JP2010024578A - Safety helmet and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、保護帽及びその製造方法に係り、特に、頭の上部を覆う保護帽及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a protective cap and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a protective cap that covers the top of the head and a method for manufacturing the same.
人の頭の上部を覆うヘルメット等の保護帽は、例えば、頭部を覆う帽体と、ハンモックとヘッドバンドと環ひも等を有する着装体と、衝撃吸収ライナと、あごひもと、を含んで構成されている。そして、屋外や高温環境下等で使用される保護帽には、保護帽装着者の頭部のムレ対策や熱中症対策等のために、遮熱性能を有する保護帽が使用されている。このような遮熱性能を有する保護帽は、従来の帽体に遮熱性塗料を塗装することにより製造されている。 A protective cap such as a helmet that covers the upper part of a person's head includes, for example, a cap body that covers the head, a dressing body having a hammock, a headband, and a ring strap, a shock absorbing liner, and a chin strap. It is configured. A protective cap having a heat shielding performance is used as a protective cap used outdoors or in a high-temperature environment to prevent stuffiness of the head of the protective cap wearer and heat stroke. A protective cap having such heat shielding performance is manufactured by coating a conventional cap body with a heat shielding coating.
特許文献１には、太陽光が放つ赤外線を遮蔽し、炎天下におけるヘルメット内部の温度上昇を抑えることができるヘルメットが開示され、ヘルメットの外表面に赤外線遮蔽機能を有するポリウレタン樹脂系塗料を塗装することが示されている。
ところで、上述したように、遮熱性塗料が塗装されたヘルメット等の保護帽は、装着中に衝撃等により塗膜が帽体から剥離する可能性がある。このように遮熱性塗料が塗装されて形成された塗膜が帽体から剥離すると、保護帽の遮熱性が低下する場合がある。 By the way, as described above, a protective cap such as a helmet coated with a heat-shielding paint may peel off from the cap body due to impact or the like during wearing. When the coating film formed by coating the heat-shielding paint in this way is peeled off from the cap body, the heat-shielding property of the protective cap may be lowered.
そこで、本発明の目的は、遮熱性をより向上させた保護帽及びその製造方法を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a protective cap having a further improved heat shielding property and a manufacturing method thereof.
本発明に係る保護帽は、頭の上部を覆う保護帽であって、強化繊維で熱硬化性樹脂を強化した繊維強化複合材料で形成され、略半球殻状の保護帽本体を有し、前記保護帽本体は、平均粒子径が０．５μｍ以上３．０μｍ以下の酸化チタンを含む繊維強化複合材料で形成されることを特徴とする。 The protective cap according to the present invention is a protective cap that covers the upper part of the head, is formed of a fiber-reinforced composite material in which a thermosetting resin is reinforced with reinforcing fibers, and has a substantially hemispherical protective cap body, The protective cap body is formed of a fiber reinforced composite material containing titanium oxide having an average particle diameter of 0.5 μm or more and 3.0 μm or less.
本発明に係る保護帽において、前記熱硬化性樹脂は、ポリエステル樹脂であり、前記強化繊維は、ガラス繊維であることが好ましい。 In the protective cap according to the present invention, it is preferable that the thermosetting resin is a polyester resin and the reinforcing fiber is a glass fiber.
本発明に係る保護帽の製造方法は、頭の上部を覆う保護帽を製造する保護帽の製造方法であって、強化繊維で、略半球殻状の繊維プリフォームを形成する繊維プリフォーム形成工程と、前記繊維プリフォームに、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、を含む樹脂組成物を塗布または含浸する樹脂組成物含浸工程と、前記繊維プリフォームに塗布または含浸された前記樹脂組成物を加熱硬化する樹脂硬化工程と、を備え、前記樹脂組成物は、平均粒子径が０．５μｍ以上３．０μｍ以下の酸化チタンを含むことを特徴とする。 A manufacturing method of a protective cap according to the present invention is a manufacturing method of a protective cap for manufacturing a protective cap covering an upper part of a head, and a fiber preform forming step of forming a substantially hemispherical fiber preform with reinforcing fibers. A resin composition impregnation step of applying or impregnating the fiber preform with a resin composition containing a thermosetting resin and a curing agent, and the resin composition applied or impregnated with the fiber preform. And a resin curing step for heat curing, wherein the resin composition contains titanium oxide having an average particle size of 0.5 μm or more and 3.0 μm or less.
本発明に係る保護帽の製造方法において、前記樹脂組成物は、前記熱硬化性樹脂１００重量部に対して、前記酸化チタンを５．４重量部より多く４５．０重量部より少ない割合で含有することが好ましい。 In the protective cap manufacturing method according to the present invention, the resin composition contains the titanium oxide in a proportion of more than 5.4 parts by weight and less than 45.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin. It is preferable to do.
本発明に係る保護帽の製造方法において、前記樹脂組成物は、前記熱硬化性樹脂１００重量部に対して、前記酸化チタンを１１．３重量部以上２５．８重量部以下の割合で含有することが好ましい。 In the protective cap manufacturing method according to the present invention, the resin composition contains the titanium oxide in a ratio of 11.3 parts by weight to 25.8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin. It is preferable.
本発明に係る保護帽の製造方法において、前記熱硬化性樹脂は、ポリエステル樹脂であり、前記強化繊維は、ガラス繊維であることが好ましい。 In the protective cap manufacturing method according to the present invention, it is preferable that the thermosetting resin is a polyester resin and the reinforcing fiber is a glass fiber.
上記構成における保護帽及びその製造方法によれば、遮熱材料を含有する繊維強化複合材料で保護帽本体が形成されているので、保護帽の遮熱性をより向上させることができる。 According to the protective cap and the manufacturing method thereof in the above configuration, the protective cap main body is formed of the fiber reinforced composite material containing the heat insulating material, so that the heat insulating property of the protective cap can be further improved.
以下に図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。まず、保護帽の構成について説明する。図１は、保護帽１０の構成を示す図である。保護帽１０は、繊維強化複合材料で形成される保護帽本体１２と、ポリエチレン樹脂等で形成され、保護帽本体１２に取り付けられる保護帽内装体（図示せず）と、を含んで構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the configuration of the protective cap will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of the
保護帽本体１２は、強化繊維で熱硬化性樹脂を強化した繊維強化複合材料（ＦＲＰ）で、略半球殻状に形成される。保護帽本体１２は、例えば、略２ｍｍの肉厚を有している。
The
強化繊維には、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維等の高強度繊維を用いることが好ましい。強化繊維には、加工性や製造コスト等の点からガラス繊維を用いることがより好ましい。ガラス繊維には、Ｅ−ガラス、Ｓ−ガラス、ＡＲ−ガラス等のガラス繊維を用いることができる。ガラス繊維は、短繊維、長繊維、クロス織物、テープ、チョップ等の形態で用いられる。勿論、強化繊維には、上記強化繊維に限定されることなく、他の繊維を用いてもよい。 The reinforcing fiber is preferably a high-strength fiber such as glass fiber, aramid fiber, or carbon fiber. As the reinforcing fiber, it is more preferable to use glass fiber from the viewpoints of processability and production cost. Glass fibers, such as E-glass, S-glass, AR-glass, can be used for glass fiber. Glass fiber is used in the form of short fiber, long fiber, cloth, tape, chop and the like. Of course, the reinforcing fiber is not limited to the reinforcing fiber, and other fibers may be used.
