(57)【要約】【課題】鉛と同等以上の高比重及び可塑性を有し、発射時の摩擦熱に十分耐える耐熱性を得ることにある。【解決手段】熱可塑性樹脂を２．０〜４．０重量％含有し、熱硬化性樹脂を０．３〜１．０重量％含有し、鉄、ニッケル及び銅の群より選ばれた１以上の物質の粉末を５〜２０重量％含有し、残部がタングステン粉末又はタングステン合金粉末及び不可避不純物からなる組成を有し、比重が１０〜１３に調製されたもので構成している。【選択図】図１
2005106424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を２．０〜４．０重量％含有し、熱硬化性樹脂を０．３〜１．０重量％含有し、鉄、ニッケル及び銅の群より選ばれた１以上の物質の粉末を５〜２０重量％含有し、残部がタングステン粉末又はタングステン合金粉末及び不可避不純物からなる組成を有し、比重が１０〜１３に調製されていることを特徴とする高比重樹脂複合材料製弾丸。
【請求項２】
上記熱可塑性樹脂は、ガラス転移温度（Tg）が０℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の高比重樹脂複合材料製弾丸。
【請求項３】
赤道位置の基準直径をＤとし、上記赤道に対して上下に位置する球面の半径を０．４５〜０．８５Ｄとし、上記赤道を通る平面に直交する方向の高さを０．９〜１．１Ｄとする球体状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の高比重樹脂複合材料製弾丸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狩猟用及び／又はクレー射撃用の散弾銃の散弾に用いる高比重樹脂複合材料製弾丸に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の散弾に用いる弾丸としては、鉛製のものが多く使用されてきた。この鉛製の弾丸は、高比重であることから着弾性に優れ、かつ軟らかく、また可塑性を備えていることから弾丸発射時に銃身の損傷を防止できるという特徴を有している。
【０００３】
しかしながら、鉛のもつ有毒性からその使用が制限されつつあり、この鉛に代わる無害な材料として、例えばタングステン粉末と熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマとの複合材料で形成された弾丸の開発がなされてきている（例えば特許文献１）。
【０００４】
ところが、上記従来の複合材料で形成された弾丸においては、タングステン粉末のバインダとして熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマを用いているので、弾丸発射時における銃身内での摩擦熱に対する耐熱性が十分でなく、弾丸の熱変形等により着弾性が低下するという欠点があった。
【特許文献１】特開２０００−１５４２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、鉛と同等以上の高比重及び可塑性を有し、発射時の摩擦熱に十分耐え得る高比重樹脂複合材料製弾丸を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、熱可塑性樹脂を２．０〜４．０重量％含有し、熱硬化性樹脂を０．３〜１．０重量％含有し、鉄、ニッケル及び銅の群より選ばれた１以上の物質の粉末を５〜２０重量％含有し、残部がタングステン粉末又はタングステン合金粉末及び不可避不純物からなる組成を有し、比重が１０〜１３に調製されていることを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記熱可塑性樹脂は、ガラス転移温度（Tg）が０℃以下であることを特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、赤道位置の基準直径をＤとし、上記赤道に対して上下に位置する球面の半径を０．４５〜０．８５Ｄとし、上記赤道を通る平面に直交する方向の高さを０．９〜１．１Ｄとする球体状に形成していることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１〜３に記載の発明によれば、２．０〜４．０重量％の熱可塑性樹脂と、０．３〜１．０重量％の熱硬化性樹脂と、５〜２０重量％の鉄、ニッケル及び銅の群より選ばれた１以上の物質の粉末と、残部のタングステン粉末又はタングステン合金粉末及び不可避不純物とを原材料として、この原材料を混練して高温雰囲気下に維持し、これにより熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を溶融させるとともに、熱硬化性樹脂に硬化反応を起こさせ、その後、当該原材料を例えば球体を成形する型に注入した状態で熱可塑性樹脂の硬化温度以下に冷却することによって高比重樹脂複合材料製弾丸を得ることができる。
