JP7145683B2 - フラットケーブル及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、フラットケーブル及びその製造方法に関し、特に、アルミニウム合金導体を用いたフラットケーブル及びその製造方法に関する。
従来、フラットケーブルは、厚みが薄く可撓性に優れる特長を有することから、実装形態における自由度が高く、例えば、自動車用部品、電気・電子機器等多岐にわたって利用されている。フラットケーブルが、自動車の回転コネクタ、プリンタのヘッド部等の可動部に用いられる場合、フラットケーブルには仕様に見合う導電性、屈曲性能が要求される。
このようなフラットケーブルを構成する導体として、導電性に優れ廉価である純銅が一般的に用いられている。しかしながら、フラットケーブルの屈曲時に導体断線が起きると、導体は通電の役割を果たすことができなくなる。そのため、フラットケーブルに用いる導体は高い屈曲性を有していることが望ましい。
特許文献１には、所定量の特定の金属元素を含む銅合金を適応して屈曲性能が改善された導体を用いたフラットケーブルが開示されている。また、特許文献２には、従来の銅フラット導体をアルミニウム導体に置き換えて構成したアルミニウムフラットケーブルが開示されている。
一方、近年の電子機器の小型化、多回路化、さらには適応環境の広範化に伴い、フラットケーブルに対しては、より高い屈曲性（耐疲労性）、多回路化、高耐熱性が要求され、その一方で、低コストの要求も強く、また軽量化のニーズも増大している。従来使用されてきた純銅導体を用いたフラットケーブルでは、小型化に伴い屈曲半径を小さくすると、耐疲労性が十分ではなく、屈曲寿命が短くなる。
また、特許文献１に開示されているような銅合金の導体では、近年の高い屈曲性を十分に満たすには至っておらず、また、銅地金のコスト、重量等の問題は解決できない。特許文献２には、アルミニウム導体を用いたフラットケーブルが開示されているが、その成分、導体作製のプロセスの詳細については言及されていない。そのため、特許文献２からは、無作為に選定したアルミニウム導体が、近年の高い屈曲性を十分に満たすフラットケーブル用の導体としての適応可能性についての教示を得ることはできない。
本発明の目的は、フラットケーブルへの適用に要求される導電性を満たすと共に、屈曲性能に優れたアルミニウム合金導体を用いたフラットケーブル及びその製造方法を提供することである。
本発明の態様は、所定間隔で平行に配設された複数本のアルミニウム合金導体と、前記
アルミニウム合金導体を厚み方向の両側から挟みこむ絶縁被覆と、を備え、
前記アルミニウム合金導体が、３０００系アルミニウム合金、５０００系アルミニウム合金又は６０００系アルミニウム合金から構成され、且つ、４０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有し、
前記３０００系アルミニウム合金が、Ｍｎを０.５０～２．０質量％、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有し、
前記５０００系アルミニウム合金が、Ｍｇを０.５０～２．０質量％、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有し、且つ
前記６０００系アルミニウム合金が、Ｍｇを０．５０～２．０質量％、Ｓｉを０．５０～２．０質量％、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有する、フラットケーブルである。
アルミニウム合金導体を厚み方向の両側から挟みこむ絶縁被覆と、を備え、
前記アルミニウム合金導体が、３０００系アルミニウム合金、５０００系アルミニウム合金又は６０００系アルミニウム合金から構成され、且つ、４０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有し、
前記３０００系アルミニウム合金が、Ｍｎを０.５０～２．０質量％、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有し、
前記５０００系アルミニウム合金が、Ｍｇを０.５０～２．０質量％、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有し、且つ
前記６０００系アルミニウム合金が、Ｍｇを０．５０～２．０質量％、Ｓｉを０．５０～２．０質量％、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有する、フラットケーブルである。
本発明の態様は、前記アルミニウム合金導体が、３００ＭＰａ以上の引張強度を有する、フラットケーブルである。
本発明の態様は、前記アルミニウム合金導体の厚さが、２０～２００μｍである、フラットケーブルである。
本発明の態様は、前記アルミニウム合金導体が、平均結晶粒径が５～２０μｍである３０００系アルミニウム合金又は５０００系アルミニウム合金から構成される、フラットケーブルである。
本発明の態様は、前記アルミニウム合金導体が、平均粒子径が５～３０ｎｍのＭｇ及びＳｉを中心成分とした析出物を１０００～１００００個/μｍ２有する６０００系アルミ
合金から構成される、フラットケーブルである。
合金から構成される、フラットケーブルである。
本発明の態様は、前記アルミニウム合金導体が、ＩＰＣ規格に準拠した屈曲試験において、温度が２０～１５０℃、ストローク長さが３０ｍｍ、屈曲速度が５００～２０００回／分、曲率半径が７．５ｍｍ、導体幅が０．３～０．８ｍｍの条件下で、耐屈曲回数が１０００万回以上である、フラットケーブルである。
本発明の態様は、上記のフラットケーブルの製造方法であって、
前記３０００系アルミニウム合金又は５０００系アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金導体を作製する工程と、得られたアルミニウム合金導体を厚み方向の両側から絶縁樹脂で被覆する工程と、を有し、
前記アルミニウム合金導体を作製する工程が、
前記合金組成を有する３０００系アルミニウム合金素材又は５０００系アルミニウム合金素材を鋳造する鋳造工程と、
鋳造によって得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行う均質化熱処理工程と、
前記均質化熱処理工程後に、熱間圧延を行う熱間圧延工程と、
前記熱間圧延工程後、所定の加工率で冷間圧延を行う中間冷間圧延工程と、
前記中間冷間圧延後に、２００～５００℃、１～８時間の条件下で加熱を行う再結晶熱処理工程と、
前記再結晶熱処理工程後に、３０～９０％の加工率で最終冷間圧延を行う最終冷間圧延工程と、
を含む、フラットケーブルの製造方法である。
前記３０００系アルミニウム合金又は５０００系アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金導体を作製する工程と、得られたアルミニウム合金導体を厚み方向の両側から絶縁樹脂で被覆する工程と、を有し、
前記アルミニウム合金導体を作製する工程が、
前記合金組成を有する３０００系アルミニウム合金素材又は５０００系アルミニウム合金素材を鋳造する鋳造工程と、
鋳造によって得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行う均質化熱処理工程と、
前記均質化熱処理工程後に、熱間圧延を行う熱間圧延工程と、
前記熱間圧延工程後、所定の加工率で冷間圧延を行う中間冷間圧延工程と、
前記中間冷間圧延後に、２００～５００℃、１～８時間の条件下で加熱を行う再結晶熱処理工程と、
前記再結晶熱処理工程後に、３０～９０％の加工率で最終冷間圧延を行う最終冷間圧延工程と、
を含む、フラットケーブルの製造方法である。
本発明の態様は、上記のフラットケーブルの製造方法であって、
前記６０００系アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金導体を作製する工程と、得られたアルミニウム合金導体を厚み方向の両側から絶縁樹脂で被覆する工程と、を有し、
前記アルミニウム合金導体を作製する工程が、
前記合金組成を有する６０００系アルミニウム合金素材を鋳造する鋳造工程と、
鋳造によって得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行う均質化熱処理工程と、
前記均質化熱処理工程後に、熱間圧延を行う熱間圧延工程と、
前記熱間圧延工程後、所定の加工率で冷間圧延を行う中間冷間圧延工程と、
前記中間冷間圧延後に、４００～６００℃、１～３０秒の条件下で固溶処理を行う溶体化熱処理工程と、
前記溶体化熱処理工程後に、１３０～２００℃、１～３０時間の条件下で最終熱処理を行う時効熱処理工程と、
前記時効熱処理工程後に、３０～９０％の加工率で最終冷間圧延を行う最終冷間圧延工程と、
を含む、フラットケーブルの製造方法である。
前記６０００系アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金導体を作製する工程と、得られたアルミニウム合金導体を厚み方向の両側から絶縁樹脂で被覆する工程と、を有し、
前記アルミニウム合金導体を作製する工程が、
前記合金組成を有する６０００系アルミニウム合金素材を鋳造する鋳造工程と、
鋳造によって得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行う均質化熱処理工程と、
前記均質化熱処理工程後に、熱間圧延を行う熱間圧延工程と、
前記熱間圧延工程後、所定の加工率で冷間圧延を行う中間冷間圧延工程と、
前記中間冷間圧延後に、４００～６００℃、１～３０秒の条件下で固溶処理を行う溶体化熱処理工程と、
前記溶体化熱処理工程後に、１３０～２００℃、１～３０時間の条件下で最終熱処理を行う時効熱処理工程と、
前記時効熱処理工程後に、３０～９０％の加工率で最終冷間圧延を行う最終冷間圧延工程と、
を含む、フラットケーブルの製造方法である。
本発明の態様によれば、フラットケーブルが、所定間隔で平行に配設された複数本のアルミニウム合金導体と、アルミニウム合金導体を厚み方向の両側から挟みこむ絶縁被覆と、を備えている。また、アルミニウム合金導体が、３０００系アルミニウム合金、５０００系アルミニウム合金又は６０００系アルミニウム合金から構成され、且つ、４０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有している。さらに、前記３０００系アルミニウム合金が、Ｍｎを０.５０～２．０質量％、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくと
も１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有し、前記５０００系アルミニウム合金が、Ｍｇを０.５０～２．０質量％
