高分子化学を駆使して“はたらく表面”を創り出す

有機高分子化学研究室
— ポリマー合成と表面改質、添加剤設計 —
Organic Polymer Synthesis and Chemistry Lab.
— Polymer Synthesis, Surface Modification, and Design of Plastic Additive —


私たちは、有機化学反応を利用し、次の2つを主軸とした研究を行っています。 さらに詳しく
  • 表面に高分子を生やすことによる材料の表面改質
  • プラスティックの劣化を防ぐ添加剤の合成
We study mainly two main themes by applying organic chemical reactions. More information
  • Functionalize material surfaces by grafting polymer
  • Synthesis more efficient plastic additives for preventing the degradations.

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「汚れない まな板があったら…。」
「部品同士を何度も貼ったり剥したりできたら…。」
このような身近な課題の解決や、根本的な化学・物理現象の探求のため、私たちは<高分子化学>を駆使して多角的に研究を行っています。その主軸のひとつがポリマーブラシです。この表面は、水中での防汚性、フジツボ幼生の付着力低減化、可逆的な接着、基板の低摩擦化、微粒子の分散性向上など、多くの有用な特性を示し、将来、様々な場面で活用されることが期待されています。このような技術の発展や現象の理解のために、当研究室はこれからも尽力してまいります。


有機高分子化学研究室 応用化学科 工学院大学| 小林元康・山口和男
Organic Polymer Synthesis and Chemistry Lab.| Motoyasu KOBAYASHI and Kazuo YAMAGUCHI
Department of Applied Chemistry, Kogakuin University, Hachioji, Tokyo, Japan 192-0015

