(57)【要約】【課題】  発射薬の表面に発射薬の燃焼を抑制する有機物質および／または、無機物質の被覆を持った７つ以上の孔を有する発射薬が、形状を適正化することで、さらにエネルギー効率を向上させ、かつ発射薬に被覆することで簡便に高安全化を図り、発射薬の射撃による温度感度特性を改善することを目的とする。【解決手段】  ７つ以上の孔を有した発射薬の表面に発射薬の燃焼を抑制する有機物質および／または、無機物質の表膠剤が被覆されており、かつ、外周孔と内周孔との間の距離（Wi）と外周孔から発射薬の外周面までの距離（Wo）との関係が、０．５×Ｗｉ≦Ｗｏ≦０．９×Ｗｉであることを特徴とする表膠発射薬。【選択図】  選択図なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
７つ以上の孔を有した発射薬の表面に発射薬の燃焼を抑制する有機物質および／または、無機物質の表膠剤が被覆されており、かつ、外周孔と内周孔との間の距離（Wi）と外周孔から発射薬の外周面までの距離（Wo）との関係が、０．５×Ｗｉ≦Ｗｏ≦０．９×Ｗｉであることを特徴とする表膠発射薬。
【請求項２】
外周孔と内周孔との間の距離（Wi）と外周孔から発射薬の外周面までの距離（Wo）との関係が、０．５×Ｗｉ≦Ｗｏ≦０．６×Ｗｉであることを特徴とする請求項１記載の表膠発射薬。
【請求項３】
表膠剤の被覆が、発射薬の燃焼を抑制する有機物質で被覆されており、その有機物質が不活性なポリマーおよび／または、不活性な可塑剤であることを特徴とする請求項１または２記載の表膠発射薬。
【請求項４】
表膠剤の被覆が、発射薬の燃焼を抑制する無機物質による被覆の上に、さらに有機物質が被覆されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表膠発射薬。
【請求項５】
無機物質が、硝酸カリウム、硫酸カリウム、氷晶石、炭酸水素ナトリウム、過塩素酸カリウム、および硝酸バリウムから選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の表膠発射薬。
【請求項６】
有機物質の不活性なポリマーが、セルロース誘導体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の表膠発射薬。
【請求項７】
無機物質が、硝酸カリウムであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の表膠発射薬。
【請求項８】
発射薬組成含有の消炎剤量を発射薬の組成から減少または、除去し、発射薬の表面に消炎剤を被覆してなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の表膠発射薬。
【請求項９】
発射薬と無機物質の微粉末を無溶剤下で混合または攪拌することにより、表膠剤が被覆されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の表膠発射薬。
【請求項１０】
無機物質の微粉末の平均粒径が１〜３００μｍであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の表膠発射薬。
【請求項１１】
発射薬の形状が、７孔管状発射薬、１９孔管状発射薬、３７孔管状発射薬、６角７孔発射薬、６角１９孔発射薬、６角３７孔発射薬、ロゼッタ７孔形状発射薬、ロゼッタ１９孔形状、ロゼッタ３７孔形状のいずれかであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の表膠発射薬。
【請求項１２】
無機物質および／または、有機物質の表膠剤の総量が、発射薬に対し、０．０５〜３重量％であることを特徴とした請求項１〜１１のいずれかに記載の表膠発射薬。
【請求項１３】
有機物質の表膠剤を溶解させる溶剤量が、発射薬重量に対し、５〜２０重量％であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の表膠発射薬。
【請求項１４】
有機物質の表膠剤を溶解させる溶剤量が、発射薬量に対し、５〜１０重量％であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の表膠発射薬。
【請求項１５】
