(57)【要約】【課題】高い導電性および強度を有する導体、それを用いたケーブルを提供する。【解決手段】銅合金を含む導体であって、銅合金を構成する結晶粒は、所定の基準粒径より大きな粒径を有する第１の結晶粒群と、所定の基準粒径より小さな粒径を有する第２の結晶粒群と、を含み、第１の結晶粒群および第２の結晶粒群のそれぞれにおいて粒度分布の極大値を有する、導体である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅合金を含む導体であって、
前記銅合金を構成する結晶粒は、所定の基準粒径より大きな粒径を有する第１の結晶粒群と、前記所定の基準粒径より小さな粒径を有する第２の結晶粒群と、を含み、前記第１の結晶粒群および前記第２の結晶粒群のそれぞれにおいて粒度分布の極大値を有する、導体。
【請求項２】
前記第１の結晶粒群の粒度分布が、粒径２０μｍ以上の範囲に、極大値を有し、
前記第２の結晶粒群の粒度分布が、粒径１５μｍ以下の範囲に、極大値を有する、請求項１に記載の導体。
【請求項３】
前記第１の結晶粒群の粒度分布の極大値と、前記第２の結晶粒群の粒度分布の極大値と、の合計値が５０％以上である、請求項１又は２に記載の導体。
【請求項４】
前記第１の結晶粒群の粒度分布の極大値が、１０％以上であり、
前記第２の結晶粒群の粒度分布の極大値が、４０％以上である、請求項３に記載の導体。
【請求項５】
線状に伸長されることで形成され、伸長方向に垂直に切断した断面において、前記断面の径方向の中央領域に前記第１の結晶粒群が分布し、前記中央領域を囲む外周領域に前記第２の結晶粒群が分布する、請求項１〜４のいずれかに記載の導体。
【請求項６】
前記銅合金は不純物を含み、前記外周領域における前記不純物の濃度が、前記中央領域における前記不純物の濃度よりも高くなるように構成されている、請求項５に記載の導体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の導体と、前記導体の外周上に設けられる絶縁被覆と、を備える電線。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の導体と、前記導体の外周に設けられる絶縁被覆と、前記絶縁被覆の外周に設けられる保護被覆と、を備える、ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体、それを用いた電線およびケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
音響機器ケーブル等のケーブルには、伸線されることで形成された導体が用いられる。導体の材料には、例えば、タフピッチ銅（ＴＰＣ）、無酸素銅（ＯＦＣ）、純度９９．９９９９％（６Ｎ）の純銅（６Ｎ銅）、線形結晶状の無酸素銅（ＬＣ−ＯＦＣ）、単結晶状の無酸素銅（ＰＣＯＣＣ）等の銅合金が用いられている（例えば、特許文献１および特許文献２を参照）。
【０００３】
導体には、音響ケーブルを伝送する電気信号を出力した際の音質を向上させるため、高い導電性が要求されている。一般に、導体の導電性は、導体を構成する銅合金に含まれる不可避不純物（例えば、酸素や硫黄など）が少なく、銅合金を構成する結晶粒の粒径が大きいほど、高い傾向にある。ＴＰＣやＯＦＣ、６Ｎ銅、ＬＣ−ＯＦＣ、ＰＣＯＣＣ等では、この順に結晶粒の粒径が大きくなるので、６Ｎ銅、ＬＣ−ＯＦＣおよびＰＣＯＣＣは導電性に優れている。したがって、音響機器ケーブルの音質を向上させる観点からは、６Ｎ銅やＬＣ−ＯＦＣ、ＰＣＯＣＣ等が適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３６３６６８号公報
【特許文献２】特開平１０−２８０１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、導体には、高い導電性と共に、断線を抑制する観点から高い強度が要求されている。一般に、銅合金においては、銅合金を構成する結晶粒が小さくなるほど強度が向上し、結晶粒が大きくなるほど強度が低下することが知られている。
【０００６】
しかしながら、ＴＰＣやＯＦＣ、６Ｎ銅からなる導体は、高い導電性および強度を両立することが困難となっている。具体的には、ＴＰＣやＯＦＣからなる導体は、結晶粒が小さいため、導電性は低くなるが、強度は高くなる傾向がある。これに対して、６Ｎ銅からなる導体は、結晶粒が大きいため、導電性は高くなるが、強度は低くなる傾向がある。
【０００７】
一方、ＬＣ−ＯＦＣやＰＣＯＣＣからなる導体は、導体の伸長方向に長く伸びた結晶粒からなり、さらに加工ひずみが加わった硬銅線であるため、高い導電性および強度を両立することができる。しかしながら、ＬＣ−ＯＦＣ等からなる導体は、硬銅線であり、伸びが小さいため、破断しやすいといった問題がある。このＬＣ−ＯＦＣ等からなる導体を焼鈍して軟銅線とすることで伸びを改善することもできるが、焼鈍するとその特徴的な結晶組織が再結晶により崩壊して、信号伝送方向に結晶粒界が多数存在するＯＦＣとなってしまう。つまり、ＬＣ−ＯＦＣ等からなる導体では、軟銅線とすると、本来有する導電性が損なわれてしまう。
【０００８】
このように、ＴＰＣやＯＦＣ、６Ｎ銅、ＬＣ−ＯＦＣ、ＰＣＯＣＣ等からなる導体は、軟銅線として、高い導電性および強度を両立することが困難となっている。
