高分子化学グループの特徴について教えて下さい。

私たちグループの一番の特徴は、メンバーが多彩な研究背景を持っていることです。分析のみを専門としていたのではなく、以前は新材料の開発を行っていた者も多く、それゆえチームで材料評価を行う際には、それぞれが全く違った視点から解析を行い、意見を交わし合います。企業の方がお持ちになった未解決課題でも、シナジー・チームワークで突破できると実感しています。

産総研の材料評価が持つ「強み」は何ですか。

産業用材料の課題を解決するためには、一歩踏み込んだ分析が必要です。ただ分析のデータを提供するだけでは、本当の意味での企業連携とは呼べません。例えば劣化解析であれば、分析データのみならずその因果関係を考察し、なぜそうなってしまったのかメカニズムを解明する。そして更に、今後適切な機能を発現させるためにはどのような指針で材料設計を行うべきか・・・に至るまでご相談にのるのが役割だと思っています。企業の研究開発や経営戦略に寄り添った形で私たちの技術を提供できれば、本望です。

産総研のネットワークについて教えて下さい。

地域企業の支援には、何より地域に根ざした公設試との連携が必要です。公設の試験研究機関等（公設試）と産総研は、相互連携を通じた産業の発展を目的とする「産業技術連携推進会議（産技連）」を組織しており、私は長年、その中の高分子分科会で、公設試の方々と連携しての材料評価を行っています。各研究機関が枠を超えてタッグを組むことで、これまでにも多くの課題を解決し、新たなイノベーションを産んでいます。

産技連を通じた連携による、具体例を教えて下さい。

例えば、福井県の地場産業の防草シートに関する事例があります。福井県公設試内のイノベーション拠点「福井サイト」に持ち込まれた事案でしたが、物性評価は公設試、植物の生育に関しては大学、化学構造解析や劣化試験の妥当性検証は産総研つくば、と複数の機関が連携して解明に当たりました。その結果、敷設されていた実際のサンプルと、加速劣化した耐候性試験との比較により、実環境での耐久性との相関について知見が得られております。

主に行っている材料評価技術について教えて下さい。

各種分光法や光散乱法、ナノ力学計測法を駆使して、様々な材料の表面構造や特性を評価する手法の開発に取り組んできました。評価対象とする材料は、高分子材料や金属ナノ粒子などの人工材料からDNAやタンパク質に代表される生体材料まで、幅広く取り扱っています。最近では、物質の質量を正確に測定することが可能な質量分析法を取り入れ、樹脂材料の微細構造を評価する技術開発にも取り組んでいます。

今までに解析を行った事例を教えて下さい。

ポリエステル樹脂の構造解析法の開発に取り組んでいます。最近では質量分析法をもとに、複数のモノマー成分から構成されるポリエステル鎖において、特定のモノマー成分がどのように分布しているのかを明らかにする手法を開発しました。ポリエステル樹脂のなかには、自然環境で分解する生分解性プラスチックとして近年注目を集めているものがあります。開発した解析技術は、このようなポリエステル樹脂が生分解が進行する過程で、どのような変化が生じて崩壊・分解にいたるのかを理解する一助となるものと期待しています。

主に行っている材料評価技術について教えて下さい。

主にレオメータのボール治具やトライボロジーセルを用いて、食感評価を行います。口腔内を模倣したセッティングで食感の異なるサンプルを測定することで、異なる食感の特徴をデータとして取り出すことができます。またカプセル化技術では、食品をはじめ日用品、化学素材、化粧品等、マイクロメートルからセンチメートルサイズのカプセル内に材料を閉じ込めることで、機能成分の隔離や徐放性の制御、液体を空気中に取り出す等の付加価値を材料に付与することができます。

どのような企業の方に、貢献できると思いますか。

特に食感評価や食材のカプセル化を通して、食品の付加価値を向上させたいと考えておられる企業の方に貢献できると思います。例えば、食感評価によって、データを通してある食品の特徴を他食品と差別化することができます。また例えば、液体調味料をカプセルに閉じ込めることで、箸でつまめる調味料を作ることもできます。食感評価やカプセル化によってどのような価値が付与できる可能性があるか、といったご相談も歓迎します。お持ちの材料の特徴を見極めながら、きめ細かい支援を心がけています。

主に行っている材料評価技術について教えて下さい。

高分子材料の機能発現や劣化に関する「なぜ」を化学構造の視点から解明するべく、分析技術の構築を行っています。材料の物性は界面構造に左右されることが多く、その解析は非常に重要なポイントとなりますが、従来の分析技術では解析が困難である場合があります。私たちは顕微分光や質量分析等の分析技術、そこから得られたスペクトルの解析に独自のデータ解析技術を組み合わせる、画期的な界面構造の解析技術を開発しています。

特に注目している材料がありますか。

以前は無機材料の合成を専門として研究していたこともあり、有機・無機２つの材料が複合した高分子複合材料に着目しています。代表的な複合材料として、繊維強化樹脂などが挙げられますが、高分子、無機材料それぞれを強化するだけでは機能は適切に発現しません。無機材料と高分子材料が接触する界面を正しく接着させることが非常に重要になります。高分子の専門家としての視点とともに、無機材料の視点からの解析も行うことができるのが私の強みだと思っています。

主に行っている材料評価技術について教えて下さい。

主に、バイオマス資源から合成されたバイオマスプラスチックや、生分解性プラスチックについて研究を行っています。特に、高分子の高次構造とプラスチック材料の生分解速度や劣化速度との相関を中心に調べており、生分解速度制御技術の開発を試みています。X線回折では結晶化度や結晶構造、結晶配向度を、陽電子消滅寿命測定法では高分子の自由体積サイズを測定し、各種物性や機能性との相関解明を目指しています。

どのような企業の方に、貢献できると思いますか。

現在、マイクロプラスチックによる海洋汚染問題や石油資源の枯渇問題、地球温暖化問題など、多くの環境問題がプラスチックをとりまいています。このような背景から、現在の汎用プラスチックからバイオマスプラスチックや生分解性プラスチックへの転換を検討されている企業の方もいらっしゃると思います。私たちのグループで行っているバイオマスプラスチックや生分解性プラスチックの評価技術が、少しでもそういった企業の皆さんのお役に立てたら嬉しいです。

主に行っている材料評価技術について教えて下さい。

産業用のプラスチック・ゴム材料は、構造の異なるプラスチック材料、添加剤、無機フィラー等が用途に応じて複雑にブレンドされているため、従来の分析手法では、評価が困難である場合があります。私たちは、こうした産業用の材料の機能発現や劣化をもたらす分子構造の変化を解析・評価する分析技術の構築に取り組んでいます。例えば私が開発した、発生ガス-高分解能質量分析法とデータインフォマティクスを組み合わせた手法では、複合材料中に含まれる劣化成分の精密分子構造と存在比を同時に評価することができます。

どのような企業の方に、貢献できると思いますか。

プラスチック・ゴム材料を取り扱う材料メーカーの皆様に幅広く貢献できると考えています。私たちの分析技術をご活用いただくことで、材料の機能発現や劣化の要因となるメカニズムを化学構造の視点で解釈することが可能になります。高機能・高耐久性の材料開発の迅速化や、優れた製品であることの保証に役立ちます。ぜひお気軽にご相談ください。