Ｃ３を用いることにより、熱可塑性粒子Ｃ２や複合粒子Ｃ１の凝集が好適に防止される。また、上記のような表面処理剤による表面処理が施された無機粒子Ｃ３を含むことにより、複合体Ｃ１０の流動性、取り扱いのしやすさが向上する。これにより、成形体の生産性を特に優れたものとすることができる。

［１－１］複合粒子
複合体Ｃ１０は、無機粒子Ｃ３が熱可塑性粒子Ｃ２の表面に付着した複合粒子Ｃ１を含んでいる。

複合体Ｃ１０中に含まれる複合粒子Ｃ１は、単一の熱可塑性粒子Ｃ２の表面に、単一の無機粒子Ｃ３が付着したものであってもよいが、複合体Ｃ１０は、複合粒子Ｃ１として、単一の熱可塑性粒子Ｃ２の表面に、複数個の無機粒子Ｃ３が付着した粒子を含むのが好ましい。
これにより、前述したような本発明による効果がより顕著に発揮される。

複合粒子Ｃ１の平均粒径は、１．０μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましく、２．０μｍ以上７０μｍ以下であるのがより好ましく、３．０μｍ以上５０μｍ以下であるのがさらに好ましい。
これにより、前述したような本発明による効果がより顕著に発揮される。

なお、本明細書において、平均粒径とは、特に断りのない限り、体積基準の平均粒径のことを指す。平均粒径は、例えば、ナノトラックＵＰＡ（日機装社製）を用いた測定により求めることができる。

［１－１－１］熱可塑性粒子
熱可塑性粒子Ｃ２は、熱可塑性の材料で構成されたものである。
熱可塑性粒子Ｃ２を構成する熱可塑性の材料としては、例えば、ポリスチレン、アクリロニトリルスチレン共重合体、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体等のスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン－アクリル系共重合樹脂、オレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、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、ポリビニルアルコール系樹脂等の各種熱可塑性樹脂、熱可塑性澱粉等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、熱可塑性の材料としては、熱可塑性樹脂が好ましく、ポリエステルがより好ましい。

これにより、熱可塑性粒子Ｃ２のガラス転移点、融点等の条件をより好適に制御することができ、複合体Ｃ１０を用いて製造される成形体の信頼性をより優れたものとすることができる。また、複合体Ｃ１０の製造コスト、成形体の製造コストを抑制するうえでも有利である。

熱可塑性粒子Ｃ２は、熱可塑性粒子Ｃ２全体として熱可塑性を有していればよく、熱可塑性の材料に加えて、熱可塑性を有さない成分を含んでいてもよい。このような成分としては、例えば、繊維材料、着色剤、難燃剤等が挙げられる。

ただし、熱可塑性粒子Ｃ２中に占める熱可塑性の材料の含有率は、８０質量％以上であるのが好ましく、９０質量％以上であるのがより好ましく、９５質量％以上であるのがさらに好ましい。

熱可塑性粒子Ｃ２の平均粒径は、１．０μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましく、１．０μｍ以上６０μｍ以下であるのがより好ましく、２．０μｍ以上４０μｍ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、複合体Ｃ１０の流動性、取り扱いのしやすさがさらに向上するとともに、成形体を製造する際に繊維と複合体Ｃ１０とをより好適に混合することができ、製造される成形体における不本意な組成のばらつき等を抑制することができ、成形体の強度、信頼性等をより優れたものとすることができる。

複合体Ｃ１０中には、無機粒子Ｃ３が付着していない熱可塑性粒子Ｃ２、言い換えると、複合粒子Ｃ１を構成しない熱可塑性粒子Ｃ２が含まれていてもよいが、複合体Ｃ１０中に含まれる熱可塑性粒子Ｃ２全体に占める複合粒子Ｃ１を構成する熱可塑性粒子Ｃ２の割合は、５０質量％以上であるのが好ましく、６０質量％以上であるのがより好ましく、７０質量％以上であるのがさらに好ましい。
これにより、前述した本発明による効果がより顕著に発揮される。

［１－１－２］無機粒子
複合粒子Ｃ１は、フッ素含有化合物およびケイ素含有化合物よりなる群から選択される少なくとも１種の表面処理剤により表面処理された無機粒子Ｃ３を含んでいる。言い換えると、無機粒子Ｃ３は、無機材料で構成された母粒子と、当該母粒子を被覆する表面処理剤による被覆層と、を有している。

無機粒子Ｃ３の平均粒径は、１ｎｍ以上３００ｎｍ以下であるのが好ましく、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であるのがより好ましく、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、熱可塑性粒子Ｃ２の表面により好適に無機粒子Ｃ３を付着させることができ、また、熱可塑性粒子Ｃ２の表面からの無機粒子の不本意な脱落や熱可塑性粒子Ｃ２内部への無機粒子Ｃ３の不本意な埋没等をより好適に防止することができ、前述した効果をより顕著に発揮させることができる。

［１－１－２－１］母粒子
無機粒子Ｃ３の母粒子、言い換えると、無機粒子Ｃ３のうち、表面処理剤により表面処理された母材は、無機材料で構成されたものある。

無機粒子Ｃ３の母粒子の構成材料としては、例えば、各種金属材料、各種金属化合物、各種ガラス材料、各種炭素材料等が挙げられる。

金属材料としては、例えば、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉ等の単体金属やこれらのうちの少なくとも１種を含む合金等が挙げられる。

金属化合物としては、例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物等が挙げられ、より具体的には、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、マグネタイト、フェライト等が挙げられる。

ガラス材料としては、例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。

炭素材料としては、例えば、ダイヤモンド、炭素繊維、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、フラーレン等が挙げられる。

