JP5737428B2 - 繊維強化複合材料成形体およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本願は、2012年10月23日に、日本に出願された特願2012−233554号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
前記第二層が、前記厚さ方向と直交する方向に前記電磁波遮蔽プリプレグと前記電磁波透過プリプレグとが第二の接合線を介して接合されて形成されており、前記第一層と前記第二層とが積層された状態において、前記第一の接合線の両端部と前記第二の接合線の両端部とは互いに同一線上に重ならないように配置されていることが好ましい。
前記維強化複合材料成形体は、前記第二層の前記第一層とは反対側に形成され、前記厚さ方向と直交する方向に前記電磁波遮蔽プリプレグと前記電磁波透過プリプレグとが接合線を介して接合されて形成される第三層をさらに備え、前記第二層が前記電磁波透過プリプレグのみで形成されることが好ましい。
前記電磁波遮蔽プリプレグと前記電磁波透過プリプレグとが、一方向プリプレグであることが好ましい。
前記第一層を構成する前記電磁波遮蔽プリプレグと前記電磁波透過プリプレグとの繊維配向方向が直交する様に配置されることが好ましい。
前記第二層が一方向プリプレグで構成され、隣接する前記第一層と前記第二層との一方向プリプレグの繊維配向方向が互いに直交する様に積層されることが好ましい。
前記電磁波遮蔽プリプレグが一方向プリプレグであり、前記電磁波透過プリプレグが織物プリプレグであることが好ましい。
また、前記導電性繊維が、炭素繊維であることが好まく、前記非導電性繊維が、ガラス繊維であることが更に好ましい。
本発明の第一態様に係る繊維強化複合材料成形体においては、繊維強化複合材料成形体の厚さが1.2mm以下であることが好ましく、厚さが0.6mm以下であることが更に好ましい。
本発明の第二態様に係る繊維強化複合材料成形体の製造方法は、導電性繊維と熱硬化性マトリクス樹脂からなる電磁波遮蔽プリプレグと、非導電性繊維と熱硬化性マトリクス樹脂からなる電磁波透過プリプレグとを準備し、前記電磁波遮蔽プリプレグと、前記電磁波透過プリプレグとを厚さ方向とは直交する方向に接合して第一層を作製し、前記第一層の前記電磁波遮蔽プリプレグと前記電磁波透過プリプレグとの接合線の少なくとも一部を覆うように配置された前記電磁波透過プリプレグを有する第二層を前記第一層上に形成し、少なくとも前記第一層と第二層とを含む積層体を形成し、前記積層体を硬化させる。
本発明の実施形態に係る複合材料成形体に用いることができる熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂、及びフェノール樹脂等が挙げられる。補強繊維として炭素繊維を用いる場合は、炭素繊維との接着性の点で、エポキシ樹脂、またはビニルエステル樹脂が好適に用いられる。
電磁波遮蔽部は、内部の表示装置などを外部の押圧から保護するために必要な強度及び剛性を有する部分である。電磁波遮蔽部を補強する繊維(導電性繊維)としては、必要な強度及び剛性を有する材料であれば特に限定されない。軽量化と剛性の点で、炭素繊維が好適に用いられる。また、電磁波遮蔽部を補強する繊維の形態としては、長繊維および短繊維が挙げられ、中でも剛性の点で、長繊維が好適に用いられる。
なお、本実施形態において電磁波遮蔽部とは、厚さ方向に後述の電磁波遮蔽プリプレグを一層以上含む部分であり、前記電磁波遮蔽プリプレグと後述の電磁波透過プリプレグとが積層された部分も含む。
電磁波透過部は、その直下に無線LANなどのアンテナ装置が配置されるため、電磁波透過性を有する必要がある。電磁波透過複合体を構成する繊維として導電性材料である炭素繊維または金属繊維を用いると、十分な電磁波透過性を有することができない。従って、電磁波透過複合体にはガラス繊維などの非導電性材料を用いる必要がある。非導電性繊維としては、非導電性かつ軽量化や剛性の点で、ガラス繊維が好適に用いられる。また、補強繊維の形態としては、長繊維および短繊維が挙げられ、中でも剛性の点で、長繊維が好適に用いられる。
なお、本実施形態において電磁波透過部は厚さ方向に後述の電磁波遮蔽プリプレグを含まない部分である。
本発明の実施形態に係る繊維強化複合材料成形体は、炭素繊維UDシートにあらかじめ熱硬化性樹脂を浸み込ませた炭素繊維プリプレグ(電磁波遮蔽プリプレグ)と、ガラス繊維UDシートにあらかじめ熱硬化性樹脂を浸み込ませたガラス繊維プリプレグ(電磁波透過プリプレグ)と、を所望の形態及び特性が得られるように組み合わせて積層し、オートクレーブ成形、真空バッグ成形、プレス成形などにより硬化させて得られる。
