JP2942266B2 - 有機微小球体を含有するエマルジョン爆薬 - Google Patents
有機微小球体を含有するエマルジョン爆薬Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は改良した爆薬組成物に関する。さらに具体的
に、本発明は安定性を改良し粘度をさらに低くした油中
水型エマルジョン爆薬に関する。「油中水型」とは油ま
たは水に混合できない有機物質(連続相)の中に水溶液
または水に混和できる融解物の小滴(不連続相)を分散
させてなるものを意味する。「爆薬」とは普通は発破剤
と言われる雷管感知爆薬及び非雷管感知爆薬を意味す
る。本発明の油中水型エマルジョン爆薬は連続相として
水に混合できない有機燃料を含有し、不連続相として乳
化無機酸化剤塩溶液または融解物を含有する。(「溶
液」または「融解物」と言う用語は以後置換可能に使用
する。)これらの酸化剤及び燃料相は発破雷管及び/ま
たは補助火薬によって互いに反応を開始し効果的に爆発
する。この爆薬はポリプロペンまたはポリブテンから誘
導された油中水型乳化剤及び非極性の表面を有しビニル
単量体のホモポリマー,コポリマーまたはターポリマー
から成る膨張有機微小球体の形をした濃度低下剤(以後
「有機微小球体」と呼ぶ)を含有する。このポリプロピ
レンまたはポリブテン誘導体乳化剤及び有機微小球体の
組合せたものが本発明の油中水型エマルジョン爆薬に特
に有利であることがわかった。
に、本発明は安定性を改良し粘度をさらに低くした油中
水型エマルジョン爆薬に関する。「油中水型」とは油ま
たは水に混合できない有機物質(連続相)の中に水溶液
または水に混和できる融解物の小滴(不連続相)を分散
させてなるものを意味する。「爆薬」とは普通は発破剤
と言われる雷管感知爆薬及び非雷管感知爆薬を意味す
る。本発明の油中水型エマルジョン爆薬は連続相として
水に混合できない有機燃料を含有し、不連続相として乳
化無機酸化剤塩溶液または融解物を含有する。(「溶
液」または「融解物」と言う用語は以後置換可能に使用
する。)これらの酸化剤及び燃料相は発破雷管及び/ま
たは補助火薬によって互いに反応を開始し効果的に爆発
する。この爆薬はポリプロペンまたはポリブテンから誘
導された油中水型乳化剤及び非極性の表面を有しビニル
単量体のホモポリマー,コポリマーまたはターポリマー
から成る膨張有機微小球体の形をした濃度低下剤(以後
「有機微小球体」と呼ぶ)を含有する。このポリプロピ
レンまたはポリブテン誘導体乳化剤及び有機微小球体の
組合せたものが本発明の油中水型エマルジョン爆薬に特
に有利であることがわかった。
エマルジョン爆薬は再度ポンプで汲み揚げ可能な爆
薬、すなわち、遠方の施設で製造され、バラ荷容器にポ
ンプで詰め込まれ、その容器に入れたまま爆発現場へ輸
送され、そこで容器から地中にあけた穴へ再度ポンプで
詰め込まれるような爆薬として普通使用される。さもな
ければ、この爆薬を中央に設置された貯蔵タンクへ配送
してポンプで汲み入れ、そこから爆発現場へ輸送する車
へさらにポンプで汲み込まれ、次に再度ポンプで地中の
穴へ詰め込まれる。従って、爆薬は何度もポンプで汲み
揚げられたりまたは分配されたりして普通ならエマルジ
ョンが不安定になりがちであるにもかかわらず安定性を
保つ必要がある。さらに、エマルジョンの粘度は適度の
圧力、寒い季節の低い周囲温度でもポンプで再度汲み揚
げられるくらい低くなければならない。何度もポンプで
汲み揚げたりまたは分配したりすると、エマルジョンの
粘度は増加する傾向がある。
薬、すなわち、遠方の施設で製造され、バラ荷容器にポ
ンプで詰め込まれ、その容器に入れたまま爆発現場へ輸
送され、そこで容器から地中にあけた穴へ再度ポンプで
詰め込まれるような爆薬として普通使用される。さもな
ければ、この爆薬を中央に設置された貯蔵タンクへ配送
してポンプで汲み入れ、そこから爆発現場へ輸送する車
へさらにポンプで汲み込まれ、次に再度ポンプで地中の
穴へ詰め込まれる。従って、爆薬は何度もポンプで汲み