無機物質の被覆が、孔を完全には閉塞していないことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の表膠発射薬。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表膠発射薬に関し、特に戦車砲、機関砲等のあらゆる火砲用弾薬システムおよびライフル等のあらゆる小火器システムのエネルギー効率の改善、ＬＯＶＡ性の改善、射撃時の温度感度の改善に寄与できる表膠発射薬に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、弾薬の威力向上のため、弾薬の発射薬量を増加させる技術や、新たな高エネルギー物質を使用し、発射薬自体のエネルギーを向上させる技術が知られている。さらに、エネルギー効率を上昇させる方法として、発射薬の表面に燃焼速度の遅い被覆を施すことで、発射薬の漸増燃焼性を向上させる技術がある。漸増燃焼とは、発射薬の燃焼が進むにつれガス発生量が増加する燃焼のことである。図５の斜線部にＷｏ＝Ｗｉの表膠なしの発射薬の孔が燃焼した後の発生スライバー領域を示す。従来の表膠は、通常の発射薬形状のまま被覆するため、被覆を行った際の適正な寸法設計が行われていない。なお、スライバーとは、孔が燃焼した後に発生するエネルギー効率の好ましくない部分のことである。
【０００３】
図６にＷｏ＝Ｗｉの発射薬の被覆により外周面及び断面から燃焼しない場合のスライバーの発生状況を示す。図６は、表膠により漸増燃焼性が高まる反面、内周孔及び外周孔が燃焼したのち、大きな中空状の管状スライバーが発生し、漸増燃焼性が減少する。このため、エネルギー効率を最適にコントロールできない危険性がある。
【０００４】
また、近年では、発射薬の取り扱い上、より高い安全性が要求されており、発射薬の組成に、不活性なセルロース誘導体、不活性な可塑剤、およびニトラミン化合物を含んだ高エネルギーＬＯＶＡ発射薬が開発されている。しかし、ニトラミン化合物を多く含んだ発射薬は、ＬＯＶＡ性が改善する反面、ｒ＝ａ×Ｐ＾ｎ（ｒ：燃焼速度、a：線燃焼速度係数、ｎ：線燃焼速度指数、Ｐ：圧力）で示す燃焼速度の線燃焼速度指数が高くなり、燃焼性能のコントロールが難しい問題があった。
【０００５】
以下に表膠に関する技術を記載する。  
ＵＳＰ  5524544(特許文献１)では、セルロース系燃焼抑制剤を表面にコーティングすることで、初期燃焼速度を抑制して高い飛翔体速度が達成される。しかし、発射薬の形状効果については、特に記載がなく、表面被覆による効果のみでエネルギー効率を上げるにとどまっている。
【０００６】
特開平10−139578(特許文献２)  ジニトロトルエン（ＤＮＴ）、樟脳、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジエチルフタレート（ＤＥＰ）、エチルセントラリッット（ＥＣＬ）、ジフェニルアミン（ＤＰＡ）、２−ニトロジフェニルアミン（2−ＮＤＰＡ）を使用し、球状、単孔、７孔にジニトロトルエン（ＤＮＴ）、エチルセントラリッット（ＥＣＬ）、ジフェニルアミン（ＤＰＡ）表膠した発射薬とコンソリデート化しない発射薬、表膠しない発射薬と射撃試験で比較し、初速向上効果を示している。ただし、被覆による効果のみでエネルギー効率を上げるにとどまっている。
【０００７】
ＵＳＰ2002/0134269  (特許文献３)では、温度により孔に塞いだ栓が低温で取れ、高温で粘着性を示すことで温度感度を変える技術が記載されている。ただし、表面被覆による効果のみでエネルギー効率を上げるにとどまっている。
特開2000−247771(特許文献４)では、射撃中に生じる最大圧力曲線を武器が指定する温度範囲で容易に平らにしうるような推進火薬を提供する技術について記載されているが、表面被覆による効果のみでエネルギー効率を上げるにとどまっている。
【特許文献１】ＵＳＰ  5524544号公報
【特許文献２】特開平10−139578号公報
【特許文献３】ＵＳＰ 2002/0134269号公報
【特許文献４】特開2000−247771号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、発射薬の表面に発射薬の燃焼を抑制する有機物質および／または、無機物質の被覆を持った７つ以上の孔を有する発射薬が、形状を適正化することで、さらにエネルギー効率を向上させ、かつ発射薬に被覆することで簡便に高安全化を図り、発射薬の射撃による温度感度特性を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するために、発射薬の形状設計、燃焼特性について鋭意研究した結果、発射薬の形状等を以下のように設定することで、前記目的が達成されることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
