(57)【要約】【課題】  砥粒とその製造方法およびその砥粒を使用した孔開け装置において，砥粒の表面と金属被覆層との密着性を向上させて，砥粒表面に金属を均一に被覆させる。【解決手段】  本発明は，砥粒の表面に金属被覆層が被覆されてなる金属被覆砥粒において，砥粒の表面の全部又は一部に形成されたシランカップリング剤を含むシランカップリング層と，シランカップリング層の表面の全部又は一部を被覆する金属被覆層と，を有する。このように，シランカップリング処理を行うことにより，砥粒と金属被覆層との密着が高まる。【選択図】    図１
2007203442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥粒の表面に金属被覆層が被覆されてなる金属被覆砥粒において，
前記砥粒の表面の全部又は一部に形成されたシランカップリング剤を含むシランカップリング層と；
前記シランカップリング層の表面の全部又は一部を被覆する金属被覆層と；
を有することを特徴とする，金属被覆砥粒。
【請求項２】
前記シランカップリング剤は，アミノ基，カルボキシル基，アゾール基，水酸基及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも１つの官能基を含むことを特徴とする，請求項１に記載の金属被覆砥粒。
【請求項３】
砥粒の表面の全部又は一部にシランカップリング剤を付着させるシランカップリング処理を行い，
前記シランカップリング処理が行われた砥粒の表面に，めっきの化学反応を促進させる触媒を付与する触媒付与処理を行い，
前記触媒付与処理が行われた砥粒に対して無電解めっきを行うことにより，前記シランカップリング剤が付着した砥粒の表面の全部又は一部に金属被覆層を形成することを特徴とする，金属被覆砥粒の製造方法。
【請求項４】
前記シランカップリング剤は，アミノ基，カルボキシル基，アゾール基，水酸基及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも１つの官能基を含むことを特徴とする，請求項３に記載の金属被覆砥粒の製造方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の金属被覆砥粒を使用して形成されることを特徴とする，砥石。
【請求項６】
請求項３又は４に記載の製造方法により得られた金属被覆砥粒を使用して形成されることを特徴とする，砥石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，金属被覆砥粒，金属被覆砥粒の製造方法，およびその金属被覆砥粒を使用した砥石に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス，シリコン，セラミックスなどの硬質材料からなる板状物に小孔を穿設するための孔開け装置がある。この種の孔開け装置として，ダイヤモンドやＣＢＮなどの超砥粒を電着ボンドを用いてドリルの先端部に付着させた構成のものが公知である。
【０００３】
このようなドリルの中で，例えば特許文献１に記載されているように，ＰＤＰ（プラズマディスプレーパネル）ガラスなどのガラス板に孔を形成するときに，ドリルの先端面（刃先）が進行することにより孔開け形成された内壁面に，ダイヤモンド砥粒層の側面が接する結果，内壁面に欠けやひび割れ等が生じるおそれがある。このため，図４に記載されているようにドリルの先端部のダイヤモンド砥粒層を単層または２層からなる薄層に形成する必要がある。このようなドリルでは，砥粒が電着ボンドに保持される保持力を向上させることが，砥粒の脱落を防ぎ，ドリルの切削能力や寿命を向上させるために重要であると考えられる。
【０００４】
このような電着ボンドを使用した電着砥石は，例えば砥粒を電気めっき浴中に落下させて攪拌し，この砥粒が台金表面の砥粒層生成面に接触した際に，電気めっきにより固着して砥粒層を形成することによって製造される。この際に，砥粒の表面に金属層を被覆させた金属被覆砥粒を使用して，砥粒が電着ボンドに保持される保持力を向上させることが試みられている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２２２６５号公報
【特許文献２】特開２００１−４７３６７号公報
