あいち産業科学技術総合センターニュース

あいち産業科学技術総合センター
ニ ュ ー ス2020 年 1 月号

２０２０

Ｎｏ．２１４ （令和２年１月２１日発行）（編集・発行）
あいち産業科学技術総合センター〒470-0356
豊田市八草町秋合 1267-1
電話： 0561-76-8301 FAX： 0561-76-8304
URL： http://www.aichi-inst.jp/
E-mail： acist@pref.aichi.lg.jp

1月号●トピックス＆お知らせ☆今月の内容・愛知県知事の年頭所感 新春を迎えて・産業技術センター職員の研究発表が優秀発表に選出されました
・中小企業のための IoT 講習会、IoT 実装技術研修の参加者を募集します
・総合技術支援セミナー「セラミックス造形技術講習会」の参加者を募集します・シンクロトロン光計測分析に関する発表会の参加者を募集します～第 8 回あいちシンクロトロン光センター 事業成果発表会～●技術紹介・プラスチックの TG-DTA 測定について
・X 線 CT 観察について・ロックウェル硬さ試験について≪トピックス＆お知らせ≫◆ 愛知県知事の年頭所感

新春を迎えてあけましておめでとうございます。
昨年は、全国植樹祭やラグビーワールドカップ、愛知県国際展示場「AichiSky Expo」のオープンなどを通じ、愛知のプレゼンスを一層高めるとともに、ジブリパークや愛知県新体育館の整備についても取組を進めるなど、「進化する愛知」としての大きな 1 歩を踏み出した年でした。
世界は、グローバル化やデジタル化の進展などダイナミックに変化しています。愛知県が、日本の成長エンジンとして、我が国の発展をリードし続けていくためには、そうした時代の波を乗り越え、新たな付加価値を生み出していかなければなりません。
今年も、様々な国・地域等と連携し、最先端の技術・サービスを取り込みながら、自動車、航空宇宙、ロボットなどの産業集積を加速するとともに、スタートアップを起爆剤にイノベーションを創出していくことで、「国際イノベーション都市」への飛躍を目指してまいります。
また、リニア開業を見据えた社会インフラの整備、農林水産業の振興、教育、女性の活躍、医療・福祉、環境、雇用、多文化共生、防災・交通安全、東三河地域の振興など、県民の皆様の生活と社会福祉の向上にも力を注ぎ、SDGs が目指す「誰一人取り残さない」社会を実現してまいります。
今年は、愛知県で、ロボカップアジアパシフィック大会・ワールドロボットサミット、あいち技能五輪・アビリンピック、世界ラリー選手権などが予定されています。万全の準備を整え、国内外に愛知の魅力を PR してまいります。
こうした取組を通じ、「日本一元気な愛知」の実現に全力で取り組んでまいりますので、県民の皆様の一層のご理解とご支援をお願い申し上げます。
2020 年元旦
愛知県知事 大村秀章

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あいち産業科学技術総合センターニュース

2020 年 1 月号

◆ 産業技術センター職員の研究発表が優秀発表に選出されました
産業技術センターでは、機械、金属、プラスチ【参 考】表彰式は、2020 年開催の第 58 回全日ック、物流など幅広い業界を対象として、工業技本包装技術研究大会において行われ術分野の技術支援を行っています。

る予定です。

このたび、職員が包装技術分野の研究大会で行った研究発表が優れていたとして表彰されることになりましたので、御紹介します。
【行事名】第 57 回全日本包装技術研究大会【開催日】2019 年 11 月 21 日(木)～22 日(金)
【主催者】公益社団法人日本包装技術協会【受賞名】優秀発表者【受賞者】産業技術センター 飯田恭平主任【演 題】減速帯からの衝撃が増大する車両速度と積載位置研究発表の様子

加をお待ちしております。。）●問合せ先 産業技術センター 環境材料室 電話：0566-24-1841◆ 中小企業のための IoT 講習会、IoT 実装技術研修の参加者を募集します
モノとモノをインターネットでつなぐ Internet(2) IoT 実装技術研修（2 日コース）

of Things（IoT）は、自動車産業をはじめ、多く2020 年 2 月 13 日（木）、14 日（金）の製造現場にも広がっています。中小企業にとっいずれも 9:20～17:00ても、IoT の普及の大きな波にどう対応するか、※研修は 2 日間とも参加できる方のみ参加可能です