（１）７つ以上の孔を有した発射薬の表面に発射薬の燃焼を抑制する有機物質および／または、無機物質の表膠剤が被覆されており、かつ、外周孔と内周孔との間の距離（Wi）と外周孔から発射薬の外周面までの距離（Wo）との関係が、０．５×Ｗｉ≦Ｗｏ≦０．９×Ｗｉであることを特徴とする表膠発射薬。
（２）外周孔と内周孔との間の距離（Wi）と外周孔から発射薬の外周面までの距離（Wo）との関係が、０．５×Ｗｉ≦Ｗｏ≦０．６×Ｗｉであることを特徴とする（１）記載の表膠発射薬。
（３）表膠剤の被覆が、発射薬の燃焼を抑制する有機物質で被覆されており、その有機物質が不活性なポリマーおよび／または、不活性な可塑剤であることを特徴とする（１）または（２）記載の表膠発射薬。
【００１０】
（４）表膠剤の被覆が、発射薬の燃焼を抑制する無機物質による被覆の上に、さらに有機物質が被覆されていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の表膠発射薬。
（５）無機物質が、硝酸カリウム、硫酸カリウム、氷晶石、炭酸水素ナトリウム、過塩素酸カリウム、および硝酸バリウムから選ばれる１種以上であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の表膠発射薬。
（６）有機物質の不活性なポリマーが、セルロース誘導体であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の表膠発射薬。
（７）無機物質が、硝酸カリウムであることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の表膠発射薬。
【００１１】
（８）発射薬組成含有の消炎剤量を発射薬の組成から減少または、除去し、発射薬の表面に消炎剤を被覆してなることを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載の表膠発射薬。
（９）発射薬と無機物質の微粉末を無溶剤下で混合または攪拌することにより、表膠剤が被覆されたことを特徴とする（１）〜（８）のいずれかに記載の表膠発射薬。
（１０）無機物質の微粉末の平均粒径が１〜３００μｍであることを特徴とする（１）〜（９）のいずれかに記載の表膠発射薬。
（１１）発射薬の形状が、７孔管状発射薬、１９孔管状発射薬、３７孔管状発射薬、６角７孔発射薬、６角１９孔発射薬、６角３７孔発射薬、ロゼッタ７孔形状発射薬、ロゼッタ１９孔形状、ロゼッタ３７孔形状のいずれかであることを特徴とする（１）〜（１０）のいずれかに記載の表膠発射薬。
【００１２】
（１２）無機物質および／または、有機物質の表膠剤の総量が、発射薬に対し、０．０５〜３重量％であることを特徴とした（１）〜（１１）のいずれかに記載の表膠発射薬。
（１３）有機物質の表膠剤を溶解させる溶剤量が、発射薬重量に対し、５〜２０重量％であることを特徴とする（１）〜（１２）のいずれかに記載の表膠発射薬。
（１４）有機物質の表膠剤を溶解させる溶剤量が、発射薬量に対し、５〜１０重量％であることを特徴とする（１）〜（１３）のいずれかに記載の表膠発射薬。
（１５）無機物質の被覆が、孔を完全には閉塞していないことを特徴とする（１）〜（１４）のいずれかに記載の表膠発射薬。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、発射薬の表面に発射薬の燃焼を抑制する有機物質および／または、無機物質の被覆を持った７つ以上の孔を有する発射薬が、形状を適正化することで、さらにエネルギー効率を向上させ、かつ発射薬に被覆することで簡便に高安全化をはかり、発射薬の射撃による温度感度特性も改善することができる。
最初に、孔の位置について示す。すなわち、７つ以上の孔を有した発射薬の表面に発射薬の燃焼を抑制する有機物質および／または、無機物質の表膠剤を被覆し、かつ、外周孔と内周孔との間の距離（Wi）と外周孔から発射薬の外周面までの距離（Wo）との関係が、０．５×Ｗｉ≦Ｗｏ≦０．９×Ｗｉであることでエネルギー効率が高くなり好ましい。
【００１４】
また、外周孔と内周孔との間の距離（Wi）と外周孔から発射薬の外周面までの距離（Wo）との関係が、０．５×Ｗｉ≦Ｗｏ≦０．６×Ｗｉであることにより、さらに、エネルギー効率が高くなり好ましい。図７にＷｏ＝０．５×Ｗｉの模式図を示す。外周面が燃焼を抑制されることにより、孔の燃焼が促進され、スライバーの領域が低減する。
【００１５】
