特開 2018-163979 繊維強化複合材料成形体及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-163979(P2018-163979A)

(43)【公開日】2018年10月18日

(54)【発明の名称】繊維強化複合材料成形体及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 9/00 20060101AFI20180921BHJP

   B32B 5/26 20060101ALI20180921BHJP

   B32B 7/02 20060101ALI20180921BHJP

   C08J 5/24 20060101ALI20180921BHJP

【ＦＩ】

   H05K9/00 F

   B32B5/26

   B32B7/02 104

   C08J5/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2017-60052(P2017-60052)

(22)【出願日】2017年3月24日

(71)【出願人】

【識別番号】306032316

【氏名又は名称】新日鉄住金マテリアルズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100075638

【弁理士】

【氏名又は名称】倉橋 暎

(74)【代理人】

【識別番号】100169155

【弁理士】

【氏名又は名称】倉橋 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】延澤 優樹

(72)【発明者】

【氏名】倉田 功

(72)【発明者】

【氏名】江藤 和也

【テーマコード（参考）】

4F072

4F100

5E321

【Ｆターム（参考）】

4F072AA04

4F072AA07

4F072AB05

4F072AB06

4F072AB10

4F072AB11

4F072AD08

4F072AD09

4F072AD14

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4F072AD38

4F072AG03

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4F072AL12

4F100AA37B

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4F100AG00B

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4F100BA42B

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4F100DH00A

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4F100EJ82

4F100GB48

4F100JD08B

4F100YY00A

4F100YY00B

4F100YY00C

5E321AA01

5E321BB33

5E321BB34

5E321GG05

5E321GH10

(57)【要約】

【課題】表面平滑性が良好で、しかも、従来に比し、強度、剛性などの機械的物性に優れ、より軽量化、薄肉化を図ることができ、更には、電磁波透過性の高い電磁波透過領域を備えた繊維強化複合材料成形体、及び、斯かる繊維強化複合材料成形体を極めて作業性良く製造する。
【解決手段】薄層体とされる電磁波遮蔽部と電磁波透過部とを厚さ方向と直交する方向に接合した内側層繊維強化複合材１３ｆと、内側層繊維強化複合材１３ｆの両外側面に又は片側面に積層した、薄層体とされる電磁波遮蔽部のみにて形成した外側層繊維強化複合材１５ｆと、を有し、外側層繊維強化複合材１５ｆは、内側層繊維強化複合材１３ｆの電磁波遮蔽部から電磁波透過部へと延在して、内側層繊維強化複合材１３ｆの電磁波遮蔽部と電磁波透過部との接合部２０を覆ってはいるが電磁波透過部の全領域は覆ってはおらず、繊維強化複合材料成形体１は、厚さ方向において外側層繊維強化複合材１５ｆにて覆われていない電磁波透過領域２を有している。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電磁波透過領域を有している薄板状の繊維強化複合材料成形体であって、
薄層体とされる電磁波遮蔽部と電磁波透過部とを厚さ方向と直交する方向に接合した内側層繊維強化複合材と、前記内側層繊維強化複合材の両外側面に又は片側面に積層した外側層繊維強化複合材であって、薄層体とされる電磁波遮蔽部のみにて形成した外側層繊維強化複合材と、を有し、
前記外側層繊維強化複合材は、前記内側層繊維強化複合材の前記電磁波遮蔽部から前記電磁波透過部へと延在して、前記内側層繊維強化複合材の前記電磁波遮蔽部と前記電磁波透過部との接合部を覆ってはいるが前記電磁波透過部の全領域は覆ってはおらず、
前記繊維強化複合材料成形体は、厚さ方向において前記外側層繊維強化複合材にて覆われていない電磁波透過領域を有していることを特徴とする繊維強化複合材料成形体。

【請求項2】

前記外側層繊維強化複合材の前記電磁波遮蔽部にて覆われていない、該電磁波遮蔽部に隣接する領域は、厚さ方向に膨出された前記内側層繊維強化複合材の前記電磁波透過部にて形成され、
前記外側層繊維強化複合材の前記電磁波遮蔽部と、前記外側層繊維強化複合材の前記電磁波遮蔽部にて覆われていない前記内側層繊維強化複合材の前記電磁波透過部との隣接する境界領域は、厚さ方向に段差がなく、同一平面とされる外側表面を形成していることを特徴とする請求項１に記載の繊維強化複合材料成形体。

【請求項3】

前記外側層繊維強化複合材の前記電磁波遮蔽部と、前記外側層繊維強化複合材の前記電磁波遮蔽部にて覆われていない前記内側層繊維強化複合材の前記電磁波透過部との隣接する境界領域は、樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維強化複合材料成形体。

【請求項4】

前記外側層繊維強化複合材は、前記内側層繊維強化複合材の前記電磁波遮蔽部と前記電磁波透過部との接合部の全部の領域又は一部の領域を覆っていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の繊維強化複合材料成形体。

【請求項5】

薄層体とされる前記電磁波遮蔽部及び前記電磁波透過部は、強化繊維を一方向に配列した強化繊維シート、或いは、強化繊維の織物である強化繊維シートと、マトリクス樹脂とを有した繊維強化樹脂複合材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の繊維強化複合材料成形体。

【請求項6】

薄層体とされる前記電磁波遮蔽部の強化繊維は炭素繊維であり、薄層体とされる前記電磁波透過部の強化繊維はガラス繊維或いは有機繊維であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の繊維強化複合材料成形体。

【請求項7】

前記繊維強化複合材料成形体の厚さは、０．４〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の繊維強化複合材料成形体。

【請求項8】

薄板状とされ、電磁波透過領域を有している繊維強化複合材料成形体の製造方法であって、
（ａ）導電性繊維にマトリクス樹脂を含浸し、半硬化した薄層体とされる電磁波遮蔽プリプレグと、非導電性繊維にマトリクス樹脂を含浸し、半硬化した薄層体とされる電磁波透過プリプレグとを準備し、
（ｂ）１層又は複数層から成る前記電磁波遮蔽プリプレグと１層又は複数層から成る電磁波透過プリプレグとを厚さ方向と直交する方向に、接合位置が厚さ方向に一致するようにして接合して内側層プリプレグ積層体を作製し、
（ｃ）前記内側層プリプレグ積層体の両外側面に又は片側面に、前記電磁波遮蔽プリプレグを１層又は複数層積層して形成される外側層プリプレグ積層体を、前記内側層プリプレグ積層体の前記電磁波遮蔽プリプレグから前記電磁波透過プリプレグへと延在して、前記内側層プリプレグ積層体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部を覆ってはいるが前記電磁波透過プリプレグの全領域は覆わないようにして積層して押圧し、前記内側層プリプレグ積層体及び前記外側層プリプレグ積層体を含むプリプレグ積層構造体を形成し、
（ｄ）前記プリプレグ積層構造体を加熱加圧して、前記電磁波透過プリプレグの前記外側層プリプレグ積層体にて覆われていない領域を厚さ方向に膨出し、前記外側層プリプレグ積層体と同一の外表面とし、次いで、硬化する、
工程を有することを特徴とする、前記厚さ方向において前記外側層プリプレグ積層体にて覆われていない電磁波透過領域を有している繊維強化複合材料成形体の製造方法。

【請求項9】

前記外側層プリプレグ積層体の前記電磁波遮蔽プリプレグは、前記内側層プリプレグ積層体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部の全部の領域又は一部の領域を覆っていることを特徴とする請求項８に記載の繊維強化複合材料成形体の製造方法。

【請求項10】

前記電磁波遮蔽プリプレグ及び前記電磁波透過プリプレグは、連続した強化繊維を少なくとも一方向に引き揃えて配列した強化繊維シート、或いは、強化繊維の織物である強化繊維シートに樹脂が含浸されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の繊維強化複合材料成形体の製造方法。

【請求項11】

前記電磁波遮蔽プリプレグの強化繊維は炭素繊維であり、前記電磁波透過プリプレグの強化繊維はガラス繊維或いは有機繊維であることを特徴とする請求項８〜９のいずれかの項に記載の繊維強化複合材料成形体の製造方法。

【請求項12】

前記電磁波遮蔽プリプレグは、繊維目付量が２５〜６００ｇ／ｍ^２、繊維体積含有率が２０〜７０％であり、前記電磁波透過プリプレグは、繊維目付量が２５〜６００ｇ／ｍ^２、繊維体積含有率が２０〜７０％であり、
前記内側層プリプレグ積層体の総設計厚さは、０．１〜２．８ｍｍであり、前記内側層プリプレグ積層体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の設計厚さは、同じであってもよく、異なっていてもよく、
前記外側層プリプレグ積層体の総設計厚さは、０．０２〜０．６ｍｍであり、
前記繊維強化複合材料成形体の厚さは、０．４〜３ｍｍである、
ことを特徴とする請求項８〜１１のいずれかの項に記載の繊維強化複合材料成形体の製造方法。

【請求項13】

前記内側層プリプレグ積層体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の設計厚さは、０．０２〜０．６ｍｍであり、
前記外側層プリプレグ積層体を構成する前記電磁波遮蔽プリプレグの設計厚さは、０．０２〜０．３ｍｍである、
ことを特徴とする請求項８〜１２のいずれかの項に記載の繊維強化複合材料成形体の製造方法。

【請求項14】

前記内側層プリプレグ積層体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部における前記外側層プリプレグ積層体の、前記内側層プリプレグ積層体の前記電磁波遮蔽プリプレグから前記電磁波透過プリプレグへの延在量は、３．５〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項８〜１３のいずれかの項に記載の繊維強化複合材料成形体の製造方法。

【請求項15】

上記工程（ｄ）における加熱温度は、１２０〜２５０℃であり、加圧力は０．１〜２５ＭＰａであることを特徴とする請求項８〜１４のいずれかの項に記載の繊維強化複合材料成形体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スマートフォン、タブレット、携帯型パソコンなどに代表される情報端末機器、更には、外部と通信を行う電気機器装置、設備などの筐体、或いは、筐体ケースとして使用される、表面平滑性が良好で、軽量性、薄肉性、及び、高強度、高剛性などの機械的物性に優れ、更には、電磁波透過性の高い領域を有する繊維強化複合材料成形体及びその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、ＩｏＴ（物のインターネット）化が進み、スマートフォン、タブレット、携帯型パソコンなどに代表される情報端末機器、更には、外部と通信を行う電気機器装置、設備は膨大な数に及び、現在、軽量化、薄肉化、、機械的物性（高強度、高剛性）の向上などの理由から繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）材料が広く使用されている。繊維強化プラスチック材料の中でも、強化繊維として炭素繊維を使用した炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）は、高強度、高剛性などの機械的物性において極めて優れた性質を有しているが、材料の特性上電磁波を遮蔽する性質をもっている。そのため、上述したような外部と通信を行う装置に用いた場合、電磁波特性の問題が発生する。

