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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-24
(45)【発行日】2025-01-08
(54)【発明の名称】刃物
(51)【国際特許分類】
B26B 9/00 20060101AFI20241225BHJP
【ＦＩ】
B26B9/00 A
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2021021491
(22)【出願日】2021-02-15
(65)【公開番号】P2022100186
(43)【公開日】2022-07-05
【審査請求日】2023-08-25
(31)【優先権主張番号】P 2020213830
(32)【優先日】2020-12-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000004547
【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000497
【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】茂木 淳
(72)【発明者】
【氏名】安部 快彦
(72)【発明者】
【氏名】勝 祐介
【審査官】須中 栄治
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２００９／０２４１３５２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１７／１３８７９２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１１１２０３９１９（ＣＮ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／０３５４８８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－００８０７４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２６Ｂ１／００－１１／００
Ｂ２６Ｂ２３／００－２９／０６
Ｂ２４Ｂ３／００－３／６０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも刃先に硬質粒子が分布している刃物であって、前記硬質粒子の少なくとも一部は、炭化タングステン粒子、あるいは炭化チタン及び炭窒化チタンから選ばれる一種類以上の粒子であり、
前記硬質粒子の結晶粒径Ａは、０．４μｍ以上２．０μｍ以下であり、
前記刃先は、少なくとも超硬合金又はサーメットからなり、前記刃先において、前記硬質粒子が金属相によって結合されており、
前記金属相は鉄族元素を含有し、
前記刃先の二乗平均平方根高さＲｑ（μｍ）と、前記硬質粒子の結晶粒径Ａ（μｍ）とが、
０．７≦Ｒｑ／Ａ≦２．５を満たす、刃物。
【請求項2】
包丁である、請求項１に記載の刃物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、刃物に関する。
【背景技術】
【0002】
一般家庭や料亭、食堂などでは、鋼製の包丁が広く使用されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０００－１８９６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
料理用の包丁等の刃物に求められる性能として、切れ味と、切れ味の持続性がある。特許文献１に示されるような鋼などの鉄系金属を主体とする刃物は、切れ味を高めるために、刃先が極めて鋭い角度にされることがある。しかし、硬度が低いため、刃先の摩耗が進行しやすく、切れ味の持続性に劣る課題がある。
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、切れ味と、切れ味の持続性が共に良好な刃物を提供することを目的とする。本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、切れ味と、切れ味の持続性が共に良好な刃物を提供することを目的とする。本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【0005】
〔１〕少なくとも刃先に硬質粒子が分布している刃物であって、
