(57)【要約】【課題】セメント系無機質基材部であっても、安定で優れた融雪効果を奏し、融雪、融氷のためのコストを抑制することができる融雪塗料構造を提供すること。【解決手段】無機質系基材部の表面側に融雪塗料の塗布による発熱塗膜層が形成され、発熱塗膜層の表面には無機質系塗料または遮熱塗料の塗布によるコーティング層が配設されている融雪塗装構造であって、発熱塗膜層には通電手段が配設可能とされている融雪塗装構造とする。【選択図】  図１
2015034460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機質系基材部の表面側に融雪塗料の塗布による発熱塗膜層が形成され、発熱塗膜層の表面には無機質系塗料または遮熱塗料の塗布によるコーティング層が配設されている融雪塗装構造であって、
発熱塗膜層には通電手段が配設可能とされていることを特徴とする融雪塗装構造。
【請求項２】
発熱塗膜層が形成される融雪塗料は、樹脂とニッケル粉、並びにアミノ酸およびセルロースのうちの少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１に記載の融雪塗装構造。
【請求項３】
発熱塗膜層が形成される融雪塗料は乾燥状態の抵抗率が１０-3〜１０-1Ω・ｃｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載の融雪塗装構造。
【請求項４】
無機質系塗料は、シリコーン系コーティング剤であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の融雪塗装構造。
【請求項５】
発熱塗膜層の膜厚は２０〜１００μｍの範囲内、コーティング層の膜厚は１０〜１５０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の融雪塗装構造。
【請求項６】
無機質系基材部はセメント系絶縁材であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の融雪塗装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、融雪塗料を利用した融雪塗装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、積雪地域において、屋根に積もった雪の融雪を目的として様々な屋根材が提案されている。具体的には、例えば、特許文献１には、アルミニウムまたは合金からなる屋根材であって、その上側表面に伝熱面積を増大させるための凹凸面が形成され、かつ、その下側表面にセラミックス溶射層または黒色系塗料の被膜層を有する融雪用屋根材が記載されている。
【０００３】
さらに、特許文献２には、膜構造建造物の室内側の膜の表面に、プライマーを塗布した被塗膜面に合成樹脂エマルジョン組成物に黒鉛質炭素及び感熱電気抵抗組成物をフィラーにした発熱塗料を塗布して発熱塗膜層を積層し、この上に同種合成樹脂エマルジョン組成物に圧縮強度６００ｋｇｆ／ｃｍ2以上で嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ3、融点１５００℃以上のセラミック微細中空粒子を配合してなる断熱塗料を塗布して断熱層を形成せしめ、この表面に上塗り塗料を塗布して表面保護塗膜層とし、発熱塗膜層に通電することを特徴とする膜構造、鉄骨構造建造物等の融雪方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平9-228575号公報
【特許文献２】特開2006-169929号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のような屋根材は特殊な形状、被膜組成であるため、汎用性に欠け、コストを抑制することが難しいという問題がある。また、特許文献２の融雪方法の場合、発熱塗膜層の発熱が不安定になる場合があり、必ずしも十分な融雪効果が得られないという問題があった。
【０００６】
そして、従来より屋根材として使用されているセメント系無機質材等のセメント系ルーフィングの場合については、これまでのところ高性能で施工性も良好な融雪構造についてはほとんど実現されていないと言ってよい。
【０００７】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、セメント系無機質材を主とするルーフィングの場合でも、安定で優れた融雪効果を奏し、融雪のためのコストを抑制することができる改善された新しい融雪構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、無機質系基材部の表面側に融雪塗料の塗布による発熱塗膜層が形成され、発熱塗膜層の表面には無機質系塗料または遮熱塗料の塗布によるコーティング層が配設されている融雪塗装構造であって、発熱塗膜層には通電手段が配設可能とされている融雪塗装構造であることを特徴としている。
