連載 ナノテクの旗手たち⑰

武器は「高せん断」加工
混ざらないものを混ぜて新素材を創る
─ＨＳＰテクノロジーズ─
乗松幸男
ジャーナリスト

素材をナノレベルで混合すると魅力的な新素材ができる！

ナノテクには意外性がある。そは、ずり変形等により、対象となため、その代替素材としてこの複このようなナノ素材を混ぜるこ合素材が期待されるわけだ。

混合することである。すると、伸とで新しい素材を生み出す技術をるポリマー同士を分子鎖レベルで縮自在な電極材料を創製することが注目を集めている。今回スポッリードしている小粒なベンチャー

この素材は医療・健康・福祉分トライトを当てるＨＳＰテクノロができた。
野などで注目を集めつつあるウエジーズ（茨城県つくば市、資本金六の一つが、素材をナノ化するとアラブルなフレキシブルデバイス六〇万円、社員五名）である。

元々の物性が大きな変化をするこ
例えば、原子・分子レベルの構や、センサー向けの電極、回路なあるいは、ＣＮＴとイオン液体、伸長場（縮小変形させる）を付与し、とである。
造をナノメーターサイズに集積すどでの活用が期待されている。

すことが知られている。逆に、従導電性のポリマー（高分子重合体）混合する。それによってナノスケ

従来からの高分子系素材に対し、ることで、特異な現象を引き起こ
来はミクロンメーターサイズにしという三つの材料を混ぜ合わせる

せん断流動場（ずり変形させる）やかならなかった高分子系の材料をた新素材も、同社が開発したもの

ールの微細構造が形成された新材
ＣＮＴは、本連載でも何度か触であり、これらの素材を、例えばと、プラチナに代替可能な光電変れた炭素のナノ素材だが、これを電極材料とか自動車部品、スマー微細化してナノメーターサイズにナノ化した素材を混ぜると、イオン液体に混ぜ合わせ、ポリエトフォンの部品などといった最終料の創製に成功している。前述し元々の素材の特色を併せ持ったよ

チレンジオキシチオフェン（ＰＥ商品に利用する大手メーカーなど換特性を持った素材ができる。

うな魅力的な新素材を創ることもＤＯＴ）とポリスチレンスルホンのユーザーと連携し、製造を受託することにより新たな物性を発現可能だ。さらには、意外な物性を酸（ＰＳＳ）が複合した導電性ポリする素材がある。

示す新しい素材が創り出されるこするナノテク・ベンチャーである。
三種類の混合素材の光電変換効率

高せん断すれば混ざる新素材を創製するマーを付着させる。すると、そのたとえば、ゴムとプラスチックはプラチナの光電変換効率とほぼとさえある。の両方の性質を有する熱可塑性エ

同社を創業した清水博は一九五同等になる。
プラチナは電極などに使われる〇年生まれ。東北大学大学院理学ラストマーに、高せん断加工でカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）をレアメタルの代表格である。この高せん断で混ざらないものを混ぜるナノ分散させる。高せん断加工と図１26

専門分野としていた。産総研は、究者となり、高分子材料の物性を産業技術総合研究所＝産総研）の研博士）した後、工業技術院（現・研究科博士後期課程を修了（理学ノレベルで混合した複合材料の成の際、清水は異種のポリマーをナる大きなプロジェクトだった。そ企業、大学、産総研などが参画すが、高分子素材関連の主要な大手（ＮＥＤＯ）によってスタートしたー素材が分子レベルでによって異種のポリマ

すると、高せん断加工ぜることにしたのだ。

断流動場を付与して混

これを彼は、高せん

もともとポリマーの基礎研究に産業技術の幅広い分野において産携わっていた彼は、成形加工につ材を細かくするサイズ混ぜ合わされて成形加いては門外漢だった。に限界があったのだが、形加工というテーマを担当する研を事業化に繋げるための研究を推「このとき初めてものづくりや、この点は高せん断場の業や社会に役立つ技術の創出とそ進する日本最大級の公的研究機関