前記刃先の二乗平均平方根高さＲｑ（μｍ）と、前記硬質粒子の結晶粒径Ａ（μｍ）とが、
０．１≦Ｒｑ／Ａ≦２．５を満たす、刃物。
前記刃先の二乗平均平方根高さＲｑ（μｍ）と、前記硬質粒子の結晶粒径Ａ（μｍ）とが、
０．１≦Ｒｑ／Ａ≦２．５を満たす、刃物。
【発明の効果】
【0006】
本開示の刃物は、切れ味と、切れ味の持続性が共に良好である。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
ここで、本開示の望ましい例を示す。
〔２〕前記硬質粒子の少なくとも一部は炭化タングステン粒子である、〔１〕に記載の刃物。
〔２〕前記硬質粒子の少なくとも一部は炭化タングステン粒子である、〔１〕に記載の刃物。
【0009】
〔３〕前記硬質粒子の少なくとも一部は、炭化チタン及び炭窒化チタンから選ばれる一種類以上の粒子である、〔１〕または〔２〕に記載の刃物。
【0010】
〔４〕少なくとも前記刃先において、前記硬質粒子は金属相によって結合されており、
前記金属相は鉄族元素を含有する、〔１〕から〔３〕のいずれか一項に記載の刃物。
前記金属相は鉄族元素を含有する、〔１〕から〔３〕のいずれか一項に記載の刃物。
【0011】
〔５〕包丁である、〔１〕から〔４〕のいずれか一項に記載の刃物。
【0012】
以下、本開示を詳しく説明する。なお、本明細書において、数値範囲について「～」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「１０～２０」という記載では、下限値である「１０」、上限値である「２０」のいずれも含むものとする。すなわち、「１０～２０」は、「１０以上２０以下」と同じ意味である。
【0013】
本実施形態の刃物として、包丁１を例示する（図１参照）。包丁１は、刀身３と柄９を備えている。刀身３は、刃の付いている刃先５を備えている。刃先５の先端部分は、切っ先７とされ、薄い食材等を細かく切る場合等に使用される。刃先５の柄９（ハンドル）に近い部分は、刃元１１とされ、皮むき等の繊細な作業に使用される。刃元１１の柄９側に位置し、刃先５の柄９側の終点部分は、あご１３とされ、じゃがいもの芽取り等に使用される。
包丁１の背部分、すなわち、刀身３の背部分は、峰１５とされ、手で押さえる部位として使用されるほか、鱗取り等に使用される。
包丁１の背部分、すなわち、刀身３の背部分は、峰１５とされ、手で押さえる部位として使用されるほか、鱗取り等に使用される。
【0014】
包丁１は、少なくとも刃先５に硬質粒子が分布している。刀身３全体に硬質粒子が分布していてもよい。刃先５に硬質粒子が分布している構成によれば、切れ味の持続性を向上できる。
硬質粒子の分布態様は特に限定されないが、少なくとも一部の硬質粒子は刃先５の表面に露出していることが好ましい。
硬質粒子の分布態様は特に限定されないが、少なくとも一部の硬質粒子は刃先５の表面に露出していることが好ましい。
【0015】
包丁１は、刃先５の二乗平均平方根高さＲｑ（μｍ）と、硬質粒子の結晶粒径Ａ（μｍ）とが、０．１≦Ｒｑ／Ａ≦２．５を満たす。
Ｒｑ／Ａは、切れ味の向上の観点から、０．５以上が好ましく、０．７以上がより好ましい。Ｒｑ／Ａは、切れ味の持続性の向上の観点から、２．０以下が好ましく、１．５以下がより好ましい。これらの観点から、包丁１は、０．５≦Ｒｑ／Ａ≦２．０を満たすことがより好ましく、０．７≦Ｒｑ／Ａ≦１．５を満たすことが更に好ましい。
Ｒｑ／Ａは、切れ味の向上の観点から、０．５以上が好ましく、０．７以上がより好ましい。Ｒｑ／Ａは、切れ味の持続性の向上の観点から、２．０以下が好ましく、１．５以下がより好ましい。これらの観点から、包丁１は、０．５≦Ｒｑ／Ａ≦２．０を満たすことがより好ましく、０．７≦Ｒｑ／Ａ≦１．５を満たすことが更に好ましい。
【0016】
刃先５の二乗平均平方根高さＲｑは、次のようにして測定される。測定には、表面形状測定装置（ＡＬＩＣＯＮＡ社製、ＩＮＦＩＮＩＴＥ ＦＯＣＵＳ）を用いることができる。まず、刃付けをした刀身３を、刃先５を上向きにセットする。刃先５を刃先５の延在方向に３００μｍをスキャン後、断面粗さ解析を行って二乗平均平方根高さを測定する。この測定を刃先５の延在方向に間隔を空けて５か所で行い、その平均値を刃先５の二乗平均平方根高さＲｑとして算出する。このようにして算出されたＲｑは、刃先５を刀身３の厚さ方向から見たときの、刃先５の輪郭の凹凸（ジグザグ）度合を評価する指標となる。
刃先５の二乗平均平方根高さＲｑは、特に限定されない。刃先５の二乗平均平方根高さＲｑは、例えば、０．１μｍ以上２．４μｍ以下とすることができる。