次に表膠剤について示す。発射薬の燃焼を抑制する有機物質が不活性なポリマーおよび／または、不活性な可塑剤であることで、不活性な緻密な被覆層を作ることができる。また、発射薬の燃焼を抑制する無機物質を被覆した発射薬に、さらに有機物質を被覆することで、有機物質の発射薬へのマイグレーション（成分の移行）が抑制されるため好ましい。さらに、初期の燃焼をより緩慢にする効果があり好ましい。
【００１６】
また、無機物質が、硝酸カリウム、硫酸カリウム、氷晶石、炭酸水素ナトリウム、過塩素酸カリウム、および硝酸バリウムから選ばれる１種以上であることで不活性な被覆を行うことができる。また、有機物質の不活性なポリマーが、セルロース誘導体であることで火に対する感度がさらに鈍化する。また、無機物質として、硝酸カリウムを用いた場合、消炎剤としての効果と酸化剤の効果が期待できる。また、発射薬組成含有の消炎剤量を発射薬の組成から減少、または除去し、発射薬の表面に消炎剤を被覆することで、発射薬のエネルギーをほとんど低下させることなく、被覆を行うことができる。
【００１７】
次に表膠方法について示す。発射薬と無機物質の微粉末を無溶剤下で混合または攪拌することで被覆させる表膠方法をとると、水に無機物質を溶解させ被覆させる場合に比べ、無機物質の表膠後、無機物質を溶解させた水を乾燥により取り除くことが必要ないため好ましい。また、無機物質の微粉末の平均粒径はが１〜３００μｍが好ましく、その場合、無溶剤で発射薬の表面に被覆を行うことができる。
次に発射薬の形状について示す。発射薬の形状が、７孔管状発射薬、１９孔管状発射薬、３７孔管状発射薬、６角７孔発射薬、６角１９孔発射薬、６角３７孔発射薬、ロゼッタ７孔形状発射薬、ロゼッタ１９孔形状、ロゼッタ３７孔形状のいずれかであることで、表膠による顕著な効果を得ることができる。
【００１８】
次に表膠剤の総量について示す。無機物質および／または、有機物質の表膠剤の総量が、発射薬に対し、０．０５〜３重量％であることが好ましく、エネルギーの低下を最小限に抑えることができる。
次に表膠剤を溶解させる溶剤量について示す。有機物質の表膠剤を溶解させる溶剤量が、発射薬重量に対し、５〜２０重量％であることで、溶剤により発射薬が溶解し、塊状になる恐れを低減することができる。さらに、有機物質の表膠剤を溶解させる溶剤量が、発射薬量に対し、５〜１０重量％であることが好ましく、その場合、より塊状になる恐れを低減することができる。
【００１９】
次に孔の状態について示す。無機物質の被覆が、孔を完全には閉塞していないことで、点火薬の火炎により孔からの燃焼がより促進される。また、無機物質の被覆の上に、有機物質の被覆を行った場合においても、発射薬の表面が無機物質の被覆により、不活性化しているため、孔からの燃焼がより促進される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明について、特にその好ましい態様を中心に詳細に説明する。
本発明の表膠発射薬は、戦車砲、機関砲等のあらゆる火砲用弾薬システム、ライフル等のあらゆる小火器システムのエネルギー効率の改善、ＬＯＶＡ性の改善、温度感度の改善を図ることができる。
本発明にいう表膠発射薬とは、発射薬の燃焼を抑制する効果のある不活性な有機物質および／または、無機物質を発射薬表面に被覆することで、７つ以上の孔を有する発射薬が、発射薬の表面からの燃焼が抑制し、発射薬の孔から燃焼が促進され、発射薬の漸増燃焼性を向上させることができる。被覆させる発射薬の組成は、どのような組成のものでも良いが、例えば、シングルベース、ダブルベース、トリプルベース、マルチベース発射薬を用いることができる。
【００２１】
形状は、７つ以上の孔を持つ形状が好ましく、例えば、７孔管状発射薬、１９孔管状発射薬、３７孔管状発射薬、６角７孔発射薬、６角１９孔発射薬、６角３７孔発射薬、ロゼッタ７孔形状発射薬、ロゼッタ１９孔形状、ロゼッタ３７孔形状のいずれかであることが好ましい。
【００２２】
次にＷｉ、Ｗｏについて示す。図１にＷｉ、Ｗｏの配置を示す。Ｗｉとは、外周孔と内周孔の距離のことを指し、Ｗｏとは、外周孔と発射薬外周面の間の距離を指す。
図２に種々の形状のＷｉ、Ｗｏの関係を示す。また、孔を有する発射薬は、主に２種の燃焼パターンを基本としている。燃焼進行により燃焼表面積が低下し発射薬の発生ガス量が低下していく外周面及び断面からの燃焼パターンと燃焼の進行により燃焼表面積が増加し発射薬の発生ガス量が増大していく孔からの燃焼パターンである。７孔管状発射薬、６角７孔発射薬等の孔を持つ発射薬は、前述の2種類の燃焼パターンが複合したパターンである。このため、ガス量が低下する燃焼パターンを抑制し、ガス量が増大する燃焼パターンを選択的に選ぶことが出来れば、発射薬のエネルギー効率は向上する。
