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 12 月号

２０２０

Ｎｏ．２２５ （２０２０年１２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/
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12月号●トピックス＆お知らせ
・産業技術センター職員が日本木材学会中部支部地域功労賞を受賞しました
・あいち産業科学技術総合センターが冊子「明日を拓く技術開発」を発行しました☆今月の内容～最新の研究成果・技術支援事例を紹介～●技術紹介
・上絵イッチン凸（でこ）盛り技法の解明と応用
・多給糸方式のフィラメントワインダーについて・GFRP 再生材による工業用ブラシの開発≪トピックス＆お知らせ≫◆ 産業技術センター職員が日本木材学会中部支部地域功労賞を受賞しました
一般財団法人日本木材学会中部支部より、産業技術センターの福田聡史 主任研究員が「木材の高度加工技術の開発に関する研究および中部地域の木材産業への普及活動」の業績で日本木材学会中部支部地域功労賞を受賞しました。
これは、レーザーマイクロインサイジングをはじめとする木材の高度加工技術の開発に関する研究成果と木材の難燃処理、耐火木材の開発における中部地域の木材産業への支援、普及活動への長年の貢献が認められたものです。

伊藤経済産業局長（左）と福田主任研究員（右）◆ あいち産業科学技術総合センターが冊子「明日を拓く技術開発」を発行しました～最新の研究成果・技術支援事例を紹介～
県では、県内企業が抱える技術課題を解決するため、あいち産業科学技術総合センター（以下、「当センター」）において、技術開発や技術支援を行っています。この中で得られた最新の研究成果と技術支援事例を広く皆様に知っていただき、課題解決等に御活用いただくため、冊子「明日を拓く技術開発」を作成しました。この冊子では、企業間向け製品開発、計測・分析技術、生活関連向け製品開発の 3 分野において、当センターの研究成果や企業の皆様が抱える技術課題の解決につながった 60 件の技術支援事例を写真入りで具体的に紹介しています。
冊子は、当センター（本部、各技術センター・試験場）で配布するとともに、当センターWeb ページ（http://www.aichi-inst.jp/research/case/）で公開しています。企業の皆様の製品・技術開発に、本冊子及び当センターを是非、御活用ください。
●詳しくは https://www.pref.aichi.jp/soshiki/acist/r021119-seikajirei.html●問合せ先 産業技術センター 総合技術支援・人材育成室
電話：0566-24-1841 FAX：0566-22-8033-1-

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2020 年 12 月号

上絵イッチン凸（でこ）盛り技法の解明と応用
１．はじめにやすさ等を観察しました。

明治から昭和にかけての名古屋の輸出磁器製

その結果、板ふのりで調製した絵具は盛りが品に施された上絵技法凸盛りは、絵具を立体的良好、加飾表面は平滑、線は途切れず、絵具のに盛り上げた独特な加飾表現が特徴ですが、技切れが良く微細な描画が可能でした。一方、粉法がオープンにされなかったことから、詳細な末ふのりを用いた絵具はもたつきがあり、盛り記録や技術資料等が無いことに加え、技術者のは良好ですが、線・面に微細な凸凹が多数生じ、高齢化等により、技法の伝承や活用が困難とな点や線の境界が膨らみがちとなりました。粉末っています。

ふのりは媒材として十分使用可能ですが、板ふこのため、凸盛りの技術を保有する数少ない陶磁器上絵付技術者である杉山ひとみ氏の協力のりの方が優れていることがわかりました。
3-3.伝統的釉薬との適合試験を得て加飾原料の調整方法・技法を解明すると瀬戸産地で使用される主要な釉薬の釉面に凸ともに、市場のニーズに合致させるため、原料盛りを施し、650℃から 850℃まで段階的に温度の無鉛化、伝統的釉薬との融合、蓄光顔料を用を変えて焼成し、絵具の剥離の有無や定着状況いた新規な凸盛りの開発を行いました。

を観察しました。その結果、焼成温度 700～

２．テストピース

720℃で良好な結果が得られました（図２）。

素地は、輸出磁器製品に用いられた白磁土、伝統的釉薬を用いた食器類に使用される瀬戸本業土、貫入土を選択し、40mm 角に成形後透明

図２ 伝統釉への加飾例(左:織部釉、右:黄瀬戸釉)