なお、刃先５の二乗平均平方根高さＲｑは、刃付けの際の砥石の砥石粒度及び砥石回転速度を変更して、調整できる。
刃先５の二乗平均平方根高さＲｑは、特に限定されない。刃先５の二乗平均平方根高さＲｑは、例えば、０．１μｍ以上２．４μｍ以下とすることができる。
なお、刃先５の二乗平均平方根高さＲｑは、刃付けの際の砥石の砥石粒度及び砥石回転速度を変更して、調整できる。
【0017】
硬質粒子の結晶粒径Ａは、次のようにして測定される。刃先５の任意の箇所から□１０ｍｍの試験片をワイヤー放電加工機で切り出す。試験片を鏡面研磨後、エッチング処理を施し、電界放射型走査顕微鏡（ＦＥ-ＳＥＭ）にて１０，０００倍で画像を取得する。得られた画像中の□２５μｍの領域においてインターセプト法で硬質粒子の結晶粒径を求める。画像取得は任意の５か所で行い、その平均値を硬質粒子の結晶粒径Ａとする。
硬質粒子の結晶粒径Ａは、特に限定されない。硬質粒子の結晶粒径Ａは、例えば、０．４μｍ以上２．０μｍ以下とすることができる。
なお、硬質粒子の結晶粒径Ａは、刃先５に用いる材料を変更して、調整できる。
硬質粒子の結晶粒径Ａは、特に限定されない。硬質粒子の結晶粒径Ａは、例えば、０．４μｍ以上２．０μｍ以下とすることができる。
なお、硬質粒子の結晶粒径Ａは、刃先５に用いる材料を変更して、調整できる。
【0018】
Ｒｑ／Ａが０．１以上２．５以下であると、刃先５の凹凸形状（ジグザグ形状）のうち凸部に硬質粒子が好適に配置され、刃先５（硬質粒子）と切断対象物の接触面積が増加し、切れ味を向上できる。硬質粒子は、鋼等に比して硬度が高いから、切れ味の持続性を維持できる。
Ｒｑ／Ａが０．１未満の場合は、刃先が平滑になり上記接触面積が減少するため、切れ味が低下する。
Ｒｑ／Ａが２．５を超える場合、凸部が大きくなり、切断対象物からの抵抗が増し、使用に伴って凸部が欠落して（摩耗して）、上記接触面積が低下する。この結果、切れ味の持続性が低下する。
Ｒｑ／Ａが０．１未満の場合は、刃先が平滑になり上記接触面積が減少するため、切れ味が低下する。
Ｒｑ／Ａが２．５を超える場合、凸部が大きくなり、切断対象物からの抵抗が増し、使用に伴って凸部が欠落して（摩耗して）、上記接触面積が低下する。この結果、切れ味の持続性が低下する。
【0019】
硬質粒子は、例えば、ＷＣ（炭化タングステン）、ＴｉＣ（炭化チタン）、ＴｉＮ（窒化チタン）、ＴｉＣＮ（炭窒化チタン）、ＴａＣ（炭化タンタル）、Ｃｒ３Ｃ２（炭化クロム）、Ｍｏ２Ｃ（炭化モリブデン）、及びＶＣ（炭化バナジウム）から選ばれる１種以上の粒子が示される。
硬質粒子の少なくとも一部は炭化タングステン粒子であることが好ましい。炭化タングステンは高硬度な材料であり、硬質粒子として炭化タングステン粒子を含むことで、切れ味の持続性が好適に向上する。
硬質粒子の少なくとも一部は、炭化チタン及び炭窒化チタンから選ばれる一種類以上の粒子であることが好ましい。炭化チタン及び炭窒化チタンは高硬度な材料であり、硬質粒子として炭化チタン及び炭窒化チタンから選ばれる一種類以上の粒子を含むことで、切れ味の持続性が好適に向上する。
なお、炭化タングステン粒子、炭化チタン粒子、及び炭窒化チタン粒子以外の、窒化チタン粒子、炭化タンタル粒子、炭化クロム粒子、炭化モリブデン粒子、及び炭化バナジウム粒子についても、切れ味の持続性が向上する効果が確認される。
硬質粒子の少なくとも一部は炭化タングステン粒子であることが好ましい。炭化タングステンは高硬度な材料であり、硬質粒子として炭化タングステン粒子を含むことで、切れ味の持続性が好適に向上する。
硬質粒子の少なくとも一部は、炭化チタン及び炭窒化チタンから選ばれる一種類以上の粒子であることが好ましい。炭化チタン及び炭窒化チタンは高硬度な材料であり、硬質粒子として炭化チタン及び炭窒化チタンから選ばれる一種類以上の粒子を含むことで、切れ味の持続性が好適に向上する。
なお、炭化タングステン粒子、炭化チタン粒子、及び炭窒化チタン粒子以外の、窒化チタン粒子、炭化タンタル粒子、炭化クロム粒子、炭化モリブデン粒子、及び炭化バナジウム粒子についても、切れ味の持続性が向上する効果が確認される。
【0020】
包丁１は、少なくとも刃先５において、硬質粒子は金属相によって結合されており、金属相は鉄族元素を含有することが好ましい。鉄族元素とは、Ｆｅ（鉄）、Ｃｏ（コバルト）、及びＮｉ（ニッケル）のことをいう。鉄族元素を含有することで、食材から受ける衝撃を吸収する効果が向上し、凸部の欠落がし難くなる。この結果、切れ味の持続性を好適に向上できる。
【0021】
このような包丁１の材料としては、超硬合金が挙げられる。超硬合金としては、炭化タングステン結晶粒子を含有する超硬合金（以下「炭化タングステン（ＷＣ）系超硬合金」ともいう）が好適である。
