Title:技術情報No674.ec5 Page:1

平成１８年度研究課題評価委員会（事前・中間評価）の開催
平成１９年１月１２日（金）平成１
８年度名古屋市工業研究所研究課題評価委員会を開催し、平成１９年度から新たに始める研究の事前評価、今年度２年目にあたる研究の中間評価を行ったのでその結果を公表します。
評価結果
 事前評価評 価 指 標ＡＢ
Ｃ
内 部 評 価４件
１件−
評価委員会の評価
２件
３件−
Ａ：計画どおり実施する。Ｂ：一部修正して実施する。Ｃ：計画を変更して実施する。
 中間評価評 価 指 標ＡＢ
Ｃ
内 部 評 価３件
６件−
評価委員会の評価
２件
５件
２件
 評価委員の主な意見
ア 事前評価研究テーマ
評価委員の主な意見
機能性有機・無期待は大きいので、中小企業
機ハイブリットのニーズとマッチングを図り皮膜によるコーながら目標を絞って集中的にティング技術の取組んで欲しい。
開発
新しい亜鉛合金
めっき関連中小企業が実施しめっき技術の開ている研究開発との違いを明発確化し実用化につながる成果を期待する。
環境を保全する市場ニーズの把握が必要であ新規吸水・吸油る。また開発材料の新規性が材料の開発見えにくい。
ナノ技術を応用先端技術の中小企業への橋渡した表面機能強しの役割を担う研究所の目標化に関する研究を明確にしたうえで、中小企業での実用化を視野に入れて研究を実施すべきである。
燃料電池の開発開発競争が激しい分野であり、と応用研究所の得意分野を伸ばしテーマを絞ってがんばって欲しい。

イ 中間評価研究テーマ
加工機械等の性能診断技術の確
立バイオマス由来の環境適応材料の開発と応用機能性添加剤を目指した材料開発
超臨界流体の利用によるバイオプラスチックのリサイクル技術の開発
移動型画像計測システム

評価委員の主な意見
加工音によりドリル寿命を判定する評価手法について早急に再検討すること。
条件や対象物を増やしてデータを多く集めること。
ユーザサイドでのニーズを充分に把握し、実用化を図ること。
産 業 界 の ニ ー ズ を 調 査 し、ニーズに応える目標や具体的研究内容とすること。
これまでの結果については評価できるが、当初計画とは大きく異なっているので、抜本的な対応が必要と思われる。

実用化が期待できる。路面以外の道路状況の計測状況の拡大や更なる応用分野を検討すると良い。
金属材料の破データを充実するため、他の損・不良調査事公設試験研究機関や団体など例のデータベーとデータを共有化することがス化望ましい。
熱・温度に関す成果を期待する。様々な電子る材料物性評価、 機器への適用を視野に入れる
熱設計技術と良い。
金属強化マグネ
マグネシウムの将来性には期シウム合金複合待できるが複合材料では強化材料の創製剤の均一化には難点があり、均一に分散させるための新規手法が必要である。
製品の長寿命化
実用化のために、測定対象を技術明確化し、必要な仕様（感度、性能等）を明らかにして研究開発をすすめること。

※詳細については、当所のホームページ（ｈｔｔｐ：//ｗｗｗ．
ｎｍｉｒｉ．
ｃｉｔｙ．
ｎａｇｏｙａ．
ｊｐ/）をご覧下さい。

Title:技術情報No674.ec5 Page:2

研究報告

顕微ラマン分光を用いた微小部ひずみ測定法〜ひずみ測定可能なコーティング材料の開発〜
当 研 究 所 で は、従 来 技 術 で は 困 難 な マ イ ク ロ

そこで、以上の性質を持つコーティング材料とメータオーダの微小部ひずみの実測を目標に、顕して、図１に示すポリジアセチレン化合物を開発

微ラマン分光を用いたひずみ測定法の応用開発にしました。この材料は、重合時に配向が期待でき取り組んでいます。これまでシミュレーションでるポリジアセチレンを主に、柔軟性の向上を目的しか予測できなかった微小部ひずみの実測は、製にポリウレタンを付加した化合物です。熱重合の品設計の最適化や効率化、製品の寿命予測や長寿際、図１に示すようなポリジアセチレン部の配向命化に利用が可能です。

