Since 2020

古谷昌研究室（有機・高分子材料研究室）

福井工業高等専門学校物質工学科

2025.04.27更新

English ver.　🔰学生向け　Instagram

お知らせ：過去のお知らせは，こちら．

・専攻科１年岡田さんが，「日本化学会第105春季年会（2025.03.28 関西大学千里山キャンパス）」にてポスター発表しました．（2024.04.27）

・「第58回原産年次大会（2025.04.08, 09 東京国際フォーラム）」において，専攻科２年岡田さんが，学生パネリストとして参加しました．（2025.04.27）

・専攻科２年岡田さんが，2024年度材料技術研究協会学生論文賞を受賞しました．おめでとうございます！（受賞日：2025.04.26）

・古谷昌教員が，2024年度材料技術研究協会論文賞を受賞しました．これからもがんばります！（受賞日：2025.04.26）

研究室について：シンプルな分子・反応設計に基づいて，刺激に「応答する」高分子材料　や　環境に「適応する」高分子材料　の研究に取り組んでいます．また，プラスチックごみ問題の解決に貢献するべく，「劣化していく」高分子材料　に関する調査・研究も進めています．私たちが行なうすべての研究の根底には，環境問題（特に，プラスチックごみ問題）の解決に貢献したい，という思いがあります．

【研究キーワード】

刺激応答，環境適応，UV硬化，SS結合，平衡反応，解体性接着材料，万能型接着材料，プラスチックごみ．

メンバー（と各人の研究対象）：敬称略，アイウエオ順

専攻科生

2ES 岡田（擬態分子構造）

2ES 松井（万能型UV接着材料）

本科生

5C 有馬（糖鎖分散材料）

5C 音（解体性接着材料）

5C 丹羽（プラスチック劣化因子）

2025.04.23 撮影（タイトル：右肩上がりで行こう！）

研究内容：

(1) 刺激に「応答する」高分子材料

加温と微小応力で「解体する」光接着材料　…接着剤は，工業製品の軽量化に大いに貢献してきました．特に，光接着剤は短時間・非加熱・局所的な接着が可能で，産業界で重要な役割を果たしています．しかし，一度接着させたものを解体することは困難であり，再使用（リユース）や再利用（リサイクル）の妨げになっています．そこで近年当研究室では，ジスルフィド（SS）結合どうしの交換反応に着目し，これを組み込むことで解体性を付与した光接着材料を提案しています．室温下で使用しているときは，SS結合は共有結合として接着層の強度を高く維持します．一方，使用後100℃程度で加熱したときは，SS結合どうしの交換反応が活発になり，わずかな応力印加で接着層が解体します．さらに，接着対象の表面に残った接着層は，再び100℃程度で加熱すれば再接着に使用可能となります．

重金属イオン添加で「変色する」吸着材料　…水中や空気中の汚染物質を確実に除去する技術は，人々の健康的な生活や持続可能な社会の実現に欠かせません．当研究室では，重金属イオンや有害タンパク質との強い相互作用を期待して，多数のSS結合を組み込んだUV硬化膜などを作製し，様々な有害物質に対する吸着能を評価しています．吸着の過程で膜の着色や不透明化が見られたことから，有害物質の除去剤としての応用の他，有害物質センサーとしての応用も考えています．

(2) 環境に「適応する」高分子材料

表面特性に対し「平衡反応で適応する」光接着材料　…接着剤，特に光接着剤の重要性については，前述した通りです．軽量化が常に求められる工業製品における素材の多様化や複合化に伴い，異種材を強固に接着できる万能型接着材料の開発が盛んに行なわれています．当研究室では，平衡反応を起こす種々の化学構造（例：2-メルカプトピリジル基）を，接着層中の高分子側鎖に導入することを提案しています．このような化学構造は，極性などの周囲環境に応じて可逆的に変化することができるため，接着対象と接着層の界面における相互作用が最大化し，結果的にどのような接着対象においても高い接着強度を実現できると考えています．

(3)「劣化していく」高分子材料

プラスチックごみの劣化因子の調査　…近年，環境汚染物質の一つとして注目されるようになった，マイクロプラスチック．それらの多くは，プラスチックごみが自然環境中で光，熱，外力などの刺激に曝され，次第に断片化・細分化されることで発生します．しかし，その過程の詳細については明らかになっていません．そこで当研究室では，プラスチック製品やプラスチックごみの力学特性や化学特性を多角的に評価し，どのような刺激がどのようにプラスチックに作用していくのか，ということについて考察しています．

研究設備：

引張試験機（株式会社エー・アンド・デイ社製，MCT-2150）

UV-LED光源（シーシーエス株式会社製，EFICET 8332C，AC8366-365，AC8312C，波長365 nm単色，～1 W/cm²@Φ12 mm & W.D. 30 mm）