炭化タングステン系超硬合金としては、ＷＣ－Ｎｉ系超硬合金、ＷＣ－Ｃｏ系超硬合金、ＷＣ－Ｆｅ系超硬合金、ＷＣ－Ｎｉ－Ｃｒ系超硬合金、ＷＣ－Ｃｏ－Ｃｒ系超硬合金を例示できる。
炭化タングステン系超硬合金における結合相（金属相）の含有量は特に限定されない。炭化タングステン系超硬合金全体を１００体積％とした場合に、結合相の含有量は８体積％～４０体積％が好ましい。ここでいう「結合相」は、ＷＣ－Ｎｉ系超硬合金では「Ｎｉ」、ＷＣ－Ｃｏ系超硬合金では「Ｃｏ」、ＷＣ－Ｆｅ系超硬合金では「Ｆｅ」、ＷＣ－Ｎｉ－Ｃｒ系超硬合金では「Ｎｉ－Ｃｒ」、ＷＣ－Ｃｏ－Ｃｒ系超硬合金では「Ｃｏ－Ｃｒ」をそれぞれ意味する。
また、酸、アルカリに対する腐食性に優れており、包丁１の切れ味がより長持ちするという観点から、ＷＣ－Ｎｉ系超硬合金及びＷＣ－Ｎｉ－Ｃｒ系超硬合金が好ましい。ＷＣ－Ｎｉ－Ｃｒ系超硬合金の場合には、結合相がＮｉ基合金であることが好ましい。すなわち、「結合相」たる「Ｎｉ－Ｃｒ」を１００体積％とした場合に、「Ｎｉ」が５０体積％よりも多く含まれていることが好ましい。さらには、「結合相」たる「Ｎｉ－Ｃｒ」１００体積％に対して、「Ｃｒ」が１体積％～１０体積％含まれており、残部が「Ｎｉ」であることが好ましい。
炭化タングステン系超硬合金としては、ＷＣ－Ｎｉ系超硬合金、ＷＣ－Ｃｏ系超硬合金、ＷＣ－Ｆｅ系超硬合金、ＷＣ－Ｎｉ－Ｃｒ系超硬合金、ＷＣ－Ｃｏ－Ｃｒ系超硬合金を例示できる。
炭化タングステン系超硬合金における結合相（金属相）の含有量は特に限定されない。炭化タングステン系超硬合金全体を１００体積％とした場合に、結合相の含有量は８体積％～４０体積％が好ましい。ここでいう「結合相」は、ＷＣ－Ｎｉ系超硬合金では「Ｎｉ」、ＷＣ－Ｃｏ系超硬合金では「Ｃｏ」、ＷＣ－Ｆｅ系超硬合金では「Ｆｅ」、ＷＣ－Ｎｉ－Ｃｒ系超硬合金では「Ｎｉ－Ｃｒ」、ＷＣ－Ｃｏ－Ｃｒ系超硬合金では「Ｃｏ－Ｃｒ」をそれぞれ意味する。
また、酸、アルカリに対する腐食性に優れており、包丁１の切れ味がより長持ちするという観点から、ＷＣ－Ｎｉ系超硬合金及びＷＣ－Ｎｉ－Ｃｒ系超硬合金が好ましい。ＷＣ－Ｎｉ－Ｃｒ系超硬合金の場合には、結合相がＮｉ基合金であることが好ましい。すなわち、「結合相」たる「Ｎｉ－Ｃｒ」を１００体積％とした場合に、「Ｎｉ」が５０体積％よりも多く含まれていることが好ましい。さらには、「結合相」たる「Ｎｉ－Ｃｒ」１００体積％に対して、「Ｃｒ」が１体積％～１０体積％含まれており、残部が「Ｎｉ」であることが好ましい。
【0022】
包丁１の材料である超硬合金としては、具体的には、ＣＩＳ（超硬工具協会規格）０１９Ｄ－２００５における「ＮＦ３０」「ＮＦ４０」「ＮＦ５０」「ＮＦ６０」「ＮＦ７０」「ＶＦ７０」が好適に例示される。また、これらの超硬合金と、例えば結合相の材料、硬質粒子の材料、硬質粒子の粒度、及び硬さ等の項目において少なくとも１つが相違するような、同等のグレードの超硬合金を使用してもよい。
【0023】
また、このような包丁１の材料としては、サーメットが挙げられる。サーメットとしては、炭化チタン及び炭窒化チタンから選ばれる一種類以上の粒子を含有するサーメット（以下「ＴｉＣ系サーメット」、「ＴｉＣＮ系サーメット」ともいう）が好適である。
ＴｉＣ系サーメットとしては、ＴｉＣ－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣ－Ｃｏ系サーメット、ＴｉＣ－Ｆｅ系サーメット、ＴｉＣ－Ｃｒ３Ｃ２－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣ－Ｍо２Ｃ－Ｎｉ系サーメットを例示できる。
ＴｉＣ系サーメットにおける結合相（金属相）の含有量は特に限定されない。ＴｉＣ系サーメット全体を１００体積％とした場合に、結合相の含有量は８体積％～４０体積％が好ましい。ここでいう「結合相」は、ＴｉＣ－Ｎｉ系サーメットでは「Ｎｉ」、ＴｉＣ－Ｃｏ系サーメットでは「Ｃｏ」、ＴｉＣ－Ｆｅ系サーメットでは「Ｆｅ」、ＴｉＣ－Ｃｒ３Ｃ２－Ｎｉ系サーメットでは「Ｎｉ」、ＴｉＣ－Ｍо２Ｃ－Ｎｉ系サーメットでは「Ｎｉ」をそれぞれ意味する。
ＴｉＣＮ系サーメットとしては、ＴｉＣＮ－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣＮ－Ｃｏ系サーメット、ＴｉＣＮ－Ｆｅ系サーメット、ＴｉＣＮ－Ｃｒ３Ｃ２－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣＮ－Ｍо２Ｃ－Ｎｉ系サーメットを例示できる。
