京都市産業技術研究所 NEWSKYOTO MUNICIPAL INSTITUTE OF INDUSTRIAL TECHNOLOGY AND CULTURE

2012 Oct.

Ｎｏ. 9Contents………………………………… 2

研究紹介

新規歯科用樹脂材料の特性評価

技術紹介

金属疲労について指導事例紹介新しい顔料系着色剤の染色補正技術への応用

施設紹介

超微小硬度計………………………………………………………… 5

事業報告

子どものための染織教室を開催

シリーズ
研修紹介

京都市伝統産業技術者研修「釉薬実務者研修」………………… 7

お知らせ………………………………………………………………………… 8………………………………………………… 3………………… 4………………………………… 6■「第19回京都市・山本文二郎漆科学研究助成審査結果」■「京都工芸繊維大学繊維科学センターとの第４回研究交流会」
について■「京都市産業技術研究所オープンセミナー」の開催■「平成24年度京都ものづくり協会会長賞及び染織技術振興賞」
について

研究紹介
新規歯科用樹脂材料の特性評価
はじめに高齢化が進む日本においては，インプラント，デンチャー（入れ歯）などの義歯を使用する人が増えています。インプラントは外科手術によって人工歯を設置するため，装着部品などが見えず審美性に優れますが，コストが高く手術への不安があります。一方，デンチャーは低コストで気軽に装着できることから，これまで歯科業界において大きな市場を形成してきました。デンチャーは人工歯及び義歯床（歯茎部分）より構成されており，これらは口腔内において長期間にわたり使用されるため，高い安全性と力学的特性が求められます。さらに近年では，審美性，フィット感など様々な機能への要求が高まっています。このような背景の中，産業技術研
究所は歯科材料・歯科模型・歯科教育関係商品を製造販売する株式会社ニッシンとの共同研究開発により，ポリエステル共重合体を用いた新規義歯床材料「エステショット」の開発，製品化を行いました。
ポリエステル共重合体による義歯床材料の性能開発した義歯床材料の特徴は以下の通りです。
１）審美性 開発した義歯床材料の臨床例を図１に示します。官能基を導入した非晶性ポリエステル樹脂を用いたことにより透明性に優れます。それにより審美性に優れ，歯を失った患者の心理状態の回復を促します。
２）力学的特性 従来材料の中間程度に弾性率（図２）を設定したところ，固定のための金属部品の初診時使用を最小限としたデンチャーとすることが可能となりました。その結果，装着時に目立たなくなりました。
３）フィット感 成形収縮率が小さく（図３），寸法精度に優れるため，設計通りのデンチャーが作製可能であり，装着感に優れます。
４）安全性 従来の義歯床材料と比較し吸水性が低く（アクリル樹脂の1/3），細菌などの繁殖が抑えられる可能性があります。
５）保 守 歯科用補修接着剤との接着性に優れ，容易に補修が可能です。
これらの特性に加え，現在はさらに耐溶剤性，衝撃性が向上したエステショットブライトの開発を進め，より高性能で快適な材料を追及しています。

