CN117693423A - 三明治结构体和其制造方法以及电子设备壳体 - Google Patents

三明治结构体和其制造方法以及电子设备壳体 Download PDF

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坂井秀敏
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Abstract

本发明的课题是提供一种轻量性与力学特性优异的三明治结构体及电子设备壳体用构件。其主要内容是提供一种三明治结构体，其包含芯材与皮材，该芯材为具有被赋形为波形凹凸沿一方向或多方向延伸的形状的部分的板状的纤维增强复合材料制的构件，该皮材是被接合在该芯材的凹凸的顶部或底部，同时在其它部分中以与芯材之间具有空间的方式与芯材接合，且于被成型为芯材的凹凸的外周部中，以该被成型的凹凸密闭的方式彼此接合或者介隔没有被成型波形凹凸的部分而接合的2片板状的纤维增强复合材料制的构件。

Description

三明治结构体和其制造方法以及电子设备壳体
技术领域
本发明涉及包含纤维增强复合材料的三明治结构体。
背景技术
对于构成电子设备的壳体，要求兼顾能保护电子设备内部的刚性与有利于搬运的轻量性。
纤维增强复合材料为力学特性及轻量性优异的材料，主要作为航空机、汽车等的构件使用，但近年来也逐渐变得用作为电子设备壳体的材料。例如，专利文献1中记载了将在皮材中使用连续增强纤维的纤维增强复合材料、且在芯材中使用不连续增强纤维的纤维增强复合材料的增强纤维复合材料的三明治结构体，使用为电子设备壳体。由于制成如此的三明治结构，可得到弯曲刚性优异的壳体，但另一方面，由于占重量的大部分的芯材被填充于所有皮材间，所以在轻量性的追求上有限度。
专利文献2中公开了一种发明，其是为了改善纤维增强复合材料的三明治结构体的轻量性，而将板状的纤维增强复合材料立体地弯折而成的结构体当作芯材。本结构体由于在内部含有许多的空隙，所以可使三明治结构体成为轻量。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：国际公开第2015/029634号
专利文献2：国际公开第2021/106649号
发明内容
[发明要解决的课题]
然而，将专利文献2中记载的三明治结构体应用于电子设备壳体时，与其它构件接合时树脂侵入开口部、或外部气体侵入开口部而有材料劣化等问题的可能性。此外，由于在开口部发生应力集中而容易被破坏，弯折的形状有限制。
本发明是为了解决所述问题为目的而开发的，课题在于提供一种轻量性与力学特性优异的三明治结构体及电子设备壳体用构件。
[用以解决课题的手段]
用于解决以上问题的本发明为一种三明治结构体，其包含芯材与皮材，该芯材为具有被赋形为波形凹凸沿一方向或多方向延伸的形状的部分(以下也称为“芯赋形部”)与包围该芯赋形部的平板状部分(以下也称为“芯外周部”)的板状的纤维增强复合材料制的构件(芯材)，该皮材是被接合在该芯材的凹凸的顶部或底部，同时在其它芯赋形部中与芯材之间具有空间，且于芯外周部中，以与该芯外周部接近的该空间不与外部气体接触而密闭的方式，介隔芯材的部分进行接合的2片板状的纤维增强复合材料制的构件(皮材)。
[发明效果]
依据本发明，可提供一种轻量性与力学特性优异的三明治结构体及电子设备壳体用构件。
附图说明
图1是显示芯材的一例的示意图，(c)、(d)为抽出芯赋形部的部分图。
图2是用于说明芯赋形部的示意图。
图3是显示芯材的增强纤维的取向状态的一例的示意图。
图4是显示本发明的三明治结构体的一例的示意图。
图5是显示本发明的三明治结构体的一例的示意图。
图6是显示本发明的三明治结构体的剖面的一例的示意图。
图7是显示芯材的形状的一例的示意图。
图8是显示实施例中的三明治结构体及力学评价用压头的尺寸的示意图。
具体实施方式
以下说明本发明的优选的实施形态。以下为了容易理解，适宜地参照附图来说明本发明，但本发明不受这些附图所限定。
＜三明治结构体＞
本发明的三明治结构体其包含芯材与皮材，该芯材为具有芯赋形部与芯外周部的板状的纤维增强复合材料制的构件，所述芯赋形部是具有被赋形为波形凹凸沿一方向或多方向延伸的形状的部分，所述芯外周部是包围该芯赋形部的平板状部分，该皮材是被接合在所述芯材的凹凸的顶部或底部的2片板状的纤维增强复合材料制构件，在其它芯赋形部，2片板状的纤维增强复合材料制构件与芯材之间具有空间，且在芯外周部，以与该芯外周部接近的该空间不与外部气体接触而密闭的方式介隔芯材的部分进行接合。
本发明中的三明治结构体的皮材及芯材均由纤维增强复合材料形成。作为这些纤维增强复合材料所使用的增强纤维，并没有特别的限制，例如可使用碳纤维、玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、硼纤维、金属纤维、天然纤维、矿物纤维等，也可并用这些之中的2种以上。从比强度、比刚性高，轻量化效果优异的点来看，优选使用PAN系、沥青系、人造丝系等的碳纤维。此外，从提高所得的成型品的经济性的观点来看，优选使用玻璃纤维。从力学特性与经济性的平衡的观点来看，并用碳纤维与玻璃纤维者也为优选的形态。再者，从提高所得的成型品的冲击吸收性的观点来看，可优选使用芳香族聚酰胺纤维。从力学特性与冲击吸收性的平衡的观点来看，并用碳纤维与芳香族聚酰胺纤维也为优选的形态。或者，从提高所得的成型品的导电性的观点来看，也可使用被覆有镍、铜、镱等金属的增强纤维。
此外，构成皮材及芯材的纤维增强复合材料所使用的基质树脂，并没有特别的限定。使用热固性树脂作为基质树脂时，可优选使用不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂、酚醛(可溶酚醛型)树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、马来酰亚胺树脂、苯并噁嗪树脂等。作为热固性树脂，包含多种的所述热固性树脂者也无妨。尤其环氧树脂从成型体的力学特性、耐热性的观点来看优选。环氧树脂是为了展现其优异的力学特性，而优选作为所使用的树脂的主成分被包含，具体而言相对于树脂组成物的总质量，优选为被包含60重量％以上。使用热塑性树脂作为基质树脂时，并没有特别的限制，但可列举出例如：“聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、液晶聚酯等的聚酯，或聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯等的聚烯烃，或聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚苯硫醚(PPS)等的聚芳硫醚、聚酮(PK)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚腈(PEN)、聚四氟乙烯等的氟系树脂、液晶聚合物(LCP)”等的结晶性树脂、“苯乙烯系树脂、以及聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯醚(PPE)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚砜(PSU)、聚醚砜、聚芳酯(PAR)”等的非晶性树脂，此外还有酚系树脂、苯氧树脂，进一步还有聚苯乙烯系、聚烯烃系、聚氨基甲酸酯系、聚酯系、聚酰胺系、聚丁二烯系、聚异戊二烯系、氟系树脂及丙烯腈系等的热塑性弹性体等，或由它们的共聚物及改性体等中所选出的热塑性树脂。