TOPICS【 企 業 経営トピックス 】

大成プラス株式会社

異種材料の接合技術で新市場を開拓するイノベーター
大成プラス株式会社は、硬質樹脂と軟質樹脂、樹脂と金属など、性質の異なる材料を独自技術で接合させる“異種材料接合技術”を業界に先駆けて開発し、世界標準を確立させた企業。同社の技術は、日常的に私たちが利用する家電製品や家庭用品に広く使われており、なくてはならない存在となっている。近年は、燃費向上を目指し軽量化が進む航空機や自動車分野でも異種材料接合技術は積極的に使われるようになり、我が国の製造業が勝ち残るキーワードの1つ“素材技術”
アルミニウム合金とプラスチックが接合したサンプル分野で大きく貢献している。

■接合技術の威力を示す600キログラムにも及び、射出成形を利用してアルミ合金のプレス加工品に直接、リブや大成プラスを訪れると、60㎜×40㎜の薄ボスなどを設置できる。一体成型はそれぞれいアルミ板に、黒い樹脂製の突起物のついたの部品を従来の工法で組み付けるより生産時工作物を目にする。アルミニウム合金と硬質間の短縮につながり、コスト削減効果もあ樹脂の一体成型を見せるための試作事例だる。また、部品削減効果もあり軽量化にも貢が、それを同社会長で創業者の成富正徳氏が献できる。異種材料接合技術は、従来の接合金槌で激しく叩いて見せる。何度も叩くうち技術の常識を打ち破る技術として注目を集めにアルミ板は折れ曲がるが、アルミ板との接ており、技術の先端を走る大成プラスも、も合部分は無傷のままくっついている。異種材のづくりの世界で頭角を表し、今や異種材料料接合技術の威力を示すデモンストレーショ接合技術の分野で無くてはならない存在へとンだ。

成長している。

異種材料接合技術とは、性質の異なる材料を接着剤やリベット、ボルトなどを使わずに接合する技術で、金属と樹脂、軟質樹脂と硬■きっかけは
スキューバダイビングの足ヒレ質樹脂など、用途に合わせ様々な材料を接合

大成プラス株式会社は1982年5月に成富させることができる。上記のアルミ合金と硬会長が立ち上げた。成富氏は大学卒業後、都質樹脂の場合、アルミ合金を特殊な水溶液に浸し、その後乾燥させて、射出成形金型にインサートする。液体浸漬と乾燥によって、アルミの表面に20ナノ（ナノは10億分の１）メートルから30ナノメートルの穴が無数に作られ、その中に硬質樹脂を射出させ結合するというものだ。この場合の接合体のせん断
破断強度は1平方センチメートルあたり約

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内の化学専門商社に就職した。配属はプラス

無理に剝がそうとすると、軟質樹脂側が、硬チック素材の営業で、プラスチックの種類や質樹脂側よりも、相手側にきれいにバチバ機能、用途を日々、自分で勉強する一方、取チっと残って壊れるのが分かる。技術の開発

引先からもプラスチックの“イロハ”を徹底

当時、成富氏は材料メーカーにこの現象につ的に叩き込まれた。業界に精通するようにいて説明すると“材料の世界の常識に反してなった成富氏はその後、顧客の支援を受けないる”と信じて貰えなかったという。

がら脱サラをして射出成形業の大成プラスを二つの素材が接合することで“異素材の一立ち上げる。当初は同じ樹脂材料を熱で溶か体化”という新しい機能が初めて誕生した。

し合わせて圧力で付けるというごく一般的なこの技術が現在に続く大成プラスの技術の核樹脂成型を行っていたが、ある時、樹脂メーになっている。スキューバの足ヒレは大ヒッカーからスキューバダイビングに使われる新トしたが、当時、同社は特許を出願・取得ししい足ヒレ商品の企画話を持ち込まれた。従ていなかったため、海外メーカーに模倣され来の足ヒレはゴム製で重く自由に色を付ける売上げは突如激減した。この轍を踏まないたことができなかった。ゴムの長靴を履いていめ、同社は「樹脂を混ぜたもので接合した樹るイメージに近かった。これを樹脂製に変更脂の製造物」という特許を米国と日本で出しできないかというのが先方の要望であった。

た。その後、特許は権利化され、“くっつく樹脂の場合、水をかく足ヒレ部分は硬い樹脂樹脂”をつくった事で、素材メーカーの世界でないと機能せず、一方、足首が入る部分はで大騒ぎになった。

