JPWO2021002416A1

JPWO2021002416A1 - 包丁及び刀身

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Publication number: JPWO2021002416A1
Application number: JP2020556828A
Authority: JP
Inventors: 祐介勝; 邦治田中; 光岡　健; 健光岡
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2019-07-03
Filing date: 2020-07-02
Publication date: 2021-09-13
Anticipated expiration: 2040-07-02
Also published as: JP7108049B2; US20220088806A1; WO2021002416A1; CN114051446A; EP3995270A1; EP3995270A4

Abstract

操作性、及び切れ味が共に良好な包丁を提供する。包丁（１）は、刀身（３）を備えている。刀身（３）は、密度が１２．９ｇ／ｃｃ以上であり、かつ、ヤング率が３４５ＧＰａ以上である材料からなる。

Description

本発明は、包丁及び刀身に関する。

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）。鋼製の包丁は、比較的製作し易く、安価であるという特長をもっている。
この鋼製の包丁に対して、特許文献２には、高硬度で耐蝕性にすぐれたセラミックスの包丁が開示されている。セラミックスの包丁の中でも、強度が高く、靭性にすぐれた包丁として、部分安定化ジルコニアセラミックス製の包丁が知られている。
また、特許文献３には、次の刃物が開示されている。すなわち、基体部と刃先部とを有する刀身を備えた刃物が開示されている。この刃物は、基体部が第１金属を含み、刃先部が第２金属と第２金属よりも硬度の高い硬質粒子を含むことを特徴としている。
また、特許文献４には、次の包丁が開示されている。すなわち、刃体下部の全長に亘って、超鋼合金製の切断部材が接合された包丁が開示されている。

特開２０１６−４９３１４号公報特開２０１４−１００１７９号公報国際公開第２０１６／２０８６４６号公報実開昭６４−１６７１号公報

このように鋼製以外の包丁について種々の開示がされているが、切れ味、及び操作性の観点からみると、必ずしも満足できる性能を備えておらず、新規な包丁が望まれていた。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、操作性、及び切れ味が共に良好な包丁を提供することを目的とする。本発明は、以下の形態として実現することが可能である。

〔１〕刀身を備えた包丁であって、
前記刀身は、
密度が１２．９ｇ／ｃｃ以上であり、かつ、ヤング率が３４５ＧＰａ以上である材料からなる包丁。

〔２〕前記材料は、ロックウェル硬度がＨＲＡ８１以上である、〔１〕に記載の包丁。

〔３〕前記刀身は、該刀身の刃厚方向に垂直な仮想平面に対する正射影において、前記刀身の刃先の算術平均粗さＲａが０．５μｍ以上２０μｍ以下である、〔１〕又は〔２〕に記載の包丁。

〔４〕前記材料は、炭化タングステン結晶粒子を含有する超硬合金である、〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の包丁。

〔５〕前記炭化タングステン結晶粒子の平均粒径が０．４μｍ以上１．５μｍ以下である、〔４〕に記載の包丁。

〔６〕前記超硬合金は、結合相がＮｉ基合金である、〔４〕又は〔５〕に記載の包丁。

〔７〕密度が１２．９ｇ／ｃｃ以上であり、かつ、ヤング率が３４５ＧＰａ以上である材料からなる刀身。

比重が１２．９ｇ／ｃｃ以上である材料から刀身がなることで、包丁自体の重さが有効に利用され、操作性及び切れ味が向上する。しかも、ヤング率が３４５ＧＰａ以上である材料から刀身がなることで、使用時の刃先の変形が小さくなるため、手の力が刃先に伝わり易く、操作性及び切れ味が向上する。
材料のロックウェル硬度がＨＲＡ８１以上である場合には、包丁の切れ味が長持ちする。
刀身は、刀身の刃厚方向に垂直な仮想平面に対する正射影において、刀身の刃先の算術平均粗さＲａが０．５μｍ以上２０μｍ以下である場合には、刃先が微小の鋸刃状になり、包丁の切れ味が向上する。
材料が炭化タングステン結晶粒子を含有する超硬合金である場合には、刃身の変質が抑制され、包丁の切れ味が長持ちする。
超硬合金は炭化タングステン結晶粒子を含有し、炭化タングステン結晶粒子の平均粒径が０．４μｍ以上１．５μｍ以下である場合には、包丁の切れ味が更に向上する。
超硬合金の結合相がＮｉ基合金である場合には、酸、アルカリに対する腐食性に優れ、包丁の切れ味がより長持ちする。