釉を施釉し、本焼成したものをテストピースとしました。これに凸盛りを施して各種試験を行3-4.蓄光顔料を用いた凸盛りの開発

いました（図１）。

凸盛り絵具の配合をベースに、アルミナ、無鉛フリット、蓄光剤を添加し、蓄光凸盛り顔料を試作しました。これを用いて灰釉上に加飾を施し、760℃、780℃、800℃で焼成した結果、800℃4 時間焼成で灰釉上に定着し、現行の凸盛

図１ 凸盛りを施したテストピース

り同等のマットな質感で十分に盛り上がった性３．実験と結果状であり、さらに蓄光性能を有し、暗所で発光

3-1.媒材と絵具の調整する蓄光凸盛り加飾が得られました。

凸盛り技法では天然糊料「ふのり」を使用し４．研究成果ます。ふのりには、板ふのりと工業用粉末ふの(1) 凸盛り加飾の資材調製法、加飾実技を明確りがあります。絵具の調製については顔料とふ化しました。

のりの混合比を、容量比で 25：10（重量比で 4：(2) 産地で使用されている釉薬との適合を試験1）とし、混練後、水で絵具の固さを調整しまし

し、各釉への定着温度を把握しました。

た。平滑な加飾面を得るには軟らかめ、点・線(3) アルミナと無鉛フリットの混合により無鉛では固めにして高く盛れるよう調製します。固化を達成するとともに、800℃焼成の蓄光凸盛

くしすぎると絵具と釉との接触面積が小さくなり加飾を得ました。

り、焼成後に剥離しやすくなります。

５．おわりに3-2.加飾試験
調製した絵具を用い、灰釉上に図１のパターンで加飾し、絵具の性状、盛り上げ状況、使い当試験場ではデザインの依頼調整の他に様々な依頼試験、機器の貸し付けを行っています。
お気軽にご相談ください。

産業技術センター瀬戸窯業試験場 製品開発室 長谷川恵子 (0561-21-2116)
研 究 テ ー マ ： 陶磁器デザイン、絵付け担当分野 ： デザイン-2-あいち産業科学技術総合センターニュース

2020 年 12 月号

多給糸方式のフィラメントワインダーについて
１．はじめにまた、ノンクリンプ状態で繊維を配置できるフィラメントワインダー（FW）は、樹脂を含ため、繊維の特性を最大限に引き出すことがで浸させた炭素繊維やガラス繊維をライナーやマき、優れた力学的特性が期待されます。

ン ド レ ル と 呼 ば れ る 芯 材 に 巻 き 付 け 、 FRP

３．CFRTPパイプ成形（Fiber Reinforced Plastics）を成形する装置で現在、生産性向上やリサイクル性付与やコスす。燃料電池自動車の水素タンクをはじめとすト低減などで注目されている熱可塑性樹脂を使る高圧容器やスポーツ用品など、軽量かつ高強用 し た CFRTP （ Carbon Fiber Reinforced

度が求められる成形体の製造装置として需要がThermo-Plastics）パイプの多給糸 FW による拡大し、生産性向上への要求が高まっています。

成形技術の確立に取り組んでいます。
図２に CFRTP パイプ成形の様子を示します。

三河繊維技術センターは、知の拠点あいち重点研究プロジェクト（Ⅱ期）の「自動車軽量化樹脂を含浸させた炭素繊維束をヒーターで加熱のための熱可塑性炭素繊維強化樹脂の加工技術しながら一斉に多本数を同じ配向角度で巻き付開発（平成 28～30 年度）」のテーマに参加し、けています。そのため、1 層の中では炭素繊維はパイプの成形技術に取り組んできました。

全て同じ配向角度になっています。層を重ねる

ここでは、生産性及び力学的向上を目的としごとに配向角度を変えることにより、強度や破て、ノンクリンプ状態に配向させた数十本もの壊形態などを制御できることが期待されます。

繊維束を一斉に巻き付けることができる多給糸

今後、最適な繊維の配向角度や層の構成、加方式のフィラメントワインダー（多給糸 FW）1)