揚げられたりまたは分配されたりして普通ならエマルジ
ョンが不安定になりがちであるにもかかわらず安定性を
保つ必要がある。さらに、エマルジョンの粘度は適度の
圧力、寒い季節の低い周囲温度でもポンプで再度汲み揚
げられるくらい低くなければならない。何度もポンプで
汲み揚げたりまたは分配したりすると、エマルジョンの
粘度は増加する傾向がある。
爆薬の濃度(density)を低下させて爆発に必要な水
準までその感度を増すために濃度制御剤が必要な場合が
多く、また濃度を制御するために中空の微小球体が好ま
しい形なので、固体濃度制御剤を含有している場合でさ
えもエマルジョンが安定性を有し粘度が低いことは重要
である。これまで固体濃度制御剤を含有し繰り返しポン
プで汲み揚げられるエマルジョン爆薬の場合は安定性と
いうことが重要な問題であった。さらに、ある種類の固
体濃度制御剤には他のものに比べてエマルジョンを不安
定にするものがある。例えば、極く普通に使われる乳化
剤の1つであるソルビタンモノオリエイトは20℃でガラ
ス微小球体の存在下では比較的安定なエマルジョンを形
成するが、有機微小球体の存在下では効果が少ない。
準までその感度を増すために濃度制御剤が必要な場合が
多く、また濃度を制御するために中空の微小球体が好ま
しい形なので、固体濃度制御剤を含有している場合でさ
えもエマルジョンが安定性を有し粘度が低いことは重要
である。これまで固体濃度制御剤を含有し繰り返しポン
プで汲み揚げられるエマルジョン爆薬の場合は安定性と
いうことが重要な問題であった。さらに、ある種類の固
体濃度制御剤には他のものに比べてエマルジョンを不安
定にするものがある。例えば、極く普通に使われる乳化
剤の1つであるソルビタンモノオリエイトは20℃でガラ
ス微小球体の存在下では比較的安定なエマルジョンを形
成するが、有機微小球体の存在下では効果が少ない。
本発明の主な利点は、固体濃度制御剤として有機微小
球体と共にポリプロペンまたはポリブテン誘導体乳化剤
を使用することによりエマルジョンを繰り返し操作しま
たは分配した後でさえもその安定性が改良され粘度が低
いということである。第2の利点は、ポリプロペンまた
はポリブテン誘導体乳化剤を使用することにより有機微
小球体がエマルジョンの安定性に悪影響を与えずに濃度
制御剤として使用できることである。第3の利点は、有
機微小球体はガラス微小球体のように不活性ではなくむ
しろ反応性の燃料であり、従って爆発反応に役立つとい
うことである。本発明の組成物に有機微小球体が含まれ
ていると、一般に爆発速度や爆発感度が増し臨界直径が
低くなることが判明した。
球体と共にポリプロペンまたはポリブテン誘導体乳化剤
を使用することによりエマルジョンを繰り返し操作しま
たは分配した後でさえもその安定性が改良され粘度が低
いということである。第2の利点は、ポリプロペンまた
はポリブテン誘導体乳化剤を使用することにより有機微
小球体がエマルジョンの安定性に悪影響を与えずに濃度
制御剤として使用できることである。第3の利点は、有
機微小球体はガラス微小球体のように不活性ではなくむ
しろ反応性の燃料であり、従って爆発反応に役立つとい
うことである。本発明の組成物に有機微小球体が含まれ
ていると、一般に爆発速度や爆発感度が増し臨界直径が
低くなることが判明した。
組成物の連続相を形成する不混和性有機燃料の含有量
は組成物の約3%−約12%(重量)、好ましくは約4%
−約8%(重量)である。実際の使用量は使用した特定
の不混和性燃料及びもしあれば他の燃料次第で変えるこ
とができる。不混和性有機燃料は製造温度で液状であれ
ば脂肪族,脂環式,及び/または芳香族でもよく、飽和
状でも不飽和状態でもよい。好ましい燃料としては、ト
ール油;鉱油;ろう;パラフィン油;ベンゼン;トルエ
ン;キシレン;例えばガソリン,ケロシン,ディーゼル
燃料など一般に石油留出物と言われる液体炭化水素の混
合物;及び例えばとうもろこし油,綿実油,落花生油,
大豆油などの植物油が挙げられる。特に好ましい液体燃
料は鉱油,第二燃料油,パラフィンろう,ミクロクリス
