JPH09504358A - 鉛非含有弾丸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 鉛を含有しない複合材弾丸が、タングステン、炭化タングステン、カルバロイ及びフェロタングステンの群から選ばれる重い成分と、金属合金又はプラスチックの混合物から成る第二の結合剤成分とから成ることを開示する。

Description

【発明の詳細な説明】 鉛非含有弾丸 本発明は概して、発射体(projectiles)に関し、一層詳しくは、鉛を含有しな い発射体に関する。 屋内射撃場に広まっている鉛散弾及び鉛発射体には、健康上かなりの害毒性が あると指摘している医療専門家達がいる。鳥類、特に水鳥による摂取は、野生に おいて問題があると言われてきた。屋内射撃場では、鉛弾丸から気化した鉛によ る鉛蒸気が重要である。また、屋内射撃場のバックストップ(backstops，射的後 方の土盛り）に関連する砂盤(sand traps)に使用された鉛汚染済み砂の処理は、 鉛が有害物質であるため、費用がかかる。前記砂から鉛を再生利用することは、 大抵の射撃場にとっては経済的に実行不可能な計画である。 従って、鉛を含有しない有効な弾丸を製造すべく種々の試みが成されてきた。 同一サイズの弾丸で密度が相違すると、同一パワーの装薬(charges)を使用す れば分かるが、長い射程距離の弾道が相違し、かつ小火器の跳ね返り距離が相違 する結果となる。かかる相違は望ましくない。なぜなら、射撃者は鉛弾丸の弾道 と一致した弾道を持つ必要があり、そうすれば、射撃者はどこに狙いをつけるべ きかとか、鉛弾丸を発砲するときの跳ね返り距離と一致した跳ね返り距離とかが 分かり、そうすれば、発砲するときの「感覚」は鉛弾丸を発砲するときの感覚と 同一となるからである。もし、弾道及び跳ね返り距離におけるかかる相違が十分 大きければ、演習の射程距離で得られた経験によって、現場で鉛弾丸を発砲する ときの精度は改善されるどころかむしろ改悪されるであろう。 無毒性の散弾を製造すべく、種々のアプローチが使用されてきた。米国特許第 4，０２７，５９４号明細書及びその出願人に譲渡された第４，４２８，２９５ 号明細書は、そのような無毒性の散弾を開示する。これらの特許明細書は両方と も、複数の金属粉末で造った散弾を開示する。その散弾では、複数の金属粉末の 一つは鉛である。米国特許第２，９９５，０９０号及び第３，１９３，００３号 明細書は、鉄粉末、少量の鉛粉末及び熱硬化性樹脂で造った射撃場用弾 丸を開示する。これらの弾丸は両方とも、標的衝撃によって崩壊すると言われて いる。これらの弾丸の主な欠点は弾丸の密度であって、その弾丸密度は鉛弾丸の 密度よりかなり小さい。これらに鉛が全く含有されていない訳ではないが、散弾 又は弾丸の組成は、鉛の影響が減少するように設計されている。米国特許第４， ８８１，４６５号明細書は、鉛及びフェロタングステンで造った散弾を開示する 。その散弾も鉛を含有する。米国特許第４，８５０，２７８号及び第４，９３９ ，９９６号明細書は、セラミックジルコニウムで造った発射体を開示する。この 発射体も鉛と比べて密度が小さい。米国特許第４，００５，６６０号明細書は、 他のアプローチ、即ち、ビスマス、タンタル、ニッケル、銅等の金属の粉末で充 填されたポリエチレンマトリックスを開示する。更に他の既知アプローチは、金 属又は金属酸化物で充填された高分子材料で造った砕け易い発射体である。米国 特許第４，９４９，６４４号明細書は、ビスマス又はビスマス合金で造った無毒 性の散弾を開示する。しかし、ビスマスは強度の乏しい補給品であるので、ビス マスは発射体としての有用性が制限されている。米国特許第５，０８８，４１５ 号明細書は、プラスチックで覆った鉛散弾を開示する。しかし、この散弾材料は 、上述の他の事例と同様、鉛をなお含有している。鉛は、射的後方の土盛りに当 たった瞬間、環境にさらされる。メッキ済み鉛弾丸及びプラスチック被覆鉛弾丸 も使用されている。しかし、それらには、標的に当たった瞬間、鉛が露出し、こ のために、使用済み弾丸の処理が困難になるという欠点がある。 