図２

従来材料と新規材料の力学的特性の比較

装着時

図３ 従来材料と新規材料の成形収縮量の比較
図１ 臨床例

2２０１２ Oct. No.９

（有機系材料チーム仙波健）

技術紹介
金属疲労について■はじめに
金属材料は，降伏点あるいは耐力より低い応力でも，繰り返し長期間にわたって応力を加えると，応力集中する箇所にき裂が生じ，それが進行して強度の低下を招き，破壊に至る現象があります。この現象を「金属疲労による破壊」といいます。
金属疲労は，き裂が進行している間は，外観上の変形が極めて少なく，突然，破壊に至らしめるのが特徴で，非常に危険な破損形態です。それ故，大きな事故に繋がるケースがあります。実際に大きな事故となり，疲労強度設計とその管理の教訓となった事例として次のようなものがあります。
1985. ８ 日本航空のジャンボ機墜落事故
1995.12 高速増殖炉もんじゅの Na 流出事故
2002. １ 三菱トラックのタイヤ脱輪事故
2007. ５ ジェットコースター車軸破壊事故
当研究所においても，破損に関する相談は年間100件近くあり，その８〜９割が金属疲労です。その多くが，部品をスペック通りに製造し，使用している場合に発生しています。それは，スペックの決定の際に，使用条件及び使用環境の明確化，設計条件，製造条件決定の定量化などが徹底しにくいという現実があるからです。
■ギガ疲労について
鉄鋼材料は，繰り返し応力を1000万回（10７回）以上加えても疲労破壊しない応力限界値を疲労限（疲労強度）として，疲労設計に利用してきています。
しかし，引張強さが1200MPa 以上の高強度鋼では，疲労限をもたず，繰り返し応力を１億回（10８回）以上で疲労破壊するギガ疲労現象が報告されています。10７回までの疲労では，材料表面の応力集中部が起点となる場合が多いのですが，ギガ疲労ではそれに加えて内部の介在物がき裂の起点となる場合があるようです。構造用部品の疲労設計に影響が出る場合もあるので注目が必要です。

■疲労データベースについて（独）物質・材料研究機構の NIMS 物質・材料デー
タベースの中に疲労データシートがあります。鉄鋼材料を中心とした材料の S-N 曲線などが掲載されています。
疲労設計の参考となります。

http://mits.nims.go.jp/■おわりに当研究所におきましても，長年，破損解析を通じて金属疲労の技術相談をしております。
破損解析では，破面解析（フラクトグラフィ），疲労試験，材料試験，組織観察並びに成分分析などの評価を行っています。電子顕微鏡による破面観察
例を下の写真に示します。

写真

金属疲労破面（ストライエーション）

金属部品などが破損し，原因が判断しづらいなどの問題がございましたら是非ご相談ください。
疲労評価関連機器
・電気油圧サーボ式疲労試験機 200kN 容量（H22年度 JKA 補助物件）
・電気油圧サーボ式疲労試験機 10kN 容量（H14年度 JKA 補助物件）
・小野式回転曲げ疲労試験機
・電子線マイクロアナライザー（H23年度 JKA 補助物件）（金属系材料チーム 菊内 康正）

２０１２ Oct. No.９

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指導事例紹介新しい顔料系着色剤の染色補正技術への応用
はじめに

実験内容

染色補正は，染織加工において不良個所の修正を基礎実験として染色補正の現場で行われている筆行う作業です。その対象は極めて広範囲にわたり，塗りやスプレーガンによる基本的な加工法で色票例えば京友禅での染料の滲み出し，西陣織での製織を作成し，続いて実際に即した作業（紅葉柄の地直中の油汚れなど，染織加工工程で発生する様々な故し，ぼかしの合い口直し，疋田柄の小紋復元，丸に障の修正から，流通段階や消費者の着用時に付いたひった

よこ も っ こ

横木瓜の紋消し）を行いました。写真１は「紅葉柄汚れの除去に至るまで，生地の破れのような物理的の地直し」です。その結果，従来の染料とほとんどなものを除くあらゆる不良箇所の修正を行っていま変らない仕上がりを得ることができました。アイロ

す。現在，染色補正における技術的な課題の一つに，ン等による短時間の熱処理でも顔料の固着は十分

修正時の着色作業の際，染料の染着に十分な温度とで，水や有機溶剤へ溶出することはほとんどありま時間が確保できないため，染着不良になるという問せん。また，風合い面でも従来の顔料のように硬く題があります。これを解決する方法として，新しいならないことが確認できました。問題は，再修正時顔料系着色剤の応用について，京都染色補正工業協の脱色が難しいことですが，その点に注意して使用同組合と協力し，検討を行いました。