、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有し、且つ前記６０００系アルミニウム合金が、Ｍｇを０．５０～２．０質量％、Ｓｉを０．５０～２．０質量％、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有している。これにより、フラットケーブルへの適用に要求される導電性を満たし、且つ屈曲性能にも優れたアルミニウム合金導体を用いたフラットケーブルを提供することができる。また、このようなアルミニウム合金導体を用いたフラットケーブルは、高屈曲性、多回路化、高耐熱性等の要求を満足し、さらには廉価に製造可能であり、且つ軽量化も可能である。
も１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有し、前記５０００系アルミニウム合金が、Ｍｇを０.５０～２．０質量％
、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有し、且つ前記６０００系アルミニウム合金が、Ｍｇを０．５０～２．０質量％、Ｓｉを０．５０～２．０質量％、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有している。これにより、フラットケーブルへの適用に要求される導電性を満たし、且つ屈曲性能にも優れたアルミニウム合金導体を用いたフラットケーブルを提供することができる。また、このようなアルミニウム合金導体を用いたフラットケーブルは、高屈曲性、多回路化、高耐熱性等の要求を満足し、さらには廉価に製造可能であり、且つ軽量化も可能である。
本発明の態様によれば、アルミニウム合金導体が、３００ＭＰａ以上の引張強度を有することにより、十分な屈曲性能を発揮し、疲労破壊に至る亀裂の発生を抑止する効果をより高めることができる。また、アルミニウム合金導体に絶縁被覆をラミネートする場合、ラミネート時の張力に対する抵抗力を高めることもできる。
本発明の態様によれば、アルミニウム合金導体の厚さが、２０～２００μｍであることにより、低コスト及び軽量化の要求と、近年の電子機器の小型化等に伴う適用範囲の広範囲化の要求とをバランスよく保つことができる。
本発明の態様によれば、アルミニウム合金導体が、平均結晶粒径が５～２０μｍである３０００系アルミニウム合金又は５０００系アルミニウム合金から構成されることにより、繰り返しの曲げ応力により起因する微細な亀裂の発生をもたらす転位移動の抑止効果が高まる。これにより、微細な亀裂の発生を抑止することができると同時に、その亀裂の進
展を抑止する効果が高まり、その結果、屈曲性能をより向上させることができる。
展を抑止する効果が高まり、その結果、屈曲性能をより向上させることができる。
本発明の態様によれば、アルミニウム合金導体が、平均粒子径が５～３０ｎｍのＭｇ及びＳｉを中心成分とした析出物を１０００～１００００個/μｍ２有する６０００系アル
ミ合金から構成されることにより、繰り返しの曲げ応力により起因する微細な亀裂の発生をもたらす転位移動の抑止効果が高まる。これにより、微細な亀裂の発生を抑止することができると同時に、その亀裂の進展を抑止する効果が高まり、その結果、屈曲性能をより向上させることができる。
ミ合金から構成されることにより、繰り返しの曲げ応力により起因する微細な亀裂の発生をもたらす転位移動の抑止効果が高まる。これにより、微細な亀裂の発生を抑止することができると同時に、その亀裂の進展を抑止する効果が高まり、その結果、屈曲性能をより向上させることができる。
本発明の態様によれば、上記のフラットケーブルの製造方法が、３０００系アルミニウム合金又は５０００系アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金導体を作製する工程と、得られたアルミニウム合金導体を厚み方向の両側から絶縁樹脂で被覆する工程と、を有している。また、アルミニウム合金導体を作製する工程が、合金組成を有する３０００系アルミニウム合金素材又は５０００系アルミニウム合金素材を鋳造する鋳造工程と、鋳造によって得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行う均質化熱処理工程と、均質化熱処理工程後に、熱間圧延を行う熱間圧延工程と、熱間圧延工程後、所定の加工率で冷間圧延を行う中間冷間圧延工程と、中間冷間圧延後に、２００～５００℃、１～８時間の条件下で加熱を行う再結晶熱処理工程と、再結晶熱処理工程後に、３０～９０％の加工率で最終冷間圧延を行う最終冷間圧延工程と、を含んでいる。これにより、フラットケーブルの適用に要求される導電性を有すると共に、屈曲性能に優れる３０００系アルミニウム合金又は５０００系アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金導体を用いたフラットケーブルを得ることができる。
本発明の態様によれば、上記のフラットケーブルの製造方法が、６０００系アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金導体を作製する工程と、得られたアルミニウム合金導体を厚み方向の両側から絶縁樹脂で被覆する工程と、を有している。また、アルミニウム合金導体を作製する工程が、上記のような合金組成を有する６０００系アルミニウム合金素材を鋳造する鋳造工程と、鋳造によって得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行う均質化熱処理工程と、均質化熱処理工程後に、熱間圧延を行う熱間圧延工程と、熱間圧延工程後、所定の加工率で冷間圧延を行う中間冷間圧延工程と、中間冷間圧延後に、４００～６００℃、１～３０秒の条件下で固溶処理を行う溶体化熱処理工程と、溶体化熱処理工程後に、１３０～２００℃、１～３０時間の条件下で最終熱処理を行う時効熱処理工程と、時効熱処理工程後に、３０～９０％の加工率で最終冷間圧延を行う最終冷間圧延工程と、を含んでいる。これにより、フラットケーブルの適用に要求される導電性を有すると共に、屈曲性能に優れる６０００系アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金導体を用いたフラットケーブルを得ることができる。
以下に、本発明の実施形態であるフラットケーブル及びその製造方法について説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明を具体的に説明するために用いた代表的な実施形態を例示したにすぎず、本発明の範囲において、種々の実施形態をとり得る。
［フラットケーブル］
本実施形態に係るフラットケーブルは、所定間隔で平行に配設された複数本のアルミニ
ウム合金導体と、アルミニウム合金導体を厚み方向の両側から挟みこむ絶縁被覆と、を備えている。このようなフラットケーブルの一例として、例えば、幅方向に等間隔に配設した複数本のアルミニウム合金導体が、各アルミニウム合金導体の厚さ方向の両側から絶縁被覆で覆われている。また、他のフラットケーブルの一例として、例えば、アルミニウム合金導体同士の間隔が狭い複数本の幅狭導体と、アルミニウム合金導体同士の間隔が広い複数本の幅広導体とが、混合して配設されていてもよい。
本実施形態に係るフラットケーブルは、所定間隔で平行に配設された複数本のアルミニ
ウム合金導体と、アルミニウム合金導体を厚み方向の両側から挟みこむ絶縁被覆と、を備えている。このようなフラットケーブルの一例として、例えば、幅方向に等間隔に配設した複数本のアルミニウム合金導体が、各アルミニウム合金導体の厚さ方向の両側から絶縁被覆で覆われている。また、他のフラットケーブルの一例として、例えば、アルミニウム合金導体同士の間隔が狭い複数本の幅狭導体と、アルミニウム合金導体同士の間隔が広い複数本の幅広導体とが、混合して配設されていてもよい。
［アルミニウム合金導体］
本実施形態に係るフラットケーブルに用いられるアルミニウム合金導体は、３０００系アルミニウム合金（Ａｌ－Ｍｎ系）、５０００系アルミニウム合金（Ａｌ－Ｍｇ系）又は６０００系アルミニウム合金（Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系）から構成され、且つ、４０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有している。これらの合金系から構成されるアルミニウム合金導体は、フラットケーブルの仕様に見合う導電性を有するだけでなく、耐食性も比較的良好であるため、例えばフラットケーブルの端末を電気的に接続する際、異種金属との接合が可能である。一方、２０００系アルミニウム合金(Ａｌ－Ｃｕ系)、７０００系アルミニウム合金(Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ系)等の合金系は、一般に、導電率、耐食性に劣っている。そのため、通常、これらの合金系を所望の導電率が要求されるフラットケーブル用の導体として適応することは困難である。本実施形態では、フラットケーブの導体として、後述する特定の合金組成を有する各種アルミニウム合金から構成され、且つ良好な導電性を示すアルミニウム合金導体が用いられているため、フラットケーブルの適用に要求される導電性を満たすと共に、屈曲性能に優れるフラットケーブルを提供することができる。また、このようなアルミニウム合金導体を用いたフラットケーブルは、高屈曲性、多回路化、高耐熱性等の要求を満足し、さらには、アルミニウム合金導体の使用により、従来よりも廉価に製造可能であり、且つ軽量化も可能である。
本実施形態に係るフラットケーブルに用いられるアルミニウム合金導体は、３０００系アルミニウム合金（Ａｌ－Ｍｎ系）、５０００系アルミニウム合金（Ａｌ－Ｍｇ系）又は６０００系アルミニウム合金（Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系）から構成され、且つ、４０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有している。これらの合金系から構成されるアルミニウム合金導体は、フラットケーブルの仕様に見合う導電性を有するだけでなく、耐食性も比較的良好であるため、例えばフラットケーブルの端末を電気的に接続する際、異種金属との接合が可能である。一方、２０００系アルミニウム合金(Ａｌ－Ｃｕ系)、７０００系アルミニウム合金(Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ系)等の合金系は、一般に、導電率、耐食性に劣っている。そのため、通常、これらの合金系を所望の導電率が要求されるフラットケーブル用の導体として適応することは困難である。本実施形態では、フラットケーブの導体として、後述する特定の合金組成を有する各種アルミニウム合金から構成され、且つ良好な導電性を示すアルミニウム合金導体が用いられているため、フラットケーブルの適用に要求される導電性を満たすと共に、屈曲性能に優れるフラットケーブルを提供することができる。また、このようなアルミニウム合金導体を用いたフラットケーブルは、高屈曲性、多回路化、高耐熱性等の要求を満足し、さらには、アルミニウム合金導体の使用により、従来よりも廉価に製造可能であり、且つ軽量化も可能である。
