砥粒加工用工具及び被覆砥粒
【課題】被覆砥粒１１の脱落を抑えて、砥粒加工用工具１の工具寿命及び砥粒加工性能を容易に向上させること。
【解決手段】加工面側に多数の被覆砥粒１１を電着ボンド材１３で結合してなる砥粒層９が形成された砥粒加工用工具１において、被覆砥粒１１は、砥粒１７と、砥粒１７の表面に包み込むように形成されたカーボンナノチューブ被覆２３とを備え、カーボンナノチューブ被覆２３は、多層カーボンナノチューブ２５（又は単層カーボンナノチューブ）の自己凝集力によって絡み合うように構成されていること。
【解決手段】加工面側に多数の被覆砥粒１１を電着ボンド材１３で結合してなる砥粒層９が形成された砥粒加工用工具１において、被覆砥粒１１は、砥粒１７と、砥粒１７の表面に包み込むように形成されたカーボンナノチューブ被覆２３とを備え、カーボンナノチューブ被覆２３は、多層カーボンナノチューブ２５（又は単層カーボンナノチューブ）の自己凝集力によって絡み合うように構成されていること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば脆性材料（石英ガラス、セラミックス、超硬等）からなる被加工物に対して砥粒加工を行う際に用いられる砥粒加工用工具、及び砥粒加工用工具の構成要素として用いられる被覆砥粒に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、研削砥石、研磨砥石、固定砥粒ワイヤソー等の砥粒加工用工具においては、加工面側（表面側）に多数の砥粒をボンド材で結合してなる砥粒層が形成されており、砥粒加工用工具の工具寿命、及び砥粒加工用工具の研削比等の砥粒加工性能を向上させるには、砥粒層の砥粒保持力（換言すれば、ボンド材の砥粒保持力）を高めて、砥粒の脱落を抑える必要がある。そのため、ボンド材に強化フィラー等を混入させて、ボンド材の機械的強度を高めたり（特許文献１参照）、また、砥粒の表面に金属被覆を形成して、砥粒とボンド材との密着性を高めたり（特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）、することによって、砥粒層の砥粒保持力を高める対策がなされている。
【特許文献１】特開２００７−２５３３１８号公報
【特許文献２】特開２００７−５４９０５号公報
【特許文献３】特開２００６−１８１６９８号公報
【特許文献４】特開２００７−３８３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ボンド材に強化フィラーを混入させる手法をとった場合には、ボンド材の機械的強度を全体的に強化することができるものの、砥粒層の砥粒保持力に大きな影響を与える砥粒周辺部のボンド材の機械的強度を選択的に強化することができない。また、砥粒の表面に金属被覆を形成する手法をとった場合には、金属被膜を介して砥粒とボンド材との密着性を高めることができるものの、砥粒周辺部のボンド材の機械的強度を選択的に強化することができない。そのため、砥粒層の砥粒保持力を十分に高めることができず、砥粒加工中に砥粒の離脱を招き易く、砥粒加工用工具の工具寿命及び砥粒加工性能を向上させることは容易ではないという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の砥粒加工用工具及び被覆砥粒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の特徴（請求項１に記載の発明の特徴）は、被加工物に対して砥粒加工を行う際に用いられ、加工面側（表面側）に多数の被覆砥粒をボンド材で結合してなる砥粒層が形成された砥粒加工用工具において、前記被覆砥粒は、砥粒と、前記砥粒の表面に包み込むように形成され、単層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブの自己凝集力によって絡み合うように構成されたカーボンナノチューブ被覆と、を備えたことを要旨とする。
【０００６】
ここで、本願の明細書及び特許請求の範囲において、砥粒加工とは、研削加工、研磨加工、切断加工等を含む意であって、前記砥粒加工用工具とは、研削砥石、研磨砥石、固定砥粒ワイヤソー等を含む意である。
【０００７】
第１の特徴によると、前記砥粒の表面に前記カーボンナノチューブ被覆が包み込むように形成され、前記カーボンナノチューブ被覆は機械的強度に優れた前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの自己凝集力によって絡み合うように構成されているため、前記砥粒周辺部の前記ボンド材の機械的強度を選択的に強化して、前記砥粒層の砥粒保持力（換言すれば、前記ボンド材の砥粒保持力）を十分に高めることができる。
【０００８】
本発明の第２の特徴（請求項２に記載の発明の特徴）は、第１の特徴に加えて、前記砥粒は、表面側に官能基Ｘを有し、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブは、表面側に前記砥粒の前記官能基Ｘと化学結合する官能基Ｙを有していることを要旨とする。
【０００９】
第２の特徴によると、前記砥粒の前記官能基Ｘと前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの前記官能基Ｙが化学結合することによって、前記カーボンナノチューブ被覆を前記砥粒に強固に密着させて、前記砥粒周辺部の前記ボンド材の機械的強度を選択的により強化して、前記砥粒層の砥粒保持力をより十分に高めることができる。
【００１０】
本発明の第３の特徴（請求項３に記載の発明の特徴）は、第２の特徴に加えて、前記砥粒の前記官能基Ｘは、前記砥粒の表面の原子又は分子と前記官能基Ｘを有する分子を化学吸着により置換することによって導入され、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの前記官能基Ｙは、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの表面の欠陥部の原子又は分子と前記官能基Ｙを有する分子を化学吸着により置換することによって導入されたこと要旨とする。
【００１１】
本発明の第４の特徴（請求項４に記載の発明の特徴）は、第１の特徴から第３の特徴のうちのいずれかの特徴に加えて、前記砥粒層の表面側の前記砥粒が露出するようになっていることを要旨とする。
【００１２】