中でも、無機粒子Ｃ３の母粒子の構成材料としては、シリカが好ましい。言い換えると、無機粒子Ｃ３は、表面処理剤で表面処理されたシリカであるのが好ましい。

これにより、母粒子に対する表面処理剤による表面処理をより好適に行うことができ、母粒子と表面処理剤との密着性をより優れたものとすることができる。その結果、前述したような本発明による効果がより顕著に発揮される。また、シリカは、複合体Ｃ１０を用いて製造される成形体への色味への悪影響を与えにくい材料である。特に、成形体が紙である場合、このような効果はより顕著に発揮される。さらに、シリカを無機粒子Ｃ３として用いることにより、複合体Ｃ１０を構成する複合粒子Ｃ１の流動性が向上し、複合体Ｃ１０を後述する混合物中でより均一に分散させることができる。したがって、乾式の成形により得られる成形体の強度をより向上させることができる。

無機粒子Ｃ３の母粒子は、主として前記無機材料で構成されたものであればよく、前記無機材料に加えて、有機材料を含んでいてもよい。

ただし、無機粒子Ｃ３の母粒子中に占める前記無機材料の含有率は、９０質量％以上であるのが好ましく、９５質量％以上であるのがより好ましく、９９質量％以上であるのがさらに好ましい。

［１－１－２－２］表面処理剤
無機粒子Ｃ３は、無機材料で構成された母粒子と、当該母粒子を被覆する表面処理剤による被覆層と、を有している。

前記表面処理剤は、フッ素含有化合物およびケイ素含有化合物よりなる群から選択される少なくとも１種であればよいが、前記フッ素含有化合物としては、例えば、パーフルオロポリエーテル、フッ素変性シリコーンオイル等が挙げられる。また、前記ケイ素含有化合物としては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル等の各種シリコーンオイル等が挙げられる。

特に、表面処理剤としては、パーフルオロポリエーテルおよびジメチルシリコーンオイルのうちの少なくとも一方を含むのが好ましく、少なくともパーフルオロポリエーテルを含むのがより好ましい。

これにより、複合体Ｃ１０の表面自由エネルギーをより好適に低いものとすることができ、前述したような本発明による効果がより顕著に発揮される。

前記表面処理剤として、フッ素含有化合物およびケイ素含有化合物を用いる場合、母粒子の表面処理に用いるフッ素含有化合物の使用量をＸＦ［質量部］、母粒子の表面処理に用いるケイ素含有化合物の使用量をＸＳ［質量部］としたとき、０．０＜ＸＳ／ＸＦ≦４．０の関係を満たすのが好ましく、０．１≦ＸＳ／ＸＦ≦３．８の関係を満たすのがより好ましく、０．２≦ＸＳ／ＸＦ≦２．５の関係を満たすのがさらに好ましい。

これにより、複合体Ｃ１０の表面自由エネルギーをさらに好適に低いものとすることができ、前述したような本発明による効果がさらに顕著に発揮される。

複数種の表面処理剤を用いる場合、単一の母粒子について複数種の表面処理剤を用いてもよいし、複合体Ｃ１０が無機粒子Ｃ３として互いに異なる表面処理剤で処理された粒子を含んでいてもよい。

複合体Ｃ１０中に含まれる母粒子１００質量部に対する表面処理剤の含有量は、０．１質量部以上８０質量部以下であるのが好ましく、１質量部以上３０質量部以下であるのがより好ましい。
これにより、前述したような本発明による効果がより顕著に発揮される。

［１－１－３］その他の成分
複合粒子Ｃ１は、熱可塑性粒子Ｃ２の表面に無機粒子Ｃ３が付着した構造を有していればよく、さらに他の成分を含んでいてもよい。例えば、複合粒子Ｃ１は、熱可塑性粒子Ｃ２の表面に、無機粒子Ｃ３が付着しているとともに、前記母粒子に対応する無機材料の粒子であって表面処理剤による表面処理が施されていない粒子が付着しているものであってもよい。

［１－２］その他の構成
複合体Ｃ１０は、前述した複合粒子Ｃ１を含んでいればよく、さらに、他の構成を含んでいてもよい。例えば、本発明の複合体Ｃ１０は、前述した複合粒子Ｃ１とともに、無機粒子Ｃ３が付着していない熱可塑性粒子Ｃ２を含んでいてもよいし、熱可塑性粒子Ｃ２に付着していない無機粒子Ｃ３を含んでいてもよい。

ただし、複合体Ｃ１０中における複合粒子Ｃ１の含有率は、５０質量％以上であるのが好ましく、７０質量％以上であるのがより好ましく、８０質量％以上であるのがさらに好ましい。
これにより、前述した効果がより顕著に発揮される。

［１－３］その他の条件
複合体Ｃ１０は、以下のような条件を満たすものであるのが好ましい。

例えば、複合体Ｃ１０中に含まれる、熱可塑性粒子Ｃ２の含有率をＸＴ［質量％］、無機粒子Ｃ３の含有率をＸＩ［質量％］としたとき、０．００１≦ＸＩ／ＸＴ≦０．２５の関係を満たすのが好ましく、０．００５≦ＸＩ／ＸＴ≦０．１１の関係を満たすのがより好ましく、０．００６≦ＸＩ／ＸＴ≦０．０５の関係を満たすのがさらに好ましい。

これにより、複合体Ｃ１０を用いて製造される成形体の強度をより優れたものとすることができる。

また、複合体Ｃ１０の表面自由エネルギーは、４０ｍＪ／ｃｍ^２以下であるのが好ましく、３７ｍＪ／ｃｍ^２以下であるのがより好ましく、３５ｍＪ／ｃｍ^２以下であるのがさらに好ましい。
これにより、前述したような本発明による効果がより顕著に発揮される。

なお、複合体Ｃ１０の表面自由エネルギーとしては、以下のような測定により求められた値を採用することができる。

すなわち、まず、ＰＰＣ用紙等の繊維を含む紙を用意し、後述するシート製造装置より成形体を作製する。この時、複合体の固形分は成形体の総量に対して４０質量％以上となるように調整する。作製した成形体から、１０ｃｍ×１１０ｃｍの試験片を切り出す。

２３℃の環境下で、複合体を含む成形体について、表面張力が既知である２種類の液体を滴下し、当該液体の接触角を動的吸収試験機（例えば、Fibro System AB社製動的接触角試験機1100DAT）にて測定し、無作為に抽出した８点についての測定値を平均して接触角とする。