包丁の一例の平面図である。包丁の試験方法を示す説明図である（実験１）。包丁の試験方法を示す説明図である（実験２〜５）。

以下、本発明を詳しく説明する。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。

包丁１は、刀身３を備えている（図１参照）。刀身３は、密度が１２．９ｇ／ｃｃ以上であり、かつ、ヤング率が３４５ＧＰａ以上である材料からなる。
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、ウロコ取り等にも使用される。

刀身３の材料の密度は、包丁１自体の重さを有効に利用して、操作性及び切れ味を向上させる観点から、１２．９ｇ／ｃｃ以上であり、１３．６ｇ／ｃｃ以上がより好ましく、１３．９ｇ／ｃｃ以上が更に好ましい。他方、刀身３の材料の密度は、通常、１９．０ｇ／ｃｃ以下であるが、１４．９ｇ／ｃｃ以下が好ましい。これらの観点から、刀身３の材料の密度は、１２．９ｇ／ｃｃ以上１９．０ｇ／ｃｃ以下が好ましく、１３．６ｇ／ｃｃ以上１４．９ｇ／ｃｃ以下がより好ましく、１３．９ｇ／ｃｃ以上１４．９ｇ／ｃｃ以下が更に好ましい。
なお、材料の密度は、アルキメデス法によって測定した値である。

刀身３の材料のヤング率は、包丁１使用時の刃先５の変形を小さくして、手の力が刃先５により伝わり易くし、操作性及び切れ味を向上させる観点から、３４５ＧＰａ以上であり、４６０ＧＰａ以上がより好ましく、５２０ＧＰａ以上が更に好ましい。他方、刀身３の材料のヤング率は、通常、７１４ＧＰａ以下であるが、６１０ＧＰａ以下が好ましい。これらの観点から、刀身３の材料のヤング率は、３４５ＧＰａ以上７１４ＧＰａ以下が好ましく、４６０ＧＰａ以上６１０ＧＰａ以下がより好ましく、５２０ＧＰａ以上６１０ＧＰａ以下が更に好ましい。
なお、ヤング率は、次のようにして測定される。
刀身３の材料が金属材料である場合には、ヤング率は、ＪＩＳＺ２２８０に規定する金属材料の高温ヤング率試験方法による測定値をいい、より具体的には超音波パルス法による測定値をいう。超音波パルス法では、超音波パルスが試験片を伝播するときの速度に基づいて動的弾性率を測定する。
刀身３の材料がセラミックス材料である場合には、ＪＩＳＲ１６０２に規定する弾性率試験方法による測定値をいい、より具体的には超音波パルス法による測定値をいう。超音波パルス法では、超音波パルスが試験片を伝播するときの速度に基づいて動的弾性率を測定する。
ヤング率の具体的な測定方法を以下に記載する。刀身３に対し、縦波振動子、横波振動子を用いて、パルスの伝播速度から縦波速度Ｖ_Ｉ（単位：ｍ／ｓ）、横波速度Ｖ_Ｓ（単位：ｍ／ｓ）を測定する。刀身３のうち峰１５の近辺における部位や柄９に対応する部位など、相対的に厚さのある部位において測定するのが望ましい。測定には、例えば、日本パナメトリクス社製超音波高精度厚さ計ＭＯＤＥＬ２５Ｌを用いる。弾性率は、測定値から次の式によって算出する。尚、ρは刀身３の密度（単位：ｋｇ／ｍ^３）である。

尚、測定は、刀身３のうち峰１５の近辺における部位や柄９に対応する部位など、相対的に厚さのある部位から、Φ１０ｍｍ（または、□１０ｍｍ）、厚さ１〜３ｍｍの試験片を切り出し、その試験片を対象として行ってもよい。もちろん、試験片は、その弾性率が測定可能であれば、その大きさに制限はない。

