TWI663905B - 積層體及一體成形品 - Google Patents

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TWI663905B
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佐佐木英晃
橳島英樹
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日商東麗股份有限公司
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Abstract

本發明關於積層體及使用其之一體成形品，該積層體係積層有具有無線電波穿透性(radio wave transmissivity)的無線電波穿透構件、與對於無線電波穿透構件之厚度方向具有電磁波屏蔽性的熱傳導構件及/或具有電磁波屏蔽性的剛性保持構件之積層體，於積層體的一部分中，具有僅以無線電波穿透構件所構成的無線電波穿透區域，無線電波穿透區域為薄壁部。

Description

積層體及一體成形品
本發明關於例如作為個人電腦或OA機器、行動電話等之零件或殼體部分使用的以纖維強化塑膠等所形成之積層體及一體成形品。
現在，個人電腦、OA機器、AV機器、行動電話、電話機、傳真機、家電製品、玩具用品等之電氣/電子機器係隨著其之可攜帶化進展，而要求更小型、輕量化。除了該要求，對於構成機器的零件，尤其對於殼體，自外部施加荷重時，為了不因殼體大幅彎曲而與內部零件接觸，發生破壞，而在滿足高強度/高剛性化的同時，也要求薄壁化。
又，作為電子機器殼體所必要的特性，可舉出阻隔無線電波而抑制電波干擾(EMI)之性能，即所謂之無線電波阻隔性能。此係為了防止因某機器動作而發出的無線電波，對於其他機器的動作或人體造成影響。亦有因電子機器本身發出的電磁波，而對於其他機器的動作造成不良影響之情況。
另外，於筆記型個人電腦、行動電話或平板電腦的製品之大部分上，安裝有無線通訊用的天線， 從攜帶性或式樣設計性之觀點來看，大半為在殼體內部配設天線之情況。在構成那樣的機器之殼體全面，選擇電磁波屏蔽性高的材料，例如碳纖維強化塑膠或鎂合金等之金屬時，因無線電波阻隔性能高的殼體，發生平均天線增益之降低或有偏差的無線電波指向性之展現等，有發生無線通訊性能變差之機能的問題。
還有，於內建有高機能化進展的無線通訊機能之製品等中，要求小型化，另一方面，自在內部集聚的零件所發出的熱之影響係不少，對於其熱擴散的對策係重要的課題。
於專利文獻1中揭示：於具有由纖維強化樹脂所成之無線電波屏蔽材、與由在熱塑性樹脂中含有一定量的非導電強化纖維之纖維強化熱塑性樹脂所成之無線電波穿透材的電子機器殼體中，為了在無線電波屏蔽材與無線電波穿透材之接著界面具有熱塑性樹脂接著層，使用外插射出成形，在無線電波屏蔽材與無線電波穿透材之接著界面配置熱塑性樹脂接著層之方法，藉由使其一體化，而在維持著無線電波阻隔性下不使無線通訊性能變差，得到接合部的強度或量產性優異的效果之技術。
然而，於專利文獻1所揭示的技術中，由於先裝設的無線電波屏蔽材之厚度係在成形前後不變，故在成形中難以均勻地調整無線電波屏蔽材與無線電波穿透材的2種材料之厚度，於所得之成形品的接合部中發生階差，例如當塗裝於成形品時，會看到接合線，對於式 樣設計性的影響大。又，於專利文獻1中，在為了得到無線通訊性能之無線電波穿透區域中所使用的無線電波穿透材係絕緣材料，由於絕緣材料一般是成形收縮率大，若確保大的無線電波穿透區域，則在射出成形後，由於成形收縮率差而有容易在殼體發生翹曲或變形之問題。
又，於專利文獻2中揭示：藉由將含有導電性纖維作為強化纖維且含有熱塑性樹脂作為基質的成形材料基材(A)、與含有絕緣性纖維作為強化纖維且含有熱塑性樹脂作為基質的成形材料基材(B)，以成形材料基材(B)插穿厚度方向之方式配置，而形成板狀的成形前驅物，將該成形前驅物加熱至比熱塑性樹脂的熔融溫度更高的溫度，然後在比熱塑性樹脂的熔融溫度更低的溫度進行加壓成形而形成纖維強化塑膠成形體，得到在維持著無線電波阻隔性下不使無線通訊性能變差，尤其是式樣設計性優異的效果之技術。
然而，於專利文獻2所揭示的技術中，由於在成形材料基材(A)中必須先挖掉應形成無線電波穿透區域的部分，而且必須另外準備適合於該挖掉部分之尺寸的具有高精度形狀之成形材料基材(B)，故藉由一部分地使用絕緣體基材而可製作具有無線電波穿透區域之殼體，但製程複雜化，在生產成本上留下問題。
又，於專利文獻3中揭示：在將導電性之具有不連續強化纖維的片狀抄紙之第1強化基材及與第1基材不同的第2基材予以對接地接合而成之複合基材予以至少複數積層的基材積層體之層間的至少一部分上，形 成積層有以熱塑性樹脂作為主成分的基質樹脂片之成形前積層體，於一對的成形模具內配置成形前積層體，藉由加壓機邊加熱熔融邊對成形模具施加壓力，使片狀的基質樹脂含浸於成形前積層體內後，在成形模具內冷卻及賦形，進行一體化成形，而得到在維持著電磁波遮蔽性下不使無線通訊性能變差，式樣設計性優異，部分地具有無線電波穿透區域之複合積層板的技術。
然而，於專利文獻3所揭示的技術中，藉由使具高無線電波阻隔性能的電磁波遮蔽構件與具有低無線電波阻隔性能的無線電波穿透構件對接地接合，雖然可在不使無線通訊性能變差下維持著電磁波遮蔽性，但在電磁波遮蔽構件與無線電波穿透構件之對接接合部的強度上有改善之餘地，而且必須按照電子機器殼體內的無線電波發送構件之配置地方等，每次改變電磁波遮蔽構件與無線電波穿透構件之形狀，為了對應於製品的多樣化，在可撓性上有改善之餘地。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-34823號公報
[專利文獻2]日本特開2011-93213號公報
[專利文獻3]日本特開2013-75447號公報
本發明係鑒於習知技術的問題點，目的在 於提供積層體及一體成形品，其係維持著無線電波阻隔性且不使無線通訊性能變差，而且不易出現接合線等，在式樣設計性亦優異，更且熱傳導性良好，薄型且高剛性。
為了解決前述問題，本發明之積層體具有以下之構成。即，一種積層體，其係積層有具有無線電波穿透性(radio wave transmissivity)的無線電波穿透構件、與對於無線電波穿透構件之厚度方向具有電磁波屏蔽性的熱傳導構件及/或具有電磁波屏蔽性的剛性保持構件之積層體，於積層體的一部分中，具有僅以無線電波穿透構件所構成的無線電波穿透區域，無線電波穿透區域為薄壁部。
又，為了解決前述問題，本發明之一體成形品係具有以下的構成。即，一種一體成形品，其係在前述積層體中一體化有別的構件。
依照本發明，可得到積層體及一體成形品，其係維持著無線電波阻隔性且不使無線通訊性能變差，而且由於不易出現接合線等，式樣設計性亦優異，更且熱傳導性良好，薄型且高剛性。本發明之積層體及一體成形品，只要以纖維強化塑膠構成主體，則可為輕量且高強度/高剛性，可更適用作為個人電腦或OA機器、行動電話等之零件或殼體。
1‧‧‧無線電波穿透構件
1a‧‧‧無線電波穿透構件的凸部
2‧‧‧熱傳導構件
3‧‧‧剛性保持構件
4‧‧‧低密度構件
5‧‧‧測定試料
6‧‧‧電場屏蔽性的測定裝置
7‧‧‧信號發送用天線
8‧‧‧測定試料厚度
9‧‧‧信號接收用天線
10‧‧‧金屬管
11‧‧‧試驗片
12‧‧‧發熱構件
13‧‧‧鋁膠帶
14‧‧‧隔熱板
15a、15b‧‧‧熱電偶
第1a圖係顯示本發明之積層體的一例之部分透視斜視圖。
第1b圖係顯示本發明之積層體的一例之部分透視斜視圖。
第2圖係顯示非本發明的積層體之部分透視斜視圖。
第3圖係顯示本發明之積層體的一例之部分透視斜視圖。
第4圖係顯示本發明之積層體的一例之部分透視斜視圖。
第5圖係顯示本發明之積層體的一例之部分透視斜視圖。
第6圖係顯示本發明之積層體的一例之部分透視斜視圖。
第7圖係顯示內裝有電子零件的本發明之積層體的一例之剖面圖。
第8圖係顯示電場屏蔽性的測定裝置之示意圖。
