JP2622282B2

JP2622282B2 - 爆発性組成物

Info

Publication number: JP2622282B2
Application number: JP1040409A
Authority: JP
Inventors: スネアマーガレット; ムーディキース; クリストフォローニコラス
Original assignee: アイシーアイオーストラリアオペレイションズプロプライアタリーリミティド
Priority date: 1988-02-23
Filing date: 1989-02-22
Publication date: 1997-06-18
Anticipated expiration: 2012-06-18
Also published as: MY104952A; NO890753L; JPH0215051A; ZA89991B; AU612787B2; MW789A1; EP0331306A1; ZW2389A1; GB2216128A; NZ227899A; CN1036554A; AU2993289A; NO890753D0; CA1339057C; PH26894A; ZM1089A1; GB8903407D0

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、エマルション爆発性組成物に関する。

市販入手可能なエマルション爆発は通常、酸素供給源
の水溶液の不連続液体粒子が連続有機燃料相内の連続相
内に乳化されている油中水形である。そのような油中水
形エマルション爆発性組成物は、例えば米国特許第3,44
7,978号、3,674,578号、3,770,522号、4,104,092号、4,
111,727号、4,149,916号、および4,149,917号に記載さ
れた。

ある出願において、酸化剤相中の水分含量はとても低
レベル、例えば４％未満に低下されるかまたは完全に排
除される。そのような油中溶融エマルション爆薬は、例
えば米国特許第4,288,644号に記載された。本明細書に
おいて、「エマルション爆発性組成物」とは、油中水形
または油中溶融形の両方を包含する。

このエマルション爆発性組成物において、連続相の細
分を促進するため表面張力改良乳化剤が用いられる。ま
た、この乳化剤はエマルションに対し安定化作用を有
し、液体粒子の融合および凝集を防ぐことによって破壊
を防ぐ。

さらに、酸化剤相の液体粒子は、本質的に準安定であ
り、結晶化傾向を示す。結晶の成長はエマルション爆発
性組成物のデトネーションに対する感度を低下させ、ひ
どい場合には、結晶のからみ合いは装填がとても困難な
固体組成物を生ずる。そのようなエマルション爆発性組
成物は、使用前のこの爆薬の貯蔵および輸送の間爆発性
能をかなり悪化させる。さらに、通常エマルション爆薬
に用いられる種々の添加剤、例えば固体硝酸アンモニウ
ムおよびマイクロバルーンは核剤として作用し、結晶成
長を誘導する、あるいは増す。

種々の乳化剤および混合物が開示されている。オース
トラリア特許出願第40006/85（CooperおよびBaker）
は、乳化剤が伝導率改良剤であるエマルション爆発性組
成物を開示している。そのような乳化剤には、無水ポリ
〔アルキル（アルケン）〕琥珀酸とアミン、例えばエチ
レンジアミン、ジエチレントリアミン、ジメチルアミノ
プロピルアミンおよびエタノールアミンとの縮合生成物
が含まれる。

本出願人は、そのような改良剤を含んでなるエマルシ
ョン組成物のすぐれた貯蔵安定性を確認し、および新規
縮合生成物の選ばれた基がエマルション爆薬の製造並び
に性能に利点を与えるとを発見した。

油中水形エマルション爆薬に対する乳化剤の性能は１
つのパラメーターでは測定できない。エマルション爆薬
の性能の測定において、エマルションの形成の容易性、
不連続相の液体粒子サイズ、相分離に対するエマルショ
ンの安定性、酸化剤塩の不連続相における結晶化に対す
るエマルションの安定性およびエマルションの伝導性を
含む多くのパラメーターを考慮する必要がある。さら
に、固体物質をエマルション爆薬に加える場合、酸化剤
塩の不連続相における結晶化は増し、組成物の感度は低
下する。

従来技術の特定の乳化剤はこれらのパラメーターのう
ち１つあるいはそれ以上についてすぐれた結果を提供す
るが、我々が提供する組成物は、これらすべてのパラメ
ーターについて従来得られなかったすぐれたレベルを達
成する。

従って、我々は下式Ｉ、（上式中、R¹は水素、アルキル並びにヒドロキシアルキ
ルからなる群より選ばれおよびR²はヒドロキシアルキル
であり；またはR¹並びにR²は５あるいは６員環の飽和あ
るいは不飽和窒素含有複素環を形成し、この複素環は所
望によりアルキルで置換する）で表わされるアミンとポリ〔アルキル（アルケニル）〕
琥珀酸および／または無水物との縮合生成物を含んでな
る乳化剤成分、連続水不混和性有機相および酸素放出塩
を含んでなる不連続相を含んでなるエマルション爆発性
組成物を提供する。

ポリ〔アルキル（アルケニル）〕琥珀酸および／また
は無水物において、好ましくはポリ〔アルキル（アルケ
ニル）〕成分は、炭素である、または主にヘテロ原子、
例えば酸素あるいは窒素により中断した炭素原子である
10〜500個の結合した原子の主鎖に混入している。