ＴｉＣＮ系サーメットにおける結合相（金属相）の含有量は特に限定されない。ＴｉＣＮ系サーメット全体を１００体積％とした場合に、結合相の含有量は８体積％～４０体積％が好ましい。ここでいう「結合相」は、ＴｉＣＮ－Ｎｉ系サーメットでは「Ｎｉ」、ＴｉＣＮ－Ｃｏ系サーメットでは「Ｃｏ」、ＴｉＣＮ－Ｆｅ系サーメットでは「Ｆｅ」、ＴｉＣＮ－Ｃｒ３Ｃ２－Ｎｉ系サーメットでは「Ｎｉ」、ＴｉＣＮ－Ｍо２Ｃ－Ｎｉ系サーメットでは「Ｎｉ」をそれぞれ意味する。
また、酸、アルカリに対する腐食性に優れており、包丁１の切れ味がより長持ちするというという観点から、ＴｉＣ－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣ－Ｃｒ３Ｃ２－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣ－Ｍо２Ｃ－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣＮ－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣＮ－Ｃｒ３Ｃ２－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣＮ－Ｍо２Ｃ－Ｎｉ系サーメットが好ましい。
ＴｉＣ系サーメットとしては、ＴｉＣ－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣ－Ｃｏ系サーメット、ＴｉＣ－Ｆｅ系サーメット、ＴｉＣ－Ｃｒ３Ｃ２－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣ－Ｍо２Ｃ－Ｎｉ系サーメットを例示できる。
ＴｉＣ系サーメットにおける結合相（金属相）の含有量は特に限定されない。ＴｉＣ系サーメット全体を１００体積％とした場合に、結合相の含有量は８体積％～４０体積％が好ましい。ここでいう「結合相」は、ＴｉＣ－Ｎｉ系サーメットでは「Ｎｉ」、ＴｉＣ－Ｃｏ系サーメットでは「Ｃｏ」、ＴｉＣ－Ｆｅ系サーメットでは「Ｆｅ」、ＴｉＣ－Ｃｒ３Ｃ２－Ｎｉ系サーメットでは「Ｎｉ」、ＴｉＣ－Ｍо２Ｃ－Ｎｉ系サーメットでは「Ｎｉ」をそれぞれ意味する。
ＴｉＣＮ系サーメットとしては、ＴｉＣＮ－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣＮ－Ｃｏ系サーメット、ＴｉＣＮ－Ｆｅ系サーメット、ＴｉＣＮ－Ｃｒ３Ｃ２－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣＮ－Ｍо２Ｃ－Ｎｉ系サーメットを例示できる。
ＴｉＣＮ系サーメットにおける結合相（金属相）の含有量は特に限定されない。ＴｉＣＮ系サーメット全体を１００体積％とした場合に、結合相の含有量は８体積％～４０体積％が好ましい。ここでいう「結合相」は、ＴｉＣＮ－Ｎｉ系サーメットでは「Ｎｉ」、ＴｉＣＮ－Ｃｏ系サーメットでは「Ｃｏ」、ＴｉＣＮ－Ｆｅ系サーメットでは「Ｆｅ」、ＴｉＣＮ－Ｃｒ３Ｃ２－Ｎｉ系サーメットでは「Ｎｉ」、ＴｉＣＮ－Ｍо２Ｃ－Ｎｉ系サーメットでは「Ｎｉ」をそれぞれ意味する。
また、酸、アルカリに対する腐食性に優れており、包丁１の切れ味がより長持ちするというという観点から、ＴｉＣ－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣ－Ｃｒ３Ｃ２－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣ－Ｍо２Ｃ－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣＮ－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣＮ－Ｃｒ３Ｃ２－Ｎｉ系サーメット、ＴｉＣＮ－Ｍо２Ｃ－Ｎｉ系サーメットが好ましい。
【0024】
包丁１の材料であるサーメットとしては、具体的には、ＣＩＳ（超硬工具協会規格）０１９Ｄ－２００５における「ＮＦ３０」「ＮＦ４０」「ＮＦ５０」「ＮＦ６０」「ＮＦ７０」「ＮＦ８０」「ＮＭ７０」における硬質粒子の種類が、炭化タングステンから炭化チタン及び炭窒化チタンから選ばれる一種類以上に置き換えられたものが好適に例示される。本開示において、例えば、金属相の種類や硬質粒子の含有率、粒径等は「ＮＦ３０」と同じであり、硬質粒子の種類が炭化チタン又は炭窒化チタンであるサーメットを「ＮＦ３０相当」とも表す。
【実施例】
【0025】