UV光源（Analytik Jena GmbH社製，3UV^TM-36UVLamp，254, 302および365 nmで波長切替可）

光量計（ウシオ電機株式会社製，UIT-250/UVD-C365およびUVD-C254）

UVメーター（株式会社マザーツール社製，UV-340A，290～390 nm，～19,990 mW/cm²）

アプリケーター（テスター産業株式会社製，SA-201）

マイクロメーター（株式会社ミツトヨ製，MDQ-30MX，最小表示量：0.001 mm，計測可能範囲：0～30 mm）

分析用電子天秤（株式会社エー・アンド・デイ社製，BM-5，最小表示量：0.001 mg，計測可能範囲：～5.2 g）

卓上ハンドミクロトーム（ケニス株式会社製，THK）

ガラスプレートカッター（大成化光株式会社オーエムラボラトリー製）

卓上多本架遠心機（株式会社トミー精工製，LCX-200，最高回転数：4500 rpm）

定温乾燥器（アズワン株式会社製，EO-450V，最高加熱温度：300℃）

ホットマグネットスターラー（IKAジャパン株式会社製，C-mag HS7 digital，最高表面温度：500℃）

ホットプレート（アズワン株式会社製，HHP-140D，最高表面温度：250℃）

鉛筆ひっかき硬度試験器（株式会社佐藤商事社製，MJ-PHT，6B～9H対応）

接触角計（株式会社エキシマ社製，SImage Entry 6，水・有機溶媒ともに対応可）

水質計（東亜ディーケーケー株式会社製，MM-42DP，pH・EC・ORP測定用）

紫外可視分光光度計（UV-Vis，Agilent Technologies社製，Cary60）

デジタルドライデシケーター（太洋株式会社製，TDD-S600CPC，15～40%RH@25℃ ± 5%RH）

クールインキュベーター（株式会社生田産業社製，A0601-2V，5～60℃ ± 1℃，2室独立制御）

マイクロスコープ（ケニス株式会社製，UM05）

ゲル浸透クロマトグラフ（GPC，共通機器，日本ウォーターズ株式会社製，Breeze QS System，キャリア溶媒：DMF with LiBr (10 mM)，分子量4,000,000まで対応可）

差動型示差熱天秤（TG-DTA，共通機器，株式会社リガク社製，Thermo plus EVO II TG8120）

高感度示差走査熱量計（DSC，共通機器，株式会社リガク社製，Thermo plus EVO II DSC8230）

核磁気共鳴装置（NMR，共通機器，Bruker社製，AVANCEIII 400 MHz）

フーリエ変換赤外吸収測定装置（FT-IR（透過，全反射），共通機器，Perkin Elmer社製，Spectrum100）

ホットステージシステム（共通機器，メトラー･トレド株式会社製，HS82）

水晶振動子マイクロバランス（QCM，共通機器，セイコー･イージーアンドジー株式会社製，QCM922A（本体），CN-40A（クールインキュベーター））

ガスクロマトグラフ質量分析計（GC-MS，共通機器，株式会社島津製作所製，GC-17A with GCMS-QP5050）

超微小押込み硬さ試験機（機械工学科，株式会社エリオニクス，ENT-1100a）

エレクトロスプレーイオン化/大気圧化学イオン化質量分析計（ESI/APCI-MS，松井栄研究室，株式会社エービー・サイエックス社製，API2000）

マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析計（MALDI-TOF-MS，松井栄研究室，Bruker社製，MicroflexLRF）

紫外可視分光光度計（UV-Vis，松井栄研究室，株式会社日立ハイテクサイエンス社製，U-0080D）

研究業績：2019（令和元）年度までの研究業績は，こちら．福井高専着任～2023（令和5）年度までの研究業績は，こちら．

(1) 学術雑誌等に発表した論文（レフリー付）

2024（令和6）年度

1. 大江悠人、野澤颯一郎、古谷昌大、片岡智哉、「人口分布及び気象条件を考慮した国内一級河川流域内での微細プラスチック発生ポテンシャルの評価」、土木学会論文集 2025, 81(16), ID: 24-16091.

2025（令和7）年度

(2) 論文（専門分野外），論説，展望，解説など

2024（令和6）年度

なし.