表面自由エネルギー測定では、表面張力が既知である２種類の液体の液滴を滴下した後、０．１秒から１秒の間の接触角から０秒での接触角を内挿して求めることによって、紙の吸収の影響を除外した平衡時の接触角、すなわち、０秒接触角を算出する。上記のようにして求められる接触角と該２種類の液体の既知である表面張力を用いることで、表面自由エネルギーを求めることができる。当該成形体では、後述する成形体の製造方法の加熱加圧工程によって、比較的多くの複合体が濡れ広がって存在していることから、成形体について測定した表面自由エネルギーの値は、複合体の表面自由エネルギーであるとみなすことができる。

［２］成形体の製造方法
次に、本発明の成形体の製造方法について説明する。

本発明の成形体の製造方法は、繊維、および、前述した本発明の複合体を含む混合物を堆積させる堆積工程と、前記混合物を加熱および加圧する加熱加圧工程と、を含む。

これにより、繊維を含みかつ強度に優れた成形体を製造することができる成形体の製造方法を提供することができる。

繊維は、通常、本発明の成形体の製造方法を用いて製造される成形体の主成分であり、成形体の形状の保持に大きく寄与するとともに、成形体の強度等の特性に大きな影響を与える成分である。

繊維としては、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、加熱加圧工程での加熱によっても、繊維状態を維持できるものであるのが好ましい。

繊維は、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン等の合成樹脂で構成された合成繊維であってもよいが、天然由来の繊維、すなわち、バイオマス由来繊維であるのが好ましく、セルロース繊維であるのがより好ましい。

これにより、環境問題や埋蔵資源の節約等により好適に対応することができる。
特に、繊維がセルロース繊維である場合には、以下のような効果も得られる。

すなわち、セルロースは、植物由来で豊富な天然素材であり、繊維としてセルロースを用いることにより、環境問題や埋蔵資源の節約等にさらに好適に対応することができるとともに、成形体の安定供給、コスト低減等の観点からも好ましい。また、セルロース繊維は、各種繊維の中でも、理論上の強度が特に高いものであり、成形体の強度のさらなる向上の観点からも有利である。

セルロース繊維は、通常、主としてセルロースで構成されたものであるが、セルロース以外の成分を含んでいてもよい。このような成分としては、例えば、ヘミセルロース、リグニン等が挙げられる。
また、セルロース繊維としては、漂白等の処理が施されたものを用いてもよい。

また、繊維は、紫外線照射処理、オゾン処理、プラズマ処理等の処理が施されたものであってもよい。これにより、繊維の親水性を高めることができ、結合材料との親和性を高めることができる。より具体的には、これらの処理により、繊維の表面に水酸基等の官能基を導入することができ、結合材料との間で、より効率よく水素結合を形成することができるようになる。

繊維の平均長さは、特に限定されないが、０．１ｍｍ以上５０ｍｍ以下であるのが好ましく、０．２ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であるのがより好ましく、０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、製造される成形体の形状の安定性、強度等をより優れたものとすることができる。

繊維の平均太さは、特に限定されないが、０．００５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であるのが好ましく、０．０１０ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下であるのがより好ましい。

これにより、製造される成形体の形状の安定性、強度等をより優れたものとすることができる。また、成形体の表面に不本意な凹凸が生じることをより効果的に防止することができる。

繊維の平均アスペクト比、すなわち、平均太さに対する平均長さは、特に限定されないが、１０以上１０００以下であるのが好ましく、１５以上５００以下であるのがより好ましい。

これにより、製造される成形体の形状の安定性、強度等をより優れたものとすることができる。また、製造される成形体の表面に不本意な凹凸が生じることをより効果的に防止することができる。

加熱加圧工程における加熱温度は、特に限定されないが、１００℃以上２５０℃以下であるのが好ましく、１２０℃以上２２０℃以下であるのがより好ましく、１３０℃以上２００℃以下であるのがさらに好ましい。

これにより、繊維や複合体Ｃ１０の構成成分の不本意な劣化、変性等を効果的に防止しつつ、繊維の表面で複合体Ｃ１０をより好適に濡れ広がらせることができる。その結果、製造される成形体の強度、信頼性をより優れたものとすることができる。また、省エネルギーの観点からも好ましい。

これにより、繊維の表面で複合体Ｃ１０をより好適に濡れ広がらせることができる。その結果、製造される成形体の強度をより優れたものとすることができる。

本発明の成形体の製造方法は、例えば、以下に述べる成形体の製造装置を用いて好適に実行することができる。

［３］成形体の製造装置
次に、本発明に係る成形体の製造装置について説明する。

図２は、好適な実施形態の成形体の製造装置の構成を示す概略側面図である。図３は、図２に示す成形体の製造装置が実行する工程を順に示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図２中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言い、左側を「左」または「上流側」、右側を「右」または「下流側」と言うことがある。

以下の説明では、成形体の製造装置の一例として、成形体としてシートを製造するシート製造装置の例を挙げて説明する。

図２に示すように、成形体の製造装置であるシート製造装置１００は、原料供給部１１と、粗砕部１２と、解繊部１３と、選別部１４と、第１ウェブ形成部１５と、細分部１６と、混合部１７と、ほぐし部１８と、第２ウェブ形成部１９と、シート形成部２０と、切断部２１と、ストック部２２とを備えている。また、シート製造装置１００は、加湿部２３１と、加湿部２３２と、加湿部２３３と、加湿部２３４とを備えている。

シート製造装置１００が備える各部の作動は、図示しない制御部によって制御されている。

図３に示すように、本実施形態では、成形体であるシートの製造方法は、原料供給工程と、粗砕工程と、解繊工程と、選別工程と、第１ウェブ形成工程と、分断工程と、混合工程と、ほぐし工程と、第２ウェブ形成工程と、シート形成工程と、切断工程とを有する。そして、シート製造装置１００がこれらの工程を順に実行することができる。

以下、シート製造装置１００が備える各部の構成について説明する。
原料供給部１１は、粗砕部１２にシート状材料Ｍ１を供給する原料供給工程を行う部分である。このシート状材料Ｍ１としては、セルロース繊維等の繊維を含むシート状材料である。