【００２３】
よって、発射薬の表面に燃焼を抑制する表膠剤を用いると、外周面及び断面からの燃焼が抑制され、孔からの燃焼が促進され、燃焼表面積が増大する燃焼パターンが得られる。このとき、被覆を行った発射薬においてＷｉとＷｏがほぼ同一である場合、図６に示すとおり、外周面及び断面の燃焼が抑制されるため、Ｗｉが先に燃焼を完了し、スライバーが発生するためエネルギー効率が好ましくない。
【００２４】
また、外周孔と内周孔の燃焼が進行すると２つの孔でＷｉ分燃焼するのであるから、孔１つあたり０．５×Ｗｉの燃焼距離となる。外周面及び断面が被覆された発射薬では、被覆された外周面及び断面側から燃焼しない場合、Ｗｏを燃焼により消費するものは、外周孔のみとなる。よって、外周孔で孔1つ分の燃焼距離である０．５×Ｗｉ燃焼すれば、図７に示すＷｏ＝０．５×Ｗｉの表膠有のモデルが示すとおり、スライバーの発生を最小限に抑え、エネルギー効率を高めることができる。
さらに、ＷｏがＷｉに対して５０％未満になると、ＷｏがＷｉの燃焼よりも速く完了するため、漸増燃焼性が低下する。また、９０％を超えると図６に示す中空状の管状スライバーの影響が無視できなくなり好ましくない。このため、０．５×Ｗｉ≦Ｗｏ≦０．９×Ｗｉとすることが好ましい。さらに、中空状の管状スライバーを低下させるため０．５×Ｗｉ≦Ｗｏ≦０．６×Ｗｉするとさらに好ましい。
【００２５】
次に表膠剤の種類について述べる。
表膠には、不活性な物質であればどのような有機物質、無機物質を用いても良い。不活性な有機物質の例としては、不活性なポリマー、不活性な可塑剤があげられる。不活性なポリマーの例としては、セルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリブタジエン、ポリウレタン、スチレンブタジエン共重合体ラテックス、天然高分子、汎用熱可塑性樹脂が好ましい。不活性なセルロース誘導体は、火に対する感度が低いため、さらに好ましい。
【００２６】
セルロース誘導体の例としては、アセチル化ニトロセルロース、セルロースアセテート（ＣＡ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ）、エチルセルロースが好ましい。また、不活性な可塑剤の例としては、ジエチルフタレート（ＤＥＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）などのフタル酸エステル類、アセチルクエン酸トリエチル（ＡＴＥＣ）、アセチルクエン酸トリブチル（ＡＴＢＣ）、クエン酸トリブチル（ＴＢＣ）などのオキシ酸エステル類、リン酸トリブトルなどのリン酸エステル、トリアセチン（ＴＡ）、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）、イソデシルペラルゴネート（ＩＤＰ）、ジオクチルマレエート（ＤＯＭ）などが好ましい。
【００２７】
また、無機物質の例としては、硝酸カリウム、硫酸カリウム、氷晶石、炭酸水素ナトリウム、過塩素酸カリウム、および硝酸バリウムから選ばれる１種以上が好ましい。この中で、消炎剤である硝酸カリウム、硫酸カリウム、氷晶石は、一般的な発射薬に含まれる成分のため、その組成中の配合量を低下、または、除去し、同一または、他の消炎剤を被覆に使用することもできるため好ましい。さらに、硝酸カリウムは、酸化剤であるため発生ガスの増大に寄与できるため好ましい。この他にも硝酸カリウムは、発射薬の表面に固定されやすいため、好ましい。また、過塩素酸カリウム、硝酸バリウムは、酸化剤であるため発生ガスの増大に寄与できる。
【００２８】
次に表膠方法について述べる。被覆は、無機物質および／または、有機物質を単独または、複合で被覆することができる。ただし、無機物質の結晶および／または、微粉末を発射薬表面に強固に被覆するため、無機物質の表膠の上に、有機物質で被覆することが好ましい。さらに、溶剤で発射薬表面が溶解することを低減させ、発射薬へのマイグレーションが抑制されるため好ましい。また、発射薬と無機物質の微粉末を無溶剤下で混合または攪拌することで、水等に溶解させることなく無機物質を被覆させることができるため、表膠後の乾燥工程を省略することができ好ましい。また、無機物質の微粉末の平均粒径が１〜３００μｍであることで、結晶が細かく発射薬の表面に被覆され好ましい。３００μｍを超えると結晶粒子が大きくなり、被覆を行っても、結晶が取れやすくなる場合がある。