特に好ましいポリ〔アルキル（アルケニル）〕は、モ
ノオレフィンのポリマーである飽和あるいは不飽和炭化
水素鎖であり、この鎖は40〜500個の炭素原子を含む。
そのようなポリオレフィンの例は、C₂〜C₆オレフィン、
例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、イソプレ
ン、特にイソブテンより誘導されるものである。

整数ｎは好ましくは２または３であり、最も好ましく
は２である。

R¹は好ましくはアルキルおよびヒドロキシアルキルよ
りなる群より選ばれる。R¹がアルキルの場合、C₁〜C₁₈
アルキルが好ましく、より好ましくはC₁〜C₁₀アルキル
であり、最も好ましくはC₁〜C₆アルキルである。R¹がヒ
ドロキシアルキルである場合、C₁〜C₁₂ヒドロキシアル
キルが好ましく、C₁〜C₆ヒドロキシアルキルが最も好ま
しい。

R²は好ましくはC₁〜C₂₀ヒドロキシアルキルからなる
群より選ばれ、より好ましくはC₁〜C₁₂ヒドロキシアル
キルであり、最も好ましくはC₁〜C₆ヒドロキシアルキル
である。

R¹およびR²が複素環を形成する場合、基が１−ピロリジニル、１−ピペラジニル、４−メチル−
１−ピペラジニル、１−ピペリジニル、および４−モル
ホリニルからなる群より選ばれる飽和あるいは不飽和複
素環であることが好ましい。

式Ｉの化合物が下式II、（上式中、R³は水素、C₁〜C₄アルキルおよびC₁〜C₄ヒド
ロキシアルキルより選ばれ、ｎは２または３であり、最
も好ましくはｎは２である）で表わされる式を有することが特に好ましい。

ポリ〔アルキル（アルケニル）〕琥珀酸および／また
は無水物と式Ｉのアミンとの縮合生成物は、下式IIIの
イミドおよび／または下式IV aあるいはIV b（式中Ａは
ポリ〔アルキル（アルケニル）〕である）いずれかのア
ミドである。

縮合生成物がスクシンイミド誘導体、すなわち式III
の化合物を含んでなることが好ましく、より好ましくは
この縮合生成物の少なくとも70％w/wが前記スクシンイ
ミド誘導体である。

好ましい縮合生成物の特定の例は、Ｎ−〔２−（１−
ピペラジニル）エチル〕−ポリイソブチレンスクシンイ
ミドおよびＮ−〔２−（ピペリジニル）エチル〕−ポリ
イソブチレンスクシンイミドを含む。

本発明の組成物の不連続相に用いるに適当な酸素放出
塩は、アルカリ並びにアルカリ土類金属硝酸塩、塩素酸
塩並びに過塩素酸塩、硝酸アンモニウム、塩素酸アンモ
ニウム、過塩素酸アンモニウムおよびそれらの混合物を
含む。好ましい酸素放出塩は、硝酸アンモニウム、硝酸
ナトリウムおよび硝酸カルシウムを含む。より好ましく
は、酸素放出塩は硝酸アンモニウムまたは硝酸アンモニ
ウムと硝酸ナトリウムあるいはカルシウムの混合物を含
んでなる。

典型的には、本発明の組成物の酸素放出塩成分は、総
組成物の45〜95重量％、好ましくは60〜90重量％含んで
なる。

酸素放出塩が硝酸アンモニウムと硝酸ナトリウムの混
合物を含んでなる組成物において、そのようなブレンド
に対する好ましい組成物範囲は、硝酸アンモニウム100
部あたり５〜80部の硝酸ナトリウムである。特に、本発
明の好ましい組成物は、総組成物の60〜90重量％の硝酸
アンモニウムまたは総組成物の０〜40重量％の硝酸ナト
リウムあるいはカルシウムと50〜90重量％の硝酸アンモ
ニウムの混合物からなる酸素放出塩を含んでなる。

典型的には、本発明の組成物に用いられる水の量は、
総組成物の０〜30重量％である。好ましくは用いる量は
総組成物の４〜25重量％、より好ましくは６〜20重量％
である。

本発明の組成物の水不混和性有機相成分はエマルショ
ン爆薬の連続「油」相を含んでなり、燃料である。水不
混和性有機相に用いるに適当な有機燃料は、配合温度に
おいて液体状態にある脂肪族、脂環式並びに芳香族化合
物およびそれらの混合物を含む。適当な有機燃料は、燃
料油、ディーゼル油、留出油、ファーネス油、灯油、ナ
フサ、ワックス（例えばマイクロワックス、パラフィン
ワックス、および粗ワックス）、パラフィン油、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、アスファルト物質、高分子
油、例えばオレフィンの低分子量ポリマー、動物油、魚
油、および他のミネラル、炭化水素あるいは脂肪油、お
よびそれらの混合物より選ばれる。好ましい有機燃料
は、通常石油留出物と呼ばれる液体炭化水素、例えばガ
ソリン、灯油、燃料油およびパラフィン油である。