ニュース ― 受賞・投稿論文・学会発表・展示会出展

  • 2020年8月1日
    高分子学会発行の学会誌「高分子」に小林元康先生の寄稿が掲載されました。
    ○小林元康
    高分子科学最近の進歩「高分子ブラシによる表面の機能化と課題」
    高分子 2020年、69巻8月号、402-406. ISSN0454-1138
    この記事では、ポリマーブラシの特徴や機能、関連研究を俯瞰しました。当研究室の最近の研究成果として、ポリマーブラシを付与した微粒子を用いて表面をコーティングする手法もご紹介しました。このコーティング法は、耐久性のあるポリマーブラシを簡便かつ大面積に調製する手法として期待されます。今後も益々の研究進展のため、一層尽力して参ります。
  • 2020年6月18-19日
    「2020年度(第58回)日本接着学会年次大会」(開催中止)の講演要旨集に2件の研究成果を投稿しました。
    ○塩本昌平(D3)、伊藤嶺(学部卒業生)、和田健太郎(M2)、山田悟史(高エネルギー加速器研究機構)、小林元康
    「中性子反射率測定による銅/ポリマーブラシ界面の構造解析」、ポスター発表P24B
    ○小林元康、山口由佳(修士課程修了性)、野方靖行(電中研)
    「走査プローブ顕微鏡による生体キプリス幼生の一時付着力測定と飼育環境依存性」、口頭発表A-5
  • 2020年6月10-12日
    「2020年繊維学会年次大会」(開催中止)の講演要旨集に2件の研究成果を投稿しました。
    ○小林元康、伊藤大晟(M1)
    「高分子電解質グラフト化微粒子による水中摺動潤滑の検討」、口頭表2E16
    ○竹内奏瑛(M2)、小林元康
    「PS/PMMAミックスブラシ固定化微粒子の調製とその凝集構造解析」、ポスター発表1P104
  • 2020年5月27-29日
    「第69回高分子学会年次大会」(開催中止)の講演要旨集に3件の研究成果を投稿しました。
    ○竹内奏瑛(M2)、中野澪(学部卒業生)、山口和男、小林元康
    「表面グラフト化微粒子を用いたポリマーブラシ表面の構築」、ポスター発表2Pf050
    ○小宮拓海(M1)、山口和男、小林元康
    「インバースホスホリルコリン基を有するポリマーブラシの水和膨潤膜厚の塩濃度依存性」、ポスター発表1Pc091
    ○塩本昌平(D3)、山口和男、上原広貴、田中賢(以上2名 九大先導研)、高羽洋充、小林元康
    「水和状態におけるコリンホスフェート型双性イオンポリマーの示差走査熱量分析と安定立体配座の考察」、口頭発表2H15
  • 2020年3月18日
    「2020年度日本付着生物学会総会・研究集会」(開催中止)の講演要旨集に研究成果を投稿しました。
    ○山口由佳(M2)、塩本昌平(D2)、小林元康(以上 工学院大)、野方靖行(電中研)
    「キプリス幼生の一時付着力の飼育環境依存性」
    フジツボのキプリス幼生を異なる塩分濃度の海水中で保管した場合、付着力にどのような影響が現れるのかを検討しました。
  • 2020年2月8日
    国立科学博物館 主催の「2020化学実験講座」にて、「鈴木カップリングを用いた蛍光物質の合成とソルバトクロミズム~化学グランプリ2019二次選考より~」と題した実験教室を行いました。
    2019年8月開催の化学グランプリに出題された実験の一部を参加者の方々と体験しました。鈴木・宮浦カップリングを用いて蛍光分子を合成し、この分子をトルエンやクロロホルム、エタノールなど10種類の有機溶媒に溶解させました。すると、溶媒ごとに青色や、緑色、黄色、橙色と鮮やかな発光が観察されました。参加者の皆さんは心ゆくまでスマホやカメラでその様子を撮影され、ソルバトクロミズムの美しさを堪能できたことと思います。
    科博での化学実験講座の様子。鈴木カップリングを用いた蛍光物質の合成とソルバトクロミズム~化学グランプリ2019二次選考より~」講師 工学院大学 小林元康
  • 2020年1月30日
    前本梨紗さん(4年)が地域貢献事業「科学教室」(毎年8月開催)にて顕著な教育的効果を修めたとして、当大学科学教育センターから最優秀学生表彰を授与されました。
    前本さんは、当研究に所属する前から課外活動としてScience Create Projectに加わり、子供たちへ科学をわかりやすく伝える努力をしてきました。2019年度の科学教室でも、当研究室が主催する演示テーマで多くの子供たちと楽しくコミュニケーションを取り、化学や実験の面白さを伝えてくれました。
    2019年度 科学教室のアルバム
  • 2020年1月7日
