愛産研ニュース
今月の内容

愛産研ニュース
平成 21 年８月 10 日発行

No.89
編 集・発 行愛知県産業技術研究所 管理部〒448-0013
刈谷市恩田町 1 丁目 157 番地 1
TEL 0566(24)1841・FAX 0566(22)8033
URL http://www.aichi-inst.jp/
E-mail info@aichi-inst.jp●トピックス●技術紹介
・リチウムイオン二次電池の現状と課題について・音響透過損失測定について
・三州陶器瓦用配合粘土について
・金属フタロシアニン錯体内包触媒について●お知らせ《トピックス》●みんなの科学教室を開催しました
愛知県産業技術研究所では、愛知工研協会との共催により、「愛知の発明の日」の８月１日（土）に、地域の皆様に当研究所の仕事を紹介し皆様の科学への関心を高めるため、施設を開放して、「みんなの科学教室」を開催しました。
会場内では５つのテーマによる「おもしろ体験コーナー」、３つのテーマによる「たのしい工作教室」のほか、楽しい科学ビデオを上映する「わくわく科学シアター」、そして２コースによる所内見学が行われました。ご来場されたお子さん、そして親子の皆様にとって、楽しく科学を学ぶよい機会になったのではないでしょうか。
なおこの日は、朝からの雨模様にもかかわらず、親子合わせて約４５０名の方々に参加いただき、会場は大盛況となりました。

●「陶＆くらしのデザイン展２００９」が開催されました
愛知県産業技術研究所始め、陶磁器に関する全国の公設試験研究機関が取り組んだデザイン開発の成果や試作品を一堂に集めて公開展示する「陶＆くらしのデザイン展２００９」の本展が、７月９日（木）から１５日（水）までの７日間、瀬戸蔵（瀬戸市）で開催されました。
今回の展示会では、陶磁器を中心とした食器やインテリア用品などが数多く出品展示され、７日間で２４０名の来訪者がありました。当研究所からは、瀬戸窯業技術センターが企業や地元の陶磁器組合の方々と共同開発した碾臼（ひきうす）、多目的食器など、最新の成果や試作品を出展しました。
また併催行事として、株式会社コボのプロダクトデザイナー 大口二郎氏の講習会が開催され、専門家はもとより一般の方にも楽しんでいただける陶磁器産地ならではのイベントとなりました。

−1−月号

2009愛産研ニュース

8 月号（2009.8）

リチウムイオン二次電池の現状と課題について構造は全く変化しません。このため優れたサ

１．はじめにイクル特性を示し、充放電を繰り返しても、充電することにより繰り返し使える電池は顕著な特性の劣化はありません。

二次電池と呼ばれ、長い間、鉛蓄電池とニッケルカドミウム電池がその主役を務めてきま３．Li イオン電池の特長と今後の課題した。ところが、1990 年代の前半に、ニッケ
ル水素電池とリチウム（Li）イオン電池といLi イオン電池は、軽くてエネルギー密度がう二つの高性能新型電池が開発されて以来、高く、繰り返し充放電による劣化が小さいの急速に普及し、携帯用電子機器などの小型化、で、電気自動車やプラグインハイブリッド車高性能化に大きく貢献してきました。中でも、用の駆動用電源としての利用が期待されておLi イオン電池は、電圧が 3.7V と高く、またり、そのための研究開発が精力的に行われて重量当たりの電気エネルギーは鉛電池の約 3おります。高い製造コストをいかに下げるか倍、ニッケル水素電池の約 2 倍にもなっておが普及への大きな課題となっております。特り、最近のほとんどのノート型パソコンや携に、正極を構成するコバルトは埋蔵量が少な

帯電話には Li イオン電池が採用されておりく高価であるため、安価で入手しやすいニッます。ここでは、この Li イオン電池の原理やケルやマンガンを含む化合物への代替により特長、今後の課題などについて簡単に紹介し製造コストを下げる試みがなされております。

