纤维增强复合材料成型体及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轻量性、薄壁性、刚性优异的纤维增强复合材料成型体。具体而言，涉及在与厚度方向正交的方向上连续地配置的由增强纤维和热固性树脂构成的薄板的一部分具有在厚度方向上电磁波透过性高的性质的纤维增强复合材料成型体及其制造方法。
[0002]本申请基于2012年10月23日在日本申请的特愿2012-233554号主张优先权，将其内容引用至本文中。
【背景技术】
[0003]纤维增强复合材料(以下称为“FRP”。)由于为轻量、高强度并且高刚性，因此广泛用于从体育和休闲用途到汽车和航空机等产业用途。
[0004]FRP也用于个人电脑(以下称为“PC”)等电气电子设备、家电设备和医疗设备的壳体等。PC、电话等电气电子设备由于移动化而由小型并且轻量、薄壁的部件构成。特别是关于构成这些设备的壳体，在从外部施加了荷重的情况下，为了避免壳体的一部分挠曲而与内部部件接触从而使内部部件破损或壳体本身破坏，需要壳体具有高强度、高刚性等机械特性。
[0005]此外，在笔记本型PC等中，内置无线LAN等无线通信功能的情况多，在内置于PC主体的天线部附近，壳体需要具有不屏蔽电磁波那样的结构。
[0006]在专利文献I中提出了如图1那样在显示器侧的上部壳体(101)周围配置天线
(102)，由电磁波透过性材料形成外侧的装饰盖(100)的显示部(103)的结构。在该情况下，作为具有强度的结构体的功能与作为外装的功能被分离，将各功能的构件组合，因此成为显示器侧的厚度变厚的原因。近年来，特别是在移动用PC中轻量化、薄型化的要求提高，需要进一步实现轻量薄型化。
[0007]专利文献2中，在包含碳纤维增强树脂(CFRP)的上部壳体中，将作为非导电性材料的玻璃纤维增强树脂(GFRP)部分地用于上部壳体的周围，确保电磁波透过性并且与专利文献I相比结构简化，实现了轻量薄型化。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2008-234100号公报
[0011]专利文献2:日本特开2009-169506号公报
【发明内容】
[0012]发明所要解决的课题
[0013]本发明的目的是鉴于现有技术的问题，提供刚性、轻量性、薄壁性优异，此外部分地具有电磁波透过性能的纤维增强复合材料成型体。
[0014]用于解决课题的方法
[0015]本发明的第一方案涉及的薄板状的纤维增强复合材料成型体，其具有电磁波屏蔽预浸料及电磁波透过预浸料，所述电磁波屏蔽预浸包含导电性纤维和热固性基质树脂，所述电磁波透过预浸料包含非导电性纤维和热固性基质树脂，并具有，第一层，其为在与上述纤维增强复合材料成型体的厚度方向正交的方向上介由接合线接合上述电磁波屏蔽预浸料与上述电磁波透过预浸料而形成；第二层，其在上述第一层上形成，且具有以覆盖上述接合线的至少一部分的方式配置的上述电磁波透过预浸料；以及电磁波透过部，其在上述厚度方向上不包含上述电磁波屏蔽预浸料。
[0016]优选上述第二层通过在与上述厚度方向正交的方向上介由第二接合线接合上述电磁波屏蔽预浸料与上述电磁波透过预浸料而形成，在层叠了上述第一层与上述第二层的状态下，以上述第一接合线的两端部分彼此与上述第二接合线的两端部分不在同一线上重叠的方式配置。
[0017]优选上述维增强复合材料成型体进一步具有第三层，所述第三层在上述第二层的与上述第一层相反侧形成，在与上述厚度方向正交的方向上介由接合线接合上述电磁波屏蔽预浸料与上述电磁波透过预浸料而形成，上述第二层仅由上述电磁波透过预浸料形成。
[0018]优选上述电磁波屏蔽预浸料和上述电磁波透过预浸料为单向预浸料。
[0019]优选以构成上述第一层的上述电磁波屏蔽预浸料与上述电磁波透过预浸料的纤维取向方向正交的方式配置。
[0020]优选上述第二层由单向预浸料构成，以相邻的上述第一层与上述第二层的单向预浸料的纤维取向方向彼此正交的方式层叠。
[0021]优选上述电磁波屏蔽预浸料为单向预浸料，上述电磁波透过预浸料为织物预浸料。
[0022]此外，优选上述导电性纤维为碳纤维，进一步优选上述非导电性纤维为玻璃纤维。