図3〜10の繊維強化複合材料成形体11,21,31,41,51,61,71,及び81において共通する構成は、繊維強化複合材料成形体の厚さ方向と直交する方向に炭素繊維プリプレグ(電磁波遮蔽プリプレグ)とガラス繊維プリプレグ(電磁波透過プリプレグ)とが第一の接合線を介して接合されて形成される第一層と、前記第一層上に形成され、少なくとも前記第一の接合線の一部を覆うように配置される前記電磁波透過プリプレグを有する第二層とが設けられており、さらに、厚さ方向において電磁波遮蔽プリプレグを含まない電磁波透過部が設けられていることである。前記第二層の電磁波透過プリプレグが、前記第一の接合線の全てを覆うように配置されていることが、さらに好ましい。
図3〜10に示した断面は、このことが理解できるように前記接合線を横切る、厚さ方向に平行な断面を選択して示したものである。図2に示す形状においては繊維強化複合材料成形体の短辺方向断面が典型的な選択である。
さらに、上記複合材料成形体に必要とされる強度及び剛性を得るためには、炭素繊維プリプレグおよびガラス繊維プリプレグの繊維の向きを考慮してそれぞれ積層することが好ましい。
なお、本発明は図2および図3〜10に図示された構成に限定されない。例えば、図2および図3〜10では、複合材料成形体の長辺方向の端部に電磁波透過部が配置される。しかしながら、無線LANなどのアンテナはノートPCの表示装置部周囲に配置されることが多く、長辺方向以外にも短辺方向に電磁波透過部が配置されても良い。また、アンテナの配置に応じて、例えば繊維強化複合材料成形体の中央部に電磁波透過部が配置されてもよく、繊維強化複合材料成形体の一部が厚さ方向においてガラス繊維プリプレグのみで構成されていればよい。
符号5は、繊維の方向が90°の一方向材である炭素繊維プリプレグを示しており、符号6は、繊維の方向が0°の一方向材である炭素繊維プリプレグを示している。同様に、符号7は、繊維の方向が90°の一方向材であるガラス繊維プリプレグを示しており、符号8は、繊維の方向が0°の一方向材であるガラス繊維プリプレグを示している。また、符号17は、経糸の方向が90°の織物材であるガラス繊維プリプレグを示しており、符号18は、経糸の方向が0°の織物材であるガラス繊維プリプレグを示している。また、本発明において、繊維の方向が一方向に揃った炭素繊維プリプレグ及びガラス繊維プリプレグを総称して、一方向プレブレグと呼び、繊維が織物状の炭素繊維プリプレグ及びガラス繊維プリプレグを総称して織物プレブレグと呼ぶ。
複合材料成形体を成形するために積層される各プレブレグ接合シートにおける接合線Qが全てのシートにおいて同一線上に配置されていると、複合材料成形体の強度が低くなる。そのため、図3〜4のように接合位置をずらして(接合線Qが同一線上に重ならないように)積層することが好ましい。この場合、厚さ方向に隣接する二層が積層された状態において、少なくともこれらの接合線の両端部が互いに同一線上に重ならないように配置されていることが好ましく、これらの接合線の全てが互いに同一線上に重ならないように配置されていることがより好ましい。また、上記二層が接合線同一線上に重なる部分を有する場合であっても、その他の層の接合線が上記同一線上に重なる部分に存在しないように構成されていることが好ましい。
なお、図3〜4は本発明に係る実施形態の例示であり、例示された構成に限定されない。また、上記接合線Qの形状は特に限定されないが、製造のしやすさ等の観点から、直線等の単純な形状であることが好ましい。
また、最外層の接合部に割れが発生した場合の割れの伝播を抑制するために、最外層の電磁波遮蔽プリプレグと電磁波透過プリプレグとの接合線が厚さ方向において接するプリプレグの繊維配向は0°方向であり、最外層に接する内層の電磁波遮蔽プリプレグと電磁波透過プリプレグとの接合線は、最外層の接合線と同一線上に重ならないことが好ましい。
<繊維強化UDプリプレグの積層>
まず、炭素繊維に熱硬化性樹脂組成物を含浸した炭素繊維プリプレグ及びガラス繊維に熱硬化性樹脂組成物を含浸したガラス繊維プリプレグを、必要な寸法に切断する。所定の積層構成が得られるように、下層から順に積層する。
プレス成形法の上型および下型には、平滑形状の型を用いることができる。また、所望の構造及び意匠を得るために、型の一部が凸形状または凹形状である型を用いることもできる。真空バッグ成形法の場合は上型を用いない。金型を閉じ上型および下型によってプリプレグの積層体を加圧しながら、加熱成形する。成形後に、硬化したプリプレグの積層体を脱型し、炭素繊維部分(電磁波遮蔽部)とガラス繊維部分(電磁波透過部)とが一体成形された薄板を得る。