ます。

また、一度の充電で走行できる距離を延ばすためにより高容量化が求められております。
また、車の加速や登坂性能、高速走行を向上

２．Li イオン電池の原理
リチウムイオン電池の原理図を図に示しまするため電池の出力密度を上げることも必要す。正極としてコバルト酸リチウム（LiCoO2）です。このため、電極の薄膜化や集電方法、などの金属酸化物が、また負極として黒鉛な形状などを改良して電池の内部抵抗を下げる

どの炭素材料が用いられています。これら二工夫がなされております。一方、使用条件につの電極は、多孔質の絶縁フィルム（セパレより電解液の分解や Li イオンの電極の層間ータ）で隔てられており、この間には六フッへの固着などが生じて、電池性能が低下する化リン酸リチウム（LiPF6 ）などを有機溶媒ことが知られております。高い性能を確保しに溶かした電解液で満たされております。

つつ安全性と耐久性の向上、大幅なコストダLi イオンが電気エネルギーの担い手となウンの達成などの課題を克服することが大規るため、正極、負極、電解液のいずれもが Li模な普及には欠かせません。

イオンに対して高い伝導性をもっています。
さらに、正極、負極材料とも積層構造をもっており、図に示すようにこれらの層間の隙間に Li イオンが侵入することができます。充電により正極の LiCoO2 の層間から Li イオンが引き抜かれ、負極の黒鉛層へ挿入されます。
逆に、放電時には、Li イオンが黒鉛層から放出されて、正極の酸化物に取り込まれます。
このように、充放電によって起こる反応は基本的に Li イオンの移動のみで、二つの電極の統括研究員
担当分野

菅沼図

幹裕（0566-24-1841）：ナノテクノロジー−2−

Li イオン電池の原理図

愛産研ニュース8 月号（2009.8）

音響透過損失測定について法 」で は 、測 定 周 波 数 範 囲 は 100Hz〜 5kHz

１．はじめに
近 年 、住 宅 の 高 気 密 、高 断 熱 化 や 住 生 活と 規 定 さ れ て い ま す 。し か し 、試 験 室 の 辺

者 の 質 的 な 要 求 の 多 様 化 に よ り 、内 装 ド アが短いため低周波数帯域のノイズが拡散及び建材に対する要求性能が高まっていさ れ ず 、室 内 に 定 在 波 が 発 生 し て 正 確 な 値

ま す 。特 に 防 音 、遮 音 性 能 は 、新 た な 機 能を 測 定 す る こ と が で き な い た め 、測 定 範 囲付加として業界から強く求められていまは 315Hz〜 5kHz と 若 干 の 制 限 が あ り ま す 。

す 。し か し 、製 品 の 遮 音・吸 音 特 性 の 評 価に 対 す る ニ ー ズ は 高 い も の の 、中 部 経 済 産
業 局 管 内 で 製 品 の 遮 音・吸 音 の 評 価 試 験 を実 施 す る 機 関 は な く 、企 業 に お け る 製 品 開
発 に と っ て 時 間 、コ ス ト 面 等 で マ イ ナ ス 要
因 と な っ て い ま す 。こ れ ら の 試 験 を 実 施 して い る 機 関 と し て 、（ 財 ）日 本 建 築 総 合 試
験 所 、（ 地 独 ）東 京 都 立 産 業 技 術 研 究 セ ン
タ ー や（ 財 ）ベ タ ー リ ビ ン グ つ く ば 建 築 試

図験 研 究 セ ン タ ー が あ り ま す 。こ れ ら の 機 関

簡易遮音測定装置の概略図

は 、JIS 規 格 に 準 拠 し た 試 験 設 備 を 保 有 し当研究所では岐阜県生活技術研究所おて お り 、企 業 等 か ら の 依 頼 試 験 を 実 施 し てよび名古屋市工業研究所と広域連携にいます。て、中部地域に多く集積する木製ドアメ

