JP5805382B2 - Detonator composition for detonator - Google Patents
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Description
本発明は、鉛及び重金属並びに指定化学物質(PRTR法)を含まず、環境毒性、人的有害物質を除外した雷管用起爆剤組成物に関するものである。 The present invention relates to a detonator composition for a detonator that does not contain lead and heavy metals and designated chemical substances (PRTR method) and excludes environmental toxicity and human harmful substances.
従来、鉛を含まない雷管用起爆剤組成物は、知られている(例えば、特許文献1、2、3、4参照)。
しかし、鉛を含む起爆薬よりも鈍感になり、不発火が発生し易いという問題があった。
そこで、この問題点を解決するために、特許文献4には、DDNP(ジアゾジニトロフェノール)とホウ素とを組合せてなるボクサー型の撃発式雷管に用いるための無毒性雷管混合物が提案されている。
Conventionally, detonator compositions for detonators that do not contain lead are known (see, for example,
However, there has been a problem that it is insensitive to an explosive containing lead and misfiring is likely to occur.
Therefore, in order to solve this problem,
特許文献4に開示されている組成物は、酸化剤としての炭酸カルシウム又は硝酸ストロンチウム、燃料としての硝酸エステル、及び第2爆薬としてテトラセンを含む。
爆粉、起爆薬は、極めて感度が高く特殊な火薬類であり、爆粉はわずかな衝撃的エネルギーで容易に発火する混合物である。
The composition disclosed in
Explosives and explosives are highly sensitive and special explosives, and explosives are a mixture that easily ignites with little impact energy.
一方、起爆薬は一度エネルギーを受け反応が開始すると容易に燃焼から爆轟へと転移する性質を持つ化合爆薬であり、従来、両者とも火薬類に欠かせないものとして使用されてきた。
ところが、従来の点火薬、爆粉、或いは起爆薬等は、鉛化合物が含まれており、環境保護の観点から考えると問題であった(例えば、特許文献5、6参照)。
また、作業者保護の観点から考慮すると、人体に有害な物質を含んでおり、取扱上、製造上問題であった。
Explosives, on the other hand, are compound explosives that have the property of easily transferring from combustion to detonation once the reaction is initiated by receiving energy, and both have been used as indispensable for explosives.
However, conventional igniters, explosives, or explosives contain lead compounds, which are problematic from the viewpoint of environmental protection (see, for example,
Considering from the viewpoint of worker protection, it contains substances harmful to the human body, which is a problem in handling and manufacturing.
近年、このような理由から火薬類においても、無鉛化及び無害化が要求されている。また、重金属(比重4〜5以上の金属元素)を含まないことも要求されている。
この人体に有害な物質については、化学物質管理促進法(PRTR法)で指定されており、環境と人体に影響の虞のある化学物質に対しての管理義務が定められている。
火薬類に関しても、同法の適応範囲であり、組成成分から有害物質を除外することが望ましく、将来は完全に除外要求がされると予想される。
In recent years, lead-free and detoxification has also been required for explosives for these reasons. Moreover, it is requested | required not to contain a heavy metal (metal element with a specific gravity of 4-5 or more).
These substances harmful to the human body are designated by the Chemical Substance Management Promotion Act (PRTR Law), and management obligations are established for chemical substances that may affect the environment and the human body.
For explosives, it is also within the scope of the law, and it is desirable to exclude harmful substances from the composition components, and it is expected that a complete exclusion will be required in the future.
これに対し、特許文献1は、組成成分中の二酸化マンガンのマンガンが重金属に該当し、二酸化マンガンはPRTR法に指定された人体に有害な物質にも該当する。
特許文献2は、組成成分から鉛、重金属を排除しているが、PRTR法に指定された人体に有害な物質(硝酸エステル(ニトログリセリン))が排除されていない。
特許文献3は、組成成分から鉛を排除しているが、PRTR法に指定された人体に有害な物質(硝酸エステル(ニトログリセリン))が排除されていない。
On the other hand, in
特許文献4は、組成成分から鉛を排除しているが、PRTR法に指定された人体に有害な物質(ニトログリセリン)が排除されていない。
特許文献5は、PRTR法に指定された人体に有害な物質を排除しているが、組成成分中の過酸化亜鉛の亜鉛及びタンタル等の金属粉が重金属に該当する。
特許文献6は、組成成分中の二酸化マンガンのマンガンが重金属に該当し、二酸化マンガンはPRTR法に指定された人体に有害な物質にも該当する。
In Patent Document 6, manganese of manganese dioxide in the composition component corresponds to a heavy metal, and manganese dioxide also corresponds to a substance harmful to the human body specified in the PRTR method.
