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研究期間（平成１２〜１４年度）

事業区分（産官共同研究開発事業）

次世代メカトロニクスシステムの開発−DSPとFPGAを使ったモータドライブシステムの開発−

研究の成果

図1 1チップDSPを用いたモータドライブ回路

図2 32ビット浮動小数点DSPを用いたモータ
制御方式評価装置

図3

図4

埋込磁石シンクロナスモータと電流センサを用いたモータドライブ回路

ブラシレスDDCモータの逆起電力を利用したセンサレス制御

モータドライブシステムの応用分野に応じた制御プログラムを組み込んで、特定用途指向型電動機を開発するため、DSPとFPGAを使用した制御回路設計を行いました。その結果・成果は、目的別に3種類のモータドライブシステムを開発し、モータのセンサレス制御を行うことができました。

省エネルギーへの対応のためにモータシス
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ン バ ー タ 制 御 ＊の 相 乗 効 果 で 実 現 で き る リ ラ
ク タ ン ス ト ル ク ＊応 用 電 動 機 に 対 す る 期 待 が高まっています。
次世代メカトロニクスシステムの開発では 、 電 磁 界 解 析 ＊に 基 づ い た モ ー タ 本 体 の 小型化と高効率化、 DSP ＊ や FPGA ＊ によるモータドライブシステムの高機能化による次世代
メカトロニクスシステム用モータドライブシ
ステムを開発することを目指してきました。
制御対象としたモータは、リラクタンスト

ルク応用電動機である埋込磁石シンクロナス
モ ー タ ＊と 、 シ ン ク ロ ナ ス リ ラ ク タ ン ス モ ー
タ ＊ です。
埋込磁石シンクロナスモータは、リラクタ
ンストルクを利用した高効率化、高出力化、
セ ン サ レ ス 制 御 ＊な ど が 検 討 さ れ て い ま す 。
シンクロナスリラクタンスモータは、堅牢で安価な可変速駆動モータとして期待されてい
ます。
応用技術部
高橋

淳

システム制御科大内繁男

山本電気株式会社

 

天野

耀鴻

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研究期間（平成１４年度） 事業区分（公募型ものづくり短期研究開発事業） 応募企業名（有限会社エイチ・エス・エレクトリック）

PWMインバータ制御回路のPLDへの適用

自然エネルギーを利用した発電器に使用する直流から３相交流へ変換するインバータ ＊の効率改善を行いました。インバータの効率改善のためPLD＊を使用した二重ヒステリシス方式のPWM＊インバータを製作しました。また、商用電源と一緒に使用できる系統連係の為の回路もPLDに組み込みました。

太陽光発電、風力発電、地熱発電などの自然エネルギーを利用した発電が注目を浴びています。これらの発電機で発電した電力は、直流から商用電源に使用されている交流へ変換する必要があります。
今回の研究では、直流から交流への変換イ
ンバータには 、二重ヒステリシス方式の PWM変換を使用しました。二重ヒステリシス方式の PWM 変換は、従来の指令値と搬送波の比較による PWM 変換や一重ヒステリシス方式の PWM 変換比較した場合、変換後の高調波
歪みが小さい、パワーデバイスのスイッチン
グ回数の減少による損失低減が図れるといった利点が有ります。

交流へ変換した電力は、商用電源と一緒に使用します。商用電源と一緒に使用する為、インバータには商用電源への同期回路、周波数監視回路も組み入れました。
イ ン バ ー タ の 設 計 に は 、 PLD を 使 用 し ま
した。使用した PLD はゲート数 30000 で、交流の指令値となる正弦波のデータは、 PLD
内 に テ ー ブ ル で 持 た せ ま し た 。 PLD を 使 用する事により、設計の効率化、省スペース化を図っています。