上記に示した従来の弾丸のいずれも、コスト、密度の相違、大量生産の困難性 等のために、商業的に実用化できないことが分かった。従って、射撃場のための 又は狩猟用の、鉛を全く含まず、かつ鉛に類似した弾道性を有する発射体を得る ための新たなアプローチが必要とされる。 以下に詳述される本発明は基本的には、炭化タングステン、タングステン、フ ェロタングステン及びカルバロイ(carballoy)から成る群から選ばれる一種以上 の高密度成分の粉末材料と、スズ、亜鉛、鉄及び銅から成る群から選ばれる金属 マトリックス材料、又はフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート、 ポリアクリレート、ポリスチレン、ポリエチレン及びポリウレタンから成る群か ら選ばれるプラスチックマトリックス材料から本質的になる低密度の第二成分と を含む、焼結済み複合品から成る固体から成る、弾丸鉛を含有しない弾丸である 。加えるに、いずれの型の複合品にも、鉄粉末、亜鉛粉末等の充填用金属が含有 されても良い。本発明の弾丸は、少なくとも約９ｇ／ｃｍ³の密度（純鉛の密度 の８０％）と、約３１ＭＰａ（４５００ｐ．ｓ．ｉ．）より大きい降伏強度とを 有する固体から成る。 脆さを高めるような特別の目的のためなら、他の成分を少量添加しても良い。 例えば、複合品の成分の一つとして鉄を使用するときは、炭素を添加し、適切な 熱処理工程の後に砕け易い又は脆い微細構造を得ることができる。金属マトリッ クス成分に潤滑剤及び（又は）溶剤を添加して、粉末の流動特性、圧縮成形特性 、離型容易性等を向上させることもできる。 本発明は、フェロタングステン及び挙げた他の高密度のタングステン含有材料 は、単に経済的見地から弾丸に適しているということだけでなく、それらは、完 全に冶金学的かつ弾道学的に分析することによって、鉛を含有しない弾丸として 有用となる適切な条件下、適切な分量で合金化することができるということを理 解することから始まる。 本発明は更に、垂直方向及び横方向における極端な加速度と、圧力と、温度と 、摩擦力と、遠心加速度と、減速力と、衝撃力と、現在使用されている、弾丸を 停止させる典型的な障壁に対する性能とによって、正確な理論的予測が実際上不 可能な、弾丸に関する非常に複雑な一連の必要条件が賦課されるため、弾道学的 性能は、実際の射撃体験によって最もうまく測定することができるということを 理解することから始まる。 本発明は、添付図を参照して一層よく理解される。添付図において、 図１は、粉末複合品の密度の棒グラフである。 図２は、粉末複合品で達成された最大技術応力(maximum engineering stress) の棒グラフである。 図３は、２０％ひずみ又は破砕まで変形している間、試料によって吸収された 全エネルギーの棒グラフである。 図４は、従来の弾丸５種の２０％変形（又は最大）での最大応力を示すグラフ である。 図５は、図４の従来の弾丸５種の２０％変形又は破砕で吸収された全エネルギ ーを示す棒グラフである。 成功した、鉛を含有しない弾丸のための、少なくとも６つの必要条件がある。 第１に、鉛を含有しない弾丸は、発砲されるときの鉛弾丸の反動(recoil,跳ね返 る範囲）に近似していなければならない。そうすれば、射撃者は、まるで自分が 標準的鉛弾丸を発砲しているかのように感じる。第２に、鉛を含有しない弾丸は 、同一直径と同一重量の鉛弾丸の弾道(trajectory)、即ち、砲外弾道学的特性(e xterior ballistics)に近似していなければならない。そうすれば、訓練射撃は 、実際の鉛弾丸を使用する野外での射撃に直接的に関連する。第３に、鉛を含有 しない弾丸は、射撃場における通常の鋼板バックストップを貫通してはならない 、又は損傷を与えてはならないし、跳飛してはならない。第４に、鉛を含有しな い弾丸は、ガン・バレル(gunbarrel)を通って移動する間、及び飛行中、無傷で なければならない。第５に、鉛を含有しない弾丸は、ガン・バレルに損傷を与え てはならない。