(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも被加工物と接触する作業域を含む表面に、角張らずに焼成されたシリカ粒子が散在し、前記表面との接触角が９０度以下で付着していることを特徴とする刃物類。
【請求項２】
少なくとも被加工物と接触する作業域を含む表面に、ケイ素−窒素結合物質と水素原子を持ち、有機溶剤に可溶な無機ポリマーの有機溶媒溶液の粒子状塗布ポリマー液からの角張らない焼成シリカ粒子が、前記表面との接触角が９０度以下で散在し付着していることを特徴とする刃物類。
【請求項３】
ケイ素−窒素結合物質と水素原子を持ち、有機溶剤に可溶な無機ポリマーの有機溶媒溶液であるポリマー液を、刃物類の少なくとも作業域を含む表面に表面張力による角張らない粒子状に塗布し、この塗布した粒子状のポリマー液をシリカまで大気中で焼成する工程を備え、角張らないシリカ粒子が、前記表面との接触角が９０度以下で散在した少なくとも作業域を含む表面を得ることを特徴とする刃物類の表面加工方法。
【請求項４】
霧化状態のポリマー液と刃物類の少なくとも作業域を含む表面との接触によって、少なくとも作業域を含む表面にポリマー液を粒子状に塗布する請求項３に記載の刃物類の表面加工方法。
【請求項５】
霧化状態のポリマー液と少なくとも作業域を含む表面との接触は、ポリマー液の霧化雰囲気に少なくとも作業域を含む表面を曝して行なう請求項４に記載の刃物類の表面加工方法。
【請求項６】
表面は上向きでポリマー液の霧化雰囲気に曝す請求項５に記載の刃物類の表面加工方法。
【請求項７】
塗布するポリマー液が形成する塗布粒子よりも小さい粒子径３００から１０００Åの抗菌剤微粒子を混入して行なう請求項３〜６のいずれか１項に記載の刃物類の表面加工方法。
【請求項８】
ポリマー液は５０μ以下の粒子径で塗布する請求項３〜７のいずれか１項に記載の刃物類の表面加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は刃物類とそれに用いる表面加工方法に関し、例えば、生産工程においてスリッティングやカッティング、ハーフカッティング、スライシングなどを行う刃物類とそれに用いる表面加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような刃物類は、従来から樹脂フィルム、布生地、紙、不織布、繊維、板紙などのシート物、それらを巻き取った巻取りロールや紙管、絶縁テープ、粘着テープなどに、所定間隔でスリットを入れて分離したり、突っ切りカットやスライスによる断裁を行ったりするのに利用される。また、いわゆる押し切りであるスコアーカットは粘着テープ、布テープ、軟質フィルム、ゴムなどに用いられる。また、粘着紙等のハーフカットやラベラーの姿切りに用いられて剥離紙、剥離フィルムのみをスリットする刃物も知られている（例えば、非特許文献１参。）。
【０００３】
これらの刃物類は、セラミック、ジルコニア、サファイアなど特殊な場合を除いてほとんど鉄系の材料よりなり、非特許文献１は、通常上刃にはＳＫＨ（高速度鋼）、下刃にはＳＫＤ（工具鋼）が用いられるとし、薄板用のシャーナイフ（断裁用直刃）として、耐摩耗性に優れた冷間金型用合金現鋼であるＳＫＤ１１、ロックウエル硬度ＨＲＣ６５〜６７を用い、薄板用のシャーナイフ（直刃）として、耐摩耗性に優れた冷間金型用合金現鋼であるＳＫＤ１１改良鋼、ロックウエル硬度ＨＲＣ６５〜６７を用い、中厚板用のシャーナイフ（直刃）として、耐摩耗性に優れた冷間金型用合金現鋼であるＳＫＤ１２改良鋼、ロックウエル硬度ＨＲＣ６４〜６７を用い、厚板用のシャーナイフ（直刃）として、耐摩耗性、耐衝撃性に優れた熱間金型用合金工具鋼であるＳＫＤ６１改良鋼、ロックウエル硬度ＨＲＣ６０〜６５を用い、木材用のベニヤナイフとして、合金工具鋼改良金であるＳＫＳ改良鋼、ロックウエル硬度ＨＲＣ６０〜６３を用い、木材用のスライサーとして、クロームモリブデン鋼改良鋼であるＮＴＴ、ロックウエル硬度ＨＲＣ６１〜６４を用い、また、別に、木材用のスライサーとして、セミハイス鋼改良鋼であるＮＬＳ、ロックウエル硬度ＨＲＣ６２〜６５を用い、チッパーナイフ、スライサーナイフとして、クロームモリブデン鋼であるＮＴＴ、ロックウエル硬度ＨＲＣ６０〜６３を用い、スライサーナイフ、カッターとして、平物用高速度鋼であるＳＫＨ3、ロックウエル硬度ＨＲＣ６５〜６７を用い、断裁包丁として、平物用高速度鋼であるＳＫＨ2、ロックウエル硬度ＨＲＣ６５〜６７を用いることを例示している。
