(57)【要約】【課題】十分な強度と、火炎密閉性とを両立するガス発生材用の包装材用組成物を提供する。【解決手段】発射装薬１０の収容空間内に、発射薬１５と共に収容されるガス発生材１６は、包装材１６ａと、ガス発生剤１６ｂとからなる。包装材１６ａは包装材組成物から構成される。包装材組成物は、（ａ）ニトロセルロース５５〜７４質量％と、（ｂ）安定剤１〜１０質量％と、（ｃ）ジブチルフタレート２５〜３５質量％と、を含有する。【選択図】図３
2018115801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発射装薬内又は弾薬内に、発射薬と共に収容されるガス発生材用の包装材組成物であって、
（ａ）ニトロセルロースを５５〜７４質量％と、
（ｂ）安定剤を１〜１０質量％と、
（ｃ）ジブチルフタレートを２５〜３５質量％と
を含有する、包装材組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発射装薬内又は弾薬内に発射薬と共に収容され、発射薬による燃焼ガスよりも遅れて燃焼ガスを生じさせるガス発生材用の包装材組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾丸は、点火装置によって発射薬が均一に点火された後、発射薬が燃焼して発生する燃焼ガスの圧力によって加圧されることで砲身から射出される。ここで、内周面に螺旋状の腔線を有する砲身では、弾丸外周面に軟金属製の弾帯を有する旋転弾が使用される。当該旋転弾は、発射薬からの燃焼ガス圧力によって加圧される過程において、弾帯へ腔線に沿った溝が切開（切込みが入る）されながら加速され、弾帯が腔線を案内レールのようにしてスライドすることで旋転運動が与えられる。これにより、弾丸の飛翔姿勢を安定させて命中精度を向上できる。
【０００３】
しかし、燃焼ガス圧力により一度増加した弾丸速度は、弾帯が腔線の起端部に食い込んで溝が切開される際に一旦低下し、弾帯へ溝が切開されると再度上昇する場合がある。すなわち、弾丸の加圧過程において、弾帯の切開に伴い、弾丸の初速が変動するおそれがある。したがって、弾帯の切開速度が不均一となって射撃毎に弾丸の射出速度も変動し、命中精度が低下するという問題が生じる。特に、りゅう弾砲においては発射薬量を変動させて運用するため、場合によっては発射薬による燃焼ガス圧力が過度に低くなって、弾丸が砲身内において一時的に停止するスティッキング現象が発生することで、弾丸の射出速度が大きく変動することが知られている。なお、りゅう弾砲用の弾丸は全て旋転弾である。
【０００４】
このような問題を解決するため、特許文献１に示すような、発射装薬内又は弾薬内に、発射薬と共に収容されるガス発生材が採用されている。ガス発生材は、包装材と、該包装材内部に収納されたガス発生剤によって構成される。ここでの包装材としては、発射薬の火炎や熱によって消失し得る焼尽性材料を使用している。包装材の主原料としては、ニトロセルロース及びクラフトパルプとすればよく、このとき、ニトロセルロースの含有量は、包装材の重量基準で、２０〜９０質量％とされている。
【０００５】
通常、発射装薬や弾薬において発射薬は、点火装置によって直ちに点火される。これに対し、上述のガス発生材は、包装材にてガス発生剤を収容した構造となっており、当該包装材は火炎密閉性を有していることから、ガス発生剤は点火装置によって直接点火されることはない。一方で、包装材は焼尽性を有しているため、発射薬が燃焼することで火炎密閉性が失われ、これによりガス発生剤が点火される。このように、ガス発生材は、発射薬の火炎によって包装材の密閉性を失わせたのちにガス発生剤が燃焼するため、発射薬からの燃焼ガスに遅れて時間差でガス発生剤から燃焼ガスを発生させることができる。これにより、弾丸の初速変動を抑制することができる。しかも、発射薬とガス発生剤の双方が弾帯の切開中に燃焼することで弾帯の切開速度が増加し、弾帯の切開挙動が安定化することで、初速変動の抑制に有利となる。したがって、このようなガス発生材を収容した発射装薬や弾薬によれば、弾丸速度や飛翔姿勢が安定し、命中率を向上することができる。
【０００６】
