JPH02104496A

JPH02104496A - 粉粒体圧縮成形用杵

Info

Publication number: JPH02104496A
Application number: JP25645688A
Authority: JP
Inventors: Koji Sakamoto; 坂本　好司; Toshihiro Iwata; 岩田　利弘
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1988-10-12
Filing date: 1988-10-12
Publication date: 1990-04-17
Also published as: JPH042358B2

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、粉粒体圧縮成形用杵、詳しくは粉粒体圧縮成
形機に取付けて粉粒体を圧縮成形するために用いられる
粉粒体圧縮成形用杵に関する。

〔従来の技術］粉粒体を圧縮成形して錠剤等の成形体を製造する装置と
しては、例えば、粉粒体を圧縮するための杵（上杵及び
下杵）を備えているエキセントリック型粉粒体圧縮成形
機がある。

上記成形機では、成形動作を連続して行うため、上記柱
の表面に粉粒体に対する十分な離型性が要求され、斯る
要求に応えるため開発された杵としては、杵の中央部に
合成樹脂を嵌入埋設した杵（実開昭６１−１５８３９７
号公報）、及び杵先部に合成樹脂を冠着した杵（実開昭
６２−２０２９９８号公報）等が知られている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、合成樹脂を用いた上記の杵は、離型性は
改善されるものの、成形時に５トン／錠以上の打錠圧が
必要とされる前記の成形機等に用いられる杵としては、
耐久性の点で問題があった。

また、基体の表面にＴｉＮ層を被着形成したものは、耐
久性に優れて居るものの、単にＴｉＮ層を被着形成した
だけでは離型性の点で問題があった。

従って、本発明の目的は、離型性及び耐久性に優れた表
面特性を有し、且つ粉粒体圧縮成形用枠としての基本的
性能を兼備した粉粒体圧縮成形用枠を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は、種々検討した結果、特定材料からなる基
体の表面に特定の金属層を鑞着し、該金属層上に特定厚
のＴｉＮ層を被着形成することにより上記目的が達成さ
れることを知見するとともに、特定の表面粗さの上記基
体の表面に特定厚のＴｉＮ層を被着形成することによっ
ても上記目的が達成されることを知見した。

本発明は上記知見によりなされたので、合金工具鋼又は
超硬合金からなる基体の表面に、厚さ２〜２０μｍのク
ロム又はニッケルからなる金属層を鑞着し、該金属層上
に厚さ１〜１０μｍのＴｉＮ層を被着してなることを特
徴とする粉粒体圧縮成形用枠（第一の発明）及び、合金工具鋼又は超硬合金からなり且つ表面粗さが０．５
μｍＲａ以下である基体の表面に、厚さ１〜１０μｍの
ＴｉＮ層を被着してなることを特徴とする粉粒体圧縮成
形用枠（第二の発明）を提供することにある。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例である粉粒体圧縮成形用枠の
概略を示す断面図であり、第２図は上記粉粒体圧縮成形
用枠を下から見た底面図である。

また、第３図は上記粉粒体圧縮成形用枠を用いて製造さ
れる成形体の概略を示す断面図であり、第４図は上記成
形体の斜視図である。

第１図に示す本実施例の粉粒体圧縮成形用枠１は、エキ
セントリック型粉粒体成形機に取り付けて用いられる第
一の発明による上杵であり、合金工具鋼又は超硬合金か
らなる基体２の表面に厚さ２〜２０μｍのクロム（Ｃｒ
）またはニッケル（Ｎｉ）からなる金属層３が鑞着（メ
ツキ）されており、更に該金属層３上に厚さ１〜！、　
０μｍのＴｉＮ層４が被着されてなるものである。また
、上記ｔ５（粒体圧縮成形用性１は、図中下端に位置す
る打錠面の周囲に突出部１ａを有しており、上端面中心
部には上記成形機に固定するためのねじ穴１ｂが穿設さ
れているものである。

本実施例の上記粉粒体圧縮成形用枠について詳述すると
、基体２を形成する合金工具鋼としては、５ＫＤ−Ｉ　
Ｌ　５ＫＳ−３又は５ＫＤ−６１等を、また、超硬合金
としては、たとえば超硬工具協会規格（ＣＩＳ）による
使用分類記号における■２等を好ましい例として挙げる
ことができる。そして、上記基体２の表面粗さは特に制
限ないが、表面粗さが０．５μｍＲａ以下が好ましい。