第６に、鉛を含有しない弾丸のコストは、他の代替物に適度に匹 敵しなければならない。 初めの二つの必要条件を満たすために、鉛を含有しない弾丸は、鉛とほぼ同一 の密度を有する必要がある。これは、鉛を含有しない弾丸が約１１．３ｇ／ｃｍ³ の全密度を有する必要があるという意味である。 射撃場における通常の鋼板バックストップを貫通してはならない又は損傷を与 えてはならないという、上記第３の必要条件は、鉛を含有しない弾丸は、(1)バ ックストップを貫通又は著しく損傷を与えるのに十分な応力より小さい応力で変 形する必要がある、又は(2)小さい応力で小片に破砕される必要がある、又は(3) 小さい応力で変形し、かつ破砕される必要がある、ということを命じている。 例えば、典型的な１５８粒鉛（１０．３ｇ、０．０２２６ポンド）０．３８特 殊弾丸は、２７２ジュール（２００フィート・ポンド）の１０．２ｃｍ（４イン チ）銃身からの銃口運動エネルギーと、１１．３５ｇ／ｃｍ³（０．４１ポンド ／立方インチ）の密度とを有する。これは、２９６ジュール／ｃｍ³（４３，６ ００インチ・ポンド／立方インチ）に相当する。本発明による、変形可能な鉛を 含有しない弾丸は、軟鋼の降伏強度 約３１０ＭＰａ（約４５，０００ｐｓｉ） より大きいバックストップ応力(backstop stresses)に乗じることなく、ひずみ エネルギー（弾性エネルギー＋型性エネルギー）として、単位当りの前記エネル ギーを十分に吸収して、目標のバックストップを貫通又は著しく損傷を与えるこ となく、鉛を含有しない弾丸を停止させる必要がある。砕けやすい弾丸又は変形 可能で砕けやすい弾丸の場合、弾丸の破壊応力はそれぞれ、目標バックストップ と衝突するときに弾丸が遭遇する応力より小さく、かつ軟鋼の降伏強度より小さ くなければならない。 鉛を含有しない弾丸はそれがガン・バレルを通って通過するときに無傷のまま であるという必要条件と、鉛を含有しない弾丸は過度のバレル・エロージョン(b arrel erosion)を生じないという必要条件とは、定量化するのが困難である。実 際の射撃試験では通常、この質を測定する必要がある。しかし、本発明の弾丸は 、金属若しくはプラスチックで被覆し又は従来の手段で被覆物で覆って、弾丸を 保護する必要があることは、明白である。 フェロタングステンのコストは通常、高密度の他の代替物（各々代替物のコス トは以下の主張の中で言及している。）と比べて、妥当なものである。 本発明の好ましい具体例による金属−マトリックスの弾丸は、粉末冶金技術に よって造る。 一層壊れやすい材料については、個々の成分の粉末は、混合し、圧力下でほぼ 最終的な形状まで圧縮成形し、次いで、その形状で焼結する。弾丸に被覆物をつ けるときは、被覆した状態で圧縮成形を行い、被覆した状態で焼結する。代替的 に、弾丸は、被覆物で覆う前に、圧縮成形し、焼結することができる。弾丸を被 覆するときは、圧縮成形し焼結した後、弾丸を被覆する。数種類の粉末の割合は 、鉛の密度とほぼ同等の最終密度を与えるための、混合のやり方によって必要と する割合である。この組成物において、小孔を全ては除去し得ない点は、一層密 度の高い、タングステン、フェロタングステン、カルバロイ又は炭化タングステ ン又はそれらの混合物の割合を適切に増加することを考慮し、補整(compensate) する必要がある。最適な混合は、原料コストと弾丸性能とのトレードオフ(trade off)によって決定する。 上述の諸金属のような延性の一層大きいマトリックス材料については、弾丸は 、 上記の方法で造ることができるし、又は代替的に、従来の加圧技術又はアイソス タチック加圧技術を使用して棒状若しくはビレット状に圧縮成形することができ る。焼結後、棒又はビレットは、押出成形して線材にし、従来の鉛弾丸を処理す るようなパンチ(punches)及びダイ(dies)を使用して鍛造することによって加工 して弾丸にする。材料が、かかる加工をする上であまりにも脆ければ、従来の加 工処理方法を使用して弾丸を仕上げることができる。 