JP2799736B2

JP2799736B2 - 炸薬用組成物

Info

Publication number: JP2799736B2
Application number: JP16661189A
Authority: JP
Inventors: 松男小林; 治幸有澤; 正和小林; 和司時田; 勝彦高橋
Original assignee: 防衛庁技術研究本部長; 日本油脂株式会社
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1998-09-21
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: JPH0333091A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、安全に製造でき、且つ高エネルギー、特に
水中威力の大きな炸薬製造用、即ち、炸薬用組成物に関
する。

〈従来の技術〉従来、水雷用炸薬として、トリニトロトルエン（TN
T）が知られている。

又、トリメチレントリニトロアミン（RDX）、TNT、ア
ルミニウム粉（Al）を主成分とし、コンポジションD2、
ケイ酸カルシウム及び塩化カルシウムより製造されたHB
X系爆薬（MIL−Ｅ−22267A,1963.5.31）が知られてい
る。こゝでコンポジションD2とは、ニトロセルロースと
ワックスとレシチンとの混合物からなるものである。HB
X系爆薬はその組成によりHBX−1,HBX−３及びＨ−６の
３種類に分れる。

〈発明が解決しようとする課題〉炸薬や爆薬等の水中威力については、ショックエネル
ギー及びバブルエネルギーにより評価されるのが通常で
ある。前記TNTはペントライトの水中威力を１として、
それとの相対値として表わすと、ショックエネルギーが
0.84、バブルエネルギーが0.94が限界であった。

又、前述のHBX系爆薬の水中威力は、「爆薬エンサイ
クロペディアVol 10」1983年、（アメリカアーミーア
ーマメントリサーチアンドディベロップメント
コマンド発行）によれば、HBX−１のショックエネルギ
ーが1.13、バブルエネルギーが1.47、HBX−３のショッ
クエネルギーが1.0、バブルエネルギーが1.95、Ｈ−６
のショックエネルギーが1.18、バブルエネルギーが1.54
が限界である。いずれもTNTが含まれているので注型後
注型物中に巣ができ易く填薬比重を理論密度に近付ける
ことは困難であり、従って単位容積当たりの威力を十分
に得ることは困難であった。又、現在の炸薬や爆薬は製
造上例えばTNTを溶融して製造しなければならず、溶融T
NTは非常に鋭感である等で安全性において、必ずしも充
分でない点があった。

そこで実用的には現在の炸薬、爆薬よりも水中威力が
大、具体的にはショックエネルギーが少なくとも1.2、
バブルエネルギーが少なくとも２であり、且つ、安全性
がより改善された炸薬が求められている。

〈課題を解決するための手段〉本発明者らは、前記の要望を満足させるような炸薬
（組成物）について、長期にわたって研究した結果、特
定の組成物より製造された炸薬は前記の水中威力及び安
全性のいずれも目的を達するという知見を得て本発明を
完成した。

即ち本発明は、主成分として過塩素酸アンモニウム
（AP）及びアルミニウム粉（Al）、バインダーとして、
トリメチロールエタントリナイトレート（TMETN）、ト
リエチレングリコールジナイトレート（TEGDN）及びジ
エチレングリコールジナイトレート（DEGDN）中の少な
くとも一種とポリウレタン樹脂組成物を含む組成物及び
主成分としてAP、Al粉及びRDX、バインダーとして不活
性可塑剤とポリウレタン系樹脂組成物を含み、バイダー
が炸薬組成物の10〜30重量％であることを特徴とする炸
薬用組成物に関する。

次に本発明の炸薬用組成物について詳述する。本発明
の組成物において、主成分は90〜70重量％、バインダー
は10〜30重量％である。主成分が90重量％を越え、バイ
ンダーが10重量％未満では注型が不可能であり、注型式
による炸薬の製造はできない。一方主成分が30重量％未
満、バインダーが70重量％を越えると、その組成物より
製造される炸薬は高エネルギーが得られない。