【0003】

この問題を解決するために、特許文献１は、
（１）炭素繊維のような導電性繊維と熱硬化性マトリクス樹脂から成る電磁波遮蔽プリプレグと、ガラス繊維のような非導電性繊維と熱硬化性マトリクス樹脂から成る電磁波透過プリプレグとを準備し、
（２）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、
（３）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、
（４）前記積層体を硬化させる、
構成とされる繊維強化複合材料成形体の製造方法を記載している。このようにして作製された繊維強化複合材料成形体は、その厚さ方向に電磁波遮蔽プリプレグにて形成された電磁遮蔽部を含まない電磁波透過部を備えた繊維強化複合材料成形体を成形することができ、極めて有効であると考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５７３７４２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、本発明者らが上記特許文献１に記載の繊維強化複合材料成形体及びその製造方法について検討したところ、繊維強化複合材料成形体を製造するに際して、繊維強化複合材料成形体の外表面に、電磁波透過部に相当するガラス繊維プリプレグと、電磁波遮蔽部に相当する炭素繊維プリプレグとの接合部が存在する場合、実作業としてガラス繊維プリプレグと炭素繊維プリプレグを隙間なく、且つ、互いの材料が重なることなく、即ち、一定の許容範囲内で離れ過ぎず、且つ、重なり合わないように貼り付ける必要がある。斯かる作業は極めて困難であり、許容範囲を超えた場合、筋状の溝又は凸状部ができてしまい、この接合部の外観品位が問題となる。また、接合するプリプレグの繊維方向によっても又接合部に微小な凹みが生じたり、繊維の乱れが生じることが考えられる。

【0006】

本発明者らは、多くの研究実験を行い、内側層としては、電磁波透過部に相当するガラス繊維プリプレグと、電磁波遮蔽部に相当する炭素繊維プリプレグとを接合して内側層プリプレグ積層体を形成し、この内側層プリプレグ積層体の外側層プリプレグ積層体として、この内側層プリプレグ積層体の最も外側層の炭素繊維プリプレグ領域、及び、ガラス繊維プリプレグと炭素繊維プリプレグとの接合部領域を覆い、残余のガラス繊維プリプレグ領域は覆わずに電磁波遮蔽プリプレグを積層して、加熱加圧成形することにより、
（１）成形体の最外層は、外側層プリプレグ積層体から成る炭素繊維強化プラスチック層と、一端が外側層プリプレグ積層体から成る炭素繊維強化プラスチック層にて強固に固定され、他端が外表面側へと膨出した内側層プリプレグ積層体から成るガラス繊維強化プラスチック層とにて形成され、且つ、成形体の最外層を成す炭素繊維強化プラスチック層とガラス繊維強化プラスチック層との接合部領域は、樹脂リッチ領域を介して一体に接合されており、それによって、成形体外表面に段差のない、また、微小の凹み、繊維乱れの発生もない平滑表面とされる良好な外観品位を有した繊維強化複合材料成形体が得られること。しかも、
（２）電磁波透過部に相当するガラス繊維プリプレグと、電磁波遮蔽部に相当する炭素繊維プリプレグとを接合することにより機械的特性が弱化している内側層積層体の接合部は、最外層を形成している高強度、高剛性の炭素繊維強化プラスチック複合材にて被覆されることにより強度、剛性などの機械的特性を増大させることができ、それにより、より軽量化、薄肉化を達成することができ、更には、電磁波透過性の高い領域を有した繊維強化複合材料成形体を製造し得ること。
を見出した。

【0007】

本発明は、本発明者らの斯かる新規な知見に基づきなされたものである。

【0008】

本発明の目的は、表面平滑性が良好で、しかも、従来に比し、強度、剛性などの機械的特性の点で優れ、より軽量化、薄肉化を図ることができ、更には、電磁波透過性の高い電磁波透過領域を備えた繊維強化複合材料成形体、及び、斯かる繊維強化複合材料成形体を極めて作業性良く製造することのできる繊維強化複合材料成形体の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的は本発明に係る繊維強化複合材料成形体及びその製造方法にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、電磁波透過領域を有している薄板状の繊維強化複合材料成形体であって、
薄層体とされる電磁波遮蔽部と電磁波透過部とを厚さ方向と直交する方向に接合した内側層繊維強化複合材と、前記内側層繊維強化複合材の両外側面に又は片側面に積層した外側層繊維強化複合材であって、薄層体とされる電磁波遮蔽部のみにて形成した外側層繊維強化複合材と、を有し、
前記外側層繊維強化複合材は、前記内側層繊維強化複合材の前記電磁波遮蔽部から前記電磁波透過部へと延在して、前記内側層繊維強化複合材の前記電磁波遮蔽部と前記電磁波透過部との接合部を覆ってはいるが前記電磁波透過部の全領域は覆ってはおらず、
前記繊維強化複合材料成形体は、厚さ方向において前記外側層繊維強化複合材にて覆われていない電磁波透過領域を有していることを特徴とする繊維強化複合材料成形体である。

【0010】

第１の本発明の一実施態様によれば、前記外側層繊維強化複合材の前記電磁波遮蔽部にて覆われていない、該電磁波遮蔽部に隣接する領域は、厚さ方向に膨出された前記内側層繊維強化複合材の前記電磁波透過部にて形成され、
前記外側層繊維強化複合材の前記電磁波遮蔽部と、前記外側層繊維強化複合材の前記電磁波遮蔽部にて覆われていない前記内側層繊維強化複合材の前記電磁波透過部との隣接する境界領域は、厚さ方向に段差がなく、同一平面とされる外側表面を形成している。

【0011】

第１の本発明の他の実施態様によれば、前記外側層繊維強化複合材の前記電磁波遮蔽部と、前記外側層繊維強化複合材の前記電磁波遮蔽部にて覆われていない前記内側層繊維強化複合材の前記電磁波透過部との隣接する境界領域は、樹脂が充填されている。

【0012】

第１の本発明の他の実施態様によれば、前記外側層繊維強化複合材は、前記内側層繊維強化複合材の前記電磁波遮蔽部と前記電磁波透過部との接合部の全部の領域又は一部の領域を覆っている。

【0013】

第１の本発明の他の実施態様によれば、薄層体とされる前記電磁波遮蔽部及び前記電磁波透過部は、強化繊維を一方向に配列した強化繊維シート、或いは、強化繊維の織物である強化繊維シートと、マトリクス樹脂とを有した繊維強化樹脂複合材である。

【0014】

第１の本発明の他の実施態様によれば、薄層体とされる前記電磁波遮蔽部の強化繊維は炭素繊維であり、薄層体とされる前記電磁波透過部の強化繊維はガラス繊維或いは有機繊維である。

【0015】

第１の本発明の他の実施態様によれば、前記繊維強化複合材料成形体の厚さは、０．４〜３ｍｍである。

【0016】

第２の本発明は、薄板状とされ、電磁波透過領域を有している繊維強化複合材料成形体の製造方法であって、
（ａ）導電性繊維にマトリクス樹脂を含浸し、半硬化した薄層体とされる電磁波遮蔽プリプレグと、非導電性繊維にマトリクス樹脂を含浸し、半硬化した薄層体とされる電磁波透過プリプレグとを準備し、
（ｂ）１層又は複数層から成る前記電磁波遮蔽プリプレグと１層又は複数層から成る電磁波透過プリプレグとを厚さ方向と直交する方向に、接合位置が厚さ方向に一致するようにして接合して内側層プリプレグ積層体を作製し、
（ｃ）前記内側層プリプレグ積層体の両外側面に又は片側面に、前記電磁波遮蔽プリプレグを１層又は複数層積層して形成される外側層プリプレグ積層体を、前記内側層プリプレグ積層体の前記電磁波遮蔽プリプレグから前記電磁波透過プリプレグへと延在して、前記内側層プリプレグ積層体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部を覆ってはいるが前記電磁波透過プリプレグの全領域は覆わないようにして積層して押圧し、前記内側層プリプレグ積層体及び前記外側層プリプレグ積層体を含むプリプレグ積層構造体を形成し、
（ｄ）前記プリプレグ積層構造体を加熱加圧して、前記電磁波透過プリプレグの前記外側層プリプレグ積層体にて覆われていない領域を厚さ方向に膨出し、前記外側層プリプレグ積層体と同一の外表面とし、次いで、硬化する、
工程を有することを特徴とする、前記厚さ方向において前記外側層プリプレグ積層体にて覆われていない電磁波透過領域を有している繊維強化複合材料成形体の製造方法である。

【0017】

第２の本発明の一実施態様によれば、前記外側層プリプレグ積層体の前記電磁波遮蔽プリプレグは、前記内側層プリプレグ積層体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部の全部の領域又は一部の領域を覆っている。

【0018】

第２の本発明の他の実施態様によれば、前記電磁波遮蔽プリプレグ及び前記電磁波透過プリプレグは、連続した強化繊維を少なくとも一方向に引き揃えて配列した強化繊維シート、或いは、強化繊維の織物である強化繊維シートに樹脂が含浸されている。

【0019】

第２の本発明の他の実施態様によれば、前記電磁波遮蔽プリプレグの強化繊維は炭素繊維であり、前記電磁波透過プリプレグの強化繊維はガラス繊維或いは有機繊維である。

【0020】

第２の本発明の他の実施態様によれば、前記電磁波遮蔽プリプレグは、繊維目付量が２５〜６００ｇ／ｍ^２、繊維体積含有率が２０〜７０％であり、前記電磁波透過プリプレグは、繊維目付量が２５〜６００ｇ／ｍ^２、繊維体積含有率が２０〜７０％であり、
前記内側層プリプレグ積層体の総設計厚さは、０．１〜２．８ｍｍであり、前記内側層プリプレグ積層体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の設計厚さは、同じであってもよく、異なっていてもよく、
前記外側層プリプレグ積層体の総設計厚さは、０．０２〜０．６ｍｍであり、
前記繊維強化複合材料成形体の厚さは、０．４〜３ｍｍである。

【0021】

第２の本発明の他の実施態様によれば、前記内側層プリプレグ積層体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の設計厚さは、０．０２〜０．６ｍｍであり、
前記外側層プリプレグ積層体を構成する前記電磁波遮蔽プリプレグの設計厚さは、０．０２〜０．３ｍｍである。

【0022】

第２の本発明の他の実施態様によれば、前記内側層プリプレグ積層体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部における前記外側層プリプレグ積層体の、前記内側層プリプレグ積層体の前記電磁波遮蔽プリプレグから前記電磁波透過プリプレグへの延在量は、３．５〜２０ｍｍである。

【0023】

第２の本発明の他の実施態様によれば、上記工程（ｄ）における加熱温度は、１２０〜２５０℃であり、加圧力は０．１〜２５ＭＰａである。

【発明の効果】

【0024】

本発明の繊維強化複合材料成形体は、表面平滑性が良好で、しかも、従来に比し、より強度、剛性などの機械的特性に優れ、より軽量化、薄肉化を図ることができ、更には、電磁波透過性の高い電磁波透過領域を備えている。また、本発明の製造方法によれば、斯かる繊維強化複合材料成形体を極めて作業性良く製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の繊維強化複合材料成形体の使用態様の実施例を説明する斜視図である。

