JP2007522423A - 自己修復弾丸 - Google Patents

Abstract

本発明は自己修復弾丸、すなわち、環境的修復用弾丸、スラグ、散弾、ミサイル、または他の弾道学的弾丸を提供する。環境的修復剤（例えば、カルシウムまたはマグネシウム硫化物、燐酸塩、または同様な材料）は好まれるものとして、水溶性または生物分解性重合体との組合せで、従来の弾丸の被膜として作用し、それらを水溶しにくいもの、したがって、腐食しにくいものにする。本発明はまた、自己修復弾丸、及び環境的修復用ターゲットの製造方法、及び使用済みの弾薬で汚染された領域を修復するための方法を提供する。

Description

本発明は弾道学的弾丸及びそれらの環境上の修復（または、環境上の改善）並びに関連する製品及び材料に関する。

鉛の水に対する溶解性（鉛溶解性）は周知の現象である。軟水中の純粋な鉛は数日から数週間のうちにｐＨ７.５で０.７５ｍｇ/リットル以上の溶性の鉛のレベルの濃度を生ずるだろう（図１参照）。鉛−アンチモン合金は、合金中の鉛及びアンチモンの存在によるレドックス反応によってより速い比率で溶解し、溶性の鉛のより高いレベルに達するだろう（図２参照）。

鉛−アンチモン合金は弾丸や散弾等の弾道学的な用途で広く利用されている。そのような鉛合金は全世界で年間２００,０００〜３００,０００トンの範囲で使用されている。射撃場等で弾丸や散弾が発射されると、それらは悪条件下で、集中した領域において、鉛−アンチモン合金の溶解及び腐食を介して重大な汚染を生じる可能性がある。これらの汚染の除去は大きな費用を要する。（環境の）修復または改善はそれらの領域全体の酸洗浄や修復用の薬剤の適用を必要とする。

これらの汚染を防ぐために、鉛弾薬製品の金属表面に不浸透性の不活性バリヤーで被膜し、溶解及び腐食に対するバリヤーを与える試みがなされている。しかしながら、この方法に対する問題点は、弾薬弾丸が発射されたときに、発射自体の行為、銃身の摩擦、他の弾丸との衝突、及びターゲットや地面との衝撃が被膜に損傷を与えるということである。そのような損傷は被膜の保全性を除去し、鉛が溶解及び汚染するための経路を与えてしまう。したがって、そのようなバリヤー環境にとって有利なものではない。

鉛に加え、他の金属、それらの合金、及びそれらの合成物も弾道学的弾丸として使用されており、それらはアンチモン、ビスマス、クロミウム、コバルト、銅、劣化ウラン（ＤＵ）、タンタル、錫、タングステン、及びニッケルを含む。また、繊維、小片、及び（または）薄片の形状の特定の重金属及びそれらの合金も潜在的なミサイルのターゲットを不明瞭にするための、または到来するミサイルを逸らせるためのチャフ弾丸（chaff round）または「レーダーフレア（radar flare）」として弾道学的砲弾として使用されている。したがって、本願において用語「弾丸」は爆発性の装置または他の物理的または機械的な推力によって推進される弾丸、散弾、ペレット、スラグ、シェル、ミサイル、繊維、及び薄膜を含む、多様な物理的形状の物体を意味する。

鉛弾丸と同様に、他のほとんどの金属製弾丸及び（または）それらの腐食産物は潜在的に人体や環境に対して有害である。

・銅及びそれの塩は毒性と見なされることが多く、それらの特定の合成物はSARA313登録材料である。
・ビスマスはアルツハイマー状の痴呆に関連がある。
・劣化ウラン（ＤＵ）は少なくとも鉛と同程度に毒性であり、突然変異誘発性及び遺伝性毒性があることが示されている。
・純粋な錫は通常、人体に対して無害である。しかしながら、それは環境中の微生物に対して毒性を有する。弾道の錫は発射時における灰色錫から白色錫への潜在的な変換のために、通常、アンチモンまたはビスマス等の他の金属との合金として使用される。純錫のこの現象は銃身の閉塞の危険性を生ずる。弾道の合金の錫はビスマス及びアンチモンの合成物を解放するためにレドックス腐食する可能性がある。
・「重鉄」または「重金属タングステン合金（ＨＭＴＡ）」と呼ばれるタングステン−ニッケル−鉄合金及びその合成物は酸化物及び塩を解放するために酸素化条件で腐食する可能性がある。さらに、最近の研究によると、ＨＭＴＡは遺伝性毒性及び突然変異誘発性を呈することが示されている。それらの低溶解性にもかかわらず、タングステンカーバイドでさえ生物学的利用可能であることが示されている。タングステンは「生殖影響物」として知られており、タングステンナイロン合成物の残留物は特定の地下水の条件において溶解性であることが示されており、それの潜在的な生物学的利用能を増大させている。さらに、タングステンは環境毒性であることが示されている。
・微粒なニッケル及びそれの特定の合成物は発癌性であることが知られている。そのような材料は低価格の軟鋼及び軟鉄散弾の腐食によって解放される可能性がある。
・アンチモンは毒性を有することが知られており、規制されている材料である。