【０００９】
本発明の目的は、上記課題に鑑みて成されたものであり、高い導電性および強度を有する導体、それを用いた電線およびケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、
銅合金を含む導体であって、前記銅合金を構成する結晶粒は、所定の基準粒径より大きな粒径を有する第１の結晶粒群と、前記所定の基準粒径より小さな粒径を有する第２の結晶粒群と、を含み、前記第１の結晶粒群および前記第２の結晶粒群のそれぞれにおいて粒度分布の極大値を有する、導体が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高い導電性および強度を有する導体、それを用いた電線およびケーブルが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る導体における伸長方向に垂直に切断した断面のＳＥＭ画像であり、（ｂ）は、（ａ）の模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る導体の粒度分布を示す図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る導体の粒度分布を示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る導体の粒度分布を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る導体の粒度分布を示す図である。
【図６】従来のＯＦＣからなる導体における伸長方向に垂直に切断した断面のＳＥＭ画像である。
【図７】従来のＯＦＣからなる導体の粒度分布を示す図である。
【図８】従来の６Ｎ銅からなる導体における伸長方向に垂直に切断した断面のＳＥＭ画像である。
【図９】従来の６Ｎ銅からなる導体の粒度分布を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る音響機器ケーブルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上述したように、従来の導体は、軟銅線として、高い導電性および強度を両立することが困難であった。この点につき、本発明者らは、軟銅線として、ＯＦＣおよび６Ｎ銅からなる導体のそれぞれについて、導体の銅合金を構成する結晶粒の粒度分布に着目し、検討を行った。
【００１４】
ＯＦＣからなる導体（直径０．１ｍｍ）について、伸長方向に垂直に切断した断面（以下、横断面ともいう）を図６に示す。図６から、ＯＦＣを構成する結晶粒について粒径を測定したところ、結晶粒の粒径が２μｍ以上５μｍ以下の範囲にあることが確認された。そして、ＯＦＣの結晶組織を構成する結晶粒の粒度分布を測定したところ、図７に示すように、ＯＦＣの粒度分布は、粒径２μｍ以上５μｍ以下の範囲に、１つの極大値を有することが確認された。このことから、ＯＦＣは、主に、粒径２μｍ以上５μｍ以下の範囲の結晶粒を含有して構成されており、その結晶組織には、粒径の小さな結晶粒が一様に分布していることが分かる。
【００１５】
６Ｎ銅からなる導体（直径０．１ｍｍ）について、横断面を図８に示す。図８から、６Ｎ銅を構成する結晶粒について粒径を測定したところ、結晶粒の粒径が８μｍ以上２０μｍ以下の範囲にあることが確認された。そして、６Ｎ銅の結晶組織を構成する結晶粒の粒度分布を測定したところ、図９に示すように、６Ｎ銅の粒度分布は、粒径８μｍ以上２０μｍ以下の範囲に、１つの極大値を有することが確認された。このことから、６Ｎ銅は、主に、粒径８μｍ以上２０μｍ以下の範囲の結晶粒を含有して構成されており、その結晶組織には、粒径の比較的大きな結晶粒が一様に分布していることが分かる。
【００１６】
上述したように、ＯＦＣは、結晶粒の粒径が小さいため、導電性が低くなってしまうものの、強度は高い傾向にある。一方、６Ｎ銅は、結晶粒の粒径が大きいため、導電性は高いものの、強度が低くなってしまう。つまり、銅合金においては、銅合金を構成する結晶粒の粒径によって、導電性および強度が異なっている。以下、結晶粒の粒径と導電性との関係、および結晶粒の粒径と強度との関係について具体的に説明する。
【００１７】
結晶粒の粒径と導電性との関係は、以下のようになっている。
一般に、銅合金は、銅の結晶粒から構成される結晶組織を有している。結晶粒の粒径が小さい場合、結晶組織は微細となり、反対に、結晶粒の粒径が大きい場合、結晶組織は粗大となる。結晶組織には、結晶粒と結晶粒との境界（いわゆる結晶粒界）が存在するが、微細な結晶組織では結晶粒界が多くなり、粗大な結晶組織では結晶粒界が少なくなる。この結晶粒界は、銅合金を伝送する電気信号を散乱して減衰させるため、銅合金の導電性を低下させる要因となる。したがって、ＯＦＣのような、結晶粒の粒径が小さく、微細な結晶組織を有する銅合金では、結晶粒界が多くなるため、導電性が低くなってしまう。一方、６Ｎ銅のような、結晶粒の粒径が大きく、粗大な結晶組織を有する銅合金では、結晶粒界が少なくなるため、導電性が高くなる。
【００１８】
また、結晶粒の粒径と強度との関係は、以下のようになっている。