繊維強化複合材料を構成する熱硬化性樹脂には、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の合成樹脂を用いることが好ましい。勿論、熱硬化性樹脂は、上記合成樹脂に限定されることなく、他の合成樹脂を用いてもよい。 For the thermosetting resin constituting the fiber reinforced composite material, it is preferable to use a synthetic resin such as an unsaturated polyester resin, a vinyl ester resin, an epoxy resin, or a phenol resin. Of course, the thermosetting resin is not limited to the above synthetic resin, and other synthetic resins may be used.
保護帽本体１２は、遮熱材料が含有された繊維強化複合材料で形成される。遮熱材料には、赤外線領域、特に、近赤外線領域（７００ｎｍから２５００ｎｍ）の反射率が高く、赤外線遮蔽能を有する材料が使用される。赤外線の反射性能をより高めることにより、例えば、炎天下の屋外等での使用時に熱線を反射し保護帽１０の温度上昇を抑えることができる。
The
遮熱材料には、一般的に白色顔料として使用される酸化チタンよりも大きい平均粒子径を有する酸化チタン（ＴｉＯ２等）が用いられる。白色顔料として使用される酸化チタンには、平均粒子径が０．５μｍより小さく、０．２μｍ程度の可視光反射特性に優れた酸化チタンが使用されるが、白色顔料として使用される酸化チタンよりも大きい平均粒子径を有する酸化チタンを用いることで、近赤外線領域波長の赤外線反射性能をより高めることができる。遮熱材料に用いられる酸化チタンには、ルチル形またはアナターゼ形の結晶構造を有する酸化チタンを用いることができるが、ルチル形の酸化チタンを用いることが好ましい。なお、遮熱材料に用いられる酸化チタンは、保護帽本体１２を白色に着色する場合に使用されることがより好ましい。
As the heat shielding material, titanium oxide (TiO 2 or the like) having an average particle diameter larger than that of titanium oxide generally used as a white pigment is used. Titanium oxide used as a white pigment uses titanium oxide having an average particle size smaller than 0.5 μm and excellent visible light reflection characteristics of about 0.2 μm. By using titanium oxide having a large average particle diameter, the infrared reflection performance in the near infrared region wavelength can be further enhanced. Titanium oxide having a rutile or anatase crystal structure can be used as titanium oxide used for the heat shielding material, but rutile titanium oxide is preferably used. In addition, it is more preferable that the titanium oxide used for the heat shielding material is used when the
遮熱材料に用いられる酸化チタンの平均粒子径は、０．５μｍから３．０μｍが好ましい。遮熱材料に用いられる酸化チタンの平均粒子径が０．５μｍより小さい場合には、十分な赤外線反射特性が得られないからである。また、遮熱材料に用いられる酸化チタンの平均粒子径が３．０μｍより大きい場合には、保護帽本体１２中により均一に分散させることが難しくなるからである。遮熱材料に用いられる酸化チタンの平均粒子径は、１．０μｍから１．５μｍがより好ましく、最も好ましいのは１．０μｍである。
The average particle diameter of titanium oxide used for the heat shielding material is preferably 0.5 μm to 3.0 μm. This is because sufficient infrared reflection characteristics cannot be obtained when the average particle diameter of titanium oxide used for the heat shielding material is smaller than 0.5 μm. Further, when the average particle diameter of titanium oxide used for the heat shielding material is larger than 3.0 μm, it is difficult to disperse the
遮熱材料に用いられる酸化チタンの平均粒子径は、例えば、電子顕微鏡等による画像解析で測定することができる。このような画像解析装置には、例えば、株式会社ニレコ製の小型汎用画像解析装置「ＬＵＺＥＸ ＡＰ」等を用いることができる。 The average particle diameter of titanium oxide used for the heat shielding material can be measured by image analysis using an electron microscope or the like, for example. As such an image analysis apparatus, for example, a small general-purpose image analysis apparatus “LUZEX AP” manufactured by Nireco Corporation can be used.
遮熱材料には、三酸化二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）系材料、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）系材料、オキシ水酸化鉄（ＦｅＯＯＨ）系材料またはコバルト−アルミニウム複合酸化物（ＣｏＡｌ２Ｏ３）系材料等の無機反射材料を用いてもよい。これらの無機反射材料は、赤外線領域の反射率が高く、赤外線反射特性に優れているので、熱線を反射し保護帽１０の温度上昇を抑えることができる。無機反射材料には、例えば、平均粒子径２μｍ以下の材料が使用される。
Thermal barrier materials include ferric trioxide (Fe 2 O 3 ) -based material, triiron tetroxide (Fe 3 O 4 ) -based material, iron oxyhydroxide (FeOOH) -based material, or cobalt-aluminum composite oxide (CoAl An inorganic reflective material such as a 2 O 3 ) -based material may be used. Since these inorganic reflective materials have high reflectivity in the infrared region and are excellent in infrared reflection characteristics, they can reflect heat rays and suppress the temperature rise of the
三酸化二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）系材料は赤褐色を有しており、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）系材料は黒色を有しており、オキシ水酸化鉄（ＦｅＯＯＨ）系材料は黄褐色を有しており、コバルト−アルミニウム複合酸化物（ＣｏＡｌ２Ｏ３）系材料は青色を有しているので、赤褐色に着色された保護帽本体１２を成形する場合には、三酸化二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）系材料を用いることが好ましく、黒色に着色された保護帽本体１２を成形する場合には、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）系材料を用いることが好ましく、黄褐色に着色された保護帽本体１２を成形する場合には、オキシ水酸化鉄（ＦｅＯＯＨ）系材料を用いることが好ましく、青色に着色された保護帽本体１２を成形する場合には、コバルト−アルミニウム複合酸化物（ＣｏＡｌ２Ｏ３）系材料を用いることが好ましい。
The ferric trioxide (Fe 2 O 3 ) material has a reddish brown color, the triiron tetroxide (Fe 3 O 4 ) material has a black color, and the iron oxyhydroxide (FeOOH) material is Since the cobalt-aluminum composite oxide (CoAl 2 O 3 ) -based material has a blue color, when forming the
また、遮熱材料には、上述した遮熱材料に用いられる酸化チタンと、上述した無機反射材料とを組み合わせて用いることもできる。酸化チタンは白色のため、上述した無機反射材料と組み合わせて使用されることにより、淡色を作り出すことができる。例えば、灰色に着色された保護帽本体１２を成形する場合には、遮熱材料は、上述した遮熱材料に用いられる酸化チタンと、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）系材料と、を組み合わせた材料を使用することが好ましい。
Moreover, the titanium oxide used for the heat shielding material mentioned above and the inorganic reflective material mentioned above can also be used in combination for the heat shielding material. Since titanium oxide is white, a light color can be created by using it in combination with the inorganic reflective material described above. For example, when the
次に、保護帽１０の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
図２は、保護帽１０の製造工程を示す図である。保護帽１０の製造方法は、強化繊維で、略半球殻状の繊維プリフォーム２０を形成する繊維プリフォーム形成工程と、繊維プリフォーム２０に、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、を含む樹脂組成物２４を塗布または含浸する樹脂組成物含浸工程と、繊維プリフォーム２０に塗布または含浸された樹脂組成物２４を加熱硬化する樹脂硬化工程と、を備えている。
FIG. 2 is a diagram illustrating a manufacturing process of the
繊維プリフォーム形成工程は、図２（ａ）に示すように、強化繊維で、略半球殻状に繊維プリフォーム２０を形成する工程である。強化繊維には、上述したガラス繊維等が用いられる。ガラスロービング等のガラス繊維をカッタ等で所定の繊維長に切断しガラス短繊維とした後、ガラス短繊維を用いて略半球殻状の芯材を形成する。 As shown in FIG. 2A, the fiber preform forming step is a step of forming the fiber preform 20 in a substantially hemispherical shell shape with reinforcing fibers. The glass fiber mentioned above etc. are used for a reinforced fiber. A glass fiber such as glass roving is cut into a predetermined fiber length with a cutter or the like to form a short glass fiber, and then a substantially hemispherical core material is formed using the short glass fiber.