なお、本明細書において「火炎密閉性」とは、外部（発射薬）からの火炎が包装材の内部に侵入し、内包されたガス発生剤に着火し得るような隙間や孔が存在しないことを意味する。
【０００７】
また、上記包装材と同様に焼尽性を有するものとしては、特許文献２に示すような、ニトロセルロース、安定剤、可塑剤からなる燃焼性筒体が挙げられる。このような組成とすることで、燃焼性筒体は、密度が高く強度を大きくすることができ、燃焼性筒体の厚さを薄くでき、耐熱性を向上させることができることも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−９２３０７号公報
【特許文献２】特開平１１−１２０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献１にて提供されている包装材では、包装材の主原料や組成割合によっては十分な火炎密閉性を維持できない場合がある。包装材の火炎密閉性が早期に失われると、ガス発生剤への点火が早まる。これでは、発射装薬や弾薬の燃焼開始とガス発生剤の燃焼開始の時間差が十分ではなくなり、初速変動を十分に抑制することが出来ない。また、ガス発生剤の燃焼ガスによって局所的に圧力増加が発生し、砲身の薬室に圧力勾配が発生して負差圧等の問題も発生する。
【００１０】
また、特許文献２に示す燃焼性筒体とは異なり、ガス発生材用の包装材は、収容容易性の高いリング状や円筒状といった形状への成形性が要求される。ここで、リング状や円筒状といった形状は複雑であるため、特許文献２の燃焼性筒体の組成物をそのまま包装材の組成物に利用すると、所望の形状への成形の際に包装材に破れが生じることがある。したがって、この燃焼性筒体の組成物を、そのままガス発生材用の包装材組成物に適用することはできない。
【００１１】
さらに、ガス発生材は、弾帯の切開に伴う弾丸の初速変動を抑制するために発射装薬内に収容される。すなわち、初速変動の抑制を優位にするために、ガス発生材用の包装材は、特許文献２に記載の燃焼性筒体のように燃焼性能が良く強度の高い材質であるだけでなく、弾丸の切開中にガス発生剤による燃焼ガスが発生することが望ましく、高い火炎密閉性が要求される。
【００１２】
そこで、本発明の目的とするところは、収容容易性の高いリング状や円筒状といった複雑な形状を保持するのに十分な強度と、火炎密閉性とを両立するガス発生材用の包装材組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そのための手段として、本発明は、発射装薬内又は弾薬内に、発射薬と共に収容されるガス発生材用包装材組成物であって、（ａ）ニトロセルロース５５〜７４質量％と、（ｂ）安定剤１〜１０質量％と、（ｃ）ジブチルフタレート２５〜３５質量％とを含有する、ガス発生材用包装材組成物である。
【００１４】
なお、本発明において数値範囲を示す「○○〜××」とは、特に明示しない限り「○○以上××以下」を意味する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ガス発生材用の包装材は、（ａ）ニトロセルロースの他に（ｂ）安定剤や（ｃ）ジブチルフタレートを適量ずつ含有することにより、包装材が複雑な形状となってもその形状を保持するのに十分な強度を有する。また、同時に十分な火炎密閉性も有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】分離装填弾を装填した状態の砲身の断面図である。
【図２】りゅう弾を固定した弾薬の断面図である。
【図３】ガス発生材が収容された発射装薬の断面図である。
【図４】加圧成形後の包装材形成部の形状を示す斜視図である。
【図５】図４の断面Ｖ−Ｖにおける断面図である。
【図６】包装材の形状を示す斜視図である。
【図７】図６に断面ＶＩＩ−ＶＩＩにおける断面図である。
【図８】砲身内での圧力履歴を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の代表的な実施態様について説明する。ガス発生材用の包装材は、ガス発生剤と共にガス発生材を構成する。そして、当該ガス発生材は、りゅう弾砲用の発射装薬や戦車砲用の弾薬内に、発射薬と共に収容される。そこで、本発明のガス発生材用の包装材組成物について説明する前に、一般的なりゅう弾砲などについて説明する。