[0023]在本发明的第一方案涉及的纤维增强复合材料成型体中，优选纤维增强复合材料成型体的厚度为1.2mm以下，进一步优选厚度为0.6mm以下。
[0024]本发明的第二方案涉及的纤维增强复合材料成型体的制造方法是，准备包含导电性纤维和热固性基质树脂的电磁波屏蔽预浸料、以及包含非导电性纤维和热固性基质树脂的电磁波透过预浸料，将上述电磁波屏蔽预浸料与上述电磁波透过预浸料在与厚度方向正交的方向上接合而制作第一层，在上述第一层上形成具有以覆盖上述第一层的上述电磁波屏蔽预浸料与上述电磁波透过预浸料的接合线的至少一部分的方式配置的上述电磁波透过预浸料的第二层，形成至少包含上述第一层和第二层的层叠体，使上述层叠体固化。
[0025]发明的效果
[0026]上述本发明的方案涉及的纤维增强复合材料成型体可以保持充分的刚性，并且可以薄壁化和轻量化。此外，为了使结构体内部的天线接收无线LAN等电磁波，上述本发明的方案涉及的纤维增强复合材料成型体的一部分可以透过电磁波。此外本发明的上述方案可以提供上述复合材料成型体的制造方法。
【附图说明】
[0027]图1是例示笔记本PC的壳体的构成的图。
[0028]图2是本发明的实施方式涉及的纤维增强复合材料成型体的立体图。
[0029]图3是本发明的实施方式涉及的纤维增强复合材料成型体的截面图的一例。
[0030]图4是本发明的实施方式涉及的纤维增强复合材料成型体的截面图的一例。
[0031]图5是本发明的实施方式涉及的纤维增强复合材料成型体的截面图的一例。
[0032]图6是本发明的实施方式涉及的纤维增强复合材料成型体的截面图的一例。
[0033]图7是本发明的实施方式涉及的纤维增强复合材料成型体的截面图的一例。
[0034]图8是本发明的实施方式涉及的纤维增强复合材料成型体的截面图的一例。
[0035]图9是本发明的实施方式涉及的纤维增强复合材料成型体的截面图的一例。
[0036]图10是本发明的实施方式涉及的纤维增强复合材料成型体的截面图的一例。
[0037]图11显示的是本发明的实施方式涉及的预浸料接合片的一例。
【具体实施方式】
[0038]以下，使用附图对本发明的实施方式涉及的纤维增强复合材料成型体详细地说明。另外，本发明不限定于附图所记载的内容。
[0039]图2是显示本发明的实施方式涉及的纤维增强复合材料成型体(复合材料成型体)的一例的图。该复合材料成型体I为薄板状，至少由包含导电性纤维和热固性树脂的部分2(电磁波屏蔽部2)和不包含导电性纤维而包含非导电性纤维和热固性树脂的部分3(电磁波透过部3)构成。
[0040](热固性树脂)
[0041]作为可以用于本发明的实施方式涉及的复合材料成型体的热固性树脂，可举出例如环氧树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、马来酰亚胺树脂和酚醛树脂等。在使用碳纤维作为加固纤维的情况下，从与碳纤维的粘接性方面考虑，适合使用环氧树脂或乙烯基酯树脂。
[0042]进而，由于PC、家电制品中要求阻燃性能的情况多，因此适合使用添加了阻燃性材料的热固性树脂。作为一般的阻燃性材料，可举出溴系化合物、磷系化合物、磷+氮系化合物、金属氢氧化物、有机硅系化合物和受阻胺化合物等，通过将它们添加到上述树脂中来获得阻燃性能。作为阻燃性评价法，可以通过UL94标准燃烧试验等实施性能评价。
[0043](构成电磁波屏蔽部的纤维)
[0044]电磁波屏蔽部为具有对来自外部之推压力保护内部的显示装置等所需的强度和刚性的部分。作为加固电磁波屏蔽部的纤维(导电性纤维)，只要是具有所需的强度和刚性的材料就没有特别限定。从轻量化和刚性方面考虑，适合使用碳纤维。此外，作为加固电磁波屏蔽部的纤维的形态，可举出长纤维和短纤维，其中从刚性方面考虑，适合使用长纤维。
[0045]作为长纤维的形态，可举出使多根长纤维单向对齐排列地制成片状的UD片(单向片)、以及由长纤维形成的织物等。特别是，从刚性优异方面考虑，优选为将长纤维在O。取向的UD片和在90。取向的UD片交替层叠的形态、或将由长纤维形成的织物层叠的形态。
[0046]另外，在本实施方式中，所谓电磁波屏蔽部，为在厚度方向上包含一层以上后述的电磁波屏蔽预浸料的部分，也包含上述电磁波屏蔽预浸料与后述的电磁波透过预