次に、ガラス短繊維で形成した略半球殻状の芯材にバインダをスプレーガン等でスプレーし、ガラス短繊維間を固着させて繊維プリフォーム２０が形成される。繊維プリフォーム２０の重量は、保護帽本体１２の重量の略３０％が好ましいが、特に、限定されることはない。
Next, a
樹脂組成物含浸工程は、繊維プリフォーム２０に、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、を含む樹脂組成物２４を塗布または含浸する工程である。まず、繊維プリフォーム２０に塗布または含浸される樹脂組成物２４について説明する。
The resin composition impregnation step is a step of applying or impregnating the
樹脂組成物２４は、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、遮熱材料と、を含んで構成される。熱硬化性樹脂は、保護帽本体１２を形成する繊維強化複合材料のマトリックス樹脂となる液状の合成樹脂であり、上述した不飽和ポリエステル樹脂等が用いられる。不飽和ポリエステル樹脂には、一般的な、ジャパンコンポジット株式会社製の商品名ポリホープ、昭和高分子株式会社製の商品名リゴラック、日本ユピカ株式会社の商品名ユピカ、ディーエイチマテリアル株式会社の商品名サンドーマ等を使用することができる。
The
硬化剤は、熱硬化性樹脂を硬化させる材料であり、例えば、不飽和ポリエステル樹脂の場合には、有機過酸化物等が用いられる。不飽和ポリエステル樹脂用の硬化剤には、一般的な、化薬アクゾ株式会社の商品名カヤメック、日本油脂株式会社の商品名パーキュアー等を使用することができる。硬化剤は、例えば、熱硬化性樹脂１００重量部に対して１重量部以上２重量部以下の割合で添加されることが好ましい。 The curing agent is a material that cures the thermosetting resin. For example, in the case of an unsaturated polyester resin, an organic peroxide or the like is used. As the curing agent for the unsaturated polyester resin, general Kayaku Co., Ltd., trade name of Kayaku Akzo Co., Ltd., Percure, trade name of Nippon Oil & Fats Co., Ltd. can be used. For example, the curing agent is preferably added at a ratio of 1 part by weight or more and 2 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin.
遮熱材料には、上述した平均粒子径０．５μｍ以上３．０μｍ以下の酸化チタン等が用いられる。ここで、樹脂組成物２４は、熱硬化性樹脂１００重量部に対して遮熱材料を５．４重量部より多く４５．０重量部より少ない割合で含有することが好ましい。熱硬化性樹脂１００重量部に対して遮熱材料の割合が５．４重量部以下の場合には、十分な赤外線反射特性が得られないからである。また、熱硬化性樹脂１００重量部に対して遮熱材料の割合が４５．０重量部以上の場合には、樹脂組成物２４の粘度が高くなることにより成形性が悪くなり、保護帽本体１２の機械的強度が低下するからである。
As the heat shielding material, the above-described titanium oxide having an average particle diameter of 0.5 μm to 3.0 μm is used. Here, the
樹脂組成物２４は、熱硬化性樹脂１００重量部に対して遮熱材料を１１．３重量部以上２５．８重量部以下の割合で含有させることがより好ましい。熱硬化性樹脂１００重量部に対して遮熱材料の割合が１１．３重量部以上２５．８重量部以下の範囲では、保護帽本体１２の赤外線反射特性と機械的強度とを満足させることができるからである。なお、樹脂組成物２４は、熱硬化性樹脂１００重量部に対して遮熱材料を１１．３重量部の割合で含有させることが最も好ましい。
The
樹脂組成物２４には、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、遮熱材料とに加えて、内部離型剤と、顔料と、充填剤等とを添加してもよい。
In addition to the thermosetting resin, the curing agent, and the heat shielding material, the
ここで、遮熱材料に平均粒子径０．５μｍ以上３．０μｍ以下の酸化チタンを用いる場合においても、酸化チタン等の白色顔料を用いることが好ましい。白色顔料に使用される酸化チタンは、その平均粒子径が遮熱材料に用いられる酸化チタンの平均粒子径より小さいので、白色顔料に使用される酸化チタンの可視光領域反射特性は、遮熱材料に用いられる平均粒子径の大きい酸化チタンより高くなる。そのため、酸化チタン等の白色顔料を合わせて用いることにより、保護帽本体１２の着色効果をより向上させることができる。
Here, even when titanium oxide having an average particle diameter of 0.5 μm or more and 3.0 μm or less is used for the heat shielding material, it is preferable to use a white pigment such as titanium oxide. Titanium oxide used in white pigments has an average particle size smaller than that of titanium oxide used in heat-shielding materials, so the visible light region reflection characteristics of titanium oxide used in white pigments are heat-shielding materials. It becomes higher than the titanium oxide having a large average particle size used in the above. Therefore, the coloring effect of the
樹脂組成物２４は、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、遮熱材料と、内部離型剤と、顔料等と、をミキサ等でより均一となるように攪拌混合して、例えば、ペースト状に調製される。そして、繊維プリフォーム２０は、図２（ｂ）に示すように金型の下型２２にセットされた後、図２（ｃ）に示すように樹脂組成物２４が塗布または含浸される。なお、樹脂組成物２４の塗布または含浸には、一般的な合成樹脂液の塗布方法または含浸方法を用いることができる。
The
樹脂硬化工程は、繊維プリフォーム２０に塗布または含浸された樹脂組成物２４を加熱硬化する工程である。図２（ｄ）に示すように、樹脂組成物２４が塗布または含浸された繊維プリフォーム２０に上型２８がセットされて加熱されることにより、繊維プリフォーム２０に塗布または含浸された樹脂組成物２４が加熱されて樹脂硬化する。
The resin curing step is a step of heat curing the
加熱温度は、熱硬化性樹脂や硬化剤等の種類に基づいて所定温度に定められる。また、樹脂組成物２４が塗布または含浸された繊維プリフォーム２０の加熱時には所定圧力で加圧することが好ましい。繊維プリフォーム２０に塗布または含浸された樹脂組成物２４の加熱硬化処理には、例えば、熱プレス装置等が使用される。
The heating temperature is set to a predetermined temperature based on the type of thermosetting resin or curing agent. Further, it is preferable to pressurize at a predetermined pressure when heating the
そして、図２（ｅ）に示すように加熱硬化後に金型の上型２８と下型２２とが外されて保護帽予備本体３０が取り出された後、保護帽予備本体３０のバリ等が除去されて保護帽本体１２の成形が完了する。そして、保護帽本体１２に保護帽内装品等が取り付けられて保護帽１０の製造が完了する。
Then, as shown in FIG. 2 (e), after heat curing, the