从所得的成型品的轻量性的观点来看，优选使用聚烯烃，从强度的观点来看，优选使用聚酰胺，从表面质量的观点来看，优选使用如聚碳酸酯或苯乙烯系树脂的非晶性树脂，从耐热性的观点来看，优选使用聚芳硫醚，从连续使用温度的观点来看，优选使用聚醚醚酮，再者从耐化学性的观点来看，优选使用氟系树脂。作为热塑性树脂，包含多种的所述热塑性树脂者也无妨。此外，也可混合使用所述热固性树脂与所述热塑性树脂。本发明中，如果基质树脂的主成分(将基质全体设为100重量％时超过50重量％的成分)为热塑性树脂则称为热塑性树脂，如果基质树脂的主成分为热固性树脂则称为热固性树脂。
构成皮材与芯材的纤维增强复合材料所用的基质树脂，可使用不同的树脂，但从提高皮材与芯材的接合强度的观点来看，优选使用同种类的树脂。
[芯材]
首先说明芯材。本发明中的芯材为板状的纤维增强复合材料制的构件，其具有被赋形为波形凹凸沿一方向或多方向延伸的形状的部分(芯赋形部)与包围该芯赋形部的平板状部分(芯外周部)。此处所谓“板状”，就是忽视凹凸的立体形状的芯材本身的厚度为大致等同的形状。此处所谓的大致等同，就是例如指在芯材的任意位置于合计10处测定厚度时，以厚度的标准偏差/厚度的平均值所计算的厚度的变动系数为0.5以下的状态。此外，波形凹凸能够通过板状的纤维增强复合材料的芯材沿三明治结构体的厚度方向进行弯曲或曲折而形成，由于形成波形凹凸，所以成为水平静置时的表观上的厚度超过板状构件本身的厚度的状态。此处，作为波形凹凸的形态，可列举“弯曲”的状态或“曲折”的状态，“弯曲”是指以纤维增强复合材料的表面形成曲面的方式弯曲的状态，“曲折”是指以纤维增强复合材料的表面形成角的方式弯曲的状态。
用于本发明的芯材，在与芯外周部接近的芯赋形部上也可进行波形凹凸以外的赋形而无妨。作为如此的赋形，可列举出在从相对于对应的芯赋形部的棱线呈垂直的剖面观看时，波形凹凸的顶部(或底部)压扁成直线状的结构。
图1中显示出具有波形凹凸的芯材的例子。图1(a)、(b)显示出芯材的一例，图1(a)为波形凹凸2沿二方向延伸的例子(在此例中，沿凹凸的顶点的线也即棱线3是正交的)，图1(b)为波形凹凸2沿一方向延伸的例。而且，在任一例中均具有包围该芯赋形部的平板状部分(芯外周部4)。图1(c)为抽出图1(a)的芯赋形部的部分图，可理解在芯材1互相正交的二方向上具有周期性的曲折部3，且具有沿着曲折部3的顶点的线(棱线)往二方向延伸的格子状波形凹凸2。图1(d)为抽出图1(b)的芯赋形部的部分图，可理解芯材1在一方向上具有周期性的曲折部3，且具有沿着曲折部3的顶点的线(棱线)往一方向延伸的波板状凹凸2。再者，前述芯外周部不一定要形成在前述芯赋形部的整个周围，也可为前述芯外周部部分地不存在的形态。
另外，用于本发明的芯材设为具有能使一片的板状物弯曲或曲折而成型的凹凸，如蜂巢结构那样的无法由一片的板状物成型的材料不符合本发明中的芯材。
特别地，芯材的波形凹凸如图1(b)所示，优选为沿一方向延伸的形态。由于该形态，可以按每一方向设计三明治结构体的力学特性，能够得到具有所希望的力学特性的三明治结构体，因此优选。波形状如图2所示，可使用表示其波形剖面中的波的间距的p[mm]、表示波的高度的h[mm]，来界定大致形状。在芯材的赋形了波形凹凸的区域中，因间距p[mm]及高度h[mm]各自大致等同，所以芯材的波形凹凸具有周期性的形状，展现出均质的力学特性而优选。此处，所谓大致等同，是指间距或高度的变动系数为0.2以下。另外，波形状可为如图2(a)所示的曲折的三角波形状，也可为如图2(b)所示的弯曲的正弦波形状，也可为如图2(c)所示的曲折的梯形波形状，也可为如图2(d)所示的曲折的四角波形状，也可为包含弯曲的形状与曲折的形状的两者的形状。在界定波的间距p时，在如图2(c)或图2(d)那样波的顶点位置不明确的情况下，将凹凸形状的最小单位所具有的宽度代用为间距p。
将芯材的波形凹凸的波的间距设为p[mm]，将波形凹凸的高度设为h[mm]时，优选为0.3＜h/(p/2)＜1.0。由于为如此的大致形状，在三明治结构体中，沿着芯材的波的顶点的棱线方向的弯曲刚性与正交于棱线的方向的弯曲刚性的平衡优异。在如此的情况下，作为三明治结构体，由于不论赋予负载的方向为何都展现稳定的力学特性，所以可对于一切的负载均展现高的刚性。
在本发明的优选形态中，构成芯材的纤维增强复合材料中含有的增强纤维为不连续增强纤维。由于芯材中含有的增强纤维为不连续，而容易成型为具有所希望的立体形状的波形凹凸。另外，在本说明书中，不连续增强纤维是指平均纤维长度为100mm以下的增强纤维。不连续增强纤维的平均纤维长度优选在2mm以上20mm以下的范围内。由于设为该范围，力学特性与形状追随性的平衡优异。作为增强纤维的纤维长度的测定方法，当芯材的基质树脂为热塑性树脂时，有使用仅溶解该热塑性树脂的溶剂使其溶解，过滤分离所残留的增强纤维，通过显微镜观察来测定的方法(溶解法)。此外，当没有能溶解热塑性树脂的溶剂时，或芯材的基质树脂为热固性树脂时，有将增强纤维在不会氧化减量的温度范围仅烧掉树脂，分离增强纤维，通过显微镜观察来测定的方法(烧掉法)。通过如此的方法，从纤维增强复合材料中任意地取出100条不连续增强纤维，以光学显微镜测定各自的长度至1μm单位为止，将平均值设为平均纤维长度。
再者，芯材中含有的不连续增强纤维优选为在作为板状的纤维增强复合材料的面内多方向地取向，更优选为随机取向。由于该形态，而展现等向的形状追随性及力学特性。所谓不连续增强纤维在作为板材的面内多方向地取向，是指在忽视前述波形凹凸的立体形状的板状的纤维增强复合材料中，后述不连续增强纤维的二维取向角的平均值为30°以上60°以下的范围内的状态。二维取向角的平均值更优选为40°以上50°以下的范围内，这样的情况判断为随机取向的。该二维取向角越接近45°越优选。二维取向角的平均值是通过计算相对于任意选择的增强纤维单纱(图3中的增强纤维单纱5a)交叉的全部的增强纤维单纱(图3中的增强纤维单纱5b～5f)的二维取向角的平均值而测定。与增强纤维单纱5a交叉的增强纤维单纱为多数时，任意地选择20条交叉的增强纤维单纱而进行测定。此测定对另外的增强纤维单纱重复合计5次，将100个二维取向角的平均值设为二维取向角的平均值。