粗砕部１２は、原料供給部１１から供給されたシート状材料Ｍ１を空気中等の気中で粗砕する粗砕工程を行う部分である。粗砕部１２は、一対の粗砕刃１２１と、ホッパー１２２とを有している。

一対の粗砕刃１２１は、互いに反対方向に回転することにより、これらの間でシート状材料Ｍ１を粗砕して、すなわち、裁断して粗砕片Ｍ２にすることができる。粗砕片Ｍ２の形状や大きさは、解繊部１３における解繊処理に適しているのが好ましく、例えば、１辺の長さが１００ｍｍ以下の小片であるのが好ましく、１０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の小片であるのがより好ましい。

ホッパー１２２は、一対の粗砕刃１２１の下方に配置され、例えば漏斗状をなすものとなっている。これにより、ホッパー１２２は、粗砕刃１２１によって粗砕されて落下してきた粗砕片Ｍ２を受けることができる。

また、ホッパー１２２の上方には、加湿部２３１が一対の粗砕刃１２１に隣り合って配置されている。加湿部２３１は、ホッパー１２２内の粗砕片Ｍ２を加湿するものである。この加湿部２３１は、水分を含む図示しないフィルターを有し、フィルターに空気を通過させることにより、湿度を高めた加湿空気を粗砕片Ｍ２に供給する気化式の加湿器で構成されている。加湿空気が粗砕片Ｍ２に供給されることにより、粗砕片Ｍ２が静電気によってホッパー１２２等に付着するのを抑制することができる。

ホッパー１２２は、流路である管２４１を介して、解繊部１３に接続されている。ホッパー１２２に集められた粗砕片Ｍ２は、管２４１を通過して、解繊部１３に搬送される。

解繊部１３は、粗砕片Ｍ２を空気中等の気中で、すなわち、乾式で解繊する解繊工程を行う部分である。この解繊部１３での解繊処理により、粗砕片Ｍ２から解繊物Ｍ３を生成することができる。ここで「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる粗砕片Ｍ２を、繊維１本１本に解きほぐすことをいう。そして、この解きほぐされたものが解繊物Ｍ３となる。解繊物Ｍ３の形状は、線状や帯状である。また、解繊物Ｍ３同士は、絡み合って塊状となった状態、すなわち、いわゆる「ダマ」を形成している状態で存在してもよい。

解繊部１３は、例えば本実施形態では、高速回転するローターと、ローターの外周に位置するライナーとを有するインペラーミルで構成されている。解繊部１３に流入してきた粗砕片Ｍ２は、ローターとライナーとの間に挟まれて解繊される。

また、解繊部１３は、ローターの回転により、粗砕部１２から選別部１４に向かう空気の流れ、すなわち、気流を発生させることができる。これにより、粗砕片Ｍ２を管２４１から解繊部１３に吸引することができる。また、解繊処理後、解繊物Ｍ３を、管２４２を介して選別部１４に送り出すことができる。

管２４２の途中には、ブロアー２６１が設置されている。ブロアー２６１は、選別部１４に向かう気流を発生させる気流発生装置である。これにより、選別部１４への解繊物Ｍ３の送り出しが促進される。

選別部１４は、解繊物Ｍ３を、繊維の長さの大小によって選別する選別工程を行う部分である。選別部１４では、解繊物Ｍ３は、第１選別物Ｍ４－１と、第１選別物Ｍ４－１よりも大きい第２選別物Ｍ４－２とに選別される。第１選別物Ｍ４－１は、その後のシートＳの製造に適した大きさのものとなっている。第２選別物Ｍ４－２は、例えば、解繊が不十分なものや、解繊された繊維同士が過剰に凝集したもの等が含まれる。

選別部１４は、ドラム部１４１と、ドラム部１４１を収納するハウジング部１４２とを有する。

ドラム部１４１は、円筒状をなす網体で構成され、その中心軸回りに回転する篩である。このドラム部１４１には、解繊物Ｍ３が流入してくる。そして、ドラム部１４１が回転することにより、網の目開きよりも小さい解繊物Ｍ３は、第１選別物Ｍ４－１として選別され、網の目開き以上の大きさの解繊物Ｍ３は、第２選別物Ｍ４－２として選別される。
第１選別物Ｍ４－１は、ドラム部１４１から落下する。

一方、第２選別物Ｍ４－２は、ドラム部１４１に接続されている流路である管２４３に送り出される。管２４３は、ドラム部１４１と反対側すなわち上流側が管２４１と接続されている。この管２４３を通過した第２選別物Ｍ４－２は、管２４１内で粗砕片Ｍ２と合流して、粗砕片Ｍ２とともに解繊部１３に流入する。これにより、第２選別物Ｍ４－２は、解繊部１３に戻されて、粗砕片Ｍ２とともに解繊処理される。

また、ドラム部１４１からの第１選別物Ｍ４－１は、空気中に分散しつつ落下して、ドラム部１４１の下方に位置する分離部である第１ウェブ形成部１５に向かう。第１ウェブ形成部１５は、第１選別物Ｍ４－１から第１ウェブＭ５を形成する第１ウェブ形成工程を行う部分である。第１ウェブ形成部１５は、分離ベルトであるメッシュベルト１５１と、３つの張架ローラー１５２と、吸引部１５３とを有している。

メッシュベルト１５１は、無端ベルトであり、第１選別物Ｍ４－１が堆積する。このメッシュベルト１５１は、３つの張架ローラー１５２に掛け回されている。そして、張架ローラー１５２の回転駆動により、メッシュベルト１５１上の第１選別物Ｍ４－１は、下流側に搬送される。

第１選別物Ｍ４－１は、メッシュベルト１５１の目開き以上の大きさとなっている。これにより、第１選別物Ｍ４－１は、メッシュベルト１５１の通過が規制され、よって、メッシュベルト１５１上に堆積することができる。また、第１選別物Ｍ４－１は、メッシュベルト１５１上に堆積しつつ、メッシュベルト１５１ごと下流側に搬送されるため、層状の第１ウェブＭ５として形成される。