すれば，染色補正作業に応用できることがわかりました。これらの結果に基づき，京都染色補正工業協

新しい顔料系着色剤について同組合を中心に普及を進めています。

顔料には，染料と比べて耐候性が良い，下地の隠（染色加工チーム

蔽力がある，簡易な熱処理で固着でき節水・省エネ
ルギー性に優れる，加工対象となる繊維素材が広い，加工時の色変化が少ないなど，多くの利点があります。その反面，発色が悪い，風合いが固くなる等の欠点があり，絹和装品の染色では補助的に使われるだけでした。新しい顔料系着色剤は，微粒子化した顔料をバインダーに代わる架橋剤で加工することにより，これらの欠点を改良したものです。

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写真１紅葉柄の地直し谷啓史）

施設紹介
超微小硬度計き皮膜，ゴム製品など幅広い分野におよびます。

装置概要
表面処理技術の高度化に伴い，より精度の高い試験方法・装置が要求されています。本装置は，コン試験例

ピュータ制御による自動試験システムで，ISO14577

一例として，ガラス板上に漆塗膜を形成させ，その規格に基づき，硬さに関連した物性データが得らのユニバーサル硬度を経時的に追跡しました（図れる試験機です（図１；（株）フィッシャー・イン２）。測定は，ビッカース圧子を用い，室温で行っ

HM2000ています。また，測定時間は，１回の試験サイクル

XYp）。具体的には，硬さ値 HM（マルテンス硬さで約３分程度です。漆は，酵素の働きにより初期反値），HU（ユニバーサル硬さ値）をはじめ，表層から応が起こり，その後，空気中の酸素によりゆっくりの押込み深さの関数としての連続的な硬さプロフィーと硬化が進みます。得られた結果からも，日数の経ル，ヤング率など関連物性データが得られます。

過に伴い，漆塗膜硬度の増加が認められ，最終的に，ストルメンツフィッシャースコープ

また，加熱ステージを用いることにより，室温から250 ℃までの条件で試験が可能です。加えて，顕微鏡と連動させることにより，目的箇所の測定をピンポイントに行うことができ，同じサンプルでの連続測定も，あらかじめ設定することで可能です。測定サンプルとして，塗膜，ラッカー皮膜，電気めっ

図１．装置外観写真（フィッシャースコープ HM2000 XYp）

硬度は160N/mm２に達しました。
このように，塗膜の硬化過程の硬度変化も含め，短時間で有用なデータを得ることができます。
測定を希望される方は，有機系材料チームまでお気軽にご相談下さい。
（有機系材料チーム橘洋一）

図２．漆塗膜の硬度測定

２０１２ Oct. No.９5事業報告
子どものための染織教室を開催
京都市産業技術研究所では，京都市の主要産業である染織に子どもの頃から興味を持ってもらうため，毎年「子どものための染織教室」を開催しており，今年も８月４日（土）に開催しました。今年度で21回目になりますが，定員を超える応募があり，関心の高さを実感しました。
今年は，きものや帯の素材である絹を使って，染織の各工程を一人ひとりに体験していただく内容で
写真２

した。

絹糸を染色している様子

まずは，材料の準備から。蚕が作った繭から絹繊最後に製品づくりです。自分たちが染めた絹糸を維を取り出します。これは，根気が必要な作業です

ミサンガやストラップにするために編みます。複雑が，子どもたちは楽しみながら，繭の中にいる蛹がな編み方に苦戦しながらも懸命に編み進め，カラフ透けて見える状態になるまで絹繊維を枠に巻き取っルに仕上がると，自分たちの作品を手に満足そうなていました。絹繊維は目に見えないほどとても細い笑顔を見せてくれました。