    「鶴田禎二先生生誕100周年記念フォーラムThe 100th Anniversary of the Birth of Professor Teiji Tsuruta-バイオ界面における水分子の役割の解明と材料設計指針の創成・製品化へ-」(会場:九州大学伊都地区)にて、発表を行いました。
    ○塩本昌平(D2、工学院大)、上原広貴(九大先導研)、田中賢先生(九大先導研)、小林元康(工学院大)
    題目:「コリンホスフェート型ポリマーの合成とその分子間相互作用と水和構造解析」
    ホスホベタイン型ポリマーに関する研究成果といたしまして、ホスホリルコリン型単分子膜とコリンホスフェート型ポリマーブラシとの凝着力測定(Mihara, S.; Kobayashi, M.; et al. Langmuir, 2019, 35, pp 1172-1180.にて発表)、およびコリンホスフェート型ポリマーの示差走査熱量測定による水和水の定量に関してご説明いたしました。
  • 2019年12月21日
    工学院大学 化学系同窓会 主催の「化学の夕べ」(会場:八王子キャンパス)にて、NHKの番組「凄ワザ!」に出演した際の経験をお話させていただきました。
    題目: 「ポリマーブラシと汚れないまな板-NHK凄ワザ!収録奮闘記-」
    講演者:塩本昌平(D2)
    凄ワザ撮影のために調製したポリマーブラシ グラフト プラスチック試料。 工学院大学  汚れないまな板
    写真:NHK「凄ワザ!」の準備中に調製したサンプル。その数は395に上ります。
    導入としてポリマーブラシの説明を聞いていただいた後、番組収録の準備・本番の裏話をご紹介しました。今となっては笑い話ですが、まな板へのポリマーブラシ修飾という課題が如何に困難であったかをお伝えすることができたと思います。そして最後にフジツボ幼生の凝着力測定についてもお話ししました。盛り沢山の内容となりましたが、聴講してくださいました化学系同窓会の皆様、学生の方々にとって、ポリマーブラシの面白さ・将来性が感じられた機会となりましたら幸いです。
  • 2019年11月30日
    高分子学会関東支部 企画の学会 2nd G'L'owing Polymer Symposium in KANTO (GPS-K2019、会場:東京理科大学葛飾キャンパス)にて1件の英語口頭発表を行いました。
    ○Shohei Shiomoto (D2), Kazuo Yamaguchi, Hiroki Uehara (Kyushu Univ.), Masaru Tanaka (Kyushu Univ.), and Motoyasu Kobayashi,
    "DSC Characterization of Hydrated Polymer Containing Inverse Phosphorylcholine"、英語口頭発表: C03
    この研究では「インバースタイプのPoly(MPC)の水和」について熱分析(DSC)を用いて明らかにしました。九州大学 先導物質化学研究所 田中賢先生 研究室と共同で行っております。
  • 2019年11月29日
    バイオミメティクスに関する国際学会 8th Nagoya Biomimetics International Symposium (NaBIS、会場:名古屋工業大学)にて、1件の発表を行いました。
    ○Natsumi Shimobeppu (B4), Shohei Shiomoto (D2), Motoyasu Kobayashi, "Molecule Interaction between Polymers Bearing Phosphorylcholine and Cholinephosphate in Water", 英語ポスター発表.
    発表の内容は、コリンホスフェート型双性イオンポリマーブラシの合成およびMPCポリマーとの凝着力に関するものでした。
  • 2019年11月21日-23日
    本学の海外協定大学 南台湾科技術大学(台湾)での出張講座 Kogakuin Univ. Lecture Series “BiotechnologyResearch”にて小林元康教授が講義を行いました。
  • 2019年11月22日
    第91回武蔵野地区高分子懇話会(会場:首都大学東京)にて2件のポスター発表を行いました。
    ○竹内奏瑛(M1)、田中慎一郎(卒業生)、小林元康先生、「異種ポリマーグラフト化微粒子の調製とそれを用いた基板表面の被覆化」、ポスター発表
    ○小宮拓海(B4)、三原沙織(卒業生)、小林元康先生、「コリンホスフェート型双性イオンポリマーブラシの水和膨潤膜厚の塩濃度依存性」、ポスター発表