アルミニウム合金導体の厚さは、適用状況に応じて適宜選択することが望ましい。一般に自動車の回転コネクタ等に用いられているフラットケーブルの導体の厚さは、２０～５０μｍ程度であり、また、ドアハーネス部に用いられるフラットケーブルの導体の厚さは１００～２００μｍ程度である。厚みが増すほど低コスト化及び軽量化の効果が大きいため、その上限を特に設ける必要はないが、上記のような仕様を想定すると、アルミニウム合金導体の厚さは、２０～２００μｍであることが好ましい。
＜３０００系アルミニウム合金＞
３０００系アルミニウム合金は、必須成分として、Ｍｎを０.５０～２．０質量％、好
ましくは０．６～１．５質量％含有し、任意成分として、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％、好ましくは０．１～１．５質量％、より好ましくは０．１～１．０質量％、さらに好ましくは０．１～０．５質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有している。必須成分であるＭｎは、主に固溶強化すると共に、結晶粒の微細化に寄与するため、材料の強度を増大させる役割を果たす。Ｍｎの添加量を増やすと、Ｍｎの一部がＡｌ－Ｍｎ析出物として形成され、この析出物が材料の強度を増大させる作用を示す。一方、Ｍｎの含有量が０.５０質量％未満であると、材料の強度を増大させる作用が小さく、さらには屈
曲性能も劣ってしまう。また、Ｍｎの含有量が２．０質量％を超えると、材料の強度を増大させる作用が飽和する上、導電性の低下を招く。そのため、Ｍｎの含有量を０.５０～
２．０質量％の範囲に制御することにより、屈折性能及び導電率の低下を抑制することができる。
３０００系アルミニウム合金は、必須成分として、Ｍｎを０.５０～２．０質量％、好
ましくは０．６～１．５質量％含有し、任意成分として、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％、好ましくは０．１～１．５質量％、より好ましくは０．１～１．０質量％、さらに好ましくは０．１～０．５質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有している。必須成分であるＭｎは、主に固溶強化すると共に、結晶粒の微細化に寄与するため、材料の強度を増大させる役割を果たす。Ｍｎの添加量を増やすと、Ｍｎの一部がＡｌ－Ｍｎ析出物として形成され、この析出物が材料の強度を増大させる作用を示す。一方、Ｍｎの含有量が０.５０質量％未満であると、材料の強度を増大させる作用が小さく、さらには屈
曲性能も劣ってしまう。また、Ｍｎの含有量が２．０質量％を超えると、材料の強度を増大させる作用が飽和する上、導電性の低下を招く。そのため、Ｍｎの含有量を０.５０～
２．０質量％の範囲に制御することにより、屈折性能及び導電率の低下を抑制することができる。
＜５０００系アルミニウム合金＞
５０００系アルミニウム合金は、必須成分として、Ｍｇを０.５０～２．０質量％、好
ましくは０．８～１．８質量％含有し、任意成分として、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｒ
及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有している。必須成分であるＭｇは、主に固溶強化すると共に、結晶粒の微細化に寄与するため、材料の強度を増大させる役割を果たす。Ｍｇの添加量を増やすと、Ｍｇの一部がＡｌ－Ｍｇ析出物として形成され、この析出物が材料の強度を増大させる作用を示す。一方、Ｍｇの含有量が０.５０質量％未満で
あると、材料の強度を増大させる作用が小さく、さらには屈曲性能も劣ってしまう。また、Ｍｇの含有量が２．０質量％を超えると、材料の強度を増大させる作用が飽和する上、導電性の低下を招く。そのため、Ｍｇの含有量を０.５０～２．０質量％の範囲に制御す
ることにより、屈折性能及び導電率の低下を抑制することができる。
５０００系アルミニウム合金は、必須成分として、Ｍｇを０.５０～２．０質量％、好
ましくは０．８～１．８質量％含有し、任意成分として、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｒ
及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有している。必須成分であるＭｇは、主に固溶強化すると共に、結晶粒の微細化に寄与するため、材料の強度を増大させる役割を果たす。Ｍｇの添加量を増やすと、Ｍｇの一部がＡｌ－Ｍｇ析出物として形成され、この析出物が材料の強度を増大させる作用を示す。一方、Ｍｇの含有量が０.５０質量％未満で
あると、材料の強度を増大させる作用が小さく、さらには屈曲性能も劣ってしまう。また、Ｍｇの含有量が２．０質量％を超えると、材料の強度を増大させる作用が飽和する上、導電性の低下を招く。そのため、Ｍｇの含有量を０.５０～２．０質量％の範囲に制御す
ることにより、屈折性能及び導電率の低下を抑制することができる。
＜６０００系アルミニウム合金＞
６０００系アルミニウム合金は、必須成分として、Ｍｇを０．５０～２．０質量％、好ましくは０．６～１．５質量％、Ｓｉを０．５０～２．０質量％、好ましくは０．６～１．５質量％含有し、任意成分として、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％、好ましくは０．１～１．５質量％、より好ましくは０．１～１．０質量％、さらに好ましくは０．１～０．５質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有している。このような６０００系アルミニウム合金から最適条件下でアルミニウム合金導体を作製することにより、得られたアルミニウム合金導体に対し、銅合金に匹敵する屈曲性能を付与することができる。また、必須成分であるＭｇとＳｉは、共にＭｇ２Ｓｉの析出物として形成され、この析出物が材料の強度を増大させる役割を果たす。さらに、任意成分としてＣｕを含む場合、Ｃｕは、Ｍｇ２Ｓｉの析出物の形成を促進させるほか、Ｃｕの一部がＡｌ－Ｃｕ系析出物として形成され、この析出物も材料の強度を増大させる作用を示す。一方、Ｍｇ及びＳｉの双方の含有量又はいずれかの含有量が０．５０質量％未満であると、材料の強度を増大させる作用は小さく、さらには屈曲性能も劣ってしまう。また、Ｍｇ及びＳｉの双方の含有量又はいずれかの含有量が２．０質量％を超えると、材料の強度を増大させる作用が飽和する上、導電性の低下を招く。そのため、Ｍｇ及びＳｉの双方の含有量を０.５０～
２．０質量％の範囲にそれぞれ制御することにより、屈折性能及び導電率の低下を抑制することができる。
６０００系アルミニウム合金は、必須成分として、Ｍｇを０．５０～２．０質量％、好ましくは０．６～１．５質量％、Ｓｉを０．５０～２．０質量％、好ましくは０．６～１．５質量％含有し、任意成分として、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％、好ましくは０．１～１．５質量％、より好ましくは０．１～１．０質量％、さらに好ましくは０．１～０．５質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有している。このような６０００系アルミニウム合金から最適条件下でアルミニウム合金導体を作製することにより、得られたアルミニウム合金導体に対し、銅合金に匹敵する屈曲性能を付与することができる。また、必須成分であるＭｇとＳｉは、共にＭｇ２Ｓｉの析出物として形成され、この析出物が材料の強度を増大させる役割を果たす。さらに、任意成分としてＣｕを含む場合、Ｃｕは、Ｍｇ２Ｓｉの析出物の形成を促進させるほか、Ｃｕの一部がＡｌ－Ｃｕ系析出物として形成され、この析出物も材料の強度を増大させる作用を示す。一方、Ｍｇ及びＳｉの双方の含有量又はいずれかの含有量が０．５０質量％未満であると、材料の強度を増大させる作用は小さく、さらには屈曲性能も劣ってしまう。また、Ｍｇ及びＳｉの双方の含有量又はいずれかの含有量が２．０質量％を超えると、材料の強度を増大させる作用が飽和する上、導電性の低下を招く。そのため、Ｍｇ及びＳｉの双方の含有量を０.５０～
２．０質量％の範囲にそれぞれ制御することにより、屈折性能及び導電率の低下を抑制することができる。
（各アルミニウム合金に添加される任意成分）
各アルミニウム合金に添加される任意成分において、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｍｎは、上述のように、Ａｌと共に析出物として形成され、これにより材料の強度を増大させる役割を果たす。また、Ｚｎは、Ｍｇと共にＭｇＺｎ２の析出物を形成して、材料の強度を増大させる役割を果たす。そのため、特に、必須成分としてＭｇを含有する５０００系アルミニウム合金、６０００系アルミニウム合金においては、Ｚｎによる材料の強度を増大させる作用が有利に付与される。また、Ｚｒ、Ｃｒは、材料の強度を増大させる作用の他に、耐熱性を向上させる役割も果たす。このような元素による材料の強度を増大させる作用を発揮させるため、任意成分としてのこれらの元素の含有量は合計で０．１質量％以上であることが好ましい。一方、これらの元素の含有量が合計で２．０質量％を超えると、材料の強度を増大させる作用が飽和する上、導電性を低下させる傾向にある。したがって、各アルミニウム合金に添加される任意成分の含有量は、２．０質量％以下に制御することにより、各元素の作用を適切に発揮させつつ、導電率の低下を抑制することができる。
各アルミニウム合金に添加される任意成分において、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｍｎは、上述のように、Ａｌと共に析出物として形成され、これにより材料の強度を増大させる役割を果たす。また、Ｚｎは、Ｍｇと共にＭｇＺｎ２の析出物を形成して、材料の強度を増大させる役割を果たす。そのため、特に、必須成分としてＭｇを含有する５０００系アルミニウム合金、６０００系アルミニウム合金においては、Ｚｎによる材料の強度を増大させる作用が有利に付与される。また、Ｚｒ、Ｃｒは、材料の強度を増大させる作用の他に、耐熱性を向上させる役割も果たす。このような元素による材料の強度を増大させる作用を発揮させるため、任意成分としてのこれらの元素の含有量は合計で０．１質量％以上であることが好ましい。一方、これらの元素の含有量が合計で２．０質量％を超えると、材料の強度を増大させる作用が飽和する上、導電性を低下させる傾向にある。したがって、各アルミニウム合金に添加される任意成分の含有量は、２．０質量％以下に制御することにより、各元素の作用を適切に発揮させつつ、導電率の低下を抑制することができる。
（不可避的不純物）
また、各アルミニウム合金には、上述した必須成分及び任意成分以外に、残部として不可避的不純物が含まれていてもよい。不可避的不純物は、製造工程上、不可避的に含まれうる含有レベルの不純物を意味する。このような不可避的不純物の含有量は、耐食性劣化、靭性劣化等を抑制する観点から、０.２０質量％以下であることが好ましい。
また、各アルミニウム合金には、上述した必須成分及び任意成分以外に、残部として不可避的不純物が含まれていてもよい。不可避的不純物は、製造工程上、不可避的に含まれうる含有レベルの不純物を意味する。このような不可避的不純物の含有量は、耐食性劣化、靭性劣化等を抑制する観点から、０.２０質量％以下であることが好ましい。
