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豪雪地域の雪下ろし事故・落雪事故を防ぎ安全を守る!撥雪塗料の最終試験、実用化へ!

雪下ろし時の転落事故や屋根からの落雪事故などを防止することで豪雪地域の人により安全で快適な冬を過ごして頂くことを目的に「撥雪」塗料と「超滑雪」塗料の2種類の新規な屋根用塗料を開発致しました。実用化には豪雪地域現地での最終確認試験が必要です。いろいろな形での支援をお願い致します!

現在の支援総額

23,000

6%

目標金額は350,000円

支援者数

4

募集終了まで残り

終了

このプロジェクトは、2017/12/28に募集を開始し、 4人の支援により 23,000円の資金を集め、 2018/02/27に募集を終了しました

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豪雪地域の雪下ろし事故・落雪事故を防ぎ安全を守る!撥雪塗料の最終試験、実用化へ!

現在の支援総額

23,000

6%達成

終了

目標金額350,000

支援者数4

このプロジェクトは、2017/12/28に募集を開始し、 4人の支援により 23,000円の資金を集め、 2018/02/27に募集を終了しました

雪下ろし時の転落事故や屋根からの落雪事故などを防止することで豪雪地域の人により安全で快適な冬を過ごして頂くことを目的に「撥雪」塗料と「超滑雪」塗料の2種類の新規な屋根用塗料を開発致しました。実用化には豪雪地域現地での最終確認試験が必要です。いろいろな形での支援をお願い致します!

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屋根に登らない?
2018/04/13 21:45

長く間が空いてしまいました。 支援者の方々、ありがとうございます。 昨日商社の方と本件で話が出来、商社の方から画期的な提案を頂きました。 それは塗料の塗布自体を屋根に上らずに済ませよう、という案です。 実際には試験が必要ですが、可能性は高く感じます。 (具体的な内容は特許が絡む可能性があるのでここには書けないことをお詫びします。) 実験が順調に推移すればまたご報告できると思います。 一方で、量産設備の方ですが大分形がまとまってきました。 まずは中国の上海近郊にプラントを建設しますが、いずれは日本にも第二プラントを設けたいと思います。 こちらもまた進展があればご連絡致します。 簡単ですが近況報告まで。


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札幌においてNHKの方と打合せを行いました。 また、ホテルの敷地をお借りして試験も行いました。 ▼試験の概要 今回の試験の概要は以下の通りです。 1)母材:スレート材 最もポピュラーな屋根材です。 2)塗料 ●超撥水ベースの撥雪コート ●LH(Liquid Holding)技術の超滑雪コート 3)雪質 乾雪   今回の札幌滞在中、天気は青空が見える悪天候(?)でしたが、なんとか10cm程度の降雪があり確認試験が行えました。 写真は降雪直後のスレート材表面の積雪状態です。 ●左側:撥雪コート品です。スレート材表面は幾分かザラザラした感じであり、乾雪も雨水とは違い真球形状ではありませんからスレート材の角度が低いと乾雪粒子は表面に引っかかるようです。しかし塗料表面とは相互作用が無い為少し傾きを大きくするとするっと滑り落ちます。 どうやら30度以上の角度は必要なようです。 ●中央:何も塗布していないスレート材です。当然のように積雪し、翌日晴天下でも雪が残ります。また、晴天下で融雪して発生した水が浸み込むため、氷点下になると浸み込んだ水が氷となって積雪を支えてしまいます。これが屋根に角度があっても数メートル積雪する原因の一つのようです。 ●右側:超滑雪コート品です。超滑雪コートは撥雪コートと違って表面に空気層が無い為、雪粒はコート表面に弱く付着します。しかし、翌日の太陽熱によって融雪が起きると積もった雪は容易に滑り落ちました。また滑雪した後の状態は水が無い状態です。融雪して発生した水は調渇水層には染み込まず湿雪と共に排されました。 以上から撥雪コートと超滑雪コートは作用は異なりますが雪を屋根表面から無くすという点においてはどちらも有効だと確認出来ました。 使用方法を分けるなら、乾雪地方では撥雪コート、湿雪地方では超滑雪コートとなります。 ▼官と学の取組 今回、直接あるいは電話で行政と大学の先生に意見をお伺いすることが出来ました。ご協力いただいたNHK札幌の米田様には本当に感謝いたします。 ●官 残念ながら札幌市では 雪対策=路上に堆積した雪の除去 であり、住宅の屋根などは行政としての対策の対象外であるようです。親切に対応して頂いたのですが、「現在行政が行っている雪対策の一環に加えてもらおう」という思惑は外れてしまい、むしろ実績を積み重ねて行政を動かさなければいけないようです。 ●学 ある大学の先生と電話でお話ししましたが、結論を先に述べると「コーティングによる試みは今までさんざんやったが限定した条件を除いて答えはないという結論で現在はどこも研究していないと思う」ということでした。確かに実験室と違って温度、大気条件、それ以外に日射量や屋根材などいろいろな因子が複雑かつ多く、纏まった傾向が掴めないという点はその通りだと思います。 ここで思ったことは、「限定した条件」に該当するケースが全体の何%か分かりませんが、それでギブアップしてもいいのだろうか?ということです。 仮に10%しか該当しなくても現在の雪害が10%減らせるのならば社会貢献なのではないでしょうか? 更にコーティング材を改良して(少なくとも今回の撥雪塗料と超滑雪塗料はどなたも試験していないはず)10%が20%になれば、100%ではなくても成果なのではないでしょうか?   雪害に対してあまりに新規な発想と取り組み方をしているようで、従来の基盤のないところからのスタートであることを再認識しましたが、出来るところから一つ一つ積み重ねていくしか無さそうです。  