タリンろう,及びそれらの混合物である。脂肪族及び芳
香族窒素化合物も使用できる。これらの混合物も使用で
きる。ろうは製造温度では液体でなければならない。
は組成物の約3%−約12%(重量)、好ましくは約4%
−約8%(重量)である。実際の使用量は使用した特定
の不混和性燃料及びもしあれば他の燃料次第で変えるこ
とができる。不混和性有機燃料は製造温度で液状であれ
ば脂肪族,脂環式,及び/または芳香族でもよく、飽和
状でも不飽和状態でもよい。好ましい燃料としては、ト
ール油;鉱油;ろう;パラフィン油;ベンゼン;トルエ
ン;キシレン;例えばガソリン,ケロシン,ディーゼル
燃料など一般に石油留出物と言われる液体炭化水素の混
合物;及び例えばとうもろこし油,綿実油,落花生油,
大豆油などの植物油が挙げられる。特に好ましい液体燃
料は鉱油,第二燃料油,パラフィンろう,ミクロクリス
タリンろう,及びそれらの混合物である。脂肪族及び芳
香族窒素化合物も使用できる。これらの混合物も使用で
きる。ろうは製造温度では液体でなければならない。
任意に、及び不混和性液体有機燃料に加えて、固体ま
たは他の液体燃料またはその両方を任意の量で使用でき
る。使用できる固体燃料の例としては、微細なアルミニ
ウム粒子、例えばギルソナイトまたは石炭などの微細な
炭素物質、例えば小麦などの微細な植物性粒子,硫黄が
挙げられる。混和性液体燃料で液体エクステンダーとし
ての機能も有するものについては後で述べる。上記追加
の固体及び/または液体燃料の添加量は一般に15重量%
までの範囲である。所望により、不溶解の酸化剤塩も固
体または液体燃料と共に組成物に添加できる。
たは他の液体燃料またはその両方を任意の量で使用でき
る。使用できる固体燃料の例としては、微細なアルミニ
ウム粒子、例えばギルソナイトまたは石炭などの微細な
炭素物質、例えば小麦などの微細な植物性粒子,硫黄が
挙げられる。混和性液体燃料で液体エクステンダーとし
ての機能も有するものについては後で述べる。上記追加
の固体及び/または液体燃料の添加量は一般に15重量%
までの範囲である。所望により、不溶解の酸化剤塩も固
体または液体燃料と共に組成物に添加できる。
爆薬の不連続相を形成する無機酸化剤塩溶液は一般に
全組成物の約45%から約95%(重量)の範囲の量の無機
酸化剤塩、及び約2%から約30%の量の水及び/または
水混和性有機液体から成る。酸化剤塩は好ましくは第一
に硝酸アンモニウムが挙げられるが、その他の塩も好ま
しくは約20%まで使用できる。その他の酸化剤塩はアン
モニウム,アルカリ及びアルカリ土類金属の硝酸塩,塩
素酸塩及び過塩素酸塩から成る群から選ばれる。これら
のうち、硝酸ナトリウム(SN)及び硝酸カルシウム(C
N)が好ましい。全酸化剤塩のうちの約10%から約65%
が粒状またはプリル状で添加される。
全組成物の約45%から約95%(重量)の範囲の量の無機
酸化剤塩、及び約2%から約30%の量の水及び/または
水混和性有機液体から成る。酸化剤塩は好ましくは第一
に硝酸アンモニウムが挙げられるが、その他の塩も好ま
しくは約20%まで使用できる。その他の酸化剤塩はアン
モニウム,アルカリ及びアルカリ土類金属の硝酸塩,塩
素酸塩及び過塩素酸塩から成る群から選ばれる。これら
のうち、硝酸ナトリウム(SN)及び硝酸カルシウム(C
N)が好ましい。全酸化剤塩のうちの約10%から約65%
が粒状またはプリル状で添加される。
一般に水の使用量は全組成物の約2重量%から約30重
量%である。好ましくは、約10%から約20%である。水
混和性有機液体は塩類の溶剤として部分的に水の代わり
に使用できるが、また組成物の燃料としても役立つ。さ
らに、ある有機液体は溶液中の酸化剤塩の結晶温度を下
げる。混和性液体燃料としては、メチルアルコールなど
のアルコール類,エチレングリコールなどのグリコール
類,ホルムアミドなどのアミド類,類縁窒素含有液体が
挙げられる。当該技術で周知のように、使用する液体の
量及び種類は目的とする物理的諸特性により変えること
ができる。