【特許文献３】特開２００５−１０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら，本発明者らが検討した結果，超砥粒の表面に金属を均一に被覆することは困難であり，その結果，金属被覆にむらが生じて金属が被覆されてない場所が生じ，当該金属が被覆されてない場所から砥粒が脱落してしまうので，金属被覆した効果を発揮できないという問題があった。
【０００７】
超砥粒は，他の物質との濡れ性が悪いことで知られており，他の物質との複合化が難しい。したがって，超砥粒の表面に金属を無電解めっき等によって被覆したときに，超砥粒の表面と金属被覆層との密着性が低いため，金属被覆層が不均一に付着してしまい，金属被覆層が存在しない場所が発生してしまう，という問題があった。
【０００８】
かかる問題を解決するため，超砥粒の表面と金属被覆層との密着性を高めることにより，金属被覆層を均一に被覆させることが考えられるが，金属を被覆する前に超砥粒の表面をパラジウムなどの触媒を含有する溶液に浸漬させてから金属被覆層を形成し，金属被覆層との密着性を高めても十分な密着性を得られず，金属膜を超砥粒の表面に均一に被覆することができなかった。
【０００９】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的は，金属被覆砥粒とその製造方法およびその金属被覆砥粒を使用した砥石において，砥粒の表面と金属被覆層との密着性を向上させて，砥粒表面に金属を均一に被覆させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために，本発明の第１の観点によれば，砥粒の表面に金属被覆層が被覆されてなる金属被覆砥粒が提供される。かかる金属被覆砥粒は，砥粒の表面の全部又は一部に形成されたシランカップリング剤を含むシランカップリング層と，このシランカップリング層の表面の全部又は一部を被覆する金属被覆層とを有することを特徴とする。
【００１１】
このように，砥粒などの表面にシランカップリング処理を施した後に，金属で被覆した砥粒を使用すると，結合材に対する保持力を向上させることができる。このため，砥石部を薄層形態に形成する場合には，砥粒の結合材に対する保持力が特に要求されることから，特に好適である。すなわち，本発明に係る金属被覆砥粒を使用し，例えば，電気めっきを行って穿孔手段（ドリル）等の先端部に砥粒を電着させた砥石を製造すると，電着ボンドに対する砥粒の保持力が向上しているので，高い切削能力や長寿命を有することができる。
【００１２】
ここで，本発明においてシランカップリング処理を行う目的は，無電解金属めっきによりめっきされる金属（例えば，Ｎｉ）が，砥粒の表面に付着しやすくすること，言い換えると，砥粒の表面と金属被覆層との密着性を向上させることである。この点で，特許文献２及び３に記載された発明とは大きく異なる。すなわち，特許文献２及び３に記載された発明においてもシランカップリング処理が行われているが，この処理の目的は，砥粒と金属被覆層との密着性の向上を目的としたものではなく，砥粒と結合材との密着性を高めることである。したがって，例えば，特許文献２に記載の金属被覆砥粒においては，金属被覆層の上にシランカップリング層が形成されている。
【００１３】
また，上記課題を解決するために，本発明の第２の観点によれば，砥粒の表面の全部又は一部にシランカップリング剤を付着させるシランカップリング処理を行い，シランカップリング処理が行われた砥粒の表面に，めっきの化学反応を促進させる触媒を付与する触媒付与処理を行い，触媒付与処理が行われた砥粒に対して無電解めっきを行うことにより，シランカップリング剤が付着した砥粒の表面の全部又は一部に金属被覆層を形成する金属被覆砥粒の製造方法が提供される。
【００１４】
このように，砥粒などの表面にシランカップリング処理を施した後に，金属で被覆した砥粒を使用すると，結合材に対する保持力を向上させることができる。このため，砥石部を薄層形態に形成する場合には，砥粒の結合材に対する保持力が特に要求されることから，特に好適である。すなわち，本発明に係る製造方法により得られる金属被覆砥粒を使用し，例えば，電気めっきを行って穿孔手段（ドリル）等の先端部に砥粒を電着させた砥石を製造すると，電着ボンドに対する砥粒の保持力が向上しているので，高い切削能力や長寿命を有することができる。
【００１５】
ここで，本発明においてシランカップリング処理を行う目的が，砥粒の表面と金属被覆層との密着性を向上させることにあることは上記と同様である。
【００１６】