刀身３の材料のロックウェル硬度は、包丁の切れ味が長期間持続するという観点から、ＨＲＡ８１以上が好ましく、ＨＲＡ８４以上がより好ましく、ＨＲＡ８５．５以上が更に好ましい。他方、刀身３の材料のロックウェル硬度は、通常、ＨＲＡ９５以下である。これらの観点から、刀身３の材料のロックウェル硬度は、ＨＲＡ８１以上ＨＲＡ９５以下が好ましく、ＨＲＡ８４以上ＨＲＡ９５以下がより好ましく、ＨＲＡ８５．５以上ＨＲＡ９５以下が更に好ましい。
なお、ロックウェル硬度は、ＪＩＳＺ２２４５に規定するロックウェル硬さ試験の試験方法による測定値である。
ロックウェル硬度の具体的な測定方法を以下に記載する。刀身３に対し圧子の先端の曲率半径が０．２ｍｍ、かつ、円錐角度１２０°のダイヤモンド圧子を圧入する。まず、９８Ｎ（１０ｋｇｆ）の初試験力で試料にセットして、ついで１４７１Ｎ（１５０ｋｇｆ）の試験力で押し付けて、再び９８Ｎ（１０ｋｇｆ）の初試験力に戻す。最初に初試験力を加えたときのくぼみの深さと、最後に初試験力に戻した時のくぼみの深さとの差ｈ（単位：ｍｍ）を求める。刀身３のうち峰１５の近辺における部位や柄９に対応する部位など、相対的に厚さのある部位において測定するのが望ましい。測定には、例えば、松沢精機・ＤＴＲ−ＦＡを用いる。
ロックウェル硬さはＨＲＡ＝１００−（ｈ／０．００２）で求められる。
尚、測定は、刀身３のうち峰１５の近辺における部位や柄９に対応する部位など、相対的に厚さのある部位から、Φ１０ｍｍ（または、□１０ｍｍ）、厚さ１〜３ｍｍの試験片を切り出し、その試験片を対象として行ってもよい。もちろん、試験片は、そのロックウェル硬さが測定可能であれば、その大きさに制限はない。

刀身３の刃厚方向に垂直な仮想平面に対する正射影において、刀身３の刃先５の算術平均粗さＲａは、包丁１の切れ味がより向上するという観点から、０．５μｍ以上２０μｍ以下が好ましく、１．０μｍ以上１０μｍ以下がより好ましい。
なお、算術平均粗さＲａは、より具体的には、次のようにして測定される。まず、デジタルマイクロスコープを用いて、刀身３の刃先５を刀身３の側面方向から３００倍の倍率で撮影する。次に、撮影して取得した画像データを画像解析ソフトに取り込む。画像解析ソフトには三谷商事株式会社製のＷｉｎｒｏｏｆを用いることができる。刃先５の長手方向に沿って３００μｍ分の画像を取り込み、刃先５の稜線データから算術平均粗さＲａを算出する。これを刃先５の異なる５箇所で行い、それらの平均を刃先５の算術平均粗さＲａとして採用する。

刀身３の材料は、超硬合金、タングステン（Ｗ）が好ましい。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）を好適に挙げることができる。
炭化タングステン系超硬合金としては、ＷＣ−Ｎｉ−Ｃｒ系超硬合金、ＷＣ−Ｃｏ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（金属結合相）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、欠けにくさの観点から、８体積％〜４０体積％が好ましくい。ここでいう「結合相」は、ＷＣ−Ｎｉ−Ｃｒ系超硬合金では「Ｎｉ−Ｃｒ」、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金では「Ｃｏ」、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−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における炭化タングステン結晶粒子の平均粒径は、特に限定されないが、包丁１の切れ味が向上するという観点から、０．４μｍ以上１．５μｍ以下が好ましく、０．７μｍ以上１．１μｍ以下がより好ましい。
なお、平均粒径（平均結晶粒径）は、材料の断面を鏡面研磨した後にプラズマエッチングを施し、その後、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて断面を観察し、インターセプト法を用いて各結晶粒の平均粒径を算出して求める。

刀身３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「Ｖ３０」「Ｖ４０」「Ｖ５０」「Ｖ６０」「Ｖ７０」「Ｖ８０」が好適に例示される。

以下、実施例により更に具体的に説明する。表において、「１＊」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。

１．実験１
（１）包丁１の作製
表１に記載の各材料の刀身３を備えた包丁１を作製した。なお、表１の備考の欄は、材料の組成、グレードが示されている。材料の物性（密度、ヤング率）は、既述の方法で測定された値が示されている。