ものづくりのための装置の開発を付与が可能な機械を考工できるようになったである。

手がけることになったのですが、案して解決した（図２）。

究チーム長になる。

二〇〇一年に精密高分子技術に素人同然の視点が功を奏したのか、それによって、混ざらの実用化や、革新的な技術シーズ関する国家的プロジェクトが新エプロジェクトがスタートするとないものも混ぜることができるよ

図１

高せん断で混ざらないものを混ぜる

り、ＣＮＴなどが混ぜようとするも分子レベルでは混ざらなかった異種のポリマーを混ぜようとしてだ。
「混ざらない」というのは、種材料を混ぜることに成功したの

要するに清水は、混ざらない異が、以後、清水は産総研でナノ構

ェクトからは二〇〇五年に離れたることを実証できた。このプロジ

元々の素材以上に物性が改善でき料をせん断加工して混ぜると、トタイプが完成し、さまざまな材さらに、高せん断加工機のプロう。清水も、研究成果を自身の手チャー経営者から勧められたといで創業されたら」と、知人のベン技術を持っているのなら、ご自身ースした。すると、「それだけのさらには、その成果をプレスリリると共に、特許出願を行ってきた。

材をつくり、精力的に論文発表す

彼は、さまざまな新しいナノ素で事業化することを意識するよう従来の技術では、素（図１）。

ネルギー・産業技術総合開発機構

早々に成果を上げることができたうになったのだ。

造制御マテリアル研究室を牽引しになる。

再校んです」と、当時を振り返っていポリマーの中で凝集してしまって、てきた。

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る。

ナノテクの旗手たち⑰ ＨＳＰテクノロジーズ

うまく分散されない状態だ。
清水博社長（三菱ＵＦＪ銀行 Rise Up Festaにて）連載

図２ 高せん断が可能なしくみが二年間で約四五〇〇万円。これ

階でも費用は必要だが、事業化す立ちはだかった。もちろん研究段る中小企業庁の「戦略的基盤技術年目に通称「サポイン」と呼ばれ金導入がきっかけだった。創業三の事業が軌道に乗ったのも公的資により、二〇一一年ＨＳＰテクノると、さらに設備資金などが膨大高度化支援事業」に採択されたの資金の問題は、創業後も同社にロジーズを創業し、翌年に産総研になるからだ。

この制度から得られた創業資金の技術移転ベンチャーとして承認に四年を経過していた。これを共機となる装置が当時、開発後すで初つくったプロトタイプの次世代なる高せん断成形加工装置は、当の共同研究や試作品の受託につな開発が大いに進み、多くの企業とれたのだが、その結果として研究に五〇〇〇万円弱の補助金が得らこれによって資金面では三年間である。

」の 頭 文 字 でShear Processingある。

同開発したメーカーから購入しながった。これで企業としての収益

たとえば技術開発にまず必要となお、資金は主に特許取得費用くてはならない。だが、減価償却が上がるようになってきたのであされている。などに充てた。特許出願のための後の価格でも一六〇〇万円というる。

ちなみに、ＨＳＰとは高せん断手続き費用は、特に海外の場合な機械の購入資金に困ったのである。

が、一方で資金の問題が浮上する。

えたことは起業の好機ではあったよい。ただし、こうした資金援助資金援助が与えてくれたと言って起業のチャンスは、これらの公的その後も同社は、「三菱ＵＦＪのである。

古の高せん断加工機を購入できた資を受けることができ、それで中ため、同行から一〇〇〇万円の融賞を受賞することができた。その行の「ビジネスアワード」で優秀

幸運なことに、同時期に常陽銀それらの分野において、素材にざまな分野にわたる。

化石資源代替などをはじめ、さまの代替であるとか、ガラス代替、範である。金属やレアメタルなどきる。ただし、その利用範囲は広「ナノレベルで混ぜる」ことに尽

同社の技術は、簡単に言えば

成 形 加 工 を 意 味 す る「 High-どは非常に高額になる。

「ご承知のようにベンチャーの創が減った現在の日本は、ベンチャしいのだが……」と考える企業や創業のきっかけは、産総研を定業時の大きなネックの一つが資金ーには厳しい環境になっている。

銀行 Rise Up Festa」、「新価値創造展」「国際ナノテクノロジー総研究者が、同社に相談を寄せるよった。二〇一〇年三月、定年を迎時期に創業資金が得られたことだ