またどのように活用するかが、今後の経営に大き○場所 産業技術センター

１階 講堂（刈谷市恩田町 1-157-1）な影響を及ぼすものと考えられます。

○内容 （詳細は下記 URL を御覧ください）

そこで産業技術センターでは、中小企業のための IoT 講習会、IoT 実装技術研修を開催します。

○参加費 無料

講習会では、IoT とクラウドの基礎知識から、そ○定員

れらを組み合わせた活用方法等を紹介します。実(1) IoT 講習会 50 名（申込先着順）

装技術研修（2 日間）では、実際に機器を使用し(2) IoT 実装技術研修 15 名て、システムの構築を体験していただきます。

（申込先着順、講習会受講者優先）

IoT に取り組みたい中小企業の実務者の方が対○申込方法 申込書を下記 URL からダウンロー

象です。皆様の御参加をお待ちしています。

ドし、必要事項を御記入のうえ、FAX 又は E-○日時

mail でお申込みください。

(1) IoT 講習会○申込期限 2020 年 1 月 31 日（金）（必着）2020 年 2 月 7 日（金）13:30～16:40●詳しくは https://www.pref.aichi.jp/soshiki/acist/r202-iot.html。）●申込書 http://www.aichi-inst.jp/sangyou/news/●申込み・問合せ先 産業技術センター 総合技術支援・人材育成室〒448-0013 刈谷市恩田町 1-157-1
電話：0566-24-1841 FAX：0566-22-8033 E-mail：cts-hrd@aichi-inst.jp-2-あいち産業科学技術総合センターニュース

2020 年 1 月号

◆ 総合技術支援セミナー「セラミックス造形技術講習会」の参加者を募集します
3D プリンターの普及に伴い、樹脂や金属に加○参加費 無料

えて、セラミックスでも 3D プリンターで 3 次元

○定員 30 名（申込先着順）

かつ複雑な形状に造形できるようになっていま○内容

す。セラミックスの場合、造形した後に電気炉等【講演 1】「セラミックスのレーザー焼結技術」

で焼成等を行いますが、最近では 3D プリンター

一般財団法人ファインセラミックスセンターで造形から焼成まで行う製造技術を目指して、レグループ長／主任研究員 木村 禎一 氏

ーザーを用いたセラミックスの焼結技術が開発【講演 2】「粒子集積技術の確立と次世代製造プロされています。

セスへの展開」

この度、常滑窯業試験場において、セラミック豊橋技術科学大学 総合教育院（電気・電子スの最新の造形技術に関する講習会を行います。

情報工学系 兼務）教授 武藤 浩行 氏

参加は無料です。お気軽に御参加ください。

○申込方法 下記 URL から申込書をダウンロー○日時 2020 年 2 月 4 日（火）13:30～16:40

ドし、必要事項を御記入のうえ、FAX 又は E-○場所 常滑窯業試験場 講堂

mail でお申込み下さい。

（常滑市大曽町 4-50）○申込期限 2020 年 1 月 31 日（金）13:00（必着）

加をお待ちしております。。）●詳しくは https://www.pref.aichi.jp/soshiki/acist/r011225-sougou-gijyutsu-seminar.html●申込書 http://www.aichi-inst.jp/tokoname/news/●申込み・問合せ先 産業技術センター常滑窯業試験場 材料開発室
電話：0569-35-5151 FAX：0569-34-8196 E-mail：tokoname@aichi-inst.jp◆ シンクロトロン光計測分析に関する発表会の参加者を募集します～第 8 回あいちシンクロトロン光センター 事業成果発表会～○内容 （詳細は下記 URL を御覧下さい。）

あいちシンクロトロン光センターは、分子や原(1)講演「放射光の産業利用推進に対する取り組み

子レベルで物質の組成等を解析できるナノテク研究に不可欠な最先端の計測分析施設です。

について」

この度、シンクロトロン光を更に多くの皆様に株式会社日産アーク活用していただくため、当施設の事業成果発表会

解析プラットフォーム開発部 部長 今井 英人氏を行います。当日は、2019 年度の「成果公開無償(2)2019 年度成果公開無償利用課題成果発表

利用事業」に採択された利用課題について、口頭(3)あいち産業科学技術総合センター成果発表

発表とポスター発表を行うほか、あいち産業科学(4)ポスター発表

技術総合センターがシンクロトロン光を利用し○参加費 無料て行った研究成果も御紹介します。

○定員 150 名（申込先着順）○申込方法 下記 URL から必要事項を記入して、多くの皆様の参加をお待ちしています。
○日時 2020 年 3 月 6 日（金）10:30～18:00

直接お申込み下さい。

○場所 愛知芸術文化センター 12 階

○申込期限 2020 年 2 月 21 日（金）17：00

アートスペース A 室（名古屋市東区東桜 1-13-2）●詳しくは https://www.pref.aichi.jp/soshiki/acist/r011220-sr-kyodo-seminar.html●申込み http://www.astf-kha.jp/synchrotron/userguide/event/8.html●問合せ先 あいち産業科学技術総合センター 共同研究支援部 シンクロトロン光活用推進室
電話：0561-76-8315
FAX：0561-76-8317 E-mail：AIC0000001@chinokyoten.pref.aichi.jp-3-あいち産業科学技術総合センターニュース