湿雪と乾雪
2018/02/05 00:34

あまりに降雪量が少なくて差が分かりませんね。写真の左のパネルには撥雪コートが成されているんですが。。。 来週には支援してくれるかも?という企業様と話をし、その後いよいよ雪国に向かいます。 難しいのは湿雪と乾雪両方に如何に対応するかです。湿雪と乾雪はただ含水率が違うだけのはずですが、挙動は大きく違います。 超撥水表面では水と乾雪はわずかの角度でも脱兎のように転がり落ちます。 しかし湿雪は超撥水表面でも留まります。転がらない理由は簡単で、湿雪内の氷部分が水の流動を妨げるために湿雪が球形にならずまた転がることも妨げるからだと思います。 なぜ留まるのか?そこが技術的な疑問点です。超撥水コートは1年間水につけても濡れが生じません。確認しました。また、低温の水は室温や高温よりも表面張力が高く従って超撥水コートのナノ構造に浸透し辛いはずです。にも拘らず湿雪が留まる理由が不明です。(軽く押せばするすると滑り落ちますが、無雪とは言えませんので) 学術的にも深く追及されていないケースなので、いくつか考えを実行してみたところ何とか湿雪対策も出来そうです。理論より結果です(なんか釈然としませんが)。


塗料の作成は完了
2018/01/24 12:57

2週間、上海の大学の研究室の一角を借りて本件の塗料を含むいくつかの塗料を作成し、現在日本に向けて発送中です。届き次第豪雪地域に行って試験を行います。 早く日本ででも塗料作成が出来るようにしたいです。 屋根材がトタンなど平滑平面ならば100gでおよそ1平方メートルに塗れます。10Kg(12リットルくらい)で普通の家の屋根なら塗れるのではと思います。コロニアルも比較的平板ですが多少浸み込みが起きるかも知れません。和瓦は形状が波打っている上に浸透性があるので、材料使用量はトタンよりも増えそうです。 いずれにせよ数回業者の人に来てもらって雪下ろしするより低価格にしたいですし、それは可能です。 技術的な話で申し訳ありませんが、数点書き連ねます。 1)なぜ超撥水だと雪が付かないのか? 一言で言えば空気です。超撥水材料は表面に微細凹凸があって水・雪が本当にコート材に接している面積は見かけの10分の1以下です。150度の接触角の場合はおおよそ10%の材料と90%の空気に接します。本件の塗料のように170度の接触角の場合は1%の材料と99%も空気と接するという実感の湧かないような数値になります。 ではなぜ空気が良いのでしょうか? ①最も表面張力の小さい物質 気体なので表面張力という言葉より界面張力の方が正しいと思いますが、水滴は空気中で重力の影響などを受けないと真球に近い形状になります。宇宙船の中を漂う水は球形ですね。 ②熱伝導率が小さい 空気をたくさん含む衣服は暖かいですよね。雪が固体であるうちは屋根から排除し易いんです。固体と固体の付着力は固体と液体に比べると格段に小さいからです。なので、雪が屋根材よりも断熱性の高い空気に多く触れるということは雪が融解せず固体の状態を保ち排除し易くなるということです。 ③摩擦抵抗が小さい エアホッケーですね。雪と屋根材の間に空気層があるとわずかな力で動きます。 これらの原理は通常の撥水コートには当てはまらない新しい現象です。 2)湿雪 超撥水コートは水を表面に保てません。1度未満の角度でも球状の水滴はどんどん転がって明後日の方向に行ってしまいます。また乾雪のように固体使く比重が小さい場合も、乾雪は塗膜の上にただ載っているだけで簡単に滑ったり転がったりします。 撥水コートや超撥水コートにとってやっかいなのは湿雪なんです。湿雪は氷と水と空気の混ざった”非常に粘度の高い液体”という扱いになり、超撥水コートの上でも水のように球形になることはありません。従って湿雪は超撥水コート材の上に留まる事が出来ます。ある程度積み重なれば重さが摩擦に打ち勝って滑り出すと思いますが、無雪とはいかないのが今後の課題です。   そういう小難しい話は学会ででもやってくれってことですよね。 


あけましておめでとうございます。 hsjcvr様、早々のご支援、ありがとうございます。正月期間は支援はないだろうと油断していたため御礼が遅れました。 私の拠点は横浜ですが、ニュースでは日本海側では豪雪だとか。 関東でも5日は雪が降るかも、だそうです。東京・横浜は雪に不慣れな地域なのでわずかな積雪でも転倒事故や車のスリップなどが起きます。豪雪地域の人から見れば「あれくらいの雪で」と思われます画。 来年には製品化し雪の夜問題をひとつでも解決出来ればいいなぁと思いつつ、まずはまとまった塗料の作成を進めています。今月半ばには上海に行く予定です。その渡航費用を含めた支援をお願いしているのに先に行くのか?と思われますが、本文に書いたように支援額の多少にかかわらず本プロジェクトは実施します。そして雪の季節でないと確認できないことがある為順序が逆になってでも進めていきます。 ここでいくつか補足情報を書きます。 本塗料は塗布対象を民家の屋根に限るものではありません。個人ベースでも納屋とか倉庫とかにも塗布出来ますし、そういった建物は強度が弱いことも多く、積雪を無くすことが出来れば倒壊や破損を防ぐ事が出来るのではないでしょうか? ただ、塗布が苦手な材料が一つあります。ポリカーボネートというプラスチックです。もしかするとカーポートの屋根はポリカーボネート製が一番多いかも知れません。ポリカの屋根には別の対策を考えていますので、その件は後日改めて。 屋根以外にも対象は多くあります。電線、信号機(特にLED信号機)・標識などの交通関係、風力発電モジュールなどなど。そういった用途展開は地元の方々の意見が貴重ですので、どんどん意見を述べて頂けるとありがたいです。