また、第１選別物Ｍ４－１には、例えば塵や埃等が混在しているおそれがある。塵や埃は、例えば、原料供給部１１から粗砕部１２にシート状材料Ｍ１を供給した際に、シート状材料Ｍ１とともに混入することがある。この塵や埃は、メッシュベルト１５１の目開きよりも小さい。これにより、塵や埃は、メッシュベルト１５１を通過して、さらに下方に落下する。

吸引部１５３は、メッシュベルト１５１の下方から空気を吸引することができる。これにより、メッシュベルト１５１を通過した塵や埃を空気ごと吸引することができる。

また、吸引部１５３は、流路である管２４４を介して、回収部２７に接続されている。吸引部１５３で吸引された塵や埃は、回収部２７に回収される。

回収部２７には、流路である管２４５がさらに接続されている。また、管２４５の途中には、ブロアー２６２が設置されている。このブロアー２６２の作動により、吸引部１５３で吸引力を生じさせることができる。これにより、メッシュベルト１５１上における第１ウェブＭ５の形成が促進される。この第１ウェブＭ５は、塵や埃が除去されたものとなる。また、塵や埃は、ブロアー２６２の作動により、管２４４を通過して、回収部２７まで到達する。

ハウジング部１４２は、加湿部２３２と接続されている。加湿部２３２は、加湿部２３１と同様の気化式の加湿器で構成されている。これにより、ハウジング部１４２内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、第１選別物Ｍ４－１を加湿することができ、よって、第１選別物Ｍ４－１がハウジング部１４２の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。

選別部１４の下流側には、加湿部２３５が配置されている。加湿部２３５は、水を噴霧する超音波式加湿器で構成されている。これにより、第１ウェブＭ５に水分を供給することができ、よって、第１ウェブＭ５の水分量が調整される。この調整により、静電力による第１ウェブＭ５のメッシュベルト１５１への吸着を抑制することができる。これにより、第１ウェブＭ５は、メッシュベルト１５１が張架ローラー１５２で折り返される位置で、メッシュベルト１５１から容易に剥離される。

加湿部２３５の下流側には、細分部１６が配置されている。細分部１６は、メッシュベルト１５１から剥離した第１ウェブＭ５を分断する分断工程を行う部分である。細分部１６は、回転可能に支持されたプロペラ１６１と、プロペラ１６１を収納するハウジング部１６２とを有している。そして、回転するプロペラ１６１に第１ウェブＭ５が巻き込まれることにより、第１ウェブＭ５を分断することができる。分断された第１ウェブＭ５は、細分体Ｍ６となる。また、細分体Ｍ６は、ハウジング部１６２内を下降する。

ハウジング部１６２は、加湿部２３３と接続されている。加湿部２３３は、加湿部２３１と同様の気化式の加湿器で構成されている。これにより、ハウジング部１６２内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、細分体Ｍ６がプロペラ１６１やハウジング部１６２の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。

細分部１６の下流側には、混合部１７が配置されている。混合部１７は、細分体Ｍ６と前述した本発明の複合体Ｃ１０とを混合する混合工程を行う部分である。この混合部１７は、複合体供給部１７１と、流路である管１７２と、ブロアー１７３とを有している。

管１７２は、細分部１６のハウジング部１６２と、ほぐし部１８のハウジング部１８２とを接続しており、細分体Ｍ６と複合体Ｃ１０との混合物Ｍ７が通過する流路である。

管１７２の途中には、複合体供給部１７１が接続されている。複合体供給部１７１は、スクリューフィーダー１７４を有している。このスクリューフィーダー１７４が回転駆動することにより、複合体Ｃ１０を管１７２に供給することができる。管１７２に供給された複合体Ｃ１０は、細分体Ｍ６と混合されて混合物Ｍ７となる。

なお、複合体供給部１７１からは、複合体Ｃ１０とともに、例えば、繊維を着色するための着色剤、繊維の凝集や複合体Ｃ１０の凝集を抑制するための凝集抑制剤、繊維等を燃えにくくするための難燃剤等が含まれていてもよい。

また、管１７２の途中には、複合体供給部１７１よりも下流側にブロアー１７３が設置されている。ブロアー１７３は、ほぐし部１８に向かう気流を発生させることができる。この気流により、管１７２内で、細分体Ｍ６と複合体Ｃ１０とを撹拌することができる。これにより、混合物Ｍ７は、細分体Ｍ６と複合体Ｃ１０とが均一に分散した状態で、ほぐし部１８に流入することができる。また、混合物Ｍ７中の細分体Ｍ６は、管１７２内を通過する過程でほぐされて、より細かい繊維状となる。

ほぐし部１８は、混合物Ｍ７における、互いに絡み合った繊維同士をほぐすほぐし工程を行う部分である。ほぐし部１８は、ドラム部１８１と、ドラム部１８１を収納するハウジング部１８２とを有する。

ドラム部１８１は、円筒状をなす網体で構成され、その中心軸回りに回転する篩である。このドラム部１８１には、混合物Ｍ７が流入してくる。そして、ドラム部１８１が回転することにより、混合物Ｍ７のうち、網の目開きよりも小さい繊維等が、ドラム部１８１を通過することができる。その際、混合物Ｍ７がほぐされることとなる。

また、ドラム部１８１でほぐされた混合物Ｍ７は、空気中に分散しつつ落下して、ドラム部１８１の下方に位置する第２ウェブ形成部１９に向かう。第２ウェブ形成部１９は、混合物Ｍ７から第２ウェブＭ８を形成する第２ウェブ形成工程を行う部分である。本実施形態での第２ウェブ形成工程は、繊維と複合体Ｃ１０とを含む混合物を堆積させる堆積工程である。第２ウェブ形成部１９は、分離ベルトであるメッシュベルト１９１と、張架ローラー１９２と、吸引部１９３とを有している。

メッシュベルト１９１は、無端ベルトであり、混合物Ｍ７が堆積する。このメッシュベルト１９１は、４つの張架ローラー１９２に掛け回されている。そして、張架ローラー１９２の回転駆動により、メッシュベルト１９１上の混合物Ｍ７は、下流側に搬送される。