また、金属Ｎ３は常法によりクロム又はニッケルを電気
メツキ法で形成できる。但し、上記金属層３は無電解メ
ンキ法で形成してもよいことはいうまでもない。この金
属層３は、基体２の表面粗さ調整等のために、その厚さ
が２〜２０μｍであることが必要であり、特に５〜１０
μｍが好ましい。

また、ＴｉＮｌ１ｉ４は、ＣＶＤ　（化学的蒸気析出法
）又はＰＶＤ　（物理的蒸気析出法）で被着形成するこ
とができ、特にＰＶＤの一つであるイオンプレーディン
グ法が好適である。このＴｉＮ層４は、粉粒体圧縮成形
用枠の十分な表面強度と離型性を確保するためにその厚
さが１〜１０μｍであることが必要であり、特に２〜５
μｍであることが好ましい。尚、上記イオンブレーティ
ング法とは、アーク放電型高真空イオンブレーティング
装置（図示せず）を用い、基体２を陰極にセットし、真
空圧（１０−’Ｐａ）のＮ２ガス雰囲気下でＴｉ蒸気を
イオン化させることにより、生成したＴｉＮを上記基体
２の表面に堆積させ、ＴｉＮ層４を形成することを内容
とするものである。この方法によれば、例えば、２００
°Ｃという低温で基体２の表面にＴｉＮを被着できるた
め、基体２の寸法精度を損なうことな（、密着性がよい
被着ができ、マイクロビッカース硬度（Ｈｖ）が１８０
０〜２５００である強度の高いＴｉＮ層４を形成するこ
とができる。

次に、本発明の第二の発明について説明する。

第二の発明の粉粒体圧縮成形用枠は、図示はしないが、
前記第一の発明と同様、基体は合金工具鋼又は超硬合金
からなるものであるが、第一の発明と異なり、基体の表
面粗さが０．５μｒｒｌＲａ　（Ｒａは中心線平均粗さ
を示す）以下であり、且つ該基体の表面に厚さ１〜１０
μｍのＴｉＮ層が直に被着されているものである。

固体の表面粗さを０１５８ｍＲａ以下にする方法として
は、ａ離砥粒加工法等の通常の研磨技術を利用すること
ができ、また、ＴｉＮ層は前記第一の発明の場合と同様
にして形成できる。

尚、本発明における粉粒体圧縮成形用柱の打錠面の大き
さとしては、特に制限はないが、縦及び横の長さがそれ
ぞれ５〜１００ｍｍ、好ましくは２０−７０ｍｍである
。

以上詳述した本発明による二つの粉粒体圧縮成形用柱は
何れもその表面特性として優れた耐久性と離型性とを有
し、且つ耐蝕性等の粉粒体圧縮成形用柱としての基本的
性能を兼備している。

従って、本発明の粉粒体圧縮成形用柱によれば、原料で
ある粉粒体が杵の表面に付着することを防止できる。そ
れ故に、付着した粉粒体を表面から除去するために行う
杵の洗浄の回数が減り、成形作業を長時間且つ連続的に
操業することが可能となるため、成形体の生産性を大幅
に向上することが可能となる。

次に、本発明の効果を実験例を挙げ具体的に明らかにす
る。

（実験例１）表面仕上げを行って表面粗さを０．３μｍＲａにした５
ＫＤ−１１（合金工具′ｗ４）からなる基体を用意し、
該基体の表面に電気メンキにて厚さ６μｍのハードクロ
ムを被着し、金属層を形成する。

その後、上記基体を、アーク放電型高真空イオンブレー
ティング装置の真空チャンバーの所定の位置（陰極）に
セットし、該チャンバー内を１０−’Ｐａの圧力のＮ２
ガス雰囲気にし、４０Ｖの正電圧をバイアスしたイオン
化電極により蒸発したＴｉをイオン化し、生成したＴｉ
Ｎを上記基体の金属層上に被着させ、厚さ３μｍのＴｉ
Ｎ層を形成し、第一の発明に対応する、前記第１図及び
第２図に示したと同形状の上杵（発明品ｌ）を製作した
。その際、上記基体１は２００　’Ｃに保持され、且つ
回転した状態でＴｉＮの被着処理を行った。

尚、製作された上記上杵は、縦横それぞれ４８゜５ｍｍ
である第３図及び第４図に示した形状の錠剤を圧縮成形
するための打錠面を有しているものである。

また、上記発明品■の場合と同一の基体（表面粗さ０．
３μｍＲａ）の表面に、同一の条件の下でＴ　ｉ　Ｎ層
を被着形成し、第二の発明に対応する上杵（発明品２）
を製作した。