典型的には、本発明のエマルション爆発性組成物の有
機燃料または連続相は、総組成物の２〜15重量％、好ま
しくは３〜10重量％含んでなる。

本発明の組成物の乳化剤成分は、さらにエマルション
爆発性組成物の製造に有効である広範囲の公知の乳化剤
より選んだ追加乳化剤を含んでもよい。そのような乳化
剤の例は、アルコールアルコキシレート、フェノールア
ルコキシレート、ポリ（オキシアルキレン）グリコー
ル、ポリ（オキシアルキレン）脂肪酸エステル、アミン
アルコキシレート、ソルビトール並びにグリセロールの
脂肪酸エステル、脂肪酸塩、ソルビタンエステル、ポリ
（オキシアルキレン）ソルビタンエステル、脂肪アミン
アルコキシレート、ポリ（オキシアルキレン）グリコー
ルエステル、脂肪酸アミド、脂肪酸アミドアルコキシレ
ート、脂肪アミン、第四アミン、アルキルオキサゾリ
ン、アルケニルオキサゾリン、イミダゾリン、アルキル
スルホネート、アルキルアリールスルホネート、アルキ
ルスルホスクシネート、アルキルホスフェート、アルケ
ニルホスフェート、ホスフェートエステル、レシチン、
ポリ（オキシアルキレン）グリコールとポリ（12−ヒド
ロキシステアリン酸）のコポリマー、およびそれらの混
合物を含む。好ましい乳化剤は、２−アルキル−並びに
２−アルケニル−4,4′−ビス（ヒドロキシメチル）オ
キサゾリン、ソルビトールの脂肪酸エステル、レシチ
ン、ポリ（オキシアルキレン）グリコールとポリ（12−
ヒドロキシステアリン酸）のコポリマー、およびそれら
の混合物であり、特にソルビタンモノオレエート、ソル
ビタンセスキオレエート、２−オレイル−4,4′ビス
（ヒドロキシメチル）オキサゾリン、ソルビタンセスキ
オレエートの混合物、レシチンおよびポリ（オキシアル
キレン）グリコールとポリ（12−ヒドロキシステアリン
酸）のコポリマー、およびそれらの混合物である。特に
好ましい添加乳化剤はソルビタンエステル、例えばソル
ビタンモノオレエートを含む。

典型的には、本発明の組成物の乳化剤成分は、総組成
物の５重量％まで含んでなる。より多くの乳化剤を用い
てもよく、および組成物に補足燃料として供給してもよ
いが、通常望む効果を得るために５重量％以上の乳化剤
を加える必要はない。本発明の組成物の利点の１つは、
比較的低レベルの乳化剤を用いて安定なエマルションが
形成されることであり、経済的理由のため、用いる乳化
剤の量を望む効果を有するに必要な最小に保つことが好
ましい。用いる乳化剤の好ましいレベルは、総組成物の
0.1〜2.0重量％である。

所望により、他の燃料物質（今後第２燃料と呼ぶ）を
本発明の組成物に水混和性有機燃料相に加えて混入して
もよい。そのような第２燃料の例は、微粉砕固体、およ
び酸素放出塩用の溶媒として水と一部置換するためまた
は酸素放出塩用の水性溶媒を増量するための水不混和性
有機液体を含む。固体第２燃料の例は、微粉砕物質、例
えば硫黄、アルミニウム、および炭素材料、例えばギル
ソナイト、微粉砕コークスあるいは木炭、カーボンブラ
ック、樹脂酸、例えばアビエチン酸、糖、例えばグルコ
ールあるいはデキストロース、および他の植物性産物、
例えば澱粉、堅果粉、穀物粉および木材パルプを含む。

典型的には、本発明の組成物の所望の第２燃料成分
は、総組成物の０〜30重量％を含んでなる。

また、酸素放出塩であるまたはそれ自身爆発性物質と
して適当である他の物質あるいは物質の混合物を前記エ
マルション爆発性組成物に混入してよいことも本発明の
範囲内にある。そのような改質エマルション爆発性組成
物の典型的例として、前記のエマルション爆発性組成物
に90％w/wまでの酸化塩、例えば硝酸アンモニウム並び
に燃料油および通常当業者に「ANFO」と呼ばれるものを
加えおよび混合した組成物があげられる。また、１種以
上の例えばトリニトロトルエン、ニトログリセリンまた
はペンタエリスリトールテトラニトレートを含んでなる
周知の爆発性物質を組成物の追加爆発性成分として有す
ることも本発明の範囲内である。

従って、第１成分として前記のエマルション爆発性組
成物および第２成分として酸化塩であるまたはそれ自身
爆発性物質である一定量の物質を含んでなる爆発性組成
物が提供される。

所望により、本発明の組成物の水溶液は、所望により
架橋した増粘剤を含んでよい。この増粘剤は、本発明の
組成物に用いる場合、適当には高分子物質、特にガラク
トマンナンゴム、例えばカルボ樹脂粉末、グアーゴムま
たはそれらの誘導体、例えばヒドロキシプロピルグアー
ゴムに代表されるゴム物質である。他の有効な、しかし
あまり好ましくないゴムは、いわゆる生体高分子ゴム、
例えば炭水化物の微生物変換、例えばXanthomonas cam
pestrisに代表されるXanthomonas種の植物病原菌による
グルコースの処理により形成されるヘテロポリサッカラ
イドである。他の有効な増粘剤は、合成高分子物質、特
にモノマーアクリルアミドより少なくとも一部誘導され
る合成高分子物質を含む。