【０００９】
前記の発熱塗膜層が形成される融雪塗料は、樹脂とニッケル粉、並びにアミノ酸およびセルロースのうちの少なくとも一種を含有することが好ましい。
【００１０】
また、発熱塗膜層が形成される融雪塗料は、乾燥状態の抵抗率が１０-3〜１０-1Ω・ｃｍの範囲内であることが好ましい。
【００１１】
無機質系塗料は、シリコーン系コーティング剤であることが好ましい。
【００１２】
そして、発熱塗膜層の膜厚は２０〜１００μｍの範囲内、コーティング層の膜厚は１０〜１５０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００１３】
無機質系基材部はセメント系絶縁材であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の融雪塗装構造によれば、セメント系無機質材をルーフィング部材とする場合であっても、安定で優れた融雪効果を奏し、融雪、融氷のためのコストを安く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の融雪塗装構造について、その積層状態について説明した概要断面図である。
【図２】ルーフィング屋根に直接塗布する方式を例示した部分平面図である。
【図３】パネル方式について例示した平面図である。
【図４】実施例２における氷の滑落時間（ｔ）と電圧（Ｖ）との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の融雪塗装構造においては、例えば図１の概要断面図にも例示したように、ルーフィング１（屋根材）としての無機質系基材部の表面に融雪塗料２が塗布されて発熱塗膜層が形成され、この発熱塗膜層の表面には、トップコート３としての無機質系塗料および遮熱塗料のうちの少なくとも１種の塗布によるコーティング層が配設されている。なお、無機質系基材部の表面には、公知の下地シール剤や遮熱塗料によるプライマー層が形成されていてもよい。
【００１７】
そして、前記の発熱塗膜層には、通電手段が配設可能とされている。
【００１８】
ここで、発熱塗装膜が形成される本発明の融雪塗料は、樹脂と、ニッケル粉と、アミノ酸またはセルロースのうちの少なくともいずれかとを含有する。
【００１９】
融雪塗料に含まれる樹脂は、混和性などの他、作業効率や使用条件などを考慮して適宜選択することができる。
【００２０】
具体的には、樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ホットメルト型樹脂系（スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン・イソプレン・スチレンゴム（ＳＩＳ））、スチレン・イソプレン・ブタジエン・スチレンゴム（ＳＩＢＳ）、スチレン・ブタジエン・スチレンゴム（ＳＢＳ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、メチルメタアクリレート・ブタジエンゴム（ＭＢＲ）、スチレン・エチレン・プロピレン・スチレンゴム（ＳＥＰＳ）、スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレンゴム（ＳＥＢＳ）、スチレン・エチレン・エチレン・プロピレン・スチレンゴム（ＳＥＥＰＳ）、ポリアミド樹脂、溶剤型樹脂系（アクリル樹脂）、酢酸ビニル或いは酢酸ビニルとアクリル酸エステル、ベオバ、などが共重合された酢ビ系樹脂、塩化ビニルと酢酸ビニル、エチレン、アクリル酸エステルなどが共重合された塩化ビニル系樹脂、スチレンとアクリル酸エステルなどが共重合されたスチレン系樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコン樹脂、変性シリコン樹脂、水分散型樹脂系（合成ゴム系ラテックスの具体例としてはスチレン・ブタジエンゴムラテックス、アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、メチルメタアクリレート・ブタジエンゴム、クロロプレンゴムなどのカルボキシル変性したもの、湿気硬化型樹脂である変性シリコン樹脂、シアノアクリレート樹脂、ウレタン樹脂などを例示することができる。
【００２１】
また、樹脂には、合成樹脂系エマルジョンである各種アクリル酸エステルなどのアクリル系モノマーを使用して調製されたアクリル酸エステル樹脂系エマルジョン、酢酸ビニル或いは酢酸ビニルとアクリル酸エステル、ベオバなどのコモノマーとを共重合した酢酸ビニル樹脂系エマルジョン、塩化ビニルと酢酸ビニル、エチレン、アクリル酸エステルなどコモノマーとが重合された塩化ビニル樹脂系エマルジョン、スチレンとアクリル酸エステルなどコモノマーとが共重合されたスチレン樹脂系エマルジョン、エチレン・酢酸ビニル共重合系エマルジョンなども含まれる。
【００２２】