銅合金を伸線加工して形成される導体においては、伸線加工の引張変形により、導体を構成する結晶粒が導体の伸長方向に延ばされ、導体の横断面における結晶粒の大きさが小さくなる。そして、引張変形に伴うひずみが結晶粒内に生じることとなる。その後、導体は、焼鈍等の熱エネルギーの付与により再結晶すると、結晶粒界を形成し、微小な結晶粒を形成する。ＯＦＣのような、結晶粒の粒径が小さく、微細な結晶組織を有する銅合金は、結晶粒界が多い状態で再結晶が終了するため、結晶粒径は比較的小さいままの状態となる。微細な結晶組織を有する銅合金は、強度が高くなる。一方、６Ｎ銅のような、結晶粒の粒径が大きく、粗大な結晶組織を有する銅合金は、再結晶により結晶粒が成長しやすく、再結晶後には結晶粒界が少なくなる。このため、粗大な結晶組織を有する銅合金は、強度が低くなる。なお、結晶粒の大きさと強度との関係は、ホールペッチの関係として、一般に知られている。
【００１９】
以上のことから、ＯＦＣや６Ｎ銅等は、結晶粒の粒度分布が１つの極大値のみを有しており、粒径の比較的大きな結晶粒および粒径の比較的小さな結晶粒のいずれか１つのみを含有して構成されている。このため、ＯＦＣや６Ｎ銅等は、粒径の大きな結晶粒および粒径の小さな結晶粒のいずれか１つの特性（導電性または強度）しか得られず、高い導電性および強度を両立することが困難であった。
【００２０】
そこで、本発明者らは、結晶粒の粒度分布が２つ以上の極大値を有するような、粒径の比較的大きな結晶粒と粒径の比較的小さな結晶粒とが混在する銅合金を形成し、検討を行った。その結果、この銅合金を含む導体によれば、それぞれの結晶粒による特性が得られ、高い導電性および強度を両立できることが見出された。本発明は、上記知見に基づき成されたものである。
【００２１】
＜本発明の一実施形態＞
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００２２】
（音響機器ケーブル）
本発明の一実施形態に係るケーブルの概略構成について説明する。なお、本実施形態では、ケーブルとして、音響機器ケーブルについて説明する。
【００２３】
音響機器ケーブル１は、図１０に示すように、導体１０を含む撚り導体２０と、撚り導体２０の外周上に設けられる絶縁被覆３０と、絶縁被覆３０の外周上に設けられる保護被覆４０と、を備える。撚り導体２０は、複数の導体１０を撚り合わせて形成される。絶縁被覆３０および保護被覆４０は、公知の樹脂から形成される。
【００２４】
（導体）
本実施形態の導体１０は、銅合金が線状に伸長されることで形成されている。導体１０は、伸長方向に垂直に切断した断面（以下、横断面ともいう）において、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、銅の結晶粒から構成される結晶組織を有している。導体１０の結晶組織を構成する結晶粒は、種々の粒径を有するが、所定の基準粒径より大きな粒径を有する第１の結晶粒群１１と、所定の基準粒径より小さな粒径を有する第２の結晶粒群１２とを含み、第１の結晶粒群１１および第２の結晶粒群１２のそれぞれにおいて粒度分布の極大値を有する。
【００２５】
ここで、粒度分布について説明する。本実施形態における粒度分布は、個数基準の粒度分布であり、結晶粒群が、どのような粒径の結晶粒を、どのような割合で含有しているか、を示す指標である。具体的には、粒度分布は、図２に示すように、横軸に結晶粒の粒径（任意単位ａ．ｕ．）を、縦軸に結晶粒の度数（個数比率（個数％））をとったものである。個数比率は、所定の粒径を有する結晶粒が全結晶粒に占める割合を示す。粒度分布においては、結晶粒群の粒径の分布によって、一定の粒径範囲で個数比率が高くなる山状に盛り上がった部分（ピーク）が形成される。このピークの頂点が極大値となる。結晶粒群が粒度分布の極大値を有する場合、結晶粒群が粒度分布のピークを有し、その結晶粒群では、ピークに対応した粒径を有する結晶粒の個数比率が大きくなる。
【００２６】
導体１０を構成する結晶粒の粒度分布は、図２に示すように、所定の基準粒径より大きな粒径を有する第１の結晶粒群１１と、所定の基準粒径より小さな粒径を有する第２の結晶粒群１２とのそれぞれが極大値を有している。すなわち、導体１０には、主に、第１の結晶粒群１１と、第２の結晶粒群１２と、が存在し、これらとは異なる粒径の他の結晶粒が微量に存在している。他の結晶粒は、例えば、第１の結晶粒群１１と第２の結晶粒群１２との中間の粒径を有する結晶粒を示す。なお、所定の基準粒径とは、例えば、導体１０を構成する結晶粒のうち、結晶粒の最小粒径と結晶粒の最大粒径との中央値を示す（図２〜５では基準粒径を破線で示す）。
【００２７】
第１の結晶粒群１１は、図２に示すように、粒度分布において、所定の基準粒径よりも粒径の大きい側にピークＰ１を有し、極大値を有している。ピークＰ１に対応した粒径を有する結晶粒を第１の結晶粒１１ａとすると、第１の結晶粒群１１は、所定の基準粒径より大きな粒径を有する第１の結晶粒１１ａを主に含有し、それ以外の粒径の結晶粒を微量に含有している。つまり、第１の結晶粒１１ａは、第１の結晶粒群１１に含まれる結晶粒に占める割合が大きく、個数比率が大きい。したがって、第１の結晶粒群１１は、粒径の比較的大きな第１の結晶粒１１ａを主に含有するため、導体１０の結晶組織における結晶粒界を低減して、導体１０の導電性を向上させることができる。
【００２８】