第9圖係顯示本發明之積層體的一例之部分透視斜視圖。
第10圖係顯示散熱特性評價裝置之示意剖面圖。
第11(a)圖係顯示本發明之積層體的一例之剖面圖。(b)圖係顯示(a)的積層體經切斷/分割的樣子之剖面圖。
第12圖係顯示本發明之積層體的一例之剖面圖。
第13圖係顯示本發明之積層體的一例之剖面圖。
第14圖係顯示本發明之積層體的一例之剖面圖。
第15圖係顯示本發明之積層體的一例之剖面圖。
第16圖係顯示本發明之積層體的一例之剖面圖。
第17圖係顯示本發明之積層體的一例之剖面圖。
第18圖係顯示本發明之積層體的一例之剖面圖。
第19圖係顯示本發明之積層體的一例之剖面圖。
第20圖係顯示比較例所用的積層體之剖面圖。
第21圖係顯示比較例所用的積層體之剖面圖。
第22圖係顯示比較例所用的積層體之剖面圖。
第23圖係顯示比較例所用的積層體之剖面圖。
[實施發明之形態]
以下，邊使用圖面邊說明本發明。再者，本發明完全不受圖面所限定。
本發明之積層體，係將具有無線電波穿透性的無線電波穿透構件、與對於無線電波穿透構件之厚度方向具有電磁波屏蔽性的熱傳導構件及/或具有電磁波屏蔽性的剛性保持構件予以積層所成。以下，亦將具有無線電波穿透性的無線電波穿透構件僅稱為無線電波穿透構件，將對於無線電波穿透構件之厚度方向具有電磁波屏蔽性的熱傳導構件僅稱為熱傳導構件，將對於無線電波穿透構件之厚度方向具有電磁波屏蔽性的剛性保持構件僅稱為剛性保持構件。
本發明之積層體係以無線電波穿透構件作為必要要素，由於含有熱傳導構件或剛性保持材之任一者，所得之積層體係顯示電磁波屏蔽性。
又，本發明之積層體必須在積層體的一部分中，具有僅以無線電波穿透構件所構成之無線電波穿透區域，且無線電波穿透區域為薄壁部。無線電波穿透區域係僅以無線電波穿透構件所構成。藉由在積層體的面內之一部分，設置無線電波穿透區域，可確保無線電波能穿透的區域。又，由於限定為僅在無線電波穿透性需要的區域中配置無線電波穿透區域，而在無線電波穿透區域以外的區域中可殘留電磁波屏蔽性的機能。藉由如此地成為本發明之積層體，可在積層體之面內，使無線電波穿透性與電磁波屏蔽性之2個機能並存。
第1a圖係顯示本發明之積層體的一實施形態之部分透視斜視圖，積層有無線電波穿透構件1、熱傳導構件2及剛性保持構件3。而且，於積層體的一部分中，熱傳導構件2及剛性保持構件3之兩者不存在，具有僅以無線電波穿透構件1所構成之無線電波穿透區域。又，於此無線電波穿透區域以外的區域中，具有積層有無線電波穿透構件、熱傳導構件及剛性保持構件之區域，此區域由於在厚度方向包含具有電磁波屏蔽性的熱傳導構件及剛性保持構件，故成為電磁波屏蔽區域。如此地，由於在厚度方向中不配置具有電磁波屏蔽性的構件，可形成無線電波穿透區域，而且由於在厚度方向中配置具有電磁波屏蔽性的構件，可形成電磁波屏蔽區域。
又，於本發明中，重要的是無線電波穿透區域為薄壁部。此處所謂無線電波穿透區域為薄壁部，就是如第1a圖、第1b圖所示，指在積層體的厚度方向中 ，僅無線電波穿透構件1存在之區域，該區域中的無線電波穿透構件1之厚度為該區域周邊的無線電波穿透構件1之板厚以下的情況。再者，薄壁部通常不包含構成積層體的構件之內的至少1個構件，而且成為比在厚度方向中包含構成積層體的構件全部之區域更薄的區域。再者，以下將在厚度方向中包含構成積層體的構件全部之區域亦稱為全構件區域。無線電波穿透區域的薄壁部較佳為與其區域周邊的無線電波穿透構件1之板厚實質上相同之厚度。由於使無線電波穿透區域成為薄壁部，例如於如後述的式樣設計面側中，可安裝以不阻礙無線電波穿透性的材料所製作之銘牌(例如進入標誌)等之零件，而且於與式樣設計面相反側之內裝面側，由於可安裝天線等之零件，當安裝有此等之零件時，具有可減輕含有積層體的全體厚度之效果。如第1b圖所示，以將在無線電波穿透構件1之略中央設置的無線電波穿透區域予以夾住之方式，在左右分別配置剛性保持構件2，而在積層體表面形成階差，可相對於積層有剛性保持構件/無線電波穿透構件/剛性保持構件之區域，使無線電波穿透區域成為薄壁部。
此處，如第2圖所示，具有凸部1a的無線電波穿透構件1與在其凸部1a的兩邊隣接處積層有熱傳導構件2及剛性保持構件3之積層體，係不作為本發明之積層體對待。該凸部區域由於在厚度方向中僅以無線電波穿透構件所構成，而成為無線電波穿透區域。又，位於無線電波穿透構件1之凸部1a的兩邊隣接處之無線電波 穿透構件1/熱傳導構件2/剛性保持構件3所積層之區域，由於在厚度方向中包含具有電磁波屏蔽性的熱傳導構件2及剛性保持構件3，而成為電磁波屏蔽區域。然而，電磁波穿透區域的無線電波穿透構件1之厚度，由於凸部1a之存在，係比其區域周邊的無線電波穿透構件1之板厚更厚，而成為難以達成輕量化之構成。
又，於本發明中，較佳為：在積層體的一部分中，更具有熱傳導構件已露出之熱傳導區域，熱傳導區域為薄壁部。所謂的薄壁部，就是如前述，意指不包含構成積層體的構件之內的至少1個構件，而且成為比在厚度方向中包含構成積層體的構件全部之區域(全構件區域)更薄的區域。
第3圖所示的積層體，係僅以無線電波穿透構件1所構成的區域成為無線電波穿透區域，同時無線電波穿透區域以外之區域，由於包含具有電磁波屏蔽性的熱傳導構件2及/或剛性保持構件3，而成為電磁波屏蔽區域。再者，於電磁波屏蔽區域中，由於設有使熱傳導構件在厚度方向中露出的區域，而相對於無線電波穿透構件1/熱傳導構件2/剛性保持構件3/低密度構件4/剛性保持構件3之構成區域，設置薄壁部的熱傳導區域。藉由成為如此構成的積層體，可在1個積層體中，於其面內，除了無線電波穿透區域與電磁波屏蔽區域，還確保熱傳導區域。又，相對於在厚度方向中包含熱傳導區域及無線電波穿透區域連同構成積層體的構件全部之區域(全構件區域)，例如第3圖中無線電波穿透構件1/熱傳導構件 2/剛性保持構件3/低密度構件4/剛性保持構件3之構成區域，由於成為薄壁部，可得到減輕安裝有CPU等的發熱零件或天線等時之全體厚度的效果。再者，在厚度方向中包含構成積層體的構件全部之區域(全構件區域)，由於除了無線電波穿透構件1、熱傳導構件2，還具有夾芯構造的剛性保持構件3/低密度構件4/剛性保持構件3之積層構成，可成為剛性與輕量性優異之積層體。
其次，說明無線電波穿透構件、熱傳導構件、剛性保持構件及低密度構件。此等構件係具有機能的機能性構件，當1種材料具有2種以上的機能時，對於1種材料，可作為相當的複數機能性構件來操作。
無線電波穿透構件係以具有無線電波穿透性的材料所形成。只要是具有無線電波穿透性的材料，則可無特別限制地使用。例如，較宜使用熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂或陶瓷材料等作為構成無線電波穿透構件的材料。又，於熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂中添加非導電性纖維等的非導電性填料者，係於不損害無線電波穿透性，提高尺寸安定性或補強效果之觀點上較佳。
特佳的是無線電波穿透構件為包含自有機纖維或陶瓷纖維所選出的至少1種之非導電性纖維的纖維強化塑膠。於纖維強化塑膠中，使用熱硬化性樹脂或熱塑性樹脂作為樹脂，從無線電波穿透性之觀點來看，可選擇非導電性纖維。作為有機纖維，例如可例示芳香族聚醯胺纖維、PBO纖維、聚苯硫纖維、聚酯纖維、丙烯酸纖維、尼龍纖維、聚乙烯纖維等，作為陶瓷纖維， 可例示玻璃纖維、碳化矽纖維、氮化矽纖維等。亦可併用2種以上之該等纖維。對於此等之纖維，可進行偶合劑的處理、上漿劑的處理、添加劑的附著處理等作為表面處理。其中，尤其從無線電波穿透性、比剛性之觀點來看，於非導電性纖維中較佳為至少包含玻璃纖維，該非導電性纖維中所含有的玻璃纖維之質量含有率，相對於非導電性纖維的全體質量，較佳為40~100質量%，更佳為50~100質量%，尤佳為60~100質量%。其中，當非導電性纖維實質上為玻璃纖維時，由於容易得到無線電波穿透性而特佳。再者，此處所謂的「實質上為玻璃纖維」，就是亦考慮不達成強化纖維之機能的纖維等雜質，意指在非導電性纖維中含有95質量%以上的玻璃纖維者。
