JP2001183100A - 小火器用弾丸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薬莢，発射薬，雷管などを改良せずに、無毒
性で命中精度が高く、かつ、使用目的に適合できる威力
特性，破壊特性，跳飛特性の小火器用弾丸を提供するこ
とが課題である。 【解決手段】 熱可塑性のポリマ樹脂に可塑剤を添加し
た熱可塑性樹脂組成物３と、弾丸の比重を調整するため
の粉粒状の大粉粒径重金属４および小粉粒径重金属５
と、ポリマ樹脂を自然分解させるための生分解性添加物
と、前記熱可塑性樹脂組成物３と前記重金属４，５との
界面接着性を向上させるためのカップリング剤とから弾
丸素材を組成し、この弾丸素材を所定形状の弾丸に形成
した後、その表面に金属めっき，樹脂コーティングまた
は二硫化モリブデンコーティングの表面処理をするよう
にしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、拳銃，小銃，機関
銃，散弾銃などの小火器用弾丸に係り、さらに詳しく
は、鉛を素材としない無毒性の小火器用弾丸に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】弾丸の性能は、おもに命中精度と威力特
性とで評価され、近年までは命中精度が高く、威力が強
い弾丸を要求されることが多かった。 しかし、最近に
おいてはこれらの他に、環境や動物に悪影響を及ぼさな
い無毒性や、目的に適合した威力特性，破壊特性，跳飛
特性なども求められるようになった。 これらのうちの
威力特性は、その目的によって、強威力が要求される場
合と、低威力が要求される場合とがある。 特に低威力
が要求される目的は、テロや暴動或いはハイジャクの鎮
圧に際して、建造物、飛行機などの器物や機体に損傷を
与えないことや、標的に対して必要以上の損傷を与えな
いことである。

【０００３】また、弾丸自身の破壊特性は、その目的に
よって、破壊しにくい難破壊性が要求される場合と、破
壊し易い易破壊性が要求される場合とがある。 とりわ
け易破壊性が要求される目的は、テロや暴動或いはハイ
ジャックの鎮圧に際して、標的に的中したら壊れ、類損
を防止することである。 また、発射された弾丸の跳飛
特性は、その目的によって、高跳飛性が要求される場合
と、低跳飛性または無跳飛性が要求される場合とがあ
る。 低跳飛性または無跳飛性が要求される目的は、テ
ロや暴動或いはハイジャックの鎮圧に際して、建造物内
外や飛行機内で弾丸を発射しても、跳飛弾丸による二次
的損傷を与えないことである。

【０００４】従来の弾丸は、徹甲弾や曳光弾などの特殊
弾丸を除いて、図１に示す普通弾丸の弾芯１には鉛が用
いられ、その周囲を銅，銅合金などの円筒金属の被甲２
で覆って弾丸を構成している。 また、散弾銃の弾丸に
おいては、被甲がなく鉛のみで形成されている。 この
鉛は、毒性が強く、水質の悪化や、動物が呑み込むと鉛
中毒になるなど、環境や動物に悪影響を及ぼす欠点があ
る。 また、この欠点を改良したものとして、例えば、
特表平７−５０３５２８号公報に開示された発明が知ら
れている。

【０００５】この特表平７−５０３５２８号公報の発明
は、弾丸の素材が、細かな銅粉末、ナイロン１１および
ナイロン１２からなる群から選択された熱可塑性樹脂の
圧縮混合物である。 そして、その銅粉末が少なくとも
９２質量％であり、圧縮混合物の最少比重を５．７にし
たものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた弾
丸のうち、弾芯１に鉛を用いた弾丸は、上述のように毒
性が強く環境や動物に悪影響を及ぼすという問題がある
反面においては、適度な比重を有するので命中精度が高
いという特性がある。 この命中精度は、特に、普通弾
丸の場合には、銅，銅合金などの被甲２で覆われている
ので、螺旋を刻設した銃身内を通過させて発射する際
に、その螺旋によって弾丸が回転される回転特性に優
れ、高い命中精度が得られる。

【０００７】しかしながら、普通弾丸の威力特性は、鉛
（弾芯１）の比重が１１．３であることから、強威力で
ある点では優れているが、低威力が要求される場合には
欠点となる。 しかも弾芯１が鉛の単一組成であるた
め、目的に適合した比重の威力特性に調整することがで
きないという問題がある。 また、弾丸自身の破壊特性
は、難破壊性である点では優れている反面において、易
破壊性が要求される場合には欠点となるという問題があ
る。 また、発射された弾丸の跳飛特性は、被甲２で覆
われた弾丸では跳飛性が高く、被甲がない鉛のみの弾丸
では跳飛特性は低くなるが、所定の回転特性を得られに
くく、飛しょう性が低下する。

【０００８】次いで、特表平７−５０３５２８号公報の
発明によれば、熱可塑性樹脂は、ナイロン１１およびナ
イロン１２で組成しているので、耐蝕性に優れている反
面、環境中において分解されにくく、最近ではそれ自体
が公害を引き起こす要因になっている。 そして、リサ
イクルやソースリダクション（発生源の削減）が重視さ
れていることからも明らかなように、環境破壊をした
り、資源を浪費するという問題がある。

【０００９】また、この発明の重金属は、その粒子径が
１１μｍ以下、２２μｍ以下、４４μｍ以下の銅粉末を
混合したものであるから、重金属の総面積が増大して摩
擦抵抗が増加し、混練抵抗が高くなる問題や、作業中に
粉塵となって飛散しやすく、作業環境の悪化や製造コス
トの増大をまねくという問題がある。 また、混合する
重金属の種類は銅粉末のみであるから、弾丸の比重を大
きくして高威力にしたり、比重を小さくしたりして低威
力にしたりして、威力特性を調整することができないと
いう問題がある。