量%である。好ましくは、約10%から約20%である。水
混和性有機液体は塩類の溶剤として部分的に水の代わり
に使用できるが、また組成物の燃料としても役立つ。さ
らに、ある有機液体は溶液中の酸化剤塩の結晶温度を下
げる。混和性液体燃料としては、メチルアルコールなど
のアルコール類,エチレングリコールなどのグリコール
類,ホルムアミドなどのアミド類,類縁窒素含有液体が
挙げられる。当該技術で周知のように、使用する液体の
量及び種類は目的とする物理的諸特性により変えること
ができる。
本発明の乳化剤はポリプロペンの誘導体、さらに好ま
しくはポリイソブチレンの誘導体であり、使用量は好ま
しくは約0.2%から約5%の範囲である。大抵のイソブ
チレン原料は1−ブテン及び2−ブテンで汚染されてい
るので、製造者の中にはポリブテンとポリイソブチレン
の用語の交互に使用するものもいれば、主としてイソブ
チレン原料から誘導されたポリマーを「ポリブテン」と
呼ぶものもいる。ここで使用されているように、「ポリ
ブテン」とはポリイソブチレンを含む。同様に、「ポリ
プロペン」とはポリプロピレンを含む。このようなポリ
マーから生成された乳化剤においては、ポリブテンまた
はポリプロペン部分(moieties)が乳化剤分子の疎水性
末端基を形成する。本発明で有用な炭化水素鎖の分子量
は300から3000g/モルの範囲であるが、さらに好ましく
は500から1500g/モル、特に好ましくは700から1300g/モ
ルの範囲で変化してよい。
しくはポリイソブチレンの誘導体であり、使用量は好ま
しくは約0.2%から約5%の範囲である。大抵のイソブ
チレン原料は1−ブテン及び2−ブテンで汚染されてい
るので、製造者の中にはポリブテンとポリイソブチレン
の用語の交互に使用するものもいれば、主としてイソブ
チレン原料から誘導されたポリマーを「ポリブテン」と
呼ぶものもいる。ここで使用されているように、「ポリ
ブテン」とはポリイソブチレンを含む。同様に、「ポリ
プロペン」とはポリプロピレンを含む。このようなポリ
マーから生成された乳化剤においては、ポリブテンまた
はポリプロペン部分(moieties)が乳化剤分子の疎水性
末端基を形成する。本発明で有用な炭化水素鎖の分子量
は300から3000g/モルの範囲であるが、さらに好ましく
は500から1500g/モル、特に好ましくは700から1300g/モ
ルの範囲で変化してよい。
親水性部分(moieties)はポリプロペンまたはポリイ
ソブチレン鎖上の末端二重結合に直接結合してもよい
し、または中間結合基によって結合してもよい。効果的
な親水性基の種類としては、酸無水物,カルボン酸,ア
ミド,エステル,アミン,アルコール,オキサゾリン,
イミド,またはそれらの混合物が挙げられる。
ソブチレン鎖上の末端二重結合に直接結合してもよい
し、または中間結合基によって結合してもよい。効果的
な親水性基の種類としては、酸無水物,カルボン酸,ア
ミド,エステル,アミン,アルコール,オキサゾリン,
イミド,またはそれらの混合物が挙げられる。
「重合体乳化剤」の親水性部分と疎水性部分をつなぐ
結合基の一種に無水コハク酸がある。ポリプロペンまた
はポリイソブチレンの上の末端にあるオレフィンが「エ
ン」反応により無水マレイン酸と反応する。得られたポ
リブテニルまたはポリプロペニル無水コハク酸は容易に
アミンまたはアルコールと反応しアミドまたはエステル
を生成する。反応物の比及び反応条件次第で、混合され
る誘導体が起こりうる。例えば、もしポリブテニル無水
コハク酸がさらに低い温度で1モル当量のエタノールア
ミンと反応すると、該無水物の環が開いてアミドまたは
エステル及びカルボン酸官能基を生成する。この生成物
をさらに加熱すると1当量の水を除去し、イミドを生成
する。もし2当量のエタノールアミンをポリブテニル無
水コハク酸と反応させ充分に加熱して水分を除去する
と、ビスアミド・ビスエステル及び混合アミド・エステ
ル生成物が得られる。
結合基の一種に無水コハク酸がある。ポリプロペンまた
はポリイソブチレンの上の末端にあるオレフィンが「エ