【図2】図２（ａ）は、電磁波遮蔽プリプレグを示す斜視図であり、図２（ｂ）は、電磁波透過プリプレグを示す斜視図であり、図２（ｃ）は、電磁波遮蔽プリプレグ及び電磁波透過プリプレグを積層して作製されるプリプレグ積層構造体の斜視図であり、図２（ｄ）は、図２（ｃ）の線Ｂ−Ｂに取ったプリプレグ積層構造体の断面図である。

【図3】図３（ａ）、（ｂ）は、プリプレグ積層構造体の作製法を説明する図であり、図３（ｃ）は、電磁波遮蔽プリプレグ及び電磁波透過プリプレグを積層して作製されるプリプレグ積層構造体の他の実施例の斜視図であり、図３（ｄ）は、本発明の繊維強化複合材料成形体の使用態様の他の実施例を説明する斜視図である。

【図4】図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の繊維強化複合材料成形体の製造方法の一実施例を説明する図であり、図４（ｃ）は、本発明の繊維強化複合材料成形体の、図１（ａ）の線Ａ−Ａに取った断面構成を示す断面図である。

【図5】図５（ａ）（ａ−１）は、本発明のプリプレグ積層構造体を加熱加圧する前の状態における断面構造を模式的に示し、図５（ａ）（ａ−２）は、加熱加圧状態におけるプリプレグ積層構造体の断面構造を模式的に示す。図５（ｂ）は、本発明の繊維強化複合材料成形体の製造方法の他の実施例を説明する図である。

【図6】図６（ａ）〜（ｄ）は、本発明の繊維強化複合材料成形体の製造方法の一具体例を説明するための図であり、図６（ａ）、内側層プリプレグを示す斜視図であり、図６（ｂ）は、内側層プリプレグ積層体の断面構成を示す断面図であり、図６（ｃ）は、プリプレグ積層構造体の断面図であり、図６（ｄ）は、繊維強化複合材料成形体の断面構成を示す断面図である。

【図7】図７（ａ）〜（ｄ）は、比較例としての繊維強化複合材料成形体の製造方法の一例を説明するための図であり、図７（ａ）、外側層プリプレグ積層体を示す斜視図であり、図７（ｂ）は、内側層プリプレグ積層体の断面構成を示す断面図であり、図７（ｃ）は、プリプレグ積層構造体の断面図であり、図７（ｄ）は、繊維強化複合材料成形体の断面構成を示す断面図である。

【図8】図８は、本発明及び比較例の繊維強化複合材料成形体の機械的特性を比較するための曲げ試験方法を説明するための図である。

【図9】図９（ａ）〜（ｅ）は、本発明の繊維強化複合材料成形体の製造方法の他の具体例を説明するための図であり、図９（ａ）、（ｂ）は、内側層プリプレグを示す斜視図であり、図９（ｃ）は、内側層プリプレグ積層体の断面構成を示す断面図であり、図９（ｄ）は、プリプレグ積層構造体の断面図であり、図９（ｅ）は、繊維強化複合材料成形体の断面構成を示す断面図である。

【図10】図１０（ａ）、（ｂ）は、本発明の繊維強化複合材料成形体の製造方法の他の具体例を説明するための図であり、図１０（ａ）は、内側層プリプレグ積層体の断面構成を示す断面図であり、図１０（ｂ）は、プリプレグ積層構造体の断面図であり、図１０（ｃ）は、本発明の繊維強化複合材料成形体の製造方法の他の変更例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明に係る繊維強化複合材料成形体及びその製造方法を図面に則して更に詳しく説明する。

【0027】

実施例１
図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、本発明に係る繊維強化複合材料成形体１は、強化繊維とマトリクス樹脂とにて形成された薄板状の繊維強化複合材（ＦＲＰ）とされ、例えば、スマートフォン、タブレット、携帯型パソコンなどに代表される情報端末機器、更には、外部と通信を行う電気機器装置、設備などの筐体或いは筐体ケースとして使用される。本発明に係る繊維強化複合材料成形体１は、少なくとも、薄板の一部分が厚さ方向に電磁波透過性の高い性質の、例えば、強化繊維としてガラス繊維などを使用した繊維強化複合材１２ｆにて形成された電磁波透過領域２と、電磁波透過性の低い、即ち、電磁波遮蔽性を有する強化繊維として炭素繊維などを使用した繊維強化複合材１１ｆ、１５ａｆ、１５ｂｆにて形成された電磁波遮蔽領域３とを有している。

【0028】

情報端末機器などのアンテナは、筐体或いは筐体ケースの長辺或いは短辺方向の端縁部領域に配置されることが多く、従って、例えば、電磁波透過領域２は、図１（ａ）に示すように、筐体或いは筐体ケース１の端縁部平板部に、図面上ｙ−ｙ方向にてその全領域に渡って、或いは、図１（ｂ）に示すように、その一部領域に形成することができる。また、図１（ｃ）に示すように、筐体或いは筐体ケース１の湾曲部の一部に、或いは、図示してはいないが全部に形成することもできる。更には、図１（ｄ）に示すように、成形前においては、電磁波透過領域２は別部材として作製し、該部材を、別部材として作製された成形前の電磁波遮蔽領域３を作製する部材の切り欠き凹部に接合して嵌め込み一体に圧縮成形することもできる。勿論、上述のような電磁波透過領域２は、筐体或いは筐体ケース１の中央部に形成することもできる。

【0029】

次に、図２（ａ）〜（ｄ）、図３（ａ）、（ｂ）を参照して、本発明に係る繊維強化複合材料成形体１の製造方法の一実施例を説明する。以下に説明する本実施例では、本発明の特徴構成をより明確に且つ容易に理解し得るように、図１（ａ）、（ｂ）に示すような、平板状とされる筐体或いは筐体ケースとされる成形体１の端縁部に電磁波透過領域２が形成されるものとして説明するが、これに限定されるものではない。

【0030】

本実施例にて、本発明の繊維強化複合材料成形体１を製造するに際して、先ず、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、強化繊維としての導電性繊維にマトリクス樹脂を含浸し、半硬化（Ｂステージ化）した薄層体（即ち、シート状）とされる電磁波遮蔽部を形成する電磁波遮蔽プリプレグ１１と、強化繊維としての非導電性繊維にマトリクス樹脂を含浸し、半硬化した薄層体（即ち、シート状）とされる電磁波透過部を形成する電磁波透過プリプレグ１２とを準備する。これらシート状のプリプレグ、即ち、プリプレグシートは、所望に応じて複数枚積層して使用され、硬化後において繊維強化複合材料成形体１の厚さ（Ｔ）（図４（ｃ）参照）が０．４〜３ｍｍ（０．４ｍｍ≦Ｔ≦３ｍｍ）となるようにする。繊維強化複合材料成形体１の厚さ（Ｔ）が０．４ｍｍ未満では、成形体１としての高強度、高剛性を達成するのが困難となる。また、３ｍｍを超えると、軽量性の点で問題が生じてくる。

【0031】

電磁波遮蔽プリプレグ１１は、強化繊維である導電性繊維としては、炭素繊維、金属繊維（例えば、鋼、ステンレススチール繊維）などが、単独で、或いは、混合して使用される。マトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又は、フェノール樹脂のいずれかが使用される。電磁波遮蔽プリプレグ１１における強化繊維に対する樹脂の含浸量は、強化繊維の繊維体積含有率（Ｖｆ）で２０〜７０％である。強化繊維の繊維体積含有率（Ｖｆ）が２０％未満では、繊維量が少なく、所望の強度及び剛性を得ることができないといった問題があり、７０％を超えると、樹脂不足となり、本来の機械的物性が得られないといった問題が生じる。好ましくは、強化繊維の繊維体積含有率（Ｖｆ）は、４０〜６５％である。

【0032】

電磁波遮蔽プリプレグ１１は、ＵＤ形状、即ち、繊維強化複合材料成形体１の、例えば長辺方向（ｘ−ｘ方向）に沿って一方向に強化繊維を配列した一方向（０°方向）プリプレグであってもよく、繊維強化複合材料成形体１の長辺方向（ｘ−ｘ方向）に直交する方向（ｙ−ｙ方向）に沿って一方向に強化繊維を配列した一方向（９０°方向）プリプレグであってもよい。また、場合によっては、１種類或いは複数種類の強化繊維を織成して形成される、例えば、平織クロス、綾織クロス、朱子織クロスなどの織物（クロス）とされる強化繊維を使用することもできる。更には、ＵＤ形状とクロスとを併用することもできる。

【0033】

電磁波透過プリプレグ１２は、その非導電性繊維としては、ガラス繊維、有機繊維（例えば、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアリレート繊維）などが、単独で、或いは、混合して使用される。マトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又は、フェノール樹脂のいずれかが使用される。電磁波透過プリプレグ１２における強化繊維に対する樹脂の含浸量は、強化繊維の繊維体積含有率（Ｖｆ）で２０〜７０％である。強化繊維の繊維体積含有率（Ｖｆ）が２０％未満では、繊維量が少なく、所望の強度及び剛性を得ることができないといった問題があり、７０％を超えると、樹脂不足となり、本来の機械的物性が得られないといった問題が生じる。好ましくは、強化繊維の繊維体積含有率（Ｖｆ）は、４０〜６５％である。

【0034】

電磁波透過プリプレグ１２は、電磁波遮蔽プリプレグ１１と同様に、ＵＤ形状、即ち、繊維強化複合材料成形体１の長辺方向（ｘ−ｘ方向）に沿って一方向に強化繊維を配列した一方向（０°方向）プリプレグであってもよく、繊維強化複合材料成形体１の長辺方向（ｘ−ｘ方向）に直交する方向（ｙ−ｙ方向）に沿って一方向に強化繊維を配列した一方向（９０°方向）プリプレグであってもよい。また、場合によっては、織物（クロス）とされる強化繊維を使用することもできる。更には、ＵＤ形状とクロスを併用することもできる。

【0035】

次に、上記電磁波遮蔽プリプレグ１１と電磁波透過プリプレグ１２とを有した内側層プリプレグ積層体１４について説明する。

【0036】

内側層プリプレグ積層体１４は、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、電磁波遮蔽プリプレグ１１と電磁波透過プリプレグ１２とを厚さ方向（ｚ−ｚ方向）と直交する方向、本実施例ではｙ−ｙ方向に沿って接合位置（接合線）Ｊにて、即ち、両プリプレグ１１、１２の端面を互いに当接接合して作製する。