本発明の第５の特徴（請求項５に記載の発明の特徴）は、砥粒加工用工具の構成要素として用いられる被覆砥粒において、砥粒と、前記砥粒の表面に絡み合った状態で包み込むように形成され、単層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブの自己凝集力によって構成されたカーボンナノチューブ被覆と、を備えたことを要旨とする。
【００１３】
第５の特徴によると、前記砥粒の表面に前記カーボンナノチューブ被覆が包み込むように形成され、前記カーボンナノチューブ被覆は機械的強度に優れた前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの自己凝集力によって絡み合うように構成されているため、前記砥粒加工用工具における砥粒周辺部のボンド材の機械的強度を選択的に強化して、前記砥粒層の砥粒保持力を十分に高めることができる。
【００１４】
本発明の第６の特徴（請求項６に記載の発明の特徴）は、第５の特徴に加えて、前記砥粒は、表面側に官能基Ｘを有し、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブは、表面側に前記砥粒の前記官能基Ｘと化学結合する官能基Ｙを有していることを要旨とする。
【００１５】
第６の特徴によると、前記砥粒の前記官能基Ｘと前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの前記官能基Ｙが化学結合することによって、前記カーボンナノチューブ被覆を前記砥粒に強固に密着させて、前記砥粒周辺部の前記ボンド材の機械的強度を選択的により強化して、前記砥粒層の砥粒保持力をより十分に高めることができる。
【００１６】
本発明の第７の特徴（請求項７に記載の発明の特徴）は、第６の特徴に加えて、前記砥粒の前記官能基Ｘは、前記砥粒の表面の原子又は分子と前記官能基Ｘを有する分子を化学吸着により置換することによって導入され、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの前記官能基Ｙは、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの表面の欠陥部の原子又は分子と前記官能基Ｙを有する分子を化学吸着により置換することによって導入されたこと要旨とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、前記砥粒周辺部の前記ボンド材の機械的強度を選択的に強化して、前記砥粒層の砥粒保持力を十分に高めることができるため、砥粒加工中の前記被覆砥粒の脱落を抑えて、前記砥粒加工用工具の工具寿命及び砥粒加工性能を容易に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態について図１（ａ）（ｂ）から図９を参照して説明する。
【００１９】
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る軸付き電着研削砥石の断面図、図１（ｂ）は、本発明の実施形態に係る軸付き電着研削砥石を先端からみた図、図２は、単層の砥粒層を示す部分断面図、図３は、多層の砥粒層を示す部分断面図、図４は、気孔を内包した多層の砥粒層を示す部分断面図、図５は、本発明の実施形態に係る被覆砥粒を示す図、図６は、多層カーボンナノチューブと砥粒との化学結合例を示す図、図７は、本発明の実施形態に係る別態様の被覆砥粒を示す図、図８及び図９は、砥粒層の表面側の砥粒を露出した状態を示す部分断面図、図１０は、本発明の実施形態に係る被覆砥粒の製造例を示す図である。
【００２０】
図１（ａ）（ｂ）に示すように、本発明の実施形態に係る軸付き電着研削砥石１は、例えば脆性材料（石英ガラス、セラミックス、超硬等）からなる被加工物（図示省略）に対して研削加工（砥粒加工の一例）を行う際に用いられるものである。また、軸付き電着研削砥石１は、台金３を備えており、この台金３は、加工機の主軸（図示省略）に取付可能なシャンク部（軸部）５と、このシャンク部５の先端側に一体に形成された砥粒取付部７とからなる。
【００２１】
台金３の砥粒取付部７の加工面側（周面側及び先端面側）には、砥粒層９が形成されており、この砥粒層９は、多数の被覆砥粒１１をニッケル電着ボンド材等の電着ボンド材１３で結合してなるものである。ここで、電着ボンド材１３の代わりに、レジンボンド材、ビトリファイドボンド材、又はメタルボンド材等を用いても構わない。
【００２２】
砥粒層９は、単層（図２参照）又は多層（図３及び図４参照）のいずれであっても構わない。更に、砥粒層９が多層の場合にあっては、例えば電着ボンド材１３に中空ビーズを混入させることにより、砥粒層９が多数の気孔１５を内包するようにしても構わない（図４参照）。
【００２３】
続いて、本発明の実施形態の要部である被覆砥粒１１の具体的な構成について説明する。
【００２４】
図５及び図６に示すように、本発明の実施形態に係る被覆砥粒１１は、砥粒１７を備えており、この砥粒１７は、人造ダイヤモンドからなるものであるが、天然ダイヤモンド又はｃＢＮ等からなるものであってもよい。また、砥粒１７は、表面側に、官能基Ｘとしてのアミノ基１９を有しており、砥粒１７のアミノ基（官能基Ｘ）１９は、砥粒１７の表面の原子（原子層を含む）又は分子（分子層を含む）とアミノ基を有する分子の化学吸着により置換することによって導入されるものである。
【００２５】
ここで、砥粒１７の表面の原子又は分子とアミノ基（官能基Ｘ）を有する分子を化学吸着により置換する場合（例えば、アミノ基を有するシランカップリング剤を用いたシランカップリング処理、又はラジカルカップリング反応を用いた処理等を施した場合）には、砥粒１７の表面側に有機分子鎖又はヘテロ原子（酸素原子、ケイ素原子等）を含む有機分子鎖の中間層２１が生成される。一方、砥粒１７の表面の原子又は分子とアミノ基（官能基Ｘ）を化学吸着により置換する場合（例えば、アンモニアガス雰囲気中におけるＵＶ処理、アンモニアガス雰囲気中における加熱処理、又はアンモニアガス雰囲気中におけるプラズマ処理等を施した場合）には、砥粒１７の表面側に中間層２１は生成されない。
【００２６】
砥粒１７の表面には、カーボンナノチューブ被覆２３が包み込むように形成されており、このカーボンナノチューブ被覆２３は、多層カーボンナノチューブ２５のファンデルワールス力等の自己凝集力によって自己組織化的に絡み合うように構成されている。また、多層カーボンナノチューブ２５は、表面側に、砥粒１７のアミノ基１９と化学結合する官能基Ｙとしてカルボキシル基２７を有しており、多層カーボンナノチューブ２５のカルボキシル基２７は、多層カーボンナノチューブ２７の表面に対して酸化処理（例えば、硫酸・硝酸の混酸を用いた酸処理、酸素プラズマを用いた酸化処理、酸素雰囲気中における加熱処理、酸素雰囲気中におけるＵＶ処理等）を施すことにより、多層カーボンナノチューブ２７の表面の欠陥部の原子又は分子とカルボキシル基を有する分子を化学吸着により置換することによって導入されるものである。