典型的には、本発明の所望の増粘剤成分は総組成物の
０〜２重量％含んでなる。

上記のように、本発明の組成物に用いた場合、増粘剤
は所望により架橋する。これは従来の架橋剤、例えばク
ロム酸亜鉛または二クロム酸亜鉛を別々にまたは従来の
レドックスシステム例えば二クロム酸カリウムとアンチ
モン酒石酸カリウムの混合物として用いるに都合がよ
い。

典型的には、本発明の組成物の所望の架橋剤成分は、
総組成物の０〜0.5重量％、好ましくは０〜0.1重量％含
んでなる。

本発明のエマルション爆発性組成物のpHはあまり重要
ではない。しかし、通常このpHは０〜８であり、好まし
くは１〜６であり、従来の添加物質、例えば無機あるい
は有機酸および塩の適当な添加によって調節してよい。

本発明のエマルション爆発性組成物は、多くの方法に
よって製造してよい。この組成物が油中水形エマルショ
ン爆薬である場合、その好ましい製造方法は、前記酸素
放出塩を塩溶液のファッジ点以上の温度、好ましくは25
〜110℃の温度で水に溶解し塩の水溶液を形成し；前記
塩の水溶液、前記水不混和性有機相、前記油中水形乳化
剤を混合し油中水形エマルションを形成し；エマルショ
ンが均一になるまで混合することを含む。

我々は、本発明のエマルション爆発性組成物に用いた
乳化剤は新規であると考えている。従って、我々は下式
Ｉ、（上式中、ｎは１〜３の整数より選ばれ、R¹は水素、ア
ルキル並びにヒドロキシアルキルよりなる群より選ば
れ、R²はヒドロキシアルキルであるか、またはR¹および
R²は５〜６員環の飽和あるいは不飽和窒素含有複素環を
形成し、この複素環は所望によりアルキルで置換してい
る）で表わされるアミンとポリ〔アルキル（アルケニル）〕
琥珀酸および／または無水物との縮合反応の生成物を提
供すると考えている。

前記のように、前記縮合反応の生成物は、式IV aまた
はIV bのアミド、式IIIのイミドまたはそれらの混合物
である。

前記縮合反応の生成物の典型的例を以下の表Ｉに示
す。スクシンイミド誘導体のみを示したが、スクシンア
ミドに対するスクインイミドの比は反応条件によって異
なることは理解されるであろう。Ａは800〜1500の平均
分子量を有するポリイソブチレンである。

ポリ〔アルキル（アルケニル）〕琥珀酸または無水物
は典型的にはとても粘性であり、従って取り扱いが困難
である。取り扱いを容易にするため、前記ポリ〔アルキ
ル（アルケニル）〕琥珀酸または無水物を希釈して提供
することが都合がよい。油は縮合生成物中に残り、エマ
ルション爆薬の水不混和性有機相の一部の形成を可能と
するので特に有効な希釈剤である。

従って、本発明の他の実施態様に従い、我々は希釈剤
中の前記の縮合反応の生成物を提供する。特に好ましい
希釈剤はパラフィン油であるが、他の油、例えば燃料
油、留出物あるいは混合物も用いてよい。

本発明を以下の例で説明するが限定するものではな
く、すべての部およびパーセントは特に示すもの以外重
量部および重量パーセントである。

例Ａ表Ｉに示した式Ｉの乳化剤を、表IIに示したアミンと
無水ポリ（イソブチレン）琥珀酸との縮合反応による方
法に従って製造した。

Ａは800〜1500の平均分子量を有するポリイソブチレ
ンである。

方法１「MOBILAD C207」（パラフィン希釈剤中の800〜1200
の分子量を有する無水ポリ（イソブチレン）琥珀酸をほ
ぼ等量のアミン出発物質と共に140〜150℃に加熱した。

方法２パラフィン希釈剤中0.763ミリモル無水物/gを含み平
均分子量1190の無水ポリ（イソブチレン）琥珀酸を等量
のアミンと共に還流下トルエンあるいはキシレン溶液中
で加熱した。イミド化反応で形成した水をDeanおよびSt
ark水分離器に集めた。

この方法は特に化合物2:無水ポリ（イソブチレン）琥
珀酸（250g、無水物190.8ミリモル）の例であり、Ｎ−
（２−アミノエチル）ピペラジン（24.65g、190.8ミリ
モル）およびトルエン（50ml）を水（3.6g）（理論予想
される水3.4g）を集めながら175℃で4.5時間油浴中で還
流下加熱した。水を最初の２時間集めた。トルエンを除
去し最終生成物を得た（271.0g）。赤外スペクトル:177
5,1705cm^-1（イミドＣ＝０）。生成物の低酸価0.031ミ
リモル/gによりイミドへの96％転化が確認された。