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応用技術部
大内

システム制御科繁男

高橋淳

有限会社エイチ・エス・エレクトリック
関本 英雄

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研究期間（平成１２〜１４年度）

事業区分（三県共同研究開発事業）

微生物による未利用資源の高度利用化実証試験用発酵槽

ハイテクプラザからビッグパレットふくしま
設置の発酵槽のデータを収集

スイッチ及び表示部

発酵状態と微生物の確認

平成12年度及び13年度の実験をふまえて、温度計、重量計、二酸化炭素濃度計を装備した実証規模の発酵槽を委託製作し、５カ所の事業所において投入試験を行い、発酵の状態等を検証しました。
その結果、廃棄物に関しては、食堂の残飯、野菜のみ、そして３種類の廃棄物の混合物という３つのケース、管理に関しては、２つのケースを検証することができました。また、外部からデータを監視して、投入量の指示をすることで、発酵状態を管理することが可能であることを実証しました。
更に、投入するゴミの成分の違いによる、存在する微生物の種類の差について分析し、発酵状態との関連性を見いだしました。
発酵槽の臭いの問題に関しては、腐葉土による脱臭のメカニズムを解析し、アンモニアを分解する
微生物を確認しました。
現在、環境に対する負荷軽減が大きく叫ばれており、これ以上廃棄物を燃焼によって処理することは避けなければならない状況下にあります。
さらに平成１３年４月に「食品循環資源の再生利用等の促進に関する法律 」が施行され 、
食品廃棄物の再資源化へ向けた取り組みが急務となっています。
そこで、本研究では、食品廃棄物の「高速堆肥化」を目的として、発酵中の微生物相の変化と発酵槽の制御方法や、発酵槽から発生する臭気に対する問題等について様々な検討を加えました。
そして、微生物を添加しない発酵肥料製造管理手法の開発や、被発酵成分が肥料製造に及ぼす影響、そして、微生物相の確認法の検討、脱臭槽における脱臭メカニズムの解明などの研究を行いました。
これらの研究結果を基に、これから再資源化に取り組もうとしている事業所や、新たに発酵槽を製造しようとする企業に対し、研究の成果を指導・普及することにより、より付
加価値の高い肥料の製造や、管理しやすく失敗の少ない発酵槽の開発などが可能となると考えられます。

 

応用技術部
安川

微生物応用科真、池田信也、鈴木英二、桑田 彰

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研究期間（平成１４〜１５年度）

事業区分（試験研究機関ネットワーク共同研究事業）

小規模プラントによる有機質廃棄物の高速発酵処理技術の開発と発酵生成物の製品開発について

牛舎内の牛糞投入物
実験機への牛糞の投入集められた畜糞

平成１４年度においては、牛糞、鶏糞及び魚介類のあらについて、単独での発酵が可能かどうかについて検証を行いました。その結果、撹拌法による発酵槽の場合、牛糞（稲藁を含む）単独では発酵温度が低く、うまく処理できませんでした。しかし、鶏糞と魚介類のあらについては、良好な発酵が継続し、また、１２時間程度で発酵温度が最高温度に達することなどから、易分解成分については、
ほぼ１日で発酵が完了することがわかりました。
また、脂肪分の多い魚類の処理に関しては、投入量が発酵槽の処理量の限界に近いと、分解しきれない脂肪分が多量に残り、発酵に障害を起こすことがわかりました。
生ゴミを原料とした処理物については、実際に植物に施用し、どのような効果があるか確認したところ、生育阻害などは出現しないものの、葉色が薄くなるなど、可溶性の窒素が少ないために起こると思われる現象が現れました。
魚介類のあら（非可食部廃棄物）や生ゴミ等の食品廃棄物及び家畜の糞尿など、日常の食料生産現場や、流通・加工現場からは、大量の有機質廃棄物が排出され、その処理を巡っては大きな社会問題となってきています。
また 、「家畜排泄物の管理の適正化および利用の促進に関する法律 」などの施行により 、家畜排せつ物の管理の適正化と利用の促進を図ることが求められています。
福島県では 、
「 有機性資源処理計画（ 仮称 ）」を策定し、積極的に資源としての有機性廃棄物の処理に取り組むべく計画を立案しているところです。
県内でも、特定の大規模な処理施設が稼働する事例も見られますが、トータル的には、
有機質廃棄物の発生量が最も多く、かつ多様なものが混在する少量な部分からの排出物の処理については、産業廃棄物処理業務に依存せざるを得ないのが現状です。
このため、本研究では、小規模単位での有機質廃棄物の処理手法を開発するとともに、発酵生成物の利用に関する技術開発を進め、資源の循環利用の促進を図ることとしていま
す。