【０００４】
また、非特許文献１は刃物類の長寿命化のために行われる超硬度化の表面処理として、天然ダイヤモンド（ビッカース硬度８，０００〜１，０００）、ＤＬＣ（ビッカース硬度３，０００〜５，０００）、ＧＬＣ（ビッカース硬度２，８００〜３，２００）、ＳＩＣ（ビッカース硬度２，８００〜）、ＴｉＮ（ビッカース硬度２，２００〜２，４００）、ＴｉＣ（ビッカース硬度３，０００〜３，５００）、ＡＩ2Ｏ3（ビッカース硬度２，０００〜２，５００）、超硬合金（ビッカース硬度１，５００〜２，０００）、硬質クローム（ビッカース硬度７００〜２，５００）、焼入れ鋼（ビッカース硬度５００〜１，０００）を例示している。
【非特許文献１】「仕上機械と周辺技術  ―スリッター／ワインダー／カッター／抜き加工―」６０〜６４頁  ２００３年６月６日発行  編集企画：株式会社加工技術研究会発行人：荒木正義  発行所：株式会社加工技術研究会
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、刃物類はそのセラミックや鉄系といった材料の違いに関係なく、使用によって図７に示すカッタｂのように、タルクなどを含む紙粉や繊維屑などのゴミｄが付着しやすく、ゴミｄの種類や付着量によってはカッタｂの切れ味が落ちて切断などの作業が思うようにできなくなる。特に、セラミック系は粉末焼結によるものでポーラス構造であり、しかも、コバルトなどのバインダ粒子の脱落による凹部もあって、異物が付着しやすく蓄積しやすい問題である。
【０００６】
このため、ゴミｄをアセトンやキシレンなどの有機溶剤にて定期的に、例えば１日に３回程度、場所や用途によっては１時間に１回〜１０回などと念入りに拭き取り作業が行われているが、手間であるし危険でもある。また、アセトンやキシレンなどの有機溶剤を使用するのでは、揚げ物の油の吸い取り、煮物調理時の落し蓋、濾紙などとして食品に使用されるキッチンペーパーなどの場合衛生上の問題ともなる。
【０００７】
これらを回避するには非特許文献１に記載があるように、個々のカッタｂにバキューム装置付きクリーナを取り付けるようにしているが、これもコスト高の原因になるし、加工装置ｃがさらにかさ高になる。グラインダによる研磨によって汚れを落すことはできるが摩耗を早めてしまう問題がある。
【０００８】
そこで、グラインダとバキューム装置付きクリーナとの併用が好適ではあるが、加工機械ｃのコストが勢い上昇するし、かなり大型に成る。しかも、カッタｂまわりのスペースは小さくそれを実現するのが困難な場合もある。
【０００９】
特に、ドラムに巻き付けた藤などの繊維を、ドラムに対向するよう２ｍｍ〜８ｍｍ程度の間隔で２７０〜３００枚程度配設して切断し、紙類に漉き込むなどする短繊維を製造するようなカッタの場合、クリーナやグラインダを働かせること自体が困難であるし、配設間隔が２ｍｍ程度と小さくなるほど繊維屑などが蓄積しやすく団子になって押出されることを繰り返し、カッティングした短繊維中に混入する品質を落す問題があるが解消しにくい。
【００１０】
そこで、本発明者は上記のような問題を解決すべく研究を続け、種々に実験をし検討を重ねる中、本出願人が先に提供している基材表面に焼成し付着させたシリカ粒子がが角張らないことによって、在来の角張った不定形なシリカ粒子（例えば、特許文献１参照。）と違って、その付着表面において優れた滑り性を発揮することを知見し、これを汚れ防止に役立てるべく刃物類の表面に付着させたところ、汚れがつきにくく蓄積しない好結果が得られた。