【００２７】
ここで、カーボンナノチューブ被覆２３は多層カーボンナノチューブ２５のみからなる代わりに、図７に示すように、多層カーボンナノチューブ２５と複合用ボンド材２９（複合用電着ボンド材、複合用レジンボンド材、複合用ビトリファイドボンド材、又はメタルボンド材複合用ボンド材等を含む）によって複合化されても構わなく、多層カーボンナノチューブ２５の代わりに、単層カーボンナノチューブをカーボンナノチューブ被覆２３に用いても構わない。
【００２８】
なお、図８及び図９に示すように、砥粒層９の表面側の電着ボンド材１３及びカーボンナノチューブ被覆２３を例えば切削加工、研削加工、研磨加工、放電加工、レーザ加工、電解加工等によって除去（ドレッシング）して、砥粒層９の表面側の砥粒１７が露出するようにしても構わない。
【００２９】
続いて、本発明の実施形態に係る被覆砥粒１１の製造例について説明する。
【００３０】
図９に示すように、多層カーボンナノチューブ２５の表面側に対して前述の酸化処理を施すことによって官能基Ｙとしてのカルボキシル基２７を導入し、カルボキシル基２７を有した多層カーボンナノチューブ２５を溶液（例えば、ＤＭＦ（N,N-ジメチルホルムアミド）溶液等）に入れて、超音波攪拌等によって溶液内において分散させる。ここで、官能基Ｙとしてのカルボキシル基２７を導入する前又は導入する際に、酸中での超音波処理による多層カーボンナノチューブの切断又は酸処理によって多層カーボンナノチューブ２５の表面（末端又はサイドウォール（側面））に欠陥部を導入することは、カルボキシル基２７を化学吸着させる上で有効である。なお、多層カーボンナノチューブ２５を分散させた溶液をカーボンナノチューブ分散溶液という。
【００３１】
次に、砥粒１７の表面側に対して前述の置換処理を施すことによって官能基Ｘとしてのアミノ基１９を導入し、アミノ基１９を有した砥粒１７をカーボンナノチューブ分散溶液に浸漬させる。その後、砥粒１７をカーボンナノチューブ分散溶液から取り出して、エタノールで洗浄し、１１０℃で所定時間乾燥させる。
【００３２】
そして、砥粒１７の乾燥後に、砥粒１７の浸漬・取り出し・洗浄・乾燥を再度複数回繰り返す。これにより、多層カーボンナノチューブ２５のファンデルワールス力等の自己凝集力によって自己組織化的に絡み合うようなカーボンナノチューブ被覆２３を砥粒１７の表面側に形成して、被覆砥粒１１を製造することができる。
【００３３】
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３４】
砥粒１７の表面にカーボンナノチューブ被覆２３が包み込むように形成され、カーボンナノチューブ被覆２３は機械的強度に優れた多層カーボンナノチューブ２５のファンデルワールス力等の自己凝集力によって自己組織化的に絡み合うように構成されているため、砥粒１７周辺部の電着ボンド材１３の機械的強度を選択的に強化することができ、砥粒層９の砥粒保持力（換言すれば、電着ボンド材１３の砥粒保持力）を十分に高めて高めることができる（後述の実施例参照）。特に、砥粒１７の官能基Ｘとしてのアミノ基１９と多層カーボンナノチューブ２５の官能基Ｙとしてのカルボキシル基２７が化学結合（アミド結合）することによって、カーボンナノチューブ被覆２３を砥粒１７に強固に密着させて、砥粒１７周辺部の電着ボンド材１３の機械的強度を選択的により強化して、砥粒層９の砥粒保持力を十分に高めることができる。
【００３５】
従って、本発明の実施形態によれば、砥粒１７周辺部の電着ボンド材１３の機械的強度を選択的により強化して、砥粒層９の砥粒保持力を十分に高めることができるため、研削加工中の被覆砥粒１１の脱落を抑えて、軸付き研削砥石１の工具寿命及び砥粒加工性能（研削比、切れ味等を含む）を容易に向上させることができる。
【００３６】
また、図８及び図９に示すように、砥粒層９の表面側の砥粒１７が露出するようにした場合には、加工当初から砥粒加工性能を十分に発揮することができる。
【００３７】
本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば、次のように種々の態様で実施可能である。即ち、軸付き電着研削砥石１に適用した技術思想を薄型，ストレート型，カップ型，ディスク型砥石等の別の砥石、又は固定砥粒ワイヤソー等の別の砥粒加工用工具に適用することができる。また、軸付き電着研削砥石１に適用した技術思想を薄型切断砥石に適用する場合には、台金３を省略することができ、軸付き電着研削砥石１に適用した技術思想を固定砥粒ワイヤソーに適用する場合には、台金３はピアノ線のようなワイヤー形状になる。
【００３８】
なお、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【実施例】
【００３９】
実施例について図１１（ａ）（ｂ）及び図１２を参照して説明する。ここで、図１１（ａ）は、実施例１に係る被覆砥粒の表面の電子顕微鏡写真を示す図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の一部を拡大した図、図１２は、実施例１、実施例２、及び比較例についてのシェア試験の結果を示す図である。
【００４０】
(i) 実施例１に係る被覆砥粒
砥粒（ダイヤモンド砥粒）にアンモニア雰囲気中におけるＵＶ処理（ＵＶ波長：１８５ｎｍ，２５４ｎｍ、ガス流量：５０ｃｃｍ、処理時間：２．５時間）を施すことによってアミノ基を導入する。次に、アミノ基を有した砥粒を、１．２５ｇ／Ｌの多層カーボンナノチューブ（直径：１０ｎｍ、長さ：０．１〜１０μｍ）を分散させたカーボンナノチューブ分散溶液に浸漬させる。そして、砥粒をカーボンナノチューブ分散溶液から取り出して、エタノールで洗浄し、１１０℃で所定時間乾燥させる。更に、砥粒の浸漬・取り出し・洗浄・乾燥４回繰り返す。以上により、実施例１に係る被覆砥粒を製造した。
【００４１】
(ii) 実施例２に係る被覆砥粒