熱条件などの検討を行い、構造部材として実用について紹介します。

化できるように努めていく予定です。

２．多給糸 FW について
図１に多給糸方式のフィラメントワインダーの外観を示します。

図２

CFRTP パイプ成形の様子

４．おわりに繊維強化複合材料に関して、技術相談、依頼
図１ 多給糸 FW（村田機械(株)製）

試験を行っていますので、お気軽にお問合せ下

この装置の特長は、複数本の繊維束を一斉にさい。

巻き付けることです。マンドレルが回転しなが参考文献

ら軸方向に往復移動することで、マンドレル全

1) Tadashi Uozumi, Akio Ohtani, Asami N

体を正の角度で繊維配向された層の上に、負のakai, Motohiro Tanigawa, Tatsuhiko Nis

角度の繊維配向の層が形成できます。さらに、

hida and Takahiro Miura: Journal of Me

この装置では、最大 48 本の繊維束を一斉に巻きchanics Engineering and Automation 5,4付けることができます。そのため、従来の FW

35-439(2015)に比べ生産性が向上しています。
三河繊維技術センター 産業資材開発室 深谷憲男 (0533-59-7146)
研 究 テ ー マ ： 多給糸 FW を活用した CFRTP パイプ成形技術の開発
担当分野 ： 繊維強化複合材料に関する研究、評価-3-あいち産業科学技術総合センターニュース

2020 年 12 月号

GFRP 再生材による工業用ブラシの開発
１．はじめにさせ摩耗試験を行い（図１）、ブラシの摩耗量を現在、ガラス繊維強化プラスチック（GFRP）測定しました。試験条件は、表１のとおりです。

はその 90%以上が埋立て処理で廃棄されており、表１ 摩耗試験条件再利用方法が模索されている段階にあります。

ブラシの回転数1000rpm

インテークマニホールドなどの自動車材料としブラシ直径12mmて使用される 6 ナイロンの GFRP も、成形不良ブラシ毛丈10mmや端材などとして非常に多く廃棄され、用途開ブラシ切り込み1mm発が急務となっています。

処理時間

5min x3 セット

しかし、GFRP は再生過程での熱履歴による劣化や再加工工程ではガラス繊維が機械の接触汎用的に使用されている SiC 砥粒入りナイロ部位（押出機のスクリューなど）を摩耗し、プン製ブラシと比較して、GFRP 再生材ブラシ摩ロセス保守上問題があるとして、マテリアルリ

耗量を評価した結果を表２に示します。GFRPサイクルによる再利用が敬遠されてきました。

再生材の方が摩耗量が特に初期に大きいですが、今回、この分野に敢えて挑戦し、ガラス繊維の全体での摩耗量に著しい差はありませんでした。

硬さを有効利用した工業用ブラシを株式会社イ

また GFRP 再生材ブラシにおいて毛材折損は認

ハラ合成との共同研究により開発した内容を紹められませんでした。
試験後、SiC 砥粒入りナイロンとは違い、毛介します。

先が若干開き、回転方向にクセがついてしまう

２．工業用ブラシについてので、初期の摩耗量の削減とともに、対策を検工業用ブラシとは、工業用部材（ワーク）凸凹面の作業くず・埃のかき出しや、部材の空洞討し、改良を進めています。

部・切り込みのバリ取り、部材表面のサビ取り

表２を行う道具です。現在、主流で使用されている

処理時間

工業用ブラシは、ダイヤモンド、SiC、アルミナ

摩耗量測定結果
GFRP
再生材 (mg)

砥粒入り
ナイロン (mg)などの砥粒を練りこんだプラスチック線材から0～5min

9.2

5.1

なるモノフィラメントを毛材として植毛したロ5～10min

2.4

2.9ールブラシ、カップブラシ、筒状ブラシなどで10～15min

1.7

2.215min 合計

13.3

10.2

す。
３．工業用ブラシとしての機能性評価

今回開発した工業用ブラシ用線材は、①廃材

線材が硬いと、筒形ブラシを試作する際に折の再生であること、②ダイヤモンド等の砥粒にれたり、ねじり加工ができないことがあります

比較しガラス繊維は元々低コストであることかが、本 GFRP 再生材はいずれの問題もないことら、コスト的に従来のブラシに比べて、有利でを確認しました。

あると考えられます。また線材中にガラス短繊鉄製の板をワークとして、筒形ブラシを回転維が連続して均一に存在するため、砥粒のような脱落がなく均一に安定して効力を発揮することが期待できます。
４．おわりに
FRP の再生利用に関する技術、評価方法に関して、ご相談に応じています。どうぞお気軽に

図１

筒形ブラシ摩耗試験ご利用ください。

産業技術センター 化学材料室 福田徳生
研究テーマ：FRP 関連の研究
担当分野 ：高分子材料-4-(0566-24-1841)