【特許文献１】特開平１０−１３９４８６号公報（段落０００３）  本発明の目的は、上記のような新たな知見に基づき、汚れ難く汚れが蓄積しにくい刃物類を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の刃物類は、少なくとも被加工物と接触する作業域を含む表面に、角張らないシリカ粒子が梨地状に散在し、前記表面との接触角が９０度以下で付着していることを特徴としている。それは例えば、少なくとも作業域を含む表面に、角張らずに焼成されたシリカ粒子が散在し付着している状態である。
【００１２】
このような構成では、刃物類の少なくとも被加工物と接触する作業域の表面に焼成などによる角張らないシリカ粒子が散在していて、それが微小粒子であることにより刃物類の切れ味を低下させることなく、その材質および形状的特徴から、刃物類の地肌面より高い滑り性を発揮して切り込み時の摩擦抵抗を軽減すると共に紙粉や繊維屑などのゴミの付着や蓄積を抑制する。
【００１３】
さらに具体的には、鉄系金属製で少なくとも被加工物と接触する作業域を含む表面に、ケイ素−窒素結合物質と水素原子を持ち、有機溶剤に可溶な無機ポリマーの有機溶媒溶液の粒子状塗布ポリマー液からの角張らない焼成シリカ粒子が、前記表面との接触角が９０度以下で散在し付着していることを別の特徴としている。
【００１４】
このような構成では、１つの特徴に加え、さらに、焼成されたシリカ粒子が粒子状塗布ポリマー液からのもので、表面張力による丸みのある形態にて焼成されるので、より角張らず、滑り特性、汚れ防止機能がより高まる。
【００１５】
本発明の表面加工方法は、ケイ素−窒素結合物質と水素原子を持ち、有機溶剤に可溶な無機ポリマーの有機溶媒溶液であるポリマー液を、刃物類の少なくとも作業域を含む表面に表面張力による角張らない粒子状に塗布し、この塗布した粒子状のポリマー液をシリカまで大気中で焼成する工程を備え、角張らないシリカ粒子が、前記表面との接触角が９０度以下で散在した少なくとも作業域を含む表面を得ることを特徴としている。
【００１６】
このような構成では、粒子状に塗布されるポリマー液が刃物類の少なくとも作業域を含む表面において濡れ性と表面張力に応じ角張らない丸みのある形態で付着し、その形態を保ってシリカ粒子に焼成されるので、角張らない丸みのあるシリカ粒子を所定域に梨地状に散在させられる。
【００１７】
この場合、霧化状態のポリマー液と刃物類の少なくとも被加工物と接触する作業域を含む表面との接触によって、少なくとも作業域を含む表面にポリマー液を粒子状に塗布する、さらなる構成では、
ポリマー液を霧化させると必要な粒子径以下の球状粒子としてほぼ均等な密度で分散、浮遊した雰囲気を作り出すことができ、これに刃物類の少なくとも被加工物と接触する作業域を含む表面を接触させることによって、その分散、浮遊密度を持って互いの親和度、濡れ性に応じた前記表面との接触角が９０度以下で接触角にて付着し、角張らない丸みを残した形態をなすので、滑り性のよいシリカ粒子が分散した表面を得るのに好適である。
【００１８】
霧化状態のポリマー液と少なくとも作業域を含む表面との接触は、ポリマー液の霧化雰囲気に少なくとも作業域を含む表面を曝すことで簡単に実現する。
【００１９】
このとき刃面は、上向きでポリマー液の霧化雰囲気に曝すことで、霧化して分散し浮遊しているポリマー液粒子が静かに自然降下しながら刃物類の所定の表面域上に接触していき、霧化雰囲気にさらしている時間に比例してポリマー液粒子が付着し、付着密度が高まる。このとき、ポリマー液粒子は二重、三重に重なって付着することはあるが、ポリマー液を５０μ以下の粒子径とすることで、刃物類の切れ味や汚れの付着防止性、蓄積防止性の上で問題はない。
【００２０】
しかし、このポリマー液は大気中で焼成してシリカにすることができるが、この焼成の途中で撥水性のある物質がシリカ化と共に焼成されるのを利用し、付着させたポリマー液粒子を前記撥水性の物質が生成されるように焼成する前工程後に、ポリマー液粒子を塗布して撥水性の物質が生成している先のシリカ粒子の撥水性によりそれらのまわりへはじいて重ならないように塗布し、最終的なシリカへの焼成を行うことで、重なりのない高密度なシリカ粒子の分散状態を得ることもできる。