【００１８】
（弾丸）
りゅう弾砲用の弾丸（飛翔体）としては、りゅう弾、発煙弾、照明弾、ＩＣＭ（Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ  Ｍｕｎｉｔｉｏｎ）、及び目標検知型弾などが挙げられる。これらの弾丸は、装填形態によって図１に示すような分離装填型の弾丸（分離装填弾）１００がある。また、戦車砲用の弾薬として、図２に示すような薬莢２１に弾丸１００が固定された弾薬（固定弾型）２０がある。このような弾丸１００には、図１，２に示すように、全て底部外周面に帯状の弾帯１０２が配された旋転弾となっている。
【００１９】
図２には、戦車砲用の弾丸１００として最も一般的なりゅう弾の断面図を示している。りゅう弾砲用の各種弾丸１００の基本的構成はほぼ同じであり、図２を参照して説明すると、弾殻１０１の外面を囲むように弾帯１０２が配されており、弾丸１００の内部には炸薬１０３が内包され、弾丸１００の先端には信管１０４が配されている。弾殻１０１は、射出時の高い燃焼ガス圧や加速度に耐え、且つ破裂時の高い破片効果及び爆風を担保するため、剛性の高い鉄鋼製とされる。一方、弾帯１０２は銅などの軟質金属製とされており、弾殻１０１の外周面へ圧嵌などによって強固に装着される。一般的に、射出初速の大きい弾丸１００ほど弾帯１０２の幅は広い。炸薬１０３は弾着時に爆風や金属破片を放射するものであって、又はトリニトロトルエン（ＴＮＴ）等を爆薬成分として含有する。信管１０４としては、弾頭信管、着発信管、及びＶＴ信管等の近接信管などが目的に応じて使用される。
【００２０】
（発射装薬）
これを前提として、分離装填型の弾丸１００を射出する場合は、図１に示すように、発射装薬１０を使用する。すなわち、砲身１１０内へ弾丸１００を発射装薬１０とは分離して装填する。砲身１１０内には、発射装薬１０が装填・燃焼される基端部の薬室１１１と、該薬室１１１の先端側に連続し、弾丸１００が装填・射出される砲腔１１２とを備える。符号１１３は、砲身１１０の基端開口を閉塞する閉鎖装置である。薬室１１１内には、複数個の発射装薬１０が砲身１１０の軸方向に連結して装填される。砲腔１１２の内周面には、螺旋状の腔線１１４が形成されている。
【００２１】
図３に示すように、発射装薬１０は、焼尽容器１１、点火薬筒１２、及び点火薬１３により構成されている。焼尽容器１１は、径方向中央部に軸方向の円柱径空洞を有する肉厚な円筒形の容器であって、内部に発射薬１５やガス発生材１６が収容される収容ケース１１ａと、収容ケース１１ａの開口を閉塞する蓋体１１ｂとを有する。焼尽容器１１（収容ケース１１ａ）の先端部は他の部位に比して僅かに縮径しており、当該縮径部が他の発射装薬１０の基端部（蓋体１１ｂ）の内側に嵌合することで、複数の発射装薬１０を連結することができる。
【００２２】
焼尽容器１１は、燃焼によって焼尽するニトロセルロースやクラフトパルプを主体成分とし、これらがバインダー樹脂によって容器形状に成形されている。バインダー樹脂としては、スチレンブタジエンラテックス、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリブタジエン、ポリウレタンなどを使用できる。
【００２３】
また、焼尽容器１１には、ニトロセルロースの自然分解を抑制するための安定剤を添加しておくことも好ましい。安定剤としては、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルウレア、ジフェニルアミン、メチルジフェニルウレアなどが挙げられる。
【００２４】
点火薬筒１２も焼尽容器１１とほぼ同じ焼尽性の組成であり、焼尽容器１１の空洞内に配される。そのうえで、点火薬筒１２の内周面には、図外の点火装置によって点火される点火薬１３が袋詰めされた状態で固定されている。
【００２５】
