コラム
社員の化学日記 −第12話 「日本刀と化学」−
日本刀は，日本が誇る文化財のなかでも，特に価値の高いものとして位置づけられています。虎徹，菊一文字などは，素人の私でも聞いたことがあります。 刀にもよりますが，一般的なもので刀身はおおよそ70cmほどあり，手に持ったことのある方ならご存知かもしれませんが，意外に重たく，扱いにくいものです。考えてみれば刀とは鉄の塊ですから，切れ味は無くとも振り下ろせば十分に凶器となりえます。その昔，サムライの時代にはこれを振り回し，真剣勝負をしていたのですから恐ろしい話です。
さて，この日本刀ですが，どのようにして生み出されるかご存知でしょうか？そこには「化学」が隠れています。主成分はもちろん鉄（Fe）です。これを熟練の刀匠が熱し鍛え形成し研磨し，気の遠くなるような工程を経て，一振りの魂が生まれます。 原料として使用される鉄（Fe）も，含有される炭素量（C）により，刀に適すもの，適さないものがあるそうです。
炭素が0.03%以下のもの 一般的にいう鉄（Fe）です。柔らかく常温で伸ばすことがで き，刀の背骨部分（心鉄：しんがね）に使用 炭素が0.03〜1.7% 鉄よりも強度があり，鋼と呼ばれます。熱することで伸ばす ことができ，刀の刃の部分（皮鉄：かわがね）に使用 炭素が1.7%以上 強度があるが，脆い。熱しても伸ばすことが出来ず，刀の原 料としては適さない。
日本刀の性能で重要な点は、�＼泙譴梱�曲がらず��よく切れるということが言われます。これらの性質を、すべて一度にかなえる金属があったなら、日本の造刀技術は今日ほど進歩しなかったでしょう。
�＼泙譴梱�曲がらず��よく切れる，これらは一見，硬い金属であれば条件を満たすように思いますが，実はそうではありません。
想像してみて下さい。目の前に，ガラス製とゴム製の刀があるとします。 折れないのはどっち？と聞かれたら，どう答えますか？ もちろん，刀の太さや折る条件にもよりますが，普通ゴムは折れません。でもガラスは叩きつけると折れてしまいます。すなわち，折れないためには柔らかさが必要になります。
逆に，曲がらないのはどっち？と聞かれた場合，ガラスと答えますよね。当然ゴムは曲がりますから，曲がらないためには硬さが必要なのです。
よって，折れない，曲がらないを実現するためには「柔らかさ」と「硬さ」という矛盾する性質を兼ね備えた物質が必要になるわけです。
そこで，刀匠は「柔らかい鉄」と「硬い鋼」を貼り合わせることを思いつきました。 刀の背骨の部分には，打ち込んだ衝撃で折れないように柔軟性のある鉄を使用し，刃の部分には硬い鋼を使用しました。そうすることで刀は折れず曲がらず，鋭い切れ味を維持することが出来るようになりました。
また，刃に使用する鋼にも，工夫がされています。それは鍛錬と呼ばれる工程で，鋼を赤熱させて溶かし，刀匠が火花を散らしてハンマーでガンガンやるあれです。 一枚の鋼を板状に伸ばし，二つ折りにしてから，また溶かして叩いて板にして二つ折りにして…，という作業を15回ほどするそうです。すると，はじめは1層だった鋼が，2層になり，4層になり，8層になり，15回後には33000層という層になり，より強靭な鋼になります。また鍛錬には，鉄に含まれる硫黄（S）などの不純物や，余分な炭素（C）を除去する働きもあります。
刀に刃をつけたら，次は焼入れという工程に入ります。熱して赤熱した刀を，水に入れてジュッとやるあれです。鋼は高温の状態ではオーステナイト組織という状態を取っており，それを水に入れて急冷することで，マルテンサイト組織という硬い状態に変化します。刃の部分はより強度を増し，切れ味鋭くなるのですが，このままでは硬いが脆いという欠点が残ります。そこで，ここから焼き戻しという工程に入ります。一定時間熱をかけて赤熱した刀を，今度はゆっくりと冷ましていきます。 こうすることで，硬さを保ちつつ，ある程度の柔軟性を得た刃が出来上がるわけです。それから研磨等々の工程を経て，やがて刀が生まれるわけです。
今でこそ，インターネットでこれらの情報は簡単に調べられますが，昔の刀匠はこれらノウハウを経験則だけで築き上げたのですから，すごいですよね。刀には魂が宿っているという話をよく聞きますが，それも納得できます。
以前，日本刀と拳銃，どちらが強いか？という番組をテレビで見ました。固定した日本刀に拳銃で弾を撃ち込むというものでした。結果は，日本刀の勝ち。弾丸は真っ二つに分断され，しかも日本刀には刃こぼれなしというほどの圧勝でした。その後，刀匠は「日本刀とはそういうものです。」というセリフをサラッと残していました。あまりにカッコよくて鳥肌が立ったのを覚えています。
日本の技術が世界中で認められることは，大変誇らしいことです。しかし，日本刀も今でこそ文化財としての価値が認められていますが，本来は争いの道具として開発された武器ですから，切れてナンボの代物だったはずです。ダイナマイトを開発したノーベル然り，技術の進歩，発展の影には多くの犠牲や争いがあるようで，複雑な気持ちでもあります。 これからの化学技術が，争いの上に発展していくのではなく，人々の平和のために発展していくことを祈っています。 さあ日本の技術者の皆様！！化学技術の発展には実験は欠かせませんよね。「三津和」の製品をたくさん購入して，どんどん実験して，世界平和のためにがんばりましょう。
【くぼてつ（ペンネーム）】