上記金属被覆砥粒及びその製造方法において，上記シランカップリング剤は，アミノ基，カルボキシル基，アゾール基，水酸基，またはメルカプト基の少なくとも１つの官能基を含むことが好ましい。これらの官能基は金属捕捉能を有するため，金属との密着性を高めることができるためである。
【００１７】
また，上記課題を解決するために，本発明の第３の観点によれば，上記第１の観点による金属被覆砥粒を使用して形成される砥石，あるいは，上記第２の観点による製造方法により得られた金属被覆砥粒を使用して形成される砥石が提供される。
【００１８】
このように，シランカップリング処理がなされた金属被覆砥粒を使用することにより，電着ボンドに対する砥粒の保持力を向上させる砥石を製造することができ，砥石の切削能力や寿命を向上させることが可能となる。特に，砥粒を先端部に電着させた薄層の砥粒層を形成するドリル等に対して有効である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば，砥粒の表面に化学結合によってシランカップリング剤を強く結合させ表面を改質することにより，砥粒の表面と金属被覆層との密着性を向上させ，砥粒表面に金属を均一に被覆させることができる。したがって，このシランカップリング処理された金属被覆砥粒を使用することによって，電着ボンドに対する砥粒の保持力を向上させる砥石を製造することができ，砥石の切削能力や寿命を向上させることが可能となる。特に，砥粒を先端部に電着させた薄層の砥粒層を形成する孔開け装置（ドリル等）に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
まず，図１に基づいて，本発明の一実施形態に係る金属被覆砥粒の構成について説明する。なお，図１は，本実施形態に係る金属被覆砥粒の構成を示す説明図である。
【００２２】
図１に示すように，本実施形態に係る金属被覆砥粒は，砥粒の表面に金属被覆層が被覆されてなる金属被覆砥粒であって，砥粒の表面の全部又は一部に形成されたシランカップリング剤を含むシランカップリング層と，このシランカップリング層の表面の全部又は一部を被覆する金属被覆層と，を有する。
【００２３】
砥粒は，その種類が限定されるものではないが，加工能力を高くするためには，ダイヤモンド，ＣＢＮおよびＳｉＣなどの超砥粒であることが好ましい。また，砥粒の表面を被覆する金属としては，主に，Ｎｉを使用することができるが，これには限られず，ニッケル−リン合金，ニッケル−ほう素合金，銅，金，白金，コバルト，チタンなどを使用することができる。
【００２４】
また，本実施形態に係る金属被覆砥粒は，シランカップリング処理が施されているが，シランカップリング処理とは，本来なじみにくい無機成分と有機成分を結びつける仲立ちをするための処理で，無機物と相性のいい加水分解基（例えば，アルコン基）を一方の結合手に有し，他方の結合手には有機成分と反応しやすい有機官能基を有するシランカップリング剤を使用して行われる。
【００２５】
本実施形態に係るシランカップリング剤は，下記一般式（１）で表すことができる。
【００２６】
Ｙ−（ＣＨ２）ｎ−ＳｉＸ３  ・・・（１）
【００２７】
ここで，Ｙ及びＸは，それぞれ有機官能基及び加水分解基である。
【００２８】
このようなシランカップリング剤は，有機官能基Ｙが有機物と化学結合し，加水分解基Ｘが無機物又はシランカップリング剤同士と化学結合するように反応する。ここで，加水分解基ＸをＲＯ（Ｒはアルコキシシリル基）とすると，シランカップリング剤の加水分解は，下記反応式（２）で表すことができる。
【００２９】
Ｙ−（ＣＨ２）ｎ−Ｓｉ（ＯＲ）３＋３Ｈ２Ｏ
→Ｙ−（ＣＨ２）ｎ−Ｓｉ（ＯＨ）３＋３ＲＯＨ  ・・・（２）
【００３０】
上記反応式（２）に示すように，水の存在下で加水分解基Ｘは分解されて，アルコキシシリル基からシラノール（ＳｉＯＨ）に変わり，加水分解物としてアルコールを生成する。また，反応式（２）により生成されたＯＨ基と無機物表面のＯＨとが脱水反応し，Ｙは有機物と反応する。このように，シランカップリング剤は無機物と有機物との橋渡しの役目をする。
【００３１】