（２）包丁１の試験方法（評価方法）
（２．１）切れ味の試験方法
切断対象物としては、７．５ｍｍ幅の新聞紙相当の紙を重ねた紙束２１を用いた。
図２に示すように、包丁１を、その刃先５が下に向くようにして固定した。
刃先５に紙束２１を接触した状態で、刃先５の長手方向に沿って紙束２１を往復運動させた（図２の両矢印参照）。往復運動は、片道２０ｍｍ（往復４０ｍｍ）とした。
往復運動の際には、刃先５から紙束２１にかかる荷重を約７５０ｇとなるように調整した。図２では、刃先５から紙束２１にかかる荷重は、白抜き矢印で概念的に示されている。荷重は、包丁１の重量も含めた合計が約７５０ｇとなるように調整した。
紙束２１の１往復の往復運動を切断回数１回と数えた。切断回数ごとに、完全に切断された紙の枚数を数えた。
実験１では、切断回数が１００回の時の切断枚数により、包丁１の切れ味を評価した。
評価の点数は以下の１〜５とした。
点数１：切断枚数６０枚以下
点数２：切断枚数６１〜８０枚
点数３：切断枚数８１〜１００枚
点数４：切断枚数１０１〜１２０枚
点数５：切断枚数１２１枚以上

（２．２）操作性の試験方法
５人の被験者に包丁１で大根を切ってもらい、次の３段階で評価をした。
点数１：操作性悪い
点数２：操作性普通
点数３：操作性良好

（２．３）包丁１の総合評価
切れ味の試験での点数と、操作性の試験での点数とを合計して、合計点数により包丁１の総合評価を行った。

（３）包丁１の評価結果
評価結果を表１に併記する。
実験例１−７は、下記要件（ａ）（ｂ）の少なくとも１つを満たさない。
実験例８，９，１０は、下記要件（ａ）（ｂ）を全て満たしている。
・要件（ａ）：刀身の材料は、密度が１２．９ｇ／ｃｃ以上である。
・要件（ｂ）：刀身の材料は、ヤング率が３４５ＧＰａ以上である。

要件（ａ）（ｂ）を全て満たしている実験例８，９，１０は、いずれも総合評価が８以上であり、操作性及び切れ味が優れていた。これに対して、要件（ａ）（ｂ）の少なくとも１つを満たさない実験例１−７は、いずれも総合評価が７以下であり、操作性及び切れ味の少なくとも一方が劣っていた。

２．実験２
（１）包丁１の作製
表２に記載の各材料の刀身３を備えた包丁１を作製した。なお、表２の備考の欄は、材料の組成、グレードが示されている。材料の物性（密度、ヤング率、ＨＲＡ）は、既述の方法で測定された値が示されている。

（２）包丁１の試験方法（評価方法）
実験２では、切れ味の試験を行った。
切断対象物としては、７．５ｍｍ幅の新聞紙相当の紙を重ねた紙束２１を用いた。
図３に示すように、包丁１を、その刃先５が上に向くようにして固定した。
刃先５に紙束２１を接触した状態で、刃先５の長手方向に沿って紙束２１を往復運動させた（図３の両矢印参照）。往復運動は、片道２０ｍｍ（往復４０ｍｍ）とした。
往復運動の際には、刃先５から紙束２１にかかる荷重を約７５０ｇとなるように調整した。図３では、刃先５から紙束２１にかかる荷重は、白抜き矢印で概念的に示されている。荷重は、包丁１の重量も含めた合計が約７５０ｇとなるように調整した。
紙束２１の１往復の往復運動を切断回数１回と数えた。切断回数ごとに、完全に切断された紙の枚数を数えた。
実験２では、切断回数が１００回の時の切断枚数により、包丁１の初期の切れ味を評価した。また、切断回数が３００回の時の切断枚数により、包丁１の末期の切れ味を評価した。
評価の点数は以下の１〜５とした。
点数１：切断枚数６０枚以下
点数２：切断枚数６１〜８０枚
点数３：切断枚数８１〜１００枚
点数４：切断枚数１０１〜１２０枚
点数５：切断枚数１２１枚以上