又，作為無線電波穿透構件所可用的熱硬化性樹脂，例如，可例示不飽和聚酯、乙烯酯樹脂、環氧樹脂、酚(可溶酚醛型)樹脂、尿素-三聚氰胺樹脂、熱硬化性聚醯亞胺等，或此等的共聚物、改性物，及摻合有此等的至少2種之樹脂等。其中，較佳為含有環氧樹脂者。又，於熱硬化性樹脂中，按照用途等亦可含有其他的填充材或添加劑。作為該填充材或添加劑，例如可舉出彈性體或橡膠成分、無機填充材、難燃劑、導電性賦予劑、抗菌劑、防蟲劑、防臭劑、著色防止劑、脫模劑、抗靜電劑、可塑劑、著色劑、顏料、染料、發泡劑、制泡劑、偶合劑等。
作為無線電波穿透構件所可用的熱塑性樹脂，例如，可例示聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對苯二甲酸三亞甲酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、液晶聚酯等之聚酯，或聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯等之聚烯烴，或苯乙烯系樹脂等，或聚甲醛(POM)、聚醯胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯硫(PPS)、聚苯醚(PPE)(包含改性PPE)、熱塑性聚醯亞胺(PI)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚碸(PSU)(包含改性PSU)、聚醚碸(PES)、聚酮(PK)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚芳酯(PAR)、聚醚腈(PEN)、苯氧樹脂、氟系樹脂(聚四氟乙烯等)，更且聚苯乙烯系、聚烯烴系、聚胺基甲酸酯系、聚酯系、聚醯胺系、聚丁二烯系、聚異戊二烯系、氟系等之熱塑彈性體等，或此等之共聚物、改性物，及2種以上摻合之樹脂等。於熱塑性樹脂中，為了耐衝撃性提高，亦可添加彈性體或橡膠成分。從耐熱性、耐化學藥品性之觀點來看，較宜使用PPS，從成形品外觀、尺寸安定性之觀點來看，較宜使用聚碳酸酯或苯乙烯系樹脂，從成形品的強度或耐衝撃性之觀點來看，較宜使用聚醯胺。於熱塑性樹脂中，按照用途等，亦可含有其他的填充材或添加劑。作為該填充材或添加劑，例如，可舉出無機填充材、難燃劑、導電性賦予劑、結晶核劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、制振劑、抗菌劑、防蟲劑、防臭劑、著色防止劑、熱安定劑、脫模劑、抗靜電劑、可塑劑、滑劑、著色劑、顏料、染料、發泡劑、制泡劑、偶合劑等。
藉由在無線電波穿透構件1所用的樹脂中含 有難燃劑，可得到耐燃燒性，例如，可確保自電子機器機殼體內部的電路等起火時之安全性而較佳。從該觀點來看，更佳為熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂分皆含有難燃劑。作為所用的難燃劑，較佳為賦予難燃性的磷或其化合物，具體來說，例如，較宜使用磷酸酯、縮合磷酸酯、膦菲系化合物等之含磷化合物或紅磷。其中，紅磷係賦予難燃劑之作用的磷原子含有率大，為了得到充分的難燃效果，所應添加的難燃劑之添加量可為少量，故較宜使用作為難燃劑。又，除了難燃劑還添加難燃助劑者，亦使難燃性提高而較佳。作為難燃助劑，例如，較宜使用氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化錫等之金屬氫氧化物系、鋁氧化鈣、氧化鋯等之無機系、三聚氰胺三聚氰酸酯等之氮系，以及矽酮系、酚系等。
熱傳導構件係具有電磁波屏蔽性及高熱傳導性的機能之構件。於提高積層體的熱傳導性之觀點上，能以熱傳導率高的材料來形成。作為熱傳導率高的材料，並沒有特別的限制，但例如較宜使用陶瓷材料、金屬材料。又，近年開發進行在樹脂中添加高熱傳導性填料而提高熱傳導率之高熱傳導性樹脂，亦宜使用。作為陶瓷材料，可舉出矽石、氧化鋯、氧化鋁、氮化硼、碳化矽、氮化矽、碳材料等。又，作為金屬材料，可舉出自鈦、鋼、鋁、鎂、鐵、銀、金、鉑、銅、鎳所選出的元素或以此等的元素作為主成分之合金等。作為金屬材料之形態，可使用薄膜、片形態，但亦可選擇以使用真空蒸鍍法、濺鍍法、氣相蒸鍍法等的薄膜生成方法所形 成之薄膜狀的形態。又，亦可組合2種以上之此等材料而使用。
熱傳導構件係其熱傳導率較佳為10W/m．K以上，更佳為10W/m．K以上3000W/m．K以下之範圍，尤佳為100W/m．K以上3000W/m．K以下之範圍，最佳為200W/m．K以上3000W/m．K以下之範圍。由於熱傳導構件的熱傳導率為前述範圍，於已露出熱傳導構件的熱傳導區域中，可確保充分的熱傳導性。再者，熱傳導構件的熱傳導率，係可使用僅由所測定的構件所構成之成形體，藉由雷射閃光法測定。
剛性保持構件係具有電磁波屏蔽性及高剛性的機能之構件。藉由將剛性保持構件配置於積層體中，可提高積層體的剛性。於剛性保持構件中選擇剛性高的材料，可確保積層體的剛性。於提高積層體的剛性之觀點上，在剛性保持構件中，可使用彎曲彈性模數高的材料。此處，於本發明中，在積層體所用之具有電磁波屏蔽性的材料之中，將由具有最高彎曲彈性模數的材料所構成的構件定義為剛性保持構件。又，於包含剛性保持構件的區域且積層體之面內，將剛性最高的區域定義為剛性保持區域。再者，通常於剛性保持構件中，使用彎曲彈性模數為30GPa以上之材料。剛性保持構件的彎曲彈性模數較佳為50GPa以上，更佳為100GPa以上。剛性保持構件的彎曲彈性模數係可使用僅由測定構件所構成的成形體，將支點間距離設為試驗片厚度之32倍，依據ASTM D790測定。另外，積層體的剛性保持區域或全構 件區域等的彎曲彈性模數，係可自應測定的區域中，以區域厚度成為試驗片厚度之方式採集試驗片，使用該試驗片，將支點間距離設為試驗片厚度之32倍，依據ASTM D790測定。
又，於本發明中，剛性保持構件的彎曲彈性模數較佳為高於無線電波穿透構件的彎曲彈性模數。與無線電波穿透構件的彎曲彈性模數比較之下，由於提高剛性保持構件的彎曲彈性模數，而可進一步提高積層體的剛性。為了提高剛性保持構件對於積層體的剛性之幫助，較佳為考慮無線電波穿透性能或式樣設計性的平衡後，將剛性保持構件配置於積層體的表層或表層附近。
剛性保持構件較佳為以含有導電性纖維的纖維強化塑膠所形成。作為導電性纖維，例如可例示鋁纖維、黃銅纖維、不銹鋼纖維等之金屬纖維，或聚丙烯腈系、縲縈系、木質素系、瀝青系之碳纖維(包含石墨纖維)。又，此等之導電性纖維係可單獨使用1種，也可併用2種以上，亦可進一步與導電性纖維以外的纖維例如絕緣性纖維組合使用。
另外，於形成剛性保持構件的纖維強化塑膠所使用之樹脂方面，熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂係皆可使用，可使用上述無線電波穿透構件所例示的樹脂。再者，藉由使剛性保持構件所用的樹脂中含有難燃劑，可得到耐燃燒性。作為此處所用的難燃劑，可使用上述無線電波穿透構件所例示之難燃劑。
於形成剛性保持構件的纖維強化塑膠所使 用之導電性纖維中，較佳為包含碳纖維。於上述列舉的導電性纖維之中，較佳為使用能有效率地提高積層體的輕量性或剛性之碳纖維。
再者，作為剛性保持構件中的導電性纖維，較佳為連續的導電性纖維，更佳為平均纖維長度連續10mm以上的導電性纖維。藉由使用連續的導電性纖維，而在與不連續的導電性纖維比較之下，可有效率地展現導電性纖維的補強效果。作為導電性纖維之層的形態，可適宜使用布或纖絲、編帶、絲束、紡織絲等在單向中經並絲的形態。又，將導電性纖維在單向中並絲而形成一個層，邊使各層錯開導電性纖維的方向邊積層，而減小積層體的力學特性之各向異性的手法亦較佳。另外，此等之層的形態係可單獨使用1種之形態，也可併用2種以上之形態。其中，宜使用導電性良好且電磁波屏蔽性高、比強度、比剛性、輕量性的平衡良好之碳纖維，尤其就可實現特別便宜的成本之觀點來說，較宜使用聚丙烯腈系碳纖維。特別的是作為剛性保持構件中的導電性纖維，使用碳纖維時，該碳纖維為連續的碳纖維者係極佳的態樣。