以下の例によるエマルション爆薬の製造において、
「乳化剤」とはアミンと前記のポリ〔アルキル（アルケ
ニル）〕琥珀酸あるいは無水物との縮合生成物を意味す
ると理解されるであろう。無水ポリ〔アルキル（アルケ
ニル）〕琥珀酸は油希釈剤中で市販入手可能である。前
記希釈剤中で縮合反応を行なうことが都合がよい。

縮合生成物は油希釈剤中に残っている。以下の例にお
いて、「乳化剤」とは縮合生成物のことを言い、油希釈
剤はエマルション爆薬の水不混和性有機相の一部と考え
られる。例えば、無水ポリ〔アルキル（アルケニル）〕
琥珀案がパラフィン油希釈剤を有する場合、前記乳化剤
製造による製造後乳化剤と共に残っているパラフィン油
は組成物の総パラフィン油成分内に含まれる。

例１（E1）包装爆薬として用いるに適当なタイプのエマルション
を以下の成分を用いて製造した。用いた乳化剤は乳化剤
No.1であった。

成分部w/w％化学的に純粋な硝酸アンモニウム 64.04 硝酸ナトリウム 12.81 水 10.88 ワックス 2.35 パラフィン油 1.62 乳化剤^＊ 1.20 アルミニウム 3.90 C15/250マイクロバルーン^＊＊ 3.20 ＊用いた乳化剤は、乳化剤製造１に従って製造した乳
化剤No.であった。

＊＊ C15/250マイクロバルーンは3Mオーストラリアよ
り市販入手可能なガラス微小球であった。

エマルションはHobart N50遊星形ミキサーで製造し
た。

乳化剤を90℃の温度で油相に加えた（油相はワックス
およびパラフィン油成分からなっている）。

硝酸塩成分の水溶液からなる水相を約90℃で油相に加
えることによって粗エマルションを製造した。エマルシ
ョンは比較的容易に形成することが観察された。ミキサ
ーをホイスク付属品によりスピード２で２分間操作し、
続いてさらに10分間スピード３で操作し最初のエマルシ
ョンを得た。

エマルションの液体粒子サイズは典型的には１〜３μ
ｍであった。75℃におけるエマルションの導電率は3800
pSm^-1であった。

アルミニウムおよびマイクロバルーンを最初のエマル
ションに混合し、櫂によりスピード１で2.5分間混合し
た。冷却したエマルションの結晶含量は低かった。

例２（E2）用いる乳化剤が乳化剤製造２に従い製造した乳化剤N
o.2であることを除いて、例１に従ってエマルション爆
薬を製造した。

このエマルションの液体粒子サイズは典型的には３〜
５μｍであった。75℃におけるエマルションの導電率は
8100pSm^-1であった。

冷却したエマルションの結晶含量は低く、15ヶ月の貯
蔵後の変化は無視できる。

例３（E3）用いる乳化剤が乳化剤No.3であることを除いて例１に
従ってエマルション爆薬を製造した。

このエマルションの液体粒子サイズは典型的には３〜
５μｍであった。75℃におけるエマルションの導電率は
6000pSm^-1であった。

例４（E4）用いる乳化剤が乳化剤No.4であることを除いて例１に
従ってエマルション爆薬を製造した。

このエマルションの液体粒子サイズは典型的には１〜
５μｍであった。75℃におけるエマルションの導電率は
8000pSm^-1であった。

冷却したエマルションの結晶含量は低く、16ヶ月の貯
蔵後の変化は無視できる。

比較例Ａ（CEA）例の乳化剤を無水ポリ（イソブチレン）琥珀酸とジエ
タノールアミンの1:1付加物にかえることを除いて例１
に従いエマルション爆薬を製造した。パラフィン油希釈
剤中で１時間85〜90℃に試薬を加熱することによって付
加物を製造した。

この乳化剤は本発明に従って製造する乳化剤よりも製
造が困難であることが観察された。

エマルションの液体粒子サイズは典型的には１〜８μ
ｍであった。75℃におけるエマルションの導電率は980p
Sm^-1であった。

冷却したエマルションの結晶含量は低かった。

比較例Ｂ（CEB）例の乳化剤を無水ポリイソブチレン琥珀酸とジエチレ
ントリアミンの1:1付加物にかえることを除いて例１に
従ってエマルション爆薬を製造した。

このエマルションは全く容易に製造された。このエマ
ルションの液体粒子サイズは典型的には３〜10μｍであ
った。75℃におけるエマルションの導電率は6600pSm^-1
であった。

冷却したエマルションの結晶含量はマイクロバルーン
添加後比較的高いが、20ヶ月貯蔵後あまり変化しなかっ
た。

比較例Ｃ（CEC）包装爆薬として用いるに適当なタイプのエマルション
を以下の成分を用いて製造した。

成分部w/w％化学的に純粋な硝酸アンモニウム 64.04 硝酸ナトリウム 12.81 水 10.88 ワックス 3.14 パラフィン油 0.63 ソルビタンモノオレエート 1.4 アルミニウム 3.9 C15/250マイクロバルーン 3.2 エマルションはHobart N50遊星形ミキサーで製造し
た。