第２の結晶粒群１２は、図２に示すように、粒度分布において、所定の基準粒径よりも粒径の小さい側にピークＰ２を有し、極大値を有している。ピークＰ２に対応した粒径を有する結晶粒を第２の結晶粒１２ａとすると、第２の結晶粒群１２は、所定の基準粒径より小さな粒径を有する第２の結晶粒１２ａを主に含有し、それ以外の粒径の結晶粒を微量に含有している。つまり、第２の結晶粒１２ａは、第２の結晶粒群１２に含まれる結晶粒に占める割合が大きく、個数比率が大きい。したがって、第２の結晶粒群１２は、粒径の比較的小さな第２の結晶粒１２ａを主に含有するため、導体１０の強度を向上させることができる。また、導体１０の結晶組織における結晶粒界を増加させて、導体１０における加工ひずみを分散により低減することができるため、導体１０を屈曲させたときの断線を抑制することができる。
【００２９】
第１の結晶粒群１１および第２の結晶粒群１２は、図１（ｂ）に示すように混在して分布している。具体的には、粒径の大きな第１の結晶粒群１１が横断面の径方向の中央領域１３に分布し、粒径の小さな第２の結晶粒群１２が中央領域１３を囲む外周領域１４に分布している。中央領域１３は、粒径の大きな第１の結晶粒群１１から構成されるため、結晶粒界が比較的少ない。一方、外周領域１４は、粒径の小さな第２の結晶粒群１２から構成されるため、結晶粒界が比較的多い。このように、導体１０は、中央領域１３では結晶粒界が比較的少なく、外周領域１４では結晶粒界が比較的多くなるように構成されている。結晶粒界が多いほど電気信号が減衰しやすくなることから、導体１０の中央領域１３（内部）では電気信号の減衰が小さく、外周領域１４（表面）では電気信号の減衰が大きくなる。このような導体１０を音響機器ケーブル１に用いることで、音響機器ケーブル１の音質をより向上させることができる。なお、第１の結晶粒群１１は、主に中央領域１３に分布しているが、外周領域１４に微量に分布していてもよい。また同様に、第２の結晶粒群１２は、主に外周領域１４に分布しているが、中央領域１３に微量に分布していてもよい。
【００３０】
導体１０を構成する銅合金は不純物を含み、外周領域１４における不純物の濃度が、中央領域１３における不純物の濃度よりも高くなるように構成されている。この不純物は、後述するように、銅合金に含まれる不可避不純物と添加元素との反応により生成する析出物（晶出物）である。この晶出物が中央領域１３よりも外周領域１４に多く分布することによって、中央領域１３には、粒径の大きな第１の結晶粒群１１が分布し、外周領域１４には、粒径の小さな第２の結晶粒群１２が分布することになる。
【００３１】
外周領域１４は、導体１０の表面から導体１０の外径の５％以上２０％以下の深さの領域であることが好ましい。例えば、導体１０の外径が１００μｍの場合、外周領域１４は、導体１０の表面から５μｍ以上２０μｍ以下の深さの領域である。
【００３２】
本実施形態において、第１の結晶粒群１１の粒度分布は、好ましくは、粒径２０μｍ以上の範囲に、より好ましくは粒径２５μｍ以上１００μｍ以下の範囲に、極大値を有し、第２の結晶粒群１２の粒度分布は、好ましくは、粒径１５μｍ以下の範囲に、より好ましくは粒径３μｍ以上１０μｍ以下の範囲に、極大値を有する。これにより、第１の結晶粒群１１は、結晶粒界をより低減することで導体１０の導電性を向上できる。また、第２の結晶粒群１２は、結晶粒界をより増加させることで導体１０の強度を向上できる。すなわち、第１の結晶粒群１１および第２の結晶粒群１２のそれぞれが、上記粒径の範囲に極大値を有することにより、それぞれの結晶粒群により得られる導電性および強度をさらに向上させることができる。
【００３３】
また、本実施形態において、第１の結晶粒群１１の粒度分布の極大値と、第２の結晶粒群１２の粒度分布の極大値との合計値が、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上９０％以下である。それぞれの極大値は、第１の結晶粒群１１に含まれる第１の結晶粒１１ａの個数比率、および第２の結晶粒群１２に含まれる第２の結晶粒１２ａの個数比率を示す。極大値が高くなると、第１の結晶粒１１ａの個数比率および第２の結晶粒１２ａの個数比率が大きくなる。それぞれの粒度分布の極大値の合計値を上記範囲内とすることにより、導体１０に含まれる全結晶粒に占める第１の結晶粒１１ａおよび第２の結晶粒１２ａの割合を向上させることができる。つまり、第１の結晶粒１１ａや第２の結晶粒１２ａ以外の結晶粒、例えば、第１の結晶粒１１ａと第２の結晶粒１２ａとの中間の粒径を有する他の結晶粒などの個数比率を低減することができる。したがって、第１の結晶粒群１１および第２の結晶粒群１２により得られる導電性および強度をさらに向上させることができる。
【００３４】
また、本実施形態において、第１の結晶粒群１１の粒度分布の極大値は、好ましくは１０％以上４０％以下であり、第２の結晶粒群１２の粒度分布の極大値は、好ましくは４０％以上９０％以下である。これにより、これらの極大値の合計値を５０％以上とすることができ、それぞれの結晶粒群により得られる導電性および強度をさらに向上させることができる。
【００３５】