【００１０】本発明は、上述した従来の技術の有するこ
のような問題点に鑑みなされたものであって、薬莢，発
射薬，雷管などを改良せずに、無毒性で命中精度が高
く、かつ、使用目的に適合できる威力特性，破壊特性，
跳飛特性の小火器用弾丸を提供しようとするものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項１に係る発明の小火器用弾丸は、熱可塑性の
ポリマ樹脂に可塑剤を添加した熱可塑性樹脂組成物と、
弾丸の比重を調整するための粉粒状の重金属と、前記熱
可塑性樹脂組成物と前記重金属との界面接着性を向上さ
せるためのカップリング剤とから弾丸素材を組成し、こ
の弾丸素材を所定形状の弾丸に形成するようにしたもの
である。

【００１２】この請求項１に係る発明によれば、熱可塑
性樹脂組成物は熱可塑性のポリマ樹脂に可塑剤を添加し
たものであるから、成形加工温度領域における流動性が
向上する。 このため熱可塑性樹脂組成物を粉粒状の重
金属の表面周囲にくまなく行き渡らせることができる。
また、耐蝕性に優れているので弾丸の貯蔵中において
形状の変形が起こらないとともに、環境中においてナイ
ロン１１，ナイロン１２などよりも分解しやすいという
作用をする。

【００１３】また、粉粒状の重金属を混合するようにし
たので、その混合比率を加減することで、弾丸の比重を
大きくして高威力にしたり、比重を小さくして低威力に
したりして、威力特性を調整することができる。 さら
に、重金属を粉粒状にしたことにより、弾丸素材から所
定形状の弾丸を成形加工する際に、弾丸の微少形状部分
や角部などにも均一に偏析することなく分散させること
ができるとともに、射出成形などの成形加工が容易にで
きる。

【００１４】また、熱可塑性樹脂組成物と重金属との混
合に際してカップリング剤を添加しているため、重金属
の粒子表面を被覆して熱可塑性樹脂組成物との親和性を
高め、熱可塑性樹脂組成物の分子と重金属の粒子表面と
の界面接着性が向上する。したがって、熱可塑性樹脂組
成物が弾性変形しても、重金属の表面から熱可塑性樹脂
組成物が剥離することを抑止できる。

【００１５】また、請求項２に係る発明の前記熱可塑性
樹脂組成物には、ポリマ樹脂を自然分解させるための生
分解性添加物を添加するようにしたものである。

【００１６】この請求項２に係る発明によれば、熱可塑
性樹脂組成物には、ポリマ樹脂を自然分解させる生分解
性添加物を添加するようにしたので、生分解性添加物を
溶融し冷却することで、粉粒状の重金属の相互を結合さ
せる作用をし、熱可塑性樹脂組成物の内部に粉粒状の重
金属を埋め込むことができる。 このため、融点が高い
重金属であっても、生分解性添加物を介して射出成形な
どが可能となり、弾丸の成形加工が容易にできる。 ま
た、生分解性添加物は、日常の使用中はポリマ樹脂を分
解せず、ポリマ樹脂が土中や水中に放置されると微生物
等によって分解され、低分子化合物となる。 最終的に
は炭酸ガスや水になると考えられており、環境や動物に
悪影響を及ぼさない無毒性物質となる。

【００１７】また、請求項３に係る発明の前記熱可塑性
樹脂組成物には、弾丸の弾性を高めるためのエラストマ
を添加するようにしたものである。

【００１８】この、請求項３に係る発明によれば、熱可
塑性樹脂組成物には、室温でゴム弾性を示すエラストマ
を添加するようにしたので、弾丸の弾性を高める作用を
し、その混合比率を加減することで、目的に適合した跳
飛特性を有する弾丸に調整することができる。 すなわ
ち、エラストマの混合比率を高くして低跳飛弾丸または
無跳飛弾丸にしたり、混合比率を低くして高跳飛弾丸に
したりすることができる。 また、エラストマの混合比
率を低くすることと、他の成分の混合比率とによって、
目的に適合した破壊特性に調整することができる。

【００１９】また、請求項４に係る発明の前記重金属
は、その粉粒径が１〜３μｍの小粉粒径重金属と、３０
〜１５０μｍの大粉粒径重金属とを混在するようにした
ものである。

【００２０】この請求項４に係る発明によれば、重金属
は小粉粒径金属と大粉粒径重金属とを混在するようにし
たので、混練抵抗が高くなること、重金属がブリッジを
形成して成形機などのスクリューが破損しやすくなるこ
と、熱可塑性樹脂組成物との剥離が生じやすいことなど
を防止する作用をする。 すなわち、小粉粒径重金属の
みである場合には、重金属の総面積が増大して摩擦抵抗
が増加し、混練抵抗が高くなる。 また、大粉粒径重金
属のみである場合には、混練中に成形機などの内部でブ
リッジが形成されやすいので、スクリューが破損しやす
くなるとともに、重金属の総面積が小さくなるので、熱
可塑性樹脂組成物との剥離が生じやすい。 そして、こ
の発明のように小粉粒径重金属と大粉粒径重金属とを混
在させることによって両者の欠点を補い合うことができ
る。

【００２１】また、請求項５に係る発明の前記重金属の
材質は、タングステン，ステンレス鋼，鉄，銅またはア
ルミニウムのいずれか、若しくはこれらを組み合わせる
ようにしたものである。

【００２２】この請求項５に係る発明によれば、重金属
の材質は、タングステン，ステンレス鋼，鉄，銅または
アルミニウムのいずれか、若しくはこれらを組み合わせ
るようにしたので、弾丸の比重を小さなものから、大き
なものまで適宜選択することができる。 すなわち、各
々の混合比率を加減することで、弾丸の比重を大きくし
て高威力にしたり、比重を小さくして低威力にしたりし
て、目的に適合した威力特性に調整することができる。

【００２３】また、請求項６に係る発明の前記所定形状
に形成された後の弾丸の表面には、金属めっき、樹脂コ
ーティングまたは二硫化モリブデンコーティングの表面
処理をするようにしたものである。