金属マトリックスの弾丸は、任意的に脆化処理を行い、最終的形状を形成した 後の脆化程度を向上させることができる。例えば、炭素を添加した鉄マトリック ス弾丸は、適切な加熱処理を行うことによって脆化することができる。 スズマトリックスの弾丸は、部分的にαスズへの転移が生じる温度範囲まで弾 丸を冷却し、次いで、その温度範囲内に弾丸を保持することによって脆化するこ とができる。かかる方法によって、脆化程度の正確な制御を行うことができる。 脆化を行う第３の例は、ビスマス等の、精選品の不純物を銅マトリックス複合 材料に使用することである。加工した後、前記不純物が銅の結晶粒界に選択的に 集まるような温度範囲まで弾丸を加熱し、そうすることによって、弾丸を脆くす ることができる。 また、脆化させる添加剤を使用しないでも、焼結時間及び（又は）焼結温度を 適切に変えることによって、脆化程度は制御し得る。 熱可塑性又は熱硬化性プラスチックのマトリックス材料の場合、粉末は、質量 及び密度に関する同様の考え方で、上述の通りに混合し、次いで、混合物は、射 出成形、トランスファー成形等の、ポリマー技術の分野で使用されているあらゆ る従来方法によって、最終的部分(final part)に直接的に形成する。 被覆済みプラスチックマトリックス弾丸の場合、加熱下での圧縮成形によって 、被覆物内部の複合材粉末を処理することができる。前記粉末は、代替的に、加 圧及び加熱を行って圧縮成形し、かかるプロセスで使用するためのペレットを形 成することができる。 結局、射撃している間の損傷からガン・バレルを保護すべく、弾丸は、軟質の 金属被覆又はプラスチック被覆で覆う、又はコーティングする必要がある。金属 マトリックスのためのコーティングは好ましくは、スズ、亜鉛、銅、黄銅又はプ ラスチックである。プラスチックマトリックス弾丸の場合、プラスチックコーテ ィングが好ましく、しかも、もしプラスチックマトリックスとコーティングとを 同一材料にすることができるなら、プラスチックコーティングが最も望ましい。 いずれの場合でも、プラスチックコーティングは、浸漬、噴霧、流動床又は他の 従来のプラスチックコーティング方法によって、適用することができる。金属被 覆は、電気メッキ、溶融メッキ又は他の従来のコーティング方法によって、適用 することができる。 例 Ａ．プラスチックマトリックス 脆いプラスチックマトリックス複合材弾丸を、平均粒径６μｍのタングステン 粉末で造った。鉄粉末を０、１５及び３０重量％の水準で、そのタングステン粉 末に加えた。マトリックスとして作用する２種のポリマー粉末、フェニルホルム アルデヒド（ルーサイト(Lucite)）又はポリメチルメタアクリレート（ベークラ イト(Bakelite)）の一つと混合した後、その混合物は、約１４９°Ｃ〜約１７７ °Ｃ（３００°Ｆ〜３５０°Ｆ）の範囲内の温度、及び約２４１ＭＰａ〜２７６ ＭＰａ（３５〜４０ｋｓｉ）の圧力で、熱間圧縮成形して、直径３．１８ｃｍ（ １．２５インチ）の筒にした。次いで、その筒は、圧縮試験及び落重試験(drop weight testing)のために矩形の平行六面体に切断した。次の表Ｉに示す通り、 全部で６個の試料を造った。 そのようにして形成した弾丸材料は、圧縮試験で非常に脆かった。落重試験で の弾丸材料の挙動は、同様に非常に脆かった。これら試料の密度を鉛の密度と比 較したものを、次の表IIに示す。 これらの材料についての圧縮試験での最大応力及び圧縮試験で吸収されたエネ ルギーも、表IIに示す。 金属マトリックス複合品 図１は、スズ、ビスマス、亜鉛、鉄（炭素３％含有）、アルミニウム又は銅の いずれかの粉末と混合した、タングステン粉末、炭化タングステン粉末又はフェ ロタングステン粉末で造った金属マトリックス複合品で達成した密度を示す。そ れらの比は、焼結の後、小孔が全く無ければ、前記複合品は鉛の密度を有するよ うな比であった。それら粉末は、６９０ＭＰａ（１００ｋｓｉ）の圧力を使用し ながら冷間圧縮成形を行い、直径０．５インチの筒にした。