また、上記原材料を混練後、粉末状としてから、例えば球体を成形する型に投入して圧縮成形を行った後、高温雰囲気下に保持し、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を溶融させると共に、熱硬化性樹脂については硬化反応を起こさせた後、冷却することによっても、高比重樹脂複合材料製弾丸を得ることができる。
【００１０】
すなわち、射出成形や圧縮成形等の成形方法を用いて、所望の形状の高比重樹脂複合材料製弾丸を能率よく生産することができる。
【００１１】
この場合、高比重のタングステン粉末又はタングステン合金粉末に対して、鉄、ニッケル及び銅の群より選ばれた１以上の物質の添加量を上記５〜２０重量％の範囲で調整することによって、比重が１０〜１３の鉛と同等以上の高比重を得ることができる。
【００１２】
また、熱可塑性樹脂を２．０〜４．０重量％含有しているので、加熱による溶融によって上述した型への充填を容易に行うことができ、また粉末圧縮成形を行う際の結合材として作用するため成形体の強度を確保できると共に、熱硬化性樹脂を０．３〜１．０重量％含有しているので、弾丸発射時の銃身内での摩擦熱に十分耐える耐熱性の優れたものを得ることができる。
【００１３】
従って、鉛と同等以上の高比重及び可塑性を有し、発射時の摩擦熱に十分耐え得る高比重樹脂複合材料製弾丸を提供することができる。
【００１４】
なお、熱可塑性樹脂の含有量を２．０〜４．０重量％に設定したのは、２．０重量％未満では、上述した型に充填して成形するための十分な可塑性及び強度が得られないためであり、４．０重量％超では、比重が１０を下回り、鉛と同程度以上の比重を得ることができなくなるためである。
【００１５】
また、熱硬化性樹脂の含有量を０．３〜１．０重量％に設定したのは、０．３重量％未満では、弾丸発射時の銃身内での摩擦熱に十分耐える耐熱性を得ることができないためであり、１．０重量％超では、弾性及び可塑性の低下が見られ弾丸発射時の銃身の損傷及び跳弾が発生し易くなるためである。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、熱可塑性樹脂としてガラス転移温度（Tg）が０℃以下のものを用いているので、通常の大気温度中での使用においても十分な弾性が得られ、弾丸発射時の銃身の損傷を防止することができると共に、可塑性を合わせもつことから着弾時に変形することになり、跳弾の発生を防止することができる。
【００１７】
なお、当該熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度（Tg）が０℃以下の結晶性ポリエステル樹脂又は非晶性ポリエステル樹脂が好適である。また、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂が好適である。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、赤道位置の基準直径をＤとし、赤道に対して上下に位置する球面の半径を０．４５〜０．８５Ｄとし、赤道を通る平面に直交する方向の高さを０．９〜１．１Ｄとする球体状に形成されているので、着弾性の向上を図ることができる。
【００１９】
なお、赤道に対して上下に位置する球面の半径を０．４５〜０．８５Ｄとしたのは、０．４５Ｄ未満では、成形後、金型への貼り付き現象が生じ当該金型からの払い出しが困難になり、０．８５超では、真球度が低下し目的とする着弾性が得られなくなるためである。
【００２０】
また、上記高さを０．９〜１．１Ｄとしたのは、この範囲外では真球度が低下し目的とする着弾性が得られなくなるためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を説明する。