【００２４】この請求項６に係る発明によれば、弾丸の
表面は、金属めっき，樹脂コーティング，二硫化モリブ
デンコーティングなどの表面処理をするようにしたの
で、螺旋を刻設した銃身内を通過させて発射する際に、
その螺旋によって回転される弾丸の回転特性を向上させ
る作用をし、少なくとも、従来の普通弾丸と同等の命中
精度を得ることができる。

【００２５】また、請求項７に係る発明の前記弾丸素材
は、粉粒状の重金属に置き替えて、粉粒状のガラスにし
たものである。

【００２６】この請求項７に係る発明によれば、弾丸素
材は、熱可塑性樹脂組成物と粉粒状のガラスとを混合す
るようにしたので、比重が小さい低威力特性の弾丸を容
易に形成することができる。

【００２７】また、請求項８に係る発明の前記ガラスに
は、前記重金属を混在するようにしたものである。

【００２８】この請求項８に係る発明によれば、弾丸素
材は、熱可塑性樹脂組成物と粉粒状の重金属およびガラ
スとを混合するようにしたので、弾丸の比重を広範囲に
調整することができるとともに、比重を大きくして高威
力にしたり、小さくして低威力にする際に、比重が高い
重金属と比重が低いガラスとの混合比率を加減すること
で、威力特性を微調整することができる。

【００２９】また、請求項９に係る発明の前記所定形状
に形成された後の弾丸の比重は、２〜１３．５であるよ
うしたものである。

【００３０】この請求項９に係る発明によれば、所定形
状に形成された後の弾丸の比重は、２〜１３．５にした
ので、比重が小さい低威力特性の弾丸や、比重が大きい
高威力特性の弾丸、または、これらの中間威力特性の弾
丸を使用目的によって、選択的に形成することができ
る。

【００３１】

【発明の実施の態様】本発明の実施の態様について、図
面および表を参照して以下のとおり説明する。 図２
は、本発明に係る小火器用弾丸の半裁断面図である。
この弾丸は、図２に示すように、熱可塑性樹脂組成物３
と、大／小粉粒径重金属４，５と、カップリング剤と、
後述する使用目的ごとの添加物とから弾丸素材を組成す
る。 そして、この弾丸素材を所定形状の弾丸に形成
し、後述する表面処理を施した後、図示しない薬莢に装
着するものである。 したがって、図１に示す従来の普
通弾丸のように、被甲２で被覆する必要はなく、大／小
粉粒径重金属４，５を混合した熱可塑性樹脂組成物３の
みで形成できる。

【００３２】上記弾丸素材の熱可塑性樹脂組成物３は、
熱可塑性のポリマ樹脂に可塑剤を添加したものであっ
て、熱可塑性のポリマ樹脂とは、ポリプロピレン（Ｐ
Ｐ），ポリエチレン（ＰＥ），ポリウレタン（ＰＵ），
ポリスチレン（ＰＳ）などであって、これらを混合した
ものでも良い。 さらに、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ），ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）ま
たはポリエステル樹脂でもよい。 さらにまた、ポリエ
チレンの代わりにゴルフボールの表面のコーティング等
に用いるアイオノマレジンを使用してもよい。 また、
ナイロン６（６ＰＡ）も利用できる。

【００３３】可塑剤としては、ポリマ樹脂の成形加工温
度領域において流動特性を改善して成形加工を容易にす
るものである。 具体的には例えば、フタル酸ジオクチ
ル（ＤＯＰ），フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）等のフタル
酸エステル類の可塑剤や、エチレンビスステアロアマイ
ド等の内部滑剤等を含むものである。 この可塑剤によ
って、弾丸素材を所定形状の弾丸に成形加工する際の流
動特性を改善して成形加工を容易にする。

【００３４】また、それ以外にも、ポリエステル系可塑
剤，トリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）やトリフェニ
ルホスフェート（ＴＰＰ）等のリン酸エステル類の可塑
剤，エポキシ化大豆油及びメチルアセチルリシノレート
（ＭＡＲ）等の脂肪酸エステル等も含むものである。
その配合量は、例えばフタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）を
熱可塑性樹脂組成物３の総質量に対して１３質量％以下
の範囲にする。

【００３５】次に、弾丸素材の熱可塑性樹脂組成物３に
添加する生分解性添加物について説明する。 この生分
解性添加物は、ポリマ樹脂を自然分解させるための添加
物であって、具体的には、ポリ−３−ヒドロキシブチレ
ート，バイオポリエステル，カードラン，プルラン，バ
クテリアセルロース，ポリアミノ酸などの微生物で作っ
た生分解性添加物や、でんぷん，キチン，キトサン，海
産多糖類，セルロースなどの天然物を利用して作った生
分解性添加物や、脂肪族ポリエステル，ポリウレタン樹
脂，ポリアミド系樹脂，ポリビニルアルコール，ポリエ
ーテルなどの化学合成で作った生分解性添加物などが好
ましい。

【００３６】本例では、ポリプロピレン（ＰＰ）と、で
んぷんをベースとする生分解性及び水溶性の生分解性添
加物とを質量比で８０対２０の割合で混合して使用し
た。そして、これらの生分解性添加物は、ポリマ樹脂と
混合することにより、日常の使用中はポリマ樹脂を分解
せず、弾丸が土中や水中に放置されると微生物等によっ
て、その混合した熱可塑性樹脂組成物３そのものを最終
的に、水，炭酸ガス，バイオマス（微生物群）等に分解
することができる。