なかでも、アクリルシリコン樹脂は、安価で、安定性、耐光性に優れているため、融雪塗料に特に好ましく使用することができる。この場合、必要に応じて界面活性剤や水溶性ポリマーを添加し、ニッケル粉などの導電性金属粉の水分散性を高めることができる。界面活性剤は、導電性金属粉の分散性を考慮して、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性のなかから適宜選択することができる。
【００２３】
さらに、樹脂には、重合触媒、硬化剤などが配合される。
【００２４】
重合触媒としては、過酸化物、アゾビス化合物等が挙げられ、過酸化物としては、例えば過酸化ジブチル、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、クメンハイドロ過酸化物等、アゾビス化合物としては、例えば２，２'−アゾビスイソブチロニトリル、２，２'−アゾビス−２−メチルブチロニトリル、２，２'−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル、２，２'−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロライドなどを例示することができる。
【００２５】
硬化剤としては、ジシアンジアミド系化合物、酸無水化合物（テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルナジック酸無水物、水素化メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二水和物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、グリセリンビス（アンヒドロトリメリテート）モノアセテート、ドデセ二ル無水コハク酸、脂肪族二塩基酸ポリ酸無水物、クロレンド酸無水物）、フェノール系化合物（フェノールノボラック、キシリレンノボラック、ビスＡノボラック、オルソクレゾールノボラック、アミノトリアジンノボラック、トリフェニルメタンノボラック、ビフェニルノボラック、ジシクロペンタジエンフェノールノボラックテルペンフェノールノボラック）、イミダゾール系化合物（２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−エチル−４−メチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−〔２−メチルイミダゾリル−（１）〕エチル−ｓ−トリアジン、２−フェニルイミダゾリン、２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ピロロ〔１，２−a〕ベンズイミダゾール）、イソシアネート系化合物などを例示することができる。
【００２６】
融雪塗料中のニッケル粉の配合量は、塗料全体の１〜２０％であることが好ましい。ニッケル粉は、導電性を有し、電気抵抗を調節することができるため、融雪効果を高めることができる。
【００２７】
さらに、融雪塗料には、例えば、銅粉、銀粉、銀メッキ銅粉などの金属フィラーを配合することができる。特に、銅粉は安価であるため、融雪効果を確保しつつ、コストを抑制することができる。
【００２８】
金属フィラーの配合量は、融雪塗料全体に対して５〜５０％（重量％）の範囲を例示することができ、この範囲であると、融雪塗料のコストを抑えつつ、確実に融雪効果を発揮させることができる。
【００２９】
また、融雪塗料に、銅化合物を配合することもできる。銅化合物は、融雪塗料内で銅イオンの形態で存在することが好ましく、これによって融雪効果を高めることができる。
【００３０】
さらに、融雪塗料には、硝酸銀などの銀化合物を配合することもできる。銀化合物は、融雪塗料中の銀イオンの濃度が１００〜１０００ｐｐｍの範囲となるように調製されることが好ましい。銀イオンの濃度がこの範囲であると、優れた融雪効果を発揮することができる。
【００３１】
融雪塗料に配合することができるアミノ酸としては、銀、銅などの金属（イオン）と反応して錯化合物（アミノ酸金属塩）を形成することのできる中性アミノ酸、塩基性アミノ酸、酸性アミノ酸、含硫アミノ酸、芳香属アミノ酸及び異節環状アミノ酸などを例示することができる。具体的には、好ましいアミノ酸の例としては、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、ルイシン、セリン、アルギニン、グルタミン、グルタミン酸、アスパラギン酸、システイン、メチオニン、フェニルアラニン、ヒスチジン、オキシプロリン、ヒドロキシプロテイン等、及びそれらのエステル類が挙げることができる。なかでも、Ｌ−システインは、銀イオンや銅イオン、金属フィラーとの分子間結合力に優れているため特に好ましい。
【００３２】
さらに、融雪塗料には、セルロースを配合することができる。セルロースは、アミノ酸と同様に、ニッケルイオン、銀イオン、銅イオン、金属フィラーとの分子間結合力を有しており、融雪効果を一層高めることができる。