ソルビタンモノオレエートは90℃の温度で油相に加え
た（この油相はワックスおよびパラフィン油成分から成
っていた）。

エマルションの液体粒子サイズは典型的には１〜３μ
ｍであった。75℃におけるエマルションの導電率は590,
000pSm^-1であった。

アルミニウムおよびマイクロバルーンを最初のエマル
ションに混合し、櫂によりスピード１で2.5分間混合し
た。

冷却したエマルションの結晶含量は低いが、貯蔵の間
結晶含量はかなり増加した。

包装した配合物の結合のまとめ（表III参照）例５爆薬として用いるに適当なタイプのエマルション爆薬
を以下の成分（乳化剤は乳化剤No.2である）を用いて製
造した。

成分部w/w％化学的に純粋な硝酸アンモニウム 73.9 水 18.5 留出物 6.1 パラフィン油^＊ 0.4 乳化剤 1.1 ＊パラフィン油は乳化剤製造からの希釈剤である。

硝酸アンモニウムおよび水を70℃で混合することによ
って水溶液を製造し、この溶液を攪拌しながら乳化剤の
混合物に加え80℃で蒸留した。

添加終了後一定時間攪拌を続け、液体粒子サイズは４
〜10μｍであることが観察された。次いでこのエマルシ
ョンを24Pa.sの粘度まで精製した。このエマルション導
電率は5600pSm^-1であった。このエマルションをテスト
用に２つに分けた。

片方は周囲温度で４ヶ月間貯蔵し、結晶化のレベルが
とても低いことが観察された。

65〜70℃で硝酸アンモニウム３部をエマルション爆薬
７部と混合することによって、エマルション爆薬の片方
を固体硝酸アンモニウムと混合した。

こうして形成した固体硝酸アンモニウム／エマルショ
ン爆発性組成物の１週間貯蔵後の結晶含量は低かった。

例６（E6）乳化剤No.3を用いて例５の方法を繰り返した。結果を
表IIIに示す。

例７（E7）乳化剤No.4を用いて例５の方法を繰り返した。結果を
表IIIに示す。

比較例Ｄ（CED）パラフィン希釈剤中の無水ポリ（イソブチレン）琥珀
酸（「MOBILAD」C207）およびジメチルアミノプロピル
アミンを無水ポリイソブチレン琥珀酸に対し1:1モル比
で混合し、この混合物をトルエンと共にDeanおよびStar
k装置内で115℃で３時間還流し、その後水除去が完了し
た。次いでトルエンを回転蒸留器で除去した。

上記で製造した乳化剤を用いて例５の方法を繰り返し
た。結果を表IIIに示す。

比較例Ｅ（CEE）爆薬として用いるに適当なタイプのエマルション爆薬
を以下の成分を用いて製造した。

成分部w/w％化学的に純粋な硝酸アンモニウム 73.9 水 18.5 留出物 5.8 ソルビタンモノオレエート 1.8 硝酸アンモニウムおよび水を70℃で混合することによ
って水溶液を製造し、この溶液を攪拌しながら乳化剤の
混合物に加え80℃で蒸留した。

添加終了後一定時間攪拌を続け、液体粒子サイズは３
〜10μｍであることが観察された。このエマルション導
電率は13900pSm^-1であった。このエマルションをテスト
用に２つに分けた。

片方は周囲温度で４ヶ月間貯蔵し、結晶化のレベルが
とても広いことが観察された。

65〜70℃で固体硝酸アンモニウム３部をエマルション
爆薬７部と混合することによって、エマルション爆薬の
片方を固体硝酸アンモニウムと混合した。

こうして形成した固体硝酸アンモニウム／エマルショ
ン爆発性組成物の１週間貯蔵後の結晶含量はとても大き
かった。

配合物の結果のまとめ（表IV参照）例８（ａ）爆薬として用いるに適当なタイプのエマルション
爆薬を以下の成分を用いて以下の方法に従って製造し
た。

成分部w/w％ NITROPRIL^＊ 74.4 水 18.6 無水蓚酸 0.7 留出物 5.3 パラフィン油^＊＊ 0.2 乳化剤^＊＊＊ 0.8 ＊ NITROPRILはICI Australia Operations Pty Ltdの
商標であり、固体硝酸アンモニウム用に用いる。

＊＊パラフィン油は乳化剤製造からの希釈剤である。

＊＊＊乳化剤は乳化剤製造に従って製造した乳化剤N
o.2である。

硝酸アンモニウムおよび蓚酸の水溶液を製造し、80℃
に約４時間保ち、pHを4.3に合わせた。次いでこの溶液
を攪拌しながら燃料と乳化剤の混合物に加えた。添加終
了後短時間攪拌を続けた。

（ｂ）（ａ）の方法に従って製造した油中水形エマルシ
ョン爆薬８部と硝酸アンモニウム２部を混合することに
よって固体硝酸アンモニウムとエマルション爆薬の混合
物を製造した。