【００３７】次に、弾丸の比重を調整するための粉粒状
の、重金属／ガラスについて説明する。 この粉粒状の
重金属／ガラスは、比重が小さい低威力特性や、比重が
大きい高威力特性の弾丸を製造するために弾丸素材に混
合する比重調整物質である。本発明において重金属と
は、タングステン（Ｗ；比重１９．３），ステンレス鋼
（ＳＵＳ；比重７．７），鉄（Ｆｅ；比重７．８７），
銅（Ｃｕ；比重８．９６）の外に特に、アルミニウム
（Ａｌ；比重２．６９）をも含めるものとする。また、
これらの合金を含む重金属のいずれか、もしくは選択的
に組み合わせて弾丸素材に混合する。 他方のガラス
（ＧＰ；比重２．５）についても、ガラスのみか、また
は上記重金属と混在させて弾丸素材に混合するものであ
る。

【００３８】これら比重調整物質（重金属／ガラス）の
うち、弾丸素材を高比重領域で組成する際に、最も適合
した重金属はタングステンであって、大気中に放置され
ても、周囲の環境に悪影響を及ぼさないうえに、鉛の比
重１１．３よりも大きな比重１９．３を有しているの
で、弾丸の限られた体積内で高比重領域を組成する場合
に最適である。 また、低比重領域で組成する際には、
ガラスが最適であり、アルミニウムも好ましい。 そし
て、上記の各物質またはこれらを組み合わせることで、
低比重領域から高比重領域までの、使用目的に適合した
弾丸素材を選択的に組成できる。

【００３９】次に、上述した弾丸素材を用いた比重の調
整について説明する。 熱可塑性樹脂組成物３のポリマ
樹脂をポリプロピレン（ＰＰ）またはナイロン６（６Ｐ
Ａ）とし、これらに、粉粒状の重金属、粉粒状のガラス
（ＧＰ）、エラストマなどを混合して各々の混合比率を
調整し、比重の異なる弾丸素材を製造するときの配分の
一例を表１に示す。 なお、エラストマは、天然ゴムま
たは合成ゴム、もしくはその組み合わせのいずれでも弾
丸の弾性を高めることができる。 本例においては合成
ゴムを添加した。

【００４０】

【表１】

【００４１】この表１に示すように、弾丸の比重が、２
／４／８／１１．３／１３．５の広範囲で任意に調整可
能である。 弾丸の比重について、２以下であると、弾
丸が軽すぎて、螺旋を刻設した銃身内を通過して発射さ
れる際に弾丸の初速が過度に早くなり、螺旋に沿った回
転が得られないため、弾道が安定せず、飛翔性が悪く所
定の命中精度は得られなくなる。 逆に、弾丸の比重が
１３．５以上であると、薬莢内の薬量に制限があるの
で、初速が低下して結果的には所定の高威力が得られな
くなる。

【００４２】さらに重金属は、熱可塑性樹脂組成物３と
の混練抵抗を低くし、かつ、成形機などのスクリューが
破損されないように、粉粒径が大きな大粉粒径重金属４
と、粉粒径が小さな小粉粒径重金属５との二種類が混合
されている。 前記小粉粒径重金属５は、その粉粒径が
１〜３μｍの範囲のものが、重金属の総質量に対して、
３０〜７０質量％の範囲にあり、前記大粉粒径重金属４
は、その粉粒径が３０〜１５０μｍの範囲のものが、重
金属の総質量に対して、３０〜７０質量％の範囲にあ
る。 なお、大粉粒径重金属４の粉粒径は、混練抵抗を
抑えるため、より好ましくは、１００〜１５０μｍの範
囲である。 また、大粉粒径重金属４の添加質量は、成
形品のフローマークを抑えるため、より好ましくは、５
５〜７０質量％の範囲である。

【００４３】次に、小粉粒径重金属５の粉粒径の数値限
定理由について説明する。 重金属のうち小粉粒径重金
属５の粉粒径が１μｍより小さいと、成形の際、小粉粒
径重金属５の表面積が増加し、摩擦抵抗が増大して、混
練抵抗が高くなる。 そして、粉粒径が小さい微粉状の
ため、作業中に粉塵となって飛散しやすく、作業環境が
悪化し、製造コストが高くなる。 重金属のうち小粉粒
径重金属５の粉粒径が３μｍより大きいと、押出機の内
部でブリッジを形成し易くなり、スクリューが破損し易
くなる。 したがって、小粉粒径重金属５の粉粒径は、
１〜３μｍが望ましい。

【００４４】小粉粒径重金属５が、重金属の総質量に対
して、３０質量％未満だと、小粉粒径重金属５を添加し
た効果が小さくなり、相対的に大粉粒径重金属４の割合
が増えて、成形機内部でブリッジを形成し易くなり、押
出機のスクリューが破損し易くなる。 また、重金属の
総表面積が減少して、重金属と熱可塑性樹脂組成物との
間で剥離が生じ、成形品（弾丸）に割れや、強度不足が
発生し易くなる。 小粉粒径重金属５が、重金属の総質
量に対して、７０質量％を超えると、重金属の総表面積
が大きくなりすぎて、摩擦抵抗が増加することにより、
成形の際、混練抵抗が高くなる。 したがって、小粉粒
径重金属５は、重金属の総質量に対して、３０〜７０質
量％の範囲とする。

【００４５】次に、大粉粒径重金属４の粒度分布の数値
限定理由について説明する。 大粉粒径重金属４の粉粒
径が、３０μｍより小さいと、粉粒径の大きな大粉粒径
重金属４を添加した効果が小さくなり、押出の際、混練
抵抗が高くなる。 重金属のうち大粉粒径重金属４の粉
粒径が１５０μｍより大きいと、押出の際の押出機の内
部でブリッジを形成して、押出機の内部のスクリューが
破損しやすくなる。また、粉粒径が大きな大粉粒径重金
属４の表面と、熱可塑性樹脂組成物３との間で剥離が生
じ易くなり、弾丸に割れの発生や、強度不足が発生す
る。