２．音響特性評価装置ーカーの支援のため、「音響特性を有する木製ドア・パネルの開発と製品評価方実験室における遮音性能を評価する主法の確立」に取り組んできました。

な 方 法 と し て は 、残 響 室 − 残 響 室 を 用 い た
音 響 透 過 損 失 測 定 、ま た は 残 響 室 − 無 響 室

この中で、中部地域で初めて実際の施を用いた音響インテンシティ法による音

工状態のドアで遮音性を測定する装置を

響 透 過 損 失 測 定 が あ り ま す 。前 者 は 、大 き

開発し、ドアメーカーの製品開発ツール

な 試 験 体（ 10ｍ の 壁 な ど ）の 遮 音 性 能 をとしてご利用いただくため、岐阜県生活評 価 す る 装 置 と し て 、比 較 的 多 く の 公 的 機

技術研究所に簡易遮音測定装置が設置さ

関 で 用 い ら れ て い る 測 定 方 法 で す 。JIS 認れました。開発した装置は、ドア専用に定 試 験 に も 用 い ら れ て い る 手 法 で す 。後 者小型化されているため、新たな遮音性、は 、大 き な 試 験 体 の 遮 音 性 能 評 価 方 法 と し防音性を有する高性能なドアの製品開発て は あ ま り 用 い ら れ て お ら ず 、ス キ ャ ニ ン

において、簡便で低コストかつ短期間にグ方式であるため測定に時間がかかる等性 能 評 価 （ 測 定 周 波 数 範 囲 315Hz 〜のデメリットもあります。

5KHz ） を す る こ と が で き ま す 。 な お 、３．簡易遮音測定装置

ドア以外でもパネルや壁板などの建材に２も応用可能です。

JIS 認 定 試 験 に 用 い る 試 験 室 は 、大 き な施設を必要とするため実施できる機関が当所では、木材の有効利用について研限 ら れ て い ま す 。ま た 、測 定 に か か る 費 用究開発を行うとともに、木材に関する各な ど も 高 額 な も の と な り ま す 。し か し 、図種物性試験を実施しています。また、こに 示 す よ う な 簡 易 遮 音 測 定 装 置 で は 、容 積

こで得られたノウハウを活かして、企業が 小 さ い 試 験 室 で す み ま す 。JIS 規 格 に 準からの依頼試験や技術指導なども実施し拠 し た 試 験 設 備 JIS A 1416「 実 験 室 に おていますので、ご利用をお待ちしていまける建築部材の空気音遮断性能の測定方す。

工業技術部

応用技術室

太田

幸 伸 （ 0566-24-1841）

研究テーマ：バイオマスを用いた軽量ボードの応用
担当分野 ：木材加工技術−3−

愛産研ニュース8 月号（2009.8）

三州陶器瓦用配合粘土について
配合粘土の粒度分布は、成形性の他、素地１．はじめにの焼きしまりや瓦の強度に影響します。

愛知県の西三河地域は、近郊から良質な瓦３．配合粘土の化学分析用粘土を採掘できたことから、古くから瓦の定量分析と強熱減量（LOI）から求めた、産地として発達してきました。現在でも、こ配合粘土の化学組成を表に示します。の地域で日本の粘土瓦全体の約６割を製造しており、その内、陶器瓦（表面に釉薬をかけ分析結果からノルム計算 1) を行うと、粘土て焼き上げた瓦）が約９割を占めています。

分37.2％、長石分22.2％、石英分35.5％、そ三州瓦発祥の頃の瓦用坏土は三河粘土の他が5.1％となります。配合粘土中の成形性100％でしたが、現在は三河粘土に山土や水を左右する粘土分は過去10年のデータをみひ粘土（砂利・珪砂採取時に発生する排土）る限りほとんど変化はなく、４割弱で一定でを加え、さらに少量の規格外瓦シャモットをす。