（３）包丁１の評価結果
評価結果を表２に併記する。
実験例１２は、下記要件（ａ）（ｂ）を満たしているが、下記要件（ｃ）を満たさない。
実験例１３，１４，１５，１６，１７，１８は、下記要件（ａ）（ｂ）（ｃ）を全て満たしている。
・要件（ａ）：刀身の材料は、密度が１２．９ｇ／ｃｃ以上である。
・要件（ｂ）：刀身の材料は、ヤング率が３４５ＧＰａ以上である。
・要件（ｃ）：刀身の材料は、ロックウェル硬度がＨＲＡ８１以上である。

要件（ｃ）を満たしている実験例１３，１４，１５，１６，１７，１８は、初期の切れ味が「４」と優れ、末期においても評価が「４」以上であり、切れ味が持続していた。
これに対して、要件（ｃ）を満たさない実験例１２は、初期の切れ味が「４」と優れていたが、末期における評価は「３」であり、切れ味が低下していた。

３．実験３
（１）包丁１の作製
表３に記載の各材料の刀身３を備えた包丁１を作製した。なお、表３の備考の欄は、材料の組成、グレードが示されている。材料の物性（Ｒａ）は、既述の方法で測定された値が示されている。

（２）包丁１の試験方法（評価方法）
実験３では、切れ味の試験を行った。
切断対象物としては、７．５ｍｍ幅の新聞紙相当の紙を重ねた紙束２１を用いた。
図３に示すように、包丁１を、その刃先５が上に向くようにして固定した。
刃先５に紙束２１を接触した状態で、刃先５の長手方向に沿って紙束２１を往復運動させた（図３の両矢印参照）。往復運動は、片道２０ｍｍ（往復４０ｍｍ）とした。
往復運動の際には、刃先５から紙束２１にかかる荷重を約７５０ｇとなるように調整した。図３では、刃先５から紙束２１にかかる荷重は、白抜き矢印で概念的に示されている。荷重は、包丁１の重量も含めた合計が約７５０ｇとなるように調整した。
紙束２１の１往復の往復運動を切断回数１回と数えた。切断回数ごとに、完全に切断された紙の枚数を数えた。
実験３では、切断回数が５０回の時の切断枚数により、包丁１の切れ味を評価した。
評価の点数は以下の１〜５とした。
点数１：切断枚数１００枚以下
点数２：切断枚数１０１〜１２０枚
点数３：切断枚数１２１〜１４０枚
点数４：切断枚数１４１〜１６０枚
点数５：切断枚数１６１枚以上

（３）包丁１の評価結果
評価結果を表３に併記する。
実験３において、各要件の充足状況を説明する。なお、表３には、下記要件（ａ）（ｂ）（ｃ）は、記載されていないが、充足状況は次のようになっている。
実験例１９の材料は、実験例４（表１）及び実験例１１（表２）の材料と同じであり、下記要件（ａ）（ｂ）（ｃ）のいずれも満たしていない。
実験例２１，２２，２３，２４，２５は、下記要件（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）を全て満たしている。
実験例２０，２６は、下記要件（ａ）（ｂ）（ｃ）は満たしているが、要件（ｄ）を満たさない。
・要件（ａ）：刀身の材料は、密度が１２．９ｇ／ｃｃ以上である。
・要件（ｂ）：刀身の材料は、ヤング率が３４５ＧＰａ以上である。
・要件（ｃ）：刀身の材料は、ロックウェル硬度がＨＲＡ８１以上である。
・要件（ｄ）：刀身の刃先の算術平均粗さＲａが０．５μｍ以上２０μｍ以下である。

要件（ｄ）を満たしている実験例２１，２２，２３，２４，２５は、評価が「４」以上であり、刃先が微小の鋸刃状になり、包丁１の切れ味が優れていた。実験例２２，２３，２４は、評価が「５」であり、包丁１の切れ味が特に優れていた。
これに対して、要件（ｄ）を満たさない実験例２０，２６は、評価が「３」であり、包丁１の切れ味がやや劣っていた。

４．実験４
（１）包丁１の作製
表４に記載の各材料の刀身３を備えた包丁１を作製した。なお、表４の備考の欄は、材料のグレード、結合相が示されている。材料の物性（炭化タングステン結晶粒子の平均粒径）は、既述の方法で測定された値が示されている。