ン」反応により無水マレイン酸と反応する。得られたポ
リブテニルまたはポリプロペニル無水コハク酸は容易に
アミンまたはアルコールと反応しアミドまたはエステル
を生成する。反応物の比及び反応条件次第で、混合され
る誘導体が起こりうる。例えば、もしポリブテニル無水
コハク酸がさらに低い温度で1モル当量のエタノールア
ミンと反応すると、該無水物の環が開いてアミドまたは
エステル及びカルボン酸官能基を生成する。この生成物
をさらに加熱すると1当量の水を除去し、イミドを生成
する。もし2当量のエタノールアミンをポリブテニル無
水コハク酸と反応させ充分に加熱して水分を除去する
と、ビスアミド・ビスエステル及び混合アミド・エステ
ル生成物が得られる。
ポリイソブチレンまたはポリプロピレンの重合体乳化
剤用結合基の第2のタイプはフェノールである。ポリイ
ソブチレン上の末端オレフィン基は例えばフリーデル・
クラフッのアルキル化によりフェノールと反応できる。
次に親水性機能性がホルムアルデヒド及びテトラエチレ
ン・ペンタミンなどのポリアミンとの反応によりポリイ
ソブテニル・フェノールに付加できる。
剤用結合基の第2のタイプはフェノールである。ポリイ
ソブチレン上の末端オレフィン基は例えばフリーデル・
クラフッのアルキル化によりフェノールと反応できる。
次に親水性機能性がホルムアルデヒド及びテトラエチレ
ン・ペンタミンなどのポリアミンとの反応によりポリイ
ソブテニル・フェノールに付加できる。
様々の方法でポリイソブチレンまたはポリプロペンに
親水基が直接結合できる。例えば、ポリブテン上の末端
のオレフィンはハロゲン化できる。次に得られたアルキ
ルハロゲン化物とアミンまたはポリアミンの反応はハロ
ゲン化イオンをアミンによって2分子求核置換により行
われる。同様にポリブテニルエポキシドは酸またはアミ
ンと反応し、結合基の助けなしでポリブテン鎖に親水性
部分(moiety)を結合させる。
親水基が直接結合できる。例えば、ポリブテン上の末端
のオレフィンはハロゲン化できる。次に得られたアルキ
ルハロゲン化物とアミンまたはポリアミンの反応はハロ
ゲン化イオンをアミンによって2分子求核置換により行
われる。同様にポリブテニルエポキシドは酸またはアミ
ンと反応し、結合基の助けなしでポリブテン鎖に親水性
部分(moiety)を結合させる。
本発明の乳化剤は単独でも様々な組合せでも使用でき
るし、またはソルビタン脂肪族エステル,グリコールエ
ステル,置換オキサゾリン,アルキルアミンまたはその
塩、その誘導体などの従来の乳化剤と組合せても使用で
きる。
るし、またはソルビタン脂肪族エステル,グリコールエ
ステル,置換オキサゾリン,アルキルアミンまたはその
塩、その誘導体などの従来の乳化剤と組合せても使用で
きる。
本発明の組成物においては、濃度低下剤として有機微
小球体を充分添加してその自然の濃度を約0.9−約1.5g/
ccの範囲内の濃度に低下させる。好ましい有機微小球体
はイソブタン発泡剤を含有する塩化ビニリデンとアクリ
ロニトリルの共重合体である。添加できる他の濃度低下
剤としては、真珠岩,硝酸ナトリウムなどの化学ガス処
理剤が挙げられるが、これらは組成物中で化学分解して
気泡を生成する。
小球体を充分添加してその自然の濃度を約0.9−約1.5g/
ccの範囲内の濃度に低下させる。好ましい有機微小球体
はイソブタン発泡剤を含有する塩化ビニリデンとアクリ
ロニトリルの共重合体である。添加できる他の濃度低下
剤としては、真珠岩,硝酸ナトリウムなどの化学ガス処
理剤が挙げられるが、これらは組成物中で化学分解して
気泡を生成する。
連続水性相スラリーよりも油中水型爆薬が有利である
主な点の1つは安定性及び耐水性を与えるために増量剤
及び交差結合剤(Crosslinkingagent)が必要ないこと
である。しかし、これらの添加剤は所望により添加して
もよい。組成物の水溶液は当該技術で一般的に使用され
る増粘剤及び交差結合剤を1種類以上添加することによ
り粘性が付与される。
主な点の1つは安定性及び耐水性を与えるために増量剤