この実施の形態で示す高比重樹脂複合材料製弾丸は、ガラス転移温度（Tg）が０℃以下の結晶性ポリエステル樹脂（熱可塑性樹脂）を２．０〜４．０重量％含有し、フェノール樹脂（熱硬化性樹脂）を０．３〜１．０重量％含有し、鉄、ニッケル及び銅の群より選ばれた１以上の物質の粉末を５〜２０重量％含有し、残部がタングステン粉末及び不可避不純物からなる組成を有し、比重が１０〜１３に調製されている。
【００２２】
なお、上記タングステン粉末に代えて、あるいは当該タングステン粉末と共にタングステン合金粉末を用いてもよい。タングステン合金粉末としては、例えばタングステン・ニッケル合金粉末、タングステン・クロム合金粉末等がある。
【００２３】
タングステン粉末及びタングステン合金粉末は、いずれも粒径が０．４〜５０μｍの粒度分布のものとなっている。
【００２４】
鉄、ニッケル及び銅の各粉末についても、０．４〜５０μｍの粒度分布のものが用いられる。ただし、これらの鉄、ニッケル及び銅の粉末は、上述のように比重を１０〜１３に調整するために必要に応じて用いられたり、使い分けられたりすることになる。
【００２５】
また、高比重樹脂複合材料製弾丸は、図１に示すように、赤道Ｃ位置の基準直径をＤとし、赤道Ｃに対して上下に位置する球面１の半径を０．４５〜０．８５Ｄとし、赤道Ｃを通る平面に直交する上下方向の高さＨを０．９〜１．１Ｄとする球体状に形成されている。また、赤道Ｃ位置には、当該赤道Ｃを上下方向の厚さの中心線とする円柱部２を有している。この円柱部２は、その外周面の直径が上記基準寸法Ｄとなっている。そして、基準直径Ｄとしては、例えば１．２５〜９ｍｍのものが採用される。
【００２６】
また、図１は、基準直径Ｄが４ｍｍの高比重樹脂複合材料製弾丸を示したものであり、（ａ）は、赤道Ｃに対して上方および下方に半径が０．４５Ｄ（１．８ｍｍ）の球面１を有し、上下方向の高さＨが０．９Ｄ（３．６ｍｍ）の弾丸を示している。また、円柱部２は、その外周面の上下方向の厚さＴが０．２〜０．３Ｄ（この実施の形態では０．２５Ｄ（１ｍｍ））となっている。
【００２７】
図１の（ｂ）は、上下の球面１の半径が０．４５Ｄ（１．８ｍｍ）であり、上下方向の高さＨが１．１Ｄ（４．４ｍｍ）の弾丸を示している。また、円柱部２の外周面における上下方向の厚さＴが０．４５〜０．５５Ｄ（この実施の形態では０．５Ｄ（２ｍｍ））となっている。
【００２８】
図１の（ｃ）は、上下の球面１の半径が０．５Ｄ（２ｍｍ）であり、上下方向の高さＨが０．９Ｄ（３．６ｍｍ）の弾丸を示している。また、円柱部２の外周面における上下方向の厚さＴが０．２５〜０．３５Ｄ（この実施の形態では０．３Ｄ（１．２ｍｍ））となっている。
【００２９】
図１の（ｄ）は、上下の球面１の半径が０．５Ｄ（２ｍｍ）であり、上下方向の高さＨが１．１Ｄ（４．４ｍｍ）の弾丸を示している。また、円柱部２の外周面における上下方向の厚さＴが０．５〜０．６Ｄ（この実施の形態では０．５５Ｄ（２．２ｍｍ））となっている。
【００３０】
図１の（ｅ）は、上下の球面１の半径が０．８５Ｄ（３．４ｍｍ）であり、上下方向の高さＨが０．９Ｄ（３．６ｍｍ）の弾丸を示している。また、円柱部２の外周面における上下方向の厚さＴが０．６〜０．７Ｄ（この実施の形態では０．６５Ｄ（２．６ｍｍ））となっている。
【００３１】
図１の（ｆ）は、上下の球面１の半径が０．８５Ｄ（３．４ｍｍ）であり、上下方向の高さＨが１．１Ｄ（４．４ｍｍ）の弾丸を示している。また、円柱部２の外周面における上下方向の厚さＴが０．８〜０．９Ｄ（この実施の形態では０．８５Ｄ（３．４ｍｍ））となっている。
【００３２】
次に、上記のように構成された高比重樹脂複合材料製弾丸の作用効果について説明する。この高比重樹脂複合材料製弾丸は、２．０〜４．０重量％の結晶性ポリエステル樹脂と、０．３〜１．０重量％のフェノール樹脂と、比重の調整のために添加される５〜２０重量％の鉄、ニッケル及び銅の群より選ばれた１以上の物質の粉末と、残部のタングステン粉末及び不可避不純物とからなる原材料を混練して高温雰囲気下に維持し、これにより結晶性ポリエステル樹脂及びフェノール樹脂を溶融させるとともに、フェノール樹脂に硬化反応を起こさせ、その後、当該原材料を弾丸を成形する型に注入した状態で結晶性ポリエステル樹脂の硬化温度以下に冷却することによって高比重樹脂複合材料製弾丸が得られる。
【００３３】
即ち、射出成形や圧縮成形等の成形方法を用いて、上述のような形状の高比重樹脂複合材料製弾丸を能率よく生産することができる。
【００３４】