【００４６】また、粉粒径が大きいため局部的に偏析
し、均質な材料を形成することができなくなり、材料と
しての品質が低下する。 また、大粉粒径重金属４が弾
丸の表面に現れると、弾丸の表面の凹凸が大きくなっ
て、表面粗さが増し、銃身内の螺旋とのなじみが悪くな
り、弾丸としての性能が劣化する。 したがって、大粉
粒径重金属４の粉粒径は、３０〜１５０μｍとする。

【００４７】大粉粒径重金属４が、重金属の総質量に対
して、３０質量％未満だと、大粉粒径重金属４を添加し
た効果が小さくなり、押出の際、混練抵抗が高くなる。
大粉粒径重金属４が、重金属の総質量に対して、７０
質量％を超えると、押出の際、押出機の内部でブリッジ
を形成して、押出機の内部のスクリューが破損しやすく
なる。 また、粉粒径の大きな大粉粒径重金属４の表面
と、熱可塑性樹脂組成物３との間で剥離が生じ易くな
り、成形品（弾丸）に割れの発生や、強度不足が発生す
る。 したがって、大粉粒径重金属４は、重金属の総質
量に対して、３０〜７０質量％の範囲とする。

【００４８】次に、熱可塑性樹脂組成物と重金属との界
面接着性を向上させるためのカップリング剤について説
明する。 このカップリング剤は、熱可塑性樹脂組成物
と重金属とを混練成形する際に添加する一種の界面活性
剤（表面活性剤）であって、一つの分子の中に、樹脂に
対して親和性を有する基と、金属に対して親和性を有す
る基との両方を持っているものである。

【００４９】このため、界面接着性を向上させ熱可塑性
樹脂組成物と重金属との剥離や成形品（弾丸）の割れを
防止することができる。 このカップリング剤として
は、チタン系カップリング剤をｎ−プロピルアルコール
に溶かし、重金属の総質量に対して、０．２〜１．０質
量％の範囲にした。 なお、このチタン系カップリング
剤の他に、シラン系カップリング剤や、アルミニウム系
カップリング剤が利用できる。

【００５０】このような配合になる弾丸素材の製造手順
の一例を説明する。 最初に、ポリプロピレン（ＰＰ）
と、でんぷんをベースとした生分解性および水溶性の両
性質を備えている生分解性添加物とを質量比で８０対２
０割合で混ぜる。 そして、この混合したものにフタル
酸ジオクチル（ＤＯＰ）からなる可塑剤を添加して、粉
体混合機により混合する。

【００５１】次に、このポリプロピレン（ＰＰ）に、添
加物の生分解性添加物および可塑剤を混合したものを押
出機に投入して、加熱溶融し、押し出し、カッティング
して直径が約０．５ｍｍで、長さが約０．５〜１．０ｍ
ｍ程度の略円柱状の樹脂ペレットを形成する。

【００５２】次に、上述した樹脂ペレットとは別工程に
おいて、例えばタングステンの大粉粒径重金属４と小粉
粒径重金属５とを適宜選択した割合で混合した重金属
と、重金属の表面とポリマ樹脂の分子との界面接着性を
向上させるチタン系のカップリング剤とを混合する。
具体的には、チタン系カップリング剤をｎ−プロピルア
ルコールにて温度５０度で１時間程度、攪拌混合するこ
とにより溶かして樹脂ペレットに添加する。 次にこの
重金属にカップリング剤を添加したものを乾燥炉で乾燥
する。

【００５３】次に、このカップリング剤および重金属を
混合したものと、ポリマ樹脂に可塑剤，添加物及び必要
によりエラストマを添加して形成した樹脂ペレットとを
粉体混合機で混合する。 次に、樹脂ペレットと重金属
とを混合したものを押出機に投入する。 この押出機に
投入された樹脂ペレットおよび重金属は加熱され、押出
機内部のスクリューで押出口からカッティングなしに冷
風装置を有する冷房室に押し出される。

【００５４】この冷風装置は、押出口から溶融状態で押
し出される重金属入りの熱可塑性樹脂組成物を冷却す
る。 冷風装置によって冷やされた重金属入りの熱可塑
性樹脂組成物は回転刃によって切断するホットカッタを
備えたペレタイザによって切断され、ペレット状にされ
る。 ペレット状に切断された重金属入りの熱可塑性樹
脂組成物を余熱で溶着した状態のペレットとなっている
ものを、形状の整ったペレットにするため解砕機に投入
する。

【００５５】次に、ペレット状の重金属入りの熱可塑性
樹脂組成物を解砕機からある程度の量が溜まった後かき
混ぜるタンブラに投入する。 これらの工程を経てペレ
ット状の重金属入りの熱可塑性樹脂組成物の弾丸素材を
製造する。

【００５６】このように製造された本実施例の熱可塑性
樹脂組成物は、生分解性を有するポリマ樹脂と、タング
ステンの大粉粒径，小粉粒径が混在した重金属とを混合
しているため、ポリマ樹脂は押出機の内部で溶融状態と
し、次いで冷却することによりこのポリマ樹脂が大・小
粉粒径の重金属同士を結合させるバインダとしての役割
を果たし、熱可塑性樹脂組成物の内部に大・小粉粒径の
重金属を埋め込むことができる。

【００５７】また、生分解性を有する熱可塑性樹脂組成
物とタングステンの重金属を使用しているため、自然環
境中に放置されても、微生物等により分解されて、その
まま自然環境に悪影響を及ぼすことがない。 タングス
テンは鉛のような毒性がなく環境を汚染しない。 ま
た、ポリマ樹脂には可塑剤が添加されているため、ポリ
マ樹脂の流動性を向上させることができる。 これによ
りポリマ樹脂と大・小粉粒径の重金属との加熱混練時に
おけるポリマ樹脂と重金属の金属表面との接触状態を良
好なものとすることができる。