が予測できることから、炭素の三重結合（Ｃ≡Ｃ）

ひずみ測定原理を主題に記述した既刊（２００６年１２のラマンピークをひずみ測定に利用することを考

月号Ｎｏ．
６７１）でご紹介したように、このひずみ測定えました。この材料をアラミド繊維（直径１２μｍ）

法は「非接触・高空間分解能」という特徴を持つ一にコーティングし、図２の方法で繊維を引張りな方、実用上測定できる材料が「単結晶・高配向材料」

がらラマンスペクトルを測定したところ、コーに限られるため、現時点ではほとんどの工業材料

ティング膜のＣ≡Ｃのピークが低波数側に移動しまに適用できません。そこで、ラマン分光によりひした（図３）。また、ピーク波数とひずみの間に線ずみ測定可能なコーティング材料を開発し、コー形関係が認められたことから、開発したコーティ

ティング膜を介して金属やプラスチックの微小部ング材料がラマン分光を用いた微小部ひずみ測定ひずみを測定する技術の開発を、当研究所のコアに利用可能であることが分かりました。

技術「製品の長寿命化技術」の主要研究として取り現在、開発したコーティング材料を使用し、様々組んでいます。本稿ではコーティング材料を中心な測定対象のひずみ測定を試みています。顕微ラに開発過程をご紹介します。

マン分光を用いた新しいひずみ測定法にご興味の開発目標のラマン分光によりひずみ測定可能なある方はお問合せ下さい。

コーティング材料には、高い配向性に加え、基材変形に追従する柔軟性や接着性が必要となります。
高い配向性はラマンスペクトルのピーク波数からひずみを求めるために不可欠で、配向性が低い場合、ピーク波数とひずみの間に線形関係が得られ
図２ないため、ひずみを求めることができません（測定

ひずみ応答評価方法

原理は既刊参照）。また、柔軟性はコーティング膜が基材変形を拘束しないため、接着性は十分な測定範囲を確保するため必要です。

図３

コーティング膜のひずみ応答（製品技術研究室

図１ポリジアセチレン化合物二村道也）

ＴＥＬ（０５２）６５４−９８６６Title:技術情報No674.ec5 Page:3

研究報告

超はっ水材料の開発
はっ水性コーティングは、傘やレインコート、を超えることはありません。つまり、超はっ水材

スキーウェア、自動車のフロントガラス、ミラー、料を作成するには表面の化学的な性質に加え、ハボディワックスなど日常的に利用されています。

スの葉のような微細凹凸構造を制御することが重これらのはっ水性は、表面に被覆したパーフルオ要なポイントとなります。現在、超はっ水化の手ロアルキル系、アルキルシリコーン系化合物など法としてゾル−ゲル法や蒸着法などが提案されての化学的性質により発現しています。

いますが、特殊な装置が必要であったり、手法がはっ水性をはじめとする表面のぬれ性は、接触煩雑であったりします。

角により評価できます。接触角とは、固体表面上当所では、最近とても簡単な方法で超はっ水表の小さな液滴が平衡状態となっているときの液滴面を形成できることを見いだしました。開発したと表面との接触部分がつくる角度（θ）のことをい。
います（図１）。液体が水の場合、接触角θが０ に。
近づくほど固体表面は親水性、逆に値が１８０ に近パーフルオロアルキル基を有するゲル化剤１）を含づくほど疎水性（はっ水性）です。

この表面は、マクロスケール（人の目で見える程む溶液を基材表面にキャストすると、図３のよう。
な接触角が１５０ を超える表面が形成できました。

度）では平坦ですが、原子間力顕微鏡などで観察
するとナノスケールの凹凸を確認することができます。この微細構造は、ゲル化剤が溶液中で形成するナノスケールの繊維状分子会合体に由来しています。

図１

接触角の模式図。
疎水性の中でも特にθが１５０ 以上の場合、『超はっ水性』といわれ、表面上の水滴はほぼ球状になります。身近な例としてハスや里芋の葉の上の水滴がコロコロと転がることはよく知られています（図２）。これは、植物が有する疎水性のワック

図３作成した超はっ水表面上の水滴画像

ス成分と無数の樹状突起からなる微細凹凸構造に

今後超はっ水化技術は、めがねレンズ、光学レより超はっ水性を発現するためといわれています。

ン ズ、建 築 部 材、外 壁 塗 料、着 雪 防 止、イ ン ク
ジェット噴出口、電子部品、船底塗料、輸送配管内壁材など多くの分野への利用が期待されます。
当研究室では、接触角測定、表面張力測定、表面観察、成分分析などを行っておりますのでお気軽にご相談ください。