次いで、それらはス テンレス鋼のバッグ(bags)で密封しておき、適切な温度で２時間の間、焼結した 。焼結温度はそれぞれ、１８０、２５１、３５０、９００、５６５、９００°Ｃ であった。 図２は、圧縮試験で達成した最大軸内部応力(maximum axial internal stresses）を示す。図３は、エネルギーが２０％以下の全応力を吸収したことを 示す（但し、２０％応力に達する前に試験を停止するという高い内部応力に到達 した銅・タングステン成形体は除く。）。全ての材料はある種の塑性変形を示し た。圧縮試験でのエネルギー吸収は相対的な延性を示し、材料が一層多くのエネ ルギーを吸収すれば延性は非常に優れていた。 スズ及びビスマスのマトリックス複合品のような非常に延性の優れた試料でさ えも、圧縮試験中ある種の脆性を示した。これか生じるバレル研磨及び二次引張 り応力のためである。３２６ジュール（２４０フィート・ポンド）又は１６３ジ ュール（１２０フィート・ポンド）を使用する落重試験での、その挙動は、誇張 する訳ではないが、圧縮試験で観察されたものに類似した。 比較例 図４は、比較のために、圧縮試験を行った一つの鉛散弾(lead slug)、二つの 標準３８直径弾丸及び２個の市販のプラスチックマトリックス複合材弾丸を示す 。図４から、その鉛散弾及び鉛弾丸の最大応力は、プラスチック弾丸の最大応力 よりもかなり小さい事が分かる。しかし、全ては、鉄を含有しないプラスチック マトリックス試料中の金属マトリックス試料によって達成された最大応力と同じ 桁であった。図５は、これらの材料のエネルギー吸収を示す。諸値は概して、図 ３に示す金属マトリックス試料の値より小さく、かつ、脆いプラスチックマトリ ックス試料の値よりはるかに大きい。 これらの材料の全ては、３２６ジュール（２４０フィート・ポンド）の落重試 験でかなり変形した。鉛の試料は破砕しなかったが、プラスチックマトリックス 弾丸は破砕した。 被筒付き複合材弾丸 他の例として、表IIIに記載の組成を有する、３８直径金属マトリックス弾丸 及びプラスチックマトリックス弾丸を、標準黄銅被筒（深絞りしたカップ）の内 部に組み立てた。その被筒の壁厚さは、０．２５ｍｍ（０．０１０インチ）〜０ .６４ｍｍ（０．０２５インチ）に変化させた。プラスチックマトリックス（表 中、コード１及びコード２として挙げる「ルーサイト(Lucite)」又は「ベークラ イト(Bakelite)」）の試料を、最初の例で述べた温度で圧縮成形した。金属マト リッ クス試料（コード３〜１１）は、室温で圧縮成形し、次いで、前述のように焼結 し、その間、それらは被筒中にすっぽりと包まれた。 これらの弾丸は、粉末の＋Ｐ装填を使用し、銃身中で弾丸を１３８ＭＰａ（２ ０，０００ポンド／平方インチ）を越える圧力を与えながら、おがくず箱に発砲 した。発砲前後に検査と秤量を行った結果、鉄マトリックス、銅マトリックス及 び亜鉛マトリックスの弾丸の、銃身中で熱ガスにさらされた複合材コアの重量及 び材料は全く減損しないことが分かった。微細構造を調べた結果、純ビスマスの 弾丸には発砲後、内部クラックがあることが分かった。 これらの弾丸はまた、厚さ５．１ｍｍ（０．２インチ）、ブリネル硬度３２７ の標準鋼板のバックストップをめがけ、入射角４５度で、屋内ピストル射撃場の 典型的な距離で発砲した。それらの弾丸のいずれもバックストップに損傷を与え なかった、又は跳飛しなかった。 本発明は、好ましい具体例及び特定の例を参照しながら、上記に説明してきた が、ここに開示した発明の思想から逸脱することなく、材料、部品の配列及び工 程における、多くの変化、改良並びに変形を成し得ることは明白である。従って 、添付の請求の範囲の精神と広い範囲は、当業者がこの開示を読んだときに思い 浮かぶであろう、かかる変化、改良及び変形の全てを包含するものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項 【提出日】１９９４年５月１０日 【補正内容】 請求の範囲 １．