2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of protective head gear compatible with both wearability and shock absorption by using soft epoxy foams
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17K06048
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
樋口 理宏 金沢大学, フロンティア工学系, 准教授 (50455185)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
立矢 宏 金沢大学, フロンティア工学系, 教授 (10216989)
足立 忠晴 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20184187)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 衝撃工学 / 頭部保護 / エポキシ樹脂 / 発泡材料 / 生体工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，装着性がよく日常生活で気軽に着用できながら，衝撃吸収性が極めて高く，転倒や飛散物から頭部の損傷を防いでくれる保護帽の開発を目的としている．
最終年度となる本年度は，昨年度に引き続き頭部保護帽の構成材料となる軟質エポキシフォームの軽量化のために，抽出法とよばれる樹脂の発泡方法の詳細な検討を行った．これにより，エポキシフォームの母材配合比によらず，最小で0.15g/cm^3まで密度を低減することに成功した．
また，確立した成形法により作製したエポキシフォームの圧縮特性のひずみ速度，温度および配合比の関係を明らかにするために，幅広いひずみ速度域に対して，圧縮試験を実施した．圧縮試験により，圧縮応力－ひずみ関係とひずみ速度，温度および配合比の関係性を見出し，頭部保護帽をはじめとする保護具を設計するためのデータベースを構築した．
さらに，抽出法により軽量化されたエポキシフォームの頭部保護性能を評価するために，転倒衝突試験を実施した．本年度は，転倒衝突試験装置に人体ダミーの頭頚部部品を用いることで，より現実に即した条件にて試験実施が可能となった．同試験では，頭部重心に設置した3軸加速度計によりHIC値を評価し，実生活を対象とした15～35℃の温度範囲において試験を実施した．同試験により，抽出法により成形されたエポキシフォームは，15～35℃の温度範囲において，既存の発泡材料と比較して転倒衝突に対して高いHICの低減性を示し，同軟質エポキシフォームの有効性を示した．
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