一方、焼尽容器１１の内部（収容空間）には、粒状の発射薬１５が多数個収容されている。点火薬１３及び発射薬１５は、従来からこの種の発射装薬に使用されている公知の薬剤を特に制限なく使用可能である。例えばニトロセルロースを基剤とするシングルベース、ニトロセルロース及びニトログリセリンを基剤とするダブルベース、ニトロセルロース、ニトログリセリン、及びニトログアニジンを基剤とするトリプルベース、これらの表面がコーティング剤によってコーティングされたもの、アジド基及びニトラト基含有ポリマー等を主剤とするバインダーを用いた薬剤、またはＲＤＸなどの爆薬成分やその他高エネルギー物質を含有するマルチベースなどを使用できる。
【００２６】
発射薬１５の具体的形状も特に制限は無く、例えば球状、棒状、円柱状、単孔管状、７孔管状、１９孔管状、６角１９孔などとすることができる。迅速に多量の燃焼ガスを発生させるためには、単孔管状、７孔管状、１９孔管状、６角１９孔などの有孔形状が好ましい。中でも、１９孔管状や６角１９孔が特に好ましい。図３には、６角１９孔の発射薬１５を図示している。
【００２７】
（ガス発生材）
そのうえで、発射装薬１０の収容空間内には、発射薬１５と共にガス発生材１６も収容されている。ガス発生材１６は、所定形状の包装材１６ａの内部に、ガス発生剤１６ｂが収容されている。ガス発生剤１６ｂとしては、点火薬１３や発射薬１５と同様に公知の薬剤を制限無く使用できる。また、ジエチレングリコールジナイトレート、トリエチレングリコールジナイトレート、ブタンジオールジナイトレート、ブタントリオールトリナイトレート、トリメチロールエタントリナイトレート、トリメチロールプロパントリナイトレート、グリシジルアジドポリマーなどのエネルギー可塑剤を含有する薬剤を使用することもできる。ガス発生材１６の形状も発射薬１５と同様な粒状でよく、特に制限はない。
【００２８】
（包装材組成物）
包装材１６ａの材料には、発射薬１５の火炎や熱によって燃焼し、消失し得る、焼尽性材料を使用する。焼尽性材料としては、本発明のガス発生材用の包装材組成物を使用する。包装材組成物は、（ａ）ニトロセルロースと、（ｂ）安定剤と、（ｃ）ジブチルフタレートとを含有する。包装材は、発射装薬内の点火薬が発火し、該発射装薬内の発射薬の燃焼初期においては、燃焼せず、包装材内部のガス発生剤が燃焼するのを遅らせるものである。
【００２９】
（（ａ）ニトロセルロース）
包装材１６ａの材料には、発射薬１５の火炎や熱によって消失し得る、焼尽性材料を使用でき、発射薬１５や発射装薬１０の焼尽容器１１と同様にニトロセルロースを主原料とすればよい。このとき、ニトロセルロースの含有量は、包装材１６ａの質量基準で、５５〜７４質量％とすることが好ましく、６１〜７１質量％がより好ましく、６５〜６８質量％がさらに好ましい。他の成分を考慮すると、ニトロセルロースの含有量が５５質量％未満であると射撃後の砲身内燃焼残渣が発生する。一方、７４質量％を越えると燃焼性が高くなり過ぎて包装材１６ａの火炎密閉性が早期に失われガス発生剤１６ｂの点火が早まってしまう。また、発射薬１５の燃焼が十分に進行していない時点でガス発生剤１６ｂが点火すると、ガス発生剤１６ｂの燃焼ガスによって局部的な圧力増加が発生し、砲身１１０の薬室１１１内に圧力勾配が発生して負差圧等の問題が発生し易くなる。
【００３０】
（（ｂ）安定剤）
安定剤は、包装材組成物に含有させることにより、（ａ）ニトロセルロースの分解を阻害し、包装材組成物の安定性を高める機能を発現するものである。この安定剤としては、例えば、ジフェニルウレア誘導体、ジフェニルアミン誘導体、フェニルウレタン誘導体、ジフェニルウレタン誘導体、１，３−ベンゼンジオール等が挙げられる。ジフェニルウレア誘導体としては、ジフェニルウレア、メチルジフェニルウレア、エチルジフェニルウレア、ジエチルジフェニルウレア、ジメチルジフェニルウレア、メチルエチルジフェニルウレア、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルウレア等が挙げられる。ジフェニルアミン誘導体としては、ジフェニルアミン、２−ニトロジフェニルアミン等を挙げられる。フェニルウレタン誘導体としては、エチルフェニルウレタン、メチルフェニルウレタン等が挙げられる。ジフェニルウレタン誘導体としてはジフェニルウレタン等が挙げられる。これらの化合物の中では、包装材の経時安定性に優れる点でＮ，Ｎ’−ジエチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルウレア、１，３−ベンゼンジオール、メチルジフェニルウレアが好ましい。これらの化合物は、単独で又は２種以上の混合物として用いられる。