したがって、鉛から作製されているか他の材料から作製されているかにかかわらず、環境的に自己修復的または自己改善的な弾薬及び弾丸の大きな必要性が存在する。

本発明は自己修復弾丸または自己改善弾丸を提供する。本発明の１つの側面において、従来の金属性の弾丸、散弾、ペレット、スラグ、シェル、繊維、薄膜、ミサイル等は好まれるものとしてバインダ、すなわち、高分子マトリックスの形式の修復用薬剤でその全体が、または部分的に被膜（または、他の適当な処理を施される）。バインダは通常、水溶性及び（または）生物分解性である。（いくつかの場合において、環境的修復剤と呼ばれる）修復剤は弾丸材料の水溶性を減少または防止する、または、それらを弾丸が着地した場所の付近に留める能力を有し、それによって金属の環境への浸出を減少させる１つまたは複数の材料を含む。修復剤の部分的なリストはカルシウム及びマグネシウムの硫化物、酸化物、及び燐酸塩を含む。修復剤の慎重な選択により、本発明は（鉛だけではなく）弾丸の全ての材料を自己修復性にするという長所を与える。

本発明はまた、自己修復弾丸の製造方法を提供し、それは金属製弾丸をバインダ重合体及び修復剤の有機溶剤溶液（または、他のマトリックス）で被膜すること（または、他の適当な処理を施すこと）；及び、被膜された物品を乾燥させることを含む。本発明の方法において、タンブルローリング（tumble rolling）等の技術が利用されてもよい。１つの実施例において、弾丸は過剰な修復剤で被膜または処理され、それによって、汚染された領域への自己修復弾丸の反復的な射撃を介した汚染された領域の潜在的な「射撃洗浄」という長所を提供する。

本発明のもう１つの側面において、本発明はクレーピジョン等の自己修復用ターゲットを提供し、それはターゲットの全体または一部に被膜されたまたは適用された修復剤を含む。結果として生ずるターゲットは射撃場等の汚染された領域の「射撃洗浄」によって汚染された領域を洗浄するために使用することができる。

本発明は付随する図面とともに以下の詳細な説明を読むことによってより明白になるだろう。

本発明に従うと、本発明は自己修復弾丸または自己改善弾丸を提供する。１つの実施例において、一連の弾薬または他の弾丸に修復剤を含む徐放性の被膜が適用または被膜され、それらの被膜された物品を環境的に自己修復的または自己改善的なものにする。米国特許出願No.09/072,771及びNo.09/646,544（これらの出願はその全文が参照として本願に取り込まれる）に詳細が示されている一体型固着システム（「ＩＦＳ（Integrated Fixation Systems）」）の原理を鉛製または他の金属製の弾薬または弾丸に適用することにより、鉛製または他の金属製の弾薬または弾丸が廃棄または発射される前に事前処理され、それによって射撃場や他の場所の定期的な鉛の排除の不便性を排除し、（環境的）修復の実質的な費用を排除または減少させる。使用済みの弾丸が落下していない場所の領域を処理する必要がなく、必要とされる試薬は最小である。