【００２９】
無機物質の微粉末の平均粒径は、１〜１００μｍであることが好ましい。なお、無機物質の平均粒径は、発射薬の孔を塞がないために孔径よりも小さくすることが好ましい。また、１μｍ未満になると粉塵が舞いやすい。また、無機物質および／または、有機物質の表膠剤の総量が、発射薬に対し、０．０５〜３重量％であることが好ましい。０．０５重量％未満になると被覆の効果が不十分な場合がある。３重量％を超えると被覆によるエネルギーの低下がおこりやすい。また、３重量％を超える被覆を行う場合は、エネルギーの低下がおこりやすくなるため、被覆によりエネルギーが低下した分だけ、発射薬のエネルギーの組成配合を変更することでエネルギーを低下させない方法が好ましい。すなわち、被覆および発射薬の総エネルギーでエネルギーの低下を防ぐ方法である。また、３重量％以下の場合においても本方法を用いても良い。
【００３０】
また、有機物質の表膠剤を溶解させる溶剤量が、発射薬重量に対し、５〜２０重量％であることが好ましい。５〜１０重量％であるとさらに好ましい。５重量％以上であれば、発射薬に均一に被覆しやすく、２０重量％以下であれば、混合または攪拌により発射薬が分離しやすくなるため好ましい。
【００３１】
有機物質を溶解させる溶剤は、有機物質が溶解するものであれば、どのようなものを用いても良いが、例としてアセトン、エーテル、酢酸エチルが好ましい。アルコールにて有機物質が析出しない場合は、アルコールを用いても良い。また、水に可溶なものであれば、水を用いても良い。例えば、セルロース誘導体のＣＡＢを使用した表膠剤の場合、沸点の低いアセトンが好ましい。有機物質の表膠は、溶剤に溶解または、分散させ、発射薬に表膠する方法が好ましい。さらに、均一に表膠させるために、発射薬を攪拌させながら、表膠剤を溶解させた溶液をスプレーで噴霧する方式が好ましい。
【００３２】
なお、表膠の方式は、有機物質および／または無機物質を2種類以上のものを混ぜ同時に被覆を行っても良い。また、発射薬の表面に複数回の被覆の操作を行い、2層以上の被膜を形成しても良い。なお、無機物質で被覆したものおよび／または、有機物質で被覆したものである表膠発射薬は、いずれの場合も表膠後に黒鉛光沢を行ったほうが好ましい。
また、無機物質で被覆すると、孔は完全には閉塞せず、点火薬の火炎により孔からの燃焼がより促進される。また、無機物質の被覆の上に、有機物質の被覆を行った場合においても、発射薬の表面が無機物質の被覆により、不活性化しているため、孔からの燃焼がより促進される。また、不活性なもので被覆を行うと、燃焼の初期が緩やかになり、温度感度が小さくなる。
【実施例】
【００３３】
以下に実施例を用いて本発明を詳しく説明するが、本発明は、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。
（実施例１）（発射薬の成型）
ニトロセルロース２８重量％、ニトログリセリン２２．５重量％、ニトログアニジン４４．５重量％、可塑剤２．５重量％、安定剤１．５重量％、消炎剤１．０％の発射薬を製造した。製造方法は、原材料を溶剤とともに捏和機に仕込み均質になるまで混合、捏和し、それ以降は公知の溶剤圧伸方法を用いて製造した。表１に製造した発射薬の寸法を示す。寸法の関係は、図３、図４に示す。
【００３４】
【表１】
2007085632.tif 000002
【００３５】
（実施例２）（無機物質の被覆）
サンプルＢの発射薬５００ｇ、硝酸カリウムを５ｇ（１重量％）を計量し、発射薬及び硝酸カリウムを光沢機の中に入れ、１時間運転した。その後重量を計量すると５０５ｇであった。
（実施例３）（無機物質の被覆＋黒鉛光沢）
実施例２の発射薬を１０１ｇ、黒鉛を０．１ｇ（０.１重量％）を計量し、２つを光沢機の中に入れ０．５時間運転した。この結果、無機物質が孔を塞がない形で、表膠することが出来た。
【００３６】
（実施例４）（無機物質の被覆＋有機物質の被覆＋黒鉛光沢−１）
実施例２の発射薬を１０１ｇ計量し、１０００ｃｃの容器に入れ攪拌しながら、アセトン１０ｇ（１０重量％）にＣＡＢ０．１ｇ（０．１重量％）に溶解させた液をスプレーにより噴霧した。その後、２分間攪拌を行い、発射薬を大気にさらして、発射薬同士がくっつかないように表面のアセトンを風乾した。その後、５０℃にて７２時間乾燥を行い、使用溶剤であるアセトンを発射薬から揮発させた。その後、黒鉛を０．１ｇ（０.１重量％）を計量し、表膠発射薬とともに０．５時間光沢機で光沢した。
【００３７】