以下、実験例により更に具体的に説明する。表において、「５＊」のように、「＊」が付されている場合には、比較例であることを示している。実験例１－４，６－１１，１３，１４は実施例であり、実験例５，１２，１５は比較例である。実験例１６－１９，２１－２３，２５－２７は実施例であり、実験例２０，２４は比較例である。
【0026】
１．包丁の作製
実験例１－１４について、表１に記載の各材料で形成した刀身を備えた包丁を作製した。なお、表１の「硬質粒子」の欄は硬質粒子の種類が示されている。「金属相」の欄は金属相の種類が示されている。「備考」の欄は、ＣＩＳ ０１９０Ｄ－２００５における材料の組成、グレードが示されている。なお、実験例１４に記載の「ＶＦ７０相当」は、金属相が鉄である他は、ＶＦ７０と同じであることを表している。
実験例１－１４の材料は、硬質粒子としての炭化タングステン粒子が、表１に記載の金属相によって結合されたものである。これらの材料の母材からワイヤー放電加工機にて刀身の概形を切出し、平面研削盤にて所望の厚さまで研磨した。
実験例１－１４について、表１に記載の各材料で形成した刀身を備えた包丁を作製した。なお、表１の「硬質粒子」の欄は硬質粒子の種類が示されている。「金属相」の欄は金属相の種類が示されている。「備考」の欄は、ＣＩＳ ０１９０Ｄ－２００５における材料の組成、グレードが示されている。なお、実験例１４に記載の「ＶＦ７０相当」は、金属相が鉄である他は、ＶＦ７０と同じであることを表している。
実験例１－１４の材料は、硬質粒子としての炭化タングステン粒子が、表１に記載の金属相によって結合されたものである。これらの材料の母材からワイヤー放電加工機にて刀身の概形を切出し、平面研削盤にて所望の厚さまで研磨した。
【0027】
実験例１６－２７について、表２に記載の各材料で形成した刀身を備えた包丁を作製した。なお、表２の「硬質粒子」の欄は硬質粒子の種類が示されている。「金属相」の欄は金属相の種類が示されている。「備考」の欄は、硬質粒子の種類が異なる他は、記載されたＣＩＳ ０１９０Ｄ－２００５の記号における材料の組成、グレードと同じであることを表している。
実験例１６－２７の材料は、硬質粒子としての炭化チタン粒子又は炭窒化チタン粒子が、表２に記載の金属相によって結合されたものである。これらの材料の母材からワイヤー放電加工機にて刀身の概形を切出し、平面研削盤にて所望の厚さまで研磨した。
実験例１６－２７の材料は、硬質粒子としての炭化チタン粒子又は炭窒化チタン粒子が、表２に記載の金属相によって結合されたものである。これらの材料の母材からワイヤー放電加工機にて刀身の概形を切出し、平面研削盤にて所望の厚さまで研磨した。
【0028】
研磨して得られた素材に、刃物研削盤にて刃付けを行った。この刃付けの際に砥石の砥粒の粗さ（砥石粒度）及び砥石回転速度（ｒｐｍ）を変える事で刃先形状の制御を行った。研磨の各条件は表１に示すものとした。
なお、表１の記載の砥石粒度（♯）は、ＪＩＳ Ｒ ６００１－２：２０１７における粒度である。
なお、表１の記載の砥石粒度（♯）は、ＪＩＳ Ｒ ６００１－２：２０１７における粒度である。
【0029】
実験例１５は、市販のモリブデンバナジウム鋼製の包丁を用意した。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】
２．包丁の物性の評価
実験例１－１４，実験例１６－２７について、二乗平均平方根高さＲｑ（μｍ）及び硬質粒子の結晶粒径Ａ（μｍ）を既述の方法で測定し、Ｒｑ／Ａを算出した。各実験例とも、二乗平均平方根高さＲｑは０．１μｍ～２．４μｍの範囲で調整し、硬質粒子の結晶粒径Ａは０．４μｍ～２．０μｍの範囲で調整した。
算出したＲｑ／Ａの値を、表１の「Ｒｑ／Ａ」の欄に示す。なお、実験例１５は硬質粒子を含んでいないため、Ｒｑ／Ａは算出せず「－」とした。
実験例１－１４，実験例１６－２７について、二乗平均平方根高さＲｑ（μｍ）及び硬質粒子の結晶粒径Ａ（μｍ）を既述の方法で測定し、Ｒｑ／Ａを算出した。各実験例とも、二乗平均平方根高さＲｑは０．１μｍ～２．４μｍの範囲で調整し、硬質粒子の結晶粒径Ａは０．４μｍ～２．０μｍの範囲で調整した。
算出したＲｑ／Ａの値を、表１の「Ｒｑ／Ａ」の欄に示す。なお、実験例１５は硬質粒子を含んでいないため、Ｒｑ／Ａは算出せず「－」とした。
【0033】
３．包丁の試験方法（評価方法）
（１）切れ味と、切れ味の持続性の試験方法