図２

ハスの葉の表面にのった水滴

１）月刊名工研、２００６年１１月号、Ｐ１

材料表面が平滑な面である場合、最もはっ水性が高いといわれるＣＦ３基（パーフルオロアルキル。
基）を有する化合物であってもその接触角は１２０（環境技術研究室

山中基資）

ＴＥＬ（０５２）６５４−９８８８Title:技術情報No674.ec5 Page:4

技術支援

工業研究所活用事例
当所は、地域に根ざした頼りがいのある中核研究機関を目指すとともに、積極的に技術開発をしようとする企業のみなさまとともにそれぞれのオンリーワン技術の開発に取り組んでいます。
お気軽に当所をご利用いただく参考として、過去に技術支援した事例を紹介します。
さび発生原因調査
業種：機械・金属
目的：さび発生原因調査
問い合わせ先金属技術研究室
５４−９８８０）（０５２−６樹脂の熱分析
業種：その他の製造業
目的：熱履歴の分析

問い合わせ先有機材料研究室
５４−９９１３）（０５２−６

ポリ乳酸用可塑剤の開発
業種：化学
目的：製品評価

問い合わせ先環境技術研究室
５４−９８８５）（０５２−６

粉末焼結材料の放熱性評価
業種：機械・金属
目的：製品開発
問い合わせ先制御技術研究室
５４−９９３８）（０５２−６

屋外で使用されていたステンレス（ＪＩＳＳＵＳ３０４）製の平座金が３カ月程でさびました。当初、ＪＩＳ規格に適合した材料であるかどうか技術相談を受
け素地の分析を行ないましたが、材質的には問題ないことが確認されました。
次に、さびた箇所の顕微鏡観察と分析を行なったところ、表面には円形の擦れキズが認められ、さびからは少量の塩素とイオウが検出されました。以上
より、ボルトを固定する際に電動レンチで座金表面が擦られ表面を保護する薄い酸化皮膜（不動態皮膜）が不安定となったこと、さらに腐食を促進する硫酸・塩素イオン等が環境側から飛来したことでさび発生に至ったものと推定され、その防止策を助言しました。

ポリエチレン被覆鋼管の溶接接合部分において、溶接時に受ける熱の影響が樹脂被覆にどの程度影響しているかを知りたいという相談を受けました。
溶接付近部と溶接部から５００ｍｍ離れた部分のポリエチレン被覆を剥離してそれぞれ試験片を作成しました。また比較のため、溶接の影響を全く受けていない製品から試験片を作成しました。３つの試験片を同一の試験条件で、ＤＳＣ（示差走査熱量計）を使って、温室からの昇温測定を行ないました。溶接付近部を測定したＤＳＣチャートには、溶接時の熱履歴に相当すると考えられる曲線が検出されました。
材料や温度条件にもよりますが、ＤＳＣ測定により高分子材料に残された熱履歴を検出することができる場合があります。

ある企業から自社製品（化成品）の用途開発としてポリ乳酸の改質剤への応用に関する相談を受けました。ポリ乳酸は、硬くて丈夫という利点がありますが、曲げのような外力を加えた場合、あまり変形することなしに破壊するという脆さが欠点であるため、柔軟性を要求される用途には使えません。
しかしながら、ポリ乳酸は、一般に使われているプラスチック用可塑剤との相溶性が悪く、この化成品とも均一に混ぜることができませんでした。そこ
で、ポリ乳酸との親和性を向上させるため、この化成品をポリ乳酸で化学修飾することを提案しその合成方法を指導しました。得られた可塑剤化合物は、ポリ乳酸と４０％までに均一に混ぜることができ、ポリ乳酸の耐衝撃性を大きく改善できることが分かりました。

自動車エンジンのバルブシート材料として新たに開発した粉末焼結材料の放熱性評価に関する相談を受けました。
自動車エンジンでは、低燃料化と低公害化を推進するため燃焼効率の向上が求められています。排気ガス温度は燃焼効率とともに上昇するため、排気系部品には耐熱性ならびに放熱性が求められています。そこで、複数の候補材料について、室温から６００℃までの熱定数（熱伝導率、比熱容量、熱拡散率）を測定するとともに、これを基に数値解析によって使用環境下におけるバルブシート部の温度を求めました。この結果から、放熱性に優れた材料の選定を行ないました。