又，以含有碳纖維的纖維強化塑膠來形成剛性保持構件時，該纖維強化塑膠係碳纖維的纖維質量含有率較佳為15質量%以上80質量%以下之範圍。該纖維質量含有率若小於15質量%，則電磁波屏蔽性或剛性容易喪失，難以達成目標機能。該纖維質量含有率若超過80質量%，則變成在纖維強化塑膠中容易發生空隙之問 題，成形變困難。碳纖維的纖維質量含有率較佳為25質量%以上75質量%以下，更佳為30質量%以上70質量%以下。
低密度構件係由密度小於1g/cm3的材料所構成之構件。藉由將低密度構件配置於積層體中，可提高積層體的輕量性。於更提高積層體的輕量性之觀點上，密度愈小愈佳。作為低密度構件使用的材料，並沒有特別的限制，例如可舉出熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂等，可使用上述無線電波穿透構件所例示之樹脂。又，亦較宜使用使在此等樹脂中含有強化纖維的纖維強化塑膠在厚度方向膨脹之材料。作為該材料中所含有的強化纖維，可使用在剛性保持構件所列舉之強化纖維。
另外，於本發明中，較佳為使至少1個無線電波穿透構件，對於熱傳導構件及/或剛性保持構件，配置在式樣設計面側。再者，較佳為使至少1個無線電波穿透構件配置在式樣設計面側的最外表面。於確保僅無線電波穿透構件的構成之無線電波穿透區域時，由於對於熱傳導構件或剛性保持構件等之具有電磁波屏蔽性的構件，將無線電波穿透構件配置在式樣設計面側，而在式樣設計面上難以看到階差或不同材料間的邊界所發生之接合線，可得到式樣設計性優異的積層體。再者，所謂式樣設計面，就是指為了提高製品的式樣設計性而設置之面。
還有，於本發明中，構成積層體的各構件較佳為在厚度方向中對稱積層，而且熱傳導構件較佳為 配置於厚度中央部。例如，如第4圖所示的積層體，由於成為無線電波穿透構件1/剛性保持構件3/低密度構件4/剛性保持構件3/無線電波穿透構件1之構成的對稱積層，於使用加壓成形製造積層體時，可消除各構件間所發生之不同熱收縮差，抑制翹曲。又，如第5圖所示的積層體，更佳係以成為無線電波穿透構件1/剛性保持構件3/熱傳導構件2/剛性保持構件3/無線電波穿透構件1之構成的方式對稱地積層，且熱傳導構件2配置於厚度中央部。一般來說，由於顯示高熱傳導率的熱傳導構件2之大部分為密度高的金屬材料，從輕量化之觀點來看，藉由成為如第5圖所示之積層構成，熱傳導構件2可限定為在中央部僅使用1層，而可謀求積層體的輕量化。
於本發明中，無線電波穿透區域與熱傳導區域係可隣接地設置，也可分離地設置。如第6圖所示，於積層體的面內之一部分中，設置有在積層體的厚度方向中僅以無線電波穿透構件1所構成的無線電波穿透區域，與在積層體的厚度方向中使熱傳導構件2露出的熱傳導區域，無線電波穿透區域與熱傳導區域係可在積層體面內不連續、間隔地配置。無線電波穿透區域與熱傳導區域之佈置係可配合內裝的電子零件而自由地選擇。例如，如第7圖所示之在本發明之積層體中內裝有電子零件的態樣中，藉由於厚度方向中僅以無線電波穿透構件1所構成的無線電波穿透區域中設置天線，於積層體的厚度方向中使熱傳導構件2露出的熱傳導區域中設置屬於發熱源的零件，則可同時具備無線電波穿透性與高熱傳 導性之機能。
又，依照本發明，無線電波穿透構件係藉由KEC法所測定的電場屏蔽性在頻率1GHz帶中，較佳為0dB以上且小於20dB之範圍。
積層體的電場屏蔽性，係用構成積層體的各構件單質進行測定。又，各構件的電場屏蔽性係可使用僅以各自的構件所構成之成形體進行測定。具體來說，於與製造積層體的情況相同的成形程序條件下，形成單一材料經複數片積層的成形前驅物，使用相同相當之厚度的成形體來測定電場屏蔽性。此處所謂的相同相當之厚度，就是目標厚度±0.05mm。成形體的厚度若為此範圍，則在電磁波屏蔽性的評價結果中，大多看不到明確的顯著差異。於本發明中，作為電磁波屏蔽性之尺度，使用電場屏蔽性。第8圖中顯示電場屏蔽性的測定裝置之示意圖。對於僅以無線電波穿透構件所構成的成形體，藉由KEC法所測定的電場屏蔽性在頻率1GHz帶中，只要是0dB以上且小於20dB之範圍，則在無線電波穿透區域中可確保充分的無線電波穿透性。更佳為0dB以上10dB以下之範圍，尤佳為0dB以上5dB以下之範圍。
另外，於本發明中，剛性保持構件及熱傳導構件，係藉由KEC法所測定的電場屏蔽性在頻率1GHz帶中，較佳為20dB以上80dB以下之範圍。
對於剛性保持構件及熱傳導構件，由於藉由KEC法所測定的電場屏蔽性在頻率1GHz帶中，20dB以上80dB以下之範圍，可在電磁波屏蔽區域中確保充分的 電磁波屏蔽性。更佳為30dB以上80dB以下之範圍，尤佳為50dB以上80dB以下之範圍。
於本發明中，亦較佳的態樣為在前述積層體中使別的構件一體化，而成為一體成形品。此時，更佳為藉由射出成形而使別的構件一體化。
亦可將前述積層體直接使用於例如電子機器殼體等，但於已成形的積層體中，使凸部或肋部等詳細形狀之別的構件一體化而作為一體成形品使用，可提高殼體的機能。作為使別的構件一體化之方法，可藉由預先製造別的構件，貼合於積層體之方法，或將積層體插入射出成形模具內上，進行閉模，以覆蓋積層體的一部分之方式，將成為別的構件之熱塑性樹脂予以外插射出成形而一體化，而得到附有別的零件之一體成形品。
其次，使用圖式說明得到本發明之積層體的合適積層體之製造方法。例如，於得到如第6圖所示的積層體之情況，最初製作在厚度方向中依無線電波穿透構件/剛性保持構件/熱傳導構件/剛性保持構件/無線電波穿透構件之順序所對稱地積層之預備積層體。此處，各構件為板狀，作為各層間之固定方法，可藉由使用塗布接著劑之方法或加壓成形方法，得到各層間已密著之預備積層體。其次，藉由使用NC加工機等之切削加工機，切削去除預備積層體的一部分之剛性保持構件/熱傳導構件/剛性保持構件/無線電波穿透構件，可在積層體的厚度方向中設置僅無線電波穿透構件1殘留之無線電波穿透區域，又，同樣地，藉由切削去除預備積層體的一 部分之剛性保持構件/無線電波穿透構件，可在積層體的厚度方向中設置熱傳導構件2已露出之熱傳導區域。即，於得到具有無線電波穿透區域的積層體時，製作在厚度方向積層有板狀的無線電波穿透構件、與板狀的熱傳導構件及/或板狀的剛性保持構件之預備積層體，於該預備積層體面內之指定區域，切削、去除無線電波穿透構件以外之構件而形成無線電波穿透區域。又，於得到具有無線電波穿透區域及熱傳導區域的積層體時，製作在厚度方向中積層有板狀的無線電波穿透構件及板狀的熱傳導構件之預備積層體，於該預備積層體面內之指定區域，切削、去除無線電波穿透構件以外之構件而形成無線電波穿透區域，同時於該預備積層體面內之另一指定區域，切削、去除其他的構件直到熱傳導構件露出為止而形成熱傳導區域。
又，藉由在設有熱傳導區域的預備積層體中，使無線電波穿透構件一體化，可得到具有無線電波穿透區域與熱傳導區域之積層體。例如，於得到如第9圖所示的積層體之情況，使用NC加工機等的切削加工機，切削去除板狀的剛性保持構件之一部分，製作在應成為熱傳導區域的部位中具有缺口的剛性保持構件3。其次，由於作成為板狀的剛性保持構件3/熱傳導構件2/具有缺口的剛性保持構件3之順序所積層的預備積層體，而可在剛性保持構件3的缺口區域中設置熱傳導構件2已露出之熱傳導區域。再者，於預備積層體之與熱傳導區域不同的區域中設置缺口後，將無線電波穿透構件1積層於板 狀的剛性保持構件3側，成為依無線電波穿透構件1/剛性保持構件3/熱傳導構件2/具有缺口的剛性保持構件3之順序所積層的積層體，在積層體之與熱傳導區域不同的區域中設有缺口之區域係成為無線電波穿透區域，可得到第9圖所示的積層體。再者，作為密接積層體的各層間之方法，可使用在各層間塗布接著劑之方法或加壓成形方法。又，形成熱傳導區域或無線電波穿透區域用的部位，亦可以貫通孔代替缺口。