また、メッシュベルト１９１上のほとんどの混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１の目開き以上の大きさである。これにより、混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１を通過してしまうのが規制され、よって、メッシュベルト１９１上に堆積することができる。また、混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１上に堆積しつつ、メッシュベルト１９１ごと下流側に搬送されるため、層状の第２ウェブＭ８として形成される。

吸引部１９３は、メッシュベルト１９１の下方から空気を吸引することができる。これにより、メッシュベルト１９１上に混合物Ｍ７を吸引することができ、よって、混合物Ｍ７のメッシュベルト１９１上への堆積が促進される。

吸引部１９３には、流路である管２４６が接続されている。また、この管２４６の途中には、ブロアー２６３が設置されている。このブロアー２６３の作動により、吸引部１９３で吸引力を生じさせることができる。

ハウジング部１８２は、加湿部２３４と接続されている。加湿部２３４は、加湿部２３１と同様の気化式の加湿器で構成されている。これにより、ハウジング部１８２内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、ハウジング部１８２内を加湿することができ、よって、混合物Ｍ７がハウジング部１８２の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。

ほぐし部１８の下流側には、加湿部２３６が配置されている。加湿部２３６は、加湿部２３５と同様の超音波式加湿器で構成されている。これにより、第２ウェブＭ８に水分を供給することができ、よって、第２ウェブＭ８の水分量が調整される。この調整により、静電力による第２ウェブＭ８のメッシュベルト１９１への吸着を抑制することができる。これにより、第２ウェブＭ８は、メッシュベルト１９１が張架ローラー１９２で折り返される位置で、メッシュベルト１９１から容易に剥離される。

第２ウェブ形成部１９の下流側には、シート形成部２０が配置されている。シート形成部２０は、第２ウェブＭ８からシートＳを形成する加熱加圧工程であるシート形成工程を行う部分である。このシート形成部２０は、加圧部２０１と、加熱部２０２とを有している。

加圧部２０１は、一対のカレンダーローラー２０３を有し、これらの間で第２ウェブＭ８を加熱せずに加圧することができる。これにより、第２ウェブＭ８の密度が高められる。そして、この第２ウェブＭ８は、加熱部２０２に向けて搬送される。なお、一対のカレンダーローラー２０３のうちの一方は、図示しないモーターの作動により駆動する主動ローラーであり、他方は、従動ローラーである。

加熱部２０２は、一対の加熱ローラー２０４を有し、これらの間で第２ウェブＭ８を加熱しつつ、加圧することができる。この加熱加圧により、第２ウェブＭ８内では、複合体Ｃ１０が溶融して、この溶融した複合体Ｃ１０を介して繊維同士が結着する。これにより、成形体としてのシートＳが形成される。そして、このシートＳは、切断部２１に向けて搬送される。なお、一対の加熱ローラー２０４の一方は、図示しないモーターの作動により駆動する主動ローラーであり、他方は、従動ローラーである。

シート形成部２０の下流側には、切断部２１が配置されている。切断部２１は、シートＳを切断する切断工程を行う部分である。この切断部２１は、第１カッター２１１と、第２カッター２１２とを有する。

第１カッター２１１は、シートＳの搬送方向と交差する方向にシートＳを切断するものである。

第２カッター２１２は、第１カッター２１１の下流側で、シートＳの搬送方向に平行な方向にシートＳを切断するものである。

このような第１カッター２１１と第２カッター２１２との切断により、所望の大きさの成形体としてのシートＳが得られる。そして、このシートＳは、さらに下流側に搬送されて、ストック部２２に蓄積される。

［４］成形体
次に、本発明の成形体について説明する。

本発明の成形体は、繊維と、フッ素含有化合物およびケイ素含有化合物よりなる群から選択される少なくとも１種の表面処理剤により表面処理された無機粒子と、前記繊維および前記無機粒子を結合する熱可塑性の材料と、を含む。
これにより、繊維を含みかつ強度に優れた成形体を提供することができる。

本発明の成形体が含む熱可塑性の材料、無機粒子は、それぞれ、上記［１－１－１］、上記［１－１－２］で説明したのと同様の条件を満たすものであるのが好ましい。

本発明の成形体の形状は、特に限定されず、例えば、シート状、ブロック状、球状、三次元立体形状等、いかなるものであってもよいが、本発明の成形体は、シート状をなすものであるのが好ましい。なお、ここでいうシート状とは、厚さが３０μｍ以上３０ｍｍ以下、密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以上１．５ｇ／ｃｍ^３以下となるように成形された成形体を指すとする。

これにより、例えば、成形体を記録媒体等として好適に用いることができる。また、前述したような装置を用いることにより、より効率よく製造することができる。

本発明の成形体がシート状の記録媒体である場合、その厚さは、３０μｍ以上３ｍｍ以下であるのが好ましい。

これにより、成形体を記録媒体としてより好適に用いることができる。また、前述したような装置を用いることにより、より効率よく製造することができる。

本発明の成形体がシート状の記録媒体である場合、その密度は、０．６ｇ／ｃｍ^３以上０．９ｇ／ｃｍ^３以下であるのが好ましい。
これにより、成形体を記録媒体としてより好適に用いることができる。
これにより、成形体を液体吸収体としてより好適に用いることができる。

本発明の成形体は、その少なくとも一部が前述した本発明の成形体の製造方法を適用して製造されたものであればよく、さらに、他の部位を有していてもよい。また、本発明の成形体の製造方法で述べた工程の後に、後処理が施されたものであってもよい。

本発明の成形体の用途は、特に限定されず、例えば、記録媒体、液体吸収体、緩衝材、吸音材等が挙げられる。

また、本発明の成形体は、例えば、前述した本発明の複合体、本発明の成形体の製造方法を用いて好適に製造することができるが、上記のような構成を有するものであれば、いかなる材料、方法を用いて製造されたものであってもよい。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。