针对二维取向角，使用图3来详细地说明。图3显示从芯材仅抽出增强纤维，并从厚度方向观察时的增强纤维的分散状态的示意图。如果着眼于增强纤维单纱5a，则增强纤维单纱5a与增强纤维单纱5b～5f交叉。此处所谓交叉，就是指在所观察的二维平面中着眼的增强纤维单纱与其它增强纤维单纱被观察到相交的状态，在实际的芯材中，增强纤维单纱5a与增强纤维单纱5b～5f不一定要接触。在交叉的2个增强纤维单纱所形成的2个角度中，二维取向角为0°以上90°以下的角度6。
芯材中含有的不连续增强纤维更优选为单纤维。由于增强纤维为单纤维，可得到具有均质的物性，同时厚度小的芯材，展现高的轻量性。此处，所谓增强纤维为单纤维，是指在芯材中增强纤维单纱不成束，而独立并分散的状态。对于从芯材中任意选择的增强纤维单纱和与该增强纤维单纱交叉的增强纤维单纱测量所述二维取向角时，该二维取向角为1°以上的增强纤维单纱的比例若为80％以上的状态，则判断不连续增强纤维为单纤维。此处，由于难以指明所有与选择的增强纤维单纱交叉的增强纤维单纱，所以任意选择20条交叉的增强纤维单纱，测定二维取向角。此测定中对于另外的增强纤维单纱重复合计5次，计算二维取向角为1°以上的单纤维的比例。
芯材中含有的不连续增强纤维，为了如前述那样多方向地取向，且形成单纤维的状态，芯材中含有的增强纤维优选为以不连续增强纤维网的形态制作。作为不连续增强纤维网，优选为以干式法或湿式法所得的无纺布。以干式法或湿式法所得的无纺布容易使不连续增强纤维多方向或随机地分散，结果可得到具有等向的力学特性、成型性的芯材。在不连续增强纤维网中，增强纤维彼此也可被粘结剂树脂等其它成分所填缝。粘结剂树脂，从树脂与增强纤维的粘接性及仅将增强纤维填缝、确保处理性的观点来看，优选为选自热塑性树脂、热固性树脂的任一者。
芯材也可具有不连续增强纤维彼此交叉的接点中的至少部分被基质树脂结合，同时包含微细空孔的多孔质结构，该微细空孔是不连续增强纤维和基质树脂均不存在的部分。
[皮材]
接下来说明皮材。皮材为被接合于芯材的两面的板状的纤维增强复合材料。皮材接合于芯赋形部的部分优选为大致平板状。此处所谓大致平板状，是指包含与前述芯材的波形凹凸相比凹凸更少的形状，更具体而言宜为下述的形态：在内含接合于芯赋形部的单侧的皮材且体积成为最小的假想长方体中，长度最短的边的长度L1与长度最长的边的长度L2的比L2/L1满足L2/L1＞10。另外，在最终的三明治结构体中，为了以追随芯赋形部与芯外周部的两者的方式进行接合，皮材可能被加工成立体的形状。
构成皮材的纤维增强复合材料中含有的增强纤维优选为连续纤维。由于是连续纤维，三明治结构体成为更牢固的结构，可制作刚性优异的三明治结构体。另外于本说明书中，所谓连续纤维，是指平均纤维长度比100mm更长的增强纤维。平均纤维长度可通过与所述芯材的增强纤维的平均纤维长度的测定方法同样的手法进行测定。
作为皮材中含有的连续纤维的形态，可列举出：连续纤维排列于一方向的形态，连续纤维排列于多个方向且它们形成编织结构的形态，形成连续纤维多方向或随机取向的无纺布的形态等，从力学特性的等向性的观点来看，优选为具有：形成所述形态的单位层层叠而成的结构。
[空隙]
本发明中的三明治结构体，前述皮材被接合在前述芯材的波形凹凸的顶部或底部，且具有空隙作为芯材与皮材所包围的空间。由于该形态，作为三明治结构体具有弯曲刚性优异的三明治结构，同时可将使用的芯材的重量压低在最小限度，可兼顾力学特性与轻量性。另外，本发明不排除在空隙内填充与皮材及芯材不同的材料的形态，但从轻量性的观点来看、这样的材料的密度优选为1.0g/cm3以下。
针对空隙，使用图4、图5来更详细地说明。图4(a)是显示本发明的三明治结构体10的一例的外观例。图4(b)为图4(a)的三明治结构体10的分解图，显示构成三明治结构体的芯材1与皮材7。图5(a)显示从厚度方向观看图4(a)的三明治结构体10时的投影图与X-X’及Y-Y’中的厚度方向的剖面图。三明治结构体10具有形成在芯材1与皮材7之间的空隙8。芯材1的芯赋形部为波形凹凸沿一方向延伸的形态时，芯赋形部中的空隙8成为隧道状，具有相当于该隧道延长的方向的长度方向。图5(a)中，沿着Y-Y’的方向相当于隧道状的空隙8的长度方向。图5(b)为图5(a)中以Z表示的区域的放大图。
本发明的三明治结构体中，皮材7与芯材1可互相直接接合，但也可介由树脂材料接合。此时，优选为以填埋皮材与芯材的接合部附近的该皮材与该芯材之间的方式配置树脂材料11进行接合。图6中例示以填埋皮材与芯材之间的方式配置的树脂材料11。由于该形态，在皮材与芯材被接合的接合部附近，形成树脂材料11所造成的圆角结构(filletstructure)12，抑制接合部附近的负载的集中，通过这样三明治结构体的力学特性提高，因此优选。再者，由于以填埋皮材与芯材之间的方式配置树脂材料，本发明的三明治结构体内部所内含的空隙的密封性提高，因此优选。作为以填埋皮材与芯材之间的方式所配置的树脂材料，可为与皮材或芯材的基质树脂同种的树脂，也可为与它们不同的其它树脂。另外，在本发明中，在将该圆角结构的形状近似成圆形而得的圆13的半径14为10μm以上时，判断成：存在以填埋皮材与芯材的接合部附近的该皮材与该芯材之间的方式附着的树脂。另外，在此形态中，严格而言，空隙8也可说是除了芯材1与皮材7之外，还被树脂材料区隔而形成。
[端部闭塞结构]
本发明的三明治结构体在芯外周部，以与芯外周部接近的空隙不与外部气体接触而密闭的方式，介隔芯材的部分接合有2片板状的纤维增强复合材料制的构件(皮材)(也将2片皮材介隔该芯外周部中的芯材而密闭空隙的结构称为“端部闭塞结构”)。如果举图5(a)为例进行说明，则三明治结构体10，于芯赋形部中具有空隙8，在构成空隙8的芯材的波形凹凸与芯外周部接近的棱线方向端部，以堵塞空隙8的方式设置有端部闭塞结构9(参照图5(a)的Y-Y’)。另一方面，在此例中，在与构成空隙8的芯材的波形凹凸的棱线方向呈正交的方向中，皮材以沿最外侧的波形凹凸的方式，介隔芯材的平板区域与另一皮材的接合(参照图5(a)的X-X’)。图5(b)为将图5(a)的Z所包围的部分放大的图。端部闭塞结构9作为从前述空隙8的高度19开始减少的位置起到前述芯材的上下两面与前述皮材相接的位置为止的区域所具有的结构而显示。另外，端部闭塞结构也包含：芯材的外观形状为如后述图7(a)所示那样的图5(b)中端部闭塞结构9的长度为非常小的情况。由于该形态，在三明治结构体的端部，空隙的开口部不露出，可抑制以开口部作为起点的破坏。此外，可具有因空隙的存在所造成的轻量性，同时在三明治结构体的制造时或使用时防止异物侵入三明治结构体内部。结果，在作为电子设备壳体用构件的通常使用时，可抑制因固形异物侵入三明治结构体内部而造成的重量增加或三明治结构体内部的损伤。此外，可抑制因外部气体侵入三明治结构体内部而发生的芯材的吸湿或劣化。再者，例如可抑制雨天的野外使用时的雨水侵入等。端部闭塞结构中互相相接的芯材与皮材可以只是接触，但优选为接合，在该情况下，两者可直接接合，也可介由树脂材料被接合。另外，本发明中，三明治结构体所具有的前述与芯外周部接近的空隙不一定要全部具有端部闭塞结构，但更优选为与芯外周部接近的空隙的半数以上具有端部闭塞结构。