【００２１】
塗布するポリマー液が形成する塗布粒子よりも小さい粒子径３００から１０００Åの抗菌剤微粒子を混入して行なうと、ポリマー液が抗菌性微粒子を保持してシリカにまで焼成されてバインダとなり刃物類の表面に存在させ続けて抗菌性を持たせることができる。
【００２２】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面の記載によって明らかになる。本発明の各特徴は、可能な限りにおいてそれ単独で、あるいは種々な組み合わせで複合して用いることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の１つの特徴の刃物類によれば、少なくとも被加工物と接触する作業域の表面に角張らないシリカ粒子が散在して、刃物類の切れ味を低下させずに高い滑り性を発揮し、切り込み時の摩擦抵抗による作業負荷を軽減して省エネが図れると共に紙粉や繊維屑などのゴミの付着や蓄積を抑制してメンテナンス作業の軽減とそれによる稼働率低下の軽減が図れる。
【００２４】
本発明の別の特徴の刃物類によれば、１つの特徴の場合に加え、さらに、焼成されたシリカ粒子が液状態での表面張力と濡れ性を利用した丸みのある形態での焼成にてより角張らないものとなり、滑り特性、汚れ防止機能がより高まる。
【００２５】
本発明の表面加工方法によれば、塗布されるポリマー液粒子が濡れ性と表面張力を利用した角張らない丸みのある形態で付着し焼成されて、角張らない丸みのあるシリカ粒子となって所定域に梨地状に散在させられる。
【００２６】
ポリマー液の霧化により必要な粒子径以下の球状粒子としてほぼ均等な密度で分散、浮遊した雰囲気をなし、刃物類との接触によって互いの親和度、濡れ性に応じた接触角にて付着し、角張らない丸みを残した形態に焼成できるので、滑り性のよいシリカ粒子が分散した表面が容易かつ安定して得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態に係る刃物類とその表面加工方法につき図面を参照しながら詳細に説明し、本発明の理解に供する。
【００２８】
本実施の形態は、主として、生産工程においてスリッティングやカッティング、ハーフカッティング、スライシングなどを行う既述したようなセラミック、ジルコニア、サファイア、鉄系金属といった各種材料よりなる各種の刃物類を対象とし、図４では受ロール４で支持した紙管１を切断するための回転するカッタ２の例を示しているがこれに限られることはない。これらカッタ２などの刃物類の全面または作業域２ａ、つまり被加工物である紙管１と接触する作業域２ａを少なくとも含む表面に、図１（ｂ）、図２、図３に示すように角張らないシリカ粒子３が焼成されるなどして、一例として梨地状に、散在し付着したものとしている。
【００２９】
このように角張らないで焼成されたシリカ粒子３が散在したカッタ２などの刃物類の表面では、シリカ粒子３が例えば５０μ以下のポリマー液の粒子径で塗布され焼成された微小粒子であることにより、一例として梨地状を呈するなどして、散在するだけで、カッタ２などの刃物類の切れ味を低下させることはなく、シリカ粒子３の材質および形状的特徴から、刃物類の図１〜図３に示すような地肌面に代ってそれよりも高い滑り性を発揮する。このため、回転するカッタ１の切り込み時の摩擦抵抗を軽減すると共に紙粉や繊維屑などのゴミの付着や蓄積を抑制する。しかも、刃物類が鉄系金属であっても刃物類のシリカ粒子３による覆い面での発錆を阻止し、その周辺、従ってシリカ粒子付着部間への発錆の影響も、シリカ粒子付着部間からの発錆の影響も受けないので、シリカ粒子付着域全体の発錆を抑えられる。
【００３０】