（２）包丁１の試験方法（評価方法）
実験４では、水中に放置する前後の包丁１の切れ味を測定した。包丁１を水中に放置する前に下記の方法で切れ味を評価した。その後、包丁１を水中に２４時間放置した後に、放置前と同様の以下の方法で切れ味を評価した。
切れ味の評価方法を以下に記載する。
切断対象物としては、７．５ｍｍ幅の新聞紙相当の紙を重ねた紙束２１を用いた。
図３に示すように、包丁１を、その刃先５が上に向くようにして固定した。
刃先５に紙束２１を接触した状態で、刃先５の長手方向に沿って紙束２１を往復運動させた（図３の両矢印参照）。往復運動は、片道２０ｍｍ（往復４０ｍｍ）とした。
往復運動の際には、刃先５から紙束２１にかかる荷重を約７５０ｇとなるように調整した。図３では、刃先５から紙束２１にかかる荷重は、白抜き矢印で概念的に示されている。荷重は、包丁１の重量も含めた合計が約７５０ｇとなるように調整した。
紙束２１の１往復の往復運動を切断回数１回と数えた。切断回数ごとに、完全に切断された紙の枚数を数えた。
実験４では、切断回数が５０回の時の切断枚数により、包丁１の切れ味を評価した。
評価の点数は以下の１〜５とした。
点数１：切断枚数１００枚以下
点数２：切断枚数１０１〜１２０枚
点数３：切断枚数１２１〜１４０枚
点数４：切断枚数１４１〜１６０枚
点数５：切断枚数１６１枚以上

（３）包丁１の評価結果
評価結果を表４に併記する。
実験４において、各要件の充足状況を説明する。なお、表４には、下記要件（ａ）（ｂ）（ｃ）は、記載されていないが、充足状況は次のようになっている。
実験例２７の材料は、実験例４（表１）、実験例１１（表２）及び実験例１９（表３）の材料と同じであり、下記要件（ａ）（ｂ）（ｃ）のいずれも満たしていない。
実験例２９，３０，３１，３２，３３は、下記要件（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｅ）を全て満たしている。
実験例２８，３４は、下記要件（ａ）（ｂ）（ｃ）は満たすが、要件（ｅ）を満たしていない。
・要件（ａ）：刀身の材料は、密度が１２．９ｇ／ｃｃ以上である。
・要件（ｂ）：刀身の材料は、ヤング率が３４５ＧＰａ以上である。
・要件（ｃ）：刀身の材料は、ロックウェル硬度がＨＲＡ８１以上である。
・要件（ｅ）：炭化タングステン結晶粒子の平均粒径が０．４μｍ以上１．５μｍ以下である。

要件（ｅ）を満たさない実験例２８，３４に比べて、要件（ｅ）を満たす実験例２９，３０，３１，３２，３３は、水中に放置前後においても評価が「４」以上であり、切れ味が優れていた。炭化タングステン結晶粒子の平均粒径が０．７μｍ以上１．１μｍ以下である実験例３１，３２は、水中に２４時間放置前後においても評価が「５」以上であり、切れ味が特に優れていた。

５．実験５
（１）包丁１の作製
表５に記載の各材料の刀身３を備えた包丁１を作製した。なお、表５の備考の欄は、材料のグレード、結合相が示されている。

（２）包丁１の試験方法（評価方法）
実験５では、塩水中に放置する前後の包丁１の切れ味を測定した。包丁１を塩水中に放置する前に下記の方法で切れ味を評価した。その後、包丁１を塩水中に、４８時間、７２時間放置した後に、放置前と同様の以下の方法で切れ味を評価した。
切れ味の評価方法を以下に記載する。
切断対象物としては、７．５ｍｍ幅の新聞紙相当の紙を重ねた紙束２１を用いた。
図３に示すように、包丁１を、その刃先５が上に向くようにして固定した。
刃先５に紙束２１を接触した状態で、刃先５の長手方向に沿って紙束２１を往復運動させた（図３の両矢印参照）。往復運動は、片道２０ｍｍ（往復４０ｍｍ）とした。
往復運動の際には、刃先５から紙束２１にかかる荷重を約７５０ｇとなるように調整した。図３では、刃先５から紙束２１にかかる荷重は、白抜き矢印で概念的に示されている。荷重は、包丁１の重量も含めた合計が約７５０ｇとなるように調整した。
紙束２１の１往復の往復運動を切断回数１回と数えた。切断回数ごとに、完全に切断された紙の枚数を数えた。
実験５では、切断回数が５０回の時の切断枚数により、包丁１の切れ味を評価した。
評価の点数は以下の１〜５とした。
点数１：切断枚数１００枚以下
点数２：切断枚数１０１〜１２０枚
点数３：切断枚数１２１〜１４０枚
点数４：切断枚数１４１〜１６０枚
点数５：切断枚数１６１枚以上