弾丸の金属は不動態化されるか、通常よりも水に溶け難い状態にされるので、本発明に従った自己修復弾丸は金属を環境に浸出させる可能性が最小になる。弾丸は射撃後であっても、それに形成された不動態化被膜によって保護される。本発明は弾丸、散弾、ペレット、スラグ、シェル、繊維、薄膜（チャフ）、またはミサイル等の多様な金属製弾丸に作用するように設計されている。弾丸は純粋な金属、１つまたは複数の不純物を含む金属、合金、金属−金属合成物、金属−非金属合成物、または金属含有または金属製物質であってもよい。弾丸は金属製物質の結合物から作製されてもよい。（制限ではないが）弾薬及び他の弾丸の製造で使用される金属要素のリストはアンチモン、ビスマス、クロミウム、コバルト、銅、ニッケル、錫、タングステン、タンタル、及びウラニウムを含む。もう１つの例は（通常、鋼鉄ジャケット（または、鋼鉄被覆）の形式である）鉄である。

１つの実施例において、（いくつかの場合において、「一体型固着システム」または「ＩＦＳ」被膜と呼ばれる）表面被膜はバインダ、すなわち、高分子マトリックスとして保持される修復剤を含む。被膜は重合体を有機溶剤で溶解し、修復剤を添加し、弾丸を被膜し、そして弾丸を乾燥させることによって準備または作製される。いくつかの実施例において、金属製弾丸の表面は被膜と金属との間の結合を改善させるために、一体型固着システムによって被膜される前に、物理的または化学的に刻みをつける、エッチングする、または他の処理を施すことによって処理されてもよい。結果として生じた自己修復弾丸は、それに被膜された一体型固着システムを有する金属製弾丸として特長付けることができ、そこにおいて、金属製弾丸は一体型固着システムと金属製弾丸の間の強力な接着力を促進するための表面を有する。

（制限ではないが）バインダ重合体の例はアクリル性酸共重合体；エステル（例えば、酢酸ビニル）、アミド（例えば、アクリルアミド）、及び（または）ビニルアルコールの共重合体；ポリエチレングリコール及びグリコールの共重合体；水和可能なセルロース合成物；及びそれらの材料のカルボキシル化された共重合体を含む。より一般的には、バインダ重合体は鉛または他の重金属に接着し、水による溶解または分解によって修復剤を解放する能力を有する、被膜可能な水溶性または生物分解性の重合体である。好まれる重合体は中性、直鎖、かつ非毒性（哺乳動物におけるＬＤ₅₀が５,０００ｍｇ/Ｋｇ未満）の重合体である。多様なアクリル性共重合体はCiba-Geigy、Harco、及びYule-Catto等の供給者から入手可能である。

好まれるバインダ重合体はアクリル酸及びアクリル酸エステルの、カチオンキャップされた（cation-capped）共重合体を含む。例えば、アクリル酸及びアクリル酸メチルの共重合体が用意され、ヒドロキシアルキルアミン、例えばトリエタノールアミン（「トリス」）と反応させられてもよい。そのような重合体の１つはｘ：ｙのモル比が約８７：１３であるポリ［（アクリル酸メチル）ｘ（トリスキャップされたアクリル酸）ｙ］である。過度のトリスが使用される場合、それは可塑化効果を有し、被膜される鉛の表面の条件を促進する。すなわち、それは表面の部分的な加水分解（腐食）を促進する。このことから、水素結合が可能な共重合体（例えば、カルボキシル化及び（または）ヒドロキシル化された重合体）が金属の表面により強く結合するだろうことが判るだろう。

バインダ重合体として使用に適してもう１つの共重合体はｘ：ｙの比が約９４：６のポリ［（酢酸ビニル）ｘ（トリスキャップされたアクリル酸）ｙ］である。

上述の２つの場合の各々において、共重合体の単量体反復単位の数（ｘ＋ｙの和）は通常、約２５０〜１５００の範囲である。

１つの実施例において、バインダ重合体は金属製弾丸または他の弾丸に適用されたときに、少なくとも適用される金属と同程度の可撓性にされるマトリックスを形成し、内側の金属製弾丸または他の弾丸の環境的な自己修復を促進する。この可撓性は、例えば、重合体のペンダント部分（pendant moiety）による内的な可塑化、またはマトリックスへの可塑剤の外的な添加によって誘発される。（制限ではないが）可塑剤のリストはアルコール、アミン、エーテル、エステル、及びそれらの共合成物を含む。