2020 年 1 月号

プ ラ ス チ ッ ク の TG-DTA 測 定 に つ い て
１．はじめに平型天秤の構造で、基準物質と試料をそれぞれTG-DTA （ thermogravimetry – differential

白金製の試料容器に採取し、天秤ビームの先端

thermal analysis）は、熱分析の一種で、所定のに載せます。試料は、1～20mg と少量で測定で温度プログラムで基準物質と試料の温度を変化きます。

させながら、試料の質量変化と、試料の状態変

TG-DTA の測定は、窒素ガスフローの雰囲気化に伴う吸発熱を同時に測定する装置です。物

下で、毎分 10℃で 600℃まで昇温しました。ま

質の融解や凝固などの状態変化では、吸熱や発た、耐候性試験前後の試料は、製品の表面から熱は見られますが、質量変化は見られません。

採取しました。図２に TG-DTA 測定結果を示し

一方、結晶水の離脱や分解反応では、吸発熱とます。耐候性試験前の試料は、300℃付近まで質共に質量変化が見られます。TG-DTA 測定を行

量変化はなく、300℃から急激に質量減少が始うことで、プラスチックの熱分解挙動を把握しまっているのに対し、耐候性試験後の試料は、たり、プラスチック中の無機物含有量やゴム中測定開始直後から徐々に質量が減少しているこのカーボン量を調べることができます。とが分かります。これは、耐候性試験で試料にまた、同種のプラスチックでも、分子量、分照射される紫外線や水、環境中の酸素などによ子量分布、架橋密度等の違いで熱分解挙動に差り高分子鎖が切断され、分子量の小さい物質がが生じるため、TG-DTA で熱分解挙動を比較す生成し、低温で揮発したためと考えられます。

ることで、試料間の劣化具合を比較することがまた、吸発熱を示す DTA 曲線に着目すると、どできます。ここでは、未使用の洗濯ばさみ(ポリちらの試料においても融点を示す吸熱ピークがプロピレン製)と、サンシャインウェザーメータ見られました。耐候性試験前後の試料の融点をによる耐候性試験（1480 時間）後の同製品につ比較すると、163℃から 147℃へと低温側に大きいて、TG-DTA 測定を行い、熱分解挙動を比較くシフトしました。

しました。

このように、TG-DTA 測定で質量減少挙動や２．測定事例融点を測定することにより、試料の劣化具合を

図１に TG-DTA の装置外観と試料を載せる調べることができます。

部位の写真を示します。当センターの装置は水

図２TG-DTA 測定結果

３．おわりに基準物質

当センターでは、TG-DTAを始め、DSC(示差と試料走査熱量測定)、TMA（熱機械分析）等の熱分析を依頼試験（有償）にて行っております。ぜひ、

図１ TG-DTA 装置外観（左上）と試料を載ご利用ください。

せる部位（右下）
産業技術センター 化学材料室 高橋勤子 (0566-24-1841)
研 究 テ ー マ ： 高分子の物性評価担当分野 ： 高分子材料-4-あいち産業科学技術総合センターニュース

2020 年 1 月号

X 線 CT 観 察 に つ い てモリブデンの X 線源（17 keV）を使用し、それ１．はじめにX 線 Computed Tomography（コンピュータ

ぞれの X 線における透過像観察を行い比較しま断層撮影、以降 CT）は、破壊することで物性のした（図３）。この透過像は、X 線が良く透過し情報が失われてしまうような製品の内部構造をていれば白く、そうでなければ黒く表示されて非破壊で観察できることから、産業向け用途がいます。

拡大している観察法です。
当センターでは 3 種類の CT 装置を保有して様々な試料の観察に対応しておりますが、ここではこれらの装置を利用する際の注意点について述べます。
２．X 線の通り抜けやすさについて
CT 観察は病院で撮影されるようなレントゲ(左)低エネルギーX 線 (右)高エネルギーX 線

ン写真を、角度を変えながら何枚も撮影するこ図３とで、内部構造を観察する手法ですが、ここでボタン電池の透過像観察結果の比較注意しなければならないことは、X 線の通り抜

図３のX線の透過像を見てみると、低エネルけやすさ（透過能）です。X 線が透過しなけれギーのX線を用いた場合には、全体が黒くなっば CT 観察はできないため、この透過能が何よていることから、ほとんどX線が透過していなり重要となってきますが、これは X 線のエネルいことがわかります。

ギーと試料の材質によって決まります。

逆に、高エネルギーのX線を用いた場合には、X 線でも低いエネルギーのものはほとんどの中央の金属部分についてもX線が透過するよう物質を透過しませんが、高いエネルギーの X 線になり、内部の負極材が分散した状態と考えらは非常に透過しやすいという特徴を持ちます。