本実施例においては、炭素繊維プリプレグ(一方向材)として、三菱レイヨン(株)製、製品名:TR352E115S(熱硬化性樹脂:エポキシ樹脂#352(三菱レイヨン(株)製)、強化繊維:炭素繊維(三菱レイヨン(株)製、製品名:TR50S))を用い、ガラス繊維プリプレグ(一方向材)として、三菱レイヨン(株)製、製品名:GE352E135S(熱硬化性樹脂:エポキシ樹脂#352(三菱レイヨン(株)製)、強化繊維:ガラス繊維(ユニチカ(株)製、製品名:DR−235))を用いた。
ガラス繊維プリプレグ(織物材)としては、ガラス繊維織物(ユニチカ(株)製、製品名:KS1020)に熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂#352(三菱レイヨン(株)製))を含浸した織物プリプレグを用いた。
図3に示す繊維強化複合材料成形体が得られるように、0°方向の炭素繊維プリプレグ(一方向材)と0°方向のガラス繊維プリプレグ(一方向材)とが延在方向に接合されることで形成される0°方向のプレブレグ接合シートと、90°方向の炭素繊維プリプレグ(一方向材)と90°方向のガラス繊維プリプレグ(一方向材)とが延在方向に接合されることで形成される90°方向のプレブレグ接合シートとが[90゜/0゜/0゜/0゜/0°/90°]の順になるように6層積層した積層体を作製した。このとき、炭素繊維プレプレグとガラス繊維プレプレグとの接合部(接合線)は図3のように接合中心Pから10mmずつずらしている。また、一方の端部にガラス繊維プレプレグが配されている。次いで、下型および上型によってプリプレグを140℃で加熱しながら3MPaの圧力で60分間プレスして、上記プリプレグの積層体を一体硬化させた。圧縮成形後、金型を開き、厚さ0.60mmの薄板状の繊維強化複合材料成形体11を得た。
(実施例2)
炭素繊維プレプレグとガラス繊維プレプレグの接合線の位置を図4のように変更した以外は実施例1と同様とし、厚さ0.60mmの薄板状の繊維強化複合材料成形体21を得た。
(実施例3)
実施例1の構成から、最外層のガラス繊維プリプレグを、一方向材から織物材に変更し、最外層以外の接合位置を変更することにより、図5のような繊維強化複合材料成形体31が得られる。
(実施例4)
実施例2の、最外層のガラス繊維プリプレグを一方向材から織物材に変更することにより、図6のような繊維強化複合材料成形体41が得られる。
(実施例5)
実施例3の最外層以外のガラス繊維プリプレグを一方向材から織物材に変更することにより、図7のような繊維強化複合材料成形体51が得られる。
(実施例6)
実施例4の最外層以外のガラス繊維プリプレグを一方向材から織物材に変更し、外側から2層目と3層目の接合線の位置を入れ替えることにより、図8のような繊維強化複合材料成形体61が得られる。
(実施例7)
実施例1の積層構成の対称中心に、0°方向に揃ったガラス繊維を有するガラス繊維プリプレグ(一方向材)のみで形成される層を加えた以外は実施例1と同様とし、厚さ0.70mmの薄板状の図9のような繊維強化複合材料成形体71を得た。
(実施例8)
最外層のガラス繊維プリプレグ(一方向材)の繊維の方向が90°方向になるように、また最外層の炭素繊維プリプレグ(一方向材)の繊維の方向が0°方向になるようにガラス繊維プリプレグと炭素繊維プリプレグとを接合させた。また、外側から二層目のガラス繊維プリプレグ(一方向材)の繊維の方向が0°方向になるように、炭素繊維プリプレグ(一方向材)の繊維の方向が90°方向になるようにガラス繊維プリプレグと炭素繊維プリプレグとを接合させた。さらに、それら接合線の位置が図10の様に10mmずつずらされて配置されるように作製した。また、内側5層は0°方向のガラス繊維プリプレグ(一方向材)のみで形成される2つの層と90°方向のガラス繊維プリプレグ(一方向材)のみで形成される3つの層とを[0゜/90゜/90゜/90゜/0°]の順になるように積層し、図10に示す積層体を準備した。その後、実施例1と同様の成形を行い、厚さ0.90mmの薄板状の繊維強化複合材料成形体81を得た。
2・・・・・電磁波遮蔽部
3・・・・・電磁波透過部
4・・・・・プレブレグ接合シート
5・・・・・炭素繊維プリプレグ 一方向材 90°
6・・・・・炭素繊維プリプレグ 一方向材 0°
7・・・・・ガラス繊維プリプレグ 一方向材 90°
8・・・・・ガラス繊維プリプレグ 一方向材 0°
17・・・・・ガラス繊維プリプレグ 織物材 経糸90°
18・・・・・ガラス繊維プリプレグ 織物材 経糸0°
20・・・・・炭素繊維プリプレグ(電磁波遮蔽プリプレグ)