    武蔵野地区高分子懇話会2019 工学院大学 小林元康 ポリマーブラシ 微粒子 ポスター発表
    武蔵野地区高分子懇話会2019 工学院大学 小林元康 ポリマーブラシ 微粒子 ポスター発表 武蔵野地区高分子懇話会2019 工学院大学 小林元康 ポリマーブラシ 微粒子 ポスター発表
  • 2019年10月30日
    The 6th Innovation Forum of Advanced Engineering and Education (IFAEE-6、会場:工学院大学八王子校舎、主催:工学院大学先進工学部)にて、1件の発表を行いました。
    ○Taisei Ito (B4), Kazumasa Otuka (卒業生), Kazuo Yamaguchi, Motoyasu Kobayashi,
    "Novel Lubrication System Based on Ion-conteining Polymer-grafted Nano-Particle in Water", 英語ポスター発表S2-7.
    発表の内容は、ポリマーブラシを固定化した微粒子による潤滑性に関するものです。 IFAEE 2019 工学院大学 潤滑に関する研究発表
  • 2019年9月4日
    14th International Triennial Conference on the Science and Technology of Adhesion and Adhesives (Adhesion'19. 会場:イギリス、ブリストル)にてフジツボ幼生の凝着力測定に関する1件の発表を行いました。
    ○Motoyasu Kobayashi, "Adhesion Force Measurement of Live Cypris by AFM Under Wet Condition"、Oral: Session 4-Paper 3.
  • 2019年10月6日
    日本化学会秋季事業 第9回CSJ化学フェスタ2019(会場:タワーホール船堀)にて2件の発表を行いました。
    ○山口由佳(M2)、塩本昌平(D2)、小林元康先生、野方靖行(電中研)「走査プローブ顕微鏡を用いたキプリス幼生の一時的付着行動における直接凝着力測定」、ポスター発表P6-091.
    ○黒須千咲子(M2)、山口和男先生、小林元康先生、「ルイス酸存在下におけるグリシジルメチルエーテルの開環アニオン重合」、ポスター発表P6-093.
  • 2019年9月4日
    14th International Triennial Conference on the Science and Technology of Adhesion and Adhesives (Adhesion'19. 会場:イギリス、ブリストル)にてフジツボ幼生の凝着力測定に関する1件の発表を行いました。
    ○Motoyasu Kobayashi, "Adhesion Force Measurement of Live Cypris by AFM Under Wet Condition"、Oral: Session 4-Paper 3.
  • 2019年8月29日、30日
    「イノベーション・ジャパン2019~大学見本市&ビジネスマッチング~」(8月29日、30日、東京ビッグサイト青梅展示棟Bホール)のナノテクノロジー分野に、「汚れが落ちる表面技術」と題して出展しました。イノベーション・ジャパンとは、JSTとNEDOが主催する国内最大規模の産学マッチングイベントです。
    小林元康先生、前本梨紗、菊地彩音がポリマーブラシに関する説明と演示実験を行いました。実験では、ラー油で汚れたポリマーブラシ固定化ガラス基板を水槽に沈めるだけで油滴が浮き上がり、基板から剥離する様子をご覧に入れました(本ホームページ内の動画を見る)。また、ポリマーブラシ表面には海洋付着性生物のフジツボ キプリス幼生が付着しにくい様子をビデオでご紹介しました。
    77名の方が名刺を交換してくださり、400名以上の方が資料をお持ち帰りくださいました。多くの方にポリマーブラシについて知って頂く機会となりました。ご来場くださいました方々には厚く御礼申し上げます。
    イノベーションジャパン2019 工学院大学 小林元康 ポリマーブラシによる汚れない表面技術
  • 2019年8月19日-20日