【００３３】
また、融雪塗料には、カーボンナノ材料を配合することができる。融雪塗料に導電性を有するカーボンナノ材料を配合することで、融雪効果を一層高めることができる。
【００３４】
カーボンナノ材料としては、導電性を有する公知の種々カーボンナノ材料を用いることができ、例えば、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、グラファイトナノファイバー、カーボンナノファイバーなどを挙げることができる。
【００３５】
カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）は、炭素６員環が連なったグラファイトの１層（グラフェンシート）を丸めた円筒状の物質で、ＣＮＴには、１層のみからなる単層ＣＮＴ（ｓｉｎｇｌｅ−ｗａｌｌｅｄＣＮＴ：ＳＷＣＮＴ）と、何層もが同心筒状になった多層ＣＮＴ（ｍｕｌｔｉ−ｗａｌｌｅｄＣＮＴ：ＭＷＣＮＴ）があり、一般に、外径２〜７０ｎｍで、長さが直径の１０2倍以上である円筒状の中空繊維状のものであって、炭素含有ガスの気相分解反応や、炭素棒・炭素繊維等を用いたアーク放電法等によって得られるものである。また、その末端形状は、必ずしも円筒状である必要はなく、例えば円錐状等変形していてもよい。さらに末端は、閉じた構造でも開いた構造のどちらでもよい。
【００３６】
カーボンナノホーンは、カーボンナノチューブに類似した一種であって、特に先端を細く尖らせたものである。これは、両末端の直径が異なり、大きい部分と小さい部分に挟まれた円錐あるいは円錐台状の構造を言うが、製造方法、内包化の方法もカーボンナノチューブに準じて実施することができ、カーボンナノチューブの変形として位置付けることができる。
【００３７】
また、中空形状であるカーボンナノチューブに代えて、グラフェンが中心まで詰まっているカーボンナノファイバーや、コイル形状のカーボンナノコイルを用いてもよい。
【００３８】
このようなカーボンナノ材料は導電性を有しており、融雪塗料に配合することで、融雪効果を確実に高めることができる。
【００３９】
また、カーボンナノ材料の配合量は、例えば、融雪塗料の全体量に対して０.０１〜１０.０％程度の範囲であることが好ましい。カーボンナノ材料の配合量がこの範囲であると、より確実に融雪効果を発揮することができる。
【００４０】
また、本発明の融雪塗料には、必要に応じて、塗料分野で使用されている各種の添加物を添加することができる。例えば、リン酸水素ナトリウムや炭酸水素ナトリウム等のｐＨ調整剤、ｔ−ドデシルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタンや低分子ハロゲン化合物等の分子量調整剤、キレート化剤、可塑剤、有機溶剤等を樹脂混合の前期・中期・後期に添加することができる。
【００４１】
また、ロジン系、ロジン誘導体系、テルペン樹脂系、テルペン誘導体系等の天然系タッキファイヤーや、石油樹脂系、スチレン樹脂系、クマロンインデン樹脂系、フェノール樹脂系、キシレン樹脂系の合成樹脂系のタッキファイヤー、液状ニトリルゴム、シリコンゴム等のゴム成分、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、塩基性炭酸亜鉛、塩基性炭酸鉛、珪砂、クレー、タルク、シリカ、二酸化チタン、三酸化アンチモン等の体質顔料の他、（殺菌剤、防腐剤、消泡剤、可塑剤、流動調整剤、増粘剤、ｐＨ調整剤、界面活性剤、着色顔料、体質顔料、防錆顔料等）を添加してもよい。さらに、耐光性向上を目的として各種の酸化防止剤や紫外線吸収剤を添加しても良い。
【００４２】
また、本発明の融雪塗料には、必要に応じて、カーボンナノ材料や金属フィラーの分散性を高めるための分散剤を添加することも好ましい。
【００４３】
さらに、本発明の融雪塗料には、シリカを配合することもできる。シリカを配合することで耐酸化性を高めることができるため、融雪塗料への添加物として好ましく使用することができる。また、分子間の結合性の観点から、シリカは不整形で多孔質なものが好ましい。
【００４４】
さらに、本発明の融雪塗料には、二酸化チタンを配合することもできる。二酸化チタンは、光触媒作用によって有機物の分解を促進するため、融雪塗料に配合することで抗菌・防汚効果を付与することができるとともに、遮熱効果、融雪効果をも高めることができる。二酸化チタンは、例えば、ルチル（金紅石）、ブルカイト（板チタン石）、アナテース（鋭錐石）の粉砕品などを適宜使用することができるが、なかでも、ルチル（金紅石）は、ブルカイト（板チタン石）、アナテース（鋭錐石）と比較して体積が大きいため安価であり、また、他の物質（例えば銀イオンなど）との結合性が強いため特に好ましい。さらに、酸化チタンを配合する場合には、シリカとともに配合することで酸化力を制御することができるため、両者を併用することが特に好ましい。また、酸化チタンによって、融雪塗料に親水性を付与することができるため、塗布した融雪塗料の表面に水膜を形成することもでき、防汚効果を高めることができる。