（３）包丁１の評価結果
評価結果を表５に併記する。
実験５において、各要件の充足状況を説明する。なお、表５には、下記要件（ａ）（ｂ）（ｃ）は、記載されていないが、充足状況は次のようになっている。
実験例３５の材料は、実験例４（表１）、実験例１１（表２）、実験例１９（表３）及び実験例２７（表４）の材料と同じであり、下記要件（ａ）（ｂ）（ｃ）のいずれも満たしていない。
実験例３６の材料は、実験例３（表１）の材料と同じであり、下記要件（ａ）（ｂ）（ｃ）のいずれも満たしていない。
実験例３９は、下記要件（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｆ）を全て満たしている。
実験例３７，３８は、下記要件（ａ）（ｂ）（ｃ）は満たすが、要件（ｆ）を満たしていない。
・要件（ａ）：刀身の材料は、密度が１２．９ｇ／ｃｃ以上である。
・要件（ｂ）：刀身の材料は、ヤング率が３４５ＧＰａ以上である。
・要件（ｃ）：刀身の材料は、ロックウェル硬度がＨＲＡ８１以上である。
・要件（ｆ）：超硬合金は、結合相がＮｉ基合金である。

要件（ｆ）を満たさない実験例３７，３８は、塩水中に７２時間放置すると評価が「５」から「４」に低下し、切れ味が低下した。これに対して、要件（ｆ）を満たしている実験例３９は、塩水中に７２時間放置する前後において、評価が「５」であり、切れ味が持続していた。

６．実験結果のまとめ
比重が１２．９ｇ／ｃｃ以上である材料から刀身３がなることで、包丁１自体の重さが有効に利用され、操作性及び切れ味が向上した。しかも、ヤング率が３４５ＧＰａ以上である材料から刀身３がなることで、使用時の刃先の変形が小さくなるため、手の力が刃先に伝わり易く、操作性及び切れ味が向上した。
材料のロックウェル硬度がＨＲＡ８１以上である場合には、包丁の切れ味を持続させることができた。
刀身３の刃先の算術平均粗さＲａが０．５μｍ以上２０μｍ以下である場合には、刃先が微小の鋸刃状になり、包丁の切れ味が向上した。
材料が炭化タングステン結晶粒子を含有する超硬合金である場合には、刃身の変質が抑制され、包丁の切れ味が長持ちした。
超硬合金は炭化タングステン結晶粒子を含有し、炭化タングステン結晶粒子の平均粒径が０．４μｍ以上１．５μｍ以下である場合には、包丁１の切れ味が優れていた。
超硬合金の結合相がＮｉ基合金である場合には、薬品に対する腐食性に優れ、包丁１の切れ味がより長持ちした。

本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明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。

（１）上記実施形態では、刀身３の峰１５の基端側に、刀身３と別の部材である柄９が設けられている態様を示したが、別部材からなる柄９は必須ではない。例えば、刀身３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。

１ …包丁
３ …刀身
５ …刃先
７ …切っ先
９ …柄
１１…刃元
１５…峰
２１…紙束

Claims

刀身を備えた包丁であって、
前記刀身は、
密度が１２．９ｇ／ｃｃ以上であり、かつ、ヤング率が３４５ＧＰａ以上である材料からなる包丁。
前記材料は、ロックウェル硬度がＨＲＡ８１以上である、請求項１に記載の包丁。
前記刀身は、該刀身の刃厚方向に垂直な仮想平面に対する正射影において、前記刀身の刃先の算術平均粗さＲａが０．５μｍ以上２０μｍ以下である、請求項１又は２に記載の包丁。
前記材料は、炭化タングステン結晶粒子を含有する超硬合金である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の包丁。
前記炭化タングステン結晶粒子の平均粒径が０．４μｍ以上１．５μｍ以下である、請求項４に記載の包丁。
前記超硬合金は、結合相がＮｉ基合金である、請求項４又は５に記載の包丁。
密度が１２．９ｇ／ｃｃ以上であり、かつ、ヤング率が３４５ＧＰａ以上である材料からなる刀身。