鉛を含有しない弾丸において、タングステン、炭化タングステン、フェロ タングステン及びそれらの混合物から選ばれる高密度の第一成分と、スズ、亜鉛 、アルミニウム、鉄、銅、ビスマス及びそれらの混合物から成る群から選ばれる 低密度の第二成分とを含む圧縮成形済み複合品であり、しかも、鉛を含有しない 前記弾丸の密度が１ｃｍ³当り９ｇを越え、かつ鉛を含有しない前記弾丸が約３ １０ＭＰａ未満の降伏応力で変形又は破壊する、上記弾丸。 ２．鉛を含有しない弾丸において、タングステン、炭化タングステン、フェロ タングステン、カルバロイ及びそれらの混合物から選ばれる高密度の第一成分と 、熱硬化性ポリマー及び熱可塑性ポリマーから成る群から選ばれる低密度の第二 成分とを特徴とし、しかも、鉛を含有しない前記弾丸の密度が１ｃｍ³当り９ｇ を越え、かつ鉛を含有しない前記弾丸が約３１０ＭＰａ未満の降伏応力で変形又 は破壊する、上記弾丸。 ３．第二成分が、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート、ポリ アクリレ-ト、ポリスチレン、ポリエチレン及びポリウレタンから成る群から選 ばれる、請求項２に記載の鉛を含有しない弾丸。 ４．鉛を含有しない弾丸を製造する方法において、 ａ）一種以上の高密度金属の粉末と、第二の高密度でない金属のマトリックス 粉末とを混合し、あらゆる小孔を補整すべく前記高密度粉末の重量百分率を増や す工程（但し、前記第一高密度粉末は、タングステン、炭化タングステン及びフ ェロタングステンから本質的に成る群から選び、かつ前記第二粉末は、スズ、亜 鉛、アルミニウム、鉄、銅及びビスマスから本質的に成る群から選ぶ。）と、 ｂ）前記混合済み粉末を圧縮成形してほぼ最終的な形状にする工程と、 ｃ）前記形状の前記粉末を焼結する工程と を特徴とする、上記方法。 ５．多量の混合済み粉末を弾丸被筒の中に入れ、焼結し、次いで、焼結済みコ アを被筒の中に挿入する更なる工程を特徴とする、請求項４に記載の方法。 ６．その後に起きる銃身のエロージョンを防止すべく、焼結済み粉末形状を少 なくとも０．１０ｍｍ（０．００４インチ）の厚さのプラスチックコーティング で被覆する更なる工程を特徴とする、請求項４に記載の方法。 18．鉛を含有しない弾丸が、第三成分としてポリマー合剤を更に含有する、請 求項１に記載の鉛を含有しない弾丸。 19．鉛を含有しない弾丸が、スズ、銅、黄銅及びプラスチックから成る群から 選ばれる被筒で被覆されている、請求項１、２又は１８のいずれか１項に記載の 鉛を含有しない弾丸。 20．被筒がプラスチックであるように選ばれる、請求項１９に記載の鉛を含有 しない弾丸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 38/12 9046−4Ｋ Ｃ２２Ｃ 38/12 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＺ，ＦＩ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，Ｍ Ｇ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＫ，ＵＡ，ＶＮ (72)発明者 バイオレット，ジェラルド ノエル アメリカ合衆国 06517 コネチカット州 ニュー ヘブン，ニューホール ストリー ト 714，アパートメント ３ (72)発明者 シャピロ，ユージーン アメリカ合衆国コネチカット州ハムデン, リッジ ロード 926 (72)発明者 ハルバーソン，ヘンリー ジェイ. アメリカ合衆国 62234 イリノイ州コリ ンスビル，ベレビュー ドライブ 25