【００５８】すなわち、流動性が良好な熱可塑性樹脂組
成物を大・小粉粒径の重金属の表面周囲にくまなく行き
渡らせることができ、両者間に隙間を発生することを抑
え、両者を強固に密着させることができる。 さらに、
ポリマ樹脂に可塑剤を用いて形成した樹脂ペレットにカ
ップリング剤を添加しているため、重金属の表面を被覆
して熱可塑性樹脂組成物との親和性を高め界面の剥離が
抑えられる。

【００５９】次に、弾丸を製造するには、このペレット
状の重金属入りの熱可塑性樹脂組成物を別の押出機であ
る射出成形機の内部に投入して、複数個配列された弾丸
型内で射出成形することにより、所定形状の弾丸に成形
するものである。 このようにして成形された弾丸は、
図２に示すように、熱可塑性樹脂組成物３の内部に重金
属が埋め込まれた状態にある。 そして、熱可塑性樹脂
組成物３の内部に埋め込まれた重金属は、大粉粒径重金
属４と小粉粒径重金属５とが、熱可塑性樹脂組成物３の
内部で均一に分散されたものにすることができる。

【００６０】このようにして弾丸が形成されたあと、拳
銃等によって発射されるに際し、弾丸の銃身内通過時の
螺旋による回転性を向上させるために、弾丸素材に表面
処理を施すものである。 表面処理としては、金属めっ
き，樹脂コーティング，二硫化モリブデンコーティング
などがある。 金属めっきとしては添加剤に炭酸カルシ
ウムを混ぜておくものである。

【００６１】炭酸カルシウムは、粒度１０μｍ、好まし
くは０．１〜５μｍ、さらに好ましくは約３μｍ前後の
ものを１〜３０質量％混合して均一に分散させ、これを
弾丸に成形後、強酸水溶液に浸潰して、表面に存在する
炭酸カルシウム粒子を溶解させる。 次にこれを分解し
て金属（好ましくは銅）を析出させ得る金属塩水溶液に
浸潰し、表面にいわゆる化学金属めっき層（銅めっき
層）を形成させる。

【００６２】この金属（銅）めっき層を陽極とし、電解
めっき層となる金属（銅）を陰極とし、当該金属（銅）
塩の水溶性を媒体として電気分解を行い、上記化学金属
（銅）めっき上に金属（銅）の電解めっき層を形成させ
る。 さらにこの電解めっき層を陽極とし、上記第１層
の電気めっき層上に被覆する金属（例えばクロム）を陰
極と、当該第２層目で構成される金属（例えばクロム）
塩の水溶性を媒体として電気分解を行い、第２層目の電
気めっき層を得る。 アルミニウムめっきも同様の手法
によって行うことができる。

【００６３】また、他方の樹脂コーティング剤として
は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や、テト
ラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）な
どのフッ素系樹脂コーティング剤が利用できる。 これ
らの樹脂コーティング剤の溶液を吹き付けによってコー
ティングするものである。 ポリテトラフルオロエチレ
ン（ＰＴＦＥ）では弾丸素材に吹き付けたあと、例え
ば、常温で６０分間放置することにより硬化する膜厚は
３〜１５μｍである。 また、樹脂コーティングとして
のアイオノマコーティングは、アイオノマレジンの溶液
に弾丸を浸潰してコーティングするものである。 或い
はまた、二硫化モリブデンコーティングは、二硫化モリ
ブデンの粉末を弾丸に吹き付けたあと、例えば４０℃で
３０分間放置することによって硬化し、膜厚は５〜１０
μｍである。

【００６４】このようにして弾丸素材を組成して弾丸に
成形した後、弾丸表面にめっき、またはコーティングを
施した９ｍｍ拳銃弾丸について試験した。 その比重
は、４／８／１１．３の三種類で、それぞれにポリプロ
ピレン（ＰＰ），ステンレス鋼（ＳＵＳ），タングステ
ン（Ｗ）を選択して混合し、カップリング剤，ｎ−プロ
ピルアルコール，フタル酸ジオクチル（可塑剤），炭酸
カルシウムを含む添加物を適宜加えた弾丸素材を組成
し、９ｍｍ拳銃弾丸に形成した後、表面処理をした。

【００６５】なお、金属めっきは、銅めっき（Ｃｕめっ
き），アルミニウムめっき（Ａｌめっき）を選択した
が、クロムめっきも適用できる。 また、樹脂コーティ
ングは、アイオノマコーティングを選択したが、ポリテ
トラフルオロエチレンも適用できる。 この他に、二硫
化モリブデンコーティングの表面処理を選択した。 こ
れの混合比率は以下のとおりであって、さらにこれらを
一表にして表２に示す。ただし、比重調整物質（重金
属）、ポリマ樹脂以外の添加物は、外割りの混合比率で
ある。

【００６６】 （１）比重４の弾丸を組成する混合比率（単位；質量％） ◇比重調整物質 ＳＵＳ ８６．５ ◇ポリマ樹脂 ＰＰ １３．５ ◇添加物・・・カップリング剤 ＳＵＳ×１ ｎ−プロピルアルコール（溶液）ＳＵＳ×１０ 炭酸カルシウム 弾丸素材全体×２

【００６７】 （２）比重８の弾丸を組成する混合比率（単位；質量％） ◇比重調整物質 Ｗ ９２．７ ◇ポリマ樹脂 ＰＰ ７．３ ◇添加物・・・カップリング剤 Ｗ×０．３５ ｎ−プロピルアルコール（溶液） Ｗ×４ フタル酸ジオクチル（可塑剤） ＰＰ×３ 炭酸カルシウム 弾丸素材全体×２

【００６８】 （３）比重１１．３の弾丸を組成する混合比率（単位；質量％） ◇比重調整物質 Ｗ ９６．５ ◇ポリマ樹脂 ＰＰ ３．５ ◇添加物・・・カップリング剤 Ｗ×０．３５ ｎ−プロピルアルコール（溶液） Ｗ×５ フタル酸ジオクチル（可塑剤） ＰＰ×１２．５ 炭酸カルシウム 弾丸素材全体×２