上記構成によれば、保護帽本体は、遮熱材料である平均粒子径が０．５μｍ以上３．０μｍ以下の酸化チタン等を含む繊維強化複合材料で形成されているので、遮熱塗料を塗布して形成された塗膜のように保護帽本体から衝撃等により剥離することがない。そのため、より長期間の使用においても保護帽の遮熱効果を維持することができるので、保護帽の遮熱性をより向上させることができる。また、遮熱塗料により形成される塗膜は、一般的に、薄く形成されているのに対して、保護帽本体を遮熱材料を含む繊維強化複合材料で形成することにより遮熱層を保護帽本体の肉厚と略同じとすることができるので、保護帽の遮熱性をより向上させることができる。 According to the above configuration, since the protective cap body is formed of a fiber reinforced composite material including titanium oxide having an average particle diameter of 0.5 μm or more and 3.0 μm or less, which is a heat shielding material, a heat shielding paint is applied. Thus, it does not peel off from the main body of the protective cap due to an impact or the like unlike the formed coating film. Therefore, since the heat shielding effect of the protective cap can be maintained even when used for a longer period, the heat shielding property of the protective cap can be further improved. In addition, the coating film formed from the thermal barrier coating is generally thin, but the protective cap body is formed of a fiber reinforced composite material including the thermal barrier material to protect the thermal barrier layer. Since it can be made substantially the same as the wall thickness of the cap body, the heat shielding property of the protective cap can be further improved.
上記構成によれば、強化繊維で、略半球殻状の繊維プリフォームを形成する繊維プリフォーム形成工程と、繊維プリフォームに、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、を含む樹脂組成物を塗布または含浸する樹脂組成物含浸工程と、繊維プリフォームに塗布または含浸された樹脂組成物を加熱硬化する樹脂硬化工程と、を備え、樹脂組成物は、遮熱材料である平均粒子径が０．５μｍ以上３．０μｍ以下の酸化チタンを含むので、保護帽本体の成形後に更に塗装等の余分な作業を省略することができる。そのため、保護帽の生産性がより向上し、保護帽の製造コストが抑えられる。また、保護帽本体には塗膜が形成されていないので、保護帽がより軽量化される。 According to the above configuration, a fiber preform forming step for forming a substantially hemispherical fiber preform with reinforcing fibers, and a resin composition including a thermosetting resin and a curing agent are applied to the fiber preform. Or a resin composition impregnation step for impregnation, and a resin curing step for heat curing the resin composition applied or impregnated on the fiber preform. The resin composition has an average particle size of 0. Since titanium oxide of 5 μm or more and 3.0 μm or less is included, extra work such as painting can be omitted after forming the protective cap body. Therefore, the productivity of the protective cap is further improved, and the manufacturing cost of the protective cap can be suppressed. Further, since the coating film is not formed on the protective cap body, the protective cap is further reduced in weight.
上記構成によれば、樹脂組成物は、熱硬化性樹脂１００重量部に対して、遮熱材料である平均粒子径が０．５μｍ以上３．０μｍ以下の酸化チタンを５．４重量部より多く４５．０重量部よりも少ない割合で含有しているので、保護帽の機械的強度を満足した状態で、保護帽の遮熱効果をより向上させることができる。 According to the above configuration, the resin composition has more than 5.4 parts by weight of titanium oxide having an average particle diameter of 0.5 μm or more and 3.0 μm or less as a heat shielding material with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin. Since the content is less than 45.0 parts by weight, the heat shielding effect of the protective cap can be further improved while satisfying the mechanical strength of the protective cap.
上記構成によれば、樹脂組成物は、熱硬化性樹脂１００重量部に対して、遮熱材料である平均粒子径が０．５μｍ以上３．０μｍ以下の酸化チタンを１１．３重量部以上２５．８重量部以下の割合で含有しているので、保護帽の機械的強度を満足した状態で、保護帽の遮熱効果を更に高めることができる。
（実施例）
保護帽について、遮熱性能試験と、衝撃吸収性試験と、耐貫通試験とを行い、保護帽の遮熱特性と機械的特性について評価した。まず、実施例１から実施例４における保護帽の製造方法について説明する。
According to the above configuration, the resin composition contains 11.3 parts by weight or more and 25 parts by weight of titanium oxide having an average particle diameter of 0.5 μm or more and 3.0 μm or less, which is a heat shielding material, with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin. Since it is contained in a proportion of not more than 8 parts by weight, the heat shielding effect of the protective cap can be further enhanced while satisfying the mechanical strength of the protective cap.
(Example)
The protective cap was subjected to a heat shielding performance test, a shock absorption test, and a penetration resistance test to evaluate the heat shielding properties and mechanical properties of the protective cap. First, the manufacturing method of the protective cap in Example 1- Example 4 is demonstrated.