【0037】

本実施例では、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、所定形状に切り出された電磁波遮蔽プリプレグ１１Ａと電磁波透過プリプレグ１２Ａとを、厚さ方向（ｚ−ｚ方向）と直交する方向（ｙ−ｙ方向）に接合線Ｊを介して、即ち、両プリプレグ１１Ａ、１２Ａの端面を互いに当接接合してシート状の内側層プリプレグ１３Ａを作製する。同様にして、シート状の内側層プリプレグ１３Ｂ、１３Ｃを作製する。このようにして作製された内側層プリプレグ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを積層して、内側層プリプレグ積層体１４が作製される。

【0038】

このとき、厚さ方向（ｚ−ｚ方向）に積層される内側層プリプレグ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、各内側層プリプレグ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃにおける電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）と電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）との接合位置、即ち、接合線Ｊが、厚さ方向（ｚ−ｚ方向）において一致するように積層されることが必要である。

【0039】

本実施例では、３層の内側層プリプレグ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを積層して内側層プリプレグ積層体１４が作製されるものとして説明したが、内側層プリプレグ積層体１４は、所望の特性が得られるのであれば、１層或いは２層であっても良く、更には、４層以上に内側層プリプレグ１３を積層することによって作製することができる。

【0040】

上述のようにして作製した内側層プリプレグ積層体１４の両外側面に、電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１ａ、１１ｂ）にて形成される外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）が積層され、プリプレグ積層構造体１Ｐが作製される。

【0041】

図２に示す本実施例のプリプレグ積層構造体１Ｐでは、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）は、１層のみの電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１ａ、１１ｂ）とされるが、複数層にて形成することも可能である。外側層プリプレグ積層体１５ａ、１５ｂは同じ構成であっても良く、異なる構成とすることもできる。また、所望により、外側層プリプレグ積層体１５は、内側層プリプレグ積層体１４の片方の外側面にのみ、即ち、外側層プリプレグ積層体１５ａ又は１５ｂのいずれかを積層することもできる。

【0042】

なお、図２（ｃ）、（ｄ）に示す上記実施例では、プリプレグ積層構造体１Ｐは、第１、第２、第３の内側層プリプレグ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを作製し、これら内側層プリプレグ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを積層し、その後、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）を両側面に積層することによって作製するものとして説明したが、プリプレグ積層構造体１Ｐの作製方法は、上記方法に限定されるものではない。

【0043】

例えば、図３（ａ）に示すように、所定形状に切り出された電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）と電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）とを、接合線Ｊが厚さ方向において一致するよう接合しながら、外側層プリプレグ積層体１５ａの上に順次積層して、内側層プリプレグ積層体１４を形成し、次いで、外側層プリプレグ積層体１５ｂを内側層プリプレグ積層体１４の他の側面に積層することができる。

【0044】

また、別法として、図３（ｂ）に示すように、先ず、電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）及び電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）をそれぞれ個別に積層して電磁波遮蔽プリプレグ積層体１１Ｐ及び電磁波透過プリプレグ積層体１２Ｐを作製し、次いで、これら電磁波遮蔽プリプレグ積層体１１Ｐ及び電磁波透過プリプレグ積層体１２Ｐを、端面同志を突き合わせて接合して、即ち、接合線Ｊが厚さ方向において一致するようにして接合して内側層プリプレグ積層体１４を作製し、その後、内側層プリプレグ積層体１４の両側面に外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）を積層することができる。

【0045】

本発明の繊維強化複合材料成形体１を製造するに際して、内側層プリプレグ積層体１４は、電磁波遮蔽プリプレグ１１と電磁波透過プリプレグ１２とは、厚さ方向に直交する方向に接合位置が一致するように接合すれば良く、上記いずれかの積層方法を採用することができ、繊維強化複合材料成形体１の製造が極めて容易であり、且つ、両プリプレグ１１、１２を正確に接合することができるという利点を有している。

【0046】

内側層プリプレグ積層体１４を構成する各電磁波遮蔽プリプレグ１１及び電磁波透過プリプレグ１２は、製造される繊維強化複合材料成形体１に必要とされる強度、剛性を得るために、プリプレグシート１１、１２の所要の設計厚さ、繊維目付量、繊維体積含有率、繊維の配向、積層枚数などが種々に選択して、決定される。

【0047】

通常、成形後の繊維強化複合材料成形体１の厚さ（Ｔ）は、上述したように、０．４〜３ｍｍとされ、そのために、内側層プリプレグ積層体１４を構成するシート状電磁波遮蔽プリプレグ１１及びシート状電磁波透過プリプレグ１２は、繊維目付量が２５〜６００ｇ／ｍ^２、繊維体積含有率が２０〜７０％とされ、設計厚さは０．０２〜０．６ｍｍのものが使用され、図２（ｄ）を参照して言えば、内側層プリプレグ積層体１４（即ち、積層された内側層プリプレグ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ全体）の総設計厚さ（Ｔ１４）は、０．１〜２．８ｍｍとされ、製品の要求仕様によって適宜選択される。

【0048】

また、外側層プリプレグ積層体１５を構成する電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１ａ、１１ｂ）は、繊維目付量が２５〜６００ｇ／ｍ^２、繊維体積含有率が２０〜７０％とされ、設計厚さは０．０２〜０．３ｍｍとされる。特に、各外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）の総設計厚さ（Ｔ１５ａ、Ｔ１５ｂ）は、成形後の繊維強化複合材料成形体１の、強度及び剛性を増大させ、且つ、外表面に段差を生じることなく良好な表面平滑性を提供するために、０．０２〜０．６ｍｍ、好ましくは、０．１〜０．３ｍｍとされる。

【0049】

本発明によれば、繊維強化複合材料成形体１は、接合線Ｊを介して接合されている接合部２０が弱くなるので、その補強のために、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）は、内側層プリプレグ積層体１４の最外層にて電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ、１１Ｃ）から電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｃ）へと、接合部２０を覆って延在量（Ｌｅ）だけ延在している。

【0050】

このとき、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）は、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、接合部２０のｙ−ｙ方向にて全部の領域を覆って積層することができる。一方、図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）は、接合部２０のｙ−ｙ方向にて全幅（Ｌｗ０）の領域の一部の領域（Ｌｗ）を覆って積層することもできる。

【0051】

ただし、上述のように、外側層プリプレグ積層体１５は、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波遮蔽プリプレグ１１と電磁波透過プリプレグ１２との接合部２０の領域の全領域（Ｌｗ０）、或いは、一部領域（Ｌｗ）を覆ってはいるが、電磁波透過プリプレグ１２の全領域Ｓ（図２（ｄ）、図３（ｄ）にて接合線Ｊより左側領域）に相当する領域は覆わないようにして積層される。

【0052】

外側層プリプレグ積層体１５が、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波遮蔽プリプレグ１１から電磁波透過プリプレグ１２の方へと延在する延在量（Ｌｅ）、即ち、外側層プリプレグ積層体１５の、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波透過プリプレグ１２に対する重なり量（Ｌｅ）は、３．５〜２０ｍｍとされる。この重なり量（Ｌｅ）が３．５ｍｍ未満では、外側層プリプレグ積層体１５と、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波透過プリプレグ１２との間の接合強度が十分ではなく、外側層プリプレグ積層体１５による内側層プリプレグ積層体１４の電磁波遮蔽プリプレグ１１と電磁波透過プリプレグ１２との接合部２０の補強強度、剛性が十分には達成されず、また、２０ｍｍを超えると、成形体１の電磁波透過領域２を必要以上に狭くすることとなる。なお、図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）が接合部２０のｙ−ｙ方向にて一部の領域（Ｌｗ）を覆って積層される場合は、接合部２０領域の接合強度の点から、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）のｙ−ｙ方向の長さ（Ｌｗ）は、全領域（Ｌｗ０）の５０％以上とされるのが好ましい。但し、これに限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更し得る。

【0053】

内側層プリプレグ積層体１４の電磁波透過領域２を形成する、電磁波遮蔽プリプレグ１１にて被覆されない領域の長さ、即ち、電磁波透過プリプレグ１２の長さ（Ｌ１２−Ｌｅ）の領域Ｓは、内蔵アンテナのサイズ等に合わせて適宜設定される。

【0054】

次に、上述のようにして各プリプレグシートを所望の形状、構造にて積層し、図２（ｃ）、（ｄ）或いは図３（ｃ）に示す構造とされたプリプレグ積層構造体１Ｐを、例えば、図４（ａ）に示すような下型１０１と上型１０２から成る金型１００内に設置する。湾曲部を備えた成形体を形成する場合は、金型１００の下型１０１、上型１０２は、型の一部が所定の湾曲形状とされる。

【0055】

図４（ｂ）は、上述のようにして作製されたプリプレグ積層構造体１Ｐを下型１０１内に設置し、上型１０２をプリプレグ積層構造体１Ｐに当接させた状態であって、未だ加熱加圧する前の状態を示す。

【0056】

図２（ｃ）、（ｄ）、図３（ｃ）を参照して上述したように、本発明によれば、金型１００による加熱加圧前のプリプレグ積層構造体１Ｐにおいては、両外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）は、内側層プリプレグ積層体１４の最も外側の電磁波遮蔽プリプレグ１１Ａ、１１Ｃから電磁波透過プリプレグ１２Ａ、１２Ｃへと延在して、それぞれ、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波遮蔽プリプレグ１１Ａと電磁波透過プリプレグ１２Ａとの接合線Ｊ、及び、電磁波遮蔽プリプレグ１１Ｃと電磁波透過プリプレグ１２Ｃとの接合線Ｊにて示される接合位置の接合部２０を所定長さＬｅだけ覆ってはいるが電磁波透過プリプレグ１２Ａ、１２Ｃの領域Ｓの全ての領域は覆わないようにして積層されている。即ち、Ｌ１２−Ｌｅの長さ部分の領域は被覆されていない。従って、プリプレグ積層構造体１Ｐは、両外側層プリプレグ積層体１５ａ、１５ｂと、内側層プリプレグ積層体１４の最も外側の電磁波透過プリプレグ１２Ａ、１２Ｃとの間には、それぞれ厚さ方向（ｚ−ｚ方向）に、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）の設計厚さ（Ｔ１５ａ、Ｔ１５ｂ）に相当する段差△Ｔｐ（図２（ｄ）参照）が生じている。そのため、プリプレグ積層構造体１Ｐは、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波透過プリプレグ１２Ａの下表面と下型１０１の上面との間、及び、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波透過プリプレグ１２Ｃの上表面と上型１０２の下面との間には、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）が存在しない領域、即ち、空間部Ｖｐが存在している。

【0057】

成形金型１００内に設置されたプリプレグ積層構造体１Ｐは、次いで、プレス機２００により金型内１００内で下型１０１と上型１０２により押圧力Ｐで押圧され、且つ、加熱される。この成形金型１００による加熱加圧により、プリプレグ積層構造体１Ｐは、所定温度にて加熱されると共に、厚さ方向（ｚ−ｚ方向）に所定圧力Ｐにて加圧される。