錆は刃物の被加好物と接する作業域表面は被加工物と繰り返し接触することで使用が継続している間は錆びることはない。しかし、作業域表面でも刃物を装備した加工機械の運転休止中に発錆しやすく、湿気の多い時期では夜間の休止によっても発錆する。また、湿気の多い時期でなくても土日の休止中に生じることがあるし、長期休暇中の発錆度は高い。
【００３１】
このため比較的頻繁に錆落しをする必要があり、これに対応するのに刃物類と共にそれに専用の錆落しをする専用グラインダを加工機械に装備することが行われているが、図４に示すような紙管ａを切断するカッタｂなどは１台の加工機械ｃに多数枚、例えば９枚や１０枚装備して同時切断に供することもあり、それぞれにグラインダを付帯させると高価につく上、加工機械ｃが嵩張るだけでなく、切断ピッチを小さくできない問題がある。これを手作業でするには手間が掛かるし、危険でもある。まして、加工機械ｃから取り外して錆落しをするのでは全周に鋭い刃を持った大きなカッタｂを取り扱うのにさらに危険が増すので、ほとんどの場合加工機械ｃに装備したまま錆落しをしており、その作業中は加工機械ｃが休止状態になってしまい稼働率が低下する。長期休暇後の錆落しには長い時間かかるので特に問題である。しかも、グラインダによる錆落しはカッタｂの早期摩耗ともなり寿命を低下させる問題もある。このような現状から本実施の形態での防錆効果によればこのような問題を大きく軽減できる。
【００３２】
シリカを焼成する原料として、ケイ素−窒素結合物質Ｓｉ−Ｎと水素原子Ｈを持ち、有機溶剤に可溶な無機ポリマー（ＳｉＨ2 ＮＨ、例えば東燃株式会社製のパーヒドロポリシラザン）が知られている。この無機ポリマーの有機溶媒溶液であるポリマー液を塗布し大気中で焼成すると大気中の水分や酸素と反応して高純度シリカが得られる。例えば４５０℃で焼成するとアモルファスな状態のシリカＳｉＯ2 が得られる。その反応式は次の通りであり、
‐ＳｉＨ2 ＮＨ‐＋Ｏ2   →    ＳｉＯ2 ＋ＮＨ3 
‐ＳｉＨ2 ＮＨ‐＋Ｈ2 Ｏ  →   ＳｉＯ2 ＋ＮＨ3 ＋Ｈ2 
焼成時の雰囲気ガスを分析すると、アンモニアおよび水素の生成が確認される。
【００３３】
このシリカのＩＲスペクトルは図５に示すようにシロキサンＳｉ−Ｏの吸収が成長しており、塗布する液状の無機ポリマーで見られるシリカ以外の成分による吸収はほぼ焼失している。またこのシリカの特性は、密度２．１〜２．２ｇ／ｃｍ3 、屈折率１．４６、抵抗率約１０15、絶縁耐圧性＞２×１０6 Ｖ／ｃｍ、比誘電率４．２＠１ＭＨｚ、可視領域の光透過率９８％以上であり、膜状形態での透明性は石英ガラスと同等である。
【００３４】
そこで、本発明者は、カッタ２などの刃物類の全面または少なくとも作業域２ａを含む表面に塗布した粒子状塗布ポリマー液を大気中で焼成して角張らない焼成シリカ粒子３が付着した表面状態を得た。これにより粒子状塗布ポリマー液が表面張力による丸みのある形態にて焼成されてより滑りのよいシリカ粒子３となっている上に、粒子状ポリマー液のカッタ２の表面への接触角はほとんどの場合９０°以下と小さくほとんど４０°〜５０°の範囲となる関係から、湿気やゴミを捕捉したり溜めこむディテール部ができないので、防汚性や防錆性がより高まる。
【００３５】
このようなポリマー液によるシリカ粒子３の焼成は、ケイ素−窒素結合物質と水素原子を持ち、有機溶剤に可溶な無機ポリマーの有機溶媒溶液であるポリマー液を、刃物類の少なくとも作業域を含む表面に表面張力による角張らない粒子状に塗布し、この塗布した粒子状のポリマー液をシリカまで大気中で焼成する工程により実現する。シリカ粒子を所定域に散在させられる。また、このようなポリマー液の塗布は、例えば、霧化状態のポリマー液とカッタ２などの刃物類の少なくとも作業域２ａを含む表面との接触によって容易に行うことができる。特に、ポリマー液をスプレーで噴霧するなどして霧化させることにより、ポリマー液を必要な粒子径以下の球状粒子としてほぼ均等な密度で分散、浮遊した雰囲気を作り出すことができ、これにカッタ２などの刃物類の少なくとも作業域２ａを含む表面を接触させることによって、その分散、浮遊密度を持って互いの親和度に応じた接触角にて付着し、角張らない丸みを残した形態をなすので、滑り性のよいシリカ粒子が分散した表面を得るのに好適である。このような塗布方式においてカッタ２などの刃物の特定の表面にだけ塗布したい場合は、霧化雰囲気の範囲を制限するか、カッタ２などの刃物の特定の表面以外の部分にマスクをかけるかすればよい。