繊維プリフォームには、ガラスロービングからカッタで所定長さに切断したガラス短繊維を用いて略半球殻状に形成されたガラス繊維プリフォームを用いた。ガラス繊維プリフォームの重量は、保護帽本体の重量の３０％とした。実施例１から実施例４には、いずれも同じ条件で形成されたガラス繊維プリフォームを使用した。 As the fiber preform, a glass fiber preform formed into a substantially hemispherical shell shape using short glass fibers cut to a predetermined length from a glass roving with a cutter was used. The weight of the glass fiber preform was 30% of the weight of the protective cap body. In Examples 1 to 4, glass fiber preforms formed under the same conditions were used.
次に、ガラス繊維プリフォームに含浸する樹脂組成物を作製した。樹脂組成物は、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、遮熱材料と、内部離型剤と、顔料と、をミキサで攪拌混合してペースト状に調製された。図３は、実施例１から実施例４に使用した樹脂組成物の組成を示す図である。実施例１から実施例４に使用した樹脂組成物を構成する熱硬化性樹脂と、硬化剤と、遮熱材料と、内部離型剤と、顔料とは、いずれも同じ材料を使用した。 Next, a resin composition for impregnating the glass fiber preform was prepared. The resin composition was prepared in the form of a paste by stirring and mixing a thermosetting resin, a curing agent, a heat shielding material, an internal mold release agent, and a pigment with a mixer. FIG. 3 is a view showing the composition of the resin composition used in Examples 1 to 4. The thermosetting resin, the curing agent, the heat shielding material, the internal mold release agent, and the pigment constituting the resin composition used in Examples 1 to 4 were all the same materials.
熱硬化性樹脂には、不飽和ポリエステル樹脂を用いた。不飽和ポリエステル樹脂には、保護帽の製造で使用される上述した一般的な市販品を使用した。また、硬化剤には、不飽和ポリエステル樹脂用の硬化剤に用いられる上述した一般的な市販品を使用した。 An unsaturated polyester resin was used as the thermosetting resin. As the unsaturated polyester resin, the above-mentioned general commercial products used in the production of protective caps were used. Moreover, the general commercial item mentioned above used for the hardening | curing agent for unsaturated polyester resins was used for the hardening | curing agent.
遮熱材料には、平均粒子径１．０μｍの酸化チタンを用いた。平均粒子径１．０μｍの酸化チタンには、テイカ株式会社製の酸化チタンＪＲ−１０００を使用した。使用した酸化チタンの結晶構造はルチル形であり、屈折率は２．７２であり、比重は４．２である。なお、平均粒子径は、株式会社ニレコ製の小型汎用画像解析装置「ＬＵＺＥＸ ＡＰ」により重量基準水平方向等分径を測定した値である。 As the heat shielding material, titanium oxide having an average particle diameter of 1.0 μm was used. Titanium oxide JR-1000 manufactured by Teika Co., Ltd. was used for titanium oxide having an average particle size of 1.0 μm. The used titanium oxide has a rutile crystal structure, a refractive index of 2.72, and a specific gravity of 4.2. The average particle diameter is a value obtained by measuring the weight-based horizontal equal diameter using a small general-purpose image analyzer “LUZEX AP” manufactured by Nireco Corporation.
なお、内部離型剤と顔料とには、保護帽の製造で使用される一般的な市販品を使用した。 As the internal mold release agent and the pigment, general commercial products used in the production of protective caps were used.
実施例１に使用した樹脂組成物には、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部と、酸化チタン５．４重量部と、硬化剤１〜２重量部と、所定量の内部離型剤と、所定量の顔料と、を攪拌混合したものを用いた。 The resin composition used in Example 1 includes 100 parts by weight of unsaturated polyester resin, 5.4 parts by weight of titanium oxide, 1 to 2 parts by weight of a curing agent, a predetermined amount of an internal release agent, and a predetermined amount. And a pigment mixed with stirring were used.
実施例２に使用した樹脂組成物には、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部と、酸化チタン１１．３重量部と、硬化剤１〜２重量部と、所定量の内部離型剤と、所定量の顔料と、を攪拌混合したものを用いた。 The resin composition used in Example 2 includes 100 parts by weight of unsaturated polyester resin, 11.3 parts by weight of titanium oxide, 1 to 2 parts by weight of a curing agent, a predetermined amount of internal mold release agent, and a predetermined amount. And a pigment mixed with stirring were used.
実施例３に使用した樹脂組成物には、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部と、酸化チタン２５．８重量部と、硬化剤１〜２重量部と、所定量の内部離型剤と、所定量の顔料と、を攪拌混合したものを用いた。 The resin composition used in Example 3 includes 100 parts by weight of unsaturated polyester resin, 25.8 parts by weight of titanium oxide, 1 to 2 parts by weight of a curing agent, a predetermined amount of internal mold release agent, and a predetermined amount. And a pigment mixed with stirring were used.
実施例４に使用した樹脂組成物には、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部と、酸化チタン４５．０重量部と、硬化剤１〜２重量部と、所定量の内部離型剤と、所定量の顔料と、を攪拌混合したものを用いた。 The resin composition used in Example 4 includes 100 parts by weight of unsaturated polyester resin, 45.0 parts by weight of titanium oxide, 1 to 2 parts by weight of a curing agent, a predetermined amount of internal mold release agent, and a predetermined amount. And a pigment mixed with stirring were used.
そして、ガラス繊維プリフォームを金型の下型に配置した後、上述した樹脂組成物をガラス繊維プリフォームに含浸した。 And after arrange | positioning a glass fiber preform to the lower mold | type of a metal mold | die, the glass fiber preform was impregnated with the resin composition mentioned above.
次に、樹脂組成物が含浸されたガラス繊維プリフォームを金型の上型と下型とで挟んで熱プレス機により熱プレスした。実施例１から実施例４では、いずれも同じ加熱加圧条件で樹脂硬化した。なお、加熱加圧条件には、一般的な不飽和ポリエステル樹脂の硬化条件を用いた。加熱硬化後、金型の上型と下型とを外して、樹脂硬化した保護帽本体を取り出した。そして、保護帽本体に保護帽装着品等を取り付けて保護帽とした。 Next, the glass fiber preform impregnated with the resin composition was sandwiched between the upper mold and the lower mold of the mold and hot pressed by a hot press machine. In Examples 1 to 4, the resin was cured under the same heating and pressing conditions. In addition, the general curing conditions for the unsaturated polyester resin were used as the heating and pressing conditions. After the heat curing, the upper and lower molds of the mold were removed and the resin-cured protective cap body was taken out. Then, a protective cap was attached to the protective cap body to obtain a protective cap.
次に、比較例１における保護帽の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the protective cap in the comparative example 1 is demonstrated.
比較例１に使用した繊維プリフォームには、実施例１から実施例４と同様方法で形成したガラス繊維プリフォームを使用した。 As the fiber preform used in Comparative Example 1, a glass fiber preform formed by the same method as in Examples 1 to 4 was used.