軟らかい樹脂でないと足首を傷めてしまう恐れがあった。ここに硬い素材と軟らかい素材を接合させて品質を維持させるイメージが生まれた。

■常識では接合できない
材料同士を接合させる
特許取得に並行して同社は、ABSをはじめ、しかし、実際にはどのように接合して良いアクリル、ポリカーボネートなどの硬質樹脂のか分からなかった。約半年をかけ試行錯誤に、シリコンの様な軟質樹脂を接合させ、一の末に開発したのが“接合技術”であった。

体成型する技術に注力し始めた。同社の技術

材質の異なる樹脂を結合させることは難しで誕生した製品は数多いが、その代表的な製く、従来は接着剤などを利用していた。同社の考案技術は、相性の良い樹脂材料同士を、ジョイスティック
ABS/TPE

市販の射出成形機を使って熱融着接合させるというもので、最初に硬質樹脂を成形し、その後に軟質樹脂を溶解させて一体化させるという手法だ。同社の熱融着の方法は、異材質を溶け合わせて、溶けた材料のエネルギーで相手方に溶け合っていくというアイデアだ。
熱と圧力により分子を結合させるもので、接合部の界面は二つの材料が複雑に入り組んでいるため、分子レベルで入り組んで溶け合っている状態が“くっついている”ことになる。

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ABSTPE

軟質樹脂と硬質樹脂を組み合わせた事例

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品に「パネルスイッチ」がある。硬質樹脂に入れて樹脂を流し込んで金型から取り出す方

軟質樹脂が接合され、軟質樹脂の部分だけは法を考えた。この方法では、接合はするが強押すとへこむ。それがスイッチの押しスト度が足りず、金槌で叩くとすぐに折れて、プロークになって、車のクラクションや風呂のライマーごと剥がれてしまう。ほかにも樹脂湯沸かしパネルのスイッチなどスイッチの新を薄いフィルムシート状にしてラミネートでしい巨大市場を作り出した。水泳に使うゴー貼り合わせる方法など試行錯誤を繰り返し着グルやゲーム機のジョイスティックなども一地したのが、PBT（ポリブチレンテレフタレー例だ。しかし当時の大成プラスでは従業員はト）という接着性機能を持った樹脂を使って12人しかおらず、製造には生産設備が必要成形し接合させる手法だった。

であったことから自社製造を行わず、樹脂

この方法では他の方法に比べて接合後の強メーカーに技術を提供して、メーカーが自社度を保てることが分かったが、品質保証でき製品として生産、販売する方法を採用した。

る十分な強度が得られず、成富氏は材料の配同社は創業当時、埼玉県加須市内に自社工場合比率を変えれば成功すると仮説を立て、実を建て、機械設備を導入していたが、このよ験を繰り返した。しかし何度実験しても十分うな経緯からファブレス（工場を持たない）な強度が得られず、始めてから2年半が経過型の企業へと転換している。

した。社内では“これはもう成功しない”と樹脂同士の接合技術を開発した同社が次にいう雰囲気が出始め、役員会でも「社長そろ挑戦したのが金属と樹脂の接合であった。当そろ、もうやめませんか」という意見も出さ時、米国のチクソ社が開発したチクソモールれた。成富氏も半分諦めかけていたが意地もドと呼ばれるマグネシウムを射出成形する手あった。
「あと1回、100個だけ試作して、法が脚光を集めており、成富氏はこの技術を自分が金槌でたたいて駄目だったら諦める」

見て、「マグネシウム製品に直接、ボスやリと自分に言い聞かせる気持ちで部下に頼んブなど樹脂を接合したら新しい製品になる」

だ。社員たちは皆、“あと100個で終わりにと閃いた。しかし当然のことながら、金属となるぞ”と内心喜んだという。

樹脂はくっつかない。同社はまず、プライ社長の指示通りに最後の実験を始めた矢マー（接着層の一種）を金属に塗り、金型に先、途中で材料が無くなり、仕方がないのでホーンパット（防水スイッチ）
世界で初めて金型の中で防水スイッチの機能を成立
PP+TPO

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処理前

金属の表面が多孔質化した様子

電子顕微鏡で5万倍に拡大配合した材料ではない別の材料を利用して実“接着”しかなかった。接着でJIS規格は存在験を続けた。するとそれまで失敗続きだったしていたが、JISでは引っ張っても壊れない。