バインダ重合体は好まれるものとして、哺乳動物に対して低い毒性または毒性の実質的に無い有機溶剤で溶解される。（制限ではないが）溶剤の例はエステル、アルコール、及びエーテル（例えば、ペンキやインクで使用される溶剤）を含む。溶剤の特定の例は酢酸エチル及びプロパノール（例えば、プロパン−２−オール）を含む。理想的には、溶剤（または、溶剤の混合物）は乾燥時に良質の薄膜形成を促進し、被膜された物品の粘性（または、タック）を最小にする。選択的に、被膜された物品の結果的な粘性を低下させるためにエタン、プロパン、及びブタン等のメトキシ、エトキシ、及び（または）ヒドロキシ、及び他の粘着防止剤等の添加物が加えられてもよい。

重合体溶液は１つまたは複数の修復剤、すなわち、有毒な金属イオンの溶解性を減少させ、及び（または）潜在的に水溶性の重金属が可溶性になることを防止するために水溶性の重金属に作用する能力を有する（複合または単体の）薬剤と結合される。好まれるものとして、修復剤は重金属の水溶性を法令、例えば、Ｕ.Ｓ.−Ｕ.Ｔ.Ｓ（Universal Treatment Standards）の規定等で許可されている量未満に減少させる能力を有する。

（制限ではないが）修復剤の例はカルシウム（または、マグネシウム）硫化物、燐酸塩、水酸化物、炭酸塩、酸化物、または燐灰石；燐酸塩水素二カルシウム；燐酸二水素カルシウム；重過燐酸石灰；苦灰石；燐酸；及び（または）前述の薬剤のカルシウム−マグネシウム付加生成物の１つまたは複数を含む。「重過燐酸石灰（ＴＳＰ）」はＣａ（Ｈ₂ＰＯ₄）₂・Ｈ₂Ｏ（ＣＡＳ No.65996-95-4）である。理想的には、修復剤は任意の弾丸中の全ての金属に作用するように選択される。すなわち、鉛を修復するためには燐酸塩だけを使用すればよいが、それらは砒素やアンチモン等の鉛の一般的な添加物に対して作用しない。しかしながら、硫化カルシウム及び炭酸カルシウム及び（または）酸化カルシウム及び（または）水酸化カルシウム（消石灰）と組み合わされた燐酸塩は劣化ウラニウムを含む、第III族及びそれ以上の実質的に全ての金属を修復する能力を有するだろう。

好まれる修復剤はMolecular Bonding System（Solucorp Industriesから入手可能なＭＢＳ（登録商標）ブランドの修復剤）である。例えば、ＭＢＳ３.１（登録商標）は技術等級の硫化カルシウム、炭酸カルシウム、及び重過燐酸石灰の３:２:１重量対重量（ｗ/ｗ）の粉末混合物である。また、ＭＢＳ２.１（登録商標）は被膜された弾丸の密度に不都合な影響を与えないという長所を有する。

使用される修復剤の量は弾丸の金属を不動態化、及び（または）金属の水溶性を低下させるという目的とともに、処理される弾丸の寸法、質量、及び種類に依存し、また、いくつかの実施例においては、弾丸が使用される可能性が高い場所の環境に依存する。また、いくつかの実施例においては、過剰な修復剤が使用されてもよい。結果として生ずる処理された弾丸は射撃場等の汚染された領域を「射撃洗浄」するために使用することができる。環境的に修復を行う弾薬をそれらの領域に反復的に射撃することによってそれらの領域に既に存在する重金属汚染を処理することができる。すなわち、本発明はまた、使用済みの弾薬で汚染された領域を修復または改善するための方法を提供し、それは好まれるものとして過剰な１つまたは複数の修復剤を含む自己修復弾薬でその領域を射撃洗浄することを含む。

本発明の１つの実施例において、環境的自己修復弾丸または他の金属弾丸は金属の物品をバインダ重合体の有機溶剤溶液（または他のマトリックス）及び修復剤で被膜し（または、コーティングし）、その後に溶液を除去するために被膜（または、コーティング）された物品を乾燥させることによって作製される。（制限ではないが）適当な被膜技術の例は「タンブルローリング（tumble rolling）」である。被膜される物品（例えば、鉛のスラグまたは散弾）は均等に被膜されるまでバインダ−修復剤溶液内で転がされ、その後に、（火の危険性を最小にするように注意しながら）溶液を蒸発または他の除去方法で除去する。選択的に、蒸発される溶液は燃焼されてもよいし、または好まれるものとして、凝縮及び再利用されてもよい。選択的に、過度の静電気の形成に対する予防措置が取られてもよい。選択的に、物品は乾燥時に精密、平滑、光沢、黒色の仕上げを与えるために「過剰なローリング」がなされてもよい。（これは特に、消費者に親しみのある外観を維持することが望まれる散弾や他の弾薬に対して適しているが、その後に銅ジャケット（または、銅被覆）がなされる、または他の手段によって視覚不能となるスラグ等に対しては不必要である。）