比較例１に使用した樹脂組成物は、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部と、硬化剤１〜２重量部と、所定量の内部離型剤と、所定量の顔料と、を攪拌混合してペースト状に調製したものを用いた。したがって、比較例１で用いた樹脂組成物には、酸化チタンＪＲ−１０００は含有されていない。なお、不飽和ポリエステル樹脂と、硬化剤と、内部離型剤と、顔料とには、実施例１から実施例４に使用した材料と同一の材料を使用した。 The resin composition used in Comparative Example 1 is a paste obtained by stirring and mixing 100 parts by weight of an unsaturated polyester resin, 1 to 2 parts by weight of a curing agent, a predetermined amount of an internal release agent, and a predetermined amount of pigment. What was prepared in the shape was used. Therefore, the resin composition used in Comparative Example 1 does not contain titanium oxide JR-1000. In addition, the material same as the material used for Example 1- Example 4 was used for unsaturated polyester resin, a hardening | curing agent, an internal mold release agent, and a pigment.
樹脂組成物をガラス繊維プリフォームに含浸し、ガラス繊維プリフォームに含浸された樹脂組成物を加熱硬化した。加熱硬化条件は、実施例１から実施例４で用いた加熱硬化条件と同様な条件とした。その後、遮熱性顔料を含むポリウレタン樹脂系の遮熱塗料を塗装し、保護帽装着品等を取り付けて保護帽とした。 The glass fiber preform was impregnated with the resin composition, and the resin composition impregnated in the glass fiber preform was heated and cured. The heat curing conditions were the same as the heat curing conditions used in Examples 1 to 4. Thereafter, a polyurethane resin-based heat-shielding paint containing a heat-shielding pigment was applied, and a protective cap wearing part was attached to make a protective cap.
次に、実施例１から実施例４、比較例１の保護帽について遮熱性評価試験を実施し、保護帽の遮熱性を評価した。 Next, a heat shielding evaluation test was performed on the protective caps of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, and the heat shielding properties of the protective caps were evaluated.
まず、遮熱性評価試験の試験方法について説明する。図４は、保護帽の遮熱性評価試験方法を示す図である。遮熱性評価試験は、合成樹脂シート等で断熱性に優れた箱状容器（図示せず）を作製し、箱状容器内の鉛直方向下側に保護帽を装着した発泡人頭模型を配置し、保護帽の鉛直上方上側にハロゲンランプを配置して、ハロゲンランプで保護帽を照射することにより行われた。箱状容器（図示せず）のサイズを、高さ７５０ｍｍ、幅４５０ｍｍ、奥行き３００ｍｍとした。ハロゲンランプには、５００Ｗランプ（発売元：株式会社高儀、品名：ＥＭ防雨タイプ作業用ハロゲン投光器ＷＬＧ−５００）を使用し、１００Ｖの交流安定化電源を使用した。ハロゲンランプから保護帽の頂上までの距離を３００ｍｍとした。 First, the test method of the heat shielding evaluation test will be described. FIG. 4 is a diagram showing a heat shielding evaluation test method for a protective cap. In the heat shielding evaluation test, a box-shaped container (not shown) with excellent heat insulation is made of a synthetic resin sheet or the like, and a foamed human head model with a protective cap is arranged on the lower side in the vertical direction in the box-shaped container. This was done by placing a halogen lamp vertically above the protective cap and irradiating the protective cap with the halogen lamp. The size of the box-shaped container (not shown) was 750 mm in height, 450 mm in width, and 300 mm in depth. As the halogen lamp, a 500 W lamp (release source: Takagi Co., Ltd., product name: EM rainproof type work halogen floodlight WLG-500) was used, and a 100 V AC stabilized power supply was used. The distance from the halogen lamp to the top of the protective cap was 300 mm.
次に、測温箇所に熱電対等の温度センサを設けて、ハロゲンランプを照射した後、２０分間の温度測定を実施した。図５は、温度測定を行った測温箇所を示す図である。温度測定は、発泡人頭模型が装着される側である保護帽内表面と、発泡人頭模型の頭頂部と、発泡人頭模型が装着される側と反対側の保護帽外表面とについて行われた。なお、試験は室温２５℃、湿度６０％で行っているので、ハロゲンランプ照射前の温度は、いずれも２５℃である。 Next, a temperature sensor such as a thermocouple was provided at the temperature measurement location, and after irradiating a halogen lamp, temperature measurement was performed for 20 minutes. FIG. 5 is a diagram showing a temperature measurement location where the temperature measurement is performed. Temperature measurement is performed on the inner surface of the protective cap on the side on which the foamed human head model is mounted, the top of the foam human head model, and the outer surface of the protective cap on the opposite side to the side on which the foamed human head model is mounted. It was broken. Since the test was performed at room temperature of 25 ° C. and humidity of 60%, the temperature before irradiation with the halogen lamp was 25 ° C. in all cases.
図６は、保護帽の遮熱性試験結果を示す図である。図６に示される保護帽外表面温度と、保護帽内表面温度と、人頭頭頂部温度とは、ハロゲンランプの照射開始から２０分間経過後の測定温度である。 FIG. 6 is a diagram showing the results of the heat shielding test of the protective cap. The outer surface temperature of the protective cap, the inner surface temperature of the protective cap, and the top temperature of the human head shown in FIG. 6 are measured temperatures after 20 minutes from the start of irradiation with the halogen lamp.
実施例１の保護帽では、保護帽外表面温度６６．３℃、保護帽内表面温度６３．５℃、人頭頭頂部温度４７．２℃であり、実施例２の保護帽では、保護帽外表面温度６２．６℃、保護帽内表面温度５９．９℃、人頭頭頂部温度４４．７℃であり、実施例３の保護帽では、保護帽外表面温度６１．０℃、保護帽内表面温度５８．８℃、人頭頭頂部温度４４．４℃であり、実施例４の保護帽では、保護帽外表面温度６１．３℃、保護帽内表面温度５８．９℃、人頭頭頂部温度４３．４℃であった。 In the protective cap of Example 1, the outer surface temperature of the protective cap is 66.3 ° C., the inner surface temperature of the protective cap is 63.5 ° C., and the temperature at the head of the head is 47.2 ° C. The protective cap of Example 2 is outside the protective cap. The surface temperature is 62.6 ° C., the temperature inside the protective cap is 59.9 ° C., and the temperature at the top of the head of the head is 44.7 ° C. In the protective cap of Example 3, the outer surface temperature of the protective cap is 61.0 ° C. The temperature is 58.8 ° C. and the human head top temperature is 44.4 ° C. In the protective cap of Example 4, the outer surface temperature of the protective cap is 61.3 ° C., the inner surface temperature of the protective cap is 58.9 ° C., and the human head top temperature is 43. It was 4 ° C.