また、本実施形態において、第１の結晶粒群１１および第２の結晶粒群１２のそれぞれのピーク幅は、好ましくは、ピークにおける粒径を中心に±３０％の粒径範囲内、より好ましくは、±１０％の粒径範囲内である。ピーク幅が上記範囲内であると、ピークの幅が狭く、急峻なピークとなる。つまり、それぞれの結晶粒群における結晶粒の粒径のバラつきがより低減される。これにより、それぞれの結晶粒群により得られる導電性および強度をさらに向上させることができる。
【００３６】
導体１０を構成する銅合金は、母材である銅と、添加元素とを含み、残部が不可避不純物である。
【００３７】
銅としては、不純物が少ないものであれば特に限定されず、例えば、低酸素銅（ＬＯＣ）や無酸素銅（ＯＦＣ）などを用いることができる。
【００３８】
添加元素としては、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃａ、Ｖ、Ｎｉ、ＭｎおよびＣｒから選択される少なくとも１種を用いることが好ましい。これら添加元素は、銅に含まれる不可避不純物（酸素や硫黄など）を低減し、銅合金を高純度化させる。なお、例えば添加元素としてＴｉを用いる場合、ＴｉＯ、ＴｉＯ２、ＴｉＳ、Ｔｉ−Ｏ−Ｓ結合を有する化合物、又はこれらの凝集物が生成する。これらの化合物、又は凝集物は、銅合金中に分散している。
【００３９】
添加元素の含有量は、特に限定されないが、好ましくは４ｍａｓｓ  ｐｐｍ以上５５ｍａｓｓ  ｐｐｍ以下、より好ましくは４ｍａｓｓ  ｐｐｍ以上３７ｍａｓｓ  ｐｐｍ以下、さらに好ましくは４ｍａｓｓ  ｐｐｍ以上２５ｍａｓｓ  ｐｐｍ以下である。このような含有量とすることにより、不可避不純物を低減することができる。具体的には、不可避不純物として硫黄の含有量が、好ましくは３ｍａｓｓ  ｐｐｍ以上１２ｍａｓｓ  ｐｐｍ以下となる。また、不可避不純物として酸素の含有量が、好ましくは２ｍａｓｓ  ｐｐｍより大きく３０ｍａｓｓ  ｐｐｍ以下となる。
【００４０】
導体１０の外径は、特に限定されないが、０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４１】
（導体の製造方法）
次に、上述の導体１０の製造方法について説明する。
【００４２】
（鋳塊形成工程）
まず、銅として、例えば酸素濃度２０ｍａｓｓ  ｐｐｍ以下の低酸素銅を準備する。この銅を例えば１１００℃以上１３２０℃以下の温度で溶融し、銅溶湯を形成する。続いて、銅溶湯に、例えば、添加元素であるＴｉを４ｍａｓｓ  ｐｐｍ以上５５ｍａｓｓ  ｐｐｍ以下添加して、銅合金の溶湯を形成する。このとき、Ｔｉと銅中に含まれる不可避不純物（硫黄Ｓや酸素Ｏ２など）とが反応することで、ＴｉＳ、ＴｉＯ２又はＴｉ−Ｏ−Ｓ化合物などの晶出物が生成する。これにより、銅中の不可避不純物が低減される。なお、晶出物は、銅合金の溶湯中に分散している。続いて、銅合金の溶湯を鋳型に注ぎ込み、冷却固化することで、銅合金の鋳塊を形成する。なお、溶銅の温度は、高いとブローホールが多くなり、導体とした場合にその表面に傷が発生すると共に結晶粒の大きさが大きくなる傾向にあるので、１３２０℃以下に制御することが好ましい。また、溶銅の温度を１１００℃以上に制御する理由は、銅が固まりやすく、製造が安定しないことが理由であるものの、溶銅の温度は可能な限り低い温度とすることが好ましい。
【００４３】
（圧延工程）
次に、銅合金の鋳塊に熱間圧延を行うことで、例えば外径８ｍｍの圧延材を形成する。圧延材を形成する際の熱間圧延では、通常の温度（６００℃〜９５０℃）よりも低い温度（５５０℃〜８８０℃）で行うことが好ましい。この熱間圧延により、圧延材を構成する銅合金中に転位を導入し、転位上への不可避不純物である硫黄の析出を促進させる。また同時に、圧延材を構成する銅合金中に分散する晶出物を核として、その核への硫黄の析出を促進させる。これにより、銅合金に含まれる不可避不純物をさらに低減できる。例えば、硫黄の含有量を３ｍａｓｓ  ｐｐｍ以上１２ｍａｓｓ  ｐｐｍ以下、酸素の含有量を２ｍａｓｓ  ｐｐｍより大きく３０ｍａｓｓ  ｐｐｍ以下の範囲に低減することができる。なお、本発明では、固溶限をより小さくすることを目的として、熱間圧延の温度を、最初の圧延ロールにおいて８８０℃以下に設定し、最終圧延ロールにおいて５５０℃以上に設定することが好ましい。最終圧延ロールにおける温度を５５０℃以上に設定する理由は、５５０℃未満の温度では、得られるワイヤロッドの傷が多くなり、製造される銅導体を製品として扱うことができないおそれがあるためである。このような温度設定にすることで、銅合金のマトリックスの純度が向上し、導電率の向上や硬さの低減を図ることができる。
【００４４】
なお、本発明では、圧延材を作製するまでの工程において連続鋳造圧延法を用いることができる。このとき、ベース材である銅（純銅）は、シャフト炉で溶解された後、還元状態で桶に流すことが好ましい。すなわち、還元ガス（例えばＣＯガス）雰囲気下において、硫黄濃度、チタン濃度および酸素濃度を制御しつつ鋳造すると共に、材料に圧延加工を施すことにより、ワイヤロッドを安定的に製造することが好ましい。
【００４５】
（伸線工程）
次に、圧延材を伸線ダイスに挿通させて伸線する。伸線ダイスは、導入部と、導入部より径の小さな伸線部と、出口部とを備えている。圧延材は、伸線ダイスの導入部から伸線ダイス内に導入され、伸線部において伸線前の外径より小さな外径に加工されて、出口部から引き出される。本実施形態においては、圧延材を、複数の伸線ダイスを用いて複数パスで伸線することにより、圧延材の外径を順次細径化して、伸線材を形成する。具体的には、外径８ｍｍの圧延材を複数の伸線ダイスにより細径化し、例えば外径０．１ｍｍの伸線材を形成する。得られた伸線材は、伸線による引張変形のため、結晶粒が伸長方向に長く伸びた結晶組織を有している。