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応用技術部

微生物応用科池田信也、鈴木英二、安川真、桑田 彰

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研究期間（平成１４〜１５年度）

事業区分（受託研究事業：独立行政法人産業技術総合研究所からの受託研究）

生分解性プラスチックの適正使用のための分解菌データベース作成に関する研究
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平成１４年度及び１５年度において、全国の土壌中の生分解性プラスチック分解菌のデータベースを作成し、現在上市されている各種生分解性プラスチックの土壌中での分解期間を予測する技術の確立をはかるために、全国規模で水田、畑地、事業所内等の各種土壌を収集し、その土壌中のプラスチ
ック分解能を持つ細菌やその他の微生物を定量的に評価します。
平成１４年度は、数種類の生分解性プラスチックを対象に、公設試11機関との連携により、プラス
チック分解能を有する細菌等の微生物を定量的に評価し、また、顕著な分解性を示す菌の単離・同定、分解挙動解明を行いました。
その結果、一般の土壌に比べ、ハイテクプラザの細菌数は第１回実験及び第２回実験ともに少ないという結果が出ました。これは、ハイテクプラザ土壌は、水分が比較的多く、通気の状態が悪いため、好気性細菌の生息数が少なかったものと思われます。
また、高分子PLLAにおいて菌が出現しませんでしたが、他の機関に確認したところ、ハイテクプラ
ザ土壌だけではないため、日本土壌での生育数は少ないものと考えられます。今回は、ハイテクプラ
ザ土壌のみによる考察のため、取りまとめ機関の結果を確認し、実験方法を再検討した上で１５年度の研究を行う予定です。
深刻化しているプラスチック廃棄物による問題の解決のために生分解性プラスチックの普及が図られてます。しかし、開発されている各種生分解性プラスチックの環境中での分解に関与する微生物についてはデータがほとんどなく、体系化されていません。そこで、本研究では土壌中での分解特性の予測と生分解性プラスチックの適正使用に資するため、土壌中の分解菌のデータベース化を図ること

で、生分解性プラスチックの普及を促進させることを目的として、研究を行っています。

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応用技術部

微生物応用科池田信也、鈴木英二、安川真、桑田 彰

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研究期間（平成１２〜１４年度）

事業区分（産官共同研究開発事業）

在宅介護用昇降ベッドの開発−介護ベッドのデザイン的考察−

伝統技術

昇降機構部の開発
人間工学的評価法の確立

木部に県産材を使用
塗装仕上げに漆系塗料商品化に向けたﾃ ﾞｻ ﾞｲ ﾝ 的考察
人に優しい （非環境汚染性、健康性、安全性、経済性、エコロジー）
人間にとって安らげる場を提供することとは、先進技術と長い歴史に培われた伝統技術が融合することによって実現が可能

福島県産
在宅介護用昇降ﾍ ﾞｯﾄﾞ

「在宅介護用昇降ベッドの開発研究」における各種研究成果を基に、商品化へ向けたデザイン検討を行いました。最終的には介護現場や展示会で得られた意見を反映させ、先進技術と長い歴史に培われた伝統技術との融合によって実現した他に例を見ない低床介護用昇降ベッドの開発ができました。
「在宅介護用昇降ベッドの開発研究」における「昇降機構部の開発」と「人間工学的評価法の確立」の研究成果を受けて商品化に向けたデザイン的アプローチとして主にＣＧを使った各種シミュレーションを行いました。
和室洋室など周りの環境の違いや昇降によるベッド高さの違い、機能構造による違いなどについて検討を行いました。結果として使用
条件が固定的なものと違い、形状が変化しますので変化してもデザイン的に違和感のないデザインにまとめました。さらに、背上げ脚上げの提案やスイッチボックスのデザインなど様々な機器、技術、手法を活用して商品化試作を行いました。被介護者にとって安らげる環境を提供し、同時に介護者にとっても介護しやすい環境を提供できる極低床を実現した昇降介護ベッドの機能効果を妨げることな
く、一層魅力あるものにするため、被介護者が直接触れたり、接近する部分である床板やヘッドボード、フットボードには人に優しい
温もりのある木材を、その仕上げ塗装に自然塗料である漆を使い、県産材や県内地場産業の伝統技術、県研究機関保有技術を活用して既存同種機能の介護ベッドとの差別化を図った 、「 福島県産在宅介護用昇降ベッド」を開発することができました。