【００４５】
本発明の融雪塗料は、特に、ニッケル粉、アミノ酸および／またはセルロースなどが配合されていることで、塗布後の硬化によって形成される発熱塗膜層電気抵抗、熱伝導性が調整されている。本発明の融雪塗料は、塗布後の乾燥状態の抵抗率が10-３〜10-1Ω・cmであり、特に10-2Ω・cmであることが好ましい。融雪塗料の抵抗率がこの範囲であることで、発熱塗膜層への通電によって安定に融雪塗料の温度を２〜２０℃程度に上げることができる。発熱塗膜層へは電極等の通電手段が配設可能とされている。
【００４６】
融雪塗料は、前記ルーフィング１のように、無機質系基材部の表面に塗布されるが、この場合の無機質系基材部は、例えばセメント系絶縁材であってよい。これらは、例えば、窯業系材料で形成したものを用いることができるものであり、例えば、無機質硬化体の原料となる水硬化性膠着材に無機充填剤、繊維質材料等を配合し、成形した後に養生硬化させて作製されるものである。水硬性膠着材としては、特に限定されるものではないが、例えばポルトランドセメント、高炉セメント、高炉スラグ、ケイ酸カルシウム、石膏等から選ばれたものの一種あるいは複数種を用いることができる。また無機充填剤としてはフライアッシュ、ミクロシリカ、珪砂等を、繊維質材料としてえはパルプ、合成繊維、アスベスト等の無機繊維や、スチールファイバー等の金属繊維を、それぞれ単独であるいは複数種併せて用いることができる。成形は押出成形や注型成形、抄造成形、プレス成形等の方法により行なうことができ、成形の後、必要に応じてオートクレーブ養生、蒸気養生、常温養生を行なって、外装用の建材として使用される窯業系基材を作製することができる。
【００４７】
このような無機質系基材部の表面に融雪塗料を塗布して形成された発熱塗膜層に通電することで、積もった雪や氷を溶解させることができる。例えば、家庭用の屋根に本発明の融雪塗料を施工する場合には、家庭用電源に接続して、２０Ａの電流で通電することが考慮される。
【００４８】
融雪塗料の塗布方式としては、例えば図２の要部平面図に例示したように、無機質系基材部としてのルーフィング屋根に部分的に直接塗布し、発熱塗布層の所要の位置に通電手段としての電極を配置する方式が考慮される。
【００４９】
あるいは、図３に例示したように、パネル方式として、あらかじめ融雪塗料を塗布して発熱塗膜層を形成し、銅板等の電極を配置したパネル形態とし、必要に応じて複数のパネルを通電接触できるように配置する。もちろん、これらの方式以外であってもよい。例えばフーフィング屋根を、セメント系無機質基材部として面状一体形成した場合であってもよい。
【００５０】
本発明の融雪塗料は、特に、傾斜面を有する対象物（傾斜屋根を有する建物など）に塗布することが好ましい。傾斜面の傾斜角度は、15〜45°の範囲が好ましく例示される。例えば、建物の傾斜屋根（傾斜面）に融雪塗料を塗布して傾斜屋根に積もった雪を融雪する場合、傾斜屋根（融雪塗料）と接する部分の雪を一部溶かすことで、屋根の傾斜に沿って積雪した雪の全体を滑落させることができるため、省エネルギーで効率的に傾斜屋根の雪を取り除くことができる。
【００５１】
本発明の融雪塗料によれば、冬場の雪下ろしなどの作業負担が軽減され、また、これらの作業に伴う人的コストも大幅に低減される。なお、融雪塗料の発熱によって建物の屋根や橋梁に積もった雪をすべて溶かす必要はなく、融雪塗料と近接する雪が部分的に溶解すれば、積もった雪の大部分を下方に滑落させることができる。
【００５２】
本発明の融雪塗料は、上記の形態に限定されることはない。例えば、樹脂、銀化合物、銅粉、アミノ酸およびカーボンナノ材料、その他の添加物の配合量などは、融雪塗料を使用する対象、用途に応じて適宜設計することができる。
【００５３】
発熱塗膜層の表面には、無機質系塗料および遮熱塗料のうちの少なくとも１種の塗布によるコーティング層が形成される。例えば図１に例示したトップコートがこれに相当する。
【００５４】
無機質系塗料によるコーティング層は耐候性に優れている。このような無機質系塗料としては、これまでにも各種のものが提案されている。
【００５５】
本発明において、無機質系塗料としては、特に限定されるものではないが、シリコーン系コーティング剤を用いるのが好ましい。このシリコーン系コーティング剤としては、例えば、特許代２４３４４２号公報、特許代３１９３８３２号公報、特開平９−２４９８２２号公報に開示されているものを用いることができる。
【００５６】
例えば、特許第３２４３４４２号公報に開示されるシリコーン系コーティング剤は、
（Ａ）：一般式Ｒ1nＳｉＸ4-n      （１）