アミノ基を有するシランカップリング剤(3-(aminopropyl)triethoxysilane)を２％含むエタノール溶液に３０分間浸漬させた砥粒（ダイヤモンド砥粒）を取り出して、約１００℃で１０分間加熱することにより、砥粒の表面にシランカップリング剤を化学吸着させる。次に、第１実施例と同様に、アミノ基を有した砥粒をカーボンナノチューブ分散溶液に浸漬させる。そして、砥粒をカーボンナノチューブ分散溶液から取り出して、エタノールで洗浄し、１１０℃で所定時間乾燥させる。更に、砥粒の浸漬・取り出し・洗浄・乾燥４回繰り返す。以上により、実施例２に係る被覆砥粒を製造した。
【００４２】
(iii) 電子顕微鏡観察
第１実施例に係る被覆砥粒の表面を電子顕微鏡で観察すると、図１１（ａ）（ｂ）に示すようになる。
【００４３】
即ち、砥粒の表面に形成されたカーボンナノチューブ被覆は、多層カーボンナノチューブのファンデルワールス力等の自己凝集力によって自己組織化的に絡み合うようになっていることが分かった。
【００４４】
なお、図示は省略するが、第２実施例に係る被覆砥粒の表面を電子顕微鏡で観察した場合にも、同様の結果を得ることができた。
【００４５】
(iv) シェア試験
実施例１に係る被覆砥粒、実施例２に係る被覆砥粒、比較例に係るダイヤモンド砥粒（カーボンナノチューブ被覆無し）を、Ｓ４５Ｃからなる基板にスルファミン酸ニッケル浴で形成した厚さ約１５μｍのニッケル電着ボンド材でそれぞれ固着する。そして、実施例１、実施例２、比較例の場合について、シェア試験（山形県工業技術センター報告 Ｎｏ３９（２００６）Ｐ６−１０参照）をそれぞれ行い、その結果をまとめると、図１２に示すようになる。
【００４６】
即ち、実施例１の場合及び実施例２の場合におけるニッケル電着ボンド材の砥粒保持力は、比較例の場合に比べて、それぞれ平均値で約２．４倍、２．０倍になった。つまり、ダイヤモンド砥粒の表面にカーボンナノチューブ被覆が包み込むように形成されることによって、ニッケル電着ボンド材の砥粒保持力を十分に高めることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る軸付き電着研削砥石の断面図、図１（ｂ）は、本発明の実施形態に係る軸付き電着研削砥石を先端からみた図である。
【図２】単層の砥粒層を示す部分断面図である。
【図３】多層の砥粒層を示す部分断面図である。
【図４】気孔を内包した多層の砥粒層を示す部分断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る被覆砥粒を示す図である。
【図６】多層カーボンナノチューブと砥粒との化学結合例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る別態様の被覆砥粒を示す図である。
【図８】砥粒層の表面側の砥粒を露出した状態を示す部分断面図である。
【図９】砥粒層の表面側の砥粒を露出した状態を示す部分断面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る被覆砥粒の製造例を示す図である。
【図１１】図１１（ａ）は、ダイヤモンド被覆砥粒の表面の電子顕微鏡写真を示す図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の一部を拡大した図である。
【図１２】実施品１、実施品２、及び比較品についてのシェア試験の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 電着研削砥石
３ 台金
５ シャンク部
７ 砥粒取付部
９ 砥粒層
１１ 被覆砥粒
１３ 電着ボンド材
１５ 気孔
１７ 砥粒
１９ 官能基Ｘ（例えば、アミノ基）
２１ 中間層
２３ カーボンナノチューブ被覆
２５ 多層カーボンナノチューブ
２７ 官能基Ｘと化学結合する官能基Ｙ（例えば、カルボキシル基）
２９ 複合用ボンド材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば脆性材料（石英ガラス、セラミックス、超硬等）からなる被加工物に対して砥粒加工を行う際に用いられる砥粒加工用工具、及び砥粒加工用工具の構成要素として用いられる被覆砥粒に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、研削砥石、研磨砥石、固定砥粒ワイヤソー等の砥粒加工用工具においては、加工面側（表面側）に多数の砥粒をボンド材で結合してなる砥粒層が形成されており、砥粒加工用工具の工具寿命、及び砥粒加工用工具の研削比等の砥粒加工性能を向上させるには、砥粒層の砥粒保持力（換言すれば、ボンド材の砥粒保持力）を高めて、砥粒の脱落を抑える必要がある。そのため、ボンド材に強化フィラー等を混入させて、ボンド材の機械的強度を高めたり（特許文献１参照）、また、砥粒の表面に金属被覆を形成して、砥粒とボンド材との密着性を高めたり（特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）、することによって、砥粒層の砥粒保持力を高める対策がなされている。
【特許文献１】特開２００７−２５３３１８号公報
【特許文献２】特開２００７−５４９０５号公報
【特許文献３】特開２００６−１８１６９８号公報
【特許文献４】特開２００７−３８３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ボンド材に強化フィラーを混入させる手法をとった場合には、ボンド材の機械的強度を全体的に強化することができるものの、砥粒層の砥粒保持力に大きな影響を与える砥粒周辺部のボンド材の機械的強度を選択的に強化することができない。また、砥粒の表面に金属被覆を形成する手法をとった場合には、金属被膜を介して砥粒とボンド材との密着性を高めることができるものの、砥粒周辺部のボンド材の機械的強度を選択的に強化することができない。そのため、砥粒層の砥粒保持力を十分に高めることができず、砥粒加工中に砥粒の離脱を招き易く、砥粒加工用工具の工具寿命及び砥粒加工性能を向上させることは容易ではないという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の砥粒加工用工具及び被覆砥粒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の特徴（請求項１に記載の発明の特徴）は、被加工物に対して砥粒加工を行う際に用いられ、加工面側（表面側）に多数の被覆砥粒をボンド材で結合してなる砥粒層が形成された砥粒加工用工具において、前記被覆砥粒は、砥粒と、前記砥粒の表面に包み込むように形成され、単層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブの自己凝集力によって絡み合うように構成されたカーボンナノチューブ被覆と、を備えたことを要旨とする。