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会津若松技術支援センター
出羽重遠

ハイテクプラザ

佐竹

産業工芸科
延明

生産技術部

（株）コスモテック 、（株）ﾅｼｮﾅﾙﾏﾘﾝﾌﾟﾗｽﾁｯｸ（株）ホット郡山 

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研究期間（平成１４年度）

事業区分（ニーズ対応型研究開発事業）

溶接部の高温耐性被覆処理−溶射と局部加熱による検討−○フレーム溶射○高温放置試験（８００℃、２４時間）

Ni‑Cr系自溶合金○実地試験

電気炉天蓋に装着

Al溶射＋レーザ加熱

Ni‑Cr系自溶合金＊ とAl溶射＋TIG・レーザ加熱を用いてカロライジング処理 ＊ 鋼板溶接部の高温耐性向上を検討しました。その結果、高温放置（８００℃、２４Ｈ)しても、母材部がほとんど減肉しない被覆技術を開発できました。現在、実用化に向けて実地試験を行っています。
カロライジング処理は、鋼材の表面に、優れた耐高温酸化性・耐食性・耐摩耗性等を有する皮膜を形成できます。その効果は、鋼材リサイクル用アーク式電気炉の炉内側壁に用いられる水冷ジャケット等の寿命を２倍以上に引き延ばします。処理方法は被処理物を調合剤と共に鋼製ケース内に埋め込み、炉の中で加熱することによって行います。しかし、この処理は所定の大きさの炉中で行われるため、気密性も必要な集塵口や排ガスダクト等の大型部品に適用する場合には、いくつかに分割して処理した後に溶接することになりま
す。このままでは、接合部にカロライジング
処理の効果はありませんので、運転中に接合部から容易に腐食損傷を受けてしまうことになります。
一方、フレーム溶射 ＊ は、材料選択の自由度が高く、設備が比較的簡便で工場や現場での作業に適しています。そこで、カロライジ
ング処理鋼板溶接部の表面に、処理部と同等の高温耐性を与えることを目的として、Ni‑C
r系自溶合金溶射及びAl溶射とTIG・レーザを用いた局部加熱による表面被覆のプロセスを検討しました。
いわき技術支援センター
佐藤善久

安藤久人

生産技術部
藤井正沸
滲透工業株式会社いわき工場

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草野薫

五十嵐尉記

金長正明

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研究期間（平成１２〜１４年度）

事業区分（産官共同研究開発事業）

異素材の複合化縫製技術等の活用による高感性衣料の開発
近年、感性的快適衣料（温感変色、光変色など）や生理的快適衣料（保温衣料、清涼衣料など）の分野では多くの機能性繊維素材が開発され、最近では遠赤外効果やマイナスイオン効果を謳った衣料品が市場に溢れています。本研究は 、「高感性 」、「複合化 」、「環境 」、「健康」をキーワードに糸の素材開発、縫製技術、用途開発を進めてきました。

「通販生活」に取り上げられた洗濯物干しカバー

ニットと織物の融合作品

キャッチコードを利用した
お年寄り用の膝掛け作品

本研究より商品化された研究開発品

本研究は、地元企業５社との共同により商品化を図るためにそれぞれの分野を結集し、商品開発に取り組みました。その結果、それぞれの研究開発品が最終目標である商品化までこぎ着けることが出来ました。
本研究は 、「 高感性 」、「 複合化 」、「 環境 」、「健康」をキーワードに糸の素材開発、縫製技術、用途開発を進めてきました 。「ニットと布帛の融合による高感性衣料の開発」は、織物とニットを結合するという画期的なアイ
デアの製品化に成功し商品化することが出来ました 。「洗濯物干しカバー」は、当所と共同研究開発した全自動リンキングマシンを活用し商品化された作品でカタログ販売誌『通販生活』に取り上げられ、順調に売り上げを伸ばしています 。「高比重高分子材料を縫合したリストバンド」は、健康面と医療面からの人体への影響・効能を分析し、機能性健康器具としての実証試験を経て商品化された作品で、カネボウブランドのリストバンドとして発売される予定です 。「キャッチコードを利用したテキスタイルの開発」は、ウォータ
ージェットルームから出る産業廃棄材の有効活用化を図り、地元のニット業者がお年寄り用の膝掛けとして開発しました。この作品を老人ホームに寄贈し、今後モニターしながら商品化していく予定です。
福島技術支援センター

