論　文（Original Article）

Microscopic Study on the Composites of Wood and Polypropylene

FUJII Tomoyuki and QIN Te-fu

Abstract
　　　Optical and scanning electron microscopies coupled with a thin-sectioning method and a chemical treatment to remove cell wall material were adopted to investigate morphologically the dispersion of wood fillers and the interface between the wood and polypropylene (PP) matrices in injection-molding composites.
　　　Wood fillers were well dispersed in PP matrix with a tendency toward longitudinal and concentric orientation. The interface between wood and PP was well illustrated by the chemical digestion method. It was demonstrated with this method that PP can penetrate into macro-cavities such as fiber lumina inside wood particles through cracks of inter- and intra-wall fractures and comprises a three-dimensional network within the particles and also connecting to PP matrix outside. Wood fillers were always completely isolated and covered by PP probably owing to their high wetability at their interface, although this did not directly result in stiff chemical bonding. This suggests that the chemical bonding of wood fillers and PP matrix is more important for the improvement of the adhesion properties than the surface compatibility.

Keywords: composite wood, polypropylene, morphology, SEM, optical microscopy

木材とポリプロピレン複合材料の微細構造

　藤井 智之 ，秦　特夫

要　　旨
　木材とポリプロピレン(PP)の複合材料における界面の構造および木粉の分布状態を， 薄切片法による光学顕微鏡観察および細胞壁除去処理による走査電子顕微鏡観察により調べた。
　木粉はPP中によく分散し，軸方向および同心円状に配列する傾向が見られた。木材とPPの界面は化学処理によって明らかとなり，PPが木材構成細胞の内腔や細胞壁の亀裂に浸透し，複合材料の全体に広がる三次元的な網状構造を形成していると考えられる。木粉はPPと強固に化学結合している訳ではないが，PP中で完全に隔離されていると考えられる。複合材料の性能向上のためには、木材とPPの相和性を改善するよりも，相互の化学結合を強化することが重要である。

キーワード : 複合材料，木材，ポリプロピレン，形態学，構造学，走査電子顕微鏡，光学顕微鏡

全文情報(371KB)

−森林総合研究所研究報告−
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