異種材料を強力に接着する基礎接着剤選定構造用接着最新環境対応対策

はじめに：異種材料接着が製造業にもたらした変革

製造業の現場において、異種材料の接着はもはや避けては通れないテーマです。
鉄とアルミ、プラスチックと金属、複合材など、従来なら溶接やリベット・ビス留めでしか結合できなかった部品の“つなげ方”に、近年は大きな変化が起きています。

背景には「軽量化」と「多様化」の要求があります。
自動車や家電、航空機、インフラ業界では、生産コストの低減や、CO2削減のための軽量化が求められていきました。
その結果、新素材や異種材料を組み合わせて使う設計が標準化しつつあるのです。

しかし、異種材料を強力・安定的に接着するためには、“接着剤”の選定が極めて重要になります。
加えて、世界的な環境規制強化の流れを受け、接着剤もまた“環境対応”を迫られる時代になりました。
本記事では、製造現場で役立つ、実践的な異種材料の接着ノウハウや最新の基礎・選定知識、構造用接着・環境規制への対応策までを丁寧に解説します。

異種材料接着の基礎：なぜ“接合”ではなく“接着”なのか

従来工法と接着剤工法のメリット・デメリット

金属同士を結合するには、従来は溶接（スポット・アーク等）、ボルトやリベットによる機械的固定が主流でした。
しかし異種材料、例えば金属と樹脂、複合材と発泡スチロールなどになると、これらの方法では製品特性や外観、強度・耐久性などに課題が生じます。

こうした課題を乗り越える“最適解”として脚光を浴びているのが、構造用接着剤による「接着工法」です。
接着工法は、どんな材質にも安定して強力に結合でき、部品の歪みや重量増、コスト・工期増大など従来工法の悩みをクリアできる可能性があります。
接着剤は素材自体を化学的に繋ぐため、“面”でしっかり固定できることが強みです。

ただし「万能」ではありません。
接着強度・硬化速度・耐薬品性や耐熱性・耐水性、作業性など複数の要素をバランスよく考慮して、現場ごとに接着剤を選定しなければなりません。
この点が、現場の調達やバイヤー、開発担当、サプライヤーにとって最大の悩みとなります。

構造用接着剤―代表的な種類と特徴解説

現場目線で代表的な構造用接着剤を整理します。

エポキシ系接着剤

汎用性が高く、金属〜プラスチックまで広く使われる接着剤です。
衝撃・剥離強度に優れ、耐水・耐薬品性もあり、自動車の車体溶接補強や建材、電気・電子部品にも使われます。
一方で、しなやかさや柔軟性に欠けるため、高い動的応力下ではクラック発生リスクがあります。

アクリル系接着剤

速硬化性と耐久性が両立しやすく、金属や複合材への接着にも有効です。
比較的基材表面の前処理（サンダー掛けやプライマー）が不要な例も多く、現場での作業効率が向上します。
やや臭気や取り扱い注意点があり、環境対応型製品のニーズも増えています。

ウレタン系接着剤

耐衝撃性と柔軟性に優れ、従来は建材や自動車用内装部品など振動やズレが生じやすい部分に好適です。
ただし耐熱性や耐薬品性・経年劣化の部分で課題が残るため、用途が限定されがちです。

シリコーン系接着剤

耐熱性・耐水性が最も高く、屋外や化学プラントなど過酷な環境の接着部にも利用されます。
一方、接着強度が他系に比べてやや劣る点や、密着性確保のために下地処理が必要な場合もあることに注意が必要です。

現場目線での選定ポイントと失敗しない導入プロセス

バイヤー視点：取り扱い、調達段階でチェックするべきこと

材料調達やバイヤー担当は、まず「接着剤＝消耗品」と考えがちですが、構造用など“機能”を担う接着剤は製品設計や生産ライン設計そのものに深く関わります。

現場導入時には、以下のような点を確認することが重要です。

・どんな素材（基材）の組み合わせで使うか
・接着時の作業環境（温度・湿度・ラインスピード）
・硬化にかかる時間、後工程への影響
・接着後の強度、経年劣化、耐薬品・耐熱・耐候性
・官能（色、臭い、外観など製品クレームの発生要因）
・揮発性有機化合物（VOC）、特定化学物質の規制対応

これらを必ずリストアップし、数字をもって比較評価しましょう。

現場あるある：「とりあえず○○系で…」はもう古い

たとえば現場スタッフが材料調達時に「この工程も前と同じエポキシ系でいいよ」と言いがちです。
しかし製品設計は日進月歩で変化し、異種材料の組み合わせも日々進化しています。
“とりあえず従来品”では、設計変更や製品事故の原因にもなりかねません。

おすすめは、サプライヤー（接着剤メーカー）とセットでのコンソーシアム体制―つまり設計、調達、生産現場、品質保証、メーカー技術員が一緒にテストをしながら最適解を科学的に詰めるフローです。

この「協創型導入」（コ・クリエーション）が、現代製造業での接着剤選定の新しいトレンドです。

最新動向：環境規制・カーボンニュートラルで変わる接着剤業界

RoHS、REACH、PRTR…化学物質規制強化にどう備えるか

2010年代以降、世界中で化学物質規制がますます厳格化しています。
特に欧州RoHS指令、REACH規則、日本のPRTR法などで揮発性有機化合物（VOC）、ハロゲン、ホルムアルデヒドなど有害化学物質が規制対象になっています。

製品に接着剤を使うだけでなく、工場内での作業者曝露や、工程内VOC放散量、排水・廃棄物処理、さらには納入先（完成品組立メーカー）からのグリーン調達ガイドラインへの適合要件までを含め、選定段階から法対応をしていかなければなりません。

環境対応型接着剤のトレンド

これに対応するため、次世代の環境対応型接着剤が各社から続々とリリースされています。
・水系（アクア系、溶剤ゼロ）やノンVOCタイプ
・バイオベース原料（植物由来・再生可能原料）
・低臭気化・アレルギーフリー成分への見直し
・分解性、リサイクル容易性の高い設計

しかし、従来品に比べて「強度」「乾燥・硬化時間」「量産安定性」で不安視されがちです。
現場目線では、少量トライアルや実ラインテストを必須とし、機能・コスト・環境へのトータルバランスで評価する姿勢が求められます。

現場自動化・省力化に貢献する接着剤技術の最新事例

自動塗布装置と接着剤の融合

IoT・スマートファクトリー化の進展に伴い、塗布〜圧着〜硬化工程の自動化も目覚ましい進歩を見せています。
多軸ロボット・自動塗布装置・UV硬化炉システム等と新世代の速硬化型接着剤の組み合わせで、
・作業者によるムラの削減
・大量生産/変種変量生産への高速対応
・塗布量・圧着圧力などの見える化・自動品質保証
が進んでいます。

自動化には、「塗布しやすさ」「垂れにくさ」「ライン速度」という現場ニーズにシビアに応える接着剤技術が必須となります。