【0058】

図５（ａ）（ａ−１）は、プリプレグ積層構造体１Ｐを金型１００の閉空間内にて加熱加圧する前の状態における断面構造を模式的に示し、図５（ａ）（ａ−２）は、加熱加圧状態におけるプリプレグ積層構造体１Ｐの断面構造を模式的に示す。図５（ａ）（ａ−１）、（ａ−２）にて、プリプレグ積層構造体１Ｐは、成形金型１００による加熱加圧により、両外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）により挟持された、領域Ｌ３に相当する電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）の領域Ｌ４、及び、電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）の一部領域（図５（ａ）（ａ−１）、（ａ−２）にて右側端部領域Ｌ５）が厚さ方向（ｚ−ｚ方向に）圧縮され、加熱加圧前のプリプレグ積層構造体１Ｐの厚さ（Ｔｐ）から成形後の成形体１の厚さ（Ｔ）へとその厚みが減少される。

【0059】

これにより、図５（ａ）（ａ−１）、（ａ−２）に示すように、加熱圧縮された領域Ｌ３の外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）、圧縮された領域Ｌ５の電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）のマトリクス樹脂が隣接する、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）が配置されておらず加圧されていない、或いは、加圧程度の低い領域Ｌ２に相当する領域の電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）及び空間部Ｖｐへと流動する。つまり、領域Ｌ３に相当する電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）の領域Ｌ４及び電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）の一部領域Ｌ５においては、溶融した樹脂が電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）のＬ２領域中へと流動することにより繊維体積含有率（Ｖｆ）が増大する。一方、領域Ｌ２に相当する電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）においては、隣接する領域Ｌ３のプリプレグ１１、１２からの樹脂が流入することにより、繊維体積含有率（Ｖｆ）が減少する。即ち、領域Ｌ２に相当する電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）に流入したマトリクス樹脂は、領域Ｌ２の電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）の体積を増大させ、領域Ｌ２の電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）、特に、外側のプリプレグ１２Ａ、１２Ｃの強化繊維を、樹脂と共に空間部Ｖｐ内へと膨出させる、即ち、強制的に押し込むこととなる。従って、空間部Ｖｐは、成形金型１００が押圧することによりその容積は若干減少するとしても、領域Ｌ２の電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）からの膨出した強化繊維と樹脂が押し込まれ、圧縮成形された外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）の外側表面と同一平面となる（図５（ａ）（ａ−２）参照）。

【0060】

次いで、加熱加圧工程の完了に伴い脱型することにより、マトリクス樹脂が硬化して、所定の厚さ（Ｔ）の繊維強化複合材料成形体１が成形される（図４（ｃ）参照）。即ち、加熱加圧工程前に両外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）に隣接して形成されていた領域Ｌ２の空間部Ｖｐ対応領域には、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波透過プリプレグ１２が膨出することにより、電磁波透過プリプレグ１２中の強化繊維とマトリクス樹脂が押入して成形される。また、領域Ｌ２の領域Ｌ３と隣接した境界領域には、図４（ｃ）、図５（ａ）（ａ−２）に示すように、プリプレグ中のマトリクス樹脂が充填されて成形された樹脂リッチの領域Ｒが形成されて、繊維強化複合材料成形体１の外表面を一様な平滑平面としている。

【0061】

成形時の温度は、使用されるプリプレグのマトリクス樹脂に応じて選択され、１２０〜２５０℃とされる。また、加圧力Ｐは、使用するプリプレグの繊維目付量、繊維体積含有率（Ｖｆ）、使用するプリプレグ積層数、寸法形状、等により適宜設定されるが、通常、０．１〜２５ＭＰａとされる。加圧力Ｐが０．１ＭＰａ未満だと、表面平滑性が得られなかったり、プリプレグ層間の空気が成形中に抜けボイド（空隙）が残り、物性低下の懸念がある。また、加圧力Ｐが２５ＭＰａを超えると、高圧力により樹脂と繊維が乱れて流動し、結果的に製品の反りや捩れを誘発する懸念がある。

【0062】

上述したように、本発明によれば、成形後の繊維強化複合材料成形体１の外側表面は、図４（ｃ）、図５（ａ）（ａ−２）から理解されるように、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）にて形成された外側層繊維強化樹脂複合材１５ｆ（１５ａｆ、１５ｂｆ）に隣接して、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）の図４（ｃ）にて左側端部（Ｌ２領域）が膨出して形成されている。従って、本発明では、成形体１の外表面を形成する電磁波透過複合材１２Ａｆ、１２Ｃｆは、一端（図面上右側端部領域Ｌ２）が外側層繊維強化複合材１５ａｆ、１５ｂｆにて強固に挟持されて接着固定されている。また、電磁波透過複合材１２Ａｆ、１２Ｃｆの一端を固定する外側層繊維強化複合材１５ａｆ、１５ｂｆは、電磁波遮蔽特性のある強化繊維として高強度、高剛性の炭素繊維強化プラスチック複合材とすることができ、強度、剛性などの機械的特性に優れた繊維強化複合材料成形体を得ることができる。しかも、外側層繊維強化樹脂複合材１５ｆ（１５ａｆ、１５ｂｆ）と隣接する境界部には、樹脂領域Ｒが一体に形成されることとなる。従って、成形後の繊維強化複合材料成形体１の表面層に段差が生じることがなく、また、溝も、微小な凹部も発生せず、平滑表面を形成することができる。

【0063】

本発明者らの研究実験の結果によれば、図２（ｄ）に示すように、プリプレグ積層構造体１Ｐにおいて、内側層プリプレグ積層体１４の上に（或いは、下に）長さの異なる外側層プリプレグ積層体１５を積層することにより生じた、外側層プリプレグ積層体１５の設計厚さ（Ｔ１５ａ、Ｔ１５ｂ）に起因する段差△Ｔｐは、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）の設計厚さ（Ｔ１５ａ、Ｔ１５ｂ）が０．２５ｍｍ以下とされる場合においては解消され、成形後の繊維強化複合材料成形体１の外側表面に段差が生じないことが分かった。勿論、上述したように、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）は、接合部２０の強度を保持することが重要であり、設計厚さ（Ｔ１５ａ、Ｔ１５ｂ）は、０．０２ｍｍ以上は必要とされる。

【0064】

上記説明では、プリプレグ積層構造体１Ｐは、下型１０１と上型１０２から成る金型１００内に設置され、プレス機２００にて加熱加圧することにより、繊維強化複合材料成形体１を成形するものとして説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。当業者には周知のオートクレーブ装置を使用して、同様に繊維強化複合材料成形体１を成形することができる。

【0065】

図５（ｂ）には、オートクレーブ装置３００の概略構成を示す。オートクレーブ装置３００は、図４（ａ）、（ｂ）を参照して説明したようにプリプレグ積層構造体１Ｐが設置された下型１０１と上型１０２から成る金型１００をプレス機２００により加圧する代わりに、プリプレグ積層構造体１Ｐが設置された下型１０１と上型１０２から成る金型１００をバギングフィルムプ３０１内に設置し、その後、バギングフィルム３０１内を真空引きすることにより、プリプレグ積層構造体１Ｐの周囲に密閉した閉空間を形成し、プリプレグ積層構造体１Ｐを下型１０１と上型１０２にて加圧し、加熱する構造とされる。

【0066】

更に説明すれば、図５（ｂ）に示すオートクレーブ装置３００は、シーラント３０２（３０２ａ、３０２ｂ）で密閉接合されたバギングフィルム３０１（３０１ａ、３０１ｂ）にて形成された密閉空間内に、プリプレグ積層構造体１Ｐが配置された下型１０１と上型１０２から成る金型１００が設置される。図５（ｂ）には、下型１０１及び上型１０２は、例えばアルミニウム製の平板（アルミプレート）とされているが、図４（ａ）、（ｂ）を参照して説明した下型（雌型）１０１と上型（雄型）１０２とすることもできる。なお、通常、プリプレグ積層構造体１Ｐと、下型１０１及び上型１０２との間には、離型フィルム３０３（３０３ａ、３０３ｂ）が配置される。

【0067】

このように、金型１００が設置されたバギングフィルム３０１は、図示してはいないオートクレーブ（圧力釜）内に装入される。なお、バギングフィルム３０１内には、クッション、空気通路確保のために、アクスター或いはブリーザ３０４が投入されている。

【0068】

次いで、バギングフィルム３０１内を真空引きすることにより、下型１０１及び上型１０２は互いの方へと押圧され、プリプレグ積層構造体１Ｐは、下型１０１及び上型１０２にて形成される閉空間内にて加圧される。更に、オートクレーブ内をも加圧することにより、プリプレグ積層構造体１Ｐは、バギングフィルム３０１内を真空引きすることによる真空圧と、オートクレーブによる加圧により、閉空間内にて所定の圧力Ｐにて加圧され、且つ加熱される。この加熱加圧によりプリプレグ積層構造体１Ｐが本発明に従った構成の繊維強化複合材料成形体１に成形されることは、図５（ａ）を参照して説明した上記成形原理と同じである。

【0069】

上述のようにして作製される本発明の繊維強化複合材料成形体１は、図４（ｃ）を参照すると、
（１）薄層体とされる電磁波遮蔽部を形成する繊維強化複合材１１ｆ（１１Ａｆ、１１Ｂｆ、１１Ｃｆ）と、電磁波透過部を形成する繊維強化複合材１２ｆ（１２Ａｆ、１２Ｂｆ、１２Ｃｆ）とを厚さ方向と直交する方向（ｙ−ｙ方向）に接合した内側層繊維強化複合材１３ｆ（１３Ａｆ、１３Ｂｆ、１３Ｃｆ）と、
（２）内側層繊維強化複合材１３ｆの両外側面に又は片側面に積層した外側層繊維強化複合材１５ｆ（１５ａｆ、１５ｂｆ）と、
を備えている。

【0070】

また、上述より理解されるように、外側層繊維強化複合材１５ｆ（１５ａｆ、１５ｂｆ）は、内側層繊維強化複合材１３ｆの電磁波遮蔽部１１ｆから電磁波透過部１２ｆへと延在して、内側層繊維強化複合材１３ｆの電磁波遮蔽部１１ｆと電磁波透過部１２ｆとの接合部２０のｙ−ｙ方向の全領域或いは一部領域は覆ってはいるが電磁波透過部１２ｆのｘ−ｘ方向の全ての領域（Ｓ）は覆ってはいない構成とされる。