【０００６】
ここで、本願の明細書及び特許請求の範囲において、砥粒加工とは、研削加工、研磨加工、切断加工等を含む意であって、前記砥粒加工用工具とは、研削砥石、研磨砥石、固定砥粒ワイヤソー等を含む意である。
【０００７】
第１の特徴によると、前記砥粒の表面に前記カーボンナノチューブ被覆が包み込むように形成され、前記カーボンナノチューブ被覆は機械的強度に優れた前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの自己凝集力によって絡み合うように構成されているため、前記砥粒周辺部の前記ボンド材の機械的強度を選択的に強化して、前記砥粒層の砥粒保持力（換言すれば、前記ボンド材の砥粒保持力）を十分に高めることができる。
【０００８】
本発明の第２の特徴（請求項２に記載の発明の特徴）は、第１の特徴に加えて、前記砥粒は、表面側に官能基Ｘを有し、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブは、表面側に前記砥粒の前記官能基Ｘと化学結合する官能基Ｙを有していることを要旨とする。
【０００９】
第２の特徴によると、前記砥粒の前記官能基Ｘと前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの前記官能基Ｙが化学結合することによって、前記カーボンナノチューブ被覆を前記砥粒に強固に密着させて、前記砥粒周辺部の前記ボンド材の機械的強度を選択的により強化して、前記砥粒層の砥粒保持力をより十分に高めることができる。
【００１０】
本発明の第３の特徴（請求項３に記載の発明の特徴）は、第２の特徴に加えて、前記砥粒の前記官能基Ｘは、前記砥粒の表面の原子又は分子と前記官能基Ｘを有する分子を化学吸着により置換することによって導入され、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの前記官能基Ｙは、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの表面の欠陥部の原子又は分子と前記官能基Ｙを有する分子を化学吸着により置換することによって導入されたこと要旨とする。
【００１１】
本発明の第４の特徴（請求項４に記載の発明の特徴）は、第１の特徴から第３の特徴のうちのいずれかの特徴に加えて、前記砥粒層の表面側の前記砥粒が露出するようになっていることを要旨とする。
【００１２】
本発明の第５の特徴（請求項５に記載の発明の特徴）は、砥粒加工用工具の構成要素として用いられる被覆砥粒において、砥粒と、前記砥粒の表面に絡み合った状態で包み込むように形成され、単層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブの自己凝集力によって構成されたカーボンナノチューブ被覆と、を備えたことを要旨とする。
【００１３】
第５の特徴によると、前記砥粒の表面に前記カーボンナノチューブ被覆が包み込むように形成され、前記カーボンナノチューブ被覆は機械的強度に優れた前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの自己凝集力によって絡み合うように構成されているため、前記砥粒加工用工具における砥粒周辺部のボンド材の機械的強度を選択的に強化して、前記砥粒層の砥粒保持力を十分に高めることができる。
【００１４】
本発明の第６の特徴（請求項６に記載の発明の特徴）は、第５の特徴に加えて、前記砥粒は、表面側に官能基Ｘを有し、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブは、表面側に前記砥粒の前記官能基Ｘと化学結合する官能基Ｙを有していることを要旨とする。
【００１５】
第６の特徴によると、前記砥粒の前記官能基Ｘと前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの前記官能基Ｙが化学結合することによって、前記カーボンナノチューブ被覆を前記砥粒に強固に密着させて、前記砥粒周辺部の前記ボンド材の機械的強度を選択的により強化して、前記砥粒層の砥粒保持力をより十分に高めることができる。
【００１６】
本発明の第７の特徴（請求項７に記載の発明の特徴）は、第６の特徴に加えて、前記砥粒の前記官能基Ｘは、前記砥粒の表面の原子又は分子と前記官能基Ｘを有する分子を化学吸着により置換することによって導入され、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの前記官能基Ｙは、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの表面の欠陥部の原子又は分子と前記官能基Ｙを有する分子を化学吸着により置換することによって導入されたこと要旨とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、前記砥粒周辺部の前記ボンド材の機械的強度を選択的に強化して、前記砥粒層の砥粒保持力を十分に高めることができるため、砥粒加工中の前記被覆砥粒の脱落を抑えて、前記砥粒加工用工具の工具寿命及び砥粒加工性能を容易に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態について図１（ａ）（ｂ）から図９を参照して説明する。
【００１９】
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る軸付き電着研削砥石の断面図、図１（ｂ）は、本発明の実施形態に係る軸付き電着研削砥石を先端からみた図、図２は、単層の砥粒層を示す部分断面図、図３は、多層の砥粒層を示す部分断面図、図４は、気孔を内包した多層の砥粒層を示す部分断面図、図５は、本発明の実施形態に係る被覆砥粒を示す図、図６は、多層カーボンナノチューブと砥粒との化学結合例を示す図、図７は、本発明の実施形態に係る別態様の被覆砥粒を示す図、図８及び図９は、砥粒層の表面側の砥粒を露出した状態を示す部分断面図、図１０は、本発明の実施形態に係る被覆砥粒の製造例を示す図である。
【００２０】
図１（ａ）（ｂ）に示すように、本発明の実施形態に係る軸付き電着研削砥石１は、例えば脆性材料（石英ガラス、セラミックス、超硬等）からなる被加工物（図示省略）に対して研削加工（砥粒加工の一例）を行う際に用いられるものである。また、軸付き電着研削砥石１は、台金３を備えており、この台金３は、加工機の主軸（図示省略）に取付可能なシャンク部（軸部）５と、このシャンク部５の先端側に一体に形成された砥粒取付部７とからなる。