（実施例５）（無機物質の被覆＋有機物質の被覆＋黒鉛光沢−２）
実施例２の発射薬を１０１ｇを計量し、１０００ｃｃの容器に入れ攪拌しながら、アセトン１０ｇ（１０重量％）にＣＡＢ０．５ｇ（０．５重量％）に溶解させた液をスプレーにより噴霧した。その後、２分間攪拌を行い、発射薬を大気にさらして、発射薬同士がくっつかないように表面のアセトンを風乾した。その後、５０℃にて７２時間乾燥を行い、使用溶剤であるアセトンを発射薬から揮発させた。その後、黒鉛を０．１ｇ（０.１重量％）を計量し、表膠発射薬とともに０．５時間光沢機で光沢した。
【００３８】
（実施例６）（無機物質の被覆＋有機物質の被覆＋黒鉛光沢−３）
実施例２の発射薬を１０１ｇ計量し、１０００ｃｃの容器に入れ攪拌しながら、アセトン１０ｇ（１０重量％）にＣＡＢ１．０ｇ（１．０重量％）に溶解させた液をスプレーにより噴霧した。その後、２分間攪拌を行い、発射薬を大気にさらして、発射薬同士がくっつかないように表面のアセトンを風乾した。その後、５０℃にて７２時間乾燥を行い、使用溶剤であるアセトンを発射薬から揮発させた。その後、黒鉛を０．１ｇ（０.１重量％）を計量し、表膠発射薬とともに０．５時間光沢機で光沢した。
【００３９】
（実施例７）（無機物質の被覆＋有機物質の被覆＋黒鉛光沢−４）
実施例２の発射薬を１０１ｇ計量し、１０００ｃｃの容器に入れ攪拌しながら、アセトン１０ｇ（１０重量％）にＤＢＰ１ｇ（１重量％）に溶解させた液をスプレーにより噴霧した。その後、２分間攪拌を行い、発射薬を大気にさらして、発射薬同士がくっつかないように表面のアセトンを風乾した。その後、５０℃にて７２時間乾燥を行い、使用溶剤であるアセトンを発射薬から揮発させた。その後、黒鉛を０．１ｇ（０.１重量％）を計量し、表膠発射薬とともに０．５時間光沢機で光沢した。
【００４０】
（実施例８）（有機物質の被覆＋黒鉛光沢−１）
サンプルＢの発射薬を１００ｇ計量し、１０００ｃｃの容器に入れ攪拌しながら、アセトン１０ｇ（１０重量％）にＣＡＢ１ｇ（１重量％）に溶解させた液をスプレーにより噴霧した。その後、２分間攪拌を行い、発射薬を大気にさらして、発射薬同士がくっつかないように表面のアセトンを風乾した。その後、５０℃にて７２時間乾燥を行い、使用溶剤であるアセトンを発射薬から揮発させた。その後、黒鉛を０．１ｇ（０.１重量％）を計量し、表膠発射薬とともに０．５時間光沢機で光沢した。
【００４１】
（実施例９）（有機物質の被覆＋黒鉛光沢−２）
サンプルＢの発射薬を１００ｇ計量し、１０００ｃｃの容器に入れ攪拌しながら、アセトン５ｇ（５重量％）にＣＡＢ０．０５ｇ（０．５重量％）に溶解させた液をスプレーにより噴霧した。その後、２分間攪拌を行い、発射薬を大気にさらして、発射薬同士がくっつかないように表面のアセトンを風乾した。その後、５０℃にて７２時間乾燥を行い、使用溶剤であるアセトンを発射薬から揮発させた。その後、黒鉛を０．１ｇ（０.１重量％）を計量し、表膠発射薬とともに０．５時間光沢機で光沢した。
【００４２】
（実施例１０）（有機物質の被覆＋黒鉛光沢−３）
サンプルＢの発射薬を１００ｇ計量し、１０００ｃｃの容器に入れ攪拌しながら、アセトン１０ｇ（１０重量％）にＤＢＰ１ｇ（１重量％）に溶解させた液をスプレーにより噴霧した。その後、２分間攪拌を行い、発射薬を大気にさらして、発射薬同士がくっつかないように表面のアセトンを風乾した。その後、５０℃にて７２時間乾燥を行い、使用溶剤であるアセトンを発射薬から揮発させた。その後、黒鉛を０．１ｇ（０.１重量％）を計量し、表膠発射薬とともに０．５時間光沢機で光沢した。
【００４３】
（実施例１１）（燃焼性能の評価）
燃焼容積が２４９ｃｃの密閉ボンブ試験装置において、点火薬として硝化綿を０．９ｇ、発射薬量を４９．８ｇ（０．２ｇ／ｃｃ）の条件で密閉ボンブ試験を行った。取得データは、時間に対する圧力の計測データ（ｐ〜ｔ）を日本キスラー社製のピエゾセンサを用いて圧力を計測した。データの記録は、横河電機社製のＡＲ１２００を用いて行った。解析として、圧力の立ち上がりである圧力２〜５０MPaまでの時間を計測し、火炎に対する感度の低下の度合いを計測した。表２に、比較例１で製造した黒鉛光沢品（表膠なし）と無機物質の被覆を行った発射薬の２〜５０MPaまでの時間比較を示す。本結果によると、無機物質で被覆を行った結果、点火の火炎に対する感度が低下していることがわかった。
【００４４】
【表２】
2007085632.tif 000003
【００４５】