（結晶粒径）
３０００系アルミニウム合金、５０００系アルミニウム合金においては、結晶粒径が屈曲性能に影響を及ぼす。そのため、アルミニウム合金導体が３０００系アルミニウム合金又は５０００系アルミニウム合金から構成される場合、平均結晶粒径は５～２０μｍであることが好ましく、５～１５μｍであることがより好ましい。繰り返しの屈曲により最終破断に至るまでの期間が長いほど屈曲性能に優れるが、繰り返しの屈曲に基づく曲げ応力により微細な亀裂が進展すると、亀裂の発生により最終破断の期間が短くなる。一方、結晶粒径が微細であれば粒界がより高密に存在するため、繰り返しの曲げ応力により起因する微細な亀裂の発生をもたらす転位移動の抑止効果を高めることができる。これにより、微細な亀裂の発生を抑止することができると同時に、その亀裂の進展を抑止する効果が高まる。このように、結晶粒径を５～２０μｍの範囲に微細化することにより、繰り返しの曲げ応力による微細な亀裂の進展を抑制し、屈曲性能をより向上させることができる。尚、結晶粒径は、例えば、電子線後方錯乱回析法（Electron Back Scatter Diffraction Patterns：ＥＢＳＤ法）を利用した結晶解析により測定することができる。
３０００系アルミニウム合金、５０００系アルミニウム合金においては、結晶粒径が屈曲性能に影響を及ぼす。そのため、アルミニウム合金導体が３０００系アルミニウム合金又は５０００系アルミニウム合金から構成される場合、平均結晶粒径は５～２０μｍであることが好ましく、５～１５μｍであることがより好ましい。繰り返しの屈曲により最終破断に至るまでの期間が長いほど屈曲性能に優れるが、繰り返しの屈曲に基づく曲げ応力により微細な亀裂が進展すると、亀裂の発生により最終破断の期間が短くなる。一方、結晶粒径が微細であれば粒界がより高密に存在するため、繰り返しの曲げ応力により起因する微細な亀裂の発生をもたらす転位移動の抑止効果を高めることができる。これにより、微細な亀裂の発生を抑止することができると同時に、その亀裂の進展を抑止する効果が高まる。このように、結晶粒径を５～２０μｍの範囲に微細化することにより、繰り返しの曲げ応力による微細な亀裂の進展を抑制し、屈曲性能をより向上させることができる。尚、結晶粒径は、例えば、電子線後方錯乱回析法（Electron Back Scatter Diffraction Patterns：ＥＢＳＤ法）を利用した結晶解析により測定することができる。
（析出物）
６０００系アルミニウム合金成分においては、析出物の析出分布が屈曲性能に影響を及ぼす。そのため、アルミニウム合金導体が６０００系アルミニウム合金から構成される場合、平均粒子径が５～３０ｎｍのＭｇ及びＳｉを中心成分とした析出物を１０００～１００００個／μｍ２有することが好ましく、１５００～８０００個／μｍ２有することがより好ましい。ここで、Ｍｇ及びＳｉを中心成分とした析出物とは、例えば、ＭｇＳｉ、Ｍｇ２Ｓｉ等の析出物であり、また、このような析出物の平均粒子径は、５～３０ｎｍの範囲であることが好ましい。微細で高密なＭｇ及びＳｉを中心成分とした析出物が存在すると、繰り返しの曲げ応力により起因する微細な亀裂の発生をもたらす転位移動の抑止効果を高めることができる。これにより、微細な亀裂の発生を抑止することができると同時に、その亀裂の進展を抑止する効果が高まる。このように、微細で高密なＭｇ及びＳｉを中心成分とした析出物の分布（面積密度）を１０００～１００００個／μｍ２の範囲に制御することにより、繰り返しの曲げ応力による微細な亀裂の進展を抑制し、屈曲性能をより向上させることができる。尚、面積密度は、例えば、透過電子顕微鏡（Transmission Electron Microscope：ＴＥＭ）による拡大画像の観察により測定することができる。
６０００系アルミニウム合金成分においては、析出物の析出分布が屈曲性能に影響を及ぼす。そのため、アルミニウム合金導体が６０００系アルミニウム合金から構成される場合、平均粒子径が５～３０ｎｍのＭｇ及びＳｉを中心成分とした析出物を１０００～１００００個／μｍ２有することが好ましく、１５００～８０００個／μｍ２有することがより好ましい。ここで、Ｍｇ及びＳｉを中心成分とした析出物とは、例えば、ＭｇＳｉ、Ｍｇ２Ｓｉ等の析出物であり、また、このような析出物の平均粒子径は、５～３０ｎｍの範囲であることが好ましい。微細で高密なＭｇ及びＳｉを中心成分とした析出物が存在すると、繰り返しの曲げ応力により起因する微細な亀裂の発生をもたらす転位移動の抑止効果を高めることができる。これにより、微細な亀裂の発生を抑止することができると同時に、その亀裂の進展を抑止する効果が高まる。このように、微細で高密なＭｇ及びＳｉを中心成分とした析出物の分布（面積密度）を１０００～１００００個／μｍ２の範囲に制御することにより、繰り返しの曲げ応力による微細な亀裂の進展を抑制し、屈曲性能をより向上させることができる。尚、面積密度は、例えば、透過電子顕微鏡（Transmission Electron Microscope：ＴＥＭ）による拡大画像の観察により測定することができる。
＜絶縁被覆＞
絶縁被覆の材料は、絶縁性に優れ、さらにはフラットケーブルに適用し得る強度、加工性を有していれば、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリイミド等の絶縁樹脂が挙げられる。これらの中でも、強度、コスト等の観点からポリエチレンテレフタレートが好ましい。また、フラットケーブルの使用環境温度が１００℃以上の高い温度である場合、耐熱性の高い絶縁樹脂として、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルイミド等のポリイミド系樹脂を用いることも可能である。絶縁被覆の厚さは、使用環境に応じて適宜設計し得るが、一般的には、２０～５０μｍである。また、アルミニウム合金導体との密着性を高めるため、接着層として、アルミニウム合金導体と絶縁被覆との間に厚さが２０～５０μｍの（メタ）アクリル樹脂層が設けられていてもよい。
絶縁被覆の材料は、絶縁性に優れ、さらにはフラットケーブルに適用し得る強度、加工性を有していれば、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリイミド等の絶縁樹脂が挙げられる。これらの中でも、強度、コスト等の観点からポリエチレンテレフタレートが好ましい。また、フラットケーブルの使用環境温度が１００℃以上の高い温度である場合、耐熱性の高い絶縁樹脂として、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルイミド等のポリイミド系樹脂を用いることも可能である。絶縁被覆の厚さは、使用環境に応じて適宜設計し得るが、一般的には、２０～５０μｍである。また、アルミニウム合金導体との密着性を高めるため、接着層として、アルミニウム合金導体と絶縁被覆との間に厚さが２０～５０μｍの（メタ）アクリル樹脂層が設けられていてもよい。
［特性］
＜引張強度＞
引張強度は高いほど、疲労破壊に至る亀裂発生の抑止効果を高め、屈曲性能の向上を図ることができる。一方、引張強度には、導体と導体を被覆する絶縁樹脂とをラミネートする際、導体、絶縁樹脂共に張力をかける必要がある。そのため、引張強度は、ラミネート時の張力に対する抵抗力としても重要であり、特に１．０ｍｍ未満の狭幅化、０．０５ｍｍ未満の薄板化をする際は塑性変形を抑止するためにも重要である。このように、十分な
屈曲性能を発揮しつつ、ラミネート時の張力に対しても十分な抵抗力を示す目安として、アルミニウム合金導体は、３００ＭＰａ以上の引張強度を有することが好ましく、４００ＭＰａ以上の引張強度を有することがより好ましい。一方、引張強度の上限は、特に限定されるものではないが、上述の各種アルミニウム合金が有する合金組成の範囲内においては、最大限の強化機構が発揮されても６００ＭＰａ以下である。そのため、アルミニウム合金導体は、４５０ＭＰａ以上５５０ＭＰａ以下の引張強度を有することが最も好ましい。尚、アルミニウムは一般的に銅よりも引張強度に劣るものの、本実施形態のアルミニウム合金導体は、銅導体及び銅合金導体よりも高い引張強度を有する。このことは、アルミニウムのヤング率が銅に比べ非常に低く、また、導体に付与される歪量が同じであったとしてもその負荷応力が低くなるためと考えられる。本実施形態では、高強度化プロセスを選定することでその性能を更に伸ばしている。
＜引張強度＞
引張強度は高いほど、疲労破壊に至る亀裂発生の抑止効果を高め、屈曲性能の向上を図ることができる。一方、引張強度には、導体と導体を被覆する絶縁樹脂とをラミネートする際、導体、絶縁樹脂共に張力をかける必要がある。そのため、引張強度は、ラミネート時の張力に対する抵抗力としても重要であり、特に１．０ｍｍ未満の狭幅化、０．０５ｍｍ未満の薄板化をする際は塑性変形を抑止するためにも重要である。このように、十分な
屈曲性能を発揮しつつ、ラミネート時の張力に対しても十分な抵抗力を示す目安として、アルミニウム合金導体は、３００ＭＰａ以上の引張強度を有することが好ましく、４００ＭＰａ以上の引張強度を有することがより好ましい。一方、引張強度の上限は、特に限定されるものではないが、上述の各種アルミニウム合金が有する合金組成の範囲内においては、最大限の強化機構が発揮されても６００ＭＰａ以下である。そのため、アルミニウム合金導体は、４５０ＭＰａ以上５５０ＭＰａ以下の引張強度を有することが最も好ましい。尚、アルミニウムは一般的に銅よりも引張強度に劣るものの、本実施形態のアルミニウム合金導体は、銅導体及び銅合金導体よりも高い引張強度を有する。このことは、アルミニウムのヤング率が銅に比べ非常に低く、また、導体に付与される歪量が同じであったとしてもその負荷応力が低くなるためと考えられる。本実施形態では、高強度化プロセスを選定することでその性能を更に伸ばしている。
＜導電率＞
４０％ＩＡＣＳ以上の導電率は、導体の抵抗規格条件を達成する一つの目安である。現状のフラットケーブルには、純銅であれば１００％ＩＡＣＳ以上、銅合金であれば７０％ＩＡＣＳ以上の導電率を示す銅系導体が使用されている。そのため、銅系導体と同等の抵抗スペックが要求される場合、アルミニウム導体は、その電気抵抗の維持のため断面積の増大が必要となる。一方、導電率が低いアルミニウムに使用に伴い、その面積増分を大きくすると、アルミニウム化による低コスト化、軽量化の利点が薄れてしまう。そのため、４０％ＩＡＣＳ以上の導電率は、導体の抵抗規格条件を達成する目安として設定され得る。
４０％ＩＡＣＳ以上の導電率は、導体の抵抗規格条件を達成する一つの目安である。現状のフラットケーブルには、純銅であれば１００％ＩＡＣＳ以上、銅合金であれば７０％ＩＡＣＳ以上の導電率を示す銅系導体が使用されている。そのため、銅系導体と同等の抵抗スペックが要求される場合、アルミニウム導体は、その電気抵抗の維持のため断面積の増大が必要となる。一方、導電率が低いアルミニウムに使用に伴い、その面積増分を大きくすると、アルミニウム化による低コスト化、軽量化の利点が薄れてしまう。そのため、４０％ＩＡＣＳ以上の導電率は、導体の抵抗規格条件を達成する目安として設定され得る。