ものですが，非常に強いものであると感じていただ
けたのではないでしょうか。

写真３ 染めた糸を編んでいる様子と完成したストラップとミサンガ
写真１

枠に絹繊維を巻き取っている様子と用いた繭

次は，染色です。絹糸を好きな色に染めます。特して取り組まれていました。実際に手を動かすこと製の器具を使って染料液に糸を浸け，染めむらがでで，初めて気づくことも多かったのではないでしょきないように時間をかけ，丁寧に染色しました。暑うか。本事業を通じて，絹をはじめとした繊維に興い中での作業でしたが，染料液を覗き込みながら真味を持ったり，ものづくりの奥深さ，おもしろさを剣に取り組んでいました。糸が徐々に濃く，美しく実感したりするきっかけになれば幸いです。

発色していく様子を体験していただきました。

6

長時間に及ぶ作業でしたが，皆さん最後まで集中

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（繊維系材料チーム小田明佳）

シリーズ 研修紹介
京都市伝統産業技術者研修「釉薬実務者研修」
京都市産業技術研究所では，伝統産業技術者研修として，将来の京焼・清水焼に寄与する人材を育成するため，釉薬の技術に特化した内容で研修を実施しています。

■研修概要【募集期間】２月初旬〜中旬【期【受 講 料】２万円

間】４月下旬〜翌年３月の第１週まで
第４火曜日

午後１〜５時（原則）

年間12回程度【内【そ の 他】最終目標として，受講者自らの設備を使用した製品化を目指します。そのた容】①講義：陶磁器コースで実施している

め，テストピースの焼成は，当研究所職員や外部講師による製陶学の設備を使用しますが，試作品の焼成や陶磁器化学に関する講義をはできる限り受講者の設備でお願い聴講することができます。さすることになります。

らに職員からの別途釉薬に関得られた試作品は，「陶磁器コース」する講義もあります。

「陶磁器応用コース」で実施する３月②実習：灰釉，土石釉，色釉の各種釉

上旬の釉薬発表展において実習成果

薬について，基礎から応用まとして同時展示します。

での幅広い範囲で受講者の希望に合わせ，釉薬の調製を行います。調合数は約80程度です。
得られた結果の中から製品化に適した調合を用い，小物の試作品を作製します。
【定員】約５名【講師】当研究所職員【選考】作文研修風景２０１２ Oct. No.９7

お 知 ら せ◆「第19回京都市・山本文二郎漆科学研究助成審査結果」
平成24年度第19回京都市・山本文二郎漆科学研究助成委
員会審査会を７月27日に開催しました。その結果，本年度は以下のとおり助成対象５件を決定しました。
審査会開催日：平成24年７月27日 ９時〜11時
審 査 会 場 所：東京都立産業技術研究センター 会議室
審査結果：＜研究費助成＞３件
１．漆優良系統の簡易選抜方法と増殖技術の開発
山形県森林研究研修センター 研究員 古澤優佳
共同研究者 山形県森林研究研修センター
主任専門研究員 中村人史
２．Sr 同位体トレーサーによる漆産地推定法の確立
東京大学 地震研究所 教授 中井俊一
共同研究者 東京大学 総合研究博物館
特招研究員 吉田邦夫
３．漆の品質と生産性を決定する植物内在因子のプロテオミ
クス並びに分子生物学的研究
京都工芸繊維大学 工芸科学研究科応用生物学部門
准教授 北島佐紀人
共同研究者 京都府立大学生命環境学研究科
共同研究員 石崎陽子
＜研究者育成＞１件
１．研修区分：海外留学生
研修先：京都造形芸術大学大学院（担当教授 岡田文男）
京都造形芸術大学大学院 李 宣周（イソンジュ）＜研究成果普及＞１件
漆・工学研究所 山本 修
１．
「漆・よもやま話」の出版◆「京都工芸繊維大学繊維科学センターとの第４回研究交流会」について
京都市産業技術研究所と京都工芸繊維大学繊維科学セン
ターは，「京都市と国立大学法人京都工芸繊維大学との地域の活性化及び産業の振興に係る連携・協力に関する協定」（平「京都市産業技術研究所と京都工成22年９月３日締結）及び，芸繊維大学繊維科学センターとの研究等連携に関わる覚書」（平成22年10月22日締結）に基づき，研究連携を推進するための研究交流会を行っています。今回は，本取組を更に発展させ，様々な科学領域での共同研究 ･ 開発につなげるため，バイオ関連技術の研究交流を目的として，９月６日に京都工芸繊維大学において，両機関の研究者より以下のシーズ発表会を実施しました。
■「京都バイオ計測プロジェクトについて」
京都市産業技術研究所 バイオチームリーダー
研究担当課長補佐 山本佳宏■「イオン感応性電界効果トランジスタ（ISFET）を利用した酵素活性測定」
京都市産業技術研究所 バイオチーム 研究員 泊 直宏■「高香気生成能を有する清酒酵母「京の華」の開発」
京都市産業技術研究所 バイオチーム
主席研究員 廣岡青央