【００３１】
安定剤の含有量は、包装材１６ａの質量基準で１〜１０質量％、好ましくは２〜５質量％である。添加量が１質量％未満では、効果が期待できず、１０質量％より多い場合は燃焼性が悪くなる。
【００３２】
（（ｃ）ジブチルフタレート）
ジブチルフタレートは、包装材組成物に含有させることにより、包装材組成物の成形性を高める機能を発現するものである。すなわち、ジブチルフタレートは可塑剤として使用する。このとき、ジブチルフタレートの含有量は、包装材１６ａの質量基準で２５〜３５質量％、好ましくは２７〜３３質量％、さらに好ましくは２８〜３２質量％である。可塑剤の含有量が２５質量％未満であると成形時に包装材に破れが生じる。一方、３５質量％を越えると成形後における包装材の形状維持性能が低下し、加圧成形後、時間の経過に伴い包装材の高さが減少する。
【００３３】
（包装材の成形）
以上の包装材組成物を使用した包装材１６ａの厚みは０．３〜３．０ｍｍ、好ましくは０．５〜１．５ｍｍの範囲で調整すればよい。包装材１６ａの厚みが小さすぎると、ガス発生材からの燃焼ガスが必要以上に早期に発生してしまい、厚みが大きすぎると砲身内燃焼残渣が発生する。なお、包装材１６ａは、上記厚み範囲の包装材を１枚使用することもできるし、上記厚み範囲よりも厚みの小さい包装材を複数枚積層することもできる。複数枚の包装材１６ａを積層する場合は、積層枚数によって包装材１６ａ全体の厚みを調節すればよい。包装材１６ａによるガス発生剤１６ｂの密閉方法は特に限定されないが、例えば包装材１６ａの端部を折り曲接着して袋状にする方法であれば、簡便である。
【００３４】
ガス発生材１６の形状は、発射装薬１０内への収容容易性に鑑みて、リング状や、円筒状とすることが好ましいが、その他立方体や直方体等の方形体状、板状とすることもできる。ガス発生材１６の形状は、包装材１６ａによって作成する袋形状によって決定される。図３には、リング状のガス発生材１６を収容した発射装薬１０を図示している。このとき、点火薬１３からの距離をできるだけ大きくしてガス発生材からの燃焼ガスの発生タイミングを遅らせるために、ガス発生材１６は、発射装薬１０の先端部又は基端部に収容することが好ましい。なお、図３には、１つのガス発生材１６を収容した状態を図示しているが、複数個のガス発生材１６を収容することもできる。
【００３５】
ガス発生材からの燃焼ガスの発生タイミングは、包装材１６ａの厚みを調整することで設定できる。具体的には、包装材１６ａを焼尽性材料とする場合は０．８〜３ｍｍ、好ましくは１〜２．８ｍｍの範囲で調整すればよい。包装材１６ａの厚みが小さすぎると、ガス発生材からの燃焼ガスが必要以上に早期に発生してしまい、厚みが大きすぎると砲身内燃焼残渣が発生する。なお、包装材１６ａは、上記厚み範囲の包装材を１枚使用することもできるし、上記厚み範囲よりも厚みの小さい包装材を複数枚積層することもできる。複数枚の包装材１６ａを積層する場合は、積層枚数によって包装材１６ａ全体の厚みを調節すればよい。包装材１６ａによるガス発生剤１６ｂの密閉方法は特に限定されないが、例えば包装材１６ａの端部を折り曲接着して袋状にする方法であれば、簡便である。
【００３６】
（弾薬）
図２には、固定弾としての弾薬２０を図示している。弾薬２０は、弾丸１００が薬莢２１に嵌合固定されており、薬莢２１の内部に発射薬１５と共にガス発生材１６が収容されることになる。符号２２は、発射薬１５に点火するための火管である。
【実施例】
【００３７】
以下に、本発明の具体的な実施例等について説明するが、本発明はこれらに限られるものではない。なお、表１中における略号は次の意味を表す。また、表１及び以下の説明における％表示は質量基準である。
ＮＣ：ニトロセルロース
ＤＢＰ：ジブチルフタレート
ＮＧ：ニトログリセリン
ＡＴＢＣ：アセチルクエン酸トリブチル
【００３８】