＜屈曲性能＞
本実施形態に係るアルミニウム合金導体は、ＩＰＣ規格（ＴＭ－６５０）に準拠した屈曲試験において、温度が２０～１５０℃、ストローク長さが３０ｍｍ、屈曲速度が５００～２０００回／分、曲率半径が７．５ｍｍ、導体幅が０．３～０．８ｍｍの条件下で、耐屈曲回数が１０００万回以上であることが好ましい。２０℃～１５０℃の範囲内の温度は、特に言及しない限り、常温下での実施を意味する。また、アルミニウム合金導体をフラットケーブルの導体として使用することに基づき、導体幅は０．３ｍｍ～０．８ｍｍであることが好ましい。耐屈曲回数は、導体が断線（破断）するまでの回数、すなわち屈曲寿命を意味する。本実施形態では、曲率半径が７．５ｍｍの条件下で、耐屈曲回数が１０００万回以上であり、この屈曲特性は、例えば最も厳しい屈曲性能が求められる自動車用回転コネクタにおけるメーカーの屈曲寿命規格を満たすことから、高屈曲フラットケーブルを用いる様々な電気・電子機器への適応を可能とする。そのため、このようなアルミニウム合金導体をフラットケーブルに用いることにより、電気・電子機器の小型化、多回路化が実現でき、かつ高温耐久性も大幅に向上させることができる。また、曲率半径が小さいほど、屈曲条件が厳しいため、より曲率半径が小さい条件下で屈曲回数が１０００万回以上であることは、より優れた屈曲性能であることを意味する。本実施形態では、好ましくは曲率半径が６．５ｍｍ～７．５ｍｍの条件下、より好ましくは曲率半径が５．５ｍｍ～７．５ｍｍの条件下、さらに好ましくは曲率半径が４．７ｍｍ～７．５ｍｍの条件下でも、耐屈曲回数が１０００万回以上である。
本実施形態に係るアルミニウム合金導体は、ＩＰＣ規格（ＴＭ－６５０）に準拠した屈曲試験において、温度が２０～１５０℃、ストローク長さが３０ｍｍ、屈曲速度が５００～２０００回／分、曲率半径が７．５ｍｍ、導体幅が０．３～０．８ｍｍの条件下で、耐屈曲回数が１０００万回以上であることが好ましい。２０℃～１５０℃の範囲内の温度は、特に言及しない限り、常温下での実施を意味する。また、アルミニウム合金導体をフラットケーブルの導体として使用することに基づき、導体幅は０．３ｍｍ～０．８ｍｍであることが好ましい。耐屈曲回数は、導体が断線（破断）するまでの回数、すなわち屈曲寿命を意味する。本実施形態では、曲率半径が７．５ｍｍの条件下で、耐屈曲回数が１０００万回以上であり、この屈曲特性は、例えば最も厳しい屈曲性能が求められる自動車用回転コネクタにおけるメーカーの屈曲寿命規格を満たすことから、高屈曲フラットケーブルを用いる様々な電気・電子機器への適応を可能とする。そのため、このようなアルミニウム合金導体をフラットケーブルに用いることにより、電気・電子機器の小型化、多回路化が実現でき、かつ高温耐久性も大幅に向上させることができる。また、曲率半径が小さいほど、屈曲条件が厳しいため、より曲率半径が小さい条件下で屈曲回数が１０００万回以上であることは、より優れた屈曲性能であることを意味する。本実施形態では、好ましくは曲率半径が６．５ｍｍ～７．５ｍｍの条件下、より好ましくは曲率半径が５．５ｍｍ～７．５ｍｍの条件下、さらに好ましくは曲率半径が４．７ｍｍ～７．５ｍｍの条件下でも、耐屈曲回数が１０００万回以上である。
次に、本実施形態に係るフラットケーブルの製造方法の一例を説明する。
［フラットケーブルの製造方法］
本実施形態に係るフラットケーブルの製造方法は、アルミニウム合金導体が、３０００系アルミニウム合金又は５０００系アルミニウム合金から構成される場合と、６０００系アルミニウム合金から構成される場合と、で必須工程が異なる。
本実施形態に係るフラットケーブルの製造方法は、アルミニウム合金導体が、３０００系アルミニウム合金又は５０００系アルミニウム合金から構成される場合と、６０００系アルミニウム合金から構成される場合と、で必須工程が異なる。
＜アルミニウム合金導体の製造工程＞
アルミニウム合金導体が、３０００系アルミニウム合金又は５０００系アルミニウム合金から構成される場合、３０００系アルミニウム合金又は５０００系アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金導体を作製する工程と、得られたアルミニウム合金導体を厚み方向の両側から絶縁樹脂で被覆する工程と、を有する。そして、アルミニウム合金導体を作製する工程は、鋳造工程［工程Ａ１］、均質化熱処理工程［工程Ａ２］、熱間圧延工程［工程Ａ３］、中間冷間圧延工程［工程Ａ４］、再結晶熱処理工程［工程Ａ５］、最終冷間圧延工程［工程Ａ６］と、を含み、これらの工程が順次行われる。このように、３０００系アルミニウム合金及び５０００系アルミニウム合金は固溶型であるため、再結晶熱処理（最終熱処理）にて結晶粒を微細に制御し、その後高圧下の冷間圧延を施す最終冷間圧延工程が行われる。
アルミニウム合金導体が、３０００系アルミニウム合金又は５０００系アルミニウム合金から構成される場合、３０００系アルミニウム合金又は５０００系アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金導体を作製する工程と、得られたアルミニウム合金導体を厚み方向の両側から絶縁樹脂で被覆する工程と、を有する。そして、アルミニウム合金導体を作製する工程は、鋳造工程［工程Ａ１］、均質化熱処理工程［工程Ａ２］、熱間圧延工程［工程Ａ３］、中間冷間圧延工程［工程Ａ４］、再結晶熱処理工程［工程Ａ５］、最終冷間圧延工程［工程Ａ６］と、を含み、これらの工程が順次行われる。このように、３０００系アルミニウム合金及び５０００系アルミニウム合金は固溶型であるため、再結晶熱処理（最終熱処理）にて結晶粒を微細に制御し、その後高圧下の冷間圧延を施す最終冷間圧延工程が行われる。
アルミニウム合金導体が、６０００系アルミニウム合金から構成される場合、６０００系アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金導体を作製する工程と、得られたアルミニウム合金導体を厚み方向の両側から絶縁樹脂で被覆する工程と、を有する。そして、アルミニウム合金導体を作製する工程は、鋳造工程［工程Ｂ１］、均質化熱処理工程［工程Ｂ２］、熱間圧延工程［工程Ｂ３］、中間冷間圧延工程［工程Ｂ４］、溶体化熱処理工程［工程Ｂ５］、時効熱処理工程［工程Ｂ６］、最終冷間圧延工程［工程Ｂ７］と、を含み、これらの工程が順次行われる。このように、６０００系アルミニウム合金では、固溶と再結晶をさせる目的で溶体化熱処理を実施し、その後最適な高密微細の析出状態を制御するために時効熱処理が施される。
鋳造工程［工程Ａ１］（［工程Ｂ１］）では、上述した合金組成を有する３０００系アルミニウム合金素材又は５０００系アルミニウム合金素材（６０００系アルミニウム合金素材）を鋳造する。その際、不活性ガス雰囲気下で鋳造することが好ましい。
均質化熱処理工程［工程Ａ２］（［工程Ｂ２］）では、鋳造によって得られた鋳塊に対して、均質化熱処理を行う。均質化熱処理は、通常の条件で実施することができ、例えば、９００～１０００℃の加熱温度、２～１０時間の加熱時間で行うことができる。
熱間圧延工程［工程Ａ３］（［工程Ｂ３］）では、均質化熱処理工程後、得られた鋳塊が均質化熱処理工程での温度を維持した状態で、熱間圧延を行う。熱間圧延は生産性の観点から、例えば、総加工率が８０～９５％であることが好ましく、また、均質化熱処理にて均質化された組織を維持するため７５０℃以上で終了することが好ましい。
中間冷間圧延工程［工程Ａ４］（［工程Ｂ４］）では、熱間圧延工程後、得られた被圧延材に対し、所定の加工率で、好ましくは、総加工率が９０％以上となるように冷間圧延を行う。中間冷間圧延は、熱間圧延工程後、水冷却等により冷却させた被圧延材に対し行うことができる。
再結晶熱処理工程［工程Ａ５］では、中間冷間圧延後に、２００～５００℃、１～８時間の条件下、好ましくは２５０～４００℃、１～６時間の条件下、より好ましくは２５０～３００℃、１～４時間の条件下で加熱を行う。本実施形態では、再結晶熱処理工程［工程Ａ５］の加熱条件を適切に制御することにより、結晶粒径を極力小さくすることができ、その結果、優れた屈曲性能を示すアルミニウム合金導体を得ることができる。
溶体化熱処理工程［工程Ｂ５］では、中間冷間圧延後に、４００～６００℃、１～３０秒の条件下、好ましくは４５０～５５０℃、５～２０秒の条件下で固溶処理を行う。そして、時効熱処理工程［工程Ｂ６］では、溶体化熱処理工程後に、１３０～２００℃、１～３０時間の条件下、好ましくは１４０～１９０℃、３～２０時間の条件下、より好ましくは１６０～１８０℃、５～１５時間の条件下で最終熱処理を行う。本実施形態では、時効
熱処理工程［工程Ｂ６］の加熱条件を適切に制御することにより、析出物の分布（面積密度）を極力高くすることができ、その結果、優れた屈曲性能を示すアルミニウム合金導体を得ることができる。
熱処理工程［工程Ｂ６］の加熱条件を適切に制御することにより、析出物の分布（面積密度）を極力高くすることができ、その結果、優れた屈曲性能を示すアルミニウム合金導体を得ることができる。
最終冷間圧延工程［工程Ａ６］（［工程Ｂ７］）では、再結晶熱処理工程後（又は時効熱処理工程後）に、圧延後の被圧延材が所望の厚さになるように、３０～９０％の加工率で最終冷間圧延を行う。
また、アルミニウム合金導体の製造プロセス中又は製造プロセス後に、形状矯正処理、酸洗処理等が任意に行われていてもよい。尚、上記各圧延工程における加工率Ｒ（％）は下記式で定義される。こうして、本実施形態に係るアルミニウム合金導体が製造される。
Ｒ＝（ｔ０－ｔ）／ｔ０×１００
式中、ｔ０は圧延前の板厚であり、ｔは圧延後の板厚である。
式中、ｔ０は圧延前の板厚であり、ｔは圧延後の板厚である。
＜絶縁樹脂の被覆工程＞
アルミニウム合金導体を厚み方向の両側から絶縁樹脂で被覆するには、アルミニウム合金導体を層状に形成した２枚の絶縁樹脂で挟み、１５０～２００℃に加熱したロールにて複数回加圧することにより、絶縁樹脂をアルミニウム合金導体に接着及び被覆させる。また、接着層として機能するアクリル樹脂をその温度域で溶融、流動させ、アルミニウム合金導体及び絶縁樹脂間の空隙を埋めながら接着させる。絶縁樹脂の材料としてポリエチレンテレフタラートを使用する場合、ポリエチレンテレフタラートは変質することなくその状態を維持することができる。
アルミニウム合金導体を厚み方向の両側から絶縁樹脂で被覆するには、アルミニウム合金導体を層状に形成した２枚の絶縁樹脂で挟み、１５０～２００℃に加熱したロールにて複数回加圧することにより、絶縁樹脂をアルミニウム合金導体に接着及び被覆させる。また、接着層として機能するアクリル樹脂をその温度域で溶融、流動させ、アルミニウム合金導体及び絶縁樹脂間の空隙を埋めながら接着させる。絶縁樹脂の材料としてポリエチレンテレフタラートを使用する場合、ポリエチレンテレフタラートは変質することなくその状態を維持することができる。
以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜導体の製造＞
以下の各実施例、比較例及び参考例に記載されている合金種、金属種を用いて、表１に示される製造条件下で導体を作製した。