例えば、シート製造装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。

また、本発明の成形体は、上述した装置を用いて製造されるものに限定されず、いかなる装置を用いて製造されたものであってもよい。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
［５］複合体の調製
（実施例１）
まず、東洋紡社製ポリエステル樹脂「バイロン２２０」を用意し、これを粗粉砕した後、ハンマーミル（株式会社ダルトン製、商品名「ラボミルＬＭ－５」）で直径１ｍｍ以下の粒子になるまで粉砕した。さらに、粉砕した粒子をジェットミル（日本ニューマチック社製、商品名「ＰＪＭ－８０ＳＰ」）により粉砕し、最大粒子径が４０μｍ以下の粒子を得た。この粒子を気流分級機（日本ニューマチック社製、商品名「ＭＤＳ－３」）により分級し、平均粒径１０．０μｍの熱可塑性粒子を得た。

一方、フュームドシリカ（日本アエロジル社製、商品名「ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２」（平均粒径１６ｎｍ））を、表面処理剤としてのジメチルシリコーンオイル５０質量部と酢酸エチル３００質量部とからなる表面処理液中に加えて、撹拌混合し、その後、ろ過、乾燥、ピンミルで粉砕を行うことにより、フュームドシリカがジメチルシリコーンオイルで表面処理された無機粒子を得た。

上記のようにして得られた熱可塑性粒子１００質量部と、無機粒子２質量部とを、ブレンダー（Ｗａｒｉｎｇ社製、商品名「ワーリングブレンダー７０１２型」）に投入し、回転数１５６００ｒｐｍで６０秒間混合を行うことにより、前記熱可塑性粒子の表面に前記無機粒子が付着してなる複合粒子を含む複合体を得た。

（実施例２）
フュームドシリカに対する表面処理を、ジメチルシリコーンオイル４５質量部とパーフルオロポリエーテル５質量部と酢酸エチル３００質量部とからなる表面処理液中で行った以外は、前記実施例１と同様にして複合体を調製した。

（実施例３）
フュームドシリカに対する表面処理を、ジメチルシリコーンオイル３５質量部とパーフルオロポリエーテル１５質量部と酢酸エチル３００質量部とからなる表面処理液中で行った以外は、前記実施例１と同様にして複合体を調製した。

（実施例４）
フュームドシリカに対する表面処理を、ジメチルシリコーンオイル２５質量部とパーフルオロポリエーテル２５質量部と酢酸エチル３００質量部とからなる表面処理液中で行った以外は、前記実施例１と同様にして複合体を調製した。

（実施例５）
フュームドシリカに対する表面処理を、ジメチルシリコーンオイル１５質量部とパーフルオロポリエーテル３５質量部と酢酸エチル３００質量部とからなる表面処理液中で行った以外は、前記実施例１と同様にして複合体を調製した。

（実施例６）
フュームドシリカに対する表面処理を、ジメチルシリコーンオイル５質量部とパーフルオロポリエーテル４５質量部と酢酸エチル３００質量部とからなる表面処理液中で行った以外は、前記実施例１と同様にして複合体を調製した。

（実施例７）
フュームドシリカに対する表面処理を、パーフルオロポリエーテル５０質量部と酢酸エチル３００質量部とからなる表面処理液中で行った以外は、前記実施例１と同様にして複合体を調製した。

前記各実施例の複合体の製造に用いた無機粒子が母粒子の表面に表面処理剤による表面処理がなされた状態になっていたことは、以下のようにして高速液体クロマトグラフィーで確認した。すなわち、まず、乾燥状態の無機粒子を、ヘキサンとジエチルエーテルとを質量比で１：１で混合した混合液に浸漬し、表面処理剤を溶出させた。その後、溶出した混合液を窒素雰囲気下で留去し、残留物をテトラヒドロフランに溶解し高速液体クロマトグラフ用試料とした。分析カラムに流速０．５ｍＬ／ｍｉｎで供給し、示差屈折率（ＲＩ）検出器で、表面処理剤を検出した。

（比較例１）
前記実施例１で説明したのと同様にして調製した平均粒径１０μｍの熱可塑性粒子１００質量部と、表面処理が施されていないフュームドシリカ（日本アエロジル社製、商品名「ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２」（平均粒径１６ｎｍ））１質量部とを、ブレンダー（Ｗａｒｉｎｇ社製、商品名「ワーリングブレンダー７０１２型」）に投入し、回転数１５６００ｒｐｍで６０秒間混合を行うことにより、複合体を得た。すなわち、本比較例では、無機粒子であるフュームドシリカの表面には、表面処理材による表面処理が施されてない。

前記各実施例および比較例１の複合体の構成を表１にまとめて示した。また、表１中には、前記実施例１で説明したのと同様にして調製した平均粒径１０μｍの熱可塑性粒子のみからなる組成物を比較例２として示した。また、無機粒子の母粒子の表面処理に用いたフッ素含有化合物の使用量をＸＦ［質量部］、無機粒子の母粒子の表面処理に用いたケイ素含有化合物の使用量をＸＳ［質量部］としたときのＸＳ／ＸＦの値、熱可塑性粒子の含有率をＸＴ［質量％］、無機粒子の含有率をＸＩ［質量％］としたときのＸＩ／ＸＴの値も示した。なお、前記各実施例では、いずれも、複合体中に含まれる熱可塑性粒子全体に占める複合粒子を構成する熱可塑性粒子の割合が９０質量％以上であり、複合体中に含まれる無機粒子全体に占める複合粒子を構成する無機粒子の割合が９０質量％以上であった。

［６］成形体の製造
前記各実施例および比較例１の複合体を用いて、以下のようにして成形体としてのシートを製造した。

まず、図２に示すようなシート製造装置を用意し、繊維源としてのＰＰＣ用紙（トッパンフォームズ社マルチカットペーパーホワイト）をシート状材料として用意した。

次に、シート製造装置の原料供給部に、上記のシート状材料を供給し、シート製造装置の運転を行い、粗砕工程、解繊工程、選別工程、第１ウェブ形成工程、分断工程と、混合工程、ほぐし工程、第２ウェブ形成工程、シート形成工程、切断工程の処理を施し、成形体としてＡ４サイズのシートを製造した。得られたシートの厚さは、１３０μｍであった。

このとき、最終的に得られる成形体としてのシートが、原料として、繊維２０質量部に対して、複合体５質量部含むものとなるように調整した。また、加熱部で加熱加圧を行う際の加熱温度を１８０℃、加熱部で加熱加圧を行う際の圧力を２５ＭＰａ、加熱部で加熱加圧を行う際の加熱加圧時間を１秒間とした。