及び交差結合剤(Crosslinkingagent)が必要ないこと
である。しかし、これらの添加剤は所望により添加して
もよい。組成物の水溶液は当該技術で一般的に使用され
る増粘剤及び交差結合剤を1種類以上添加することによ
り粘性が付与される。
本発明の爆薬は従来の方法で生成されてもよい。代表
的な方法としては、まず酸化剤塩をこの塩の溶液の結晶
温度によって決まる約25℃から約90℃の範囲内の高温で
水に(または水及び混和性液体燃料の水溶液に)溶解す
る。次にこの水溶液を乳化剤と不混和性液体有機燃料の
溶液に添加するが、これらの液は好ましくは前記と同じ
高温であり、得られた混合物を激しく撹拌して相をひっ
くり返して連続液体炭化水素燃料相に水溶液のエマルジ
ョンを生成する。通常この操作は本来即座に急速に撹拌
することにより行なわれる。(組成物は水溶液に液体有
機燃料を添加して調製することもできる。)生成物が均
一になるまで撹拌を続けるべきである。次にもし有機微
小球体を含む固体成分があればこれを添加し、生成中は
従来の方法により撹拌しつづける。生成方法は当該技術
で周知のように連続的に行うこともできる。
的な方法としては、まず酸化剤塩をこの塩の溶液の結晶
温度によって決まる約25℃から約90℃の範囲内の高温で
水に(または水及び混和性液体燃料の水溶液に)溶解す
る。次にこの水溶液を乳化剤と不混和性液体有機燃料の
溶液に添加するが、これらの液は好ましくは前記と同じ
高温であり、得られた混合物を激しく撹拌して相をひっ
くり返して連続液体炭化水素燃料相に水溶液のエマルジ
ョンを生成する。通常この操作は本来即座に急速に撹拌
することにより行なわれる。(組成物は水溶液に液体有
機燃料を添加して調製することもできる。)生成物が均
一になるまで撹拌を続けるべきである。次にもし有機微
小球体を含む固体成分があればこれを添加し、生成中は
従来の方法により撹拌しつづける。生成方法は当該技術
で周知のように連続的に行うこともできる。
水溶液に有機燃料を添加する前に液体有機燃料に乳化
剤を前もって溶解しておくと有利であることがかった。
この方法によると急速に乳化が進み、撹拌も最少です
む。
剤を前もって溶解しておくと有利であることがかった。
この方法によると急速に乳化が進み、撹拌も最少です
む。
組成物を高度せん断システムに通して濃度制御剤を添
加する前に分散相をさらに小さな小滴にすると組成物の
感度及び安定性がわずかに改良される。
加する前に分散相をさらに小さな小滴にすると組成物の
感度及び安定性がわずかに改良される。
下記の表によりさらに本発明を説明する。
表の実施例が示すように、同じ組成物濃度を得るため
には有機微小球体の使用重量の約6倍のガラス微小球体
が必要である。
には有機微小球体の使用重量の約6倍のガラス微小球体
が必要である。
表のデータが示すように、組成物の濃度が同じ場合は
ガラス微小球体より有機微小球体を使用する方が組成物
の粘度が低い。例えば混合物5と6の場合に−22℃でガ
ラス微小球体を使用した生成物粘度は28,200cpsである
が、有機微小球体を使用した生成物粘度は23,480cpsで
あった。
ガラス微小球体より有機微小球体を使用する方が組成物
の粘度が低い。例えば混合物5と6の場合に−22℃でガ
ラス微小球体を使用した生成物粘度は28,200cpsである
が、有機微小球体を使用した生成物粘度は23,480cpsで
あった。
20℃でポリブテン誘導体乳化剤を含有する組成物は一
般に使用される乳化剤のソルビタンモノオリエートを含
有する組成物より安定性がはるかに優れている(混合物
1−4参照)。さらに、20℃で有機微小球体と共にポリ
ブテン誘導体乳化剤を含有するエマルジョン(混合物
4)はガラス微小球体を含有するエマルジョン(混合物
3)より安定である。この事は、ソルビタンモノオリエ
ートを乳化剤として使用した場合とは逆のようである。
ガラス微小球体を含有する組成物の方が有機微小球体を
含有する組成物よりやや安定であったことがその理由で
ある(混合物1と2を比較せよ)。(しかし、ソルビタ
