JPH01280492A - 刃物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は刃物、詳しくは切れ味がよく研ぐ必要のない非
晶質セラミックスを１μｍ以下の厚さにコーティングさ
せた刃物、更に非晶質ハイドロキシアパタイトを１μｍ
以下の厚さにコーティングさせた刃物に関するものであ
る。

従来の技術 刃物には従来より炭素鋼を材料としたものが多く使用さ
れている。炭素鋼は素材が豊富で、よく切れるうえ、生
産が容易であるという利点があるが、使用後放置してお
くとすぐにさび、さびた刃物で料理すると鉄分が混じて
味が落ちる。又刃先が材料自身の微小な凹凸を有してい
るので、そのまま刃物として使用すると切れ味がわるい
。従ってさび及び刃先の微小な凹凸を調整して平坦にす
るため、常に研ぐことを必要とされている。然るに研ぎ
は経験を必要とする上、常に研ぐことは繁雑であり、切
れ味を良くするつもりで研いた刃物が、却って切れ味が
落ちているということもしばしば経験する。研ぐという
操作が繁雑であり、経験を要するので、何回使ってもさ
びず長持ちするステンレスを材料とする刃物が鋼の刃物
の代りに使用されている。ステンレスの刃物はさびない
が、鋼に比し硬いため、刃先の微小な凹凸を研いて平坦
に調整することが困難で、切れ味かにぷい。このように
刃物は、材料自身の有する刃先の微小な凹凸のため、刃
先に均一に力がかからず切れ味が落ちているので、さび
を取る以外にも研ぐことにより刃先の微小な凹凸を平坦
にし、切れ味を良（保つ必要がある。最近、腐食防止、
耐久性、硬度、切れ味、なめらかな肌ざわりなどを更に
付加するために、又ニッケルの毒性なども問題とされ始
めたため、それらの改善にセラミック、ポリマーなどを
コーティングした刃物や、セラミック製の刃物又はニッ
ケルを含まない刃物が使用され出している。コーティン
グは基材の硬度を高め、１回研いでから次に研ぐまでの
時間を長くしているが、無理な使い方をするとコーティ
ング層が厚いためコーテイング物質が剥がれたり、セラ
ミックがこぼれたりする。このため多層コーティングを
したものも使用されている。一方これらの刃物は硬いの
で研ぐのがむづかしく、刃先の微小な凹凸を平坦に調整
することが困難なうえ、金属の刃物はど刃を薄くするこ
とができないので、切れ味に欠けるきらいがある。前に
記したように、刃物の刃先の有する材料自身の微小な凹
凸により発生する切れ味のわるさを改良するためいずれ
の刃物も研ぐことが要求され、各種の研ぎ器が考案され
ている。

従って刃先の材料自身の有する微小な凹凸を研ぐことな
しに平坦にしえるなら、研ぎ器を必要としない切れ味の
良い刃物かえられると期待される。

発明が解決しようとする課題 本発明は刃先が平坦に薄く加工されているので刃先の全
てに均一に力がかかり切れ味がよく、加えて刃先が硬く
摩耗せず、さびないので従来の刃物のように研ぐ必要の
ない鋭利な刃物を提供するものである。

課題を解決するための手段 前記したように、ステンレス或は鋼基材にロジウム、コ
バルト、クロムなどの金属、炭化ケイ素又はジルコニア
などのセラミック又はポリマーなどをコーティングした
刃物は存在しているが、金属では耐摩耗性に、セラミッ
クスでは肌ざわりに、ポリマーでは耐久性、切れ味など
に欠点があり、一種類の材料で全てを満足させるものは
なかった。