これに対して、比較例１の保護帽では、保護帽外表面温度６４．３℃、保護帽内表面温度６２．８℃、人頭頭頂部温度４８．３℃であった。 In contrast, in the protective cap of Comparative Example 1, the outer surface temperature of the protective cap was 64.3 ° C., the inner surface temperature of the protective cap was 62.8 ° C., and the human head top temperature was 48.3 ° C.
実施例１から実施例４の保護帽では、２０分経過後の人頭頭頂部温度が比較例１の保護帽よりも低く、遮熱特性の向上が認められた。また、実施例２から実施例４の保護帽では、２０分経過後の人頭頭頂部温度が４３．４℃から４４．７℃と低く、比較例１の保護帽に対して３．６℃から４．９℃の温度低下が認められ、他の保護帽より更に遮熱特性が向上した。 In the protective caps of Examples 1 to 4, the temperature at the top of the human head after 20 minutes was lower than that of the protective cap of Comparative Example 1, and an improvement in heat shielding characteristics was observed. Further, in the protective caps of Examples 2 to 4, the temperature at the top of the human head after 20 minutes was as low as 43.4 ° C. to 44.7 ° C., and from 3.6 ° C. to the protective cap of Comparative Example 1 A temperature drop of 4.9 ° C. was observed, and the heat shielding characteristics were further improved than other protective caps.
次に、実施例１から実施例４の保護帽について衝撃吸収性試験を実施し、保護帽の衝撃吸収性を評価した。 Next, an impact absorbability test was performed on the protective caps of Examples 1 to 4, and the impact absorbability of the protective caps was evaluated.
まず、衝撃吸収性試験の試験方法について説明する。図７は、保護帽の衝撃吸収性試験方法を示す図である。保護帽の衝撃吸収性試験は、労働安全衛生法規格検定による性能試験の衝撃吸収性Ｉ試験に準拠して行った。所定の曝露条件に保護帽を曝露した後、曝露後の保護帽を人頭模型に装着し、５ｋｇの半球形ストライカを保護帽の鉛直上方１ｍの高さから保護帽の頂部に落下させることにより、人頭模型にかかる最大衝撃荷重を測定することにより行われた。 First, a test method for the shock absorption test will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating a shock absorption test method for a protective cap. The shock absorption test of the protective cap was conducted according to the shock absorption I test of the performance test by the occupational safety and health law standard certification. After exposing the protective cap to the prescribed exposure conditions, attach the exposed protective cap to the human head model, and drop a 5 kg hemispherical striker from the height of 1 m vertically above the protective cap onto the top of the protective cap This was done by measuring the maximum impact load on the human head model.
保護帽の曝露条件は、低温曝露（−１０℃）と、高温曝露（５０℃）と、水中浸漬曝露（２１℃）と、の３条件について行い、人頭模型にかかる最大衝撃荷重が４．９ｋＮ以下を合格とした。半球形ストライカには、ＪＩＳ Ｇ３１０１（一般構造用圧延鋼材）に規定されるＳＳ４０の規格に適合する鋼材を用い、かつ、半径４８ｍｍの半球形衝撃面を有するストライカを使用した。なお、衝撃吸収性試験では、低温曝露（−１０℃）と、高温曝露（５０℃）と、水中浸漬曝露（２１℃）の曝露条件で曝露した後、１分間以内に半球形ストライカを保護帽に落下させて試験終了するようにした。 The protective cap is exposed under three conditions: low temperature exposure (−10 ° C.), high temperature exposure (50 ° C.), and immersion in water (21 ° C.). The maximum impact load on the human head model is 4. 9 kN or less was accepted. As the hemispherical striker, a steel material conforming to the SS40 standard defined in JIS G3101 (general structural rolled steel) was used, and a striker having a hemispherical impact surface with a radius of 48 mm was used. In the shock absorption test, the hemispherical striker was placed in a protective cap within 1 minute after exposure under the exposure conditions of low temperature exposure (−10 ° C.), high temperature exposure (50 ° C.), and immersion in water (21 ° C.). The test was terminated by dropping it.
図８は、保護帽の衝撃吸収性試験結果を示す図である。実施例１の保護帽では、低温曝露（−１０℃）では２．４ｋＮ、高温曝露（５０℃）では２．２ｋＮ、水中浸漬曝露（２１℃）では２．５ｋＮであり、実施例２の保護帽では、低温曝露（−１０℃）では２．６ｋＮ、高温曝露（５０℃）では２．２ｋＮ、水中浸漬曝露（２１℃）では２．３ｋＮであり、実施例３の保護帽では、低温曝露（−１０℃）では２．４ｋＮ、高温曝露（５０℃）では２．２ｋＮ、水中浸漬曝露（２１℃）では２．４ｋＮであり、実施例４の保護帽では、低温曝露（−１０℃）では２．５ｋＮ、高温曝露（５０℃）では２．１ｋＮ、水中浸漬曝露（２１℃）では２．６ｋＮであった。 FIG. 8 is a diagram showing the impact absorption test results of the protective cap. The protective cap of Example 1 is 2.4 kN at low temperature exposure (−10 ° C.), 2.2 kN at high temperature exposure (50 ° C.), and 2.5 kN at water immersion exposure (21 ° C.). The cap was 2.6 kN at low temperature exposure (−10 ° C.), 2.2 kN at high temperature exposure (50 ° C.), 2.3 kN at submerged exposure (21 ° C.), and the protective cap of Example 3 was low temperature exposure. 2.4 kN at −10 ° C., 2.2 kN at high temperature exposure (50 ° C.), 2.4 kN at immersion in water (21 ° C.), and low temperature exposure (−10 ° C.) in the protective cap of Example 4 Was 2.5 kN, 2.1 kN when exposed to high temperature (50 ° C.), and 2.6 kN when exposed to immersion in water (21 ° C.).
このように衝撃吸収性試験の試験結果は、いずれの保護帽においても、低温曝露（−１０℃）の最大衝撃荷重が２．４ｋＮ〜２．６ｋＮであり、高温曝露（５０℃）の最大衝撃荷重が２．１ｋＮ〜２．２ｋＮであり、水中浸漬曝露（２１℃）の最大衝撃荷重が２．３ｋＮ〜２．６ｋＮであった。この試験結果から、実施例１から実施例４の保護帽は、いずれも最大衝撃荷重が４．９ｋＮ以下を満足した。 Thus, the test results of the shock absorption test show that the maximum impact load at low temperature exposure (−10 ° C.) is 2.4 kN to 2.6 kN in any protective cap, and the maximum impact at high temperature exposure (50 ° C.). The load was 2.1 kN to 2.2 kN, and the maximum impact load during exposure in water (21 ° C.) was 2.3 kN to 2.6 kN. From the test results, all of the protective caps of Examples 1 to 4 satisfied the maximum impact load of 4.9 kN or less.