本発明では、鉛及び重金属、PRTR法指定物質を含む従来の起爆薬と同等の機能・性能を有する、鉛及び重金属、更にPRTR法指定物質を含まない無毒化起爆薬を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a detoxification initiator that does not contain lead and heavy metals, and PRTR law-designated substances, and has the same functions and performance as conventional initiators containing lead and heavy metals and PRTR law-designated substances. To do.
請求項1の発明に係る雷管用起爆剤組成物は、比重4以上の重金属及び化学物質管理促進法(PRTR法)指定化学物質を含まず、DDNP(ジアゾジニトロフェノール)と、硝酸カリウム、硝酸ストロンチウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、過硫酸カリウム、又は塩素酸カリウムのいずれかからなる酸化剤と、珪化カルシウム、又は、ガラス粉と珪化カルシウムとからなる増感剤と、アラビアゴム(Gum Arabic)又はグアゴム(Guar Gum)の水溶性ゴムからなるバインダーとからなることを特徴とする。
The detonator composition for a detonator according to the invention of
請求項2の発明に係る雷管用起爆剤組成物は、比重4以上の重金属及び化学物質管理促進法(PRTR法)指定化学物質を含まず、DDNP(ジアゾジニトロフェノール)24重量%〜40重量%と、硝酸カリウム、硝酸ストロンチウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、過硫酸カリウム、又は塩素酸カリウムのいずれかからなる酸化剤30重量%〜46重量%と、珪化カルシウム、又は、ガラス粉と珪化カルシウムとからなる増感剤1.5重量%〜24重量%と、アラビアゴム(Gum Arabic)又はグアゴム(Guar Gum)の水溶性ゴムからなるバインダー0.5重量〜8重量%(外割)とからなることを特徴とする。
The detonator composition for a detonator according to the invention of
請求項3の発明に係る雷管用起爆剤組成物は、比重4以上の重金属及び化学物質管理促進法(PRTR法)指定化学物質を含まず、DDNP(ジアゾジニトロフェノール)24重量%〜40重量%と、硝酸カリウム30重量%〜46重量%と、珪化カルシウム5重量%〜24重量%と、ガラス粉1.5重量%〜15重量%と、アラビアゴム(Gum Arabic)又はグアゴム(Guar Gum)の水溶性ゴムからなるバインダー0.5重量〜8重量%(外割)とからなることを特徴とする。
The detonator composition for a detonator according to the invention of
請求項4の発明に係る雷管用起爆剤組成物は、比重4以上の重金属及び化学物質管理促進法(PRTR法)指定化学物質を含まず、DDNP(ジアゾジニトロフェノール)24重量%〜30重量%と、硝酸カリウム40重量%〜46重量%と、珪化カルシウム14重量%〜24重量%と、ガラス粉4重量%〜8重量%と、アラビアゴム(Gum Arabic)又はグアゴム(Guar Gum)の水溶性ゴムからなるバインダー0.5重量〜8重量%(外割)とからなることを特徴とする。
The detonator composition for a detonator according to the invention of
請求項5の発明に係る雷管用起爆剤組成物は、請求項3の発明に係る雷管用起爆剤組成物において、前記珪化カルシウムと前記ガラス粉との配合量比の総和が、11.5重量%〜30重量%であることを特徴とする。
Primer for initiator composition according to the invention of
請求項6の発明に係る雷管用起爆剤組成物は、請求項1乃至請求項5の発明のいずれかに係る雷管用起爆剤組成物において、前記ガラス粉は、ケイ酸ガラス(SiO2)系、ソーダ石灰ガラス(Na2O−CaO−SiO2)系又はカリ石灰ガラス(K2O−CaO−SiO2)系であることを特徴とする。
Primer for initiator composition according to the invention of claim 6 is the detonator for detonating composition according to any one of the
本発明によれば、鉛及び重金属、PRTR法指定物質を含む従来の起爆薬と同等の感度規格と発射性能とを満足しながら、薬の取扱者の汚染を防止し、使用時の環境汚染を防止する、PRTR法指定物質を含まない無毒化起爆薬を提供することができる。 According to the present invention, while satisfying the sensitivity standard and launch performance equivalent to those of conventional explosives containing lead, heavy metals, and PRTR-designated substances, contamination of drug handlers is prevented, and environmental pollution during use is prevented. It is possible to provide a detoxifying detonator that does not contain a PRTR-designated substance to prevent.
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
本実施形態では、本実施形態に係る雷管用起爆薬組成物を銃用撃発雷管1の起爆薬3に適用した場合について説明する。
図1及び図2は、本実施形態に用いられる銃用撃発雷管(12.7mm弾用雷管(P50雷管))1を示す。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
In the present embodiment, a case where the detonator composition according to this embodiment is applied to the
1 and 2 show a gun detonator (12.7 mm detonator (P50 detonator)) 1 used in this embodiment.