燃焼性能の試験としては、内部容積４Ｌの密閉ボンブ容器内部に発射薬とガス発生材を収容した発射装薬を装填したのち、火管（黒色火薬５ｇ）にて点火して容器内の圧力履歴を計測した。ガス発生材は、下記実施例１に示すように、包装材内部にガス発生剤を収納して形成した。
【００３９】
発射装薬は、外径Ｄ１＝１５５ｍｍ、長さＬ１＝１５０ｍｍ、空洞部の直径Ｄ２＝３５ｍｍに設定した。焼尽容器の組成は、ニトロセルロース５７質量％、クラフトパルプ２８質量％、バインダー樹脂１４質量％、安定剤１質量％とした。点火薬は、シングルベース火薬５ｇと黒色火薬５ｇを使用し、それらを布製の袋に入れて点火薬筒の内側に設けた。
【００４０】
発射薬は、代表的なＭ３０組成とした。具体的には、ニトロセルロース２８質量％、ニトログリセリン２２．５質量％、ニトログアニジン４７．７質量％、安定剤１．５質量％、消炎剤０．３質量％とした。発射薬は、捏和（ねつか）、圧伸、裁断、乾燥の工程からなる公知の溶剤圧伸法を用いて、１９孔６角に製造した。各発射薬の寸法は、最大外径Ｄ＝１４ｍｍ、長さＬ＝１４ｍｍ、貫通孔の直径Ｄ＝０．５ｍｍとした。なお、発射装薬１個当たりの発射薬量は５０ｇとした。
【００４１】
ガス発生剤は代表的なＭ３０組成とした。具体的には、ニトロセルロース２８質量％、ニトログリセリン２２．５質量％、ニトログアニジン４７．７質量％、安定剤１．５質量％、消炎剤０．３質量％とした。各ガス発生剤の形状は、最大外径Ｄ＝１ｍｍ、長さＬ＝１．５ｍｍ、貫通孔の直径Ｄ＝０．２ｍｍの単孔円筒形のものを使用した。製造方法としては、捏和、圧伸、裁断、及び乾燥の工程を経る公知の溶剤圧伸法を用いて製造した。そして、当該ガス発生材を、図３に示すように発射装薬内に収容した。なお、ガス発生材１個当たりのガス発生剤量は１００ｇとした。
【００４２】
上記発射装薬、発射薬及びガス発生剤を用いて、下記の各ガス発生材を評価した。
＜実施例１＞
ニトロセルロース６１質量％、メチルジフェニルウレア（アカルダイトII）（本発明の安定剤に相当する。以下同様）４質量％、及びジブチルフタレート３５質量％からなる包装材組成物を使用して、厚さ１ｍｍの円板状の包装材を加圧成形した。具体的には、包装材組成物の捏和（ねつか）終了後における圧伸工程において、厚さ１ｍｍのシート状に押し出し、円板状に切り出した。その後、金属製の成形容器を使用して、図４，５に示すように、外径Ｄ  １４０ｍｍで、厚さ１ｍｍの円板状の包装材に対し、高さＨ  １５ｍｍ、幅Ｗ  １０ｍｍのドーナツ型のくぼみＰを有する形状となる包装材形成部１６ｃを成形した。具体的には、成形容器に前述の厚さ１ｍｍの円板状の包装材を設置した後、金属性の成型容器ごと６０℃の湯中にて加温し、圧力０．２ＭＰａにて３０秒間加圧した。そして、包装材形成部１６ｃを二つ一組とすることで包装材１６ａとした。具体的には、包装材形成部１６ｃの凹面が向かい合うようにガス発生剤の充填口を残して接着剤で張り合わせ、上述のガス発生剤３００ｇ（図７の符号１６ｂ）を内部に充填した。充填口を閉じた後、図６、７に示すように、中央部を円形にくり貫き、穴部１６ｅを形成して、リング状（ドーナツ状）のガス発生材を作製した。このガス発生材は、図３に示すとおり発射装薬内に収容した。
【００４３】
＜実施例２＞
ニトロセルロース６６質量％、アカルダイトII４質量％、及びジブチルフタレート３０質量％からなる包装材組成物を使用して、実施例１と同サイズのドーナツ型の包装材を作成し、実施例１と同じガス発生剤３００ｇを内部に充填した後、接着剤で密閉してガス発生材を製造した。このガス発生材は、図３に示すとおり発射装薬内に収容した。
【００４４】
＜実施例３＞
ニトロセルロース７１質量％、アカルダイトII４質量％、及びジブチルフタレート２５質量％からなる包装材組成物を使用して、実施例１と同サイズのドーナツ型の包装材を作成し、実施例１と同じガス発生剤３００ｇを内部に充填した後、接着剤で密閉してガス発生材を製造した。このガス発生材は、図３に示すとおり発射装薬内に収容した。
【００４５】
＜実施例４＞
ニトロセルロース５５質量％、アカルダイトII１０質量％、及びジブチルフタレート３５質量％からなる包装材組成物を使用して、実施例１と同サイズのドーナツ型の包装材を作成し、実施例１と同じガス発生剤３００ｇを内部に充填した後、接着剤で密閉してガス発生材を製造した。このガス発生材は、図３に示すとおり発射装薬内に収容した。