繊維科

菅野陽一、野村

隆、長沢

浩、吉田

伊藤哲司、東瀬慎、佐々木ふさ子

正尚

株式会社ニーズプロダクト
菅野繊維株式会社
三与機業場有限会社
有限会社曳地メリヤス
野地株式会社  

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研究期間（平成１４〜１６年度）

事業区分（産官共同研究開発事業）

スーパー繊維を活用した産業資材の開発

三次元織物は平面の織物より厚みが加わるために、より強度が増し、軽量、耐熱、強度の点から次世代の産業資材として航空、宇宙、自動車、機械、建築材料などの各分野で関心が高まっています。
本研究ではスーパー繊維の加工技術を確立し、今後需要の増大が見込まれる産業資材分野の市場進出を図るのが目的です。

三次元織物と産業資材への加工例

加工技術【Ｚピン方式】【インターロック織物】
従来の三次元織物技術

コンクリート柱の補強材

スペースプレーン

スーパー繊維を活用した産業資材の開発のために１４年度は炭素繊維織物の製織技術の確立と三次
元織物やスーパー繊維に関する調査研究を行いました。その結果、１５年度より本研究独自の三次元織物製造法の考案、開発に着手出来る運びとなりました。
近年、スーパー繊維を強化材に用いた複合材料は、産業用資材や航空宇宙用資材を中心に需要が拡大傾向にあります。しかし、炭素
繊維等はフィラメント糸が細く製織の生産効率が悪いために各企業とも難儀しているのが現状です。また、出来た織物は厚さが薄いた
めに、複合材料用プリフォームとして用いる
場合、織物を積層することにより所定の厚さに構成しますが、この場合は面内剪断力が劣るという欠点があり、これを克服する必要があります。これらの背景をふまえて本研究では、ストレッチシルク用素材の開発や自動リ
ンキングマシン開発で培った技術を駆使し、スーパー繊維を活用した三次元織物の開発に着手しました。１４年度は炭素繊維を織る技術の確立を図るとともに産業資材の評価試験
法研究と複合材料の構造研究を行い積層技術
や３次元織物製織技術の足がかりを作りました。１５年度は、特殊な縫合機を使い三次元
織物を形成する積層技術の開発に取り組む予定です。
福島技術支援センター

繊維科

菅野陽一、野村

隆、長沢

浩、吉田

伊藤哲司、東瀬慎、佐々木ふさ子

正尚

株式会社ニーズプロダクト
株式会社シラカワ二本松工場
電材産業協同組合
日本素材株式会社

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研究期間（平成１４〜１６年度）

事業区分（ニーズ対応型研究開発事業）

福島県産ブランド清酒の開発−福島県オリジナル米「夢の香」｢ふくみらい｣を用いた試験醸造−

写真１「夢の香」純米大吟醸酒

写真２「夢の香」｢ふくみらい｣大吟醸酒

１号酒：Ｆ７−０１酵母

１号酒：「夢の香」、Ｆ７−３１酵母

２号酒：Ｆ７−０２酵母

２号酒：「夢の香」、Ｆ７−８６酵母
３号酒：「ふくみらい」、Ｆ７−３１酵母

表１
試製成酒の分析結果ならびに官能検査結果
料

日本酒度

ｱﾙｺｰﾙ (%)

酸度

ｱﾐﾉ酸度

直糖(%)

官能検査結果(５点法)