【0071】

更に説明すれば、本発明によれば、
（１）図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）は、接合部２０のｙ−ｙ方向にて全部の領域を覆って積層することができ、即ち、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）が、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波遮蔽プリプレグ１１と電磁波透過プリプレグ１２との接合部２０のｙ−ｙ方向の全部の領域を覆う構成とし、図４（ｃ）に示すように、外側層繊維強化複合材１５ｆ（１５ａｆ、１５ｂｆ）から成る電磁波遮蔽部が、内側層繊維強化複合材１３ｆ（１３Ａｆ、１３Ｂｆ、１３Ｃｆ）の電磁波遮蔽部１１ｆと電磁波透過部１２ｆとの接合部２０の全部の領域を覆っている繊維強化複合材料成形体１（図１（ａ））を作製する。
（２）一方、図３（ｃ）に示すように、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）は、接合部２０のｙ−ｙ方向にて一部の領域を覆って積層することができ、この場合は、外側層繊維強化複合材１５ｆ（１５ａｆ、１５ｂｆ）から成る電磁波遮蔽部が、内側層繊維強化複合材１３ｆ（１３Ａｆ、１３Ｂｆ、１３Ｃｆ）の電磁波遮蔽部１１ｆと電磁波透過部１２ｆとの接合部２０の一部の領域を覆っている繊維強化複合材料成形体１（図３（ｄ））を作製することとなる。
（３）また、上述したように、外側層プリプレグ積層体１５は、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波遮蔽プリプレグ１１と電磁波透過プリプレグ１２との接合部領域２０の全領域或いは一部領域を覆ってはいるが、電磁波透過プリプレグ１２の全領域Ｓ（図２（ｄ）、図３（ｄ）にて接合線Ｊより左側領域の全ての領域）は覆わないようにして積層される。これにより、外側層繊維強化複合材（電磁遮蔽領域３）は、内側層繊維強化複合材（電磁波透過領域２）の全ての領域は覆ってはいない構成とされる。

【0072】

これによって、本発明の繊維強化複合材料成形体１は、厚さ方向において電磁波透過部１２ｆによって形成される電磁波透過領域２を有することとなる。この電磁波透過領域２には、無線ＬＡＮなどのアンテナ装置が配置されることとなる。また、成形後の本発明の繊維強化複合材料成形体１は、外表面が平らとされ、一定の厚さ（Ｔ）（Ｔ＝０．４〜３ｍｍ）を有した薄板状とされる。

【0073】

次に、図６〜図１０を参照して、本発明の繊維強化複合材料成形体１の製造例、比較例について説明する。

【0074】

（製造例１）
以下に説明する製造例１においては、電磁波遮蔽プリプレグ１１としては、強化繊維としてモノフィラメント平均径が９μｍの繊維を多数本収束したＰＡＮ系炭素繊維ストランドを使用し、マトリクス樹脂としてはエポキシ樹脂を使用して繊維に含浸させて半硬化させた設計厚さ０．２４ｍｍ、繊維目付量２５０ｇ／ｍ^２、繊維体積含有率（Ｖｆ）５７．２％とされる一方向ＰＡＮ系炭素繊維プリプレグ（三菱レイヨン株式会社製：商品名「ＴＲ３８０Ｇ２５０」）を使用した。

【0075】

また、電磁波透過プリプレグ１２としては、強化繊維としてのガラス繊維クロスに、マトリクス樹脂としてエポキシ樹脂を含浸させ、半硬化させた設計厚さ０．２４ｍｍ、繊維目付量２９０ｇ／ｍ^２、繊維体積含有率（Ｖｆ）４６．７％とされるシート状のガラス繊維クロスプリプレグ（三菱レイヨン株式会社製：商品名「ＧＦ９１３２ ３３１ＤＭ」）を使用した。

【0076】

製造例１においては、図６（ａ）に示すように、内側層プリプレグ１３は、電磁波遮蔽プリプレグ１１である９０°方向の一方向ＰＡＮ系炭素繊維プリプレグ１１と、電磁波透過プリプレグ１２である織物タイプのガラス繊維クロスプリプレグ１２と、を厚さ方向と直交する方向に接合位置（接合線Ｊ）にて接合して作製した。つまり、本製造例１では、内側層プリプレグ１３は、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）と電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）とを接合した３層の内側層プリプレグ１３（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ）にて構成され、この３層の内側層プリプレグ１３（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ）を、各プリプレグの接合線Ｊが厚さ方向に一致するようにして積層した内側層プリプレグ積層体１４を得た。

【0077】

なお、本製造例１にて、内側層プリプレグ１３の長さＬｐは１５０ｍｍ（電磁波遮蔽プリプレグ１１の部分の長さＬ１１が１２５ｍｍ、電磁波透過プリプレグ１２の部分の長さＬ１２が２５ｍｍ）であり、幅Ｗｐは、８０ｍｍ、とした。

【0078】

次に、図６（ｃ）に示すように、上述のようにして作製した３層の内側層プリプレグ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃから成る内側層プリプレグ積層体１４の両外側面に電磁波遮蔽プリプレグ１１にて形成される外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）を配置して積層し、プリプレグ積層構造体１Ｐを作製した。

【0079】

なお、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）は、本製造例１では、上述した設計厚さ０．２４ｍｍ、繊維目付量２５０ｇ／ｍ^２、繊維体積含有率（Ｖｆ）５７．２％の電磁波遮蔽プリプレグである０°方向の一方向ＰＡＮ系炭素繊維プリプレグ１１（０°）であり、１層のみとした。外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）、即ち、外側層電磁波遮蔽プリプレグ１１は、長さＬ１５は１３５ｍｍであり、幅は内側層プリプレグ１３と同じ８０ｍｍ、とした。

【0080】

本製造例１によれば、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）は、最も外側に配置した内側層プリプレグ１３Ａ、１３Ｃにて、電磁波遮蔽プリプレグ１１Ａ、１１Ｃから電磁波透過プリプレグ１２Ａ、１２Ｃへと延在して、内側層プリプレグ１３（１３Ａ、１３Ｃ）の電磁波遮蔽プリプレグ１１Ａ、１１Ｃと電磁波透過プリプレグ１２Ａ、１２Ｃとの接合線Ｊにて示される接合部領域２０を、本例ではｙ−ｙ方向の全領域にわたって覆って配置した。しかし、電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｃ）の全領域（図６（ｃ）にて接合線Ｊよりｘ−ｘ方向左側領域の全領域）は覆わないようにして積層した。本製造例１では、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）の、電磁波遮蔽プリプレグ１１Ａ、１１Ｃから電磁波透過プリプレグ１２Ａ、１２Ｃへと延在する延在量（Ｌｅ）は、１０ｍｍとした。

【0081】

本製造例１においては、上述のようにして作製した図６（ｃ）に示すプリプレグ積層構造体１Ｐを、図５（ｂ）に示すようなオートクレーブ装置３００を使用して、１３０℃、９０分間、４気圧（０．４ＭＰａ）の圧力Ｐを付与することで、プリプレグ積層構造体１Ｐを成形し、硬化した。これにより、図６（ｄ）に示す繊維強化複合材料成形体１を得た。成形体１の厚さ（Ｔ）は、１．２ｍｍであった。

【0082】

更に説明すると、このようにして成形した繊維強化複合材料成形体１の断面構成を、図６（ｄ）（及び図４（ｃ））に示す。図４（ｂ）に示すように、金型１００による加熱加圧前の、プリプレグ積層構造体１Ｐは、内側層プリプレグ１３の電磁波透過プリプレグ１２Ａ、１２Ｃの上方、下方には、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）が存在しない空間部Ｖｐが存在していた。しかし、加熱加圧後の繊維強化複合材料成形体１においては、加熱加圧前においては存在していた内側層プリプレグ積層体１４の上方及び下方における空間部Ｖｐに相当する領域、即ち、段差領域は存在しておらず、即ち、繊維強化複合材料成形体１の外側表面は段差のない一様な平面とされた。

【0083】

つまり、上述したように、プリプレグ積層構造体１Ｐは、金型１００により加熱加圧されることによって、成形前のプリプレグ積層構造体１Ｐの厚さ（Ｔｐ）から成形後の成形体１の厚さ（Ｔ）へと圧縮され、それによって、両外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）、及び、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）、更には、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）中のマトリクス樹脂が流動して、上記空間部Ｖｐに、強化繊維とマトリクス樹脂が膨出することとなる。その結果、成形後の繊維強化複合材料成形体１の外側表面は、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）にて形成された外側層繊維強化樹脂複合材１５ｆ（１５ａｆ、１５ｂｆ）とされる電磁波遮蔽部に隣接して、樹脂領域Ｒを介して、外表面へと膨出した内側層繊維強化複合材（電磁波透過部）１２ｆ（１２Ａｆ、１２Ｃｆ）が一体に形成されることとなり、成形後の繊維強化複合材料成形体１の表面層に段差が生じることがなく、また、溝も、微小な凹部も発生せず、平滑表面を形成することができる。更に、本製造例では、成形体１の外表面を形成する電磁波透過複合材１２Ａｆ、１２Ｃｆは、一端（図面上右側端部）が外側層繊維強化複合材１５ａｆ、１５ｂｆにて強固に接着固定されており、成形体１の外表面を形成する電磁波透過複合材１２Ａｆ、１２Ｃｆに付与される外力に対する強度の増大を可能とする。

【0084】

また、成形後の繊維強化複合材料成形体１においては、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）である電磁波遮蔽プリプレグ１１にて作製された電磁波遮蔽繊維強化複合材１５ｆ（１５ａｆ、１５ｂｆ）が、電磁波遮蔽繊維強化複合材１１ｆと電磁波透過繊維強化複合材１２ｆとの接合部２０を覆って形成されており、また、電磁波遮蔽繊維強化複合材１５ｆ（１５ａｆ、１５ｂｆ）に隣接しては樹脂領域Ｒが形成されている。従って、得られた繊維強化複合材成形体１は、厚さ方向（ｚ−ｚ方向）に電磁波遮蔽繊維強化複合材１１ｆ、１５ｆを有していない電磁波透過領域２を有しており、十分な強度、剛性及び電磁波透過性を備えている。

【0085】

（比較例１）
図７（ａ）〜（ｄ）に比較例１としての繊維強化複合材料成形体１０を示す。比較例１では、内側層プリプレグ積層体１４は、製造例１と同じ構成とした。つまり、図７（ｂ）に示すように、内側層プリプレグ積層体１４は、電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）と電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）とを接合した３層の内側層プリプレグ１３（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ）の３層にて構成し、この３層の内側層プリプレグ１３（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ）における各プリプレグの接合線Ｊは厚さ方向に一致するようにして積層した。

【0086】

一方、外側層プリプレグ積層体１３ａ、１３ｂは、図７（ａ）、（ｃ）に示すように、製造例１で使用した設計厚０．２４ｍｍの電磁波遮蔽プリプレグ１１と同じ電磁波遮蔽プリプレグである０°方向の一方向ＰＡＮ系炭素繊維プリプレグ１５ａ、１５ｂと、内側層プリプレグ１３で使用した電磁波透過プリプレグ１２と同じ電磁波透過プリプレグである織物タイプのガラス繊維クロスプリプレグ１２ａ、１２ｂと、を厚さ方向と直交する方向に接合線Ｊを介して接合して作製した。