针对端部闭塞结构9，使用图7来更详细地说明。图7(a)、(b)、(c)是说明端部闭塞结构中的芯材的结构的图，为波形凹凸的棱线沿一方向延伸的例。图7(a)是显示波形凹凸的一定高度19的空隙以被骤然堵塞的方式形成的例子，图7(b)是显示波形凹凸的一定高度19的空隙以空隙的高度19随着朝向空隙的长度方向的端部而渐减的方式被堵塞的方式所形成的例子。图7(c)是显示波形凹凸的一定高度19的空隙，以空隙的高度19随着朝向空隙的长度方向的端部渐减，同时与朝向空隙的长度方向的端部的方向17呈正交的方向的芯材与皮材的接触宽度18渐增的方式被堵塞的方式所形成的例。通过图7(b)的形态，在端部闭塞结构中对芯材的应力集中被抑制，具有防止芯材破坏的效果，因此优选。此外，通过图7(c)的形态，由于可使芯材与皮材的接触面积增加，可提高因互相更牢固的接合而抑制破坏的效果，因此更优选。
本发明的三明治结构体，在接近芯外周部的芯赋形部中，观看在沿着赋形于芯材的凹凸的棱线的方向所切出的剖面时，2片皮材所成的角优选形成大于0°且为45°以下的角度。由于该形态，可将由芯材的端部闭塞结构所造成的形状变化设定成缓和，可抑制端部闭塞结构中的应力集中。在这样的形态中，为了更有效地提高三明治结构体的力学特性，2片皮材所成的角度(图5中以θ记载)优选为45°以下，更优选为30°以下，特别优选为20°以下。作为θ的下限，只要大于0°即可，但为了使芯材的刚性充分地展现，优选为1°以上，为了使充分的轻量性展现，优选为3°以上。另一方面，θ小于1°时，难以控制芯材的端部闭塞结构的形状，因此不合适。
对于端部闭塞结构的形成方法没有特别的限定，但例如如图1(a)或图1(b)所示，可制作在中央部赋形波形凹凸且具有包围该波形凹凸的平板状区域的芯材，通过使其与皮材接合而形成。或者，也可通过使芯材全体仅以如图1(c)或图1(d)所示的波形凹凸所形成，制作不具有平板状区域的芯材，在其与皮材接合时，在芯材的端部中以边密闭空隙边形成平板形状的方式使其变形同时接合而形成。再者，也可通过使芯材全体仅以如图1(c)或图1(d)所示的凹凸形成，制作不具有平板状区域的芯材，使其与皮材接合后，在另一步骤中加压该皮/芯接合体的端部，以边密闭空隙边使芯材中存在的波形凹凸成为平板形状的方式，使皮材与芯材变形而形成。
另外，如图1(b)，在具有波形凹凸沿一方向延伸的芯赋形部的芯材中，在与波形凹凸的棱线呈正交的侧的芯赋形部的外缘侧，可如图5(c)的X-X’的剖面图所示，使皮材7沿着波形凹凸，介隔芯外周部中的芯材的部分进行2片皮材的接合。
[周缘区域]
本发明的三明治结构体优选为具有：未设置波形凹凸的芯材的部分(包含芯外周部)与2片皮材接合的区域(也将该区域称为“周缘区域”)。由于该形态，在周缘区域中可将皮材与芯材牢固地接合，具有补强三明治结构体的端部的效果。此外，可提高三明治结构体端部的密封性，同时由于芯材被皮材所补强，而三明治结构体的刚性提高。周缘区域15中的层叠结构优选为以沿着三明治结构体的端部具有一定宽度的方式设置，优选为具有3mm以上的宽度，更优选为具有5mm以上的宽度。这样的周缘区域在以如前述的方法形成端部闭塞结构时，优选为同时形成。
[其它]
本发明中，从适用于电子设备壳体用构件的薄壁、轻量性的观点来看，三明治结构体的未设置端部闭塞结构的芯赋形部所对应的部分的平均厚度优选为0.5mm以上10mm以下，更优选为8mm以下，特别优选为5mm以下，尤更优选为2mm以下。再者，此处的平均厚度设为三明治结构体的至少5点的厚度的测定值平均。平均厚度小于0.5mm时，芯材的凹凸形状或形成端部闭塞结构的芯材、皮材的形状控制是困难。此外，平均厚度超过10mm时，为了形成端部闭塞结构而需要芯材与皮材的大变形，因此在端部闭塞结构周边有形成成为损伤的起点的缺陷的可能性而不合适。
此外，本发明中，前述2片皮材优选：各皮材中含有的增强纤维包含取向方向正交的2组纤维群，且其中至少一个纤维群的取向方向与芯材的凹凸的波拉伸的方向一致。由于成为该形态，而能够以皮材有效地补强芯材。这样的形态在得到皮材用的纤维增强复合材料时可通过以下方式简便地制备：使用具有纤维正交的织造结构的织物预浸料，或准备多片纤维在一个方向上排列的预浸料，并错开纤维的取向方向进行层叠并一体化而得。从容易控制层叠结构的观点来看，优选使用一个方向预浸料层叠体。
本发明中，构成芯材的纤维增强复合材料中含有的增强纤维的全部或部分优选为不连续的碳纤维。由于该形态，容易形成芯材的凹凸形状、端部闭塞结构，同时力学特性优异的碳纤维，取向于支撑上下皮材之间的三明治结构体的厚度方向。特别地，由于三明治结构体采取端部闭塞结构，所以三明治结构体的端部中芯材与皮材的接触面积增加，同时取向于三明治结构体的厚度方向的碳纤维增加，因此可更有效地介隔芯材进行皮材间的负载传递，减少三明治结构体的端部的应力集中，得到抑制破坏的效果。
本发明中，构成皮材的纤维增强复合材料中含有的增强纤维的全部或部分优选为连续的碳纤维。由于该形态，可形成力学特性与轻量性优异的皮材，得到轻量高刚性的三明治结构体。
本发明中，2片皮材各自的平均厚度优选为0.08mm以上1mm以下。由于该形态，得到虽然轻量但强度优异的三明治结构体。皮材的平均厚度的下限更优选为0.10mm以上，特别优选为0.12mm以上，上限更优选为0.8mm以下，特别优选为0.5mm以下。平均厚度小于0.08mm时，在皮材中的未与芯材接合的部分变得容易发生皮材的破坏，因此不合适。平均厚度超过1mm时，端部闭塞结构部分中的皮材的形状追随性降低，由于发生纤维的摇晃而三明治结构体的强度降低，因此不合适。
＜电子设备壳体用构件＞
本说明书中，所谓“电子设备壳体用构件”，就是最后以其本身或与其它构件一起组装而构成电子设备壳体的构件(member)，只要是包含该三明治结构体的构件即可，可进一步具有其它部件(parts)的构件，尤其具有后述热塑性树脂部件的形态可作为优选例列举。也即，本说明书中，“电子设备壳体用构件”是被作为包含以下情况的用语使用：仅指该三明治结构体的情况，指在该三明治结构体组合其它部件而作为电子设备壳体的部分使用的构件的情况，及指电子设备壳体本身的情况。
通过制成包含本发明的三明治结构体的电子设备壳体用构件，而成为轻量性与力学特性优异的电子设备壳体。
本发明的电子设备壳体用构件，在优选的形态中在三明治结构体的芯赋形部以外所对应的部分，具有与三明治结构体一体化的热塑性树脂部件。由于该形态，可提高作为电子设备壳体的组装性，同时可通过端部闭塞结构防止因热塑性树脂侵入三明治结构体的空隙内部而造成的重量增加。