純大１号酒
純大２号酒
大吟１号酒
大吟２号酒
大吟３号酒

+1.5
+0.5
+4.5
+6.0
+6.5

17.7
17.5
16.9
17.7
17.8

1.45
1.60
1.50
1.25
1.35

0.90
1.10
0.55
0.70
0.72

1.78
2.22
1.92
2.08
2.02

4.0（硫香、雑味）
3.4（酸ｳｸ、雑味）
3.6 (酸ｳｸ、ﾆｶﾞｲ）
2.6 (ﾆｶﾞｲ、ｷﾚ悪い）
2.8 (酸ｳｸ、ﾆｶﾞｲ）

福島県産ブランド清酒を開発するため、福島県オリジナル米「夢の香」、「ふくみらい」を使用して純米大吟醸酒、大吟醸酒の試験醸造を行いました。その結果 、「夢の香」は低酸性の高香気性酵母との相性が良く、「ふくみらい」は十分に高級酒に使用可能であることが理解されました。
福島県のオリジナル性を強調したブランド
清酒を開発する事を目的として、福島県オリジナル酒造好適米「夢の香」ならびにオリジ
ナル飯米｢ふくみらい｣を用いて、純米大吟醸
酒ならびに大吟醸酒の試験醸造を行いました。
まず 、「夢の香」を用いた純米大吟醸酒の試験醸造においては 、「夢の香」と酵母の相性について試験を行いました。その結果、前回の結果と同様に「うつくしま夢酵母」より
も高香気生成能を持った酵母の方が「 夢の香 」には相性が良い事が理解されました。
次に他の高香気生成能を持った新酵母を使用し、原料米に「夢の香 」、｢ふくみらい｣を用いて大吟醸酒の試験醸造を行いました。その結果 、高香気生成能を持った酵母の中でも 、低酸性の酵母の方が「夢の香」には相性が良い事が示唆されました。また、｢ふくみらい｣を使用した大吟醸酒は官能検査結果でも「夢の香」と同程度であり、高級清酒に十分に使用可能である事が示唆されました。

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ハイテクプラザ会津若松技術支援センター
発酵技術科

鈴木賢二

高橋幹雄

塩原冨雄

佐藤正

佐藤寿昭

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研究期間（平成１４〜１６年度）

事業区分（試験研究機関ネットワーク共同研究事業）

県農林水産物の高次活用による健康維持・増進食品に向けた素材化技術および食品加工技術の開発
桑葉γ−アミノ酪酸（６月、品種別）
500
400
300
200
100

A
B
C
N →A
N →B
N →C

0
A

乾燥

B

C

A

B

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しんけんもちCAB

N →AN →B
N →C
改良鼠返

C
N →A
N →BN →C
きぬゆたか

真空凍結乾燥
低温除湿乾燥
熱風乾燥
窒素処理→真空凍結乾燥
窒素処理→低温除湿乾燥
窒素処理→熱風乾燥

柿葉(会津身不知）タンニン

柿葉タンニン（６月、品種別）
30

30

25

25

20

20

15

15
10

10

5

5

0
乾燥

0
A

B
平核無

C

A

B

A

B

C

A

B

C

A

B

C

C
６月

会津身不知

７月・上部

７月・下部

県産農林水産物のうち、桑の葉・柿の葉について、効率的に機能性成分を保持する素材化の方法を検討しました。その結果、桑の葉のγ−アミノ酪酸 ＊、ポリフェノール ＊、１−デオキシノジリマイシ
ン＊、柿の葉のタンニン＊について、それぞれの成分に合った処理方法が確立されました。
食品に対して「安全、安心、健康」志向が高まり、健康の維持・増進等に寄与する食品
や高齢者向け機能性食品の開発が求められています。そこで本研究では、県産農林水産物の生理機能特性を把握し、それらの生理活性機能を強化した食品素材化・食品開発を目指しています。
平成１４年度は、桑の葉３品種、柿の葉２品種について、品種、採取時期、採取部位、処理方法ごとに、機能性成分を効率的に得られるような素材化の方法について検討しました。
桑の葉には、血圧上昇抑制作用があるとされ る γ − ア ミ ノ 酪 酸 （ GABA)が 含 ま れ て いますが、３品種とも窒素処理→低温除湿乾燥
粉末に最も多く含まれていました。ポリフェ
ノール（クロロゲン酸など）は、３品種とも
真 空 凍 結 乾 燥 ＊粉 末 に 最 も 多 く 含 ま れ て い ま
し た 。 １ − デ オ キ シ ノ ジ リ マ イ シ ン ( DNJ）
は、α -グルコシダーゼ ＊ を阻害することにより血糖値の上昇を抑制する、という報告がなされています。今回の分析の結果、品種、乾燥方法による有意な差は認められませんでした。採取時期別では、上記のいずれの成分も９月より６月採取分に多く含まれていました。
一方、柿の葉に含まれるポリフェノールの一種であるタンニンは、２品種とも真空凍結
乾燥粉末に最も多く含まれていました。採取
時期別では、６月より７月、部位別では樹の下部より上部で含有量が多いことが分かりました。品種間に有意な差は認められませんでした。
着目した機能性成分に合った採取、処理方法を選択することにより、より機能性を強化した素材化が可能となりました。
会津若松技術支援センター