この場合、高比重のタングステン粉末（又はタングステン合金粉末）に対する鉄、ニッケル及び銅の群より選ばれた１以上の物質の添加量を調整することにより、比重が１０〜１３の鉛と同等以上の高比重を得ることができる。
【００３５】
また、結晶性ポリエステル樹脂を２．０〜４．０重量％含有しているので、加熱によって溶融させることにより上述した型への充填を容易に行うことができると共に、フェノール樹脂を０．３〜１．０重量％含有しているので、弾丸発射時の砲身内での摩擦熱に十分耐える耐熱性の優れたものを得ることができる。
【００３６】
従って、鉛と同等以上の高比重及び可塑性を有し、発射時の摩擦熱に十分耐え得る高比重樹脂複合材料製弾丸を提供することができる。
【００３７】
また、結晶性ポリエステル樹脂としてガラス転移温度（Tg）が０℃以下のものを用いているので、通常の大気温度中での使用においても十分な弾性が得られ、弾丸発射時の銃身の損傷を防止することができると共に、可塑性を合わせもつことから着弾時に変形することになり、跳弾の発生を防止することができる。
【００３８】
更に、赤道Ｃ位置の基準直径をＤとし、赤道Ｃに対して上下に位置する球面の半径を０．４５〜０．８５Ｄとし、赤道Ｃを通る平面に直交する方向の高さＨを０．９〜１．１Ｄとする球体状に形成しているので、着弾性の向上を図ることができる。
【００３９】
しかも、図１の（ａ）〜（ｆ）に示すような形状にすることによって、赤道Ｃや円柱部２の上端又は下端を境に分割する金型によって高比重樹脂複合材料製弾丸を成形することが容易になるので、上述した射出成形や圧縮成形等を用いた場合の生産性の向上を図ることができる。
【００４０】
また、結晶性ポリエステル樹脂の含有量を２．０〜４．０重量％に設定したのは、２．０重量％未満では、上述した型に充填して成形するための十分な可塑性が得られないためであり、４．０重量％超では、比重が１０を下回り、鉛と同程度以上の比重を得ることが困難になるためである。
【００４１】
また、フェノール樹脂の含有量を０．３〜１．０重量％に設定したのは、０．３重量％未満では、弾丸発射時の砲身内での摩擦熱に十分耐える耐熱性を得ることができなくなるためであり、１．０重量％超では、弾性及び可塑性の低下が見られ弾丸発射時の銃身の損傷及び跳弾が発生し易くなるためである。
【００４２】
更に、球面１の半径を０．４５〜０．８５Ｄとしたのは、０．４５Ｄ未満では、成形後、金型への貼り付き現象が生じ当該金型からの払い出しが困難になり、０．８５超では、真球度が低下し目標とする着弾性が得られなくなるためである。
【００４３】
また、上記高さＨを０．９〜１．１Ｄとしたのは、この範囲外では真球度が低下し目標とする着弾性が得られなくなるためである。
【００４４】
なお、弾丸は、基準直径Ｄの球状に形成してもよいことはいうまでもない。この場合、。直径が０．９Ｄの最小球面と、直径が１．１Ｄの最大球面との間に入る真球度を有する球体状に形成することが着弾性の向上を図る上で好ましい。
更には、赤道Ｃを上下方向の厚さの中心線とする円柱部２と上下の各球面１との境に発生するバリ部、境界部又は段差を遠心バレル等により除去或いは極小化（自然Ｒ、ダレＲ）し、より真球に近づけることは、着弾性の向上を図る上で好ましい。
【００４５】
また、ガラス転移温度（Tg）が０℃以下の結晶性ポリエステル樹脂に代えて、ガラス転移温度（Tg）が０℃以下の非晶性ポリエステル樹脂やその他のガラス転移温度（Tg）が０℃以下の熱可塑性樹脂を用いてもよい。フェノール樹脂についても、当該フェノール樹脂に代えて、他の熱硬化性樹脂を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の一実施の形態として示した高比重樹脂複合材料製弾丸を示す図であって、（ａ）は上下の球面の半径が０．４５Ｄで上下方向の高さが０．９Ｄの弾丸を示す正面図であり、（ｂ）は上下の球面の半径が０．４５Ｄで上下方向の高さが１．１Ｄの弾丸を示す正面図であり、（ｃ）は上下の球面の半径が０．５Ｄで上下方向の高さが０．９Ｄの弾丸を示す正面図であり、（ｄ）は上下の球面の半径が０．５Ｄで上下方向の高さが１．１Ｄの弾丸を示す正面図であり、（ｅ）は上下の球面の半径が０．８５Ｄで上下方向の高さが０．９Ｄの弾丸を示す正面図であり、（ｆ）は上下の球面の半径が０．８５Ｄで上下方向の高さが１．１Ｄの弾丸を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  球面
Ｃ  赤道
Ｄ  基準直径
Ｈ  高さ
【図１】
2005106424.tif 000003