【抄録】

研究報告2022 目次【抄録】

機械・材料技術部◆ Effect of Degree of Unsaturation in Vegetable Oils on Friction Properties of DLC Coatings◆ In situ crystallization of CHA / FAU zeolites on volcanic stone in the absence of organic agents◆ In situ observation of evolution of internal structure of alumina during sintering by swept-source OCT◆ Transparent Y-alpha SiAlON:Ce3+ Ceramics Fabricated by Low-Temperature Liquid Phase Sintering

Technique
電子技術部◆ Ni板の親水化に対するプラズマ照射の効果

化学技術部◆ Lysine-glucose Maillard reaction products promote longevity and stress tolerance in Caenorhabditis elegans via

the insulin/IGF-1 signaling pathway◆ パラコート処理が線虫の体内活性酸素および抗酸化酵素活性に与える影響◆ ボイセンベリーおよびボイセンベリー含有アントシアニン類の抗糖化作用

川崎技術支援部◆ Decomposition of Gaseous Styrene Using Photocatalyst and Ozone Treatment◆ 光触媒式小型空気清浄機による飛沫除去挙動の評価

48

KISTEC研究報告2022

【抄録】◆Effect of Degree of Unsaturation in Vegetable
Oils on Friction Properties of DLC Coatings
機械・材料技術部 材料物性グループ
吉田 健太郎
解析評価グループ
長沼 康弘
東京工業大学加納 眞

この手法において、軽石はゼオライトの原料としての役割と多孔質な支持体としての役割を担っており、作製するゼオライト複合体は軽石のマクロ孔とゼオライトのマイクロ孔を併せ持つ。本研究の結果、マイクロ孔の径が 0.38 nm に揃った CHA型ゼオライトと、0.74 nm に揃った FAU 型ゼオライトを作り分けることができた。また、ゼオライトの生成に伴い、複合体の比表面積が軽石原料の数十～数百倍に向上した。さらに、アンモニウムイオンを対象とした吸着実験において、ゼオライト複掲載紙：Tribology Online, Vol. 16, No. 4(2021)210.

合体が市販のゼオライト粉末よりも高い除去能を示した。

近年、有機酸を含む様々な種類の植物油と DLC膜の組み合わせが摩擦を減らすのに効果的である◆In situ observation of evolution of internal
structure of alumina during sintering by sweptsource OCT

ことが報告されているが、植物油潤滑剤の化学構造の違いと摩擦低減との関係についての詳細な報告はほとんどない。そこで著者らは、不飽和度の異なる植物油について、水素含有 DLC(a-C:H)膜と水素フリーDLC(ta-C)膜 2 種類の摩擦特性への影響を評価した。 評価した全植物油において ta-C 膜は、機械・材料技術部 材料物性グループ
高橋 拓実
横浜国立大学坂本 文香、多々見 純一、飯島 志行

a-C:H 膜および未コート材よりも著しく低い摩擦係数を示した。 ta-C 膜については、一価不飽和脂肪酸の含有量が高い植物油で最も低い摩擦係数を示した。X 線光電子分光分析(XPS)および飛行時間

掲載紙：Int. J. Appl. Ceram. Tec., 19(2), 11711179 (2022)型二次イオン質量分析(ToF-SIMS)を用いて、ta-C 膜の摩擦面を分析した結果、C-OH 結合からなる表面層の形成を確認し、これらの結合の検出強度が増加するにつれて、より低い摩擦係数を示すことがセラミックスの焼結をその場で観察することは、内部構造の発達を含む焼結挙動を理解し、優れたわかった。

特性を有するセラミックスを作製するために重要である。しかし、高温の成形体や焼結体の内部構造をマイクロメートルオーダーの分解能で高速その場観察する研究はこれまで行われていませんでし◆In situ crystallization of CHA / FAU zeolites
on volcanic stone in the absence of organicagents

た。ここでは、波長掃引型の光コヒーレンストモグラフィー（OCT）を用いて、Al2O3 成形体の焼結中の内部構造の変化を観察した。OCT によるその場観察により、密度分布の発達や粗大な気孔の成長

機械・材料技術部 ナノ材料グループ
小野 洋介
鹿児島県工業技術センター
増永 卓朗、袖山 研一など、焼結中に内部構造が変化することが明らかになった。また、OCT 像から焼結収縮率や相対密度を得ることができた。一次粒子径の異なる造粒物を添加、積層した成形体の焼結中の内部構造を

掲 載 紙 ： Microporous and Mesoporous
Materials, Vol.328, 111500 (2021)