（式（１）中、Ｒ1は同一または異種のアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、ハロゲン置換炭化水素基、γ−メタクリロキシプロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル基およびγ−メルカプトプロピル基からなる群より選ばれる、炭素数１〜８の１価炭化水素基を示し、ｎは０〜３の整数、Ｘはアルコキシ基、アセトキシ基、オキシム基、エノキシ基、アミノ基、アミノキシ基およびアミド基からなる群より選ばれる加水分解性基を示す。）で表わされる加水分解性オルガノシランを有機溶媒または水に分散されたコロイダルシリカ中で、Ｘ１モルに対し水０．００１〜０．５モルを使用する条件下で加水分解してなる、オルガノシランのシリカ分散オリゴマー溶液。
【００５７】
（Ｂ）：平均組成式Ｒ2aＳｉ（ＯＨ）bＯ(4-a-bn)/2    （２）
（式（２）中、Ｒ2は同一または異種の、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、ハロゲン置換炭化水素基、γ−メタクリロキシプロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル基およびγ−メルカプトプロピル基からなる群より選ばれる、炭素数１〜８の１価炭化水素基を示し、ａおよびｂはそれぞれ０．２≦ａ≦２、０．０００１≦ａ≦３、ａ＋ｂ＜４の関係を満たす数である。）
で表わされ、成分中のＲ2にフェニル基を全Ｒ2基に対して１〜３０モル％含有するポリオルガノシロキサン、および、
（Ｃ）：（Ａ）成分と（Ｂ）成分との縮合反応を促進する触媒
を必須成分とし、（Ａ）成分においてシリカを固形分として５〜９５重量％含有し、加水分解性オルガノシランの少なくとも５０モル％はｎ＝１のオルガノシランで、（Ａ）成分１〜９９重量部に対して（Ｂ）成分９９〜１重量部が配合されているものである。
【００５８】
（Ａ）成分のシリカ分散オリゴマーは被膜形成に際して、硬化反応に預かる官能性基としての加水分解性基を有するベースポリマーの主成分である。これは有機溶媒または水に分散されたコロイダルシリカに、一般式（１）で表される加水分解性基含油オルガノシランの１種または２種以上を加え、コロイダルシリカ中の水あるいは別途添加された水で、該加水分解性オルガノシランを部分加水分解することで得られる。
【００５９】
もちろん、これら例示のものに限定されることはない。また、遮熱塗料としては、水性塗料、有機溶媒型塗料、粉体塗料のいずれの形態であってもよいが、溶媒又は分散媒を含む液状塗料であることが望ましい。具体的には、例えば、遮熱塗料は、ビヒクルと、ビヒクルを溶解又は分散する液状媒体と、金属粉末とを含むことができる。
【００６０】
ビヒクルとしては、アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、熱可塑性エラストマなどの熱可塑性樹脂、ＢＲ、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＣＲ、ＥＰＤＭ、フッ素ゴムなどのゴム類など、溶媒又は分散媒が蒸発することで被膜を形成するものを用いることができる。場合によっては、ポリオールとイソシアネートからなるウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることもできる。
【００６１】
ビヒクル及び液状媒体としては、水系エマルジョンを用いることが特に好ましい。水系エマルジョンとしては、アクリルエマルジョン、シリコンアクリルエマルジョン、ウレタンエマルジョン、ウレタンアクリルエマルジョン、ＳＢＲエマルジョン、エポキシエマルジョンなどが例示され、また、水ガラス、コロイダルシリカなどの無機バインダも用途に応じて各種選択して用いることができる。
【００６２】
金属粉末は、熱反射性を有するものであって、チタン、アルミニウム、金、銀、インジウム、銅およびこれらの酸化物などの粉末が例示される。また、厳密な意味では金属ではないが、本発明では、表面に金属光輝層を形成し熱反射性を有する。シリカ、ガラス、マイカ、タルクなどの粉末も金属粉末に含むものとする。金属粉末の形状は特に限定されないが、例えば、球状、鱗片状などの形状を例示することができる。さらに、遮熱性を確保するためには、金属粉末は、遮熱塗料中に２０質量％以上含まれていることが好ましい。特に、遮熱塗料はシリカが配合されていることが好ましく、これによって絶縁効果を高めることができる。
【００６３】
なかでも、遮熱塗料は、アミノ酸金属塩、エポキシアルコキシシラン、チタン粉末およびアクリル系エマルジョンを含有していることが特に好ましく、このような遮熱塗料は特に優れた遮熱効果を発揮する。
【００６４】