使用图5(a)更详细地说明。热塑性树脂部件16一边与三明治结构体10的周缘区域15相接，一边与三明治结构体10一体化。热塑性树脂部件若为以覆盖三明治结构体的端部(具有周缘区域15时，周缘区域15的端部)的方式设置的形态，更优选为以沿着端部包围周围的方式设置的形态，则可提高电子设备壳体用构件的力学特性、内部的空隙的气密性。另外，图4(a)、(b)中，未记载热塑性树脂部件16。
这样的热塑性树脂部件优选是通过注射成型而与三明治结构体一体化的部件。本发明中，通过注射成型将这样的热塑性树脂部件与三明治结构体一体化时，通过端部闭塞结构的存在，而阻止经注射的热塑性树脂侵入空隙。因此，能够防止最终的电子设备壳体用构件或电子设备壳体的重量因多余的热塑性树脂而增加。
作为构成热塑性树脂部件的热塑性树脂，可列举出例如：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、液晶聚酯等的聚酯，或聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯等的聚烯烃，或苯乙烯系树脂，此外还有聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPE)、改性PPE、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚砜(PSU)、改性PSU、聚醚砜、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)、酚醛树脂、苯氧树脂、聚四氟乙烯等的氟系树脂，进一步还有聚苯乙烯系、聚烯烃系、聚氨基甲酸酯系、聚酯系、聚酰胺系、聚丁二烯系、聚异戊二烯系、氟系等的热塑性弹性体等，或这些的共聚物、改性体、掺合有这些中至少2种的树脂。为了提高耐冲击性，也可添加弹性体或橡胶成分。
热塑性树脂部件也优选为包含不连续的增强纤维。作为热塑性树脂部件中含有的增强纤维，并没有特别的限制，例如有铝纤维、黄铜纤维、不锈钢纤维等的金属纤维、聚丙烯腈系、人造丝系、木质素系、沥青系的碳纤维、石墨纤维等单独就有导电性的纤维、及在这些上进一步被覆有导电体的纤维。此外，有玻璃纤维等的绝缘性纤维、芳香族聚酰胺纤维、PBO纤维、聚苯硫醚纤维、聚酯纤维、丙烯酸纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯纤维等的有机纤维、及碳化硅纤维、氮化硅纤维等的无机纤维、及在这些上进一步被覆有导电体的纤维。作为导电体的被覆方法，例如有镀敷镍、镱、金、银、铜、铝等金属的方法(电解、无电解)、CVD法、PVD法、离子镀法、蒸镀法，通过这些而形成至少1层导电层。这些纤维可单独或至少并用2种而使用。从比强度、比刚性、轻量性的平衡的观点来看，优选使用碳纤维，尤其在能实现便宜的生产成本的点上，优选使用聚丙烯腈系碳纤维。此外，从经济性的观点来看，优选使用玻璃纤维。从力学特性与经济性的平衡的观点来看，并用碳纤维与玻璃纤维也为优选的形态。
＜三明治结构体的制造方法＞
本发明的三明治结构体作为一例可通过一种制造方法来制作，其特征为依次具有：芯准备步骤，其中准备板状的纤维增强复合材料制的构件(芯材)，该构件至少具有被赋形为波形凹凸沿一方向或多方向延伸的形状的部分(芯赋形部)；及接合步骤，其中将2片板状的纤维增强复合材料(皮材)接合于该芯材的两面；同时于与前述芯外周部接近的芯赋形部以芯材与皮材之间所形成的空间不与外部气体接触而密闭的方式，并以形成介隔芯材的部分接合有2片皮材的结构的方式进行加工；这样的制造方法也可作为本发明的一观点去理解。
[芯准备步骤]
本发明的三明治结构体的制造方法具有准备板状的纤维增强复合材料制的构件(芯材)的芯准备步骤，该构件具有被赋形为波形凹凸沿一方向或多方向延伸的形状的部分。对于芯准备步骤的具体的步骤没有特别的限定，但可列举出例如：使用具有与所希望的芯材形状对应的成型面的上下模具，通过压制成形使薄片状纤维增强复合材料的基质树脂熔融或软化而追随模具成型面形状后，使基质树脂固化或固化而得到具有凹凸的板状的纤维增强复合材料的芯材的方法。此外，可列举出：通过所谓波纹(corrugate)加工进行成型的方法，其以使具有特定表面形状的2支旋转辊相对向的方式配置，使薄片状纤维增强复合材料通过该2支旋转辊之间，追随旋转辊所具有的表面形状而形成凹凸。再者，也可列举出：通过将包含增强纤维的树脂材料进行挤出成型，将具有所希望的剖面形状的纤维增强复合材料成型，通过这样而得到芯材的方法。
[接合步骤]
在接合步骤中，在如前述所准备的芯材的两面接合纤维增强复合材料的皮材。接合步骤的具体的步骤没有特别的限定，但可列举出例如叠合皮材与芯材进行压制成形的方法。此时，可通过加热加压来使皮材及/或芯材的基质树脂软化或熔融后，使该基质树脂固化或固化而实施接合。此外，也可于皮材与芯材之间，另外设置成为粘接剂的树脂材料，进行压制成形而接合皮材与芯材。另外，皮材中含有的基质树脂为热固性树脂时，在接合步骤开始时该热固性树脂不一定要固化，可使用未固化的预浸料实施接合步骤。
另外，芯准备步骤、接合步骤只要依此顺序实施，则在两步骤之间也可具有其它步骤。
在接合步骤中，优选在皮材与芯材之间设置追加的树脂材料而进行压制成形，通过这样使追加的树脂材料跨过皮材与芯材之间进行接合。此外，在接合步骤中，也优选通过将皮材与芯材进行压制成形，使该皮材与该芯材中含有的基质树脂中的至少一者跨过皮材与芯材之间进行接合。通过这样地接合，在接合步骤中与将皮材与芯材接合的同时，可介隔追加的树脂材料或基质树脂将该皮材与该芯材无间隙地接合。此外，可在接合部附近形成前述的圆角结构，形成力学特性优异同时气密性高的空隙。
[端部形状加工]
在本发明的三明治结构体的制造方法中，在前述芯外周部中，以与芯外周部接近的空隙不与外部气体接触而密闭的方式，并以形成介隔芯材的部分接合有2片皮材的结构的方式进行加工(将该加工称为“端部形状加工”)。
另外，如图1(b)，在具有波形凹凸沿一方向延伸的芯赋形部的芯材中，在与波形凹凸的棱线呈正交的侧的芯赋形部的外缘侧，可如图5(a)的X-X’的剖面图所示，使皮材7沿着波形凹凸介隔芯外周部中的芯材的部分进行2片皮材的接合。
端部形状加工可对于芯材与皮材另外进行，也可同时地进行。另外进行时，芯材的加工优选与芯准备步骤一起实施。也即，将芯材成型时，优选先设计好预先成型为立体形状的部分的侧面形状，以使最终与皮材接合时空隙的端部会被闭塞。通过与芯准备步骤一起进行端部形状加工，可轻易控制端部闭塞结构的形状。具体而言，在芯准备步骤中，如图1(a)、(b)所示，制作一种芯材，其在形成有波形凹凸2的区域的周围具有未成型为立体形状的平板区域4，然后与皮材接合时，得到具有端部闭塞结构的三明治结构体。
端部形状加工在对芯材与皮材同时地进行时，也优选为在接合步骤的后实施。该方法中所使用的芯材形状的限制小，不论是具有任何立体形状的芯材均可适用。具体而言，可例示：于芯准备步骤中，制作芯材的外观为如图1(c)、(d)中记载的芯材，接下来在接合步骤中接合皮材与芯材而制作三明治结构体，接下来沿着该三明治结构体的端部实施加压的方法。