 

齋藤

裕子

食品技術科

河野

圭助

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研究期間（平成１３〜１４年度）

事業区分（ニーズ対応型研究開発事業）

伝統産業における製造技術の開発と新商品の開発

酵素重合型プレポリマーハイソリッドUV漆塗料の開発とその応用研究

酵素重合型プレポリマー漆とハイソリッドUVアクリレート化合物との相溶性及び光重合開始剤の均一な分散方法を検討し、居住空間においてシックハウス症候群を誘発する原因ともなっている有害８物質を取り除いた 、「安全」で「人」と「地球環境に優しい」プレポリマーハイソリッドUV漆塗料を活用した製品開発を行いました。
シックハウス症候群が社会問題として大きくクローズアップされたことで、一般住宅を始 め と し て 公 共 建 築 物 に お い て も TVOC(総揮 発 性 有 機 化 合 物 )の 目 標 値 に 準 じ た 内 装 部材の仕様が義務付けされつつあります。本研
究では、住宅内装部材にそのシェアーを広げようとしている酵素重合型プレポリマーハイ
ソリッド含漆 UV 塗料においても、より「安全」でしかも「人」や「地球環境に優しい」塗料として活用していく目的から、これら揮
発性有機化合物の中でもシックハウス症候群を誘発するとされている、有害８物質を使用しない塗料変性法による塗料開発を行って来ました。唯一の問題視された塗膜レベリング

性は、ノンシリコンタイプのレベリング剤や界面活性剤を活用して改良化を行い。光重合
開始剤の分散については撹拌混合していく調合工法が確立したことで、以前より応用を検討していた仏壇・仏具の試作品に活用しました。現在、実用化の目安になる各種の物性試
験や機能性評価を行いつつ、形状デザインの向上とコストを視野に入れた実践的な製品開発を行う段階に到達してきました。

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会津若松技術支援センター
須藤

靖典

産業工芸科
出羽

重遠

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研究期間（平成１４年度）

事業区分（試験研究機関ネットワーク共同研究事業）

県産針葉樹材の住宅内装材及び家具部材等への活用のための機能性付与技術の開発
2 0
1 8
1 6
1 4
1 2
1 0
硬 さ

8
6
4
2
0
Ｎ Ｏ Ａ

Ｎ Ｏ Ｂ

Ｎ Ｏ Ｃ

Ｎ Ｏ Ｄ

Ｎ Ｏ Ｅ

水 性 樹 脂 の 種 類

図１水系樹脂による春材面押込み硬さの増加値
1 4 .0 0
1 2 .0 0
1 0 .0 0
8 .0 0
6 .0 0
色 差

4 .0 0
2 .0 00 .0 0
ＮＯ Ａ

ＮＯ Ｂ

ＮＯ Ｃ

ＮＯ Ｄ

ＮＯ Ｅ

処 理 液 の 種 類

図２水系樹脂による材色変化
スギ材で最も軟質な春材面の表面硬度向上を目指し、各種樹脂処理と圧密化処理による表面硬化技術の開発を行いました。その結果、軟質な春材の表面硬度の向上（図１）や樹脂圧密化処理による材色変化（図２）の少ない、新たな表面硬化樹脂や圧密化処理条件などの開発が成され成果が得られました。
１．表面硬度の向上を付与するノンホルム
本県のスギ、アカマツ等の針葉樹人工林資
アルデヒド水系樹脂の選定検討
源は、蓄積量の増加に伴い、その潜在的供給
２．表面硬度の向上を付与する水系樹脂添能力を高めつつあるが、安価な外材等の台頭
加剤及び浸透剤等の検討により市場性を失い、県産材の生産が著しく
３．水系樹脂等塗布処理と乾燥度の検討低下している。そのため、針葉樹材の用途を
４．圧密化（加熱圧縮）処理におけるはく拡大による需要増加や流通の活性化を促すこ
離素材及び圧縮治具の検討とが必要となっている。
５．水系樹脂と圧密化（加熱圧縮）処理によって、住宅の床材等の内装部材や机等のおける加熱温度、加熱時間などの検討
家具部材として利活用を図るため、軟質針葉６．仕上げ表面処理塗料の硬さなどの検討
樹材への各種樹脂圧密化処理による表面硬化
７．表面硬化処理と硬さ評価方法の検討
技術の開発に取り組みました。
８．表面硬化処理による材色変化の検討
本研究では、本県主要樹種であるスギ材の表面硬化処理による表面硬度の向上を目指
会津若松技術支援センター 産業工芸科
し、以下要素について研究を試みました。
橋本