【００２１】
台金３の砥粒取付部７の加工面側（周面側及び先端面側）には、砥粒層９が形成されており、この砥粒層９は、多数の被覆砥粒１１をニッケル電着ボンド材等の電着ボンド材１３で結合してなるものである。ここで、電着ボンド材１３の代わりに、レジンボンド材、ビトリファイドボンド材、又はメタルボンド材等を用いても構わない。
【００２２】
砥粒層９は、単層（図２参照）又は多層（図３及び図４参照）のいずれであっても構わない。更に、砥粒層９が多層の場合にあっては、例えば電着ボンド材１３に中空ビーズを混入させることにより、砥粒層９が多数の気孔１５を内包するようにしても構わない（図４参照）。
【００２３】
続いて、本発明の実施形態の要部である被覆砥粒１１の具体的な構成について説明する。
【００２４】
図５及び図６に示すように、本発明の実施形態に係る被覆砥粒１１は、砥粒１７を備えており、この砥粒１７は、人造ダイヤモンドからなるものであるが、天然ダイヤモンド又はｃＢＮ等からなるものであってもよい。また、砥粒１７は、表面側に、官能基Ｘとしてのアミノ基１９を有しており、砥粒１７のアミノ基（官能基Ｘ）１９は、砥粒１７の表面の原子（原子層を含む）又は分子（分子層を含む）とアミノ基を有する分子の化学吸着により置換することによって導入されるものである。
【００２５】
ここで、砥粒１７の表面の原子又は分子とアミノ基（官能基Ｘ）を有する分子を化学吸着により置換する場合（例えば、アミノ基を有するシランカップリング剤を用いたシランカップリング処理、又はラジカルカップリング反応を用いた処理等を施した場合）には、砥粒１７の表面側に有機分子鎖又はヘテロ原子（酸素原子、ケイ素原子等）を含む有機分子鎖の中間層２１が生成される。一方、砥粒１７の表面の原子又は分子とアミノ基（官能基Ｘ）を化学吸着により置換する場合（例えば、アンモニアガス雰囲気中におけるＵＶ処理、アンモニアガス雰囲気中における加熱処理、又はアンモニアガス雰囲気中におけるプラズマ処理等を施した場合）には、砥粒１７の表面側に中間層２１は生成されない。
【００２６】
砥粒１７の表面には、カーボンナノチューブ被覆２３が包み込むように形成されており、このカーボンナノチューブ被覆２３は、多層カーボンナノチューブ２５のファンデルワールス力等の自己凝集力によって自己組織化的に絡み合うように構成されている。また、多層カーボンナノチューブ２５は、表面側に、砥粒１７のアミノ基１９と化学結合する官能基Ｙとしてカルボキシル基２７を有しており、多層カーボンナノチューブ２５のカルボキシル基２７は、多層カーボンナノチューブ２７の表面に対して酸化処理（例えば、硫酸・硝酸の混酸を用いた酸処理、酸素プラズマを用いた酸化処理、酸素雰囲気中における加熱処理、酸素雰囲気中におけるＵＶ処理等）を施すことにより、多層カーボンナノチューブ２７の表面の欠陥部の原子又は分子とカルボキシル基を有する分子を化学吸着により置換することによって導入されるものである。
【００２７】
ここで、カーボンナノチューブ被覆２３は多層カーボンナノチューブ２５のみからなる代わりに、図７に示すように、多層カーボンナノチューブ２５と複合用ボンド材２９（複合用電着ボンド材、複合用レジンボンド材、複合用ビトリファイドボンド材、又はメタルボンド材複合用ボンド材等を含む）によって複合化されても構わなく、多層カーボンナノチューブ２５の代わりに、単層カーボンナノチューブをカーボンナノチューブ被覆２３に用いても構わない。
【００２８】
なお、図８及び図９に示すように、砥粒層９の表面側の電着ボンド材１３及びカーボンナノチューブ被覆２３を例えば切削加工、研削加工、研磨加工、放電加工、レーザ加工、電解加工等によって除去（ドレッシング）して、砥粒層９の表面側の砥粒１７が露出するようにしても構わない。
【００２９】
続いて、本発明の実施形態に係る被覆砥粒１１の製造例について説明する。
【００３０】
図９に示すように、多層カーボンナノチューブ２５の表面側に対して前述の酸化処理を施すことによって官能基Ｙとしてのカルボキシル基２７を導入し、カルボキシル基２７を有した多層カーボンナノチューブ２５を溶液（例えば、ＤＭＦ（N,N-ジメチルホルムアミド）溶液等）に入れて、超音波攪拌等によって溶液内において分散させる。ここで、官能基Ｙとしてのカルボキシル基２７を導入する前又は導入する際に、酸中での超音波処理による多層カーボンナノチューブの切断又は酸処理によって多層カーボンナノチューブ２５の表面（末端又はサイドウォール（側面））に欠陥部を導入することは、カルボキシル基２７を化学吸着させる上で有効である。なお、多層カーボンナノチューブ２５を分散させた溶液をカーボンナノチューブ分散溶液という。
【００３１】
次に、砥粒１７の表面側に対して前述の置換処理を施すことによって官能基Ｘとしてのアミノ基１９を導入し、アミノ基１９を有した砥粒１７をカーボンナノチューブ分散溶液に浸漬させる。その後、砥粒１７をカーボンナノチューブ分散溶液から取り出して、エタノールで洗浄し、１１０℃で所定時間乾燥させる。
【００３２】
そして、砥粒１７の乾燥後に、砥粒１７の浸漬・取り出し・洗浄・乾燥を再度複数回繰り返す。これにより、多層カーボンナノチューブ２５のファンデルワールス力等の自己凝集力によって自己組織化的に絡み合うようなカーボンナノチューブ被覆２３を砥粒１７の表面側に形成して、被覆砥粒１１を製造することができる。
【００３３】
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３４】
砥粒１７の表面にカーボンナノチューブ被覆２３が包み込むように形成され、カーボンナノチューブ被覆２３は機械的強度に優れた多層カーボンナノチューブ２５のファンデルワールス力等の自己凝集力によって自己組織化的に絡み合うように構成されているため、砥粒１７周辺部の電着ボンド材１３の機械的強度を選択的に強化することができ、砥粒層９の砥粒保持力（換言すれば、電着ボンド材１３の砥粒保持力）を十分に高めて高めることができる（後述の実施例参照）。特に、砥粒１７の官能基Ｘとしてのアミノ基１９と多層カーボンナノチューブ２５の官能基Ｙとしてのカルボキシル基２７が化学結合（アミド結合）することによって、カーボンナノチューブ被覆２３を砥粒１７に強固に密着させて、砥粒１７周辺部の電着ボンド材１３の機械的強度を選択的により強化して、砥粒層９の砥粒保持力を十分に高めることができる。
【００３５】