例如，可列举出：将芯材与2片平板状皮材在芯材的凹凸的顶部或底部进行接合后，通过将芯材的设有波形凹凸的部分的波形凹凸的棱线侧的端，包含该端的部分在内进行加压，而将部分形成为呈倾斜状高度渐减的部分，并将边缘部加压到成为平板状为止而制作。
优选为于接合步骤中，将芯材与皮材的层叠体进行压制成形而接合，通过该压制成形来实施端部形状加工。由于该形态，可同时进行接合步骤与端部形状加工，量产性优异。
[注射步骤]
作为本发明的电子设备壳体用构件的制造方法，优选为进一步具有注射步骤，其将热塑性树脂注射在三明治结构体的芯赋形部以外所对应的部分，形成与三明治结构体一体化的热塑性树脂部件。由于该形态，在将注射材料注射成型于端部闭塞结构时，可抑制注射材料侵入电子设备壳体用构件的内部，可制造轻量高刚性且组装容易的电子设备壳体用构件。此外，由于以相接于端部闭塞结构的方式设置注射材料，而也得到通过该注射材料进一步提高端部闭塞结构的闭塞性能的效果。
[实施例]
以下，通过实施例来更详细地说明本发明。
＜评价方法＞
(1)构成芯材的纤维增强复合材料中含有的增强纤维的纤维长度
从后述碳纤维无纺布中任意地选择出100条增强纤维，以光学显微镜测量其长度到1μm单位，计算纤维长度的平均值，设为芯材的平均纤维长度。
(2)构成芯材的纤维增强复合材料中含有的增强纤维的二维取向角
以显微镜观察后述芯材用板状部件的表面，任意地选择1条增强纤维单纱，通过影像观察来测定与该增强纤维单纱交叉的其它增强纤维单纱的二维取向角。二维取向角是采用在交叉的2条增强纤维单纱所成的2个角度的中0°以上90°以下的角度(锐角侧)。经测定的增强纤维单纱每1条的二维取向角的测定数设为n＝20。对于与所述测定不同的增强纤维单纱4条，也进行同样的测定，在合计测量100个的二维取向角之中二维取向角为1°以上的比例为80％以上的情况，判断是增强纤维为单纤维。再者，在合计测量100个的二维取向角的平均值为30°以上60°以下的范围内的情况，判断增强纤维为多方向地取向。
(3)波板状的芯材的尺寸
以电子显微镜观察波板状的芯材中与沿着波的顶点的方向呈垂直的剖面(波形剖面)，在合计5处测定波形状的顶点的间隔，将其平均值设为波的间距p[mm]。此外，在合计5处测定同剖面中波的高度，将其平均值设为波的高度h[mm]。
(4)三明治结构体的平均厚度
在实施例所得的三明治结构体中，从与未设置端部闭塞结构的芯赋形部对应的部分中，在任意的5点测量三明治结构体的厚度，将其平均值设为三明治结构体的平均厚度。
(5)以填埋皮材与芯材之间的方式附着的树脂所形成的圆角径
在实施例所得的三明治结构体中，以电子显微镜观察前述波形剖面，将以填埋皮材与芯材之间的方式附着的树脂所形成的圆角的形状，模拟成圆形，测定该圆的半径。对于不同的圆角结构的合计5处，进行同样的测定，将其平均值设为圆角径。
(6)重量评价
使用电子天平，测定实施例所得的三明治结构体的重量。
(7)力学评价
作为试验机，使用“INSTRON”(注册商标)5565型万能材料试验机(INSTRON JAPAN(株)制)，在具有内侧凹陷为1边100mm的正方形的下压头上，将实施例所得的三明治结构体与下压头中心对齐，以边成为平行的方式，如图8(b)所示地设置。从其上利用中心为平面面积10mm 2的圆筒状的上压头逐渐地施加负载，测量从50N负载时的位移减去0.1N负载时(接触开始时)的位移而得的值，当作挠曲量[mm]。此外，调查施加负载到300N为止时的耐负载。
＜材料的制作＞
[环氧树脂薄膜]
在环氧树脂(日本环氧树脂(株)制“Epikote(注册商标)”828：30质量份、“Epikote(注册商标)”1001：35质量份、“Epikote(注册商标)”154：35质量份)中以捏合机加热混练聚乙烯醇缩甲醛(CHISSO(株)制“Vinylec(注册商标)”K)：5质量份，使聚乙烯醇缩甲醛均匀地溶解后，以捏合机混练固化剂双氰胺(日本环氧树脂(株)制DICY7)：3.5质量份与固化剂4,4-亚甲基双(苯基二甲基脲)(PTI日本(株)“Omicure”(注册商标)52)：7质量份，而制备未固化的环氧树脂组成物。由此使用刀涂机来制作单位面积重量30g/m 2的环氧树脂薄膜。
[皮材用纤维增强复合材料(预浸料1)]
从以聚丙烯腈作为主成分的共聚物来进行纺丝、焙烧处理及表面氧化处理，得到总单纱数12,000条的碳纤维束。关于此碳纤维束的特性，依据JIS R7608(2007)测定的拉伸弹性模量为220GPa，为单纤维直径7μm的圆形剖面。准备使碳纤维束单向取向而成的薄片，在其两面上分别重叠环氧树脂薄膜，通过加热、加压而使环氧树脂含浸，得到每单位面积的碳纤维的质量为125g/m 2、纤维体积含有率60％、厚度0.125mm的预浸料1。
[PP树脂薄膜]
聚丙烯树脂薄膜(东丽薄膜加工(株)制“Torayfan”(注册商标)NO3701J，厚度40μm)。
[PA树脂薄膜]
尼龙树脂薄膜(东丽薄膜加工(株)制“Rayfan”(注册商标)NO1401，厚度40μm)。
[碳纤维无纺布]
从以聚丙烯腈作为主成分的共聚物进行纺丝、焙烧处理及表面氧化处理，得到总单纱数12,000条的碳纤维束。关于此碳纤维束的特性，依据JIS R7608(2007)测定的拉伸弹性模量为220GPa，为单纤维直径7μm的圆形剖面。使用前述碳纤维束，以美工刀切割成5mm长，得到短切碳纤维。制作由水与表面活性剂(Nacalai Teques(株)制，聚氧乙烯月桂基醚(商品名))所成的浓度0.1质量％的分散液，使用此分散液与短切碳纤维制作碳纤维基材。制造装置具备作为分散槽在容器下部具有开关旋塞的直径1000mm的圆筒状容器、连接分散槽与抄纸槽的直线状输送部(倾斜角30°)。在分散槽的上表面的开口部附设有搅拌机，可从开口部投入短切碳纤维和分散液(分散介质)。抄纸槽具备在底部具有宽度500mm的抄纸面的网状输送带，将能搬运碳纤维基材(抄纸基材)的输送机连接至网状输送带。抄纸时将分散液中的碳纤维浓度设为0.05质量％而进行。将经抄纸的碳纤维基材在200℃的干燥炉中干燥30分钟，得到碳纤维的单纱的取向方向分散于多方向的碳纤维无纺布。在该碳纤维无纺布中，每单位面积的碳纤维的质量为25g/m 2。
[芯材用板状部件1]
使用PP树脂薄膜、碳纤维无纺布，按照[碳纤维无纺布/PP树脂薄膜/碳纤维无纺布]的顺序进行层叠，在200℃的温度赋予5MPa的压力2分钟，制作在碳纤维无纺布中含浸有PP树脂薄膜的树脂的芯材用板状部件1。
[芯材用板状部件2]
使用PA树脂薄膜、碳纤维无纺布，按照[碳纤维无纺布/PA树脂薄膜/碳纤维无纺布]的顺序进行层叠，在260℃的温度赋予5MPa的压力2分钟，制作在碳纤维无纺布中含浸有PA树脂薄膜的树脂的芯材用板状部件2。
[注射用树脂材料1]