以下の各実施例、比較例及び参考例に記載されている合金種、金属種を用いて、表１に示される製造条件下で導体を作製した。
［実施例１］
＜３０００系アルミニウム合金＞
３００３アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０６ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を４５０℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜３０００系アルミニウム合金＞
３００３アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０６ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を４５０℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例２］
＜３０００系アルミニウム合金＞
３００３アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０６ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を３５０℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜３０００系アルミニウム合金＞
３００３アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０６ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を３５０℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例３］
＜３０００系アルミニウム合金＞
３００３アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍ
とした。その後、再結晶熱処理を３００℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜３０００系アルミニウム合金＞
３００３アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍ
とした。その後、再結晶熱処理を３００℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例４］
＜３０００系アルミニウム合金＞
３００４アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０６ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を４５０℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜３０００系アルミニウム合金＞
３００４アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０６ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を４５０℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例５］
＜３０００系アルミニウム合金＞
３００４アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０６ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を３５０℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜３０００系アルミニウム合金＞
３００４アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０６ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を３５０℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例６］
＜３０００系アルミニウム合金＞
３００４アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を３００℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜３０００系アルミニウム合金＞
３００４アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を３００℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例７］
＜３０００系アルミニウム合金＞
３１０５アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０６ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を４５０℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜３０００系アルミニウム合金＞
３１０５アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０６ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を４５０℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例８］
＜３０００系アルミニウム合金＞
３１０５アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０６ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を３５０℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜３０００系アルミニウム合金＞
３１０５アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０６ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を３５０℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例９］
＜３０００系アルミニウム合金＞
３１０５アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を３００℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜３０００系アルミニウム合金＞
３１０５アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を３００℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例１０］
＜５０００系アルミニウム合金＞
５０５０アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０６ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を４５０℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．
０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜５０００系アルミニウム合金＞
５０５０アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０６ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を４５０℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．
０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例１１］
＜５０００系アルミニウム合金＞
５０５０アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０６ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を３５０℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜５０００系アルミニウム合金＞
５０５０アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０６ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を３５０℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例１２］
＜５０００系アルミニウム合金＞
５０５０アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を３００℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜５０００系アルミニウム合金＞
５０５０アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍとした。その後、再結晶熱処理を３００℃、２時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例１３］
＜６０００系アルミニウム合金＞
６１０１アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０７ｍｍとした。その後、溶体化処理を５４０℃、１０秒で実施し、急冷した後、さらに時効熱処理を１３５℃、１０時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜６０００系アルミニウム合金＞
６１０１アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．０７ｍｍとした。その後、溶体化処理を５４０℃、１０秒で実施し、急冷した後、さらに時効熱処理を１３５℃、１０時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例１４］
＜６０００系アルミニウム合金＞
６１０１アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍとした。その後、溶体化処理を５４０℃、１０秒で実施し、急冷した後、さらに時効熱処理を１５０℃、１０時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜６０００系アルミニウム合金＞