本実施形態に有用なシランカップリング剤としては，金属被覆層との密着性を高めるという観点から，金属捕捉能を持つ官能基を有するシランカップリング剤が好ましい。このような金属捕捉能を持つ官能基としては，これらに制限されるものではないが，例えば，アミノ基，カルボキシル基，アゾール基，水酸基，メルカプト基などが挙げられる。これらの中でもアゾール基が特に好ましい。アゾール基としては，例えば，イミダゾール，オキサゾール，チアゾール，セレナゾール，ピラゾール，イソオキサゾール，イソチアゾール，トリアゾール，オキサジアゾール，チアジアゾール，テトラゾール，オキサトリアゾール，チアトリアゾール，ベンダゾール，インダゾール，ベンズイミダゾール，ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
【００３２】
また，一般式（１）で表されるシランカップリング剤又はその加水分解物としては，例えば，３−アミノプロピルトリメトキシシラン，γ−アミノプロピルトリメトキシシラン，Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン，Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン，γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン，β−グリシドキシエチルトリメトキシシラン，β−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン，γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン，β−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン，β−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン，β−グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン，γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン，γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン，β−グリシドキシエチルエチルジメトキシシラン，γ−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン，γ−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン，β−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン，β−グリシドキシエチルプロピルジメトキシシラン，β−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン，β−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン，メチルトリメトキシシラン，メチルトリエトキシシラン，ビニルトリメトキシシラン，ビニルトリエトキシシラン，ビニルトリアセトキシシラン，ビニルトリメトキシエトキシシラン，γ−クロロプロピルトリメトキシシラン，γ−クロロプロピルトリエトキシシラン，γ−クロロプロピルトリプロポキシシラン，γ−クロロプロピルトリブトキシシラン，フェニルトリメトキシシラン，フェニルトリエトキシシラン，３，３，３−トリフロロプロピルトリメトキシシラン，γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン，ジメチルジメトキシシラン，γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン，γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等がある。これらのシランカップリング剤又はその加水分解物は，単独または２種類以上を混合して用いることができる。
【００３３】
このように，超砥粒などの原料粒子に対しシランカップリング処理を行うことによって，ＳｉＣ粒子等の原料粒子の表面を改質して，表面に被覆された金属被覆層との間を強い化学的結合で結びつけることができるため，砥粒と金属被覆層との密着性を格段に向上させることができる。
【００３４】
次に，図２に基づいて，本実施形態に係る砥石の形成に使用される金属被覆砥粒の製造方法について説明する。なお，図２は，本実施形態に係る金属被覆砥粒の製造方法を示すフローチャートである。
【００３５】