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春夫
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研究期間（平成１４〜１６年度）

事業区分（受託研究）

光重合含漆合成樹脂組成物を応用した宗教用具への装飾技術の確立と新規デザインによる機能性付与の研究

紫外線硬化型含漆合成樹脂塗料を応用した新規宗教用具の開発を行いました。ＣＧによる試作品のシミュレーション手法を修得すると共に、時代のニーズに適合した装飾文様のデーターベースを構築しました。加えて、仏壇・仏具の開発には現代洋風家具・インテリア製品に共通する開発コンセプトを設定し、ガラス素地を含む様々な素材を活用した新製品開発の手法を確立しました。
現在の仏壇・仏具の主力は、木地もしくは唐木仏壇と称される木材の板目、柾目を使用
し、塗装はウレタン仕上げが一般的となっており、他のメーカーにおいても同様の仕様で製品が製造されています。この様な状況下において、近年外材の銘木を素地とした洋風家
具、インテリア調仏壇・仏具が首都圏を中心としてその需要が上昇しています。その為、各社が追随し現代風仏壇の開発傾向にあり、特徴ある自社ブランドのオリジナル製品の開発の必要性が改めて問われることとなりました。特に、居住空間に適合させる仏壇の開発には、総合的なデザインプランが必要となりつつあり、企業の企画・テザイン力を持った人材養成も必要不可欠とされるようになりました。これを機に昨年の１１月より新型仏壇・仏具の製品開発と人材養成の目的から企業の依頼を請け 、製品開発における装飾 、機能 、
デザイン性を向上させるための手法から、ＣＧを活用したシミュレーションと装飾文様のデーターベース構築に取り組むこととしました。今後は、さらに重要視されるキーワードでもある 、「 安全 」で「 人に優しく 」、「 環境 」に配慮した製品開発を行いつつ、装飾材料、塗料に至る様々な情報の収集と分析の手法の確立と、コスト、耐久性などを含めた実用的な機能性が付与された製品開発に結び付けていく予定でいます。

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会津若松技術支援センター
出羽

重遠

須藤

産業工芸科
靖典

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研究期間（平成１４年度）

事業区分（公募型ものづくり短期研究開発事業）

ステンレス素地への漆塗料の密着法の確立と装飾化の研究

ステンレス素地スプーンなどの非鉄金属素地に漆塗料を塗布し、如何なる条件下においても剥離等などが生じない密着性を確立するとともに、堅牢でしかも装飾性、機能性が向上した新しい金胎漆器としての製造技術の構築が出来ました。
近年、漆器業界は木質系素地に変わる素材
として、紙、陶磁器などの素地を活用した紙胎、陶胎漆器などが商品化されています。この傾向は、素地としての木材の安定供給体制が崩れつつあることから生じる要因と思われる。その為、これらの現状から本研究では現代生活に即応した漆器製品とのコンセプトで非鉄金属素地を応用した金胎漆器の製造技術の確立を目指した。第１段解しては、非鉄金属製品でもあるステンレス素地を活用し、その密着性を重要視し加えて、装飾性の研究を行うことで新規な金胎漆器の製品化行った。
その結果、漆塗料を密着させる工法として、
低温焼きつけやプライマー剤処理、シランカ
ップリング剤添加法の３つの工法を選択し、それぞれの耐久性試験を行い、さらには自社における作業環境を加味した結果、シランカ
ップリング剤添加法が密着性に優れていることが解った。しかし、非鉄金属素地にシラン

カップリング剤のみで密着させる際の素地調整法としては当初、微粒子のサンドペーパーによる研磨と脱脂を行ったが密着安定性に一抹の不安があったことから、サンドブラスト工法と併用した結果、より一段と密着性効果が向上したことから、その後の装飾法については従来の蒔絵技法を充分に活用できたことから、当初の目標を達成することが出来た。
これらの密着法及び装飾法が確立されたことで今後は、より精密機器などへ応用可能な技
術シーズとして活用する機会が増すことが予
想される。

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会津若松技術支援センター
須藤

産業工芸科

靖典

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