図３は（制限ではないが）本発明に従って作製された銅被覆鉛−アンチモン合金弾丸の例を示している。弾丸（１０）はＩＦＳ被膜（１４）で被膜された鉛合金コア（１２）を含む。スラグの先端には鋼鉄製貫通先端（１６）が配置されている。図示されていないが、貫通先端もスラグと同様にＩＦＳ被膜で被膜されてもよい。スラグ−先端結合物は銅ジャケット（１８）によって被われている。

この分野でスエージ加工及び弾薬を製造するための他の方法が周知である。鉛合金はワイヤーとして押し出され、そして、それは円筒形の部分またはコアに切り落とされる。これらのコアは（例えば、７.６２ｍｍの弾丸等の場合）プレス機への挿入によって一方の端部が円錐形にされてもよい。（予め形成された）小型の銅製キャップが複数の操作によって銅製の弾丸ジャケット（または、弾丸被覆）としてプレスされる。コアは開いた後方の端部に挿入され、銅製ジャケットの縁は鉛製コアをジャケット内に封止するためにスエージ加工される。弾丸は次に、銃身に一致する正確な寸法を与えるために再プレスされる。

自己修復弾薬の弾丸は（通常の寸法より）僅かに小さい金属製コアを作製し、それをＩＦＳ被膜で被膜し、コア（及び選択的に貫通先端）の周りに銅製ジャケットをスエージ加工することによって製造することができる。１１.３の比重を有する鉛を使用する場合、５％小さい鉛製コアを製造し、それを（約２ｇ/ｃｃの比重を有する）重量比で１％のＩＦＳ被膜で被膜してもよい。被膜されたコアは被膜されていないコアと全く同様な方法でスエージ加工され、被膜されていないスラグより２〜３％軽い重量の被覆されたスラグが産出される。この重量の差は通常の製造変量以内である。５.５６ｍｍのＭ−１６弾丸の場合、コアの前の銅製ジャケットに鋼鉄製の貫通先端が付加される。

本発明は弾丸の寸法による制限を受けないという長所を有する。すなわち、本発明は９ｍｍ以上の口径を含む全ての口径の弾丸に適用することができる。これに対し、タングステン−ナイロンマトリックス等の、非毒性の代用物であると称されている従来の同様な大型の口径の弾丸は物理的に不安定かつ砕けやすい状態になる可能性があり、発射時に崩壊しやすい状態となるという潜在的な危険性を有する。さらに、本発明は不都合な化学反応を介した弾丸の長期的な物理的保全性に影響を与えない。一方、従来の他の非毒性金属代用物は格納中に（１）銅−鉄及びタングステン−鋼鉄の成分で起きるような、不適合な金属成分の間の不都合なレドックス反応の作用を介して、及び（または）（２）タングステン−重合体合成物で起きるような、微細に分散された特定の金属への重合体の近接によって加速される可能性がある、（プラスチックの癌として知られる）重合体成分の熱−化学酸化分解を介した劣化の作用を介して砕けやすくなる可能性がある。

本発明はまた、被膜が金属のコアを完全に包み込むことを必要としない。使用済みの弾丸の閉じ込めは発射後に、被膜の水和及び修復剤の放出を介して達成され、それは有害でない可溶性の鉛を与え、潜在的な汚染物品の表面上に安定した腐食産物を生成する。

本発明のもう１つの実施例において、金属製の物品は金属表面の部分的な不動態化（腐食）を促進するために、重合体の適用時に、表面調節剤によって事前処理または共同処理され、それによって重合体マトリックスと金属表面との間の強力な接着が助長される。（制限ではないが）これらの薬剤のリストはアミン及びそれらの共合成物、例えば、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、関連する有機トリアミン、ジアミン、アルキルまたはアリルアミン、及び前述の合成物の塩を含む。