又これらの刃物もコーティング材料の有する性質により
コーティング材料自身の微小な凹凸を刃先に発生してお
り、コーティング材料が硬い場合平坦に研ぐことが非常
に困難で、切れ味が今−歩というものであった。我々は
刃先が平坦で、切れ味のよい刃物について検討した結果
、非晶質セラミックスを基材刃先にある厚さにコーティ
ングすることにより、刃先の微小な凹凸が消却され、平
坦で切れ味のよい刃物かえられることを知った。加えて
コーティングセラミックスが非晶質であるため基材刃先
との結合が強い上硬いので摩耗、剥離することがないこ
のため使用中研ぐ必要が全く生じない。即ち非晶質セラ
ミックスを出来るだけ薄（，１μｍ以下、好ましくは０
．５μｍ以下の厚さに基材刃先にニーティングする。非
晶質セラミックスは基材刃先の凹部より優先的に基材刃
先をコーティングし、基材刃先に発生している凹凸を平
坦にする。非晶質セラミックスのコーティング層を厚く
すると、凹部よりコーティングされて一旦平坦になった
基材刃先に更に非晶質セラミックスのコーティング層を
晶出させる。このことは非晶質セラミックスによる刃先
の微小凹凸を基材刃先の凹凸に関係なく発生させるので
好ましくない。

非晶質セラミックスの晶出は従来使用されている結晶質
コーテイング材の晶出に比し、凹凸を生じ難い。従って
非晶質セラミックスのコーティング層の厚さを１μｍ以
下にすれば実用上研いで刃先の微小凹凸を平坦にする必
要はない。

ここで云うセラミックスとは、ジルコニウム、酸化チタ
ン、炭化チタン、酸化アルミニウム、その他一般に蒸着
でセラミックスとして使用されている物質及びハイドロ
キシアパタイトを含んでいる。特にハイドロキシアパタ
イトの使用は、それが生体材料として生体親和性が良好
であるので、一般のセラミックスとことなり、滑らかな
肌あたりの、切れ味のよい刃物かえられるので好ましい
。

非晶質セラミックスを基材刃先にコーティングする方法
は、真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング
など一般に使用されている皮膜生成法を使用することが
便利である。コーティング層の厚さが、０．０５μｍな
どと、大変薄くコーティングする場合は、切れ味は良い
が、耐食性が余り良くならないこともあるため、基板の
刃物に耐食性の物を用いるか、使い捨て刃物に用いるの
が良い。非晶質セラミックスをコーティングさす基材刃
物は、ステンレス鋼など従来刃物として使用されている
物質のみならず、プラスチック、セラミックスのような
基材でも使用可能である。前記した夫々の装置に基材刃
物を基板に、セラミックス板をターゲットに装填し、常
法により夫々の装置を操作する。操作条件を任意に調整
することにより、任意の密度、厚さを有する非晶質セラ
ミックスコーティング層を有する硬い平坦な刃先を有す
る刃物をえることができ、摩耗剥離することがないので
研ぐ必要がない。えられるコーテイング刃物のコーティ
ング層の厚さは常法による膜厚測定法を用いることによ
り調整でき、コーティング層の非晶質化は、赤外スペク
トル、Ｘ線回折により容易に確認でき、刃先の平坦性は
光反射により確認される。

作用 非晶質セラミックスを真空蒸着、スパッタリング、イオ
ンブレーティング法などにより基材刃物にコーティング
させると非晶質セラミックスが基材刃先の材料自身の持
つ微小な凹凸部の凹部より優先的にコーティングし、刃
先の有する凹凸を平坦になるようコーティングする。ま
た、平坦になった刃先上過剰にコーティングされた場合
でも非晶質セラミックスは、従来刃物に行なわれている
結晶質コーティングに比し、コーティング中、微小な凹
凸を生じにくい。このため非晶質セラミックスを薄くコ
ーティングされた刃先は平坦であり、かつコーティング
層が非晶質のため基材刃先との結合が強く剥離すること
がなく、又硬いので従来の刃物のように研ぐ必要がな（
切れ味も良い。

コーティングする材料は、刃先の有する凹凸を平坦にす
るため、基板となる刃物より硬くても柔らかなセラミッ
クスでもかまわない。またコーティングするセラミック
スは複合物であってもよい。

以下に実施例を示して具体的に本発明を説明する。

基材とする鋼又はステンレス刃物はソーダ浴の中で揺動
させたのち水道水で洗浄後蒸留水中超音波洗浄し、アセ
トンで洗浄後イソプロパツール蒸気中で乾燥し、後空気
中で加熱乾燥して基板として使用した。