得られた包丁について、切れ味試験機によって「使用前切れ味」と「使用後切れ味」を評価した。切断対象物として７．５ｍｍ幅の新聞紙相当の紙を重ねた紙束を用い、包丁と紙束との押付荷重８Ｎ、往復幅１０ｍｍ、往復速度４０ｍｍ／ｓ（つまり、１秒間で２往復の速度）として、包丁を往復させながら紙束を切断した。図２に試験時の包丁１、刃先５、及び紙束２１を示す。各項目は以下の様に評価した。
・使用前切れ味：未使用の包丁を１往復作動させたときの切断深さ(ｍｍ)。
・使用後切れ味：総切断深さが１，０００ｍｍに到達したときの、最後の１往復における切断深さ(ｍｍ)。
（１）切れ味と、切れ味の持続性の試験方法
得られた包丁について、切れ味試験機によって「使用前切れ味」と「使用後切れ味」を評価した。切断対象物として７．５ｍｍ幅の新聞紙相当の紙を重ねた紙束を用い、包丁と紙束との押付荷重８Ｎ、往復幅１０ｍｍ、往復速度４０ｍｍ／ｓ（つまり、１秒間で２往復の速度）として、包丁を往復させながら紙束を切断した。図２に試験時の包丁１、刃先５、及び紙束２１を示す。各項目は以下の様に評価した。
・使用前切れ味：未使用の包丁を１往復作動させたときの切断深さ(ｍｍ)。
・使用後切れ味：総切断深さが１，０００ｍｍに到達したときの、最後の１往復における切断深さ(ｍｍ)。
【0034】
（２）切れ味と、切れ味の持続性の試験結果
試験結果を表１及び表２に併記する。
切れ味は次のように評価した。使用前切れ味が２．０ｍｍ以上であるものを、切れ味が良好な包丁と評価した。さらに、使用前切れ味が２．５ｍｍ以上であるものを切れ味がより良好と評価し、使用前切れ味が３．０ｍｍ以上であるものを切れ味が特に良好と評価した。
切れ味の持続性は次のように評価した。使用前切れ味と使用後切れ味との差が小さいもの、目安としては差が１ｍｍ以下のものを、良好な包丁と評価した。
試験結果を表１及び表２に併記する。
切れ味は次のように評価した。使用前切れ味が２．０ｍｍ以上であるものを、切れ味が良好な包丁と評価した。さらに、使用前切れ味が２．５ｍｍ以上であるものを切れ味がより良好と評価し、使用前切れ味が３．０ｍｍ以上であるものを切れ味が特に良好と評価した。
切れ味の持続性は次のように評価した。使用前切れ味と使用後切れ味との差が小さいもの、目安としては差が１ｍｍ以下のものを、良好な包丁と評価した。
【0035】
各実施例について、下記の要件の充足状況を説明する。実験例１－４，６－１１，１３，１４は下記要件（ａ）（ｂ）（ｄ）を満たしている。実験例１６－１９，２１－２３，２５－２７は下記要件（ａ）（ｃ）（ｄ）を満たしている。実験例５，１２は下記要件（ｂ）（ｄ）は満たしているが、要件（ａ）を満たしていない。実験例２０，２４は下記要件（ｃ）（ｄ）は満たしているが、要件（ａ）を満たしていない。実験例１５は下記要件（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）のいずれも満たしていない。
・要件（ａ）：刃先に硬質粒子が分布し、かつ、０．１≦Ｒｑ／Ａ≦２．５を満たす。
・要件（ｂ）：硬質粒子の少なくとも一部は炭化タングステン粒子である。
・要件（ｃ）：硬質粒子の少なくとも一部は、炭化チタン及び炭窒化チタンから選ばれる一種類以上の粒子である。
・要件（ｄ）：硬質粒子は金属相によって結合されており、金属相は鉄族元素を含有する。
・要件（ａ）：刃先に硬質粒子が分布し、かつ、０．１≦Ｒｑ／Ａ≦２．５を満たす。
・要件（ｂ）：硬質粒子の少なくとも一部は炭化タングステン粒子である。
・要件（ｃ）：硬質粒子の少なくとも一部は、炭化チタン及び炭窒化チタンから選ばれる一種類以上の粒子である。
・要件（ｄ）：硬質粒子は金属相によって結合されており、金属相は鉄族元素を含有する。
【0036】
要件（ａ）（ｂ）（ｄ）を満たしている実験例１－４，６－１１，１３，１４は使用前切れ味が２．０ｍｍ以上であり、使用前切れ味と使用後切れ味との差が１ｍｍ以下であった。要件（ａ）（ｃ）（ｄ）を満たしている実験例１６－１９，２１－２３，２５－２７は使用前切れ味が２．０ｍｍ以上であり、使用前切れ味と使用後切れ味との差が１ｍｍ以下であった。すなわち、実験例１－４，６－１１，１３，１４，１６－１９，２１－２３，２５－２７は切れ味と、切れ味の持続性が共に良好であった。
【0037】
同じ材料を用いたが、Ｒｑ／Ａが異なる実験例６－１１を比較する。実験例６－１１はＲｑ／Ａが大きくなる程、切れ味が向上した。実験例６－１１のうち、Ｒｑ／Ａが１．０以上である実験例８－１１は、Ｒｑ／Ａが小さくなる程、使用前切れ味と使用後切れ味との差が小さくなり、切れ味の持続性が良好であった。
【0038】
これに対して、要件（ａ）を満たさない実験例５，１２，１５，２０，２４は、使用前切れ味が２．０ｍｍ未満であるか、使用前切れ味と使用後切れ味との差が大きかった。