京都市
産業技術研究所NEWS■「昆虫ウイルス多角体を利用した細胞増殖因子含有カイコ絹糸の開発」
京都工芸繊維大学 応用生物学部門 准教授 小谷英治 氏■「微生物による PLA の生合成」
京都工芸繊維大学 バイオベースマテリアル学部門
准教授 青木隆史 氏◆「京都市産業技術研究所オープンセミナー」の開催
８月４日，京都市産業技術研究所市民オープンセミナーを開催しました。市民の皆様に当研究所を知っていただくために研究所を開放するこのセミナーも，平成22年の研究所移転から今年で３回目の開催となりました。
初めてご参加いただく方はもちろん，リピーターの方々も年々増加している本セミナーですが，今年は過去最高となる来場者数532名を記録しました。８月に開催したことで，京都リサーチパーク（KRP）地区のイベント KRP-WEEK 2012
や，学校の夏休み期間とも重なり，ご家族・ご友人同士など，より幅広い層の方々にお越しいただけました。
また今年は，「天然染料によるハンカチ染め」，「金めっきストラップ作り」といった研究所内各チームによる恒例の体験コーナーとともに，昨年まで別途実施していた「こどものための染織教室」を同時開催しました。さらに新しい試みとして，京都国際マンガミュージアムの似顔絵師の方による似顔絵コーナーや，大阪ガスショールームディリパ京都との共同企画も実施し，それぞれ多くの方々にご好評をいただきました。
ご参加いただいた方からは，「色々な体験ができて，家族で一日満喫することができました」という感謝のお声や，笑顔をたくさんいただくことができ，今年も本セミナーを通じて，研究所の活動や京都のものづくり技術への理解を深めていただけたのではないでしょうか。
今回ご参加いただいた皆様に心からお礼申し上げるとともに，来年度も多くの皆様のお越しを，心よりお待ち申し上げます。

◆「平成24年度京都ものづくり協会会長賞及び染織技術振興賞」について
９月４日に開催された京都ものづくり協会及び京都市染織試験場運営協力会の各総会終了後に，平成24年度京都ものづくり協会会長賞及び染織技術振興賞の賞状授与と研究発表が行われました。
■京都ものづくり協会長賞「麹糖化技術の革新による天然醸造飲料「白い銀明水」の開発」バイオチーム 山本佳宏，廣岡青央，高阪千尋，泊 直宏，和田 潤「焼付漆による陶磁胎漆器の製品開発」
有機系材料チーム 比嘉明子，窯業チーム 橋田章三
有機系材料チーム 安藤信幸，デザインチーム 岡本匡史
■染織技術振興賞「FD 保存された西陣織データ常用システムの開発」
コンピュータ応用チーム 村山大策，岩崎健太「次世代環境調和型デジタルプリントシステムの開発」
企画情報室 早水 督

2012 Oct. No.9（平成24年10月31日発行）
発 行：京都市産業技術研究所（京都ものづくり未来館）〒600‑8815 京都市下京区中堂寺粟田町91番地
TEL：075‑326‑6100 （代表）／ FAX：075‑326‑6200

URL http://www.kitc.city.kyoto.lg.jp
第 243086 号

京都市印刷物