【0087】

比較例１では、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、外側層プリプレグ積層体１３ａ、１３ｂの電磁波透過プリプレグ１２ａ、１２ｂは、内側層プリプレグ積層体１４の最も外側に配置した内側層プリプレグ１３（１３Ａ、１３Ｃ）にて、電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｃ）から電磁波遮蔽プリプレグ１１Ａ、１１Ｃへと延在して配置され、内側層プリプレグ１３（１３Ａ、１３Ｃ）の電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｃ）の全領域、及び、内側層プリプレグ１３（１３Ａ、１３Ｃ）の電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ、１１Ｃ）と電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｃ）との接合線Ｊにて示される接合部領域２０覆って積層される。この比較例１では、外側層プリプレグ１３ａ、１３ｂの電磁波透過プリプレグ１２ａ、１２ｂが内側層プリプレグ積層体１４の電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｃ）から電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ、１１Ｃ）へと延在する延在量（Ｌｅ）は、１０ｍｍとした。

【0088】

上述のようにして積層して作製された図７（ｃ）に示すプリプレグ積層構造体１０Ｐを、上記製造例１と同様に、図５（ｂ）に示すようなオートクレーブ装置３００を使用して１３０℃、９０分間、４気圧（０．４ＭＰａ）の圧力Ｐを付与することで、プリプレグ積層体１０Ｐを成形し、硬化した。これにより、図７（ｄ）に示す繊維強化複合材料成形体１０を得た。成形体１０の厚さ（Ｔ）は、１．２ｍｍであった。

【0089】

繊維強化複合材料成形体１０の外側表面は、外側層電磁波遮蔽プリプレグ１５ａ、１５ｂにて形成された電磁波遮蔽繊維強化樹脂複合材１５ａｆ、１５ｂｆと、外側層電磁波透過プリプレグ１２ａ、１２ｂにて形成された外側層繊維強化樹脂複合材１２ａｆ、１２ｂｆ）が一体に形成されてはいるが、電磁波遮蔽部と電磁波透過部とにて形成された表面層の接合部２０において僅かな段差、溝等が生じており、本発明の製造例１による繊維強化複合材料成形体１に比べると、表面平滑性において劣っていた。また、比較例１の繊維強化複合材料成形体１０は、略同じ構成とされる製造例１による繊維強化複合材料成形体１に比べると、強度、剛性などの機械的特性において劣っていることが分かった。

【0090】

比較試験結果
本発明の繊維強化複合材料成形体１が有する性能を確認するために、上記製造例１で作製した成形体１と、上記比較例１で製造した成形体１０との曲げ強度試験を行った。

【0091】

図８は、今回行った試験方法の概略説明図である。サンプルＳを支持台５０（５０ａ、５０ｂ）で支持した。サンプルＳの外表面における電磁波透過領域２に隣接する電磁波透過領域３の境界位置に所定の荷重ＰＷを付与した。

【0092】

試験の結果は、本発明の製造例１で作製した成形体１の曲げ強度を１００とした場合に、比較例１で作製した比較例の成形体１０の曲げ強度は、７８程度とされ、本発明に従った繊維強化複合材料成形体１が機械的特性において優れていることが分かった。

【0093】

（製造例２）
図９を参照して、本発明に従った製造方法の他の実施例について説明する。以下に説明する製造例２においては、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波遮蔽プリプレグ１１としては、製造例１と同様に、強化繊維としてモノフィラメント平均径が９μｍの繊維を多数本収束したＰＡＮ系炭素繊維ストランドを使用し、マトリクス樹脂としてはエポキシ樹脂を使用して繊維に含浸させて半硬化させた設計厚さ０．２４ｍｍ、繊維目付量２５０ｇ／ｍ^２、繊維体積含有率（Ｖｆ）５７．２％とされる一方向ＰＡＮ系炭素繊維プリプレグ（三菱レイヨン株式会社製：商品名「ＴＲ３８０Ｇ２５０」）を使用した。

【0094】

また、電磁波透過プリプレグ１２としては、製造例１と同様に、設計厚さ０．２４ｍｍ、繊維目付量２９０ｇ／ｍ^２、繊維体積含有率（Ｖｆ）４６．７％とされるシート状のガラス繊維クロスプリプレグ（三菱レイヨン株式会社製：商品名「ＧＦ９１３２ ３３１ＤＭ」）を使用した。

【0095】

更に説明すると、本製造例２においては、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、内側層プリプレグ積層体１４として、
（１）電磁波遮蔽プリプレグ１１である０°方向の一方向ＰＡＮ系炭素繊維プリプレグ１１（０°）と、電磁波透過プリプレグ１２である織物タイプのガラス繊維クロスプリプレグ１２と、を厚さ方向と直交する方向、即ち、シート状プリプレグの延在方向に接合線Ｊを介して接合したシート状の内側層プリプレグ１３ａ（図９（ａ））と、
（２）電磁波遮蔽プリプレグ１１である９０°方向の一方向ＰＡＮ系炭素繊維プリプレグ１１（９０°）と、電磁波透過プリプレグ１２である織物タイプのガラス繊維クロスプリプレグ１２と、を厚さ方向と直交する方向、即ち、シート状プリプレグの延在方向に接合線Ｊを介して接合したシート状の内側層プリプレグ１３ｂ（図９（ｂ））と、
を作製した。

【0096】

本製造例２では、図９（ｃ）、（ｄ）に示すように、上記内側層プリプレグ１３ａ、１３ｂを使用して、１０層から成る内側層プリプレグ１３（１３Ａ〜１３Ｊ）にて内側層プリプレグ積層体１４を作製したが、内側層プリプレグ１３Ａ、Ｂ、Ｅ、Ｆ、Ｉ、Ｊは内側層プリプレグ１３ａを使用して作製し、内側層プリプレグ１３Ｃ、Ｄ、Ｇ、Ｈは内側層プリプレグ１３ｂを使用して作製した。これら内側層プリプレグ１３Ａ〜１３Ｊは、図８（ｃ）に示すように、内側層プリプレグ１３（１３Ａ〜１３Ｊ）の電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ〜１１Ｊ）の繊維方向が（０°／０°／９０°／９０°／０°／０°／９０°／９０°／０°／０°）となるようにして、且つ、各プリプレグの接合線Ｊが厚さ方向に一致するようにして、１０層分積層して内側層プリプレグ積層体１４を得た。

【0097】

本製造例２では、内側層プリプレグ１３（１３ａ、１３ｂ）の長さＬｐは１５０ｍｍ（電磁波遮蔽プリプレグ１１の部分の長さＬ１１が１２５ｍｍ、電磁波透過プリプレグ１２の部分の長さＬ１２が２５ｍｍ）であり、幅Ｗｐは、８０ｍｍ、とした。

【0098】

次に、図９（ｄ）に示すように、１０層の内側層プリプレグ１３Ａ〜１３Ｊから成る内側層プリプレグ積層体１４の両外側面に電磁波遮蔽プリプレグ１１とされる外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）を配置して積層した。

【0099】

外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）は、本製造例２では、０°方向の一方向ＰＡＮ系炭素繊維プリプレグである電磁波遮蔽プリプレグ１１（０°）であり、外側層プリプレグ１１は、１層のみとした。外側層プリプレグ１１は、設計厚さ０．２４ｍｍ、繊維目付量２５０ｇ／ｍ^２、繊維体積含有率（Ｖｆ）５７．２％の三菱レイヨン株式会社製（商品名「ＴＲ３８０Ｇ２５０」）を使用した。また、外側層プリプレグ積層体１５、即ち、外側層電磁波遮蔽プリプレグ１１は、長さＬ１４が１３５ｍｍであり、幅は、内側層プリプレグ積層体１４と同じ８０ｍｍ、とした。

【0100】

本製造例２においては、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）は、内側層プリプレグ積層体１４の最も外側に配置した電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ、１１Ｊ）から電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｊ）へと延在して、電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ、１１Ｊ）と電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｊ）との接合線Ｊにて示される接合領域２０を、本例ではｙ−ｙ方向（幅方向）の全領域（Ｗｐ）にわたって覆ってはいるが電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｊ）の全領域（図９（ｄ）にてｘ−ｘ方向左側領域の全領域）は覆わないようにして積層される。つまり、本製造例２では、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）の、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ、１１Ｊ）から電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｊ）へと延在する延在量（Ｌｅ）は、４．０ｍｍとした。

【0101】

上述のようにして作製された図９（ｄ）に示すプリプレグ積層構造体１Ｐを、例えば図４に示すような上下型１０１、１０２を備えた金型１００内にセットし、図５（ｂ）に示すようなオートクレーブ装置３００を用いて１３０℃で１３５分間、０．４ＭＰａの圧力を負荷することで、プリプレグ積層構造体１Ｐを圧縮成形し、繊維強化複合材料成形体１を得た。

【0102】

このようにして成形された繊維強化複合材料成形体１の断面構成を、図９（ｅ）に示す。図４（ａ）、（ｂ）及び図９（ｄ）に示すように、金型による加熱加圧前の、プリプレグ積層構造体１Ｐは、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ、１２Ｊ）の上方及び下方には、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）が存在しない空間部Ｖｐが存在していたが、図９（ｅ）に示すように、加熱加圧後の繊維強化複合材料成形体１においては、当該空間部Ｖｐに相当する領域は存在していない。即ち、繊維強化複合材料成形体１の外側表面は段差のない一様な平面とされる。

【0103】

つまり、図５（ａ）（ａ−１）、（ａ−２）を参照して上述したように、プリプレグ積層構造体１Ｐは、金型１００の閉空間内にて加熱加圧されることによって、成形前のプリプレグ積層構造体１Ｐの厚さ（Ｔｐ）から成形後の成形体１の厚さ（Ｔ）へと圧縮され、それによって、両外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）、及び、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ〜１１Ｊ）中のマトリクス樹脂、更には、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ〜１２Ｊ）の図９（ｄ）にてｙ−ｙ方向右側端部領域中のマトリクス樹脂が電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ〜１２Ｊ）の図９（ｄ）にてｙ−ｙ方向左側領域に流動し、該電磁波透過プリプレグ１２の左側領域のマトリクス樹脂及び強化繊維が上記空間部Ｖｐへと膨出し、即ち、押し込まれる。

【0104】

次いで、加熱加圧工程の完了に伴い脱型することにより、マトリクス樹脂が硬化して、所定の厚さ（Ｔ）の繊維強化複合材料成形体１が成形される（図９（ｅ）参照）。即ち、加熱加圧工程前に両外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）に隣接して形成されていた空間部Ｖｐ対応領域には、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波透過プリプレグ１２が膨出することにより、電磁波透過プリプレグ１２中の強化繊維とマトリクス樹脂が押入して成形される。また、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）に隣接した膨出した電磁波透過プリプレグ１２Ａ、１２Ｊとの境界領域には、図９（ｅ）及び図５（ａ）（ａ−２）に示すように、プリプレグ中のマトリクス樹脂が充填されて成形された樹脂領域Ｒが形成されて、繊維強化複合材料成形体１の外表面を一様な平滑平面としている。