2025（令和7）年度

(3) 学会発表など

2024（令和6）年度

1. [依頼]○古谷昌大，「可逆的に開裂する化学構造を活用した解体性接着剤の開発」易解体性接着のトレンドと分子、材料設計技術第4講（技術情報協会Webセミナー）．

2. ○古谷昌大¹，北濵茉輝人¹，片岡智哉²，「ボトルキャップごみの材料特性の経時変化」1Pb092，第73回高分子学会年次大会（仙台国際センター）．¹福井高専，²愛媛大学．

3. ○岡田ひなた，古谷昌大，「2-アミノピリジル基を有するメタクリルモノマーを用いた光接着材料の作製」1Pe065，第73回高分子学会年次大会（仙台国際センター）．

4. ○松井実玖，古谷昌大，「ヒドロキシピリジル基を有するメタクリルモノマーを用いた光接着材料の作製」1Pf066，第73回高分子学会年次大会（仙台国際センター）．

5. ○松井実玖，笛吹渉，古谷昌大，「ヒドロキシピリジル基の化学特性を活かした光接着材料の作製」P40B，創立60周年記念日本接着学会第62回年次大会（富山国際会議場）．

6. [依頼]○古谷昌大，「熱的可逆反応を利用した解体性接着材料の研究」易解体性接着材料第3部（AndTech WEBセミナー）．

7. ○古谷昌大¹，北濵茉輝人¹，片岡智哉²，「ボトルキャップごみの材質変化の年間観察」4P017，日本化学会近畿支部2024年度北陸地区講演会と研究発表会（福井工業大学）．¹福井高専，²愛媛大学．

8. ○大江悠人¹，野澤颯一郎²，古谷昌大³，片岡智哉¹，「人口分布及び気象条件を考慮した国内一級河川流域内での微細プラスチック発生ポテンシャルの評価」S15-091，第69回水工学講演会（富山県民会館）．¹愛媛大院理工，²愛媛大工，³福井高専．

9. ○古谷昌大，鷲田圭司，内田大智，「SS結合の性質を活用した光接着材料の開発」No.8，JOINTフォーラム2023（鯖江市嚮陽会館）．

10. ○Hiroto Oe¹，Soichiro Nozawa¹，Dai Yamazaki²，Masahiro Furutani³，Tomoya Kataoka¹，“A Hydrological Approach for Estimating the Accumulation and Leakage of Nanoplastic and Microplastic Particles Generated by Ultraviolet Exposure” H33L-1084, AGU24（Walter E. Washington Convention Center）．¹Ehime Univ.，²The Univ. Tokyo, ³NIT, Fukui College.

11. ○岡田ひなた，古谷昌大，「2-アミノピリジル基の化学特性を活かした万能型光接着材料の作製」PB-3vn-09，日本化学会第105春季年会（関西大学千里山キャンパス）．

12. 松井実玖，○古谷昌大，「ヒドロキシピリジル基を含有する光接着材料の作製および評価」PB-3vn-10，日本化学会第105春季年会（関西大学千里山キャンパス）．

2025（令和7）年度

アクセス：物質工学科新棟２階（実験室＆居室）　地図

OB・OG：敬称略，アイウエオ順

０期生（５名）

内田大智（材・準学士），坂口元弥（材・準学士），田中新（生・準学士），前野華子（生・準学士）：2020（令和2）年度卒業

鷲田圭司（材・学士）：2021（令和3）年度修了

進路…豊橋技術科学大学工学部，信越化学工業株式会社，豊橋技術科学大学工学部，東京農工大学工学部，福井大学大学院

1期生（４名）

市橋太志（材・準学士），千京律斗（生・準学士），土井開矢（生・準学士），西端千遼（材・準学士）：2021（令和3）年度卒業

進路…KBセーレン株式会社，福井高専専攻科，三洋化成工業株式会社，柳井化学工業株式会社

２期生（４名）

岩本侑季美（生・準学士），笛吹渉（材・準学士），北濵茉輝人（材・準学士），畑朋輝（生・準学士）：2022（令和4）年度卒業

進路…信越化学工業株式会社，長岡技術科学大学工学部，長岡技術科学大学工学部，関西電力株式会社

3期生（4名）

岡田ひなた（材・準学士），河野真琴（生・準学士），中川景介（材・準学士），松井実玖（生・準学士）：2023（令和5）年度卒業

進路…福井高専専攻科，信越化学工業株式会社，東レ株式会社，福井高専専攻科

4期生（2名）

江﨑心渚（材・準学士），髙島桔梗（材・準学士）：2024（令和6）年度卒業

進路…カゴメ株式会社，日東シンコー株式会社

※ 材…材料工学コース，生…生物工学コース．

教員紹介：古谷昌大（ふるたにまさひろ）　准教授

出身地 …福井県坂井市

出身大学 …東京理科大学理工学部工業化学科（現創域理工学部先端化学科）

学位 …博士（工学）東京大学

　論文題目：Development of Functional Molecules Based on Interaction of Amino Acid Side Chains with Group 11 Metals

　　　　　（アミノ酸側鎖と第11族金属の相互作用に依拠した機能性分子の開発）

専門 …有機材料化学，高分子化学

所属学会 …高分子学会，日本化学会，日本接着学会，材料技術研究協会，アメリカ化学会，化学工学会，日本高専学会，繊維学会

座右の銘 …人間万事，塞翁が馬．

夢 …○ラえもんの○みつ道具（化学系）を作ること．

TOP へ