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Oct. 2020

材料の科学と工学

インタビュー

浅井研究室（東京工業大学）

プロフィール
所在地：東京都目黒区大岡山 2-12-1-S8-43
電話：03-5734-2432，FAX：03-5734-2431
Web：http://www.op.titech.ac.jp/lab/asai/index.html
Staff (E-mail)：
浅井 茂雄 (asai.s.aa@m.titech.ac.jp)
准教授・浅井茂雄
東京工業大学Q1.

赤坂 修一 (akasaka.s.aa@m.titech.ac.jp)

助教・赤坂修一

物質理工学院

材料系

浅井研究室

研究室の概要についてお聞かせ下さい．

されています．このように環境に優しい高分子材料である

高分子材料は，工業分野等様々な分野において広く利用

PLA をより広い用途で利用するためには物性の改善が必要されており，現代の私たちの生活に必要不可欠な材料です．

であり，そのためには結晶化等による構造制御が重要です．

また，現在重要な課題となっているエネルギーや環境問題

PLA には鏡像異性体のポリ-L-乳酸（PLLA）とポリ-D-乳酸においても，高分子材料も含め材料が大きな役割を担って（PDLA）があり，PLLA と PDLA から形成されるステレオ

います．当研究室では，導電性，イオン伝導性，生分解性なコンプレックス(SC)結晶は PLLA のみから形成されるホモ

ど，様々な機能を有する高分子あるいは高分子系複合材料結晶より約 50℃高い融点をもっています．この SC 結晶のを対象に，その構造と物性との関係，目的の物性を得るた形成を利用することにより PLA の結晶高次構造を制御するめの材料設計，構造を制御するための方法などについて，ことも検討しています．
また，高圧 CO2 を利用したマイクロセルラープラスチッ

幅広く研究を行っています．

クについての研究も行っています．これは，高分子固体中Q2.

研究テーマについてお聞かせ下さい．に約 10 ミクロン以下のサイズの小さな空隙（セル）が形成

現在の研究テーマは，大きく 3 つに分けられます．超臨されている微細発泡体であり，軽量性，断熱性，耐衝撃性に界二酸化炭素を利用した結晶性高分子及び高分子ブレンド優れる等の特長があります．高圧 CO2 処理により様々なマの高次構造形成や物性改善に関する研究，導電性高分子複イクロセルラープラスチックを作製し，結晶高次構造と発合材料に関する研究，振動・騒音対策（制振、防振、吸音、泡構造や物性との関係について調べています．

遮音）材料についての研究です．

Q4. 2 つ目の研究テーマについてお聞かせ下さい．
Q3. 1 つ目の研究テーマについてお聞かせください．
様々な結晶性高分子や高分子ブレンドを高圧 CO2（液体導電性の高分子材料として，2 種類の導電性材料について研究しています．

CO2 または超臨界 CO2）雰囲気という特殊な条件下で結晶

1 つ目は，ナノカーボン充填系導電性高分子複合材料で化させ，その時の結晶化挙動，形成される結晶高次構造，ます．これは，高分子中にカーボンブラック粒子，炭素繊維，た，それにより発現する物性について研究しています．最カーボンナノチューブ等の導電性フィラーを分散させた複近では，高圧 CO2 処理したポリ乳酸（PLA）や PLA ブレン合材料です．この材料について，高分子中でのフィラーのドの構造と物性について調べています．PLA は，再生可能分散状態と電気特性との関係，それらの制御方法などにつな資源である植物を原料として生産することができる植物いて研究しています．また，高圧 CO2 を利用し，導電性マ由来の高分子であり，また，生分解性を有し，環境及び生体イクロセルラーコンポジットも作製しています．
2 つ目は，イオン伝導性高分子材料です．これは，ポリエへの適合性が高いカーボンニュートラルな材料として注目(190)

Vol. 57 No. 529

浅井研究室（東京工業大学）

ーテル系の高分子とアルカリ金属塩等からなり，イオン伝また，振動計測に関する知見を活かした，ラム波の伝搬導性をもつ材料です．リチウムイオン電池の電解質膜とし挙動を用いた，フィルム，不織布，織物の力学物性評価法ての研究が一般的ですが，当研究室では，通常の環境下でや，衝撃吸収のメカニズム解析のための振り子型衝撃試験使用できる一般的な導電性材料として注目しています．高機の作製と評価など，測定法に関する研究も行っています．

分子ブレンドの技術を用いて微細な高次構造や相構造を制御し，力学的強度に優れ，大気中でも安定に使用できるイオン伝導性の高分子ブレンドを作製しています．
また，PLA の構造制御に関する知見を活かし，これらの導電性材料のベースとなる高分子の一部に PLA を用いています．ここまでの研究テーマの概略図を図 1 に示します．

図 2 板振動型吸音材料（CPE, 1.9mm 厚）の吸音率と振動変位の周波数依存性

Q6.

研究の環境や設備についてお聞かせ下さい．

図 1 研究テーマの概略図

研究室には，広角 X 線回折装置，小角 X 線散乱装置，光Q5. 3 つ目の研究テーマについてお聞かせ下さい．

光顕微鏡，熱分析装置（DSC, TGA），動的粘弾性測定装置，振動・騒音は，我々の身近な社会問題の一つであり，その引張試験機，インピーダンス測定システム，直流電導度測対策は古くから望まれています．対策手法としては，制振・定システム，超臨界 CO2 処理システム，ロール混練機，小防振・吸音・遮音があり，それらに適用される材料について型プレス成型機，紫外線照射装置，垂直入射吸音率測定シ研究しています．それぞれ材料に要求される物性が異なる

ステム，小型残響箱，損失係数測定システム，ミクロトー

ため，機能発現に結び付く構造・物性を明らかにし，新たなム，イオンスパッタ装置等があります．また，各種解析や計材料の創出，発現メカニズムの解明，設計指針の確立を目測制御用に開発したオリジナルソフトウェアもあります．

散乱測定装置，FTIR，パルス NMR，走査型電子顕微鏡，偏指した研究を行っています．研究対象としては，有機ハイQ7.

ブリッドによる制振材料，高分子の積層板やナノファイバ

教育方針についてお聞かせ下さい．

ー不織布による吸音材料，圧電性を利用した制振・吸音材

研究室では，通常週 2 回のゼミを行っており，各学生は料，音響メタマテリアル技術を用いた防振・遮音材料など文献紹介と研究報告を行います．先ほどお話ししましたよがあります．

うに，当研究室では比較的多様な研究テーマに取り組んで振動・騒音の評価では，市販の装置だけでは測定できないます．研究室全員が参加する研究報告会では，実験結果いことが多く，加振源や音源，各種センサ，治具を組み合わについての考察や今後の方針についての議論を行うというせて測定します．図 2 に，市販の吸音率測定装置とレーザ目的以外に，全てのテーマについて全員が積極的に議論にードップラー振動計を組み合わせて計測した，1.9mm 厚の加わることで，広い視野とコミュニケーション能力を養う塩素化ポリエチレン（CPE）の吸音率と測定中の振動挙動をことを期待しています．

示します．固有振動数において，吸音を示すことが確認され，振動挙動から，吸音率を算出することができました．材

お忙しい中インタビューに応じて頂きました．期して感料物性と振動挙動は定式化されていますので，材料物性と謝の意を表します．

吸音特性の関係が明らかとなり，設計指針を立てることが（日本材料科学会できました．
(191)

編集委員長渡邊充広）