従って、本発明の実施形態によれば、砥粒１７周辺部の電着ボンド材１３の機械的強度を選択的により強化して、砥粒層９の砥粒保持力を十分に高めることができるため、研削加工中の被覆砥粒１１の脱落を抑えて、軸付き研削砥石１の工具寿命及び砥粒加工性能（研削比、切れ味等を含む）を容易に向上させることができる。
【００３６】
また、図８及び図９に示すように、砥粒層９の表面側の砥粒１７が露出するようにした場合には、加工当初から砥粒加工性能を十分に発揮することができる。
【００３７】
本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば、次のように種々の態様で実施可能である。即ち、軸付き電着研削砥石１に適用した技術思想を薄型，ストレート型，カップ型，ディスク型砥石等の別の砥石、又は固定砥粒ワイヤソー等の別の砥粒加工用工具に適用することができる。また、軸付き電着研削砥石１に適用した技術思想を薄型切断砥石に適用する場合には、台金３を省略することができ、軸付き電着研削砥石１に適用した技術思想を固定砥粒ワイヤソーに適用する場合には、台金３はピアノ線のようなワイヤー形状になる。
【００３８】
なお、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【実施例】
【００３９】
実施例について図１１（ａ）（ｂ）及び図１２を参照して説明する。ここで、図１１（ａ）は、実施例１に係る被覆砥粒の表面の電子顕微鏡写真を示す図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の一部を拡大した図、図１２は、実施例１、実施例２、及び比較例についてのシェア試験の結果を示す図である。
【００４０】
(i) 実施例１に係る被覆砥粒
砥粒（ダイヤモンド砥粒）にアンモニア雰囲気中におけるＵＶ処理（ＵＶ波長：１８５ｎｍ，２５４ｎｍ、ガス流量：５０ｃｃｍ、処理時間：２．５時間）を施すことによってアミノ基を導入する。次に、アミノ基を有した砥粒を、１．２５ｇ／Ｌの多層カーボンナノチューブ（直径：１０ｎｍ、長さ：０．１〜１０μｍ）を分散させたカーボンナノチューブ分散溶液に浸漬させる。そして、砥粒をカーボンナノチューブ分散溶液から取り出して、エタノールで洗浄し、１１０℃で所定時間乾燥させる。更に、砥粒の浸漬・取り出し・洗浄・乾燥４回繰り返す。以上により、実施例１に係る被覆砥粒を製造した。
【００４１】
(ii) 実施例２に係る被覆砥粒
アミノ基を有するシランカップリング剤(3-(aminopropyl)triethoxysilane)を２％含むエタノール溶液に３０分間浸漬させた砥粒（ダイヤモンド砥粒）を取り出して、約１００℃で１０分間加熱することにより、砥粒の表面にシランカップリング剤を化学吸着させる。次に、第１実施例と同様に、アミノ基を有した砥粒をカーボンナノチューブ分散溶液に浸漬させる。そして、砥粒をカーボンナノチューブ分散溶液から取り出して、エタノールで洗浄し、１１０℃で所定時間乾燥させる。更に、砥粒の浸漬・取り出し・洗浄・乾燥４回繰り返す。以上により、実施例２に係る被覆砥粒を製造した。
【００４２】
(iii) 電子顕微鏡観察
第１実施例に係る被覆砥粒の表面を電子顕微鏡で観察すると、図１１（ａ）（ｂ）に示すようになる。
【００４３】
即ち、砥粒の表面に形成されたカーボンナノチューブ被覆は、多層カーボンナノチューブのファンデルワールス力等の自己凝集力によって自己組織化的に絡み合うようになっていることが分かった。
【００４４】
なお、図示は省略するが、第２実施例に係る被覆砥粒の表面を電子顕微鏡で観察した場合にも、同様の結果を得ることができた。
【００４５】
(iv) シェア試験
実施例１に係る被覆砥粒、実施例２に係る被覆砥粒、比較例に係るダイヤモンド砥粒（カーボンナノチューブ被覆無し）を、Ｓ４５Ｃからなる基板にスルファミン酸ニッケル浴で形成した厚さ約１５μｍのニッケル電着ボンド材でそれぞれ固着する。そして、実施例１、実施例２、比較例の場合について、シェア試験（山形県工業技術センター報告 Ｎｏ３９（２００６）Ｐ６−１０参照）をそれぞれ行い、その結果をまとめると、図１２に示すようになる。
【００４６】
即ち、実施例１の場合及び実施例２の場合におけるニッケル電着ボンド材の砥粒保持力は、比較例の場合に比べて、それぞれ平均値で約２．４倍、２．０倍になった。つまり、ダイヤモンド砥粒の表面にカーボンナノチューブ被覆が包み込むように形成されることによって、ニッケル電着ボンド材の砥粒保持力を十分に高めることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る軸付き電着研削砥石の断面図、図１（ｂ）は、本発明の実施形態に係る軸付き電着研削砥石を先端からみた図である。
【図２】単層の砥粒層を示す部分断面図である。
【図３】多層の砥粒層を示す部分断面図である。
【図４】気孔を内包した多層の砥粒層を示す部分断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る被覆砥粒を示す図である。
【図６】多層カーボンナノチューブと砥粒との化学結合例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る別態様の被覆砥粒を示す図である。
【図８】砥粒層の表面側の砥粒を露出した状態を示す部分断面図である。
【図９】砥粒層の表面側の砥粒を露出した状態を示す部分断面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る被覆砥粒の製造例を示す図である。
【図１１】図１１（ａ）は、ダイヤモンド被覆砥粒の表面の電子顕微鏡写真を示す図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の一部を拡大した図である。
【図１２】実施品１、実施品２、及び比較品についてのシェア試験の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 電着研削砥石
３ 台金
５ シャンク部
７ 砥粒取付部
９ 砥粒層
１１ 被覆砥粒
１３ 電着ボンド材
１５ 気孔
１７ 砥粒
１９ 官能基Ｘ（例えば、アミノ基）
２１ 中間層
２３ カーボンナノチューブ被覆
２５ 多層カーボンナノチューブ
２７ 官能基Ｘと化学結合する官能基Ｙ（例えば、カルボキシル基）
２９ 複合用ボンド材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物に対して砥粒加工を行う際に用いられ、加工面側に多数の被覆砥粒をボンド材で結合してなる砥粒層が形成された砥粒加工用工具において、