30・・・・・ガラス繊維プリプレグ(電磁波透過プリプレグ)
Q・・・・・接合線
Claims (12)
- 薄板状の繊維強化複合材料成形体であって、
導電性繊維と熱硬化性マトリクス樹脂とからなる電磁波遮蔽プリプレグと、
非導電性繊維と熱硬化性マトリクス樹脂とからなる電磁波透過プリプレグと、
前記繊維強化複合材料成形体の厚さ方向と直交する方向に前記電磁波遮蔽プリプレグと前記電磁波透過プリプレグとが第一の接合線を介して接合されて形成される第一層と、
前記第一層上に形成され、前記接合線の少なくとも一部を覆うように配置される前記電磁波透過プリプレグを有する第二層と、
前記厚さ方向において前記電磁波遮蔽プリプレグを含まない電磁波透過部と、を備える繊維強化複合材料成形体。 - 前記第二層が、前記厚さ方向と直交する方向に前記電磁波遮蔽プリプレグと前記電磁波透過プリプレグとが第二の接合線を介して接合されて形成されており、
前記第一層と前記第二層とが積層された状態において、前記第一の接合線の両端部と前記第二の接合線の両端部とは互いに同一線上に重ならないように配置されている請求項1に記載の繊維強化複合材料成形体。 - 前記第二層の前記第一層とは反対側に形成され、前記厚さ方向と直交する方向に前記電磁波遮蔽プリプレグと前記電磁波透過プリプレグとが接合線を介して接合されて形成される第三層をさらに備え、
前記第二層が前記電磁波透過プリプレグのみで形成される請求項1に記載の繊維強化複合材料成形体。 - 前記電磁波遮蔽プリプレグと前記電磁波透過プリプレグとが、一方向プリプレグである請求項1〜3のいずれかの請求項に記載の繊維強化複合材料成形体。
- 前記第一層を構成する前記電磁波遮蔽プリプレグと前記電磁波透過プリプレグとの繊維配向方向が直交する様に配置される請求項4に記載の繊維強化複合材料成形体。
- 前記第二層が一方向プリプレグで構成され、
隣接する前記第一層と前記第二層との一方向プリプレグの繊維配向方向が互いに直交する様に積層される請求項5に記載の繊維強化複合材料成形体。 - 前記電磁波遮蔽プリプレグが一方向プリプレグであり、前記電磁波透過プリプレグが織物プリプレグである請求項1〜3のいずれか一項に記載の繊維強化複合材料成形体。
- 前記導電性繊維が、炭素繊維である請求項1〜7のいずれか一項に記載の繊維強化複合材料成形体。
- 前記非導電性繊維が、ガラス繊維である請求項1〜8のいずれか一項に記載の繊維強化複合材料成形体。
- 厚さが1.2mm以下である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の繊維強化複合材料成形体。
- 厚さが0.6mm以下である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の繊維強化複合材料成形体。
- 導電性繊維と熱硬化性マトリクス樹脂からなる電磁波遮蔽プリプレグと、非導電性繊維と熱硬化性マトリクス樹脂からなる電磁波透過プリプレグとを準備し、
前記電磁波遮蔽プリプレグと前記電磁波透過プリプレグとを厚さ方向とは直交する方向に接合して第一層を作製し、
前記第一層の前記電磁波遮蔽プリプレグと前記電磁波透過プリプレグとの接合線の少なくとも一部を覆うように配置された前記電磁波透過プリプレグを有する第二層を前記第一層上に形成し、前記第一層と第二層とを含む積層体を形成し、
前記積層体を硬化させる繊維強化複合材料成形体の製造方法。
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DE102017222983A1 (de) * | 2017-12-18 | 2019-06-19 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils |
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CN113224544B (zh) * | 2019-09-10 | 2023-10-13 | Oppo广东移动通信有限公司 | 壳体组件和电子设备 |
US11731392B2 (en) * | 2019-10-01 | 2023-08-22 | Nippon Steel Corporation | Panel structure |
CN111409328A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-07-14 | 中科威禾科技(肇庆)有限公司 | 一种三明治板及其制备方法 |
KR102274173B1 (ko) * | 2020-07-15 | 2021-07-08 | 한국항공우주산업 주식회사 | 보강재를 통한 복합재료 동시경화 방법 및 그 복합재료 |