また、比較例２については、複合体の代わりに、熱可塑性粒子を用いた以外は、前記と同様にしてシートを製造した。

［７］評価
［７－１］表面自由エネルギー
前記各実施例および比較例１の複合体について、以下のようにして表面自由エネルギーを求めた。

すなわち、まず、ＰＰＣ用紙（トッパンフォームズ社マルチカットペーパーホワイト）を原料として使用し、シート製造装置により複合体を含む成形体を作製した。成形体に含まれる複合体は４０質量％となるように調整した。作製した成形体から、１０ｃｍ×１１０ｃｍの試験片を切り出した。

２３℃の環境下で、複合体を含む成形体について、表面張力が既知である水およびエチレングリコール（和光純薬製）を滴下し、当該水およびエチレングリコールの接触角を動的吸収試験機（Fibro System AB社製、動的接触角試験機1100DAT）にて測定し、無作為に抽出した８点についての測定値を平均して接触角とした。

なお、表面自由エネルギー測定では、水およびエチレングリコールの液滴を滴下した後、０．１秒から１秒の間の接触角から０秒での接触角を内挿して求めることによって、紙の吸収の影響を除外した平衡時の接触角、すなわち、０秒接触角を算出した。上記のようにして求められる接触角と、水およびエチレングリコールの表面張力を用いることで、表面自由エネルギーを求めた。

比較例２については、複合体の代わりに熱可塑性粒子を用いた以外は、前記と同様にして表面自由エネルギーを求めた。

［７－２］ブロッキング
前記各実施例および比較例１の複合体、比較例２の熱可塑性粒子について、それぞれ、一部をガラス容器に取り分け、２３℃で２４時間放置した後の状態を目視で観察し、粒子の塊化、すなわち、ブロッキングの発生の有無を確認した。

［７－３］引張強さ
上記［６］で得られた各実施例および各比較例のシートについて、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に準じて引張試験を行った。より詳しくは、各シートから全長１８０ｍｍの試験片を切り出した後、当該試験片について、伸長速度２０ｍｍ／ｍｉｎで引張試験を実施し、試験片が破断するまでの最大荷重から、試験片の破断応力（ＭＰａ）を引張強さとして求め、以下の基準に従い評価した。引張試験はＪＩＳ Ｐ ８１１１に準じ、室温２３℃湿度５０％の環境下で行った。

Ａ：引張強さが２４ＭＰａ超である。
Ｂ：引張強さが２０ＭＰａ超２４ＭＰａ以下である。
Ｃ：引張強さが２０ＭＰａ以下である。
これらの結果を表２にまとめて示す。

表２から明らかなように、本発明では優れた結果が得られた。これに対し、比較例では、満足のいく結果が得られなかった。

また、熱可塑性粒子の平均粒径を１．０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内で種々変更し、無機粒子の平均粒径を１ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲内で種々変更し、複合粒子の平均粒径を１．０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内で種々変更し、熱可塑性粒子の含有率をＸＴ［質量％］、無機粒子の含有率をＸＩ［質量％］としたときのＸＩ／ＸＴの値を０．００１以上０．２５以下の範囲内で種々変更した以外は、前記各実施例と同様にして複合体を製造し、これらの複合体について、上記と同様の評価を行ったところ、上記と同様の結果が得られた。

１００…シート製造装置、１１…原料供給部、１２…粗砕部、１２１…粗砕刃、１２２…ホッパー、１３…解繊部、１４…選別部、１４１…ドラム部、１４２…ハウジング部、１５…第１ウェブ形成部、１５１…メッシュベルト、１５２…張架ローラー、１５３…吸引部、１６…細分部、１６１…プロペラ、１６２…ハウジング部、１７…混合部、１７１…複合体供給部、１７２…管、１７３…ブロアー、１７４…スクリューフィーダー、１８…ほぐし部、１８１…ドラム部、１８２…ハウジング部、１９…第２ウェブ形成部、１９１…メッシュベルト、１９２…張架ローラー、１９３…吸引部、２０…シート形成部、２０１…加圧部、２０２…加熱部、２０３…カレンダーローラー、２０４…加熱ローラー、２１…切断部、２１１…第１カッター、２１２…第２カッター、２２…ストック部、２３１…加湿部、２３２…加湿部、２３３…加湿部、２３４…加湿部、２３５…加湿部、２３６…加湿部、２４１…管、２４２…管、２４３…管、２４４…管、２４５…管、２４６…管、２６１…ブロアー、２６２…ブロアー、２６３…ブロアー、２７…回収部、Ｃ１０…複合体、Ｃ１…複合粒子、Ｃ２…熱可塑性粒子、Ｃ３…無機粒子、Ｍ１…シート状材料、Ｍ２…粗砕片、Ｍ３…解繊物、Ｍ４－１…第１選別物、Ｍ４－２…第２選別物、Ｍ５…第１ウェブ、Ｍ６…細分体、Ｍ７…混合物、Ｍ８…第２ウェブ、Ｓ…シート

Claims (5)

1. 熱可塑性樹脂で構成された熱可塑性粒子と、
   フッ素含有化合物を含有する表面処理剤により表面処理された無機粒子と、を含み、
   前記無機粒子が前記熱可塑性粒子の表面に付着して、表面自由エネルギーは１平方ｃｍ当たり４０ｍＪ以下である複合粒子を含んでいる、繊維用結着材。
2. 前記表面処理剤はパーフルオロポリエーテルを含有する、請求項１に記載の繊維用結着材。
3. 表面自由エネルギーは１平方ｃｍ当たり３７ｍＪ以下である、請求項１または２に記載の繊維用結着材。
4. 表面自由エネルギーは１平方ｃｍ当たり３５ｍＪ以下である、請求項３に記載の繊維用結着材。
5. 繊維および請求項１ないし４のいずれか１項に記載の繊維用結着材を含む混合物を堆積させる堆積工程と、
   前記混合物を加熱および加圧する加熱加圧工程と、を含む成形体の製造方法。

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