【００４６】
伸線工程において、圧延材を伸線して伸線材を形成する際の加工度を、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上９９．９％以下とする。加工度を高くする場合、圧延材を伸線しているときに断線してしまうため、適宜中間熱処理を行ってもよい。なお、加工度とは、圧延材（伸線前の銅合金）の断面積に対する伸線材（伸線後の銅合金）の断面積の比率を示す。複数の伸線ダイスにより複数パスで圧延材を伸線する場合、加工度が上記範囲内となるように各伸線ダイスでの加工度を調整するとよい。
【００４７】
伸線加工される圧延材には、上述の銅合金の溶湯を形成した際に生成する晶出物（添加元素のＴｉと不可避不純物との化合物）が分散している。晶出物は、後述する再結晶工程において、結晶粒の再結晶による結晶成長を阻害し、結晶粒の粒径の増加を抑制する作用を有している。本実施形態では、伸線工程において、晶出物を含む圧延材を８０％以上の高い加工度で伸線加工することにより、伸線材を形成している。高い加工度で形成される伸線材は、晶出物が中央領域よりも外周領域に多く分布するように構成される。つまり、伸線材は、外周領域は中央領域よりも晶出物の濃度が高くなるように形成される。このような伸線材では、再結晶の際、中央領域に分布する結晶粒は、晶出物の濃度が低いため、結晶成長しやすい。一方、外周領域に分布する結晶粒は、晶出物の濃度が高いため、結晶成長しにくい。このため、再成長の際、中央領域に分布する結晶粒は大きくなりやすいが、外周領域に分布する結晶粒は大きくなりにくい。
【００４８】
（再結晶工程）
次に、伸線材を加熱（焼鈍）し、伸線材を構成する銅合金の結晶組織を再結晶させることで、例えば、外径０．１ｍｍの導体１０を形成する。伸線材を構成する銅合金は、焼鈍により、その結晶組織が再結晶する。再結晶により、銅合金中の結晶粒は結晶成長し、結晶粒の粒径が大きくなる。この結果、導体１０では、伸線材と比較して、結晶粒の粒径が大きくなる。ただし、上述したように、伸線材は、晶出物の濃度が中央領域１３よりも外周領域１４が高くなるように形成されており、結晶成長による結晶粒の粒径の増加が領域によって異なっている。すなわち、晶出物の濃度が低い中央領域１３では、結晶粒が結晶成長しやすいため、粒径の比較的大きな結晶粒（第１の結晶粒群１１）が形成される。一方、晶出物の濃度が高い外周領域１４では、結晶粒が結晶成長しにくいため、粒径の比較的小さな結晶粒（第２の結晶粒群１２）が形成される。この結果、導体１０は、図１（ｂ）に示すように、粒径の比較的大きな第１の結晶粒群１１が中央領域１３に分布し、粒径の比較的小さな第２の結晶粒群１２が外周領域１４に分布する結晶組織を有する。なお、再結晶の加熱温度は、例えば２００℃以上６００℃以下とすることが好ましい。また、加熱時間は、例えば１０秒以上１時間以下とすることが好ましい。
【００４９】
（本実施形態に係る効果）
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。
【００５０】
（ａ）本実施形態によれば、導体１０は、銅合金からなり、銅合金を構成する結晶粒は、所定の基準粒径より大きな粒径を有する第１の結晶粒群１１と、所定の基準粒径より小さな粒径を有する第２の結晶粒群１２とを含み、第１の結晶粒群１１および第２の結晶粒群１２のそれぞれにおいて粒度分布の極大値を有する。すなわち、導体１０は、主に、粒径の比較的大きな第１の結晶粒群１１と、粒径の比較的小さな第２の結晶粒群１２とが混在して構成されている。第１の結晶粒群１１によれば、導体１０中の結晶粒界を低減するため、導体１０の導電性を向上させることができる。一方、第２の結晶粒群１２によれば、導体１０中の結晶粒界を増加させるため、導体１０中の加工ひずみを分散させて、導体１０の強度を向上させることができる。したがって、本実施形態の導体１０によれば、第１の結晶粒群１１および第２の結晶粒群１２を含有することにより、高い導電性および強度を両立することができる。
【００５１】
（ｂ）本実施形態によれば、第１の結晶粒群１１の粒度分布が、好ましくは粒径２０μｍ以上の範囲に、より好ましくは粒径２５μｍ以上１００μｍ以下の範囲に極大値を有し、第２の結晶粒群１２の粒度分布が、好ましくは粒径１５μｍ以下の範囲に、より好ましくは粒径３μｍ以上１０μｍ以下の範囲に極大値を有する。これにより、それぞれの結晶粒群により得られる導電性および強度をさらに向上させることができる。
【００５２】
（ｃ）本実施形態によれば、第１の結晶粒群１１の粒度分布の極大値と第２の結晶粒群１２の粒度分布の極大値との合計値が、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上９０％以下である。極大値の合計値が高いほど、第１の結晶粒群１１のピークＰ１を構成する第１の結晶粒１１ａの個数比率と、第２の結晶粒群１２のピークＰ２を構成する第２の結晶粒１２ａの個数比率と、の合計が大きくなる。つまり、導体１０に含まれる全結晶粒に占める第１の結晶粒１１ａおよび第２の結晶粒１２ａの割合を向上させることができる。これにより、第１の結晶粒１１ａおよび第２の結晶粒１２ａとは粒径の異なる結晶粒、例えば、第１の結晶粒１１ａと第２の結晶粒１２ａとの中間の粒径を有する他の結晶粒などの個数比率を低減することができる。したがって、それぞれの結晶粒群により得られる導電性および強度をさらに向上させることができる。