【００６９】

【表２】

【００７０】なお、表２の各添加物は外割りの混合比率
であって、各混合比率の基準は以下のとおりである。
すなわち、カップリング剤，ｎ−プロピルアルコール
は、比重調整物質に対する質量％である。 フタル酸ジ
オクチル（ＤＯＰ）は、ポリプロピレン（ＰＰ）に対す
る質量％である。 また、炭酸カルシウムは、弾丸素材
全体に対する質量％である。

【００７１】この比重４／８／１１．３に数種類の表面
処理を施した弾丸について実射を行った。 実射試験の
結果は表３に示すとおりである。

【００７２】

【表３】

【００７３】なお、発射薬量は、０．１５ｇと０．２０
ｇとの二種類とした。 命中度は１射群１０発×３的の
平均半径の平均値を表す。 命中精度の求め方は、銃口
から２５ｍ点の標的位置において図３に示すように標的
（Ｃ点）からの距離Ｚの平均半径ＭＲ＝ΣＺ／Ｎ、（但
しＮは弾痕数）で求めてＭＲ値で評価した。 ＭＲ値の
低いほうが命中精度が高い。 拳銃弾の命中精度はＭＲ
値が３０ｍｍ以下が実用可能である。 飛翔性は、標的
紙の弾痕状態で判断した。 横転弾とは標的紙に弾丸が
弾丸先端部から垂直に当たっておらず、弾丸軸がずれて
斜めに当たったり、完全に横向きに当たった場合とし
た。

【００７４】〔結果への考察〕比重４／８／１１．３で
それぞれ表面処理を施さなかった４Ａ，８Ａ，１１Ａ
は、命中精度がＭＲ値３０ｍｍを超え性能上問題があ
る。 さらに飛翔性においても横転弾が目立ち、特に発
射薬量の多い場合に顕著である。 銃口の螺旋とのなじ
みが良くないことに起因するものと考えられる。 比重
４／８／１１．３の銅めっき（Ｃｕめっき），アルミニ
ウムめっき（Ａｌめっき），アイオノマコーティング，
二硫化モリブデンコーティングの表面処理を施したもの
は、表面の性質が改善され螺旋とのなじみがよく、螺旋
に沿って回転する回転性が向上して弾道が安定し、すべ
ての弾丸の命中精度並びに飛翔性において良好な結果が
得られ、実用上全く問題のない成績であった。

【００７５】

【発明の効果】上述のとおりであるので本発明は以下の
効果を奏する。

【００７６】請求項１の発明によれば、ポリマ樹脂は耐
蝕性に優れているので、本発明による弾丸を長期間貯蔵
しておいても変質することがない。 また、重金属を混
合することで、従来の鉛を使用した弾丸と、同等の比重
または小さい比重で弾丸素材を組成できるので、鉛を使
用した弾丸と同等の威力特性や低威力特性の弾丸を選択
的に構成できる。 そして、この発明による弾丸は、鉛
を使用しないので無毒で、環境や動物に悪影響を及ぼさ
ない効果を奏する。

【００７７】また、請求項２の発明によれば、生分解性
添加物は熱可塑性樹脂組成物を自然分解させるので、発
射された弾丸が土中や水中に放置されても、微生物等に
より分解されて環境を汚染しない効果を奏する。

【００７８】また、請求項３の発明によれば、エラスト
マは室温でゴム弾性を示すので弾丸の弾性を高める作用
をし、その混合比率を加減することによって目的に適合
した跳飛特性の弾丸素材を組成することができる。 す
なわち、エラストマの混合比率を高くして低跳飛弾丸ま
たは無跳飛弾丸にしたり、混合比率を低くして高跳飛弾
丸にすることで、様々な使用目的の弾丸にすることがで
きる。 また、エラストマの混合比率を低くして他の物
質との混合比率を選択することによって、目的に適合し
た破壊特性にすることができる。

【００７９】また、請求項４の発明によれば、重金属
は、その粉粒径が１〜３μｍの小粉粒径重金属と、３０
〜１５０μｍの大粉粒径重金属とを混在させることで混
練抵抗を低くして、成形機などのスクリューが破損する
ことや、熱可塑性樹脂組成物との剥離を防止することが
できるので、生産性の向上を図ることができる。 ま
た、小粉粒径重金属の粉粒径を１〜３μｍにしたので、
作業中に粉塵が飛散することを防止できて、作業環境の
改善や製造コストの低減を図ることができる。 また、
大粉粒径重金属の粉粒径を３０〜１５０μｍにしたの
で、弾丸の割れや強度不足がなく、弾丸の表面を滑らか
に形成できることで、弾丸の強度や表面粗さなどの品質
を維持することができる。

【００８０】また、請求項５の発明によれば、重金属の
材質は、タングステン，ステンレス鋼，鉄，銅またはア
ルミニウムなど各種の重金属を適宜選択して配合するよ
うにしたので、各々の混合比率を加減することで比重を
調整し、目的に適合した威力特性の弾丸を広範囲に製造
することができる。

【００８１】また、請求項６の発明によれば、成形後の
弾丸の表面は、金属めっき，樹脂コーティング，二硫化
モリブデンコーティングなどの表面処理をするようにし
たので、螺旋を刻設した銃身内を通過させて発射する際
に、その螺旋によって回転される弾丸の回転特性を向上
させる作用をし、少なくとも、従来の普通弾丸と同等の
命中精度を維持することができる。

【００８２】また、請求項７の発明によれば、弾丸素材
は、熱可塑性樹脂組成物と粉粒状のガラスとを混合する
ようにしたので、特に、比重が小さい低威力特性の弾丸
を容易に製造することができる。

【００８３】また、請求項８の発明によれば、弾丸素材
は、熱可塑性樹脂組成物と粉粒状の重金属およびガラス
とを混合するようにしたので、比重が高い重金属と比重
が低いガラスとの混合比率を加減して比重を調整するこ
とで、広い範囲の威力特性に適合した弾丸を製造するこ
とができる。