ブレンドした配合粘土が主流となっています。

なお代表的な三河粘土と呼ばれる古井粘土

大量に使用する瓦用配合粘土の安定供給と質の 粘 土 分 を 化 学 組 成 2) か ら 求 め た 結 果 は的安定が常に求められています。

46.5％でした。したがって現在の配合粘土のここでは、陶器瓦用配合粘土の特性の一端粘土分の方が約10％低いことが分かります。

を紹介します。

これは機械を使った成形法の導入とその改良

２．配合粘土の粒度分布によりもたらされたものと考えられます。

ふるい分けとレーザー回折散乱法により測良質な粘土を有効に使っていくためには日定した配合粘土の粒度分布を図に示します。

常的な配合粘土中の粘土分チェックは重要で100す。
４．まとめ

累積質量パーセント

80

瓦の品質安定には、配合粘土の基礎性状を常に把握していることが必要です。その特性

60の変動はそのまま瓦の強度や品質に大きく影響します。今後も瓦用配合粘土や原材料の試配合粘土40験研究を行い、三州瓦製造企業への技術支援を行います。

20

参考文献
1) 工業技術連絡会議窯業連合部会，日本の01101001000

窯業原料，874-877(1992)

粒子径（μm）

図2) 愛知県常滑窯業技術センター開発課，窯配合粘土の粒度分布

業原料利用の手引き，82-85(1978)

平均粒径は約11μｍですが、瓦用の配合粘土は他の陶磁器用と比べ45μm以上の粗粒子を多く含みます。これは製土メーカーが各原料を入荷した状態のまま、混合し製土しているためです。
表配合粘土の化学組成（含有率：％）

SiO2Al2O3Fe2O3

TiO2

CaO

MgO

Na2O

K2 O

LOI

67.0

19.2

3.16

0.54

0.38

0.51

0.65

2.51

6.02

常滑窯業技術センター

三河窯業試験場鈴木

研究テーマ：水ひ粘土の調査及び基礎性状測定
担当分野：無機材料−4−

陽子 (0566-41-0410)

愛産研ニュース8 月号（2009.8）

金属フタロシアニン錯体内包触媒について
１．はじめに途だけではなく、分子構造に由来する機能性

フ タ ロ シ ア ニ ン は 1928年 に ス コ ッ ト ラ ンにも注目されています。その一つに脱臭触媒

ドの染料会社で見つけられた、有機環状化合機能があります。しかし、金属フタロシアニ物の一種です。フタロシアニン分子は、全体ン錯体は会合しやすい性質があるため、活性が共役二重結合系を形成した巨大な環状構造部位の表面積が小さくなり、触媒効果が発揮をしているため、結合はきわめて安定です。

しにくいという欠点があります。そこで脱臭

通常、巨大環の中心には図１に示す各種の金触媒の機能向上のため、名古屋工業大学の増属イオン(Ｍ)が配位して、錯体を形成します。

田秀樹教授らはシップインボトル法（瓶の中に、瓶の口よりも大きい船の模型を組み立てることに例えられる）により、ゼオライト骨格中に金属フタロシアニン錯体の単分子を合成する手法で、図２に示すゼオライト中に金属フタロシアニン錯体を内包する触媒を開発しました。この触媒は光触媒とは異なり、光図１

金属フタロシアニン錯体がなくても常時脱臭機能があり、悪臭物質を分解除去するので長年にわたって効果が持続

金属フタロシアニン錯体は水に不溶で、紫外すると期待されています。

線にも強いうえ、強く呈色するため、耐候性

当センターでは、名古屋工業大学などとのに優れた顔料として使用されます。代表的な共同研究で、金属フタロシアニン内包脱臭触

ものは中心に銅イオンが配位したフタロシア媒を活用した内装用不焼成調湿セラミックス

ニンブルーで、道路標識、新幹線の車体の青建材の開発を行っています。

色顔料として使われています。

参考文献

２．金属フタロシアニン錯体内包触媒

中原勝儼 (1985)

色の科学

培風館

金属フタロシアニン錯体は顔料としての用

図２

金属フタロシアニン錯体内包触媒（増田秀樹

平成20年度客員研究員指導資料より）

常滑窯業技術センター 開発技術室 深澤 正芳 (0569-35-5151)
研究テーマ：金属フタロシアニン内包脱臭触媒を活用した内装用不焼成調湿セラミックス建材の開発担当分野 ：セラミックス−5−