（制限ではないが）以下は本発明の例である。

（例１） 表面被膜は（ａ）ポリ［（アクリル酸メチル）ｘ（トリスキャップされたアクリル酸）ｙ］］（ここで、ｘ：ｙは約８７：１３）を含む線状共重合体（１００重量部（ｐｂｗ））、（ｂ）酢酸エチル（１００ｐｂｗ）、及びプロパン−２−オール（１００ｐｂｗ）の溶液の形成によって準備される。この被膜は被膜された金属物品に対して水分に対する耐性を与えるが、数時間以上の水への浸漬で容易に水和し、数日から数週間で崩壊及び溶解する。この被膜は溶性のアクリル性重合体であるので、本質的に生物分解性である。

重合体溶液はＩＦＳ被膜を形成するためにSolucorp Industriesから入手可能なMolecular Bonding System３.１(登録商標)（技術等級の硫化カルシウム、炭酸カルシウム、及び重過燐酸石灰の３:２:１重量対重量の混合物（２００ｐｂｗ））及び付加的な酢酸エチル（３００ｐｂｗ）と組み合わされる。

ＩＦＳ被膜はタンブルローリング技術により１％の重量比（乾燥重量）の濃度で米国No.８鉛−１.２５％アンチモン合金散弾に適用され、その後、溶液が蒸発させられる。

本発明は既存のスエージ加工弾丸製造工程からの実質的な変更を必要とせずに、鉛弾丸スラグ、例えば、５.５６ｍｍまたは７.６２ｍｍ以上の口径のスラグコアが同様に被膜、被覆、及び（または）追加的な処理を施されることを可能にする。

出願人は例１に従って準備された、ＩＦＳ被膜された散弾を１２ゲージカートリッジに装填し、発射した。発射後の散弾を回収し、銃身の摩擦及びペレットの飛行中の衝撃及び弾道ターゲットとの衝撃による表面破壊の傷を調べた。被膜は弾丸がどのような形状を呈していても、金属への接着が射撃の過程の摩擦によって容易に剥離しないこと、及び鉛パレットの表面上に可撓制が残っていることの両方の特質を有していた。この特質は、弾丸製造で使用される従来のスエージ加工処理中であっても被膜が鉛スラグまたは他の弾丸に対して密接で安定した接触状態を維持することを可能にするだろう。視覚による検査の結果、回収された散弾の被膜はその表面領域の約５％で崩壊していると判断された。

散弾の弾道特性は１８ｍ（２５ヤード）及び３７ｍ（４０ヤード）で評価され、その広がりは同一の条件で被膜されていない散弾パレットのものと実質的に変わらず、ＩＦＳ被膜の適用によって与えられた散弾の密度が３.５％だけ減少していることが判明した。

射撃後の散弾は１００部の水に対して１０部の散弾の比率で水に浸され、被膜が数日間で顕著に分解し、有効な修復剤を放出した。散弾は潜在的に溶性の鉛の表面を呈した後、鉛散弾の表面全体を被う腐食産物で黒色になった。溶性の銅は長時間にわたって観測され、１００日の浸出の後であっても、浸出は通常の検出レベル（９０％の確かさで、０.０１０ｍｇ/リットル）以下であることが観測された。比較となるＵＳ−ＵＴＳの鉛の制限値は１日の浸出の後に０.７５ｍｇ/リットルである。ここで重要なことは、浸出が発射処理後に形成された、安定した耐腐食被膜によって食い止められているということである。

比較となる浸出の結果は表１に要約されている。温帯地方の約１０,０００年、及び熱帯地方の１,０００年以上の予想される鉛散弾の腐食速度は文献等を参照している。（例えば、「Contamination at Shooting Ranges」Corrine Rooney著、Lincoln大学、Soil Plant and Ecological Sciences科、http://www.lead.org.au/fs/shootingranges.pdf参照）本発明人の調査によると、雨による洪水等を考慮すると、純粋の鉛散弾は２１,０００年永続するが、商業的な鉛−１.２５％アンチモン合金散弾は１,２００年程度しか存続しない。これに対し、ＩＦＳ保護された散弾の腐食速度は約１.４９百万年の腐食時間を示しており、ＩＦＳ処理された散弾の環境に対する実質的な利用性を示している。