【００８４】また、請求項９の発明によれば、所定形状
に形成された後の弾丸の比重は、２〜１３．５にしたの
で、比重が小さい低威力特性の弾丸や、比重が大きい高
威力特性の弾丸、または、これらの中間威力特性の弾丸
を使用目的によって、広範囲に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術に係る鉛の弾芯と被甲とで構成する弾
丸の説明図であって、その半裁断面図である。

【図２】本発明に係る熱可塑性樹脂組成物と重金属とで
構成し、被甲は有しない弾丸の説明図であって、その半
裁断面図である。

【図３】命中精度の求め方を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 弾芯 ２ 被甲 ３ 熱可塑性樹脂組成物 ４ 大粉粒径重金属 ５ 小粉粒径重金属

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１１月１５日（２０００．１１．
１５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】しかしながら、普通弾丸の威力特性は、鉛
（弾芯１）の比重が１１．３であることから、強威力で
ある点では優れているが、低威力が要求される場合には
欠点となる。 しかも弾芯１が鉛の単一組成であるた
め、目的に適合した比重の威力特性に調整することがで
きないという問題がある。 また、弾丸自身の破壊特性
は、難破壊性である点では優れている反面において、易
破壊性が要求される場合には欠点となるという問題があ
る。 また、発射された弾丸の跳飛特性は、被甲２で覆
われた弾丸では跳飛性が高く、被甲がない鉛のみの弾丸
では跳飛特性は低くなるが、所定の回転特性を得られに
くく、飛翔性が低下する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】また、請求項５に係る発明の前記重金属の
材質は、タングステン，ステンレス鋼，鉄，銅またはア
ルミニウムのいずれか、若しくはこれらを組み合わせる
ようにしたものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】この請求項５に係る発明によれば、重金属
の材質は、タングステン，ステンレス鋼，鉄，銅または
アルミニウムのいずれか、若しくはこれらを組み合わせ
るようにしたので、弾丸の比重を小さなものから、大き
なものまで適宜選択することができる。 すなわち、各
々の混合比率を加減することで、弾丸の比重を大きくし
て高威力にしたり、比重を小さくして低威力にしたりし
て、目的に適合した威力特性に調整することができる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５２】次に、上述した樹脂ペレットとは別工程に
おいて、例えばタングステンの大粉粒径重金属４と小粉
粒径重金属５とを適宜選択した割合で混合した重金属
と、重金属の表面とポリマ樹脂の分子との界面接着性を
向上させるチタン系のカップリング剤とを混合する。
具体的には、チタン系カップリング剤をｎ−プロピルア
ルコールにて温度５０℃で１時間程度、攪拌混合するこ
とにより溶かして樹脂ペレットに添加する。 次にこの
重金属にカップリング剤を添加したものを乾燥炉で乾燥
する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６９】

【表２】

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７２】

【表３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 伯竹 千葉県船橋市海神町南１丁目1485番地１ ダイセー工業株式会社内 (72)発明者 北村 勝之 千葉県船橋市海神町南１丁目1485番地１ ダイセー工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4J002 AA01W AB01Y AB04Y AB05Y AC00W AF00Y BB03W BB12W BB23W BC03W BE02Y CD16X CF00W CF03Y CF06W CF07W CH00Y CK02W CK02Y CL00Y CL01W DA077 DA087 DA097 DA117 DC007 DL007 EH076 EH146 EP026 EW046 FA087 FB077 FB087 FB097 FB167 FB267 FD02X FD026 FD20Y

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性のポリマ樹脂に可塑剤を添加し
   た熱可塑性樹脂組成物と、弾丸の比重を調整するための
   粉粒状の重金属と、前記熱可塑性樹脂組成物と前記重金
   属との界面接着性を向上させるためのカップリング剤と
   から弾丸素材を組成し、この弾丸素材を所定形状の弾丸
   に形成するようにしたことを特徴とする小火器用弾丸。
2. 【請求項２】 前記熱可塑性樹脂組成物には、ポリマ樹
   脂を自然分解させるための生分解性添加物を添加するよ
   うにしたことを特徴とする請求項１に記載の小火器用弾
   丸。
3. 【請求項３】 前記熱可塑性樹脂組成物には、弾丸の弾
   性を高めるためのエラストマを添加するようにしたこと
   を特徴とする請求項１または２に記載の小火器用弾丸。
4. 【請求項４】 前記重金属は、その粉粒径が１〜３μｍ
   の小粉粒径重金属と、３０〜１５０μｍの大粉粒径重金
   属とが混在していることを特徴とする請求項１乃至３の
   いずれか１項に記載の小火器用弾丸。
5. 【請求項５】 前記重金属の材質は、タングステン，ス
   テンレス鋼，鉄，銅またはアルミニウムのいずれか、若
   しくはこれらを組み合わせるようにしたことを特徴とす
   る請求項１乃至４のいずれか１項に記載の小火器用弾
   丸。
6. 【請求項６】 前記所定形状に形成された後の弾丸の表
   面は、金属めっき，樹脂コーティングまたは二硫化モリ
   ブデンコーティングの表面処理をするようにしたことを
   特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の小火
   器用弾丸。
7. 【請求項７】 前記弾丸素材は、粉粒状の重金属に置き
   替えて、粉粒状のガラスにしたことを特徴とする請求項
   １乃至６のいずれか１項に記載の小火器用弾丸。
8. 【請求項８】 前記ガラスには、前記重金属を混在する
   ようにしたことを特徴とする請求項７に記載の小火器用
   弾丸。
9. 【請求項９】 前記所定形状に形成された後の弾丸の比
   重は、２〜１３．５であるようにしたことを特徴とする
   請求項１乃至８のいずれか１項に記載の小火器用弾丸。