ンモノオリエートは−13℃ではポリブテン誘導体よりや
や安定であった)。
般に使用される乳化剤のソルビタンモノオリエートを含
有する組成物より安定性がはるかに優れている(混合物
1−4参照)。さらに、20℃で有機微小球体と共にポリ
ブテン誘導体乳化剤を含有するエマルジョン(混合物
4)はガラス微小球体を含有するエマルジョン(混合物
3)より安定である。この事は、ソルビタンモノオリエ
ートを乳化剤として使用した場合とは逆のようである。
ガラス微小球体を含有する組成物の方が有機微小球体を
含有する組成物よりやや安定であったことがその理由で
ある(混合物1と2を比較せよ)。(しかし、ソルビタ
ンモノオリエートは−13℃ではポリブテン誘導体よりや
や安定であった)。
混合物9−12においては、2種類のポリブテン誘導体
乳化剤の場合、ガラス微小球体より有機微小球体を使用
した方が低温で安定であった。
乳化剤の場合、ガラス微小球体より有機微小球体を使用
した方が低温で安定であった。
混合物21及び22について爆発結果を得た。5℃で75mm
直径装填で5.77km/秒で混合物21は爆発したが、最少補
助火薬は4.5gのペントライトであり臨界直径は25mmであ
った。−15℃では、上記各数値は5.52km/秒、4.5g、32m
mであった。同様に、混合物22の場合は5℃で上記各数
値は5.52km/秒、4.5g、25mmであった。混合物22の場合
は−15℃で上記各数値は5.77km/秒、4.5g、32mmであっ
た。本発明の組成物は従来通り使用できる。この組成物
は通常バラの製品として地中の穴に直接装填されるが、
円筒形のソーセージ形または直径の大きいショットバッ
クなどに詰め合わせにすることもできる。従って、本発
明の組成物はバラでも詰め合せた製品としても使用でき
る。本発明の組成物は一般に従来の装置で押し出したり
及び/またはポンプで汲み揚げたりできる。以上述べた
諸特性により様々な用途に使用でき、経済的にも有利で
ある。なお、下記の表及び注における「AN」は硝酸アン
モニウムを指示し、「SN」は硝酸ナトリウムを指示し、
「CN」は硝酸カルシウムを指示する。
直径装填で5.77km/秒で混合物21は爆発したが、最少補
助火薬は4.5gのペントライトであり臨界直径は25mmであ
った。−15℃では、上記各数値は5.52km/秒、4.5g、32m
mであった。同様に、混合物22の場合は5℃で上記各数
値は5.52km/秒、4.5g、25mmであった。混合物22の場合
は−15℃で上記各数値は5.77km/秒、4.5g、32mmであっ
た。本発明の組成物は従来通り使用できる。この組成物
は通常バラの製品として地中の穴に直接装填されるが、
円筒形のソーセージ形または直径の大きいショットバッ
クなどに詰め合わせにすることもできる。従って、本発
明の組成物はバラでも詰め合せた製品としても使用でき
る。本発明の組成物は一般に従来の装置で押し出したり
及び/またはポンプで汲み揚げたりできる。以上述べた
諸特性により様々な用途に使用でき、経済的にも有利で
ある。なお、下記の表及び注における「AN」は硝酸アン
モニウムを指示し、「SN」は硝酸ナトリウムを指示し、
「CN」は硝酸カルシウムを指示する。
注: a CN:H2O:AN=81:14:5から成る肥料度CN b ソルビタン・モノオリエート c 1018分子量のポリブテニル無水コハク酸と2当量の
トリスヒドロキシメチル・アミノ・メタンの反応生成
物。活性成分を第2燃料油で65%活性へ希釈する。
トリスヒドロキシメチル・アミノ・メタンの反応生成
物。活性成分を第2燃料油で65%活性へ希釈する。
d フェノール系結合基により低分子量ポリエチレンポ
リアミンで誘導された920平均分子量のポリブタン。活
性成分を石油留出物で45%活性へ希釈する。
リアミンで誘導された920平均分子量のポリブタン。活
性成分を石油留出物で45%活性へ希釈する。
e ポリイソブテニル無水コハク酸の低分子量のポリエ
チレン・ポリアミン誘導体。
チレン・ポリアミン誘導体。