理論的に導かれるものではないが、重合体マトリックスからの放出後、修復剤は金属スラグまたは他の金属物品を被うセメント状の構造を形成すると考えられており、実質的に「カルコリス（calcolith）」を形成する。本発明は弾薬及び他の弾丸で一般的に使用される金属、合金、及び合成合金の腐食表面を不動態化するために、それらの金属及び合金の溶性を減少させることを目的としている。ここで説明されている一体型固着システム（「ＩＦＳ（Integrated Fixation Systems）」）は軍隊の５.５６ｍｍ弾薬の貫通先端で一般的に使用されているタングステン−ニッケル鋼を含む環境に対して有害な弾薬材料の修復または改善に対して重要な価値を有する。

ＩＦＳ重合体マトリックス及び修復剤として選択される材料は好まれるものとして、低い毒性を有することが知られている、またはそれらの周知の化学的特性から低い毒性であることが正当に予想されるグループから選択される。結果として、ＩＦＳ処理された弾丸の使用や誤用によって偶発的に負傷等をしたときに、それらは負傷をした人及び（または）動物に長期的な毒性を与えないだろう。これは銃によって不幸にも負傷してしまった人や動物に大きな利益を与えるだろう。スラグが身体中に存在する場合、スラグが外科医によって容易に除去可能となるまでスラグを取り除かないことは銃による負傷の外科的処置において一般的なことである。この処置に対する理由は、負傷した被害者に対して弾丸のために（負傷部）をいじくりまわすことは負傷の程度をより大きくする可能性が高いということである。したがって、負傷した人及び（または）動物は比較的長時間彼らの身体内に鉛スラグを保持することが知られている（例えば、第一次世界大戦の場合、最大８０年）。（負傷自体はより大きな問題であるが）スラグまたは榴散弾によって生ずる長期的な毒性は本発明によって大幅に減少することができる。

ここまで、本発明は多様な実施例、図面、及び例とともに説明されてきたが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、過剰な修復剤を被膜することによって汚染された領域を「射撃洗浄」するために弾丸を使用することができることに加え、クレーピジョン等のターゲットとして使用される投射物に本発明の修復剤を適用し、汚染された領域を射撃洗浄することによってその領域を修復するためにそれらを使用することができる。トラップ射撃等の場合は、ターゲットの重要に対する制限はクレーピジョンまたは他のターゲットに適用することができる薬剤の量を制限してもよい。以下の例は本発明の特徴を示している。

（例２） 表面被膜はポリビニルアセテートポリビニルアルコール（ＰＶＡｃ_x−ＰＶＡ_yモル比ｘは６５％以上）にＭＢＳ２．１（登録商標）（Solucorp Industries）の分散を形成することによって準備された。詳細には、２０％重量比のＰＶＡｃ−ＰＶＡ溶液、ＭＢＳ２.１（登録商標）、及び酢酸エチル溶剤の混合物を１:２:１ｐｂｗの比で混合し、結果的な分散の１０グラムがCCI International Ltd.から販売されているもの等の、商業的または生物分解性クレーピジョンの下側に適用された。乾燥後、標準的な寸法のクレーピジョンの重量は１００〜１１０グラムでなければならず、４〜５グラムのＩＦＳ薬剤を保持する。ＩＦＳ薬剤は約２.０〜２.５グラムの溶性の鉛を修復するために、またはより大きな金属性鉛散弾の腐食に対する不動態化をするために生物分解及び（または）風化によって解放（または、放出）されるだろう。上述の分散は大量生産を容易にするためにスプレー可能なペイントに変更または再形成されてもよい。

上述の説明及び例から、本発明が少なくとも１つの環境的修復剤で被膜または処理されたスポーツクレーピジョンを含む環境的修復用ターゲットを提供することは明白であるだろう。好まれるものとして、少なくとも１つの環境的修復剤は重合体バインダによって保持される。本発明はまた、使用済みの弾薬で汚染された領域を修復するための方法を提供し、それは少なくとも１つの環境的修復剤で処理された自己修復弾薬及びスポーツクレーピジョンを使用してその領域を射撃洗浄することを含む。

本発明が付随する請求の範囲によってのみ制限される本発明の範囲から外れることなく、そして本発明の原理から外れることなく多様な変更を加えることができることは当業者にとって明白であるだろう。

