樹脂に木粉を配合して得られる物性

樹脂に木粉(ウッドフラワー/木質フィラー)を配合すると単なるフィラー以上に

「天然由来の機能材」として多方面な物性変化が起きます。

以下、実務的に細かく整理致します。

■樹脂に木粉を配合する事で得られる物性

■基本コンセプト

●木粉は「軽量、多孔質、親水性」を持つセルロース系材料で

　樹脂とは性質は大きく異なります。

　その為、補強、軽量化、機能性付与、デメリットの混在が特徴です。

①機械特性への影響

●剛性

・大きく向上

・繊維質構造により「骨格補強効果」

・タルクよりも「ナチュラル系で剛性up）

※家電、建材用途で多用

●強度

・引張強度：　やや低下～横ばい

・衝撃強度：　低下しやすい

※理由としては、界面接着が弱い、応力集中が起きやすい

　改善策としては、カップリング剤(例：シラン、MAH変性PP)で向上

●伸び

・大きく低下

※木粉が割れの起点になる為

②熱特性

●耐熱性

・200℃前後で劣化開始

・木粉が先に炭化、分解

※注意点としては、高温樹脂(PP、PPS)には不向き

③密度、軽量性

・低下(軽量化)

・木粉密度：　約1.3～1.5

※比重の低い充填剤として有効

④寸法安定性

●成形収縮については低減、フィラー効果で変形しにくい。

・吸水による寸法変化

→大きくなる(注意点)

→木粉は吸湿性が高い

※対策としては、表面処理、防水添加剤

⑤外観、意匠性

●質感

・木質感、ナチュラル外観

・高級感、温かみ

※WPC(Wood Plastic Composite)用途

●表面性

・やや粗くなる

・サンドブラスト的な質感

⑥加工性

●流動性

・低下(粘度上昇)

・高充填で顕著

●摩耗性

・比較的低い(無機フィラーより優しい)

・ガラス繊維よりは金型に優しい

※成形時の注意点

・水分管理が重要

・ガス発生(焦げ、焼け)

⑦環境、機能特性

●バイオマス性

・環境配慮材料

・CO₂削減アピール可

●断熱性

・向上(多孔質構造)

●吸音性

・やや向上

●生分解性

・木粉部分は分解

・全体では「半生分解」

⑧電気特性

●絶縁性

・やや低下

※吸湿でさらに低下

■よくある配合

・PP＋木粉 (最も一般的)

・PE＋木粉 (デッキ材)

・PLA＋木粉 (バイオ系)

■メリットまとめ

・剛性UP

・軽量化

・コストダウン(フィラー効果)

・意匠性(木質感)

・環境訴求

■デメリットまとめ

・衝撃強度低下

・吸水、寸法変化

・界面接着が弱い

・高温に弱い

・流動性低下

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