即，於得到具有無線電波穿透區域之積層體時，在含有板狀的熱傳導構件及/或板狀的剛性保持構件的預備積層體中，設置缺口或貫通孔，將該預備積層體積層於板狀的無線電波穿透構件上而形成無線電波穿透區域。又，於得到具有無線電波穿透區域及熱傳導區域之積層體時，在熱傳導構件以外之含有板狀的構件之預備積層體中，設置缺口或貫通孔，將該預備積層體積層於板狀的熱傳導構件上而形成熱傳導區域，在形成有熱傳導區域的預備積層體中，於熱傳導區域以外的區域設置缺口或貫通孔，然後將該預備積層體積層於板狀的無線電波穿透構件上而形成無線電波穿透區域。
再者，於無線電波穿透構件、剛性保持構件或熱傳導構件的任一者為含有樹脂的構件時，於使積層體的各層間密著的一體化中使用加壓成形方法，進行加壓成形前，考慮應成為無線電波穿透區域或熱傳導區域的部位，積層經裁切成指定形狀的構件，藉由加壓成形，可設置無線電波穿透區域或熱傳導區域。於設置無 線電波穿透區域之情況，藉由僅在避開無線電波穿透區域的區域中配置具有電磁波屏蔽性的構件，可在積層體的厚度方向中設置僅以無線電波穿透構件所構成之無線電波穿透區域。又，於設置熱傳導區域之情況，在使熱傳導構件露出之側，藉由僅在避開熱傳導區域的區域中配置其他的構件，可得到熱傳導構件已露出之具有熱傳導區域的積層體。再者，為了在避開無線電波穿透區域或熱傳導區域的區域中配置構件，可配置在應成為無線電波穿透區域或熱傳導區域的部位設有缺口或貫通孔之構件，或亦可在應成為無線電波穿透區域或熱傳導區域的部位以外之處，組合經分割的構件而配置。
[實施例]
以下，藉由實施例來具有說明本發明，惟下述的實施例不限定本發明。
首先，在以下說明實施例、比較例所使用的各種測定法與具體的條件。
[彎曲彈性模數之測定方法]
對於自應測定的材料所構成之成形體或自應測定的積層體之剛性保持區域或全構件區域，依長度50mm、寬度25mm、(各厚度)切出試驗片，將支點間距離設為試驗片厚度之32倍，依據ASTM D790求得彎曲彈性模數。再者，用以下之基準來評價所得的積層體之彎曲彈性模數。AA、A、B為合格，C、D為不合格。
AA：100GPa以上
A：50GPa以上且小於100GPa
B：30GPa以上且小於50GPa
C：5GPa以上且小於30GPa
D：小於5GPa
[密度之測定方法]
對於自應測定的材料所構成之成形體或自應測定的積層體之剛性保持區域或全構件區域，使用水中置換法，求得密度。對於積層體的剛性保持區域及全構件區域，用以下之基準將密度分級，評價輕量性。AA、A、B為合格，C、D為不合格。
AA：小於1.2g/cm3
A：1.2g/cm3以上且小於1.7g/cm3
B：1.7g/cm3以上且小於2.3g/cm3
C：2.3g/cm3以上且小於2.5g/cm3
D：2.5g/cm3以上
[電場屏蔽性之測定方法(KEC法)]
第8圖係電場屏蔽性的測定裝置之概略縱向剖面圖。第8圖中，電場屏蔽性的測定裝置6具備由金屬管10所成的測定框體。金屬管10的內部空間係被遮蔽而與外界隔開。於金屬管10的內部空間中，設置信號發送用天線7與信號接收用天線9。金屬管10係可自外側將測定試料5插入兩天線之間。測定試料5具有測定試料厚度8。
於經金屬管10所遮蔽的空間中，在信號發送用天線7與信號接收用天線9之間，插入測定試料5，測定有試料、無試料時的電場強度。
藉由測定裝置6，測定有測定試料5、無測 定試料5時的電場強度。將無測定試料時所測定的空間之電場強度當作E0[V/m]，將有測定試料時所測定的空間之電場強度當作EX[V/m]，用下式求得電場屏蔽性。所測定的值之符號係正方向為具有屏蔽效果的方向。
電場屏蔽性(屏蔽效果)=20log10E0/EX[dB]
根據對於無線電波穿透區域所測定的電場屏蔽性之測定結果，判斷無線電波穿透性。作為無線電波穿透性的判斷基準，將具有0dB以上且小於10dB的電場屏蔽性之情況當作A，將具有10dB以上且小於20dB的電場屏蔽性之情況當作B，將判定A、B當作合格。又，將具有20dB以上的電場屏蔽性之情況當作C，為不合格。還有，於積層體中不存在無線電波穿透區域時係當作未評價(-)。
又，根據對於電磁波屏蔽區域所測定的電場屏蔽性之測定結果，判斷電磁波屏蔽性。作為電磁波屏蔽性的判斷基準，將具有50dB以上的電場屏蔽性之情況當作A，將具有20dB以上且小於50dB的電場屏蔽性之情況當作B，將判定A、B當作合格。又，將具有小於20dB的電場屏蔽性之情況當作C，為不合格。還有，於積層體中不存在電磁波屏蔽區域時係當作未評價(-)。
[熱傳導率之測定方法]
使自應測定的材料所構成的成形體成為直徑10mm、厚度3~6mm之圓板狀的試料，使用真空理工(股)製雷射閃光法熱定數測定裝置TC-3000，測定成形體的比熱與熱擴散率，藉由下式算出材料的熱傳導率。
K=Cp．α．ρ
此處，K表示成形體的熱傳導率，Cp表示成形體的比熱，α表示成形體的熱擴散率，ρ表示成形體的密度。成形體的厚度係隨著成形體的熱傳導率而變化，熱傳導率大的試料為厚，小的試料為薄。具體來說，於雷射照射後，試料背面的溫度係上升，到達最高溫度係需要數10msec，但調節試料的厚度，而使當時的溫度上升幅度△Tm之僅1/2的溫度上升為止之時間t1/2成為10msec以上(最高15msec)。
比熱係藉由在試料正面貼附玻璃狀碳作為受光板，藉由已接著於試料背面中央的R熱電偶來測定雷射照射後的溫度上升而求得。又，測定值係以藍寶石作為標準試料而校正。熱擴散率係藉由噴碳直到看不見試料的兩表面為止而形成皮膜，以紅外線檢測器測定雷射照射後的試料背面之溫度變化而求得。再者，當熱傳導率顯示各向異性時，將測定值的最大值當作代表值。
[散熱特性之評價方法]
自積層體的熱傳導區域，切出120×150mm之尺寸的試驗片。於所切出的試驗片之中央部的熱傳導構件側，藉由接著劑固定發熱構件。其次，如第10圖所示，於以隔熱板14與鋁膠帶13所形成的散熱特性評價裝置上，配置接著有發熱構件12的試驗片11。再者，發熱構件係直徑15mm的圓筒形狀。
此後，於室溫23℃、濕度55%之環境下，對於發熱構件通電8W的電力5分鐘，藉由熱電偶15b與熱 電偶15a分別計測10分鐘後的發熱構件之溫度與配置有發熱構件的試驗片之背面(外氣側)之溫度，將彼此的測定值之差當作散熱特性之判斷基準。於試驗片之背面(外氣側)的測定位置係測定試驗片長度方向中自試驗片中央部起距離50mm的地方。
散熱特性的評價結果係將2個測定溫度差小於20℃當作A，將20℃以上且小於40℃當作B，判定A、B為合格。將40℃以上時當作C判定而不合格。又，於積層體中不存在熱傳導區域時係當作未評價(-)。再者，當積層體含有各向異性材料時，對於0°方向與旋轉至其垂直方向的90°方向之各自區域，進行測定，將各測定溫度差的平均值使用於判定基準。
其次，說明實施例、比較例所使用之材料，同時將其特性彙總於表1中。
(材料1)玻璃纖維強化片
玻璃纖維布預浸漬物R-5(日東紡(股)製，玻璃纖維，環氧樹脂，玻璃纖維質量含有率60質量%，厚度0.143mm)
(材料2)鋁片
鋁片AL5052，厚度0.15mm
(材料3)碳纖維強化片
碳纖維單向預浸漬物P3052S-15(東麗(股)製，碳纖維(使用T700S)，環氧樹脂，碳纖維質量含有率67質量%，厚度0.143mm)
(材料4)聚丙烯片
準備90質量%的無改性聚丙烯(PRIME POLYMER(股 )公司製，「Prime Polypro」(註冊商標)J105G，熔點160℃)與10質量%的酸改性聚丙烯(三井化學(股)公司製，「Admer」(註冊商標)QE510，熔點160℃)，乾式摻合此等。將此乾式摻合品自雙軸擠壓機的料斗投入，於擠壓機中熔融混煉後，自400mm寬的T字模頭擠出。然後，藉由60℃的冷卻輥牽引而冷卻固化，得到厚度0.3mm之聚丙烯片(材料4)。
(實施例1)