次に、実施例１から実施例４の保護帽について耐貫通性試験を実施し、保護帽の耐貫通性を評価した。 Next, a penetration resistance test was performed on the protective caps of Examples 1 to 4, and the penetration resistance of the protective caps was evaluated.
まず、耐貫通試験の試験方法について説明する。図９は、保護帽の耐貫通試験方法を示す図である。耐貫通試験は、労働安全衛生法規格検定による性能試験の耐貫通性試験（貫通Ｉ試験）に準拠して行った。耐貫通試験は、室温で、人頭模型に装着した保護帽に対して、先端６０度の角度を有する円錐形で３ｋｇの円錐形ストライカを、保護帽の鉛直上方１ｍの高さから、保護帽の頂部を中心とする直径１０ｃｍの円周内に自由落下させて行われた。そして、円錐形ストライカの落下後、円錐形ストライカの先端から人頭模型までの距離（余裕量）を測定した。余裕量は、保護帽の頂部を中心とする直径１０ｃｍの円周内の４箇所に円錐形ストライカを自由落下させて、それらの平均値を求めた。なお、円錐形ストライカの先端が人頭模型に接触しない保護帽をより好ましい保護帽とした。 First, a test method for the penetration resistance test will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating a penetration resistance test method for a protective cap. The penetration resistance test was conducted according to the penetration resistance test (penetration I test) of the performance test according to the occupational safety and health law standard certification. In the penetration resistance test, a conical striker with a conical shape with a tip angle of 60 ° was applied to a protective cap mounted on a human head model at room temperature from a height of 1 m vertically above the protective cap. This was carried out by free-falling within a circumference of 10 cm in diameter centered on the top of the. Then, after the cone striker was dropped, the distance (margin) from the tip of the cone striker to the human head model was measured. The allowance was obtained by allowing the conical strikers to fall freely at four locations within a circumference of 10 cm in diameter centering on the top of the protective cap, and calculating the average value thereof. A protective cap in which the tip of the conical striker does not contact the human head model is a more preferable protective cap.
図１０は、保護帽の耐貫通試験結果を示す図である。実施例１における保護帽の余裕量は１０ｍｍであり、実施例２における保護帽の余裕量は８ｍｍであり、実施例３における保護帽の余裕量は４ｍｍであり、実施例４における保護帽の余裕量は０ｍｍであった。この結果から不飽和ポリエステル樹脂に対する酸化チタンＪＲ−１０００の割合が高くなるほど保護帽の耐貫通性が低下し、酸化チタンが４５．０重量部含まれる実施例４では余裕量が０ｍｍであることがわかった。 FIG. 10 is a diagram showing a penetration resistance test result of the protective cap. The margin of the protective cap in Example 1 is 10 mm, the margin of the protective cap in Example 2 is 8 mm, the margin of the protective cap in Example 3 is 4 mm, and the margin of the protective cap in Example 4 The amount was 0 mm. From this result, the penetration resistance of the protective cap decreases as the ratio of titanium oxide JR-1000 to the unsaturated polyester resin increases, and in Example 4 in which 45.0 parts by weight of titanium oxide is included, the margin is 0 mm. all right.
１０ 保護帽
１２ 保護帽本体
２０ 繊維プリフォーム
２２ 下型
２４ 樹脂組成物
２６ 樹脂組成物が含浸された繊維プリフォーム
２８ 上型
３０ 保護帽予備本体
DESCRIPTION OF
Claims (6)
強化繊維で熱硬化性樹脂を強化した繊維強化複合材料で形成され、略半球殻状の保護帽本体を有し、
前記保護帽本体は、平均粒子径が０．５μｍ以上３．０μｍ以下の酸化チタンを含む繊維強化複合材料で形成されることを特徴とする保護帽。 A protective cap covering the top of the head,
It is formed of a fiber reinforced composite material reinforced with a thermosetting resin with reinforced fibers, and has a substantially hemispherical protective cap body,
The protective cap body is formed of a fiber reinforced composite material containing titanium oxide having an average particle diameter of 0.5 μm or more and 3.0 μm or less.
前記熱硬化性樹脂は、ポリエステル樹脂であり、前記強化繊維は、ガラス繊維であることを特徴とする保護帽。 The protective cap according to claim 1,
The thermosetting resin is a polyester resin, and the reinforcing fiber is a glass fiber.
強化繊維で、略半球殻状の繊維プリフォームを形成する繊維プリフォーム形成工程と、
前記繊維プリフォームに、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、を含む樹脂組成物を塗布または含浸する樹脂組成物含浸工程と、
前記繊維プリフォームに塗布または含浸された前記樹脂組成物を加熱硬化する樹脂硬化工程と、
を備え、
前記樹脂組成物は、平均粒子径が０．５μｍ以上３．０μｍ以下の酸化チタンを含むことを特徴とする保護帽の製造方法。 A manufacturing method of a protective cap for manufacturing a protective cap covering an upper part of the head,
A fiber preform forming step of forming a fiber preform having a substantially hemispherical shape with reinforcing fibers,
A resin composition impregnation step of applying or impregnating a resin composition containing a thermosetting resin and a curing agent to the fiber preform;
A resin curing step of heat curing the resin composition applied or impregnated on the fiber preform;
With
The method for producing a protective cap, wherein the resin composition contains titanium oxide having an average particle diameter of 0.5 μm or more and 3.0 μm or less.
前記樹脂組成物は、前記熱硬化性樹脂１００重量部に対して、前記酸化チタンを５．４重量部より多く４５．０重量部より少ない割合で含有することを特徴とする保護帽の製造方法。 A method for producing a protective cap according to claim 3,
The resin composition contains the titanium oxide in a proportion of more than 5.4 parts by weight and less than 45.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin. .
前記樹脂組成物は、前記熱硬化性樹脂１００重量部に対して、前記酸化チタンを１１．３重量部以上２５．８重量部以下の割合で含有することを特徴とする保護帽の製造方法。 A method for manufacturing a protective cap according to claim 4,
The said resin composition contains the said titanium oxide in the ratio of 11.3 weight part or more and 25.8 weight part or less with respect to 100 weight part of said thermosetting resins, The manufacturing method of the protective cap characterized by the above-mentioned.
前記熱硬化性樹脂は、ポリエステル樹脂であり、前記強化繊維は、ガラス繊維であることを特徴とする保護帽の製造方法。 A method for manufacturing a protective cap according to any one of claims 3 to 5,
The method for manufacturing a protective cap, wherein the thermosetting resin is a polyester resin, and the reinforcing fibers are glass fibers.
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