１００日間水に浸された９９.９９９％純粋な鉛の２ｍｍの散弾の腐食を示しているグラフである。 １００日間水に浸された米国No.８鉛−２％アンチモン散弾の腐食を示しているグラフである。（注意：この散弾は通常、２％のアンチモンを含むものとして販売されているが、実際には、分析結果として１.２５％含有率（ｗ/ｗ）を示す。） 本発明の１つの実施例に従った、自己修復式の、銅被覆された鉛−アンチモン合金弾丸の概略的な部分断面図である。 １００日間水に浸された、本発明の１つの実施例に従った、自己修復式のNo.８鉛−２％アンチモン散弾の、射撃後の腐食を示しているグラフである。（上述の図２の説明の記述を参照）

符号の説明

１０ 修復用弾丸
１２ 鉛コア
１４ ＩＦＳ被膜
１６ 貫通先端
１８ 銅ジャケット

Claims (20)

1. 自己修復金属弾丸。
2. 弾丸、散弾、ペレット、スラグ、繊維、薄膜、またはミサイルを含む、請求項１に記載の自己修復金属弾丸。
3. 前記金属弾丸が金属、合金、または合成物の１つまたは複数から成る、請求項１に記載の自己修復金属弾丸。
4. 前記金属弾丸が鉛、アンチモン、ビスマス、クロミウム、コバルト、銅、ニッケル、錫、タングステン、タンタル、ウラニウム、鉄、及び前述の金属の１つまたは複数の合金または合成物から成るグループからの１つまたは複数の金属を含む、請求項１に記載の自己修復金属弾丸。
5. 金属弾丸の水溶性を減少させる能力を有する１つまたは複数の合成物を含む環境的修復剤で被膜された金属弾丸を含む、請求項１に記載の自己修復金属弾丸。
6. 金属弾丸及び前記弾丸が発射された後に、それに形成される不動態化被膜を含む、請求項１に記載の自己修復金属弾丸。
7. 一体型固着システムによって被膜された金属弾丸を含む、請求項１に記載の自己修復金属弾丸。
8. 前記一体型固着システムが少なくとも、金属弾丸を形成している金属と同程度の可撓性を有する、請求項７に記載の自己修復金属弾丸。
9. 被膜された一体型固着システムを有する金属弾丸を含み、金属弾丸が前記一体型固着システムと前記金属弾丸の間の強力な接着を促進するために構成された表面を有する、請求項１に記載の自己修復金属弾丸。
10. 金属弾丸を有機溶剤、修復剤、及び水溶性及び（または）生物分解性重合体の混合物でタンブルローリングすること；及び、前記弾丸を乾燥させることを含む、自己修復弾丸の製造方法。
11. 前記有機溶剤が酢酸エチルとプロパノールの混合物を含む、請求項１０に記載の製造方法。
12. 前記重合体がアクリル酸メチルとアクリル酸のトリスキャップされた共重合体を含む、請求項１０に記載の製造方法。
13. 前記修復剤が硫化カルシウム、炭酸カルシウム、及び燐酸カルシウムの３：２：１重量対重量の混合物を含む、請求項１０に記載の製造方法。
14. 前記修復剤がカルシウムまたはマグネシウム硫化物、燐酸塩、水酸化物、炭酸塩、酸化物、または燐灰石；燐酸塩水素二カルシウム；燐酸二水素カルシウム；重過燐酸石灰；苦灰石；燐酸；及び（または）前述の薬剤の混合されたカルシウム−マグネシウム付加生成物の１つまたは複数を含む、請求項１０に記載の製造方法。
15. 使用済みの弾薬で汚染された領域を修復するための方法であって：前記領域を自己修復弾薬で射撃洗浄することを含む方法。
16. 前記自己修復弾薬が過剰な１つまたは複数の修復剤を含む、請求項１５に記載の製造方法。
17. １つまたは複数の修復剤で被膜または処理されたクレーピジョンを利用することをさらに含む、請求項１５に記載の製造方法。
18. 少なくとも１つの環境的修復剤で被膜または処理されたクレーピジョンを含む環境的修復用ターゲット。
19. 前記少なくとも１つの環境的修復剤が重合体バインダに含まれている、請求項１８に記載の環境的修復用ターゲット。
20. 使用済みの弾薬で汚染された領域を修復するための方法であって：前記領域を少なくとも１つの環境的修復剤で処理された自己修復弾薬及びクレーピジョンを使用して射撃洗浄することを含む方法。

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