アミノ酸金属塩のアミノ酸の具体例としては、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、フェニルアラニン、チロシン、トレオニン、トリプトファン、メチオニン、アスパラギン酸、リジン、アルギニン、ヒスチジンピドール酸、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−グルチム酸、Ｌ−グルチミン酸、Ｌ−グルタミン酸ラクタム、Ｌ−グルチミニン酸、Ｌ−ピロリドン、Ｌ−グルチミン酸、Ｌ−グルタミン酸ラクタム、Ｌ−グルチミニン酸、Ｌ−ピロリドンカルボン酸、Ｌ−ピログルタミン酸、オキソプロリンのうちの１種または２種以上を例示することができる。これらの中でも、Ｌ−ピロリドンカルボン酸は、遮熱効果に優れているためより好ましい。
【００６５】
アミノ酸金属塩の金属としては、例えば、銀、銅、亜鉛、錫、アルミニウム、チタンなどを例示することができる。アミノ酸金属は分散し、金属がイオン化した状態となる。特に、銀イオン、亜鉛イオンは遮熱効果に優れているため好ましい。
【００６６】
アミノ酸金属塩として亜鉛塩を例にとって示すと、グリシン亜鉛、グルタミン酸亜鉛、アラニン亜鉛、バリン亜鉛、メチオニン亜鉛、リジン亜鉛などを例示することができる。
【００６７】
さらに、この遮熱塗料は、このようなアミノ酸金属塩を単独で配合してもよく、または２種以上を配合することができる。結合する金属の種類が異なるアミノ酸金属塩を２種以上混合することによって、遮熱効果を高めることができる。具体的には、アミノ酸銀、アミノ亜鉛の両方を混合して使用することが特に好ましい。
【００６８】
また、アミノ酸金属塩は、遮熱塗料の全量の0.0001％〜12％（重量％）、好ましくは、２％〜0.01％配合される。配合量が0.0001％以下である場合、遮熱効果を得ることが難しい。
【００６９】
遮熱塗料としては、特に、アミノ酸金属塩、エポキシアルコキシシラン、チタン粉末およびアクリル系エマルジョンを含有するものが好ましく、このような遮熱塗料によれば、対象物に発熱塗膜層（融雪塗料）の熱が及ぶのを確実に抑制することができる。
【００７０】
このような遮熱塗料としては、遮熱効果、絶縁効果に加え、有機物分解性を有し、抗菌・消臭効果に優れたものとして、n-tech株式会社「Blue on Tech」などを例示することができる。
【００７１】
通電手段の構成は、特に限定されないが、例えば、電極、導電板、給電線、電力を調整するコントローラなどの公知の部材を含むことができる。また、通電手段は、例えば、通常の家庭用電源の電力を利用することもできるし、例えば、屋根などに配設された太陽光発電装置からの電力を利用することもできる。
【００７２】
また、無機質系塗料と併用して、または重層化して遮熱塗料を塗布して、コーティング層を形成してもよい。
【００７３】
遮熱塗料は、前記のように、特に、アミノ酸金属塩、エポキシアルコキシシラン、チタン粉末およびアクリル系エマルジョンを含有するものが好ましい。このような遮熱塗料は耐候性に優れるため、発熱塗膜層（融雪塗料）をさらに効果的に保護することができ、長期に亘って融雪効果を維持することができる。また、このような遮熱塗料を無機質系基材部の表面（無機質系基材部と融雪塗料の間）に塗布してプライマー層を形成することもできる。
【００７４】
そして、本発明においては、発熱塗膜層の膜厚は２０〜１００μｍ、コーティング層の膜厚は１０〜１５０μｍの範囲内とすることが好ましい。
【００７５】
本発明によれば、発熱塗膜層と、コーティング層とを含む融雪積層塗膜が形成され、発熱塗膜層に通電することで、安定に融雪塗料の温度を２〜２０℃程度に上げることができる。したがって、例えば、建物の屋根や橋梁などの建築物に融雪積層塗膜を形成するように施工し、発熱塗膜層に通電することで、建物の屋根や橋梁に積もった雪や氷を溶解させることができる。さらに、コーティング層は、遮熱効果に優れているため、例えば、夏場の直射日光による室温上昇を抑制するこができる。すなわち、例えば、発熱塗膜層と、コーティング層とを含む融雪積層塗膜を建物の屋根などに形成すれば、例えば、冬は発熱塗膜層に通電することで屋根に積もった雪を溶かすことができ、夏は遮熱効果で室内を涼しく快適に維持することができる。
【００７６】
さらに、シリカなどが配合されていることで絶縁性を有するため、融雪塗料への通電に際しての漏電が防止され、確実に安全性を確保することができる。
【００７７】
発熱塗膜層への通電の際の電圧、電流は、所望の発熱量が得られるように適宜設定することができる。具体的には、電圧は50〜400Ｖ、電圧は10〜100Ａの範囲を例示することができ、例えば、一般家庭の屋根を対象とする場合は50〜100Ｖ、10〜50Ａの範囲から適宜設定することができる。
【００７８】
なお、前述のように、発熱塗膜層は、必ずしも建物の屋根などの全面に形成する必要はなく、融雪効果などを考慮して、格子状や縞状などのパターンとして部分的に形成することもできる。例えば、家屋の傾斜屋根に融雪積層塗膜を形成する場合、５ｍ２程度に区切って融雪積層塗膜を形成し、順次通電することができる。融雪積層塗膜（発熱塗膜層）の発熱によって、融雪積層塗膜と接する雪が一部溶けると（積雪量の１％程度）、屋根の傾斜に沿って、全体の雪が滑落するため、効率的に傾斜屋根の上の雪を除雪することができる。