積層3片的材料1之玻璃纖維強化片而得到被成形物。對於所得之被成形物，進行加熱加壓成形，自加壓起30分鐘經過後，打開盤面，自加壓成形機，連工具板一起取出，得到環氧樹脂已硬化之玻璃纖維強化塑膠。再者，於加熱加壓成形中，以脫模薄膜夾住被成形物，再以工具板夾住，配置於盤面溫度為150℃之加壓成形機的盤面之間後，關閉盤面，以1.5MPa的壓力加壓。
其次，將材料2之鋁片切割成指定的尺寸，如第11(a)圖所示，僅在第1層的玻璃纖維強化塑膠之區域A及區域C的位置，使用環氧接著劑，貼合第2層之指定尺寸的鋁片，而得到積層體。將與鋁片貼合之面相反側的玻璃纖維強化塑膠之面當作式樣設計面。再者，玻璃纖維強化塑膠係相當於無線電波穿透構件，鋁片係相當於熱傳導構件。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，使用自動切割加工機，將所得之積層體切斷分割成如第11(b)圖所示之區域A、區域B、區域C，對於各自的區域進行特性評價。表2中顯示評價結果。積層體係在面內具有無線電波穿透區域、熱傳導區域及電磁波屏蔽區域，而且區域A及區域C皆彎曲彈性模數亦良好，也發揮剛性保持區域之機能。
(實施例2)
將3片的材料3之碳纖維強化片，依纖維方向為0°/90°/0°之順序積層而得到被成形物。對於所得之被成 形物，與實施例1同樣地加熱加壓成形，自加壓起30分鐘經過後，打開盤面，自加壓成形機，連工具板一起取出，得到環氧樹脂已硬化之碳纖維強化塑膠。
其次，除了代替鋁片，使用如前述所得之碳纖維強化塑膠以外，與實施例1同樣地進行操作，得到第11(a)圖所示構成的積層體。再者，玻璃纖維強化塑膠係相當於無線電波穿透構件，碳纖維強化塑膠係相當於剛性保持構件。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，使用自動切割加工機，將所得之積層體切斷分割成如第11(b)圖所示之區域A、區域B、區域C，對於各自的區域進行特性評價。表2中顯示評價結果。積層體雖然在面內沒有熱傳導區域，但具有無線電波穿透區域及電磁波屏蔽區域，而且區域A及區域C皆彎曲彈性模數亦良好，也發揮剛性保持區域之機能。
(實施例3)
將材料2之鋁片切割成指定的尺寸，將實施例2所得之碳纖維強化塑膠切割成指定的尺寸。
其次，如第12圖所示，僅在第1層之實施例1所得的玻璃纖維強化塑膠之區域A及區域C的位置，分別配置第2層之指定尺寸的碳纖維強化塑膠、第3層之指定尺寸的鋁片，以環氧接著劑貼合各層間，而得到積層體。再者，玻璃纖維強化塑膠係相當於無線電波穿透構件，碳纖維強化塑膠係相當於剛性保持構件，鋁片係相當於熱傳導構件。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，使用自動切割加工機，將所得之積層體切斷分割成第12圖中所示之區域A、區域B、區域C，對於各自的區域進行特性評價。表2中顯示評價結果。積層體係在面內具有無線電波穿透區域、熱傳導區域及電磁波屏蔽區域，而且區域A及區域C皆彎曲彈性模數亦良好，展現剛性保持區域之機能。
(實施例4)
將材料2之鋁片切割成指定的尺寸，將實施例2所得之碳纖維強化塑膠切割成指定的尺寸。
其次，如第13圖所示，僅在第1層之實施例1所得的玻璃纖維強化塑膠之區域A及區域C~E的位置，配置第2層之指定尺寸的鋁片，接著，僅在區域A、區域C及區域E的位置，配置第3層之指定尺寸的碳纖維強化塑膠，以環氧樹脂接著劑貼合各層間，而得到積層體。再者，玻璃纖維強化塑膠係相當於無線電波穿透構件，碳纖維強化塑膠係相當於剛性保持構件，鋁片係相當於熱傳導構件。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，使用自動切割加工機，將所得之積層體切斷分割成第13圖中所示之區域A、區域B、區域C、區域D、區域E，對於各自的區域進行特性評價。表2中顯示評價結果。積層體係在面內具有無線電波穿透區域、熱傳導區域及電磁波屏蔽區域，而且區域A、區域C及區域E皆彎曲彈性模數亦良好，展現剛性保持區域 之機能。
(實施例5)
使用3片的材料1之玻璃纖維強化片與2片的材料2之鋁片，依鋁片/玻璃纖維強化片/玻璃纖維強化片/玻璃纖維強化片/鋁片之順序積層而得到被成形物。對於所得之被成形物，與實施例1同樣地進行加熱加壓成形，自加壓起30分鐘經過後，打開盤面，自加壓成形機，連工具板一起取出，得到玻璃纖維強化片之環氧樹脂經硬化，更且各層間充分地密著之以鋁片/玻璃纖維強化塑膠/鋁片作為第1~3層之預備積層體。其次，使用所得之預備積層體，在預備積層體的式樣設計面側及相對於式樣設計面側的相反側之內裝面側的兩面，使用NC加工機切削位於所得之積層體的區域B之部分的鋁片，得到如第14圖所示之在區域B中厚度方向的中央部僅殘留玻璃纖維強化塑膠層之積層體。再者，第14圖中的配置於第1層及第3層之鋁片係相當於熱傳導構件，配置於第2層之玻璃纖維強化塑膠係相當於無線電波穿透構件。
所得之積層體係即使在式樣設計面側設置凹部，也為良好外觀。又，使用自動切割加工機，將所得之積層體切斷分割成第14圖中所示之區域A、區域B、區域C，對於各自的區域進行特性評價。表2中顯示評價結果。積層體係在面內具有無線電波穿透區域、熱傳導區域、電磁波屏蔽區域，而且區域A、區域C係彎曲彈性模數亦良好，展現剛性保持區域之機能。
(實施例6)
使用2片的材料2之鋁片與1片的材料4之聚丙烯片，依鋁片/聚丙烯片/鋁片之順序積層而得到被成形物。對於所得之被成形物，除了將盤面溫度變更為180℃以外，與實施例1同樣地進行加熱加壓成形後，迅速地將夾有被成形物的工具板搬送至冷卻加壓機，於80℃的盤面溫度、1.5MPa的壓力進行5分鐘冷卻加壓成形後，打開盤面，自冷卻加壓機，連工具板一起取出，得到各層間已充分密著之預備積層體。
其次，使用所得之預備積層體，在預備積層體之式樣設計面側及相對於式樣設計面側的相反側之內裝面側的兩面，使用NC加工機切削位於所得之積層體的區域B之部分的鋁片，得到如第14圖所示之在區域B中厚度方向的中央部僅殘留聚丙烯片層之積層體。再者，第14圖中的配置於第1層與第3層之鋁片係相當於熱傳導構件，配置於第2層之聚丙烯片係相當於低密度構件。
所得之積層體係即使在式樣設計面側設置凹部，也為良好外觀。又，使用自動切割加工機，將所得之積層體切斷分割成第14圖中所示之區域A、區域B、區域C，對於各自的區域進行特性評價。表2中顯示評價結果。積層體係在面內具有無線電波穿透區域、熱傳導區域、電磁波屏蔽區域，而且區域A、區域C係輕量性優異，彎曲彈性模數亦充分，展現剛性保持區域之機能。
(實施例7)
使用4片的材料1之玻璃纖維強化片、4片的材料3之碳纖維強化片與1片的材料4之聚丙烯片，依玻璃纖維強化片/玻璃纖維強化片/碳纖維強化片(0°)/碳纖維強化片(90°)/聚丙烯片/碳纖維強化片(90°)/碳纖維強化片(0°)/玻璃纖維強化片/玻璃纖維強化片之順序積層而得到被成形物。對於所得之被成形物，與實施例6同樣地進行加熱加壓成形及冷卻加壓成形後，打開盤面，自冷卻加壓機，連工具板一起取出，得到玻璃纖維強化片及碳纖維強化片之環氧樹脂經硬化，且各層間充分地密著之以玻璃纖維強化塑膠/碳纖維強化塑膠/聚丙烯片/碳纖維強化塑膠/玻璃纖維強化塑膠作為第1~5層之預備積層體。
其次，使用所得之預備積層體，在預備積層體之相對於式樣設計面側的相反側之內裝面側，使用NC加工機切削位於所得之積層體的區域B之部分的碳纖維強化塑膠/聚丙烯片/碳纖維強化塑膠/玻璃纖維強化塑膠，得到如第15圖所示之在區域B的厚度方向中僅殘留配置於式樣設計面的玻璃纖維強化塑膠之積層體。再者，第15圖中的配置於第1層與第5層之玻璃纖維強化塑膠係相當於無線電波穿透構件，配置於第2層與第4層之碳纖維強化塑膠係相當於具有電磁波屏蔽性的剛性保持構件，配置於第3層之聚丙烯片係相當於低密度構件。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，使用自動切割加工機，將所得之積層體切斷分割成第15圖中所示之區域A、區域B、 區域C，對於各自的區域進行特性評價。表3中顯示評價結果。積層體雖然在面內沒有熱傳導區域，但具有無線電波穿透區域、電磁波屏蔽區域，而且區域A、區域C係彎曲彈性模數及輕量性亦良好，展現剛性保持區域之機能。