【００３６】
また、霧化状態のポリマー液と少なくとも作業域２ａを含む表面との接触は、ポリマー液の霧化雰囲気にカッタの少なくとも作業域２ａを含む表面を曝すことで簡単に実現するが、特に、塗布対象表面は上向きでポリマー液の霧化雰囲気に曝すと、霧化して分散し浮遊しているポリマー液粒子が静かに自然降下しながら刃物類の所定の表面域上に接触していき、霧化雰囲気にさらしている時間に比例してポリマー液粒子が付着し、付着密度が簡単に高まる。このとき、ポリマー液粒子は二重、三重に重なって付着することはあるが、ポリマー液を５０μ以下の粒子径とすることで、刃物類の切れ味や防汚性、防錆性の上で問題はない。もっとも、付着密度を上げていくと、ポリマー液の付着粒子の隣合うものどうしが凝集して膜化していくので、これを好まない場合は付着密度に限度を持たせればよい。
【００３７】
このような塗布対象面を上にして霧化ポリマー液にさらしてポリマー液粒子を塗布する場合、カッタ２の一方の面への塗布、焼成後に、他方の面への塗布、焼成を行うことになる。
【００３８】
本実施の形態では、シリカ粒子３は図１（ａ）（ｂ）、図２、図３に示すようなカッタ２の研磨痕２ｂを持った表面に対し、図１（ｂ）、図３に示すように付着させている。特に、図３に示す実施の形態では、図１（ｂ）の実施の形態に対し、研磨痕２ｂの中にシリカ粒子３が付着形成されて、研磨痕２ｂを埋める状態であるのが特徴となっている。これらの表面状態につき検証例を示すと、図１（ａ）の図示例での地金の表面粗さＲａ、Ｒｙ、Ｒｚと、凹凸の平均間隔Ｓｍ、局部山頂の平均間隔Ｓ、二乗平均粗さＲＭＳは、いずれも単位μｍとして
横方向で
Ｒａ０．０５、Ｒｙ０．３４、Ｒｚ０．２８、Ｓｍ９．２６、Ｓ４．００、ＲＭＳ０．０６
縦方向で
Ｒａ０．０４、Ｒｙ０．３１、Ｒｚ０．２４、Ｓｍ６．７８、Ｓ３．８３、ＲＭＳ０．０５
であり、負荷長さ率ｔｐ（％）は、
横方向で７７．２５
縦方向で２５．２０
であった。
【００３９】
また、図１（ｂ）の図示例でのシリカ粒子３を付着させた後の表面粗さＲａ、Ｒｙ、Ｒｚと、凹凸の平均間隔Ｓｍ、局部山頂の平均間隔Ｓ、二乗平均粗さＲＭＳは、
横方向で
Ｒａ０．１２、Ｒｙ１．３３、ＲＺ１．０１、Ｓｍ９．２５、  Ｓ２．４０、ＲＭＳ０．１９
縦方向で
Ｒａ０．０７、Ｒｙ１．３１、Ｒｚ０．５２、Ｓｍ１４．２０、Ｓ１．９２、ＲＭＳ０．１３
であり、負荷長さ率ｔｐ（％）は、
横方向で１７．１９
縦方向で１３．０２
であった。
【００４０】
また、図３の図示例での地金の表面粗さＲａ、Ｒｙ、Ｒｚと、凹凸の平均間隔Ｓｍ、局部山頂の平均間隔Ｓ、二乗平均粗さＲＭＳは、
横方向で
Ｒａ０．３６、Ｒｙ２．９０、Ｒｚ２．１７、Ｓｍ６．６６、Ｓ１．６７、ＲＭＳ０．４５
縦方向で
Ｒａ０．３６、Ｒｙ３．１９、Ｒｚ１．９２、Ｓｍ６．９１、Ｓ１．５１、ＲＭＳ０．４７
であり、負荷長さ率ｔｐ（％）は、
横方向で４８．５４
縦方向で７４．７４
であった。
【００４１】
また、図３の図示例でのシリカ粒子３を付着させた後の表面粗さＲａ、Ｒｙ、Ｒｚと、凹凸の平均間隔Ｓｍ、局部山頂の平均間隔Ｓ、二乗平均粗さＲＭＳは、
横方向で
Ｒａ０．８３、Ｒｙ５．７４、Ｒｚ４．２７、Ｓｍ１２．１０、Ｓ１．９３、ＲＭＳ１．００
縦方向で
Ｒａ０．６９、Ｒｙ５．２５、Ｒｚ３．７８、Ｓｍ８．４９、  Ｓ２．０８、ＲＭＳ０．６９
であり、負荷長さ率ｔｐ（％）は、
横方向で４４．０４
縦方向で４４．４０
であった。
【００４２】