【００７９】
通電手段の構成は、特に限定されないが、例えば、電極、導電板、給電線、電力を調整するコントローラなどの公知の部材を含むことができる。また、通電手段は、例えば、通常の家庭用電源の電力を利用することもできるし、例えば、屋根などに配設された太陽光発電装置からの電力を利用することもできる。
【００８０】
本発明の融雪塗装構造は、以上の実施形態に限定されることはない。
【００８１】
以下、本発明の融雪塗装構造について、実施例とともに説明する。
【実施例】
【００８２】
＜実施例１＞融雪塗装構造
融雪塗装構造は、無機質系基材部としての無機質系パネルの表面に、下地シール剤、遮熱塗料（塗膜厚：乾燥時で２００μｍ）、融雪塗料（塗膜厚：乾燥時で２００μｍ）、遮熱塗料（塗膜厚：乾燥時で２００μｍ）を順次に塗布して形成した。
【００８３】
ここで、無機質系パネルと融雪塗料との間の下地シール剤および遮熱塗料はプライマー層として機能している。また、融雪塗料の塗布によって発熱塗膜層が形成されており、この発熱塗膜層の表面には遮熱塗料の塗布によるコーティング層が形成されている。
【００８４】
なお、遮熱塗料は、株式会社n-tech社製「Blue on Tech」を使用した。融雪塗料は、酢酸エチルなどを含む有機溶媒に、ニッケル粉、アクリル樹脂を配合し、さらに微量のアミノ酸を添加した。ニッケル粉の配合量は、塗料全体に対して10ｗｔ％とし、アクリル樹脂は、塗料全体に対して3ｗｔ％とした。
【００８５】
＜実施例２＞融雪塗装構造による融雪効果の確認１
（１）実験方法
融雪塗装構造による融雪効果の確認するため、簡易的な実験装置を作製した。具体的には、傾斜角２７度に傾斜させた板材（４０．０ｃｍ×１０ｃｍ）を用意し、この板材の表面に、実施例１の融雪塗装構造を形成した。
【００８６】
そして、この融雪塗装構造の表面に１３ｃｍ×６ｃｍ×６ｃｍの氷と小さい角状の氷を氷結させた。また、融雪塗装構造の発熱塗膜層の端部には通電手段としての銅板をクリップで固定した。融雪塗装構造への電力は、スライダックで電圧を調整し、スイッチを挟んで供給した。塗装板の電気抵抗は１．２Ωであった。
【００８７】
そして、融雪塗装構造の発熱塗膜層に通電した際の、氷の滑落時間等を検討した。
【００８８】
（２）実験結果
測定値を表１に示す。電圧の他は、電気抵抗を１．２Ωとした計算値である。
【００８９】
【表１】
2015034460.tif 000003
【００９０】
表１に示したように、融雪塗装構造に通電することで、発熱塗膜層は発熱し、氷を溶かして滑落させることができた。
【００９１】
また、図４は、滑落時間（ｔ）と電圧（Ｖ）との関係を示した図である。滑落時間（ｔ）は電圧（Ｖ）に反比例している。融雪塗装構造の電気抵抗（Ｒ）は１．２Ωで一定であるから電流（Ｉ）をＩ＝Ｖ÷Ｒで計算する。入力エネルギーＷをＷ＝ＩＶｔ（Ｊ）＝０．２４ＩＶｔ（Ｃａｌ）と計算すると（Ｊ：ジュール、Ｃａｌ：カロリー、１Ｊ＝０．２４Ｃａｌ）、Ｗは実験の誤差範囲内で一定である。このことは、電気入力が他に失われること無く氷の融解に使われることを示しており、融雪塗装構造の有効性を示している。
【００９２】
＜実施例３＞融雪塗装構造による融雪効果の確認２
図３に示した融雪塗装構造について、融雪効果の確認実験を行った。図３に示した融雪塗装部の融雪塗装構造は、実施例１で示した融雪塗装構造に準じて作成している。具体的には、傾斜角３０°に設定した融雪塗装構造（電極端子間抵抗値７．９Ω、電流、電圧１１Ａ、８７Ｖ）の表面に約３０ｋｇの氷を乗せて通電したところ、１３分２５秒で氷の落下を確認した。
【００９３】
＜実施例４＞融雪塗装構造による融雪効果の確認３
図３に示した融雪塗装構造について、異なる条件で融雪効果の確認実験を行った。具体的には、傾斜角３０°に設定した融雪塗装構造（電極端子間抵抗値６．９Ω、電流、電圧１０Ａ、６９Ｖ）の表面に約１５ｋｇの氷を乗せて通電したところ、６分５０秒で氷の落
下を確認した。
【００９４】
＜実施例５＞融雪塗装構造による融雪効果の確認４
図３に示した融雪塗装構造について、異なる条件で融雪効果の確認実験を行った。具体的には、傾斜角３０°に設定した融雪塗装構造（電極端子間抵抗値６．１Ω、電流、電圧１２．２Ａ、７１．４Ｖ）の表面に約１８ｋｇの氷を乗せて通電したところ、１４分００
秒で氷の落下を確認した。
【００９５】
＜実施例６＞融雪塗装構造による融雪効果の確認５
図３に示した融雪塗装構造について、異なる条件で融雪効果の確認実験を行った。具体的には、傾斜角３０°に設定した融雪塗装構造（電極端子間抵抗値６．２Ω、電流、電圧１０Ａ、７５Ｖ）の表面に雪を２〜３ｃｍ堆積させて通電したところ、１２分で雪が緩や
かに滑り滑落したことを確認した。
【図４】
2015034460.tif 000004
【図１】
2015034460.tif 000005
【図２】
2015034460.tif 000006
【図３】
2015034460.tif 000007