(實施例8)
使用4片的材料1之玻璃纖維強化片、1片的材料2之鋁片與4片的材料3之碳纖維強化片，依玻璃纖維強化片/玻璃纖維強化片/碳纖維強化片(0°)/碳纖維強化片(90°)/鋁片/碳纖維強化片(90°)/碳纖維強化片(0°)/玻璃纖維強化片/玻璃纖維強化片之順序積層而得到被成形物。對於所得之被成形物，與實施例1同樣地加熱加壓成形，自加壓起30分鐘經過後，打開盤面，自加壓成形機，連工具板一起取出，得到玻璃纖維強化片及碳纖維強化片之環氧樹脂經硬化，且各層間充分地密著之以玻璃纖維強化塑膠/碳纖維強化塑膠/鋁片/碳纖維強化塑膠/玻璃纖維強化塑膠作為第1~5層之預備積層體。
其次，使用所得之預備積層體，在相對於式樣設計面側的相反側之內裝面側，使用NC加工機切削位於所得之積層體的區域B之部分的碳纖維強化塑膠/鋁片/碳纖維強化塑膠/玻璃纖維強化塑膠，於區域B的厚度方向中僅殘留配置於式樣設計面的玻璃纖維強化塑膠，更於內裝面側，使用NC加工機切削位於所得之積層體的區域D之部分的碳纖維強化塑膠/玻璃纖維強化塑膠，於區域D的厚度方向中在內裝面側，鋁片露出，得到如第16 圖所示之積層體。再者，第16圖中的配置於第1層與第5層之玻璃纖維強化塑膠係相當於無線電波穿透構件，配置於第3層之鋁片係相當於熱傳導構件，配置於第2層與第4層之碳纖維強化塑膠係相當於剛性保持構件。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，使用自動切割加工機，將所得之積層體切斷分割成第16圖中所示之區域A、區域B、區域C、區域D、區域E，對於各自的區域進行特性評價。表3中顯示評價結果。積層體係在面內具有無線電波穿透區域、電磁波屏蔽區域、熱傳導區域，而且區域A、區域C、區域E係彎曲彈性模數亦良好，展現剛性保持區域之機能。
(實施例9)
使用實施例1所得之玻璃纖維強化塑膠1片、材料2之鋁片1片、材料3之碳纖維強化片4片與材料4之聚丙烯片1片。
首先，使用4片的材料3之碳纖維強化片與1片的材料4之聚丙烯片，依碳纖維強化片(0°)/碳纖維強化片(90°)/聚丙烯片/碳纖維強化片(90°)/碳纖維強化片(0°)之順序積層而得到被成形物。對於所得之被成形物，與實施例6同樣地進行加熱加壓成形及冷卻加壓成形後，打開盤面，自冷卻加壓機，連工具板一起取出，得到碳纖維強化片之環氧樹脂經硬化，且各層間充分地密著之具有碳纖維強化塑膠/聚丙烯片/碳纖維強化塑膠的構成之夾芯構造體。
其次，於夾芯構造體中，在所得之積層體的區域D之位置，使用NC加工機，設置貫穿夾芯構造體的厚度方向之缺口。再者，於設有此缺口的夾芯構造體上，使用環氧接著劑來與鋁片貼合後，同樣地於所得之積層體的區域B之位置，設置貫穿厚度方向的缺口，而得到預備成形體。使用環氧接著劑，於所得之預備成形體(夾芯構造體/鋁片)的鋁片側，貼合實施例1所得之玻璃纖維強化塑膠，而得到如第17圖所示，在區域B中設有僅配置於式樣設計面的玻璃纖維強化塑膠層殘存的無線電波穿透區域，在區域D中於內裝面側設有鋁片露出的熱傳導區域之積層體。第17圖中之配置於第1層的玻璃纖維強化塑膠係相當於無線電波穿透構件，配置於第2層的鋁片係相當於熱傳導構件，配置於第3層與第5層的碳纖維強化塑膠係相當於剛性保持構件，配置於第4層的聚丙烯片係相當於低密度構件。再者，於第17圖中，區域B係成為薄壁部的無線電波穿透區域，區域D係成為薄壁部的熱傳導區域。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，使用自動切割加工機，將所得之積層體切斷分割成第17圖中所示之區域A、區域B、區域C、區域D、區域E，對於各自的區域進行特性評價。表3中顯示評價結果。積層體係在面內具有無線電波穿透區域、電磁波屏蔽區域、熱傳導區域，而且區域A、區域C、區域E係彎曲彈性模數、輕量性亦良好，展現剛性保持區域之機能。
(實施例10)
使用4片的材料1之玻璃纖維強化片、2片的材料2之鋁片、4片的材料3之碳纖維強化片與1片的材料4之聚丙烯片，依玻璃纖維強化片/玻璃纖維強化片/鋁片/碳纖維強化片(0°)/碳纖維強化片(90°)/聚丙烯片/碳纖維強化片(90°)/碳纖維強化片(0°)/鋁片/玻璃纖維強化片/玻璃纖維強化片之順序積層而得到被成形物。對於所得之被成形物，與實施例6同樣地進行加熱加壓成形及冷卻加壓成形後，打開盤面，自冷卻加壓機，連工具板一起取出，得到玻璃纖維強化片及碳纖維強化片之環氧樹脂經硬化，且各層間充分地密著之以玻璃纖維強化塑膠/鋁片/碳纖維強化塑膠/聚丙烯片/碳纖維強化塑膠/鋁片/玻璃纖維強化塑膠作為第1~7層之預備積層體。
其次，使用所得之預備積層體，在相對於式樣設計面側的相反側之內裝面側，使用NC加工機切削位於所得之積層體的區域B之部分的鋁片/碳纖維強化塑膠/聚丙烯片/碳纖維強化塑膠/鋁片/玻璃纖維強化塑膠，於區域B的厚度方向中僅殘留配置於式樣設計面的玻璃纖維強化塑膠，更於內裝面側，使用NC加工機切削位於所得之積層體的區域D之部分的玻璃纖維強化塑膠，於區域D的厚度方向中在內裝面側第6層的鋁片露出，得到如第18圖所示之積層體。再者，第18圖的配置於第1層與第7層之玻璃纖維強化塑膠係相當於無線電波穿透構件，配置於第2層與第6層之鋁片係相當於具有電磁波屏蔽性的熱傳導構件，配置於第3層與第5層之碳纖維強化塑膠係 相當於具有電磁波屏蔽性的剛性保持構件，配置於第4層之聚丙烯片係相當於低密度構件。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，使用自動切割加工機，將所得之積層體切斷分割成第18圖中所示之區域A、區域B、區域C、區域D、區域E，對於各自的區域進行特性評價。表3中顯示評價結果。積層體係在面內具有無線電波穿透區域、電磁波屏蔽區域、熱傳導區域，而且剛性保持區域的彎曲彈性模數為良好。
(實施例11)
使用實施例10所得之預備積層體，在相對於式樣設計面側的相反側之內裝面側，使用NC加工機切削位於所得之積層體的區域B之部分的鋁片/碳纖維強化塑膠/聚丙烯片/碳纖維強化塑膠/鋁片/玻璃纖維強化塑膠，於區域B的厚度方向中僅殘留配置於式樣設計面側的玻璃纖維強化塑膠，更於內裝面側，使用NC加工機切削位於所得之積層體的區域D之部分的碳纖維強化塑膠/聚丙烯片/碳纖維強化塑膠/鋁片/玻璃纖維強化塑膠，於區域D的厚度方向中在內裝面側第2層的鋁片露出，得到如第19圖所示之積層體。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，使用自動切割加工機，將所得之積層體切斷分割成第19圖中所示之區域A、區域B、區域C、區域D、區域E，對於各自的區域進行特性評價。表3中顯示評價結果。積層體係在面內具有無線電波穿 透區域、電磁波屏蔽區域、熱傳導區域，而且區域A、區域C、區域E係彎曲彈性模數亦良好，展現剛性保持區域之機能。此實施例所得之積層體，係與實施例10所得之積層體比較之下，由於熱傳導區域的厚度為薄壁，可減輕安裝有CPU等的發熱零件時之全體厚度。
(比較例1)
使用實施例1所得之玻璃纖維強化塑膠作為無線電波穿透構件，形成第20圖所示之僅由第1層所構成的積層體。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，表4中顯示對於所得之積層體進行特性評價之結果。此積層體雖然具有無線電波穿透區域，但電磁波屏蔽性很差。又，積層體的彎曲彈性模數亦差。
(比較例2)
用環氧接著劑貼合2片的材料2之鋁片，得到第20圖所示之僅由第1層所構成的積層體。積層體之鋁片係相當於具有電磁波屏蔽性的熱傳導構件。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，表4中顯示對於所得之積層體進行特性評價之結果。積層體雖然具有電磁波屏蔽區域、熱傳導區域，但沒有無線電波穿透區域。還有，積層體的彎曲彈性模數良好，但輕量性差。