【００４６】
＜実施例５＞
ニトロセルロース７４質量％、アカルダイトII１質量％、及びジブチルフタレート２５質量％からなる包装材組成物を使用して、実施例１と同サイズのドーナツ型の包装材を作成し、実施例１と同じガス発生剤３００ｇを内部に充填した後、接着剤で密閉してガス発生材を製造した。このガス発生材は、図３に示すとおり発射装薬内に収容した。
【００４７】
＜実施例６＞
ニトロセルロース６６質量％、ジフェニルアミン４質量％、及びジブチルフタレート３０質量％からなる包装材組成物を使用して、実施例１と同サイズのドーナツ型の包装材を作成し、実施例１と同じガス発生剤３００ｇを内部に充填した後、接着剤で密閉してガス発生材を製造した。このガス発生材は、図３に示すとおり発射装薬内に収容した。
【００４８】
＜実施例７＞
ニトロセルロース６６質量％、２−ニトロジフェニルアミン４質量％、及びジブチルフタレート３０質量％からなる包装材組成物を使用して、実施例１と同サイズのドーナツ型の包装材を作成し、実施例１と同じガス発生剤３００ｇを内部に充填した後、接着剤で密閉してガス発生材を製造した。このガス発生材は、図３に示すとおり発射装薬内に収容した。
【００４９】
＜比較例１＞
ニトロセルロース５９質量％、アカルダイトII４質量％、及びジブチルフタレート３７質量％からなる包装材組成物を使用して、実施例１と同サイズのドーナツ型の包装材を作成し、実施例１と同じガス発生剤３００ｇを内部に充填した後、接着剤で密閉してガス発生材を製造した。このガス発生材は、図３に示すとおり発射装薬内に収容した。
【００５０】
＜比較例２＞
ニトロセルロース７３質量％、アカルダイトII４質量％、及びジブチルフタレート２３質量％からなる包装材組成物を使用して、実施例１と同サイズのドーナツ型の包装材を作成し、実施例１と同じガス発生剤３００ｇを内部に充填した後、接着剤で密閉してガス発生材を製造した。このガス発生材は、図３に示すとおり発射装薬内に収容した。
【００５１】
＜比較例３＞
ニトロセルロース５７質量％、アカルダイトII１３質量％、及びジブチルフタレート３０質量％からなる包装材組成物を使用して、実施例１と同サイズのドーナツ型の包装材を作成し、実施例１と同じガス発生剤３００ｇを内部に充填した後、接着剤で密閉してガス発生材を製造した。このガス発生材は、図３に示すとおり発射装薬内に収容した。
【００５２】
＜比較例４＞
ニトロセルロース５９質量％、アカルダイトII４質量％、及びニトログリセリン３７質量％からなる包装材組成物を使用して、実施例１と同サイズのドーナツ型の包装材を作成し、実施例１と同じガス発生剤３００ｇを内部に充填した後、接着剤で密閉してガス発生材を製造した。このガス発生材は、図３に示すとおり発射装薬内に収容した。
【００５３】
＜比較例５＞
ニトロセルロース６６質量％、アカルダイトII４質量％、及びアセチルクエン酸トリブチル３０質量％からなる包装材組成物を使用して、実施例１と同サイズのドーナツ型の包装材を作成し、実施例１と同じガス発生剤３００ｇを内部に充填した後、接着剤で密閉してガス発生材を製造した。このガス発生材は、図３に示すとおり発射装薬内に収容した。
【００５４】
上記各実施例及び比較例の包装材組成物を使用した包装材の型成形を行った際の「成形時の耐久性」、「成形後の形状安定性」及び、ガス発生材部の燃焼特性に関する、「火炎密閉性の評価」について評価した。各項目は次のようにして測定評価した。
【００５５】
（成形時の耐久性評価方法）
包装材の成形時耐久性評価は、成形容器全体を湯中にて６０℃まで加温しながら、図４、５に示す形状の包装材に対し圧力０．２ＭＰａで加圧成形した際の耐久性について評価した。成形時の耐久性の評価では、目視で確認して、加圧成形による包装材の破れの有無について評価した。
○：包装材に破れは生じなかった
×：包装材に破れが生じた
【００５６】
（成形後の形状安定性評価方法）