このエマルションを粘度20Pa.sに精製した。このエマ
ルションは20℃で5000pSm^-1の導電率を有していた。こ
のエマルションをテスト用に２つに分けた。

片方を４ヶ月間周囲温度で貯蔵し、適度に低い結晶含
量を有することが観察された。

65〜70℃で、NITROPRIL 2部をエマルション爆薬８部
と混合することにより、他方をNITROPRILと混合した。
最初に、NITROPRILに混合後、結晶含量は低かった。周
囲温度で１週間貯蔵後、結晶レベルは中程度であり、４
ヶ月貯蔵後でさえ、この混合物は軟らかいままであり、
全体的に結晶化していなかった。

例９（E9）爆薬として用いるに適当なタイプのエマルション爆薬
を以下の成分を用いて以下の方法に従って製造した。

成分部w/w％ NITROPRIL 73.1 水 18.3 無水蓚酸 1.0 留出物 0.4 パラフィン油^＊ 6.1 乳化剤^＊＊ 1.1 ＊パラフィン油は乳化剤製造からの希釈剤である。

＊＊乳化剤は乳化剤製造に従って製造した乳化剤No.2
である。

硝酸アンモニウムおよび蓚酸の水溶液を製造し、80℃
に約４時間保ち、pHを4.1に合わせた。次いでこの溶液
を1100rpmで操作する混合機を用いて燃料と乳化剤の混
合物と混合した。このエマルションは21kg/分の速度で
形成した。

次いでこのエマルションを追加NITROPRILと混合した
（エマルション７部に対しNITROPRIL 3部）。9kg/分の
速度でNITROPRILをエマルションに加えた。こうして形
成された噴射仕上組成物を直径１インチのホースでくみ
出し、エマルションの状態がとても良好であることが観
察され、水性酸化剤相中での結晶化レベルは低かった。

例10（E10）爆薬として用いるのに適当なタイプのエマルション爆
薬を以下の成分を用いて以下の方法に従って製造した。

硝酸アンモニウムおよび蓚酸の水溶液を製造し、80℃
に約４時間保ち、pHを1.5に合わせた。次いでこの溶液
を1100rpmで操作する混合機を用いて燃料と乳化剤の混
合物と混合した。このエマルションは21kg/分の速度で
形成した。

例11（E11）爆薬として用いるに適当なタイプのエマルション爆薬
を例10に従って製造した。

こうして形成したこのエマルションを周囲温度におい
て２ヶ月間貯蔵した。次いでこのエマルションを直径１
インチのホースでくみ出し、NITROPRILと混合し（NITRO
PRIL 3部に対しエマルション７部）、再びくみ出した。

このエマルション安定性の激しいテストにおいても破
壊はみられなかった。

例12（E12）爆薬として用いるに適当なタイプのエマルション爆薬
を例10に従って製造した。

こうして形成したこのエマルションを62℃に加熱し、
62℃で３日間貯蔵した。次いでこのエマルションを直径
１インチのホースでくみ出し、NITROPRILと混合し（NIT
ROPRIL 3部に対しエマルション７部）、再びくみ出し
た。

エマルション安定性のこの激しいテストにおいて破壊
はみられなかった。

例13（E13）爆薬として用いるに適当なタイプのエマルション爆薬
を例10に従い製造した。

このエマルションを64℃に加熱し、その温度で１ヶ月
貯蔵した。エマルション破壊はみられなかった。

例14（E14）以下の組成を用い、以下に示す方法に従ってエマルシ
ョン爆発性組成物を形成した。

成分部w/w％化学的に純粋な硝酸アンモニウム 42.0 硝酸カルシウム^＊ 37.6 水 12.6 留出物 6.8 パラフィン油^＊＊ 0.3 乳化剤^＊＊＊ 0.7 ＊硝酸カルシウムはNorsk Hydrox A/Sより得た。