本実施形態においては，ＳｉＣ粒子などの超砥粒にシランカップリング処理を施した金属（例えば，Ｎｉ）を被覆した金属被覆砥粒を形成する。具体的には，図２に示すように，まず，金属被覆砥粒の原料粒子，例えばＳｉＣ粒子などの超砥粒を用意する（ステップＳ１０２）。なお，原料である超砥粒は，粒径が＃２０００（４〜６μｍ）程度のものを使用することができる。
【００３６】
次いで，用意した原料粒子に対してシランカップリング処理を行う（ステップＳ１０４）。本実施形態において，このシランカップリング処理の目的は，超砥粒は，一般に，他の物質の濡れ性が悪いことから，超砥粒の表面に金属を被覆したときに，超砥粒の表面と金属被覆層との密着性が低くなり，金属被覆層が存在しない場所が発生してしまうことを防止することである。なお，「濡れ」とは，次のような現象をいう。すなわち，固体の表面は通常空気と接触しているが，固体は，その表面に気体分子を吸着しており，固体表面には，固体／気体間の界面が形成されている。この場合に，固体が液体と直接に接触するためには，液体が固体／気体間の界面を押しのけなければならない。このようにして，固体／気体間の界面が消失して新たに固体／液体間の界面が生じる現象を「濡れ」という。
【００３７】
このように，超砥粒などの原料粒子に対しシランカップリング処理を行うことによって，ＳｉＣ粒子等の原料粒子の表面を改質して，表面に被覆された金属被覆層との間を強い化学的結合で結びつけることができるため，砥粒と金属被覆層との密着性を格段に向上させることができる。
【００３８】
また，本実施形態に係る金属被覆砥粒の製造方法に使用するシランカップリング剤は，上述したように，上記一般式（１）で表される化合物であり，金属被覆層との密着性を高めるという観点から，金属捕捉能を持つ官能基を有するシランカップリング剤が好ましい。このような金属捕捉能を持つ官能基としては，これらに制限されるものではないが，例えば，アミノ基，カルボキシル基，アゾール基，水酸基，メルカプト基などが挙げられる。これらの中でもアゾール基が特に好ましい。アゾール基としては，例えば，イミダゾール，オキサゾール，チアゾール，セレナゾール，ピラゾール，イソオキサゾール，イソチアゾール，トリアゾール，オキサジアゾール，チアジアゾール，テトラゾール，オキサトリアゾール，チアトリアゾール，ベンダゾール，インダゾール，ベンズイミダゾール，ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
【００３９】
次に，原料粒子（砥粒）がシランカップリング剤と混合された溶液を濾過して，砥粒の表面に付着しなかったシランカップリング剤を取り除く（ステップＳ１０６）。次いで，水や有機溶媒（アルコールなど）にシランカップリング剤が被覆された砥粒を入れて，その表面を洗浄し（ステップＳ１０８），さらに，洗浄後のシランカップリング剤が被覆された砥粒を乾燥させる（ステップＳ１１０）。なお，この後，原料粒子（砥粒）が凝集していた場合には，原料粒子を細かく粉砕してもよい。
【００４０】
次いで，上記原料粒子の表面に無電解金属めっきを行う前に，めっきの化学反応を促進させるために触媒付与処理を行う（ステップＳ１１２）。触媒付与処理は，センシタイジング工程とアクチベイティング工程と呼ばれる工程からなる。センシタイジング工程は，化学めっき析出核となる触媒金属の微粒を基材表面に一様に還元析出分布させるため，触媒金属の微粒析出（触媒核付与）前に，基材表面を還元剤溶液で濡らす処理である。また，アクチベイティング工程は，化学めっきの析出核となる触媒の微粒を，溶液，コロイド分散液，気相等から沈析させたり，触媒を含むペイント，インク，接着剤の塗布等により，基材表面に付与したりするものである。
【００４１】
上記のような触媒能をもつ金属としては，周期律表第８族金属（Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ）や，第１Ｂ族金属（Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ）であり，特に，Ｐｄ，Ｐｔが好ましい。
【００４２】
次に，触媒付与処理（ステップＳ１１２）を行った原料粒子に対して無電解金属（例えば，Ｎｉ）めっきを行う（ステップＳ１１４）。ここで，無電解めっきとは，析出させる金属を含む溶剤（一般的には水）に溶ける化合物と還元剤をめっき液に溶解させた後に，基体をめっき液に浸漬させ，基体表面で金属を析出させることである。
【００４３】