年で退職したことと、ちょうど同面ですが、産総研には『スタートベンチャー経営者は、研究開発よ合展」などにおいて各種の賞を受うになったのだ。そこから共同研加工のための設備が買えない苦境を救った受賞

アップ開発戦略タスクフォース』

りも、むしろ資金確保に時間と手賞している。

清水の証言にも明らかなように、というベンチャー創業予算制度が間を取られるのが現在の多くのベ究に進んだり、加工装置導入のテ対して「もっと、こんな物性が欲あって、この制度に応募すると、ンチャーの実情である。

資金の話ばかりになるが、同社幸い採択されました」（清水）

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スト段階に進むようになってきた。

進む共同研究と用途開発
自動車部品材料は量産化へ代替や、パソコン筐体、ロボット

この素材は自動車部品のアルミリアルやセルロースナノファイバ

そのほか石油資源代替エコマテを自動車部品製造に活用するプロ

望なのは、炭素繊維強化複合材料

射出成形によって環境負荷の少なジェクトが現在進行中である。技

なお「透明ナノポリマーアロ

い自動車部品などをつくろうとしー複合素材の開発も進んでおり、イ」と炭素繊維強化複合材料、伸ている。いまのところ基礎技術開アーム、スポーツ用品などでの利冒頭でも触れた伸縮自在な電極

縮自在な電極材料に関する主要な発の段階だが、実用化技術開発を術的詳細は省略するが、リサイクとポリメチルメタクリレートとい
材料は、医療・健康・福祉用機器

特許については、産総研から同社経て二〇二一年には事業化段階に容器・包装資材や化粧品・玩具等う二つの樹脂を混合した素材だ。などのセンサーや回路に利用されに対して独占的な実施許諾を得て入る予定だ。

用が期待される。自動車部品メー

従来の成形加工技術では、この二ることが期待される。そのため、いる。

このほか、ヘルスケア機器メー

ル炭素繊維を使ってコストを下げ、つの混合樹脂は白濁してしまうが、ヘルスケア機器メーカーが興味をとはいえ、現在の収益は共同研カーなどの用途開発も進んでおり、への応用が期待される。

同社の高せん断成形加工でナノ混示すようになった。レアメタル代

究と試作品受託が中心のため、直仮に量産化段階に至れば売上高はカーはじめ、幅広いメーカーと連合した素材は透明になる。

替素材の中では、パラジウム代替

近の年商は二〇〇〇万円程度に過急増が見込まれる。

たとえば同社の「透明ナノポリそれだけではない。元の二つの素材が歯や骨の代替材料となる可ぎない。試作品製造を受託した場携を図るようになっている。

樹脂の性質を併せ持ち、しかもガ能性がある。

マーアロイ」はポリカーボネートラス製の窓の代わりに使用すれば清水によれば、「もちろん、そ材料は、力学性能を等方的に発現合された同社の炭素繊維強化複合

また高せん断加工によりナノ混可能性がある。

ンズなどの素材として利用されるレットなどの透明パネル、光学レ装置を大手押出機メーカー・東芝の能力を持った高せん断成形加工

規素材の量産化に対応できるだけよることになるだろう。すでに新量産化案件が登場するかどうかに大は、進行中のプロジェクトからしたがって、これからの事業拡だという。

業として強みを発揮していく方針な形で、少数精鋭の研究開発型企です」と構想している。そのようアウトソーシングしていくつもりや人員を社内に抱えるのではなく要になりますが、その場合も工場の段階になれば加工装置も多数必する特徴を持っている。このため、

（敬称略）

大きな飛躍の準備が整いつつある。

量産化段階を視野に、いよいよ機械との共同開発で二〇一四年に今後の量産化案件として最も有完成している（写真）。

軽量でクラックが入りにくく、複合の料金は一日五〇万円程度であ雑な形状でも安定した部品がつく
東芝機械と共同開発した高せん断加工機

再校五〇㌫ほど軽量化される。このたれる。

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る。

ナノテクの旗手たち⑰ ＨＳＰテクノロジーズ

め自動車用の窓材やスマホ、タブ連載