成形後の形状安定性評価は、加圧成形により作成した包装材の形状の経時変化により評価した。可塑剤の含有割合によっては、包装材の柔軟性が高く、経時変化に伴い形状の高さが低くなる現象が生じる。加圧成型後に包装材の高さが３ｍｍ以上減少すると、包装容器を作成した際に容積が減少し、所定量のガス発生剤を充填できない問題が生じる。そこで加圧成形直後と室温にて３日間乾燥させた後の包装材高さＨを比較して、形状安定性を評価した。包装材高さＨの測定は、円周上の９０°位相の異なる４点について、包装材底部から頂点までの距離をノギスにて測定し、その平均値を算出した。そして、加圧成形直後と３日間室温にて乾燥させた後の包装材の高さＨの変化量を測定した。変化量は少ないほど望ましい。今回の判定基準としては、加圧成形直後と３日間室温にて乾燥させた後の包装材高さＨの変化量３ｍｍとした。変化量が３ｍｍ以上となれば、規定量のガス発生材を収容できなくなるためである。
【００５７】
（火炎密閉性の評価方法）
「火炎密閉性」を評価するために、密閉ボンブ燃焼試験を実施した。ボンブ本体内には、容積が４Ｌの円柱状をなす燃焼空間が設けられており、その燃焼空間には発射薬５０ｇと、ガス発生剤１００ｇを含むガス発生材とを収容した発射装薬を装填した。ボンブ端部には火管（黒色火薬５ｇ）を装着し、火管への作動後、発射薬及びガス発生材用の包装材は燃焼を開始する。そして、圧力センサを使用してボンブ本体内の圧力履歴を計測した。
【００５８】
包装材が火炎密閉性を有する場合は、図８に示す通り発射薬燃焼による圧力増加とは異なる時期に、ガス発生剤の燃焼により圧力が増加するため、圧力の上昇速度が急激に増大し、圧力と時間との関係を示す曲線の傾きが急激に変化する点（図８における点Ｃ）が圧力履歴に発生する。弾丸の初速変動を抑制するためには、ガス発生剤からの燃焼ガスの発生タイミングを十分に遅らせることが好ましい。そして、圧力は時間の推移に対応して増加しているため、包装材が火炎密閉性を有していれば、圧力の上昇速度が急激に増大し、点Ｃを圧力履歴から確認することが出来る。本測定では、この点Ｃが現れた圧力を記録した。
【００５９】
【表１】
2018115801.tif 000003
※：加圧成形時の破損が大きく、収容容器が作成出来なかったため、評価できなかった。
【００６０】
表１の結果から、実施例１〜７はいずれも良好な成形時の耐久性、成形後の形状安定性、及び火炎密閉性を有していた。実施例６及び７は、実施例１〜５から安定剤の種類を変更しても同様の性能を有していた。なお、実施例１よりは実施例２の方が、実施例２よりは実施例３の方が、より良好な結果となっている。
【００６１】
一方で、比較例１は、ジブチルテレフタレートの含有量が過多なため、成形直後と室温で三日間乾燥させた後との包装材の高さＨの変化量が大きく、成形後の形状安定性が悪かった。また、比較例２は、ジブチルテレフタレートの含有量が過少なため、成形時に破れが生じて成形時の耐久性が悪い。また、点Ｃも生じなかったことから、点火と同時に包装材が焼尽して、弾薬とガス発生剤が同時に燃焼してしまったと考えられ、火炎密閉性も悪かった。比較例３は、アカルダイトIIの含有量過多のため、加圧成形後の形状安定性は低かった。比較例４及び５は、可塑剤のジブチルフタレートではないため、加圧成形時の耐久性が不十分であった。そして、収容容易性のある複雑形状への成形に適さず、容器の形状へ成形できないため、形状安定性評価と火炎密閉性評価の試験は実施できなかった。
【符号の説明】
【００６２】
１０  発射装薬
１１  焼尽容器
１２  点火薬筒
１３  点火薬
１５  発射薬
１６  ガス発生材
１６ａ  包装材
１６ｂ  ガス発生剤
１６ｃ  包装材形成部
２０  弾薬
２１  薬莢
１００  弾丸
１０２  弾帯
１１０  砲身
１１１  薬室
１１４  腔線
【図１】
2018115801.tif 000004
【図２】
2018115801.tif 000005
【図３】
2018115801.tif 000006
【図４】
2018115801.tif 000007
【図５】
2018115801.tif 000008
【図６】
2018115801.tif 000009
【図７】
2018115801.tif 000010
【図８】
2018115801.tif 000011