次に各成分について説明する。

主成分のAP、Al、RDXは通常粉状又は粉末状のものが
用いられ、その粒度と配合割合は、目的とする炸薬の製
造性、水中威力等から適宜選択することができる。通常
は、例えばAPは平均粒径400μm,200μm,30μｍ以下のも
のを単独或は組合わせて、Alは平均粒径50μｍ以下のも
のを、RDXは平均粒径200μm,30μｍ以下のものを単独或
は組合わせて用いる。

実用的な配合割合は重量比でAP/Al＝10/1〜1/1、そし
てRDXを含む場合は、主成分中最多で25重量％である。

バインダーとしては先ずTMETN、TEGDN、DEGDNの少な
くとも一種がある。これらはいずれもニトロ可塑剤であ
る。

更に不活性可塑剤としては、例えばジオクチルアジペ
ート（DOA）、イソデシルペラルゴネート等のエステル
系、又はトリエチルホスヘート、トリブチルホスヘート
等の正リン酸エステル系、トリフェニルホスファイト、
トリスクロロエチルホスファイト等の亜リン酸エステル
系化合物等を示すことができる。

ポリウレタン系樹脂組成物とは、例えばポリエチレン
グリコール（PEG）、トリメチロールプロパン（TMP）或
は末端水酸基ポリブタジエン（HTPB）で示される樹脂用
化合物と硬化剤とから成るものである。

硬化剤としては、例えばトリレンジイソシアネート
（TDI）、イソホロンジイソシアネート（IPDI）、ジフ
ェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネート等のイソシアネート化合物である。

硬化剤と樹脂用化合物との比は、夫々のイソシアネー
ト基及び水酸基のモル比で通常、イソシアネート基／水
酸基＝0.8〜1.2である。

ニトロ可塑剤とポリウレタン系樹脂組成物との配合割
合、重量比で、通常、ニトロ可塑剤／ポリウレタン系樹
脂＝9/1〜5/5である。又、不活性可塑剤とポリウレタン
系樹脂組成物との配合割合は、重量比で、通常、不活性
可塑剤／ポリウレタン系樹脂組成物＝5/5〜1/9である。

又、本発明の炸薬用組成物には、前記成分以外に安定
剤として、例えばエチルセントラリット等を添加するこ
ともでき、硬化触媒として、例えばフェリックアセチル
アセトネートやコッパーアセチルアセトネート等を添加
することもできる。

前記安定剤を添加すると、ニトロ可塑剤の自然分解が
抑制できる。又、酸化触媒を添加すると硬化時間を任意
に設定することができる。そしてそれらの添加量は、安
定剤が５重量％以下、硬化触媒が0.1重量％以下であ
る。

本発明の炸薬用組成物より例えば次の混和、注型、硬
化の三工程により炸薬が製造される。

混和工程では、ニトロ可塑剤とPEGとTMP或は不活性可
塑剤とHTPBとを混合し、必要に応じて安定剤、硬化触媒
を添加して混合する。次いでAP及びAl、或はAP、Al及び
RDXを混合し、然る後に硬化剤を混合する。

混合は、圧力10torr以下、温度約60℃で行ない、混合
時間は、例えば前記最初の混合が30分以上、AP等を添加
しての混合が60分以上、硬化剤を添加してからの混合が
20分以上である。

次いで注型工程は、約60℃に暖めた注型槽に注型容器
をセットし、注型用ホッパーに混和工程で得られた炸薬
スラリーを入れ、注型槽を圧力10torr以下にして注型を
行なう。

硬化工程は、注型後の注型容器をキュアリング槽に移
し、槽内温度を通常約60℃にして、６日間以上かけて通
常硬化させる。

〈発明の効果〉本発明の炸薬用組成物は、注型が可能で、そのために
安全に炸薬を製造することができ、且つ製造された炸薬
は、ショックエネルギー1.2以上、バブルエネルギー２
以上の高エネルギーを有するものである。