このような無電解めっきを行う金属としては，主に，Ｎｉを使用することができるが，これには限られず，無電解めっきの種類としては，無電解ニッケル−リンめっき，無電解ニッケル−ほう素めっき，無電解銅めっき，無電解金めっき，無電解白金めっき，無電解コバルトめっき，無電解チタンめっきなどを使用することができる。
【００４４】
以上のような工程（ステップＳ１０２〜Ｓ１１４）によって，図１に示すような，原料粒子にシランカップリング処理を施した後に金属（Ｎｉ等）を被覆した金属被覆粒子を形成することができる。
【００４５】
ここで，図３に基づいて，シランカップリング処理により，どのようにして原料粒子と金属との密着性を向上させるかについて説明する。なお，図３は，シランカップリング処理による砥粒と金属との密着性の向上効果を説明するための説明図である。また，図３は，原料粒子としてＳｉＣ粒子を使用し，触媒金属としてＰｄを使用し，めっきする金属としてＮｉを使用した例を示している。
【００４６】
図３に示すように，原料粒子であるＳｉＣ粒子の前処理が未処理のもの（シランカップリング処理を施していないもの）に対して，触媒付与処理を行うと，原料粒子表面に存在する水酸基に対して，触媒のＰｄが吸着（または付着）するだけであるので，ＰｄはＳｉＣ粒子に対して弱く付与されることになる。したがって，このようなＳｉＣ粒子に対し無電解Ｎｉめっきを行ったとしても，ＳｉＣ粒子とめっき金属であるＮｉとの密着性は悪い。
【００４７】
これに対して，ＳｉＣ粒子に対し，シランカップリング処理を行った場合には，ＳｉＣ粒子の表面にシランカップリング材の層が形成される。この場合，シランカップリング層に含まれる有機官能基（図３ではアミノ基）が，触媒金属のＰｄと錯体を形成するため，ＰｄがＳｉＣ粒子に対して強く付与される。したがって，このようなＳｉＣ粒子に対し無電解Ｎｉめっきを行うと，ＳｉＣ粒子とＮｉとの密着性が良好となる。
【００４８】
このように，超砥粒などの表面にシランカップリング処理を施した後に，金属で被覆した砥粒を使用すると，結合材に対する保持力を向上させることができる。このため，例えば，図４に示すような穿孔手段（ドリル）１０の先端部１０ａ等に砥粒を電着させた砥石２０を製造する場合のように，砥石部を薄層形態に形成する場合には，砥粒の結合材に対する保持力が特に要求されることから，特に好適である。すなわち，上述のようにして製造した金属被覆砥粒を使用し，例えば，電気めっきを行って，基台部に砥粒を電着させた砥石を製造すると，電着ボンドに対する砥粒の保持力が向上しているので，高い切削能力や長寿命を有することができる。
【実施例】
【００４９】
以下，実施例により本発明をさらに詳細に説明するが，本発明は，下記実施例により限定されるものではない。
【００５０】
（金属被覆砥粒の製造）
本実施例においては，原料粒子として粒径が♯２０００の範囲（４〜６μｍ）のＳｉＣ粒子を使用した。このＳｉＣ粒子にシランカップリング処理を施した。具体的には，シランカップリング処理は，３％超純水と６％のシランカップリング剤３−アミノプロピルトリメトキシシラン［Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３］を１００ｃｍ３のメタノール溶媒液中に混合し，３０ｇの粒径が♯２０００の範囲のＳｉＣ粒子を加えて，１時間攪拌することによって行った。
【００５１】
次に，上記のＳｉＣ粒子がシランカップリング剤と混合された溶液を濾過して，ＳｉＣ粒子の表面に付着しなかったシランカップリング剤を取り除いた。次いで，メタノール→超純水→メタノールの順番で，それぞれの溶液中にシランカップリング剤が被覆されたＳｉＣ粒子を入れて，その表面を洗浄した。その後，７０℃の乾燥機で１０時間以上乾燥させた。
【００５２】
次に，上記ＳｉＣ粒子の表面に無電解Ｎｉめっきを行う前に，めっきの化学反応を促進させるために触媒付与処理を行った。触媒溶液としては，センシタイジング工程ではＳｎＣｌ２（塩化すず）を，アクチベイティング工程ではＰｄＣｌ２（塩化パラジウム）をそれぞれ純水に溶かした溶液を使用した。ＳｎＣｌ２の濃度とＰｄＣｌ２の濃度は，それぞれ１０ｐｐｍとし，粒子１０ｇを触媒溶液１００ｃｍ３中で２分間攪拌し，Ｓｎ，Ｐｄの順で触媒を付与した。Ｓｎによる触媒付与処理と，Ｐｄによる触媒付与処理との間には，超純水で洗浄して吸引濾過する工程を挟んだ。
【００５３】