【００５３】
（ｄ）本実施形態によれば、第１の結晶粒群１１の粒度分布の極大値は、好ましくは１０％以上５０％以下であり、第２の結晶粒群１２の粒度分布の極大値は、好ましくは４０％以上９０％以下である。これにより、これらの極大値の合計値を５０％以上とすることができ、それぞれの結晶粒群により得られる導電性および強度をさらに向上させることができる。
【００５４】
（ｅ）本実施形態によれば、第１の結晶粒群１１の粒度分布が極大値となる粒径と、第２の結晶粒群１２の粒度分布が極大値となる粒径と、の差が、好ましくは、５μｍ以上７５μｍ以下である。これにより、導体１０を構成する銅合金の結晶組織内での結晶粒群の粒径の隔たりが大きくなり、それぞれの結晶粒群により得られる導電性および強度をさらに向上させることができる。
【００５５】
（ｆ）本実施形態によれば、導体１０では、中央領域１３に粒径の大きな第１の結晶粒群１１が分布し、中央領域１３を囲む外周領域１４に粒径の小さな第２の結晶粒群１２が分布することが好ましい。中央領域１３は、粒径の大きな第１の結晶粒群１１から構成されるため、結晶粒界が比較的少ない。一方、外周領域１４は、粒径の小さな第２の結晶粒群１２から構成されるため、結晶粒界が比較的多い。このように、導体１０は、中央領域１３では結晶粒界が比較的少なく、外周領域１４では結晶粒界が比較的多くなるように構成されている。結晶粒界が多いほど電気信号が減衰しやすくなることから、導体１０において、中央領域１３（内部）では電気信号の減衰が小さく、外周領域１４（表面）では電気信号の減衰が大きくなる。このような導体１０を音響機器ケーブル１に用いることにより、音響機器ケーブル１の音質をより向上させることができる。以下、この点について具体的に説明する。
【００５６】
一般に、音響機器ケーブルの導体には、低音域から高音域までの周波数帯域を有する電気信号が伝送する。電気信号は、周波数の違いにより、導体中を伝送する領域が異なっている。すなわち、低周波数（低音域）の電気信号は、導体全体を伝送するが、より抵抗の小さい導体の内部（中央領域）に集中して伝送する。一方、高周波数（高音域）の電気信号は、表皮効果のため、導体の表面（外周領域）に集中して伝送する。
上述した導体１０に電気信号が伝送する場合、電気信号のうち、低周波数（低音域）の電気信号は、結晶粒界の比較的少ない中央領域１３を伝送するため、減衰しにくい。一方、高周波数（高音域）の電気信号は、結晶粒界の比較的多い外周領域１４を伝送するため、大きく減衰することになる。すなわち、上述の導体１０によれば、電気信号のうち、高音域の電気信号を減衰してフィルタリングすることができる。したがって、このような導体１０を音響機器ケーブル１に用いることにより、高音域の電気信号をフィルタリングし、高音域と、高音域と比較して聴き取りにくい低音域とのバランスを取ることができる。
【００５７】
（ｇ）本実施形態によれば、音響機器ケーブル１は、上述の導体１０と、導体１０の外周上に設けられる絶縁被覆３０と、絶縁被覆３０の外周上に設けられる保護被覆４０と、を備える。音響機器ケーブル１は、高い導電性および強度を有する導体１０を備えるため、伝送した電気信号を出力した際の音質に優れる上、断線しにくい。さらに、音響機器ケーブル１によれば、高音域をフィルタリングすることで、高音域と低音域とのバランスを調整することができる。
【００５８】
＜他の実施形態＞
上述の実施形態では、導体１０の粒度分布の一例として図２を開示するが、本発明はこれに限定されない。図２では、第２の結晶粒群１２の極大値が第１の結晶粒群１１の極大値よりも高く、強度を向上させる第２の結晶粒群１２の個数比率が相対的に大きい粒度分布を示している。この場合、導体１０では、強度を相対的に向上させることができる。本発明においては、第１の結晶粒群１１および第２の結晶粒群１２の個数比率を適宜変更することが可能であり、例えば、図３のような粒度分布とすることもできる。図３の場合、導電性を向上させる第１の結晶粒群１１の個数比率を相対的に大きくしており、導体１０では、導電性を相対的に向上させることができる。このように、本発明においては、導体１０において、第１の結晶粒群１１および第２の結晶粒群１２の個数比率を調整することにより、導電性と強度とを制御することができる。例えば、第１の結晶粒群１１の粒度分布の極大値と第２の結晶粒群１２の粒度分布の極大値との比率を、１：９〜５：４に適宜変更することができる。
【００５９】
また、図２では、第１の結晶粒群１１および第２の結晶粒群１２のそれぞれが粒度分布の極大値を１つずつ有する場合を示すが、極大値の数は限定されない。例えば、図４に示すように、第１の結晶粒群１１が２つの極大値を有してもよい。
【００６０】