実験例５は、要件（ｂ）（ｄ）は満たすものの、Ｒｑ／Ａが０．０５であり要件（ａ）を満たさない。実験例２０は、要件（ｃ）（ｄ）は満たすものの、Ｒｑ／Ａが０．０５であり要件（ａ）を満たさない。実験例５，２０は、Ｒｑ／Ａが０．１未満であり、切れ味が良くなかった。
実験例１２は、要件（ｂ）（ｄ）は満たすものの、Ｒｑ／Ａが３．０であり要件（ａ）を満たさない。実験例２４は、要件（ｃ）（ｄ）は満たすものの、Ｒｑ／Ａが３．０であり要件（ａ）を満たさない。実験例１２，２４は、Ｒｑ／Ａが２．５を超え、使用前切れ味は高いが使用前切れ味と使用後切れ味との差が大きく、切れ味の持続性が良くなかった。
実験例１５は、要件（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）のすべてを満たさない。実験例１５は、硬質材料を含まないため、切れ味の持続性が良くなかった。
実験例５は、要件（ｂ）（ｄ）は満たすものの、Ｒｑ／Ａが０．０５であり要件（ａ）を満たさない。実験例２０は、要件（ｃ）（ｄ）は満たすものの、Ｒｑ／Ａが０．０５であり要件（ａ）を満たさない。実験例５，２０は、Ｒｑ／Ａが０．１未満であり、切れ味が良くなかった。
実験例１２は、要件（ｂ）（ｄ）は満たすものの、Ｒｑ／Ａが３．０であり要件（ａ）を満たさない。実験例２４は、要件（ｃ）（ｄ）は満たすものの、Ｒｑ／Ａが３．０であり要件（ａ）を満たさない。実験例１２，２４は、Ｒｑ／Ａが２．５を超え、使用前切れ味は高いが使用前切れ味と使用後切れ味との差が大きく、切れ味の持続性が良くなかった。
実験例１５は、要件（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）のすべてを満たさない。実験例１５は、硬質材料を含まないため、切れ味の持続性が良くなかった。
【0039】
４．実験結果のまとめ
刃先に硬質粒子が分布し、かつ、０．１≦Ｒｑ／Ａ≦２．５を満たすことで、切れ味と、切れ味の持続性が共に良好となった。
硬質粒子の少なくとも一部が炭化タングステン粒子である場合には、切れ味の持続性が好適に保たれた。
硬質粒子の少なくとも一部が、炭化チタン及び炭窒化チタンから選ばれる一種類以上の粒子である場合には、切れ味の持続性が好適に保たれた。
硬質粒子が金属相によって結合されており、金属相が鉄族元素を含有する場合には、切れ味の持続性が好適に保たれた。
このような刃物は、包丁として好適であることが確認された。
刃先に硬質粒子が分布し、かつ、０．１≦Ｒｑ／Ａ≦２．５を満たすことで、切れ味と、切れ味の持続性が共に良好となった。
硬質粒子の少なくとも一部が炭化タングステン粒子である場合には、切れ味の持続性が好適に保たれた。
硬質粒子の少なくとも一部が、炭化チタン及び炭窒化チタンから選ばれる一種類以上の粒子である場合には、切れ味の持続性が好適に保たれた。
硬質粒子が金属相によって結合されており、金属相が鉄族元素を含有する場合には、切れ味の持続性が好適に保たれた。
このような刃物は、包丁として好適であることが確認された。
【0040】
本開示は上記で詳述した実施形態に限定されず、本開示の請求項に示した範囲で様々な変形又は変更が可能である。
【0041】
（１）上記実施形態では、刃物が包丁である構成を例示したが、刃物は包丁以外の刃物、例えばピーラー等であってもよい。
（２）上記実施形態以外にも、刃先のみが上記の材料からなり、刀身における刃先以外の部位が硬質粒子を含まない材料からなっていてもよい。
（３）上記実施形態以外にも、硬質粒子がアルミニウム等の鉄族元素を含有しない金属相によって結合されていてもよい。
（４）上記実施形態では、刀身の峰の基端側に、刀身と別の部材である柄が設けられている態様を示したが、別部材からなる柄は必須ではない。例えば、刀身の基端側を加工して手で持つ柄として機能させてもよい。
（２）上記実施形態以外にも、刃先のみが上記の材料からなり、刀身における刃先以外の部位が硬質粒子を含まない材料からなっていてもよい。
（３）上記実施形態以外にも、硬質粒子がアルミニウム等の鉄族元素を含有しない金属相によって結合されていてもよい。
（４）上記実施形態では、刀身の峰の基端側に、刀身と別の部材である柄が設けられている態様を示したが、別部材からなる柄は必須ではない。例えば、刀身の基端側を加工して手で持つ柄として機能させてもよい。
【符号の説明】
【0042】
１ …包丁（刃物）
３ …刀身
５ …刃先
７ …切っ先
９ …柄
１１…刃元
１３…あご
１５…峰
３ …刀身
５ …刃先
７ …切っ先
９ …柄
１１…刃元
１３…あご
１５…峰
【図1】
【図2】