前記被覆砥粒は、
砥粒と、
前記砥粒の表面に包み込むように形成され、単層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブの自己凝集力によって絡み合うように構成されたカーボンナノチューブ被覆と、を備えたことを特徴とする砥粒加工用工具。
【請求項２】
前記砥粒は、表面側に官能基Ｘを有し、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブは、表面側に前記砥粒の前記官能基Ｘと化学結合する官能基Ｙを有していることを特徴とする請求項１に記載の砥粒加工用工具。
【請求項３】
前記砥粒の前記官能基Ｘは、前記砥粒の表面の原子又は分子と前記官能基Ｘを有する分子を化学吸着により置換することによって導入され、
前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの前記官能基Ｙは、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの表面の欠陥部の原子又は分子と前記官能基Ｙを有する分子を化学吸着により置換することによって導入されたこと特徴とする請求項２に記載の砥粒加工用工具。
【請求項４】
前記砥粒層の表面側の前記砥粒が露出するようになっていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の砥粒加工用工具。
【請求項５】
砥粒加工用工具の構成要素として用いられる被覆砥粒において、
砥粒と、
前記砥粒の表面に包み込むように形成され、単層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブの自己凝集力によって絡み合うように構成されたカーボンナノチューブ被覆と、を備えたことを特徴とする被覆砥粒。
【請求項６】
前記砥粒は、表面側に官能基Ｘを有し、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブは、表面側に前記砥粒の前記官能基Ｘと化学結合する官能基Ｙを有していることを特徴とする請求項５に記載の被覆砥粒。
【請求項７】
前記砥粒の前記官能基Ｘは、前記砥粒の表面の原子又は分子と前記官能基Ｘを有する分子を化学吸着により置換することによって導入され、
前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの前記官能基Ｙは、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの表面の欠陥部の原子又は分子と前記官能基Ｙを有する分子を化学吸着により置換することによって導入されたこと特徴とする請求項６に記載の被覆砥粒。
【請求項１】
被加工物に対して砥粒加工を行う際に用いられ、加工面側に多数の被覆砥粒をボンド材で結合してなる砥粒層が形成された砥粒加工用工具において、
前記被覆砥粒は、
砥粒と、
前記砥粒の表面に包み込むように形成され、単層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブの自己凝集力によって絡み合うように構成されたカーボンナノチューブ被覆と、を備えたことを特徴とする砥粒加工用工具。
【請求項２】
前記砥粒は、表面側に官能基Ｘを有し、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブは、表面側に前記砥粒の前記官能基Ｘと化学結合する官能基Ｙを有していることを特徴とする請求項１に記載の砥粒加工用工具。
【請求項３】
前記砥粒の前記官能基Ｘは、前記砥粒の表面の原子又は分子と前記官能基Ｘを有する分子を化学吸着により置換することによって導入され、
前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの前記官能基Ｙは、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの表面の欠陥部の原子又は分子と前記官能基Ｙを有する分子を化学吸着により置換することによって導入されたこと特徴とする請求項２に記載の砥粒加工用工具。
【請求項４】
前記砥粒層の表面側の前記砥粒が露出するようになっていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の砥粒加工用工具。
【請求項５】
砥粒加工用工具の構成要素として用いられる被覆砥粒において、
砥粒と、
前記砥粒の表面に包み込むように形成され、単層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブの自己凝集力によって絡み合うように構成されたカーボンナノチューブ被覆と、を備えたことを特徴とする被覆砥粒。
【請求項６】
前記砥粒は、表面側に官能基Ｘを有し、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブは、表面側に前記砥粒の前記官能基Ｘと化学結合する官能基Ｙを有していることを特徴とする請求項５に記載の被覆砥粒。
【請求項７】
前記砥粒の前記官能基Ｘは、前記砥粒の表面の原子又は分子と前記官能基Ｘを有する分子を化学吸着により置換することによって導入され、
前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの前記官能基Ｙは、前記単層カーボンナノチューブ又は前記多層カーボンナノチューブの表面の欠陥部の原子又は分子と前記官能基Ｙを有する分子を化学吸着により置換することによって導入されたこと特徴とする請求項６に記載の被覆砥粒。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−６４２１７（Ｐ２０１０−６４２１７Ａ）
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３４６５４（Ｐ２００８−２３４６５４）
【出願日】平成２０年９月１２日（２００８．９．１２）
【出願人】（５９３０２２０２１）山形県 (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１２日（２００８．９．１２）
【出願人】（５９３０２２０２１）山形県 (34)
【Ｆターム（参考）】
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