CN112318961A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-02-05 | 山东非金属材料研究所 | 一种新型电磁屏蔽材料的制备方法 |
KR102388096B1 (ko) * | 2021-06-23 | 2022-04-19 | 국방과학연구소 | 다기능 복합재 및 이의 구조 설계 방법 |
KR102386521B1 (ko) * | 2021-10-27 | 2022-04-15 | 주식회사 서연이화 | 절곡부를 포함하는 복합소재 배터리 하우징 |
CN117082796B (zh) * | 2023-10-16 | 2024-03-12 | 歌尔股份有限公司 | 电子设备、复合材料壳体及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004060658A1 (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-22 | Toray Industries, Inc. | 積層体、電磁波シールド成形品、および、それらの製造方法 |
JP2006188597A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Honda Motor Co Ltd | 繊維強化プラスチックの製造方法 |
JP2008034823A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-02-14 | Toray Ind Inc | 電子機器筐体およびその製造方法 |
JP2009169506A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Lenovo Singapore Pte Ltd | 電子機器の筐体構造および電子機器 |
Family Cites Families (5)
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TWM362111U (en) * | 2008-12-31 | 2009-08-01 | Labon Co Ltd | Continuous strengthened fibrous laminate structure |
JP2011093213A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Toray Ind Inc | 繊維強化プラスチック製電子機器筐体の製造方法 |
TWI432124B (zh) * | 2009-11-13 | 2014-03-21 | Advanced Int Multitech Co Ltd | A method of forming a notebook computer case and a product thereof |
TWM435138U (en) * | 2011-11-04 | 2012-08-01 | Kai-Xi Zeng | Electronic products sold signal barrier composite material of the housing |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004060658A1 (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-22 | Toray Industries, Inc. | 積層体、電磁波シールド成形品、および、それらの製造方法 |
JP2006188597A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Honda Motor Co Ltd | 繊維強化プラスチックの製造方法 |
JP2008034823A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-02-14 | Toray Ind Inc | 電子機器筐体およびその製造方法 |
JP2009169506A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Lenovo Singapore Pte Ltd | 電子機器の筐体構造および電子機器 |
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