また、図２では、第１の結晶粒群１１の粒度分布の極大値と第２の結晶粒群１２の粒度分布の極大値との差が大きい場合を示すが、図５に示すように、それぞれの極大値の差が小さく、それぞれの結晶粒群のピークが一部互いに重なりあってもよい。本発明においては、主に第１の結晶粒群１１および第２の結晶粒群１２を含有し、これらの結晶粒群が混在していれば、導体１０の導電性および強度を両立することができる。
【００６１】
また、上述の実施形態では、所定の基準粒径として、結晶粒の最小粒径と結晶粒の最大粒径との中央値の場合について説明したが、基準粒径は、導体に要求される特性（導電性および強度）に応じて適宜変更することができる。例えば、基準粒径を上記粒径の中央値よりも大きくすることにより、導体１０の導電性を向上させることができる。一方、基準粒径を上記粒径の中央値よりも小さくすることにより、導体１０の強度を向上させることができる。
【００６２】
また、上述の実施形態では、粒径の比較的大きな第１の結晶粒群１１が中央領域１３に分布し、粒径の比較的小さな第２の結晶粒群１２が外周領域１４に分布する場合について説明したが、結晶粒の分布はこれに限定されない。例えば、第１の結晶粒群１１および第２の結晶粒群１２の分布を、上述の分布と反転させてもよい。すなわち、導体１０は、第１の結晶粒群１１が外周領域１４に分布し、第２の結晶粒群１２が中央領域１３に分布するような結晶組織を有してもよい。このような導体１０によれば、低周波数の電気信号を減衰させて伝送する一方、高周波数の電気信号を減衰により大きく損失させることなく伝送することができる。したがって、導体１０は、音響機器ケーブル１に用いたとき、低音域をフィルタリングすることができる。
【００６３】
また、上述の実施形態では、導体１０の横断面の形状が円形の場合について説明したが、導体１０の横断面の形状を、例えば、矩形状としてもよい。
【００６４】
また、上述の実施形態では、本発明の導体１０を複数撚り合わせた撚り導体の場合について説明したが、本発明の導体１０と他の汎用的な導体とを組み合わせてもよい。また上述の実施形態では、複数の導体１０を撚り合わせた撚り導体を用いた場合について説明したが、１本の導体１０を用いてもよい。
【００６５】
また、上述の実施形態では、導体１０を音響機器ケーブルに用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、映像機器ケーブルに用いることもできる。また、導体１０を電線に用いることもできる。
【００６６】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
【００６７】
［付記１］
本発明の一態様によれば、
銅合金を含む導体であって、
前記銅合金を構成する結晶粒は、所定の基準粒径より大きな粒径を有する第１の結晶粒群と、前記所定の基準粒径より小さな粒径を有する第２の結晶粒群と、を含み、前記第１の結晶粒群および前記第２の結晶粒群のそれぞれにおいて粒度分布の極大値を有する、導体が提供される。
【００６８】
［付記２］
付記１の導体であって、好ましくは、
前記第１の結晶粒群の粒度分布が、粒径２０μｍ以上の範囲に、極大値を有し、
前記第２の結晶粒群の粒度分布が、粒径１５μｍ以下の範囲に、極大値を有する。
【００６９】
［付記３］
付記１又は２の導体であって、好ましくは、
前記第１の結晶粒群の粒度分布の極大値と、前記第２の結晶粒群の粒度分布の極大値と、の合計値が５０％以上である。
【００７０】
［付記４］
付記３の導体であって、好ましくは、
前記第１の結晶粒群の粒度分布の極大値が、１０％以上であり、
前記第２の結晶粒群の粒度分布の極大値が、４０％以上である。
【００７１】
［付記５］
付記１〜４のいずれかの導体であって、好ましくは、
線状に伸長されることで形成され、伸長方向に垂直に切断した断面において、前記断面の径方向の中央領域に前記第１の結晶粒群が分布し、前記中央領域を囲む外周領域に前記第２の結晶粒群が分布する。
【００７２】
［付記６］
付記５の導体であって、好ましくは、
前記銅合金は不純物を含み、前記外周領域における前記不純物の濃度が、前記中央領域における前記不純物の濃度よりも高くなるように構成されている。
【００７３】
［付記７］
付記１〜６のいずれかの導体と、前記導体の外周上に設けられる絶縁被覆と、を備える電線が提供される。
【００７４】
［付記８］
付記１〜６のいずれかの導体と、前記導体の外周に設けられる絶縁被覆と、前記絶縁被覆の外周に設けられる保護被覆と、を備える、ケーブルが提供される。
【符号の説明】
【００７５】
１  音響機器ケーブル
１０  導体
１１  第１の結晶粒群（１１ａ  第１の結晶粒）
１２  第２の結晶粒群（１２ａ  第２の結晶粒）
１３  中央領域
１４  外周領域
２０  撚り導体
３０  絶縁被覆
【図２】
2015162301.tif 000003
【図３】
2015162301.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
2015162301.tif 000009
【図１】
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【図６】
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【図８】
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