れる影が見えるようになりました。

また、試料の材質が、プラスチックのような

このように、X線のエネルギーによって、CT軽い元素から構成された材料は、X 線を簡単に観察の見え方が変わるため、材質によって適切透過しますが、鉛のように重い元素から構成さに使い分ける必要があります。

れた材料は、ほとんど透過しません。

４．おわりにCT観察を希望される場合に、すべての対象に３．X線のエネルギーについてX 線のエネルギーによる透過能の違いを身近対して同じように観察できるわけではありませにあるボタン電池を例にとって紹介します（図ん。今回のようにまずX線が透過する条件を見

１）。ボタン電池は、負極材と正極材をセパレー出すことが必要となります。
また、X線が透過すること以外にも、試料のサタで隔て、内容物が漏れないようにシール材で封止した構造となっています（図２）。

イズや、空間分解能など、観察するうえで様々

ここでは、低いエネルギーの X 線として銅のな条件を決める必要があります。当センターでX 線源（9 keV）
、高いエネルギーの X 線として保有する装置ごとに異なる特徴があり、使用可能な材料、調べたい内容に合わせて最適な装置で観察いたしますので、まずはご相談ください。

図１

ボタン電池

図２

電池模式図

共同研究支援部 シンクロトロン光活用推進室 村井 崇章 (0561-76-8315)
研 究 テ ー マ ：X 線分析・シンクロトロン光分析
担当分野 ：表面分析-5-2020 年 1 月号

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ロックウェル硬さ試験についてHRCを例として測定手順を説明します。①手

１．はじめに物の「重さ」や「長さ」は kg や m で表せて動で初試験力F0=98.07Nを負荷し、ここを基準イメージしやすいですが、「硬さ」については日位置とします。②追加試験力F1=1373Nを加え、常生活で使用する機会は少ないかと思います。

約4秒保持します。③追加試験力を除きます。試

しかし、機械類などを設計したり作ったりする料に生じた永久くぼみ深さ(h)[mm]から次式で場合、その材料がどれだけの強さ、硬さ、ねば計算し、HRC硬度と定義します。（図１）

さ（じん性）を持っているかということが大変𝐻𝑅𝐶 = 100 −重要になります。ここでは、硬さ試験方法の概F0+F1F0

要と、硬さ試験の一つで広く用いられているロℎ0.002

F0ックウェル硬さ試験について紹介します。
２．硬さ試験のあゆみ

圧子

硬さ試験は、2 種類の材料を互いに押し付けてどちらに傷がつくか否かを比較して評価する

hのがはじまりでした。硬さ試験機としてはじめて実用化されたのが、1822 年のモース硬さです。

①

この試験方法は、10 種類の鉱物で試料を引っ掻②
図１③

HRC測定手順

き、硬さを測定します。

測定結果は60HRCなどと表記します。測定上

表

硬さ試験と測定原理の注意点として、試料にバリや歪みがあったり、硬さ試験名称

測定原理

試料の下に異物が挟まっていたりすると正確にブリネル

圧子を表面に押し込み、永久は測定できません。ロックウェル硬さ試験は、(HB)

くぼみの直径を測定

図２のように圧痕が1mm以下と小さく、測定がロックウェル

圧子を表面に押し込み、永久簡便に行え、より現場的になっており、工業界(HR)くぼみ深さを測定で最も広く使用されています。

ビッカース

圧子を表面に押し込み、永久(HV)くぼみの対角線長さを測定

その後、1900 年にブリネル硬さ試験、1914 年にロックウェル硬さ試験、1925 年にビッカース硬さ試験が提案されました。これらの試験方法(a)表面は現在でも多く使用されています（表参照）。

(b)断面

図２ ロックウェル試験の圧痕例

３．ロックウェル硬さ試験

４．おわりにロックウェル硬さ試験では、調質鋼、ステンレス鋼、ニッケル合金、銅合金など様々な材質

産業技術センターでは、ブリネル、ロックウが測定でき、熱処理工場などで部品の表面の硬ェルおよびビッカース硬さ試験機を保有しておさを評価する場合等によく使われます。圧子やり、硬さ試験の他にも引張試験や曲げ試験など基準荷重等により種々のスケールが用いられて強度に関する依頼試験や技術相談を受け付けており、HRA/HRCでは圧子として、圧子の先端のおりますので、お気軽にお問合せ下さい。

曲率半径が0.2mmかつ円錐角度120°のダイヤ

参考文献

モンド圧子を用います。HRBでは、直径1/16イ1) 硬さのおはなし 日本規格協会ンチ（1.5875mm）の鋼球または超硬合金球を用

2) JIS Z 2245 ロックウェル硬さ試験―試験方法

います。
産業技術センター 金属材料室 広沢考司 (0566-24-1841)
研 究 テ ー マ ： 接合技術
担当分野 ： 金属材料-6-