    化学グランプリ2019 二次選考(「夢・化学-21」委員会・日本化学会主催・工学院大学 共催)が工学院大学八王子キャンパスにて開催されました。化学に関してトップクラスの全国の中・高校生76名が参加し、鈴木-宮浦カップリングによる蛍光分子の合成を主題とした実技選考に臨みました。参加者にとっては、TLCなどの慣れない実験操作もありましたが、果敢に健闘する姿が見られました。2日目のエクスカーションでは、Diels-Alder反応の実験を通して、大学レベルの化学を楽しむことができました。選考の準備や監督、補助では、当 有機高分子化学研究室メンバーもお力添えいたしました。
    化学グランプリ2019 エクスカーション 工学院大学 Diels-Alder反応 鈴木-宮浦カップリングによる蛍光分子の合成
    写真:エクスカーションでのDiels-Alder反応の実験の様子
  • 2019年6月20日
    2019年度(第57回)日本接着学会年次大会(会場:北九州国際会議場)にて1件の発表を行いました。
    ○小林元康先生、三原沙織(卒業生)、「ホスホベタイン型双性イオン高分子電解質の合成と分子間相互作用」、口頭発表B-11
  • 2019年6月17日、18日
    イオン性ポリマーに関する国際学会 4th International Conference on Bioinspired and Zwitterionic Materials (ICBZM 2019. 会期 June 16-19, 2019. 会場 Rolduc Abbey, Kerkrade, The Netherlands)にて1件の発表を行いました。
    ○Shohei Shiomoto (D2), Kazuo Yamaguchi, Hiroki Uehara (Kyushu Univ.), Masaru Tanaka (Kyushu Univ.), and Motoyasu Kobayashi,
    "Thermal Analysis of Bound Water Restrained by Poly(2-methacryloyloxyethyl inverse-phosphorylcholine)"、Poster: P-22
    この研究は「インバースタイプのPoly(MPC)の水和挙動」を明らかにすることを目的としており、九州大学 先導物質化学研究所 田中賢先生 研究室と共同で行っております。
    本発表は学会にて"Elsevier 3rd Poster Prize"を受賞しました。大変栄誉に思うとともに、今後も研究の発展に尽力したいという気持ちがさらに強くなりました。
    ICBZM 2019 Poster Prize ポスター賞 塩本昌平 Shohei Shiomoto
  • 2019年6月5日
    2019年繊維学会年次大会(会場:タワーホール船堀)にて3件の発表を行いました。
    ○小林元康先生、田中慎一郎(卒業生)、「異種ポリマーグラフト化微粒子の合成と凝集構造形態」、口頭発表2E07
    ○小林元康先生、義岡勇人(卒業生)、「パラ置換スチレンのATRP におけるアセトキシスチレンの特異性」、ポスター発表1P101
    ○塩本昌平(D2)、小林元康先生、「微細親水パターン表面における先行薄膜の水平方向発展挙動」、口頭発表1B11
  • 2019年5月30日
    第68回高分子学会年次大会(会場:大阪国際会議場)にて2件の発表を行いました。
    ○小林元康先生、駒田拓哉(卒業生)、山口和男先生(工学院大)、「3-アルキルチオフェンの表面グラフト共重合とその表面形態の観察」、ポスター発表2Pa057
    ○塩本昌平(D2)、山口和男先生(工学院大)、上原広貴さん、田中賢先生(九大先導研)、小林元康先生(工学院大)、「インバースホスホリルコリン基を有する双性イオンポリマーの水和状態の示差走査熱量分析」、ポスター発表2Pf076
  • 2019年3月26日
    2019年度日本付着生物学会 研究集会(会場:東京海洋大学 品川キャンパス)にて1件の口頭発表を行いました。
    山口由佳(M1)・塩本昌平(D1)・〇小林元康先生(工学院大)・野方靖行先生(電中研)、「走査プローブ顕微鏡を用いたキプリス幼生の一時的付着行動における凝着力測定」
  • 2019年3月19日
    2018年度大学院生優秀論文として、塩本昌平(D1)投稿の以下の論文が表彰されました。(工学院大学ホームページへ)
    "Time Evolution of Precursor Thin Film of Water on Polyelectrolyte Brush"
    Langmuir, 2018, 34 (35), pp 10276–10286. DOI: 10.1021/acs.langmuir.8b02070
    IP = 3.789 (2018年8月時点)