＊＊パラフィン油は乳化剤製造からの希釈剤＊＊＊乳化剤は乳化剤製造に従って製造した乳化剤N
o.2である。

硝酸アンモニウムおよび硝酸カルシウムを80℃の温度
で水に溶解し、この溶液をpH4.5に合わせた。

この溶液を燃料と乳化剤の攪拌混合物に加えた。攪拌
を続け、66℃で3000cpの粘度を有するエマルションが形
成した。良好なエマルション安定性が見られた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ニコラスクリストフォローオーストラリア国，ビクトリア 3057, イーストブランスウィック，ライゴンストリート 367 (56)参考文献特表昭63−502254（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】酸素放出塩を含む不連続相、連続水不混和
性有機相、およびポリ〔アルキル（アルケニル）〕琥珀
酸および／またはその無水物と下式Ｉ、（上式中、R¹は水素、アルキルおよびヒドロキシアルキ
ルからなる群より選ばれ、R²はヒドロキシアルキルであ
り、またはR¹およびR²は５もしくは６員環の飽和もしく
は不飽和窒素含有複素環を形成し、この複素環は未置換
であるかもしくはアルキルで置換されている）で表わされるアミンとの縮合生成物を含む乳化剤成分を
含むエマルション爆発性組成物。
【請求項２】R²がC₁〜C₂₀ヒドロキシアルキルである、
請求項１記載のエマルション爆発性組成物。
【請求項３】R²がC₁〜C₁₂ヒドロキシアルキルである、
請求項１または２のいずれか記載のエマルション爆発性
組成物。
【請求項４】R²がC₁〜C₆ヒドロキシアルキルである、請
求項１〜３のいずれか記載のエマルション爆発組成物。
【請求項５】R¹がアルキルおよびヒドロキシアルキルか
らなる群より選ばれる、請求項１〜４のいずれか記載の
エマルション爆発性組成物。
【請求項６】R¹がアルキルでありかつC₁〜C₁₈アルキル
である、請求項５記載のエマルション爆発性組成物。
【請求項７】R¹がC₁〜C₁₀アルキルである、請求項６記
載のエマルション爆発性組成物。
【請求項８】R¹がC₁〜C₆アルキルである、請求項７記載
のエマルション爆発性組成物。
【請求項９】R¹がヒドロキシアルキルでありかつC₁〜C
₁₂ヒドロキシアルキルである、請求項５記載のエマルシ
ョン爆発性組成物。
【請求項１０】R²がC₁〜C₆ヒドロキシアルキルである、
請求項９記載のエマルション爆発性組成物。
【請求項１１】ｎが２または３である、請求項１〜10の
いずれか記載のエマルション爆発性組成物。
【請求項１２】ｎが２である、請求項11記載のエマルシ
ョン爆発性組成物。
【請求項１３】R¹およびR²が複素環を形成し、下記基が１−ピロリジニル、３−ピロリン−１−イル、１−ピ
ペラジニル、４−メチル−１−ピペラジニルおよび４−
モルホリニルからなる群より選ばれる置換したもしくは
未置換複素環である、請求項１〜12のいずれか記載のエ
マルション爆発性組成物。
【請求項１４】式Ｉのアミンが下式II、（上式中、R³は水素、C₁〜C₄アルキルおよびC₁〜C₄ヒド
ロキシアルキルであり、ｎは２または３である）で表わされる式を有する、請求項１〜13のいずれか記載
のエマルション爆発性組成物。
【請求項１５】ｎが２である、請求項14記載のエマルシ
ョン爆発性組成物。
【請求項１６】ポリ〔アルキル（アルケニル）〕琥珀酸
または無水物のポリ〔アルキル（アルケニル）〕成分が
飽和もしくは不飽和炭化水素鎖であり、この鎖がモノオ
レフィンのポリマーでありかつ40〜500個の炭素原子を
含む、請求項１〜15のいずれか記載のエマルション爆発
性組成物。
【請求項１７】ポリマーがC₂〜C₆オレフィンより形成さ
れたものである、請求項16記載のエマルション爆発性組
成物。
【請求項１８】前記ポリマーがエチレン、プロピレン、
１−ブテン、イソプレン、およびイソブテンからなる群
より形成されたものである、請求項17記載のエマルショ
ン爆発性組成物。
【請求項１９】前記ポリ〔アルキル（アルケニル）〕琥
珀酸および／または無水物が無水ポリ〔アルキル（アル
ケニル）〕琥珀酸である、請求項１〜18のいずれか記載
のエマルション爆発性組成物。
【請求項２０】縮合生成物が下式III、（上式中、Ａはポリ〔アルキル（アルケニル）〕であ
り、R¹,R²およびｎは前記規定のものである）で表わされるスクシンイミド誘導体を少なくとも70重量
％含む、請求項１〜19のいずれか記載のエマルション爆
発性組成物。
【請求項２１】前記酸素放出塩が、アルカリおよびアル
カリ土類金属硝酸塩、塩素酸塩および過塩素酸塩、硝酸
アンモニウム、塩素酸アンモニウム、過塩素酸アンモニ
ウム並びにそれらの混合物からなる群より選ばれる、請
求項１〜20のいずれか記載の爆発性組成物。
【請求項２２】前記酸素放出塩が硝酸アンモニウムおよ
び硝酸アンモニウムと硝酸ナトリウムあるいはカルシウ
ムの混合物からなる群より選ばれる、請求項20記載の爆
発性組成物。
【請求項２３】前記連続水不混和性有機相が、配合温度
において液体状態にある脂肪族、脂環式および芳香族化
合物並びにそれらの混合物からなる群より選ばれる、請
求項１〜22のいずれか記載の爆発性組成物。
【請求項２４】請求連続水不混和性有機相が、燃料油、
ディーゼル油、留出油、ケロシン、ナフサ、ワックス、
パラフィン油、ベンゼン、トルエン、キシレン、高分子
油、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる、請
求項23記載の爆発性組成物。
【請求項２５】前記連続水不混和性有機相が、ガソリ
ン、ケロシン、燃料油およびパラフィン油からなる群よ
り選ばれる、請求項24記載の爆発性組成物。
【請求項２６】請求項１〜25のいずれか記載のエマルシ
ョン爆薬の製造方法であって、以下の工程：前記酸素放出塩を塩溶液のファッジ点以上の温度で水に
溶解し塩水溶液を形成し、前記塩水溶液、水不混和性有
機相および乳化剤成分を急速に攪拌して混合し油中水形
エマルションを形成し、そしてエマルションが均一にな
るまで混合する、を含む方法。