次に，触媒付与処理を行ったＳｉＣ粒子に対して無電解Ｎｉめっきを行った。めっき浴組成を，アミノ酢酸（グリシン）（Ｈ２ＮＣＨ２ＣＯＯＨ）０．４ｍｏｌ／ｄｍ３，ホスフィン酸ナトリウム（ＮａＨ２ＰＯ２・Ｈ２Ｏ）０．３ｍｏｌ／ｄｍ３，硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ４・６Ｈ２Ｏ）０．１ｍｏｌ／ｄｍ３の割合でそれぞれを純水に溶かしたものとした。また，めっき条件を，ｐＨ４．５（ＮａＯＨで調整），浴槽温度６０℃，浸漬時間２０分とした。上記の組成と条件で，めっき浴１００ｃｍ２に１０ｇの触媒付与処理をしたＳｉＣ粒子を加えてめっきを行った。
【００５４】
Ｎｉ金属は，浸漬時間が５〜２０分で，粒子の表面に平均２〜７ｎｍの厚さで付着すると考えられ，上記では約７ｎｍ程度付着すると推定される。
【００５５】
また，無電解Ｎｉめっきは上述した方法に限られず，次のような方法でも行った。
【００５６】
すなわち，めっき浴組成を，アミノ酢酸（グリシン）（Ｈ２ＮＣＨ２ＣＯＯＨ）０．４ｍｏｌ／ｄｍ３（モル濃度：溶液  １  ｄｍ３（１０００ｃｍ３）中に溶けている溶質の物質量（ｍｏｌ）で表す。），硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ４・６Ｈ２Ｏ）０．１ｍｏｌ／ｄｍ３の割合でそれぞれを純水に溶かしたものとした。また，めっき条件を，ｐＨ４．５（ＮａＯＨで調整），浴槽温度６０℃，浸漬時間２０分とした。上記の組成と条件で，めっき浴１００ｃｍ２に１０ｇの触媒付与処理をしたＳｉＣ粒子を加えてホスフィン酸ナトリウム（ＮａＨ２ＰＯ２・Ｈ２Ｏ）０．３ｍｏｌ／ｄｍ３を滴下しながら，めっきを行った。
【００５７】
以上の工程によって，ＳｉＣ粒子にシランカップリング処理を施したＮｉ金属を被覆した金属被覆砥粒を形成した。
【００５８】
（比較実験）
次に，シランカップリング処理の有無によって砥粒（ＳｉＣ粒子）の表面にめっき金属（Ｎｉ）が付着する量がどの程度異なるかを比較した実験の結果について説明する。
【００５９】
具体的には，本発明に係るシランカップリング処理を施したＳｉＣ粒子（Ａ）と，シランカップリング処理を施さなかったＳｉＣ粒子（Ｂ）とを用意し，無電解Ｎｉめっき時において単位時間当たりのＳｉＣ粒子の表面に付着するＮｉ金属の付着量を比較したものである。ＳｉＣ粒子（Ｂ）にはシランカップリング処理を施さなかったこと以外，ＳｉＣ粒子（Ａ）とＳｉＣ粒子（Ｂ）とは全く同じ条件で製造した。
【００６０】
また，ＳｉＣ粒子の表面に付着するＮｉ金属の付着量は，Ｎｉ金属を付着する前の質量とＮｉ金属を付着させた後の質量とを比較して，それらの質量の差を算出し，対象となったＳｉＣ粒子の個数と１個あたりの表面積とを掛け合せた総合面積で割った数値となっている。このようにして算出された実験結果を図５に示した。なお，図５は，本実施例におけるＳｉＣ粒子上のＮｉ金属付着量とめっき時間との関係を示したグラフであり，未処理粒子とシランカップリング処理を施した粒子とを比較したものである。
【００６１】
図５に示したように，めっき時間の経過と共に，シランカップリング処理を施さなかったＳｉＣ粒子（Ｂ）より，シランカップリング処理を施したＳｉＣ粒子（Ａ）の上に付着するＮｉ金属が顕著に増加していることが分かった。
【００６２】
また，図６に，未処理のＳｉＣ粒子に対して無電解Ｎｉめっきを行ったものと，シランカップリング処理を行ったＳｉＣ粒子に対して無電解Ｎｉめっきを行ったものの走査型電子顕微鏡写真を示した。ここで，図６において，Ｐ，Ｑは２．００μｍスケールの走査型電子顕微鏡写真，ｐ，ｑは５００ｎｍスケールの走査型電子顕微鏡写真を示している。また，Ｐ，ｐは，未処理のＳｉＣ粒子に対し無電解Ｎｉめっきを行った場合を示し，Ｑ，ｑは，シランカップリング処理を行ったＳｉＣ粒子に無電解Ｎｉめっきを行った場合を示している。
【００６３】
図６からわかるように，シランカップリング処理を施さなかったＳｉＣ粒子（Ｂ）より，シランカップリング処理を施したＳｉＣ粒子（Ａ）の上に付着したＮｉ粒子の量が多く，かつ，Ｎｉ粒子がＳｉＣ粒子に均一に付着していることがわかった。
【００６４】
すなわち，これらの結果より，シランカップリング処理を行うことによってＳｉＣ粒子の表面にＮｉ金属が付着し易い状態となることが示唆された。この要因は，シランカップリング処理された砥粒の表面は濡れ性が高く，化学的結合がされ易いので，触媒が付着し易い状態となっているからであると考えられる。この結果，化学反応を促進させる触媒がシランカップリング処理されたＳｉＣ粒子（Ａ）の表面に十分に塗布されることとなり，無電解めっきを行うとＮｉ金属を多く付着させることができる。