６１０１アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍとした。その後、溶体化処理を５４０℃、１０秒で実施し、急冷した後、さらに時効熱処理を１５０℃、１０時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例１５］
＜６０００系アルミニウム合金＞
６１０１アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍとした。その後、溶体化処理を５４０℃、１０秒で実施し、急冷した後、さらに時効熱処理を１７５℃、１０時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜６０００系アルミニウム合金＞
６１０１アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍとした。その後、溶体化処理を５４０℃、１０秒で実施し、急冷した後、さらに時効熱処理を１７５℃、１０時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例１６］
＜６０００系アルミニウム合金＞
６０６１アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍとした。その後、溶体化処理を５４０℃、１０秒で実施し、急冷した後、さらに時効熱処理を１３５℃、１０時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜６０００系アルミニウム合金＞
６０６１アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍとした。その後、溶体化処理を５４０℃、１０秒で実施し、急冷した後、さらに時効熱処理を１３５℃、１０時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例１７］
＜６０００系アルミニウム合金＞
６０６１アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍとした。その後、溶体化処理を５４０℃、１０秒で実施し、急冷した後、さらに時効熱処理を１５０℃、１０時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜６０００系アルミニウム合金＞
６０６１アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍとした。その後、溶体化処理を５４０℃、１０秒で実施し、急冷した後、さらに時効熱処理を１５０℃、１０時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［実施例１８］
＜６０００系アルミニウム合金＞
６０６１アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍとした。その後、溶体化処理を５４０℃、１０秒で実施し、急冷した後、さらに時効熱処理を１７０℃、１０時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜６０００系アルミニウム合金＞
６０６１アルミニウム合金素材を鋳造して得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行った後、熱間圧延により厚さを１５～２０ｍｍにし、さらに冷間圧延にて厚さを０．１５ｍｍとした。その後、溶体化処理を５４０℃、１０秒で実施し、急冷した後、さらに時効熱処理を１７０℃、１０時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［比較例１］
＜２０００系アルミニウム合金＞
２０２４アルミニウム合金の比較対象は導電率にあり、また、０．１ｍｍ厚の出発材料は一般的に入手可能である。そのため、この出発材料に対して溶体化処理を５００℃、１０秒で実施し、急冷した後、さらに時効熱処理を１９０℃、１０時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜２０００系アルミニウム合金＞
２０２４アルミニウム合金の比較対象は導電率にあり、また、０．１ｍｍ厚の出発材料は一般的に入手可能である。そのため、この出発材料に対して溶体化処理を５００℃、１０秒で実施し、急冷した後、さらに時効熱処理を１９０℃、１０時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［比較例２］
＜７０００系アルミニウム合金＞
７Ｎ７１アルミニウム合金の比較対象は導電率にあり、また、０．１ｍｍ厚の出発材料は一般的に入手可能である。そのため、この出発材料に対して溶体化処理を４５０℃、１０秒で実施し、急冷した後、さらに時効熱処理を１２０℃、２４時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜７０００系アルミニウム合金＞
７Ｎ７１アルミニウム合金の比較対象は導電率にあり、また、０．１ｍｍ厚の出発材料は一般的に入手可能である。そのため、この出発材料に対して溶体化処理を４５０℃、１０秒で実施し、急冷した後、さらに時効熱処理を１２０℃、２４時間で実施し、最終冷間圧延を施し、０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［比較例３］
＜１０００系アルミニウム合金＞
１０５０アルミニウム合金（純アルミニウム）を用いて、実施例３と同じ条件により０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜１０００系アルミニウム合金＞
１０５０アルミニウム合金（純アルミニウム）を用いて、実施例３と同じ条件により０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［比較例４］
＜３０００系アルミニウム合金＞
Ｍｎの含有量が所望の範囲よりも低い３０００系アルミニウム合金を用いて、実施例３と同じ条件により０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜３０００系アルミニウム合金＞
Ｍｎの含有量が所望の範囲よりも低い３０００系アルミニウム合金を用いて、実施例３と同じ条件により０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［比較例５］
＜３０００系アルミニウム合金＞
Ｍｎの含有量が所望の範囲よりも高い３０００系アルミニウム合金を用いて、実施例３と同じ条件により０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜３０００系アルミニウム合金＞
Ｍｎの含有量が所望の範囲よりも高い３０００系アルミニウム合金を用いて、実施例３と同じ条件により０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［比較例６］
＜５０００系アルミニウム合金＞
Ｍｇの含有量が所望の範囲よりも低い５０００系アルミニウム合金を用いて、実施例３と同じ条件により０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜５０００系アルミニウム合金＞
Ｍｇの含有量が所望の範囲よりも低い５０００系アルミニウム合金を用いて、実施例３と同じ条件により０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［比較例７］
＜５０００系アルミニウム合金＞
５０８６アルミニウム合金を用いて、実施例３と同じ条件により０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜５０００系アルミニウム合金＞
５０８６アルミニウム合金を用いて、実施例３と同じ条件により０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［比較例８］
＜６０００系アルミニウム合金＞
Ｍｇ及びＳｉの含有量がいずれも所望の範囲よりも低い６０００系アルミニウム合金を用いて、実施例１５と同じ条件により０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜６０００系アルミニウム合金＞
Ｍｇ及びＳｉの含有量がいずれも所望の範囲よりも低い６０００系アルミニウム合金を用いて、実施例１５と同じ条件により０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［比較例９］
＜６０００系アルミニウム合金＞
６０８２アルミニウム合金を用いて、実施例１５と同じ条件により０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
＜６０００系アルミニウム合金＞
６０８２アルミニウム合金を用いて、実施例１５と同じ条件により０．０３５ｍｍ厚の導体を作製した。
［参考例１］
＜タフピッチ銅＞
従来のフラットケーブルで一般に用いられている０．０３５ｍｍ厚のタフピッチ銅導体を用いた。
＜タフピッチ銅＞
従来のフラットケーブルで一般に用いられている０．０３５ｍｍ厚のタフピッチ銅導体を用いた。
［参考例２］
＜銅合金（Ｃｕ－０．１Ｚｒ合金)＞
従来のフラットケーブルで一般に用いられている０．０３５ｍｍ厚の銅合金（Ｃｕ－０．１Ｚｒ合金）導体を用いた。
＜銅合金（Ｃｕ－０．１Ｚｒ合金)＞
従来のフラットケーブルで一般に用いられている０．０３５ｍｍ厚の銅合金（Ｃｕ－０．１Ｚｒ合金）導体を用いた。
得られた各導体の金属組成、製造条件は表１の通りである。
＜フラットケーブルの作製＞
得られた各実施例、比較例及び参考例における各導体を、いずれも０．８ｍｍ幅にスリットし、フラットケーブル用の導体を作製した。次いで、作製した導体の４本を用いて、導体間の間隔が０．５ｍｍのフラットケーブルを作製した。フラットケーブルは、導体を被覆する樹脂として、接着層としてアクリル系樹脂が塗布されたＰＥＴ樹脂と導体とをラミネートすることにより作製した。ラミネートは、０．５ＭＰａのプレス圧力、１７０℃の加熱を３分間のプレス条件下で行った。
得られた各実施例、比較例及び参考例における各導体を、いずれも０．８ｍｍ幅にスリットし、フラットケーブル用の導体を作製した。次いで、作製した導体の４本を用いて、導体間の間隔が０．５ｍｍのフラットケーブルを作製した。フラットケーブルは、導体を被覆する樹脂として、接着層としてアクリル系樹脂が塗布されたＰＥＴ樹脂と導体とをラミネートすることにより作製した。ラミネートは、０．５ＭＰａのプレス圧力、１７０℃の加熱を３分間のプレス条件下で行った。
＜析出物の面積密度の測定＞
ＴＥＭによる拡大画像を用い、観察視野０．１μｍ２の面積において、円周で最も長い直径と最も短い直径の平均直径が５～３０ｎｍを有し、時効熱処理時に第二相として発現する析出物を数えた。ＴＥＭによる観察は、析出物の状態をより明瞭に確認することが可能な時効熱処理の直後のサンプルを用いた。具体的には、図１に示すように、ＴＥＭの観察倍数を１００００～１０００００倍とし、視野の合計が０．１μｍ２になるように調整して、視野内に観察される析出物の個数を測定し、１μｍ2当たりに換算した。但し、１