OCT で観察した結果、高温での緻密化の進行に伴い、不均一な領域が発達していることが確認され日本は 100 以上の活火山を持つ火山大国である。

た。これらの結果は、波長掃引型 OCT を用いた成形体の焼結挙動のその場観察が、焼結中の内部構

本研究では、火山噴出物である軽石の新規な有効利用法を提案する。軽石を水酸化ナトリウム水溶造の変化をリアルタイムで観察することができる新規な技術であることを示している。

液に投入して 100℃程度で加熱することにより、軽石表面にゼオライトを生成させ軽石と複合化した。

49

KISTEC研究報告2022

【抄録】◆Transparent Y-alpha SiAlON:Ce3+ Ceramics
Fabricated by Low-Temperature Liquid Phase
Sintering Technique

プラズマ照射時間によって，Ni 板上の Ni-W めっき膜の剥離の有無が変化した．親水性とめっき膜の剥離の有無の関係を調べるため，プラズマ照射時間を変化させた Ni 板表面を FT-IR と XPS を用いて分析・検討した．FT-IR の分析結果では，水酸機械・材料技術部 材料物性グループ
高橋 拓実、横内 正洋
横浜国立大学
佐野 由紀、多々見 純一、飯島 志行

基により Ni 板の表面が親水化されたと考えられる．
また，XPS の分析結果では，酸素プラズマによるNi 板表面の炭化水素の除去と Ni 板表面が親水性を示す Ni2O3 に変化したことの 2 点が Ni 板表面の掲載紙：ECS J. Solid State Sci. Technol. 10086008 (2021)

親水性を変化させた一要因と考えられる．そして，プラズマ照射による Ni 板表面の親水化が，Ni-W めっき膜のつきまわりを改善し，Ni-W めっき膜の密着性の改善に寄与したと考えられる．

固体照明や光源の高出力化に伴い、耐熱性に優れた透明性と蛍光性を兼備するセラミックス基板が求められている。エンジニアリングセラミックスである α-SiAlON は、安定化イオンの導入でフォトルミネッセンスを示すことが知られているが、αSiAlON のバルク単結晶を得ることは不可能である。
そこで本研究では、高出力固体半導体光源用の波◆ Lysine-glucose Maillard reaction products
promote longevity and stress tolerance inCaenorhabditis elegans via the insulin/IGF-1
signaling pathway

長変換部材として、透明な Y-α SiAlON:Ce3+セラミックスを作製した。この目的のために、均質で緻密

Issei Yokoyama
Ou Setoyama
Ayumi Urakawa
Momo Sugawara
Yaqi Jia
Yusuke Komiya
Jun Nagasao
Keizo Arihara

な成形体を用いて、ガス加圧焼結、次いで低温での熱間等方加圧を実施した。特に、周期的な冷間等方圧加圧により、成形体の密度と均質性が高まり、低温での緻密化が促進され、焼結時の気孔の消失が効率的に行われるようになった。低温緻密化により結晶粒成長が抑制された結果、高い直線透過率を有する Y-α SiAlON:Ce3+セラミックスを得ることに成功した。この透明な Y-α SiAlON:Ce3+セラミッ
クスは、Ce3+の 5d-4f 遷移によるフォトルミネセンスを示した。発光強度のピーク波長は Ce3+の濃度

掲載紙：Journal of Functional Foods Vol.87,
pp.104750 (2021)に依存し、発光色は青色から青緑色の範囲であった。

The

Maillard

reactionisassociatedwiththedevelopment of distinct flavors and colors during foodprocessing and cooking. This reaction generates
numerous chemical compounds, including antioxidants.
Caenorhabditis elegans is a model organism for◆Ni 板の親水化に対するプラズマ照射の効果studying aging; its lifespan is prolonged by antioxidants.
In this study, we investigated the effects of lysine-

電子技術部 電子材料グループ
安井 学、黒内 正仁、金子 智
機械・材料技術部 解析評価グループ
長沼 康弘
化学技術部 環境安全グループ
田中 聡美、加藤 千尋

glucose Maillard reaction products (LG MRPs) on C.
elegans lifespan. Our results showed that LG MRPs
prolonged the lifespan in a dose-dependent (0.001–0.1M) and improved the reduction of age-related
movements. Reactive oxygen species and fat
accumulation were decreased upon treatment with LG

掲載紙：表面技術, Vol.72 No.12, pp.716718(2021)

MRPs. LG MRPs treatment also improved oxidative andheat stress tolerance. Furthermore, mRNA expression of50

KISTEC研究報告2022

【抄録】daf-16 which relates to the longevity and its target genes(sod-3, ctl-1, hsp-12.6, and hsp-16.2) was increased.