愛産研ニュース

お知ら

8 月号（2009.8）

せ●「パテントセミナー2009 in 蒲郡」の参加者を募集しています
知的財産権を身近なものに感じていただくため、県と日本弁理士会東海支部、蒲郡市、蒲郡商工会議所が共催で３回シリーズのセミナーを開催します。
参加料は無料ですので、ふるってご参加下さい。
①8 月 22 日（土）「知っていますか？知的財産権」②9 月 5 日（土）「特許権の権利範囲はどこまで及ぶ？」③9 月 26 日（土）
「あなたの権利を活用するには」※ いずれも時間は 13 時 30 分〜16 時、場所は蒲郡市民会館 中会議室です。

●愛知県技術開発交流センターのご案内
愛知県技術開発交流センターは、中小企業の取り組みを支援するための開放型施設です。研究開
発、技術交流、情報収集、人材育成などにご利用ください。
【施設の概要】交流ホール、交流会議室、交流サロン、展示ホール、研修室（３室）、共同研究室（５室）、情報検索室（３室）、資料コーナー等【利用日時】
土・日・祝日を除き９時〜２１時（但し１２月２９日〜１月３日は休館）○ 詳しくはホームページ
http://www.pref.aichi.jp/0000023445.html○ お問い合わせ先
愛知県産業労働部新産業課 知的財産グループ
電話 052-954-6350（ダイヤルイン）○ 詳しくはホームページ
http://www.aichi-inst.jp/html/kouryu/index.html○ お問い合わせ先
愛知県産業技術研究所
電話0566-24-1841 FAX0566-22-8033※「共同研究室」に空室があります。
共同研究室の利用面積は 61 ㎡で、１日当たりの利用料金は 3,600 円、利用時間は、午前 9 時から午後 9 時までです。

●特許電子図書館利用方法説明会を開催します
皆様の特許検索のお手伝いをするために、特許図書館の利用方法についての説明会を開催します。
【開催日時・場所】
開催開催場所
ｺｰｽ名
開催日
時間
平成 21 年
15 時〜 産業技術研究
入門ｺｰｽ
9月14日(月) 17 時
所第１会議室平成 21 年
初級ｺｰｽ
9月15日(火) 13 時〜
愛知県技術開平成 21 年
15 時
中級ｺｰｽ
発交流ｾﾝﾀｰ
9月16日(水) 及び研修室１15時〜
意匠
平成 21 年
商標ｺｰｽ 9月17日(木) 17 時
海外
平成 21 年
特許ｺｰｽ 9月18日(金)※ 入門ｺｰｽ以外の 13 時〜15 時と 15 時〜17 時は 2 回とも同一内容の説明です。
また開催場所の住所ははどちらも、刈谷市恩田町 1 丁目 157 番地 1 です。

【対象】簡単なパソコン操作ができる方（但し「入門コース」を除く）【申込期限】平成２１年９月７日(月) 必着【受 講 料】無料○ 詳しくはホームページ
http://www.pref.aichi.jp/0000026095.html○ お問い合わせ・申し込み先
愛知県産業技術研究所 企画連携部
電話 0566-24-1841 FAX 0566-22-8033

−6−

設

備

紹介

気象環境試験機（平成２０年度 日本自転車振興会補助事業 競輪補助設備）（エスペック株式会社製）
本装置は、温度・湿度の気象環境を単独に、または、組み合わせて人工的にその中に作り出す（再現する）ことができる容器構造の装置です。使用環境をシミュレーションし、耐久性や信頼性を確認する試験、製品に及ぼす影響を分析・評価することができます。
特に本装置は、前面ドアに大型の観測窓を有しており、試験槽内の観察が容易になっています。
主な仕様
温度範囲：−40 〜 ＋120℃
湿度範囲：20 〜 98％rh
内寸法：幅 1,000×高さ 1,000×奥行 800 ㎜
床面耐荷重：100 ㎏、棚板耐荷重：50 ㎏／段