このように、シリカ粒子３の付着前の地金の表面粗さよりも、シリカ粒子３が付着した後の表面粗さのＲａ、Ｒｙ、Ｒｚ、Ｓｍ、ＲＭＳの数値は大きくなるが、ｔｐの値は小さくなり、いずれの場合もシリカ粒子３の付着によってカッタ２の切れ味は低下しなかったし、汚れが付き難く蓄積し難い好結果が防錆性と共に得られ、メンテナンス性が向上したし、２ｍｍ間隔で繊維カットを行う刃であっても異物の詰まりやそれによる繊維屑の塊やカッティングした短繊維中への混入が解消された。
【００４３】
ところで、前記ポリマー液は大気中で焼成してシリカにすることができるが、この焼成の途中で撥水性のある物質がシリカ化と共に焼成されるのを利用し、付着させたポリマー液粒子を前記撥水性の物質が生成されるように焼成する前工程後に、ポリマー液粒子を塗布して撥水性の物質が生成している先のシリカ粒子の撥水性によりそれらのまわりへはじいて重ならないように塗布し、最終的なシリカへの焼成を行うことで、重なりのない高密度なシリカ粒子の分散状態を得ることもできる。
【００４４】
具体的には、ポリマー液の前記シリカまでの焼成において撥水性の物質がシロキサンとともに生成される。この撥水性の物質は例えばケイ素−水素結合物質Ｓｉ−Ｈであり、新たに塗布されてくるポリマー液をはじく。このような中間物質は例えば焼成温度を８０〜２００℃、焼成時間を１５分〜５分に設定して安定に得られる。焼成温度が高いと焼成時間は短くてよく、焼成温度が低いと焼成時間は長く要る。図６にその例を示し、８０℃×１０分の焼成を行なった場合のスペクトルである。図６では撥水性の物質Ｓｉ−Ｈがシロキサンとともに生成されているのが確認できる。
【００４５】
そこで、シリカ焼成過程において生成されるＳｉ−Ｈなどの撥水性の物質の特性を巧みに活かし、カッタ２の表面に、ケイ素−窒素結合物質Ｓｉ−Ｎと水素原子Ｈを持ち、有機溶剤に可溶な無機ポリマーの有機溶媒溶液であるポリマー液（ＳｉＨ2 ＮＨ、例えば東燃株式会社製のポリシラザン）を粒子状に塗布し、この塗布した粒子状のポリマー液を撥水性の物質が生成するように大気中で焼成することを１回以上行なう前工程と、この前工程後のカッタ２の表面に前記無機ポリマーを粒子状に塗布し、この塗布した粒子状のポリマー液および前工程による前記中間物をシリカＳｉＯ2 まで大気中で焼成する後工程とにより、カッタ２の表面にシリカ粒子３が散在した処理面を得る。
【００４６】
この場合、カッタ２の表面上に前記ポリマー液を最初に塗布、焼成するのに、それよりも後に塗布、焼成するポリマー液よりも粒子径を大きくすることにより、シリカの初回の塗布、焼成による粒子密度を高めやすくして、しかも、それより後に塗布する粒子状のポリマー液につき、撥水性の物質が生成している前記先のシリカ粒子３がその撥水性によりまわりへはじいて上下の重なりを防止しながら、先のシリカ粒子３がない隙間領域に追いやりそこを埋めて高密度化していく働きをさせることができる。なお、先のシリカ粒子３中の撥水性の物質は後のポリマー液とともに後工程にてシリカに焼成される。この結果、先のシリカ粒子３と後のシリカ粒子３とに上下の重なりなくほぼ一重に高密度にカッタ２の表面上に焼成して結合させられる。
【００４７】
なお、無機ポリマーの分子量はポリマー液３ａの焼成特性などに関係し、数平均分子量を５００〜４０００程度に設定してよく、数平均分子量７００〜１５００のパーヒドロポリシラザンの２０％溶液を用いるのが好ましい。溶剤としては、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素の炭化水素溶媒、ハロゲン化メタン、ハロゲン化エタン、ハロゲン化ベンゼン等のハロゲン化炭化水素、脂肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類が使用できる。好ましい溶媒は、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、プロモホルム、塩化エチレン、塩化エチリデン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、エチルブチルエーテル、ブチルエーテル、１，２・・ジオキシエタン、シオキサン、ジメチルジオキサン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル類、ペンタンヘキサン、イソヘキサン、メチルペンタン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン、イソオクタン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の炭化水素等である。