【0105】

また、本発明では、図９（ｅ）に示すように、成形体１の外表面を形成する電磁波透過複合材１２Ａｆ、１２Ｊｆは、一端（図面上右側端部）が外側層繊維強化複合材１５ａｆ、１５ｂｆにて強固に接着固定されており、成形体１の外表面を形成する電磁波透過複合材１２Ａｆ、１２Ｊｆに付与される外力に対する強度の増大を図ることができる。また、電磁波透過複合材１２Ａｆ、１２Ｊｆの一端を固定する外側層繊維強化複合材１５ａｆ、１５ｂｆは、電磁波遮蔽特性のある強化繊維として高強度、高剛性の炭素繊維強化プラスチック複合材とすることができ、強度、剛性などの機械的特性に優れた繊維強化複合材料成形体を得ることができる。しかも、上述したように、外側層繊維強化樹脂複合材１５ｆ（１５ａｆ、１５ｂｆ）と隣接する境界部には、樹脂領域Ｒが一体に形成されることとなる。従って、成形後の繊維強化複合材料成形体１の表面層に段差が生じることがなく、また、溝も、微小な凹部も発生せず、平滑表面を形成することができる。

【0106】

（変更製造例１）
上記製造例１、２では、内側層プリプレグ積層体１４の複数層を成す内側層プリプレグ１３（１３Ａ〜１３Ｊ）は、電磁波遮蔽プリプレグ１１と電磁波透過プリプレグとは実質的に同じ設計厚さ、同じ積層数とされ、そのため、積層された電磁波遮蔽プリプレグ１１と、積層された電磁波透過プリプレグとの積層厚さが同じである場合について説明した。

【0107】

しかしながら、例えば筐体などとして使用される繊維強化複合材料成形体１は、要求される仕様を満足させるためには、使用する各プリプレグはその設計仕様を異ならせた設計とされることがある。従って、内側層プリプレグ積層体１４を構成する各電磁波遮蔽プリプレグ１１及び電磁波透過プリプレグ１２は、製造される繊維強化複合材料成形体１に必要とされる強度、剛性を得るために、プリプレグシート１１、１２の所要の設計厚さ、繊維目付量、繊維体積含有率、繊維の配向、積層枚数などを種々に選択して、決定されることがある。この場合、内側層プリプレグ積層体１４において、必ずしも、電磁波遮蔽プリプレグ１１と電磁波透過プリプレグ１２との積層数が同じであるとは限らない。

【0108】

本発明では、内側層プリプレグ積層体１４は、１層又は複数層から成る電磁波遮蔽プリプレグ１１と、１層又は複数層から成る電磁波透過プリプレグ１２とを厚さ方向と直交する方向に、接合位置Ｊが厚さ方向に一致するようにして接合して作製されれば良く、この内側層プリプレグ積層体１４の両外側面に又は片側面に、電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１ａ、１１ｂ）を１層又は複数層積層して形成される外側層プリプレグ積層体１４が積層されれば良い。従って、電磁波遮蔽プリプレグ１１と電磁波透過プリプレグ１２との積層数が異なる場合においても、最も効率的な作業手順を選択して本発明の繊維強化複合材料成形体１を容易に作製することができる。

【0109】

本変更製造例１においては、図１０（ａ）に示すように、電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ〜１１Ｊ）及び電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ〜１２Ｈ）をそれぞれ個別に積層して電磁波遮蔽プリプレグ積層体１１Ｐ及び電磁波透過プリプレグ積層体１２Ｐを作製し、次いで、これら電磁波遮蔽プリプレグ積層体１１Ｐ及び電磁波透過プリプレグ積層体１２Ｐを、接合線Ｊが厚さ方向において一致するようにして接合して内側層プリプレグ積層体１４を作製する。その後、図１０（ｂ）に示すように、内側層プリプレグ積層体１４の両側面に外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）を積層し、プリプレグ積層構造体１Ｐを得ることができる。

【0110】

上述のようにして積層された図１０（ｂ）に示すプリプレグ積層構造体１Ｐを、例えば図４に示すような上下型１０１、１０２を備えた金型１００内にセットし、図５（ｂ）に示すようなオートクレーブ装置３００を用いて１３０℃で１３５分間、０．４ＭＰａの圧力を負荷することで、プリプレグ積層構造体１Ｐを圧縮成形し、繊維強化複合材料成形体１を得ることができる。

【0111】

本変更製造例１においても、図５（ａ）（ａ−１）、（ａ−２）を参照して上述したように、プリプレグ積層構造体１Ｐは、金型１００により加熱加圧されることによって、成形前のプリプレグ積層構造体１Ｐの厚さ（Ｔｐ）から成形後の成形体１の厚さ（Ｔ）へと圧縮され、それによって、両外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）、及び、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ〜１１Ｊ）中のマトリクス樹脂、更には、内側層プリプレグ積層体１４の電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ〜１２Ｈ）の図１０（ｂ）にて右側端部領域中のマトリクス樹脂が電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ〜１２Ｈ）の図１０（ｂ）にて左側領域に流動し、該電磁波透過プリプレグ１２の左側領域のマトリクス樹脂及び強化繊維が上記空間部Ｖｐへと膨出し、即ち、押し込まれる。

【0112】

また、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）と、該積層体１５に隣接した膨出した電磁波透過プリプレグ１２Ａ、１２Ｊの左側端部との境界領域には、図５（ａ）（ａ−２）及び図９（ｅ）に示すように、プリプレグ中のマトリクス樹脂が充填されて成形された樹脂領域Ｒが形成されて、繊維強化複合材料成形体１の外表面を一様な平滑平面としている。

【0113】

従って、本変更製造例１において作製した繊維強化複合材料成形体１もまた、上記製造例１、２にて作製した繊維強化複合材料成形体１と同様の特徴を有した構成とされ、同様の作用効果を達成し得る。

【0114】

尚、本変更製造例１によれば、図１０（ａ）に示すように、電磁波遮蔽プリプレグ積層体１１Ｐと電磁波透過プリプレグ積層体１２Ｐとの積層厚を必ずしも同じとすることができない場合が生じ、内側層プリプレグ積層体１４の側面と、外側層プリプレグ積層体１５との間に僅かの段差△ｔｐが生じることがある。

【0115】

しかしながら、本発明者らの研究実験結果によると、プリプレグ積層構造体１Ｐにおいて、内側層プリプレグ積層体１４の上に（或いは、下に）長さの異なる外側層プリプレグ積層体１５を積層することにより生じた、外側層プリプレグ積層体１５の設計厚さ（Ｔ１５）及び上記段差△ｔｐに起因する段差△Ｔｐａは、上述したように、製造例１、２の場合と同様に、段差△Ｔｐａが０．２５ｍｍ以下とされる場合においては解消され、成形後の繊維強化複合材料成形体１の外側表面に段差が生じないことが分かった。勿論、上述したように、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）は、接合部２０の強度を保持することが重要であり、設計厚さ（Ｔ１５ａ、Ｔ１５ｂ）は、０．０２ｍｍ以上は必要とされる。

【0116】

（変更製造例２）
上記変更製造例１では、電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ〜１１Ｊ）及び電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ〜１２Ｈ）をそれぞれ個別に積層して電磁波遮蔽プリプレグ積層体１１Ｐ及び電磁波透過プリプレグ積層体１２Ｐを作製し、次いで、これら電磁波遮蔽プリプレグ積層体１１Ｐ及び電磁波透過プリプレグ積層体１２Ｐを、接合線Ｊが厚さ方向において一致するようにして接合して内側層プリプレグ積層体１４を作製し、その後、内側層プリプレグ積層体１４の両側面に外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）を積層するものとして説明した。

【0117】

しかし、上記製造法に限定されるものではなく、例えば、図１０（ｃ）に示すように、所定形状に切り出された、内側層プリプレグ積層体１４を構成する電磁波遮蔽プリプレグ１１（１１Ａ〜１１Ｊ）と電磁波透過プリプレグ１２（１２Ａ〜１２Ｈ）とを、接合線Ｊが厚さ方向において一致するよう接合しながら、外側層プリプレグ積層体１５ａの上に順次積層して、内側層プリプレグ積層体１４を形成し、次いで、外側層プリプレグ積層体１５ｂを内側層プリプレグ積層体１４の他の側面に積層することができる。

【0118】

尚、この変更製造例２によれば、図１０（ｃ）に示すように、電磁波遮蔽プリプレグ積層体１１Ｐと電磁波透過プリプレグ積層体１２Ｐとの積層厚とが異なる場合には、プリプレグ積層構造体１Ｐにおいて、内側層プリプレグ積層体１４の下に、長さの異なる外側層プリプレグ積層体１５ａを積層することにより生じた、外側層プリプレグ積層体１５ａの設計厚さ（Ｔ１５ａ）に起因する段差△Ｔｐａが生じ、一方、内側層プリプレグ積層体１４の上に、長さの異なる外側層プリプレグ積層体１５ｂを積層することにより生じた、外側層プリプレグ積層体１５ｂの設計厚さ（Ｔ１５ｂ）及び上記段差（２×△ｔｐ）（図１０（ａ）参照）に起因する段差△Ｔｐｂが生じる。

【0119】

しかしながら、本発明者らの研究実験結果によると、プリプレグ積層構造体１Ｐにおいて、内側層プリプレグ積層体１４の上、下に生じる段差△Ｔｐａ、△Ｔｐｂは、上述したように、段差△Ｔｐａ、△Ｔｐｂが０．２５ｍｍ以下とされる場合においては解消され、成形後の繊維強化複合材料成形体１の外側表面に段差が生じないことが分かった。勿論、上述したように、外側層プリプレグ積層体１５（１５ａ、１５ｂ）は、接合部２０の強度を保持することが重要であり、設計厚さ（Ｔ１５ａ、Ｔ１５ｂ）は、０．０２ｍｍ以上は必要とされる。

【符号の説明】

【0120】

１ 繊維強化複合材料成形体
１Ｐ プリプレグ積層構造体
２ 電磁波透過領域
３ 電磁波遮蔽領域
１１（１１Ａ〜１１Ｊ、１１ａ、１１ｂ） 電磁波遮蔽プリプレグ
１１ｆ 内側層繊維強化複合材の電磁波遮蔽部
１２（１２Ａ〜１２Ｊ） 電磁波透過プリプレグ
１２ｆ 内側層繊維強化複合材の電磁波透過部
１３（１３Ａ〜１３Ｊ） 内側層プリプレグ
１３ｆ（１３Ａｆ〜１３Ｊｆ） 内側層繊維強化複合材
１４ 内側層プリプレグ積層体
１５（１５ａ、１５ｂ） 外側層プリプレグ積層体
２０ 接合部
１５ｆ（１５ａｆ、１５ｂｆ） 外側層繊維強化複合材（電磁波遮蔽部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】