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．鉛を含有しない複合材弾丸において、タングステン、炭化タングステン及 びフェロタングステンから本質的に成る群から選ばれる一種以上の高密度成分と 、スズ、亜鉛、アルミニウム、鉄、銅及びビスマスから本質的に成る群から選ば れる第二成分との圧縮成形済み複合品を特徴とする、上記弾丸。 ２．鉛を含有しない複合材弾丸において、タングステン、炭化タングステン、 フェロタングステン及びカルバロイから本質的に成る群から選ばれる一種以上の 成分と、熱硬化性ポリマー及び熱可塑性ポリマーから本質的に成る群から選ばれ る第二成分とを有する複合品を特徴とする、上記弾丸。 ３．第二成分がフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート、ポリア クリレート、ポリスチレン、ポリエチレン及びポリウレタンから本質的に成る群 から選ばれる、請求項２に記載の弾丸。 ４．鉛を含有しない弾丸を製造する方法において、 ａ）一種以上の高密度金属の粉末と、第二の高密度でない金属のマトリックス 粉末とを混合し、あらゆる小孔を補整すべく前記高密度粉末の重量％を増やす工 程（但し、前記第一高密度粉末は、タングステン、炭化タングステン及びフェロ タングステンから本質的に成る群から選び、かつ前記第二粉末は、スズ、亜鉛、 アルミニウム、鉄、銅及びビスマスから本質的に成る群から選ぶ。）と、 ｂ）前記混合済み粉末を圧縮成形してほぼ最終的な形状にする工程と、 ｃ）前記形状の前記粉末を焼結する工程と から成ることを特徴とする、上記方法。 ５．多量の混合済み粉末を弾丸被筒の中に入れ、焼結し、次いで、焼結済みコ アを被筒の中に挿入する更なる工程を特徴とする、請求項４に記載の方法。 ６．その後に起きる銃身のエロージョンを防止すべく、焼結済み粉末形態を少 なくとも０．１０ｍｍ（０．００４インチ）の厚さのプラスチックコーティング で被覆する更なる工程を特徴とする、請求項４に記載の方法。 ７．鉛を含有しない複合材弾丸において、タングステン、炭化タングステン及 びフェロタングステンから本質的に成る群から選ばれる一種以上の第一成分と、 プラスチック結合剤と、前記結合剤と同一材料のプラスチックコーティングと、 前記結合剤材料と異なるプラスチックコーティングとの圧縮成形複合品を特徴と する、上記弾丸。 ８．鉛を含有しない弾丸を製造する方法において、 a）重い成分としての、タングステン及び鉄の粉末と、マトリックスとしての 、フェニルホルムアルデヒド及びポリメチルメタクリレートから本質的に成る群 から選ばれるポリマー粉末とを混合する工程と、 ｂ）前記の混合済み粉末を、約１４９°Ｃ〜約１７７°Ｃ（３００°Ｆ〜３５ ０°Ｆ）の範囲内の温度と、約２４１ＭＰａ〜約２７６ＭＰａ（３５ｋｓｉ〜４ ０ｋｓi）の範囲内の圧力で、熱圧縮成形して発射体の形状にする工程と を特徴とする、上記方法。 ９．鉄粉末とタングステン粉末とを予備混合し、次いで、それらとポリマー粉 末とを混合する、請求項８に記載の方法。 10．鉄粉末は、３０重量％以下の、タングステン−鉄の予備混合物を含む、請 求項９に記載の方法。 11．弾丸を、少なくとも０．１０ｍｍ（０．００４インチ）の厚さのプラスチ ックコーティングで被覆する更なる工程を特徴とする、請求項８に記載の方法。 12．ある量の混合済み粉末を金属製弾丸被筒の中に導き、次いで、前記粉末を 圧縮成形する更なる工程を特徴とする、請求項８に記載の方法。 13．圧縮成形済み粉末を、少なくとも０．１０ｍｍ（０．００４インチ）の厚 さの弾丸被筒の中に置く更なる工程を特徴とする、請求項８に記載の方法。 14．タングステン粉末の、全金属成分の百分率が１００であり、鉄粉末の百分 率がゼロであり、ポリマー粉末がフェニルホルムアルデヒドである、請求項８に 記載の方法。 15．鉄粉末の百分率がゼロであり、ポリマー粉末がポリメチルメタクリレート である、請求項８に記載の方法。 16．被筒とは異なる弾丸の部分の密度が、必要なら、１ｃｍ³当り約９ｇより も大きい（即ち、鉛の密度の約８０％よりも大きい。）、請求項８に記載の方法 。 17．粉末を、９．６５ＭＰａ（１４００ｐｓｉ）の圧縮強度と、少なくとも０ ． ０６２ジュール／ｃｍ³（９インチ・ポンド／ｉｎ³）の、圧縮試験でのエネルギ ー吸収と、少なくとも約３１ＭＰａ（４５００ｐｓｉ）の圧縮降伏強度とを達成 するのに十分な程度まで圧縮成形する、請求項８に記載の方法。