実験が一瞬にして強固な接合に成功した。同

これに対して大成プラスが開発した異種材の社は何故、成功したのか検証するため、試作結合技術はどの部分で壊れるかがポイントで物を大学の研究室に持ち込んだところ、金属あった。より強い強度で測定する方法がないの表面が多孔質化して微細な穴が開き、そのため、検査方法は全て大成プラスの実験方法

穴の中に樹脂が入り込んで結合していることを取り入れ、その方法を規格化することとが判明した。穴のサイズは20ナノメートルなった。2015年にISOの規格として正式にから30ナノメートルで、樹脂の分子より若認められると、効果はすぐに表れた。日本企干大きかった。

業ばかりか、インテルやマイクロソフト、■ISO（国際標準化機構）の
規格に選ばれるアップルなど世界的な企業から次々に同社に問い合わせが寄せられるようになった。
現在、同社の技術はあらゆる工業製品で使様々な製造現場で大成プラスの技術は使わわれている。例えば、高速道路では照明を蛍れるようになり、すでに技術的には“折り紙光管からLED化するに際して小型化技術に使付き”となっていた。その成果は認められ、われているほか、スマートフォンや携帯電話

2002年に開催された第1回国際ナノテクノ機ではシャシーやケースに採用されている。

ロジー総合展・技術会議では、「第1回nanoまた近年では、新市場として車載向け部品へtech大賞」を受賞することができた。そのの採用が広がり始めている。

時、同社の技術が経済産業省の審議官の目に同社が次世代の技術として取り組んでいる止まり、“この技術は面白い”と、同社の技のがロボットを利用した製品開発だ。市販の術をISOの国際規格へ持ち上げようという話

ロボットアームの先端部に小型の射出成形機になった。プラスチック工業連盟経由で経産をアタッチメントで搭載し、特殊な樹脂を直省が支援することとなった。2012年にスペ接金属に吹き付けて自動接合させる。並べらインのバルセロナで開催されたISOの国際会れた金属製品を1つ1つロボットが掴み、あ議の場で発表、ほぼ満場一致で採択をされたかも溶接ロボットのごとく対象物に直接、た。

材料をインサートすることで金型なしで射出

当時はまだ、金属と樹脂を接合する方法は36

処理後

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成形できる画期的な技術だ。これは同社が開TOPICS【 企 業 経 営トピックス 】

金属とプラスチックの一体成形により製品の小型・軽量化を実現（例 : 照明灯 ）発したカーボンを樹脂で積層した炭素繊維強が、それをやり続けたから、今に至ってい化熱可塑性樹脂（CFRTP）と金属を接合する」と成富氏はさらなる高みを目指していく

る 工 法 で、 ガ ラ ス 繊 維 複 合 熱 可 塑 性 樹 脂

姿勢を鮮明にする。

（GFRTP）を金属とCFRTPの間に注入すると、金属の表面上にできた微細な穴に入り、同時にCFRTPと熱で一体化する。同社はこの技術で航空機産業の市場を攻めている。機

企業概要

大成プラス株式会社

会

長：成富創

立：1982年5月

http://taiseiplas.lekumo.biz/

内の床に座席を金属で固定する際の工程を念頭に、単体で提案するのではなく製造方法まで含めて提案している。

■ビジネスの今後の方向性
技術は時間の経過に従って汎用化する。汎用化は競争激化を招き、より資本力の大きな企業が市場を制する。大成プラスはそうした技術の宿命に巻き込まれずに、技術開発型企業として、常に時代のオンリーワン技術の開発に特化している。今後は、自動車や医療分野にターゲット絞り開発に取り組むが、自社単独の開発姿勢に加えて、同社が持っていない加工技術やハイスペックな技術を持つ企業との協業も積極的に進める。「人がつくったものを改良して製品にするのではなくゼロから1をつくり出す。その作業は大変難しい

正徳

事 業 内 容：合成樹脂製品並びに原料の製造販売及び輸出入の事業
合成樹脂加工に要する資材の製造販売
及び輸出入の事業
合成樹脂加工に関するノウハウ・技術の提供
金型の製造販売及び輸出入の事業
特許権の取得、保有、ライセンス事業
本社：東京都中央区日本橋本町1－10－5

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