フィラーとは何か?剤と材の違いは?【リチウムイオン電池の材料】

フィラーとは何か?「剤」と「材」の違いは?【リチウムイオン電池の材料】

 

リチウムイオン電池組電池(モジュール)を組立てる際に、樹脂ケースを使用することが多いです。

 

樹脂ケースを使用した場合、長期間の使用する際の経年劣化を考えると、樹脂の材料自体の選定すること(基材:マトリックス)や何か付加価値(機能性)を持たせることが重要になります。

 

樹脂材料に付加価値を持たせる方法の一つとして、何か添加剤を加えるという方法があり、この添加剤のことをフィラーと呼びます。

 

ここでは、フィラーに関する以下のテーマで解説していきます。

 

・フィラーとは何か?樹脂におけるフィラー

 

・「剤」と「材」の違いは?

 

というテーマで解説しています。

 

 

フィラーとは何か?樹脂におけるフィラー

 

樹脂におけるフィラーとは、基材(マトリックス)に対して加える添加剤・充填材のことを指します。

 

フィラーを基材樹脂に添加することで、元の樹脂が持っている物性を高めることやコストを削減するための増量材などを目的として、少量添加されることが基本です。

 

たとえば、エポキシ樹脂(基材:マトリックス)にシリカをフィラーとして添加するとします。すると機能的には主に、エポキシ樹脂の反りの発生を抑制することなどの機能性が付加されます。

 

そして、フィラーを添加した際の様子は以下のようなイメージです。

 

基材樹脂やフィラーの種類は非常に多く存在し、使用する人の目的によって使用する材料や配合比など大きく変化します。

 

フィラーは基本的に樹脂に単純に混ぜて使用することが多く、この工程のことを、混練工程やコンパウンディング工程と呼びます。さらに、フィラーが添加された後のものを樹脂コンパウンドとよぶケースもあります。

 

 

 

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「剤」と「材」の違いは?

先にも述べた中でフィラーのことを「充填材」と表現している部分がありました。

 

ここで、「剤」と「材」の違いについて気になる方がいるかもしれないために、解説していきます。

 

接着剤であったら材よりも剤を使用することが一般的ですよね。これに対して、補強材などは材を使用することが多く感じられます。

 

それでは、剤と材ではどのように意味が異なるのでしょうか?

 

実は剤も材も基本的にはどちらも原料、材料のことを指します。ただ、その中でも剤は薬品、化学品などの場合に使用します。

 

つまり、基本的には剤は材に内包されるが、区別した方がわかりやすいために薬品や化学品に対しては剤を使用するといいです

 

以下に剤と材の違いのイメージを示します。

 

 

接着剤、接着材、充填材、充填剤、補強材、補強剤などの表現がありますが、これらは先にも述べた「剤」と「材」の違いによるものと覚えておきましょう。

 

接着剤の中でも、接着剤と粘着剤というものがありますが、接着剤の中に粘着剤が内包されるという関係に似ているでしょう。

 

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