f 石油留出物で希釈したポリイソブテニル無水コハク
酸のアルカノールアミン誘導体。
酸のアルカノールアミン誘導体。
g 1018分子量のポリイソブテニル無水コハク酸と1モ
ル当量のジエタノールアミンの反応生成物。活性成分を
第2燃料油で65%活性へ希釈する。
ル当量のジエタノールアミンの反応生成物。活性成分を
第2燃料油で65%活性へ希釈する。
h 平均分子量1018を有する未希釈のポリイソブテニル
無水コハク酸。
無水コハク酸。
i 3Mから得たC15/250ガラス微小球体。
j 3Mから得たB23/500ガラス微小球体。
k Expancelから得た551DE有機微小球体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−210590(JP,A) 特開 昭62−91486(JP,A) 特開 平1−188485(JP,A) 特開 昭59−78994(JP,A) 特開 昭59−199595(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C06B 47/14 CAPLUS(STN)
Claims (11)
- 【請求項1】連続相として水に混和できない有機燃料、 不連続相として無機酸化剤塩水溶液、 乳化剤、及び固体濃度低下剤から成る油中水型エマルジ
ョン爆薬であって、 前記乳化剤が親水性部分と疎水性部分を有するポリプロ
ペン又はポリブテン誘導体乳化剤であり、前記疎水性部
分がポリプロペン又はポリブデンであり、前記乳化剤の
炭化水素鎖の分子量が300ないし3000g/モルであり、前
記濃度低下剤が有機微小球体であることを特徴とする油
中水型エマルジョン爆薬。 - 【請求項2】爆薬の濃度を1.0ないし1.5g/ccの範囲に低
下させるのに充分な量の濃度低下剤を有することを特徴
とする請求項1に記載の爆薬。 - 【請求項3】濃度低下剤が塩化ビニリデンとアクリロニ
トリルの共重合体であることを特徴とする請求項2に記
載の爆薬。 - 【請求項4】ポリプロペンまたはポリブテンの誘導体が
カルボン酸、酸無水物、アミド、エステル、アミン、ア
ルコール及びそれらの混合物から成る群から選ばれるこ
とを特徴とする請求項1に記載の爆薬。 - 【請求項5】乳化剤がトリスヒドロキシメチルアミノメ
タンとポリブテニル無水コハク酸の誘導体であることを
特徴とする請求項4に記載の爆薬。 - 【請求項6】乳化剤がポリブテニルフェノールのポリア
ルキレンポリアミン誘導体であることを特徴とする請求
項4に記載の爆薬。 - 【請求項7】乳化剤がポリブテニル無水コハク酸のアル
カノールアミン誘導体であることを特徴とする請求項4
に記載の爆薬。 - 【請求項8】有機燃料がトール油、鉱油、ろう、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、例えばガソリン、ケロシン、
ディーゼル燃料である石油留出物、例えばとうもろこし
油、綿実油、落花生油、大豆油である植物油から成る群
から選ばれることを特徴とする請求項1に記載の爆薬。 - 【請求項9】無機酸化剤塩がアンモニウム、アルカリ金
属及びアルカリ土類金属の各々の硝酸塩、塩素酸塩、過
塩素酸塩、及びそれらの混合物から成る群から選ばれる
ことを特徴とする請求項1に記載の爆薬。 - 【請求項10】無機酸化剤塩が硝酸アンモニウムから成
ることを特徴とする請求項9に記載の爆薬。 - 【請求項11】連続相として全組成物の3重量%から12
重量%の量の水に混和できない有機燃料、不連続相とし
て40%から95%の量の無機酸化剤塩及び10%から20%の
量の水から成る無機酸化剤塩水溶液、乳化剤及び固体濃
度低下剤から成り、0.1%から5%の量のポリブテン誘
導体乳化剤及び爆薬の濃度を1.0から1.5g/ccの範囲内に
低下されるのに充分な量の有機微小球体を濃度低下剤と
して含有することを特徴とする油中水型エマルジョン爆
薬。
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