【００６５】
このように，シランカップリング処理されたＳｉＣ粒子（Ａ）では，被覆された金属との密着力が高められていると考えられる。
【００６６】
また，シランカップリング処理されたＳｉＣ粒子（Ａ）によって結合材に対する保持力が向上することは，シランカップリング処理を施さないＳｉＣ粒子（Ｂ）と，シランカップリング処理されたＳｉＣ粒子（Ａ）とをそれぞれに基台に電解めっきさせた後に，その表面に対して同じテープを貼り付けて，その後にテープを剥離させることにより確認することができる。このテープ剥離試験は，ＪＩＳ  Ｈ  ８５０４−１９９９に準じた方法で行った。この結果を図７に示した。なお，図７において，Ｒ〜Ｔは，シランカップリング処理を施さなかったＳｉＣ粒子に無電解Ｎｉめっきを施した粒子を基台にめっきした場合を示し，ｒ〜ｔは，シランカップリング処理を施したＳｉＣ粒子に無電解Ｎｉめっきを施した粒子を基台にめっきした場合を示している。また，Ｒ，ｒは，テープを剥がした後のめっき表面の状態を示した走査型電子顕微鏡写真であり，Ｓ，ｓは，テープの粘着物（網目状のもの）の内部の状態を示した拡大像であり，Ｔ，ｔは，剥がされた後のテープの表面の状態を示した走査型電子顕微鏡写真である。
【００６７】
図７からわかるように，シランカップリング処理されたＳｉＣ粒子は基台に残留していたが，シランカップリング処理を施さなかったＳｉＣ粒子は除去され，剥がされたテープに付着していた。
【００６８】
以上の結果から，本発明では，シランカップリング剤を介して，砥粒と被覆される金属とを化学的に結合させるので砥粒との密着性を向上させることができることが示唆された。
【００６９】
なお，被覆した金属によって切削力が低下してしまうことが憂慮されるが，砥粒と被覆された金属は，その硬さが大きく異なるため，被覆された金属は砥粒の表面に削られてしまうので，被覆した金属によって切削力が低下してしまうことはないと考えられる。
【００７０】
また，本発明の砥粒を使用して砥石を製造するときに使用される結合材については，電着ボンドに限らず，どのような結合材に対しても効果がある。さらに，被覆される金属の表面にさらにシランカップリング剤を形成することによって，結合材と砥粒との密着性を高めることができると考えられる。
【００７１】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は，金属被覆砥粒，金属被覆砥粒の製造方法，およびその金属被覆砥粒を使用した砥石に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施形態に係る金属被覆砥粒の構成を示す説明図である。
【図２】同実施形態に係る金属被覆砥粒の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】シランカップリング処理による砥粒と金属との密着性の向上効果を説明するための説明図である。
【図４】同実施形態に係る砥石が形成された穿孔手段を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施例におけるＳｉＣ粒子上のＮｉ金属付着量とめっき時間との関係を示したグラフであり，未処理粒子とシランカップリング処理を施した粒子とを比較したものである。
【図６】本発明の一実施例における未処理のＳｉＣ粒子に対して無電解Ｎｉめっきを行ったものと，シランカップリング処理を行ったＳｉＣ粒子に対して無電解Ｎｉめっきを行ったもののＮｉ粒子の付着状態を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【図７】本発明の一実施例における未処理のＳｉＣ粒子に対して無電解Ｎｉめっきを行ったものと，シランカップリング処理を行ったＳｉＣ粒子に対して無電解Ｎｉめっきを行ったものについてのテープ剥離試験の結果を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【図１】
2007203442.tif 000003
【図２】
2007203442.tif 000004
【図３】
2007203442.tif 000005
【図４】
2007203442.tif 000006
【図５】
2007203442.tif 000007
【図６】
2007203442.tif 000008
【図７】
2007203442.tif 000009