０００系、３０００系、５０００系では析出物は生成しない。また、付属のＥＤＸ分析（エネルギー分散型Ｘ線分析）により、析出物からＭｇおよびＳｉ成分が検出された。そのため、観察対象の析出物は、Ｍｇ及びＳｉを中心成分とした析出物であると評価できる。
ＴＥＭによる拡大画像を用い、観察視野０．１μｍ２の面積において、円周で最も長い直径と最も短い直径の平均直径が５～３０ｎｍを有し、時効熱処理時に第二相として発現する析出物を数えた。ＴＥＭによる観察は、析出物の状態をより明瞭に確認することが可能な時効熱処理の直後のサンプルを用いた。具体的には、図１に示すように、ＴＥＭの観察倍数を１００００～１０００００倍とし、視野の合計が０．１μｍ２になるように調整して、視野内に観察される析出物の個数を測定し、１μｍ2当たりに換算した。但し、１
０００系、３０００系、５０００系では析出物は生成しない。また、付属のＥＤＸ分析（エネルギー分散型Ｘ線分析）により、析出物からＭｇおよびＳｉ成分が検出された。そのため、観察対象の析出物は、Ｍｇ及びＳｉを中心成分とした析出物であると評価できる。
＜結晶粒径の測定＞
結晶粒径は、再結晶熱処理、または溶体化処理の直後における各導体を圧延垂直方向と厚さ方向が断面となるようにＣＰ加工を施した後、ＥＢＳＤ測定を実施し、解析ソフト（EDAX TSL社製、「Orientation Imaging Microscopy v5」）を用いて平均結晶粒径を導出
した。尚、解析の際の結晶間の粒界の傾角閾は≧１５°とした。
結晶粒径は、再結晶熱処理、または溶体化処理の直後における各導体を圧延垂直方向と厚さ方向が断面となるようにＣＰ加工を施した後、ＥＢＳＤ測定を実施し、解析ソフト（EDAX TSL社製、「Orientation Imaging Microscopy v5」）を用いて平均結晶粒径を導出
した。尚、解析の際の結晶間の粒界の傾角閾は≧１５°とした。
＜引張強度＞
０．０３５ｍｍ厚の導体を短冊形状(１５０ｍｍ長×１２．７ｍｍ幅)とし、形状以外についてはＪＩＳ Ｚ２２４１に準拠し、試験数２（Ｎ＝２）にて引張強度を測定し、その平均値を示した。
０．０３５ｍｍ厚の導体を短冊形状(１５０ｍｍ長×１２．７ｍｍ幅)とし、形状以外についてはＪＩＳ Ｚ２２４１に準拠し、試験数２（Ｎ＝２）にて引張強度を測定し、その平均値を示した。
＜導電率＞
０．０３５ｍｍ厚の導体を１４５ｍｍ長×１０ｍｍ幅の形状にし、４端子法(端子間距
離１００ｍ)にて、試験数２（Ｎ＝２）にて導電率を測定し、平均値を示した。
０．０３５ｍｍ厚の導体を１４５ｍｍ長×１０ｍｍ幅の形状にし、４端子法(端子間距
離１００ｍ)にて、試験数２（Ｎ＝２）にて導電率を測定し、平均値を示した。
＜屈曲性能＞
ＩＰＣ屈曲試験機(型番：ＦＴ-２１３０、上島製作所社製)を用い、室温にて、ストロ
ーク長さが３０ｍｍ、屈曲速度が１５００～２０００回／分、曲率半径が４．７～７．５ｍｍの条件下で、フラットケーブルを構成する４本の導体のうち、屈曲寿命が最も短い両端の導体のいずれかが破断するまでの耐屈曲回数を測定した。屈曲試験は試験数５(フラ
ットケーブル５枚分)で行った。４本の導体の全てにおいて、耐屈曲回数が１０００万回
以上であった場合、屈曲性能が合格レベルである（「○」）と評価し、１本の導体でも、耐屈曲回数が１０００万回未満であった場合を、屈曲性能は不十分である（「×」）と評価した。
ＩＰＣ屈曲試験機(型番：ＦＴ-２１３０、上島製作所社製)を用い、室温にて、ストロ
ーク長さが３０ｍｍ、屈曲速度が１５００～２０００回／分、曲率半径が４．７～７．５ｍｍの条件下で、フラットケーブルを構成する４本の導体のうち、屈曲寿命が最も短い両端の導体のいずれかが破断するまでの耐屈曲回数を測定した。屈曲試験は試験数５(フラ
ットケーブル５枚分)で行った。４本の導体の全てにおいて、耐屈曲回数が１０００万回
以上であった場合、屈曲性能が合格レベルである（「○」）と評価し、１本の導体でも、耐屈曲回数が１０００万回未満であった場合を、屈曲性能は不十分である（「×」）と評価した。
測定・評価結果を、表２に示す。
表２に示されるように、実施例１～１８で得られたアルミニウム合金導体は、いずれも、４０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有し、且つ、ＩＰＣ屈曲試験において、曲率半径が７．５ｍｍの条件下で１０００万回以上の耐屈曲回数を達成しており、さらには３００ＭＰａ以上の引張強度を有していた。特に、実施例１２、１５、１８では、ＩＰＣ屈曲試験にお
いて、曲率半径が４．７ｍｍの条件下でも１０００万回以上の耐屈曲回数を達成していた。
いて、曲率半径が４．７ｍｍの条件下でも１０００万回以上の耐屈曲回数を達成していた。
一方、比較例１～２のように、導体が、３０００系アルミニウム合金、５０００系アルミニウム合金又は６０００系アルミニウム合金から構成されていない場合、導電率が４０％ＩＡＣＳ未満であり、導電性が不足していた。
比較例３は、導体が、純アルミニウムから構成されているため、引張強度が低く、強度不足であり、さらには、ＩＰＣ屈曲試験において、曲率半径が７．５ｍｍの条件下で１０００万回以上の耐屈曲回数を達成できなかった。
比較例４、６、８は、３０００系、５０００系、６０００系アルミニウム合金における必須成分の金属含有量が少なすぎるため、引張強度が低く、強度不足であり、さらには、ＩＰＣ屈曲試験において、曲率半径が７．５ｍｍの条件下で１０００万回以上の耐屈曲回数を達成できなかった。
比較例５、７は、３０００系、５０００系アルミニウム合金における必須成分の金属含有量が多すぎるため、導電率が４０％ＩＡＣＳ未満であり、導電性が不足していた。また、比較例９の６０００系アルミニウム合金は、導電率が４０％ＩＡＣＳ未満であり、導電性が不足していた。
タフピッチ銅を用いた参考例１、及び銅合金を用いた参考例２においては、実施例に示される屈曲性能と同等であるものの、銅地金のコスト、重量等の観点から、実施例１～１８で得られたアルミニウム合金導体は、参考例１、２の銅系導体よりも低コスト、軽量化の点で優れている。
Claims (8)
- 所定間隔で平行に配設された複数本のアルミニウム合金導体と、
前記アルミニウム合金導体を厚み方向の両側から挟みこむ絶縁被覆と、を備え、
前記アルミニウム合金導体が、平均結晶粒径が５～２０μｍである３０００系アルミニウム合金又は５０００系アルミニウム合金から構成され、且つ、４０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有し、
前記３０００系アルミニウム合金が、
Ｍｎを０.５０～２．０質量％、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有し、
前記５０００系アルミニウム合金が、
Ｍｇを０.５０～２．０質量％、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有し、且つ
前記アルミニウム合金導体が、ＩＰＣ規格に準拠した屈曲試験において、温度が２０～１５０℃、ストローク長さが３０ｍｍ、屈曲速度が５００～２０００回／分、曲率半径が７．５ｍｍ、導体幅が０．３～０．８ｍｍの条件下で、耐屈曲回数が１０００万回以上であることを特徴とする、フラットケーブル。 - 所定間隔で平行に配設された複数本のアルミニウム合金導体と、
前記アルミニウム合金導体を厚み方向の両側から挟みこむ絶縁被覆と、を備え、
前記アルミニウム合金導体が、平均粒子径が５～３０ｎｍのＭｇＳｉ又はＭｇ ２ Ｓｉを１０００～１００００個/μｍ ２ 有する６０００系アルミ合金から構成され、且つ、４０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有し、
前記６０００系アルミニウム合金が、
Ｍｇを０．５０～２．０質量％、Ｓｉを０．５０～２．０質量％、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０～２．０質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる合金組成を有し、且つ
前記アルミニウム合金導体が、ＩＰＣ規格に準拠した屈曲試験において、温度が２０～１５０℃、ストローク長さが３０ｍｍ、屈曲速度が５００～２０００回／分、曲率半径が７．５ｍｍ、導体幅が０．３～０．８ｍｍの条件下で、耐屈曲回数が１０００万回以上であることを特徴とする、フラットケーブル。 - 前記アルミニウム合金導体が、３００ＭＰａ以上の引張強度を有する、請求項１に記載のフラットケーブル。
- 前記アルミニウム合金導体が、３００ＭＰａ以上の引張強度を有する、請求項２に記載のフラットケーブル。
- 前記アルミニウム合金導体の厚さが、２０～２００μｍである、請求項１又は３に記載のフラットケーブル。
- 前記アルミニウム合金導体の厚さが、２０～２００μｍである、請求項２又は４に記載のフラットケーブル。
- 請求項１、３又は５に記載のフラットケーブルの製造方法であって、
前記３０００系アルミニウム合金又は５０００系アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金導体を作製する工程と、得られたアルミニウム合金導体を厚み方向の両側から絶縁樹脂で被覆する工程と、を有し、
前記アルミニウム合金導体を作製する工程が、
前記合金組成を有する３０００系アルミニウム合金素材又は５０００系アルミニウム合金素材を鋳造する鋳造工程と、
鋳造によって得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行う均質化熱処理工程と、
前記均質化熱処理工程後に、熱間圧延を行う熱間圧延工程と、
前記熱間圧延工程後、所定の加工率で冷間圧延を行う中間冷間圧延工程と、
前記中間冷間圧延後に、２００～５００℃、１～８時間の条件下で加熱を行う再結晶熱処理工程と、
前記再結晶熱処理工程後に、３０～９０％の加工率で最終冷間圧延を行う最終冷間圧延工程と、
を含む、フラットケーブルの製造方法。 - 請求項２、４又は６に記載のフラットケーブルの製造方法であって、
前記６０００系アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金導体を作製する工程と、得られたアルミニウム合金導体を厚み方向の両側から絶縁樹脂で被覆する工程と、を有し、
前記アルミニウム合金導体を作製する工程が、
前記合金組成を有する６０００系アルミニウム合金素材を鋳造する鋳造工程と、
鋳造によって得られた鋳塊に対して均質化熱処理を行う均質化熱処理工程と、
前記均質化熱処理工程後に、熱間圧延を行う熱間圧延工程と、
前記熱間圧延工程後、所定の加工率で冷間圧延を行う中間冷間圧延工程と、
前記中間冷間圧延後に、４００～６００℃、１～３０秒の条件下で固溶処理を行う溶体化熱処理工程と、
前記溶体化熱処理工程後に、１３０～２００℃、１～３０時間の条件下で最終熱処理を行う時効熱処理工程と、
前記時効熱処理工程後に、３０～９０％の加工率で最終冷間圧延を行う最終冷間圧延工程と、
を含む、フラットケーブルの製造方法。
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