又、本発明の炸薬を金属ケース内に収納し水中で起爆
すると、水中威力が大であるために大きなバブルを形成
し、目標物に与える損傷が大きい。

高エネルギーであるために、従来の炸薬と同等の威力
を得るには薬量が少なくて済むという特徴を有してい
る。

〈実施例〉以下に本発明を実施例、比較例で具体的に説明する。

実施例１第１表に示される実施例１の配合組成の本発明の炸薬
用組成物より次ぎのようにして炸薬を製造した。

即ち、TMETN11.5重量％、TEGDN1.2重量％、PEG3.1重
量％及びTMP0.3重量％を圧力5torr以下、温度59℃で40
分間混合した。次いで平均粒径400μｍのAP40重量％、
平均粒径30μｍのAl粉28重量％及び平均粒径20μｍのRD
X15重量％を加え、同圧力下同温度で60分間混合し、次
いで、TDIを0.9重量％添加し、同圧力下同温度で30分間
混合した。

次いで、混合物を60℃に暖められた注型用ホッパーに
移し、注型槽を圧力5torr、温度60℃にして注型を行な
った。尚、その際注型終了後同圧力下同温度で30分間放
置し十分に脱泡を行なった。

然る後に注型容器をキュアリング槽に移し、60℃で７
日間の条件下で硬化させた。

このようにして得られた炸薬を、次ぎに示す試験に供
し、試験を行なった。各試験結果は第１表に示す。

（水中威力試験）（１）ショックエネルギー（Es）薬量約1kgで直径／高さが1/1の円柱状の炸薬を水中で
爆発させ、トルマリンゲージを用いショックパルスを計
測しショックエネルギーを算出する。

数値はペントライト比で表わす。

（２）バブルエネルギー（Eb）薬量約1kgで直径／高さが1/1の円柱状の炸薬を水中で
爆発させ、トルマリンゲージを用いバブルパルスを計測
しバブルエネルギーを算出する。

数値はペントライト比で表わす。

実施例２〜６第１表に示される実施例２〜６の配合組成の本発明の
炸薬用組成物について実施例１に準じて夫々の炸薬を製
造した。

夫々の炸薬について、実施例１と同様の試験を行なっ
た。結果は第１表に示す。

比較例１及び２バインダー量を７重量％（比較例１）及び60重量％
（比較例２）にした以外は実施例１に準じて炸薬を製造
した。

しかしながら、比較例１はスラリー粘度が高過ぎて注
型ができなかったので途中で製造を中断した。

比較例２については、混合終了後主成分とバインダー
成分とが二層に分離してしまい均一な炸薬が得られなか
った。

比較例３〜６次ぎに前述せる従来用いられているTNT及びHBX系爆薬
の組成及びそれらの水中威力を第２表に示す。

尚、HBX系爆薬の配合割合（HBX−１、HBX−３及びＨ
−６）は、MIL−Ｅ−22267A,1963.5.31を参考にした。

又、Es、Ebは「爆薬エンサイクロペディアVol 10」19
83年（アメリカアーミーアーマメントリサーチア
ンドディベロップメントコマンド発行）を参考とし
た。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋勝彦愛知県知多郡武豊町字迎戸105 (56)参考文献特開昭52−34910（ＪＰ，Ａ) 特開平２−271986（ＪＰ，Ａ) 米国特許3785887（ＵＳ，Ａ) 米国特許3689331（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C06B 29/22 C06B 45/10 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ) ＷＰＩＤＳ（ＳＴＮ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】主成分として、過塩素酸アンモニウム及
び、アルミニウム粉、バインダーとして、トリメチロー
ルエタントリナイトレート、トリエチレングリコールジ
ナイトレート及びジエチレングリコールジナイトレート
とからなる群から選ばれた少なくとも一種とポリウレタ
ン系樹脂組成物を含み、バインダーが炸薬用組成物の10
〜30重量％であることを特徴とする炸薬用組成物。
【請求項２】主成分として更にトリメチレントリニトロ
アミンを含む請求項第１項に記載の炸薬用組成物。
【請求項３】バインダーとして更に不活性可塑剤を含む
請求項第１項又は請求項第２項に記載の炸薬用組成物。
【請求項４】主成分として、過塩素酸アンモニウム及び
アルミニウム粉、及びトリメチレントリニトロアミン、バインダーとして不活性可塑剤とポリウレタン系樹脂組
成物を含み、バインダーが炸薬用組成物の10〜30重量％
であることを特徴とする炸薬用組成物。