ターゲットには、ジルコニウム、炭化ケイ素、ハイドロ
キシアパタイトを使用した。

ハイドロキシアパタイトは合成粉末を水及びアセトンで
洗浄し、乾燥後加圧成形し、成形物をアセトン中に浸漬
し、浸漬成形物を１　、０００〜１　、２００℃で３時
間焼結したものをターゲットとして使用した。

例１゜ スパッタリングによる皮膜の形成 スパッタ装置　ＲＦ−プレナマグネトロンターゲット　
１００鶴径焼結ハイドロキシアパタイト スパッタガス　４Ｘ１０−’）ル（Ａｒ）基　　板　　
　網刃物 形成温度１００℃ スパッタ電圧　４００Ｖ なる条件で３０分操作し、非晶質ハイドロキシアパタイ
トＯ，ＯＳμｍのコーティング皮膜を刃物にコーティン
グさせることができた。コーティングハイドロキシアパ
タイトはＸ線回折の結果殆んどハイドロキシアパタイト
の分解物はみられず非晶質であった。

例２゜ 基板として網刃物の代りにステンレス刃物を用いたこと
、操作時間を３０分から３時間に変えたことを除いて例
１と同じ操作を繰返して、非晶質ハイドロキシアパタイ
ト０．５μｍのコーテイング膜を有する刃物をえた。コ
ーティングハイドロキシアパタイトのＸ線回折の結果は
僅かに分解物に帰因するＣａＯの存在がみとめられた。

例３゜ スパッタリングによる被膜の形成 スパッタ装置　ＲＦ−ダイオード ターゲット　ＳｉＣ スパッタガス　２　Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒ　（Ａｒ）基
　　板　　　ジルコニア刃物 形成温度４００℃ スパッタ電圧　１，０ＯＯＶ １時間操作、非晶１ｉｓｉｃ　、１μｍのコーティング
膜 例４゜ スパッタリングによる被膜形成 スパッタ装置　ＲＦ−プレナマグネトロンターゲット　
Ｚｒ スパッタガス　３　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ　（へｒ十島
）基　　板　　　　鋼刃物 形成温度２００℃ スパッタ電圧　５００Ｖ １時間操作、非晶質７．ｒｏｔ、０．１μｍのコーテイ
ング膜 例５゜ スパッタリングによる被膜の形成 スパッタ装置　高周波スパック ターゲラ　ト　ハイドロキシアパタイトスパックガス　
２　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ　（Ａｒ）基　　板　　　ス
テンレス剃刀刃 形成温度３００℃ スパッタ電圧　６００ｖ １０分操作、非晶質ハイドロキシアパタイト、５００人
のコーテイング膜 例６゜ 操作時間を１０分から３０秒に変えたことを除いて例１
と同じ操作を繰り返して、非晶質ハイドロキシアパタイ
ト１０人のコーテイング膜を有する剃刀刃を得た。

発明の効果 真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング法な
どにより基材刃物にセラミックスを蒸着させるとき基材
温度を選択することにより非晶質セラミックス皮膜を容
易に任意の皮膜厚に蒸着させることができ、非晶質であ
るため、刃先の材料自身により生じる凹凸が蒸着セラミ
ックスにより平坦化され、加えて皮膜と刃先との結合力
が強く、皮膜が硬いので皮膜が剥離することがない。こ
のため研いで刃先を平坦にする必要がなく、研がなくて
も切れ味のよい刃物をえることができる。又基材刃物と
しては従来使用されている刃物に限定する必要はなく、
基材温度を調整することによりプラスチックのように従
来刃物には使用されていない素材でも本性により非晶質
セラミックスをコーティングさせることにより刃物とし
て使用できる物質かえられた。特にセラミックスとして
ハイドロキシアパタイトを使用し、１μｍ以下でコーテ
ィングされた剃刀は、耐腐食性、耐久性、硬度、切れ味
が向上するばかりでなく、ハイドロキシアパタイトの生
体親和性が良いので、なめらかな肌ざわりを有し、剃力
負けによるかぶれを生じない。

代理人　弁理士　桑　原　英　明

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非晶質セラミックスを１μｍ以下の厚さにコーテ
   ィングさせたことを特徴とする刃物。
2. （２）セラミックスがハイドロキシアパタイトである請
   求項（１）記載の刃物。