    工学院大学2018年度大学院生優秀論文 塩本昌平 Shohei Shiomoto

  • 2019年3月8日
    平成30年度生体医歯工学共同研究拠点成果報告会(会場:東京医科歯科大学)にて1件のポスター発表を行いました。
    小林元康先生、由井伸彦先生(東京医科歯科大学)、〇和田健太郎(B4)、三原沙織(卒業生)、「双性イオン型ポリメタクリルートの上限臨界溶液温度測定」
  • 2019年3月2日
    関東高分子若手研究会2018年度 学生発表会(会場:東京工業大学)にて1件のポスター発表を行いました。
    〇 和田健太郎(B4)、三原沙織(卒業生)、山口和男先生、小林元康先生「インバースホスホリルコリン基を有するポリマーの合成とその表面特性解析」
  • 2019年2月9日
    義岡勇人さんらの論文がPolymer Journal誌にアクセプトされました。タイトルは"Deviant Polymerization Behavior of 4-Acetoxystyrene Found Through a Detailed Study on the ATRP of para-Substituted Styrenes"です。
    Polym. J., in-press.
  • 2018年12月15日
    1st G'L'owing Polymer Symposium in KANTO (GPS-K2018、会場:早稲田大学西早稲田キャンパス)にて1件のポスター発表を行いました。
    〇 Shohei Shiomoto, Kazuo Yamaguchi, Motoyasu Kobayashi "Wetting Dynamics of Water and Ionic Liquid on Ion-Containing Polymer Brush Surface"
  • 2018年12月6日
    The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018、会場:広島国際会議場)にて1件のポスター発表と2件の口頭発表を行いました。
    〇 Yuka Yamaguchi, Shohei Shiomoto, Kazuo Yamaguchi, Yasuyuki Nogata, Motoyasu Kobayashi "Adhesion Force Measurement of Tentacles of Live Cypris by Scanning Force Microscopy" (ポスター発表)
    〇 Shohei Shiomoto, Kazuo Yamaguchi, Motoyasu Kobayashi "Dynamics of Water Spreading on Micro-Patterned Polyelectrolyte Brushes Surface" (口頭発表)
    〇 Motoyasu Kobayashi, Saori Mihara, Kazuo Yamaguchi "Evaluation of Adhesive Interaction of Polymer Brushes Containing Phosphorylchorine and Choline Phosphate Groups" (口頭発表)
  • 2018年11月30日
    The 7th Nagoya Biomimetics International Symposium (NaBIS、会場:名古屋工業大学)にて1件のポスター発表を行いました。
    〇 Shohei Shiomoto, Yuka Yamaguchi, Kazuo Yamaguchi, Yasuyuki Nogata, Motoyasu Kobayashi "Adhesion Force of Cypris Tentacles on Polymer Brushes in Sea Water"
  • 2018年11月15日
    第89回武蔵野地区高分子懇話会(会場:電気通信大学)にて以下の2件のポスター発表を行いました。
    〇和田健太郎(B4)、三原沙織(卒業生)、山口和男先生、小林元康先生「生体膜分子を規範とした双生イオン高分子の合成と分子間相互作用」
    〇塩本昌平(D1)、山口和男先生、小林元康先生「ポリマーブラシ表面における濡れ広がり挙動」

  • 2018年11月1日
    当大学にて開催の第5回先進工学部イノベーションフォーラム(IFAEE)で以下の2件のポスター発表を行いました。
    〇和田健太郎(B4)、三原沙織(卒業生)、山口和男先生、小林元康先生「インバースホスホリルコリン基を有するポリマーブラシの合成と分子間相互作用」
    〇山口由佳(M1)、小林元康先生「研究紹介 ポリマーブラシ薄膜による表面改質 防汚・接着・摩擦・親水化」

  • 2018年10月23日
    第8回CSJ化学フェスタ2018(会場:タワーホール船堀)にて以下の2件の発表を行いました。
    〇駒田拓哉さん(M2)、山口和男先生、小林元康先生「表面グラフト重合による導電性共役系高分子の合成」ポスター発表
    〇田中慎一郎さん(M2)、三原沙織さん(卒業生)、山口和男先生、小林元康先生「インバースホスホリルコリン基を有するポリマーブラシの合成と分子間相互作用」ポスター発表
  • 2018年10月17日-19日
    諏訪圏工業メッセ2018 (会場:長野県 諏訪湖畔 諏訪湖イベントホール)に出展しました。小林元康先生、駒田拓哉さん、田中慎一郎さん(M2)、塩本昌平さん(D1)がポリマーブラシの防汚性や接着機能についてデモ実験を交えて、説明しました。たくさんの企業の方々や学生の皆様がブースを訪れてくださいました。誠にありがとうございました。

  • 2018年10月18日
    第66回レオロジー討論会(会場:福岡市博多区リファレンス駅東ビルにて塩本昌平さん(D1)が「高分子電解質ブラシ微細流路における水の先行薄膜のダイナミクス」と題して口頭発表を行いました。
  • 2018年9月5-6日
    12th European Adhesion Conference and 4th Luso-Brazilian Conference on Adhesion and Adhesives (開催地ポルトガル)にて以下の2件の発表を行いました。
    義岡勇人さん(D3) "Adhesion behavior of polymer brushes by proton donor-acceptor interaction" ポスター発表
    義岡勇人さん、青木優人さん、野中健介さん、小林元康先生 "Thermal adhesion by polymer brushes with various molecular weight distribution and graft density" 口頭発表

  • ※ 所属課程・学年の表し方。D:博士後期課程、M:修士課程、B:学部生。数字は学年。
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