基质树脂为聚酰胺系树脂，且碳纤维含有率以重量比例计为20％的长纤维颗粒(东丽(株)制TLP1040)。
[注射用树脂材料2]
基质树脂为聚酰胺系树脂，且玻璃纤维含有率以重量比例计为20％的颗粒(东丽(株)制CM1001G-20)。
＜成型步骤＞
[芯准备步骤1]
使用具有所希望成型面形状的上下模具，在表2中记载的成型条件下，将芯材用板状部件1或2进行压制成形，使该芯材用板状部件1或2成型为立体形状后，使模具温度降低到室温，脱模而得到芯材。另外，表2的加工温度是指模具成型面温度，加工压力是指加压压力。
[芯准备步骤2]
以IR加热器加热芯材用板状部件1或2后，从具有所希望表面形状的一对旋转辊之间通过，同时沿着旋转辊表面一边成型为立体形状一边冷却，得到芯材。另外，表2的加工温度为以IR加热器加热后的芯材用板状部件1或2的表面温度，加工压力是指芯材用板状部件1或2通过旋转辊而被赋予的压力。
[接合步骤1]
通过将按照预浸料1层叠体/芯材/预浸料1层叠体的顺序层叠而成的层叠体进行加热压制成形，使预浸料1的基质树脂固化，同时使芯材中含有的基质树脂软化或熔融后，使皮材与芯材保持接触并冷却到室温而将芯材的基质树脂固化，通过这样接合皮材与芯材。另外，表2的加工温度是指加压机成型面温度，加工压力是指赋予至皮材与芯材的成型压力。
[接合步骤2]
通过将按照预浸料1层叠体/环氧树脂薄膜/芯材/环氧树脂薄膜/预浸料1层叠体的顺序层叠而成的层叠体，进行加热加压，使预浸料1的基质树脂固化，同时使环氧树脂薄膜作为粘接剂固化，而接合皮材与芯材。另外，表2的加工温度是指加压机成型面温度，加工压力是指赋予至皮材与芯材的成型压力。
[注射步骤1]
将经过芯准备步骤、接合步骤制作的三明治结构***于注射成型用模具，对于所***的三明治结构体，以注射成型来形成具有外周框部分、轮毂、肋、绞链部的热塑性树脂部件，而制造本发明的电子设备壳体用构件。注射成型时使用日本制铁所(株)制J350EIII注射成型机，料筒温度设为280℃。
(实施例1)
通过使用芯材用板状部件1的[芯准备步骤1]，制作外观为图1(b)，波形状具有图2(c)的形状，且在波形凹凸的端部具有图7(a)的特征的芯材。其次，将2片预浸料1以纤维取向方向成为互相正交的方式进行层叠，得到预浸料1层叠体。然后，按照预浸料1层叠体/芯材/预浸料1层叠体的顺序层叠，制作层叠体，通过[接合步骤1]，接合皮材及芯材，得到1边为150mm的正方形形状的三明治结构体。另外，在预浸料1层叠体与芯材的接触面，以预浸料1层叠体的纤维取向方向与沿着波形状的顶点的方向呈正交的方式进行层叠。此外，端部闭塞结构中的芯形状具有图7(a)的特征。表1中显示所得的三明治结构体的细节。此外，图8(a)中显示已成型的三明治结构体的尺寸。
确认所得的三明治结构体，结果周缘区域具有由构成皮材的纤维增强复合材料所成的层与由构成前述芯材的纤维增强复合材料所成的层形成的层叠结构。此外，芯材的波的顶点所沿着的方向、或与波的顶点所沿着的方向呈垂直的方向，与皮材中含有的增强纤维的取向方向呈一致。
使用所得的三明治结构体，实施重量评价及力学评价。
(实施例2)
除了以芯材的凹凸部的端部形状具有图7(b)的特征的方式利用[芯准备步骤1]制作芯材以外，与实施例1同样地制作三明治结构体。结果，端部闭塞结构中的芯形状具有图7(b)的特征。
使用所得的三明治结构体，实施重量评价及力学评价。
(实施例3)
除了以芯材的凹凸部的端部形状具有图7(c)的特征的方式利用[芯准备步骤1]制作芯材以外，与实施例1同样地制作三明治结构体。结果，端部闭塞结构中的芯形状具有图7(c)的特征。
使用所得的三明治结构体，实施重量评价及力学评价。
(实施例4)
除了将芯材的波的间距、波的高度变为如表1以外，与实施例3同样地制作三明治结构体。结果，端部闭塞结构中的芯形状具有图7(c)的特征。
使用所得的三明治结构体，实施重量评价及力学评价。
(实施例5)
除了通过使用芯材用板状部件1的[芯准备步骤1]，制作具有波形状为图2(b)的形状的芯材以外，与实施例4同样地制作三明治结构体。结果，端部闭塞结构中的芯形状具有图7(c)的特征。
使用所得的三明治结构体，实施重量评价及力学评价。
(实施例6)
对于与实施例5同样地制作的三明治结构体，进一步实施[注射步骤1]，以相接于端部闭塞结构的方式将注射用树脂材料1注射成型，赋予热塑性树脂部件，制作电子设备壳体用构件。
此电子设备壳体用构件，经注射成型的热塑性树脂部件未侵入空隙，在空隙内也未确认到其它异物。
使用所得的电子设备壳体用构件，实施重量评价及力学评价。
(实施例7)
除了将芯材的波的间距、波的高度变为如表1以外，与实施例6同样地制作电子设备壳体用构件。
此电子设备壳体用构件中经注射成型的热塑性树脂部件未侵入空隙，在空隙内也未确认到其它异物。
使用所得的电子设备壳体用构件，实施重量评价及力学评价。
(实施例8)
除了将芯材的波的间距、波的高度变为如表1以外，与实施例6同样地制作电子设备壳体用构件。
此电子设备壳体用构件中经注射成型的热塑性树脂部件未侵入空隙，在空隙内也未确认到其它异物。
使用所得的电子设备壳体用构件，实施重量评价及力学评价。
(实施例9)
除了将芯材的波的间距、波的高度变为如表1以外，与实施例6同样地制作电子设备壳体用构件。
此电子设备壳体用构件中经注射成型的热塑性树脂部件未侵入空隙，在空隙内也未确认到其它异物。
使用所得的电子设备壳体用构件，实施重量评价及力学评价。
(实施例10)
除了代替[接合步骤1]，实施[接合步骤2]，在[注射步骤1]中使用注射用树脂材料2以外，与实施例6同样地制作电子设备壳体用构件。
确认所得的电子设备壳体用构件，结果三明治结构体的周缘区域具有由构成皮材的纤维增强复合材料所成的层与由构成前述芯材的纤维增强复合材料所成的层形成的层叠结构。再者，热塑性树脂部件未侵入三明治结构体内的空隙，在空隙内也未确认到其它异物。此外，在皮材与芯材的接合部，以填埋皮材与芯材之间的方式附着有环氧树脂，形成由该环氧树脂所造成的圆角结构。
使用所得的电子设备壳体用构件，实施重量评价及力学评价。
(实施例11)
除了于[接合步骤1]中，将预浸料1层叠体相对于芯材以层叠方向作为轴，使其旋转45°而进行层叠以外，与实施例10同样地制作电子设备壳体用构件。
确认所得的电子设备壳体用构件，结果沿着该端部闭塞结构，具有由构成前述皮材的纤维增强复合材料所成的层与由构成前述芯材的纤维增强复合材料所成的层的层叠结构。此外，在三明治结构体中，芯材的波的顶点所沿着的方向、或与波的顶点所沿着的方向呈垂直的方向，与皮材中含有的增强纤维的取向方向并未呈一致。再者，热塑性树脂部件未侵入三明治结构体内的空隙，在空隙内也未确认到其它异物。此外，在皮材与芯材的接合部，附着有环氧树脂，形成由该环氧树脂所造成的圆角结构。
使用所得的电子设备壳体用构件，实施重量评价及力学评价。
(实施例12)