次に、表３に比較例１で製造した黒鉛光沢品（表膠なし）と有機物質であるＣＡＢを被覆した発射薬及び、無機物質及びＣＡＢで被覆した発射薬の２〜５０MPaまでの時間比較を示す。ＣＡＢを被覆すると着火性が緩慢になり、火に対する感度が低下している。量を増大させるとより緩慢な傾向が見られる。また、無機物質の被覆を行い、その上に有機物質の被覆を行うとさらに緩慢になることがわかった。図８に関係をグラフに示す。
【００４６】
【表３】
2007085632.tif 000004
【００４７】
次に、表４に比較例１で製造した黒鉛光沢品（表膠なし）と有機物質であるＤＢＰを被覆した発射薬及び、無機物質及びＤＢＰで被覆した発射薬の２〜５０MPaまでの時間比較を示す。ＤＢＰを被覆すると着火性が緩慢になり、火に対する感度が低下している。また、無機物質の被覆を行い、さらに有機物質の被覆を行うとさらに緩慢になることがわかった。
【００４８】
【表４】
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【００４９】
次に、密閉ボンブ試験データを解析し、最大圧力に対する圧力の比率（圧力／最大圧力）と単位時間当りの圧力上昇率（ｄＰ／ｄｔ）との関係を求めた。図９に、サンプルＢ（Ｗｏ＝０．８＊Ｗｉ）の比較例１の黒鉛光沢品（表膠なし）とＣＡＢ（１．０ｇ）にて被覆を行った実施例６のサンプルの比較を示す。また、頂点の比較が出来るように図１０に単位時間当りの圧力上昇率（ｄＰ／ｄｔ）の最大値を１としたときの比率を示す。この結果、表膠なしでは、圧力／最大圧力の値が、約０．１５となるまで、急激に立ち上がった後、その後、約０．３となるまで漸増燃焼性が低下する傾向を示している。
【００５０】
しかし、表膠のある発射薬では、初期から後半の圧力領域まで、圧力の上昇に伴い、直線的な増大を示している。これは、燃焼初期から燃焼の後半まで孔からの燃焼が促進され、漸増燃焼性が向上したためと考えられる。また、表膠によりエネルギー効率が改善し、圧力／最大圧力の値が約０．７（表膠なし）から、約０．８（表膠有り）に変化しており、圧力の高い領域まで漸増燃焼性が保持されていることが確認できた。この値は、発射薬のスライバーと大きく関わっており、スライバーの発生が大きくなると値は低下し、スライバーの発生が小さくなると値が増大する傾向を示す。
【００５１】
図１１に、比較例１のサンプルＡ（Ｗｏ＝Ｗｉ）の黒鉛光沢品（表膠なし）とＤＢＰ（１．０ｇ）及び硝酸カリウム（１．０ｇ）にて被覆を行ったサンプルの比較を示す。表膠品は、被覆により初期の燃焼が抑えられているが、圧力／最大圧力の値が約０．７５（表膠なし）から、約０．７（表膠有り）に変化しており、燃焼初期の漸増燃焼性の向上は見られるものの、図６に示す中空状の管状スライバーが発生し低下したと考えられる。
【００５２】
（実施例１２）（安全性の評価）
火薬学会規格  着火性試験（ＥＳ−１２）に準拠し、ブンゼンバーナーを用いて発射薬の着火性試験を行った結果を表５に示す。試験は、ブンゼンバーナーの火炎を発射薬サンプルに近づけ、着火と同時にサンプルから火を遠ざける手法を用いた。この結果、ＣＡＢ被覆を行うことで着火が持続しない傾向を示すことがわかった。本試験により、発射薬の耐火性能は向上し、安全性が向上していることが確認できた。
【００５３】
【表５】
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【００５４】
（比較例１）（黒鉛光沢）
実施例１の発射薬のサンプルＡを１００ｇ、黒鉛を０．１ｇ（０.１重量％）を計量し、２つを光沢機の中に入れ０．５時間光沢した。同様にサンプルＢ、サンプルＣを光沢した。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】発射薬の寸法関係を示す模式図。
【図２】種々の形状のＷｉ、Ｗｏの関係を示す模式図。
【図３】実施例１で試作した発射薬の円周図。
【図４】図３のＡ−Ａ’間の断面図。
【図５】Ｗｏ＝Ｗｉの表膠なしのモデルを示す模式図。
【図６】Ｗｏ＝Ｗｉの表膠有のモデルを示す模式図。
【図７】Ｗｏ＝０．５×Ｗｉの表膠有のモデルを示す模式図。
【図８】密閉ボンブ試験のＣＡＢ被覆重量％と２〜５０ＭＰaまでの時間の関係図。
【図９】密閉ボンブ試験結果解析例（その１）を示すグラフ。
【図１０】密閉ボンブ試験結果解析例（その２）を示すグラフ。
【図１１】密閉ボンブ試験結果解析例（その３）を示すグラフ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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