◆ Decomposition of Gaseous Styrene Using
Photocatalyst and Ozone Treatment

These results suggest that LG MRPs might contribute tolongevity via the insulin/insulin-like growth factor
signaling pathway in C. elegans.

川崎技術支援部 材料解析グループ
濱田 健吾
落合 剛
青木 大輔
阿久津 康久平林 康男◆パラコート処理が線虫の体内活性酸素および抗酸化酵素活性に与える影響化学技術部 バイオ技術グループ
瀬戸山 央

掲載紙：Catalysts, Vol.12, No.3, pp.316(2022)

掲載紙：科学・技術研究, 10 巻, 1 号, pp.4144 (2021)

Because photocatalysis has strong oxidation abilities
in redox systems, it has been applied to indoor air
purification. However, intermediate products are

ヒトの体内で過剰に生じた活性酸素（ROS）は酸化ストレスとして作用し、老化の要因となるこ

produced during the photocatalytic oxidative
decomposition of aromatic compounds with benzeneとが明らかになっている。モデル生物である線虫においても、ROS と老化に深い関わりがあること

rings. Therefore, it is essential to improve decomposition
performance and evaluate the intermediate productsが明らかとなっている。本研究では 2.5～10 mMのパラコート処理が線虫に与える影響について、produced for practical applications. Herein, we describe
the decomposition performance of ozone, photocatalyst,

体内の ROS 生成及び抗酸化酵素（SOD、CAT）活性に着目して解析を行った。その結果、パラコー

and their combination, under the target gas of styrene.
Using a one-pass mini reactor, decomposition

ト処理の期間が長いほど、またパラコート濃度が高いほど体内 ROS 生成量が増加し、SOD 活性がperformance was evaluated by analyzing the output gas
in the reactor and observing the styrene removal, the上昇することを明らかにした。

amount of carbon dioxide produced, and thecomposition of a small amount of intermediate products.
The combination of ozone and photocatalyst showed themost significant performance, completely decomposing◆ボイセンベリーおよびボイセンベリー含有アントシアニン類の抗糖化作用

in the photocatalyst and removing odor components inozone. Moreover, we demonstrated that decomposition
performance could be evaluated by observing slightamounts of intermediate products in the exhaust gas. We

化学技術部 バイオ技術グループ
瀬戸山 央

believe that this research provides insights into thepractical application of photocatalysis and ozone

掲載紙：食生活研究, 41 巻, 6 号, pp.338-346(2021)

oxidation technologies in air purifiers and theirperformance management, with particular emphasis on
the decomposition of odor compounds.

ボイセンベリーはベリー類の中でも大きく加工性に優れている。本研究は、ボイセンベリーの抗糖化性およびボイセンベリー含有アントシアニン類の抗糖化性への寄与を明らかにすることを目的◆光触媒式小型空気清浄機による飛沫除去挙動の評価とした。その結果、ボイセンベリーには蛍光性AGEs 生成抑制作用および CMA 生成抑制作用が川崎技術支援部 材料解析グループ
落合 剛
大阪府立大学工学研究科
秋吉 優史

認められ、抗糖化作用があることが明らかとなった。また、ボイセンベリーに含まれるアントシアニン類が蛍光性 AGEs 生成抑制作用に関与していることが明らかとなった。

51

KISTEC研究報告2022

【抄録】

綿野 哲
掲載紙：エアロゾル研究, Vol.36, No.4,pp.263-272(2021)
A small air cleaner with the visible-light-responding
photocatalyst was developed. This air cleaner isspecialized in removal of the splashed droplets whichflies between facing peoples to cope with various
infectious diseases. Photocatalyst of a tungsten trioxidesystem which response efficiently to visible-light wassprayed on a conventional nonwoven fabric filter with avisible-light LED module and a silent type fan areapplied. The photocatalyst was excited by visible-lightto generate active oxygen that oxidizes and decompose
various organic matters. In this study, the physicalperformance of the air purifier was estimated, 1) theremoval action of splashed droplets from the oral cavity
with special motion-picture system, 2) evaluation of thetransmittance of droplets to the filter and 3) droplets
capture performance in a clean bench. Furthermore,
performance of the photocatalyst system was evaluatedby formaldehyde gas decomposition rate in a smallchamber. As a result, droplets of 5 micrometers or more
can be removed effectively by the small air purifier, and
it is considered that the virus contained in the droplets
caught by the filter will be inactivated with thephotocatalyst by degrees.

52

KISTEC研究報告2022