更に、比較するために、表面粗さが１．６μｍＲａであ
る以外は同一の基体を用い、上記発明品２と同様な方法
で上杵（比較品）を製作した。

上記の発明品１、発明品２及び比較品についてそれぞれ
下記の打錠試験を行った。

打錠試験方法エキセントリック型粉粒体圧縮成形機に上述の本発明品
ｌ、２及び比較品を取り付け、下記原料粉末５０ｇを単
位として、下記成形条件下で縦横それぞれ４８．５　ｔ
ｔｘｔ＋で厚さが１６．５　ｔｎｍの錠剤を製造し、該
上杵の打錠面に対する原料粉末の付着量が０、５０　ｇ
に達するまでに可能な打錠回数（ショツト数）を測定し
、その結果を表１に記載した。

原料粉末炭酸水素ナトリウム３６．０％（重量％、以下同じ）、
炭酸ナトリウム１７．５％、コハク酸４３．５％、賦形
剤０．１％、結合剤２．４％、安定剤０．１％、香料０
．３％、着色剤０゜１％、の組成よりなる粉末組成物。

成形条件打錠圧：１１．５〜１３トン／錠打錠速度：２５ショット／分打錠室温度：２５°Ｃ打錠室温度８３８〜４０％表１上記表１の結果より、本発明の粉粒体圧縮成形用柱（本
発明品１．２）は極めて優れた離型性を備えていること
が明らかであり、特に発明品１の場合はその洗浄サイク
ルを比較孔の場合より約１０倍以上、また、発明品２の
場合は８倍以上にそれぞれ延長することが可能となった
。

〔実験例２〕実験例１で用いた原料粉末を下記原料粉末とし、実験例
１における成形条件の打錠圧を１２．０〜１３．０トン
／ｉｔにした以外は全て前記実験例１の場合と同様にし
て前記本発明品１．２及び比較孔について打錠回数を測
定し、その結果を下記表２に３己載した。

原料粉末炭酸水素す］・リウム３５．３％（重量％、以下同じ）
、炭酸すトリウム１７．４％、コハク酸４２．７％、ｕ
ｉ（形削０．５％、結合剤３．５％、安定剤Ｏ９１％、
香料０，４％、着色剤０゜１％、の引成よりなる扮体徂
成物。

表２上記表２の結果より、本発明の粉粒体圧縮成形用柱は極
めて優れた離型性を備えていることが明らかであり、特
に発明品ｌの場合は洗浄サイクルを比較孔の場合の約１
０倍、また、発明品２の場合は８倍以上にそれぞれ延長
することが可能となった。

以上、本発明について具体的に説明したが、本発明の粉
粒体圧縮成形用柱は前記実施例及び前記実験例で具体的
に示したものに限られるものでなく、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。例えば、前記実施例では上杵についてのみ説明した
が、本発明は下杵であってもよく、その形状も実施例に
示したものに限られるものでない。

〔発明の効果〕

本発明の粉粒体圧縮成形用柱は、離型性及び耐久性に優
れた表面特性を有し、、且つ耐蝕性等の（１れた性能を
備えているため、付着が激しい粉粒体原料に対しても離
型性が大巾に向上し、頻繁に行っている杵掃除、及び杵
洗浄作業の回数を低減し、錠剤等の圧縮成形作業を長時
間連続して行うことができ、錠剤等の成形品製造におけ
る生産能力及び品質を著しく向上させ、更には省力化に
も寄与する等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である粉粒体圧縮成形用柱の
概略を示す断面図、第２図は上記粉粒体圧縮成形用柱を
下から見た底面図、第３図は上記粉粒体圧縮成形用柱を
用いて製造される成形体の概略を示す断面図、第４図は
上記成形体の斜視図である。１・・・粉粒体圧縮成形用柱

Claims

【特許請求の範囲】

（１）合金工具鋼又は超硬合金からなる基体の表面に、
厚さ２〜２０μｍのクロム又はニッケルからなる金属層
を鍍着し、該金属層上に厚さ１〜１０μｍのＴｉＮ層を
被着してなることを特徴とする粉粒体圧縮成形用杵。
（２）合金工具鋼又は超硬合金からなり且つ表面粗さが
０．５μｍＲａ以下である基体の表面に、厚さ１〜１０
μｍのＴｉＮ層を被着してなることを特徴とする粉粒体
圧縮成形用杵。