使用芯材用板状部件2来实施[芯准备步骤1]，制作仅存在沿一方向延伸的波形凹凸(也即，外观成为如图1(d)所示)，且具有波形状为图2(c)的形状的芯材。其次，除了使用成型面为平板状的模具[接合步骤2]来制作三明治结构体，接着，沿着该三明治结构体的端部进一步进行追加压制成形，并压溃波形凹凸的边缘部部分，将其部分形成为平板状部分而形成端部闭塞结构以外，与实施例10同样地制作电子设备壳体用构件。结果，形成芯形状具有图7(c)的特征的端部闭塞结构。
确认所得的电子设备壳体用构件，结果周缘区域是具有由构成皮材的纤维增强复合材料所成的层与由构成前述芯材的纤维增强复合材料所成的层的层叠结构。此外，在三明治结构体中，芯材的波的顶点所沿着的方向、或与波的顶点所沿着的方向呈垂直的方向，与皮材中含有的增强纤维的取向方向呈一致。再者，热塑性树脂部件未侵入三明治结构体内的空隙，在空隙内也未确认到其它异物。此外，在皮材与芯材的接合部，附着有环氧树脂，形成由该环氧树脂所造成的圆角结构。
使用所得的电子设备壳体用构件，实施重量评价及力学评价。
(实施例13)
除了使用芯材用复合材料板状部件2，代替[芯准备步骤1]，实施[芯准备步骤2]以外，与实施例12同样地制作电子设备壳体用构件。结果，形成芯形状具有图7(c)的特征的端部闭塞结构。对于所得的电子设备壳体用构件，实施力学评价。
确认所得的电子设备壳体用构件，结果周缘区域具有由构成皮材的纤维增强复合材料所成的层与由构成前述芯材的纤维增强复合材料所成的层的层叠结构。此外，在三明治结构体中，芯材的波的顶点所沿着的方向、或与波的顶点所沿着的方向呈垂直的方向，与皮材中含有的增强纤维的取向方向呈一致。再者，热塑性树脂部件未侵入三明治结构体内的空隙，在空隙内也未确认到其它异物。此外，在皮材与芯材的接合部，附着有环氧树脂，形成由该环氧树脂所造成的圆角结构。
使用所得的电子设备壳体用构件，实施重量评价及力学评价。
(比较例1)
除了[芯准备步骤1]中所制作的芯材仅存在沿一方向延伸的波形凹凸(也即，外观成为如图1(d)所示)，波形状具有图2(c)的形状，且在[接合步骤1]中使用成型面为平面的模具进行压制成形以外，与实施例1同样地制作三明治结构体。这样所得的三明治结构体不具有端部闭塞结构，空隙的开口部在三明治结构体的端部露出。
使用所得的三明治结构体，实施重量评价及力学评价。
(比较例2)
除了不实施追加压制成形以外，与实施例12同样地制作电子设备壳体用构件。在[注射步骤1]中，由于三明治层叠体不具有端部闭塞结构，对三明治层叠体的端部实施注射成型。
确认所得的电子设备壳体用构件，结果热塑性树脂部件侵入电子设备壳体用构件的空隙内，重量大幅增加。此外，在三明治结构体的端部中，因注射材的压力而芯材大幅变形。
使用所得的电子设备壳体用构件，实施重量评价及力学评价。
另外，将各实施例/比较例中的重量评价及力学评价的结果汇总于表3中。
[表1-2]
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[表3]
附图符号说明
1:芯材
2:波形凹凸
3:波形凹凸的棱线
4:平板区域(芯外周部)
5:增强纤维单纱
6:角度
7:皮材
8:空隙
9:端部闭塞结构
10:三明治结构体
11:树脂材料
12:圆角结构
13:圆角结构的近似圆弧
14:圆角结构的近似圆弧的半径
15:周缘区域
16:热塑性树脂部件
17:朝向空隙的长度方向的端部的方向
18:芯材与皮材的接触宽度
19:空隙的高度

Claims (17)

1.一种三明治结构体，其包含芯材与皮材，
所述芯材为具有芯赋形部与芯外周部的板状的纤维增强复合材料制的构件，所述芯赋形部是具有被赋形为波形凹凸沿一方向或多方向延伸的形状的部分，所述芯外周部是包围所述芯赋形部的平板状部分，
所述皮材是在所述芯材的凹凸的顶部或底部被接合在所述芯材上、并且在其它的芯赋形部与芯材之间具有空间的2片板状的纤维增强复合材料制构件，且在芯外周部2片板状的纤维增强复合材料制构件以与所述芯外周部接近的该空间不与外部气体接触地密闭的方式介隔芯材的部分进行接合。
2.如权利要求1所述的三明治结构体，所述波形凹凸为沿一方向延伸的形态，且所述空间各自形成隧道状的形状。
3.如权利要求1或2所述的三明治结构体，其特征在于，在观看接近所述芯外周部的所述芯赋形部的沿着凹凸的棱线的方向切出的剖面时，所述2片皮材形成大于0°且为45°以下的角度。
4.如权利要求2所述的三明治结构体，将所述波形凹凸的波的间距设为p，将波形凹凸的高度设为h时，0.3＜h/(p/2)＜1.0，其中p和h的单位均是mm。
5.如权利要求1或2所述的三明治结构体，其特征在于，所述2片皮材，在各自的该皮材所含有的增强纤维中包含取向方向正交的2组纤维群，且其中至少一个纤维群的取向方向与芯材的凹凸的波延伸的方向一致。
6.如权利要求1或2所述的三明治结构体，所述三明治结构体的平均厚度为0.5mm以上且10mm以下。
7.如权利要求1或2所述的三明治结构体，所述皮材各自的平均厚度为0.08mm以上且1mm以下。
8.如权利要求1或2所述的三明治结构体，构成所述皮材的纤维增强复合材料中含有的增强纤维为连续纤维。
9.如权利要求1或2所述的三明治结构体，构成所述皮材的纤维增强复合材料中含有的增强纤维的全部或部分为连续的碳纤维。
10.如权利要求1或2所述的三明治结构体，构成所述芯材的纤维增强复合材料中含有的增强纤维为不连续纤维，在该芯材之中朝多方向地取向。
11.如权利要求1或2所述的三明治结构体，构成所述芯材的纤维增强复合材料中含有的增强纤维为不连续的单纤维。
12.如权利要求1或2所述的三明治结构体，构成所述芯材的纤维增强复合材料中含有的增强纤维的全部或部分为不连续的碳纤维。
13.如权利要求1或2所述的三明治结构体，所述芯材的波形凹凸的顶部或底部中的芯材与皮材的接合是介由树脂进行的。
14.一种电子设备壳体用构件，其包含权利要求1或2所述的三明治结构体。
15.如权利要求14所述的电子设备壳体用构件，其还具有由热塑性树脂制作的构件，该由热塑性树脂制作的构件在与三明治结构体的所述芯赋形部以外的部分对应的部分，与所述三明治结构体一体化。
16.一种三明治结构体的制造方法，其特征在于，依次具有芯准备步骤和接合步骤，
在所述芯准备步骤中准备至少具有芯赋形部的芯材，所述芯赋形部是被赋形为波形凹凸沿一方向或多方向延伸的形状的部分，所述芯材是板状的纤维增强复合材料制的构件，
在所述接合步骤中将作为皮材的2片板状的纤维增强复合材料接合于该芯材的两面，
在与包围所述芯赋形部的平板状芯外周部接近的所述芯赋形部，以芯材与皮材之间所形成的空间不与外部气体接触地密闭的方式进行加工而形成2片皮材介隔芯材的部分接合的结构。
17.如权利要求16所述的三明治结构体的制造方法，其特征在于，在所述接合步骤中，通过将所述芯材与所述皮材进行压制成形而接合。
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