【００４８】
これらの溶剤を使用する場合、前記パーヒドロポリシラザンの溶解度や溶剤の蒸発速度を調節するために、２種類以上の溶剤を混合してもよい。
【００４９】
撥水性の物質が、ケイ素−水素結合物質ＳｉＨであるとき、上記本発明者等の知見に従えば、焼成温度を８０〜２００℃、焼成時間を１５分〜５分の焼成条件として好適である。また、このような撥水性の物質のための焼成温度とシリカの焼成温度４５０℃を例にとると、焼成工程は、前工程の焼成温度を、撥水性の物質を生成させるために後工程の焼成温度に至らない温度で行なうものとしても捉えることができ、撥水性の物質の生成効率、安定性の面で好適である。上記以外の撥水性の物質としては、Ｓｉ−メチル、Ｓｉ−フェニール、Ｓｉ−弗化アルキルなどがある。
【００５０】
しかし、本発明者等は臨界条件を求めた訳ではなく、他の種々な焼成条件や他の種々な撥水性の物質、およびこれを持ったシリカ焼成のための他のポリマー液の存在は否定できず、基本的には上記に限定されない。
【００５１】
なお、１または複数の所定回、例えば最終に塗布するポリマー液に、それが形成するシリカ粒子３よりも小さい抗菌性微粒子を混入して前記シリカの焼成を行なうと、ポリマー液が抗菌性微粒子を保持してシリカ粒子３にまで焼成されてバインダとなり、カッタ２の表面に抗菌性微粒子を存在させ続けられるので、抗菌性を安定して持たせることができ、食品や衛生品を加工するのに有効である。
【００５２】
このような抗菌性微粒子にはＡｇ、Ｃｕ、Ｚｎなどの抗菌性のある金属イオンを含む無機粒子がその取扱いや抗菌性の持続において好適である。抗菌性微粒子の粒子径は小さいほど比表面積が大きく質量に対する抗菌作用面の比が大きくなって抗菌性を発揮するのに有利である。また、ポリマー液３ａ中において互いに凝集せず分散していることが必要である。これを満足するのに抗菌性微粒子３２の粒子径は３００〜１０００Å程度とするのが好適であり、必要に応じて分散させて凝集防止を行う。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
鉄系金属製の刃物類の表面処理に実用して、汚れ難く、錆び難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態に係るカッタの一例の表面顕微鏡写真図であり、（ａ）は地金表面、（ｂ）はシリカ粒子付着表面をそれぞれ示している。
【図２】図１の（ｂ）に示すカッタの断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るカッタの別の例のシリカ粒子付着面の表面顕微鏡写真図である。
【図４】図１の例のカッタや図３の例のカッタを使用した加工機械の要部を示す斜視図である。
【図５】ポリマー液を焼成して得たシリカのＩＲスペクトル図である。
【図６】ポリマー液を８０℃で１０分焼成したときのＩＲスペクトル図である。
【図７】従来のカッタを採用した加工機械の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  紙管
２  カッタ
２ａ  作業域
２ｂ  研磨痕
３  シリカ粒子
【図１】
0004751713.tif 000002
【図２】
0004751713.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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