(比較例3)
使用實施例2所得之碳纖維強化塑膠作為具有電磁波屏蔽性的剛性保持構件，成為第20圖所示之僅由第1層所構成的積層體。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，表4中顯示對於所得之積層體進行特性評價之結果。所得之積層體雖然具有電磁波屏 蔽區域，但沒有無線電波穿透區域、熱傳導區域。還有，積層體的彎曲彈性模數、輕量性皆良好。
(比較例4)
用環氧接著劑貼合2片的材料4之聚丙烯片，得到第20圖所示之僅由第1層所構成的積層體。積層體的聚丙烯片係相當於具有無線電波穿透性的無線電波穿透構件。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，表4中顯示對於所得之積層體進行特性評價之結果。所得之積層體雖然具有無線電波穿透區域，但電磁波屏蔽性很差。還有，積層體的輕量性優異，但彎曲彈性模數很差。
(比較例5)
除了將第1層之玻璃纖維強化塑膠變更為實施例2所得之碳纖維強化塑膠以外，與實施例1同樣地進行操作，得到第11(a)圖所示之積層體。再者，碳纖維強化塑膠係相當於具有電磁波屏蔽性的剛性保持構件，鋁片係相當於具有電磁波屏蔽性的熱傳導構件。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，使用自動切割加工機，將所得之積層體切斷分割成如第11(b)圖所示之區域A、區域B、區域C，對於各自的區域進行特性評價。表4中顯示評價結果。積層體雖然在面內沒有無線電波穿透區域，但具有熱傳導區域及電磁波屏蔽區域，而且區域A及區域C係彎曲彈性模數亦優異，發揮剛性保持區域之機能。
(比較例6)
使用1片的材料2之鋁片與4片的材料3之碳纖維強化片，依碳纖維強化片(0°)/碳纖維強化片(90°)/鋁片/碳纖維強化片(90°)/碳纖維強化片(0°)之順序積層，與實施例1同樣地加熱加壓成形，自加壓起30分鐘經過後，打開盤面，自加壓成形機，連工具板一起取出，得到碳纖維強化片之環氧樹脂經硬化，且各層間充分地密著之以碳纖維強化塑膠/鋁片/碳纖維強化塑膠作為第1~3層之預備積層體。
其次，使用所得之預備積層，在式樣設計面側，切削位於所得之積層體的區域B之部分的碳纖維強化塑膠，得到在區域B的厚度方向中僅殘留鋁片/碳纖維強化片之第21圖所示的積層體。再者，第21圖的配置於第1層與第3層之碳纖維強化塑膠係相當於具有電磁波屏蔽性的剛性保持構件，配置於第2層之鋁片係相當於具有電磁波屏蔽性的熱傳導構件。
所得之積層體係即使在式樣設計面側設置凹部，也為良好外觀。又，使用自動切割加工機，將所得之積層體切斷分割成第21圖中所示之區域A、區域B、區域C，對於各自的區域進行特性評價。表4中顯示評價結果。所得之積層體雖然在面內沒有無線電波穿透區域，但具有熱傳導區域、電磁波屏蔽區域，而且區域A、區域C係彎曲彈性模數亦優異，展現剛性保持區域之機能。
(比較例7)
使用4片的材料1之玻璃纖維強化片與1片的材料4之聚丙烯片，依玻璃纖維強化片/玻璃纖維強化片/聚丙烯 片/玻璃纖維強化片/玻璃纖維強化片之順序積層後，與實施例6同樣地進行加熱加壓成形及冷卻加壓成形後，打開盤面，自冷卻加壓機，連工具板一起取出，得到玻璃纖維強化片之環氧樹脂經硬化，且各層間各層間充分地密著之如第22圖所示的以玻璃纖維強化塑膠/聚丙烯片/玻璃纖維強化塑膠作為第1~3層之積層體。再者，第22圖的配置於第1層與第3層之玻璃纖維強化塑膠係相當於無線電波穿透構件，配置於第2層之聚丙烯片係相當於低密度構件。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，表4中顯示對於所得之積層體進行特性評價之結果。所得之積層體雖然具有無線電波穿透區域，但電磁波屏蔽性很差。又，積層體的輕量性優異，但彎曲彈性模數差。
(比較例8)
使用4片的材料3之碳纖維強化片與1片的材料4之聚丙烯片，依碳纖維強化片(0°)/碳纖維強化片(90°)/聚丙烯片/碳纖維強化片(90°)/碳纖維強化片(0°)之順序積層後，與實施例6同樣地進行加熱加壓成形及冷卻加壓成形後，打開盤面，自冷卻加壓機，連工具板一起取出，得到碳纖維強化片之環氧樹脂經硬化，且各層間充分地密著之如第22圖所示的以碳纖維強化塑膠/聚丙烯片/碳纖維強化塑膠作為第1~3層之積層體。再者，第22圖的配置於第1層與第3層之碳纖維強化塑膠係相當於具有電磁波屏蔽性的剛性保持構件，配置於第2層之聚丙烯片係相當 於低密度構件。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，表4中顯示對於所得之積層體進行特性評價之結果。所得之積層體雖然具有電磁波屏蔽區域，但沒有無線電波穿透區域，熱傳導區域。還有，積層體的彎曲彈性模數、輕量性皆優異。
(比較例9)
直接使用實施例8所得之預備積層體，成為如第23圖所示之積層體。再者，第23圖的配置於第1層與第5層之玻璃纖維強化塑膠係相當於無線電波穿透構件，配置於第2層與第4層之碳纖維強化塑膠係相當於具有電磁波屏蔽性的剛性保持構件，配置於第3層的鋁片係相當於具有電磁波屏蔽性的熱傳導構件。
所得之積層體係在式樣設計面側亦未出現接合線，為良好外觀。又，表4中顯示對於所得之積層體進行特性評價之結果。所得之積層體雖然具有電磁波屏蔽區域，但沒有無線電波穿透區域、熱傳導區域。
[產業上之可利用性]
本發明之積層體及一體化成形體係可適用於汽車內外裝、電氣/電子機器殼體、自行車、運動用品用構造材、航空機內裝材、輸送用箱體等。

Claims (14)

  1. 一種積層體，其係積層有：具有無線電波穿透性(radio wave transmissivity)的無線電波穿透構件、與對於無線電波穿透構件之厚度方向具有電磁波屏蔽性的熱傳導構件之積層體；至少1個無線電波穿透構件係配置在式樣設計面側的最外表面之整面；於積層體的一部分中，具有僅以無線電波穿透構件所構成的無線電波穿透區域，無線電波穿透區域為薄壁部；於積層體的一部分中，更具有熱傳導構件已露出的熱傳導區域，熱傳導區域為薄壁部。
  2. 如請求項1之積層體，其中進一步積層有：對於無線電波穿透構件之厚度方向具有電磁波屏蔽性的剛性保持構件。
  3. 如請求項1或2之積層體，其中於無線電波穿透區域與熱傳導區域兩區域以外，構成積層體的各構件係在厚度方向中對稱積層，且熱傳導構件係配置於厚度中央部。
  4. 如請求項1或2之積層體，其中無線電波穿透構件係藉由KEC法所測定的電場屏蔽性在頻率1GHz帶中為0dB以上且小於20dB之範圍。
  5. 如請求項1或2之積層體，其中剛性保持構件及熱傳導構件係藉由KEC法所測定的電場屏蔽性在頻率1GHz帶中為20dB以上80dB以下之範圍。
  6. 如請求項1或2之積層體，其中熱傳導構件的熱傳導率為10W/m‧K以上3000W/m‧K以下之範圍。
  7. 如請求項1或2之積層體，其中剛性保持構件的彎曲彈性模數係高於無線電波穿透構件的彎曲彈性模數。
  8. 如請求項1或2之積層體，其中剛性保持構件係以包含導電性纖維的纖維強化塑膠所形成。
  9. 如請求項8之積層體，其中於導電性纖維中包含碳纖維。
  10. 如請求項9之積層體，其中碳纖維係連續的碳纖維。
  11. 如請求項9之積層體，其中形成剛性保持構件的纖維強化塑膠，係碳纖維的纖維質量含有率為15質量%以上80質量%以下之範圍。
  12. 如請求項1或2之積層體，其中無線電波穿透構件係包含由有機纖維或陶瓷纖維所選出的至少1種之非導電性纖維的纖維強化塑膠。
  13. 一種一體成形品，其係將別的構件在如請求項1至12中任一項之積層體中一體化。
  14. 如請求項13之一體成形品，其係藉由射出成形而將別的構件一體化。
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