銃用撃発雷管1は、銅、銅合金又はアルミニウム合金製のカップ形状の雷管体2と、雷管体2内に必要量秤量して充填される起爆薬3と、充填された起爆薬3上に載置される紙箔及び耐水性紙箔製のディスク4と、ディスク4上に載置される銅、銅合金又はアルミニウム合金製の発火金5とで構成されている。
なお、本実施形態では、12.7mm弾用雷管(P50雷管)について説明したが、本発明は、これに限定することなく、銃用撃発雷管であれば良い。ここで言う「銃用」とは、口径12.7mm以下を指す。また、「P50雷管」の「P」は、Percussion(撃発)を意味し、「50」は、0.5インチ(12.7mm)を意味する。
The
In this embodiment, a 12.7 mm bullet detonator (P50 detonator) has been described. However, the present invention is not limited to this, and any gun detonator may be used. Here, “for gun” refers to a diameter of 12.7 mm or less. In addition, “P” of “P50 detonator” means Percussion, and “50” means 0.5 inch (12.7 mm).
次に、本実施形態に用いられる銃用撃発雷管1の組立手順を説明する。
(1)雷管体2に起爆薬3を乾燥重量として70mg〜100mg(12.7mm弾用雷管の場合)量秤量してん薬する。
(2)てん薬した雷管体2にディスク4を挿入する。
(3)ディスク4挿入後、杵を用いて起爆薬3を仮圧填する。
(4)仮圧填後、プレスにて本圧填をする。
(5)本圧填後、雷管体2に発火金5を挿入し、プレスにて圧入する。
Next, a procedure for assembling the
(1) The
(2) The
(3) After inserting the
(4) After provisional pressure filling, press filling is performed.
(5) After the main compression, the
次に、本実施形態に係る起爆薬3の組成について説明する。
起爆薬3は、DDNP(起爆剤)24重量%〜40重量%、硝酸カリウム(酸化剤)30重量%〜46重量%、アルミニウム粉(可燃剤)0重量%〜15重量%、テトラセン(可燃剤)0重量%〜5重量%、珪化カルシウム(増感剤)5重量%〜24重量%、ガラス粉(増感剤)1.5重量%〜15重量%、ゴム液(バインダー)0.5重量%〜8重量%(外割)で構成されている。
Next, the composition of the explosive 3 according to this embodiment will be described.
次に、起爆薬3の配合手順を図3に基づいて説明する。
(1)硝酸カリウム、アルミニウム粉、珪化カルシウム、ガラス粉を秤量する。
(2)(1)で秤量した材料を混和する。
(3)ゴム液、テトラセンを秤量する。
(4)(2)で混和した材料に秤量したゴム液、テトラセンを加え、混和する。
(5)DDNPを秤量する。
(6)(4)で混和した材料に秤量したDDNPを加え、混和する。
(7)(6)で混和した材料を収函する。
Next, the mixing | blending procedure of the explosive 3 is demonstrated based on FIG.
(1) Weigh potassium nitrate, aluminum powder, calcium silicide, and glass powder.
(2) Mix the materials weighed in (1).
(3) The rubber liquid and tetracene are weighed.
(4) Add the weighed rubber liquid and tetracene to the material mixed in (2) and mix.
(5) Weigh DDNP.
(6) Add the weighed DDNP to the material mixed in (4) and mix.
(7) Collect the material mixed in (6).
次に、銃用撃発雷管1の起爆薬3の組成幅の検証試験を行った。
組成幅の検証試験は、組成成分の許容範囲を落球感度試験により検証する。
試験方法は、組成成分の許容範囲を落球感度試験により検証する。
落球感度試験の試験方法は、下記の通りである。
(1)図4に示す試験装置10の撃針11と電磁石17が垂直線上になるようにする。
(2)図5に示すように、着管した雷管ホルダー13を雷管ホルダー支持具14に取り付ける。
Next, a verification test of the composition width of the
In the composition width verification test, the allowable range of the composition components is verified by a falling ball sensitivity test.
The test method verifies the allowable range of the composition component by a falling ball sensitivity test.
The test method of the falling ball sensitivity test is as follows.
(1) The firing needle 11 and the
(2) As shown in FIG. 5, the detonator holder 13 that has been attached is attached to the detonator holder support 14.
(3)図4に示すように、閉鎖栓12を閉じ、鋼球(重量225g、直径38mm)16を電磁石17に取り付ける。
(4)取り付けた鋼球16を落下させ、雷管1の発火・不発火を記録する。
(5)落下させた鋼球16を取り除き、閉鎖栓12を開いて雷管ホルダー13を取り出す。
(3) As shown in FIG. 4, the
(4) The attached
(5) The dropped
(6)8インチの落高で50個の試験が終了するまで(2)〜(5)までの手順を繰り返し、発火数・不発火数を記録する。
(7)上記の方法で、9、10、11インチ・・・・と落高を1インチずつ上げていき、50個の試料が全数発火する落高まで上げていく。
(8)次に、落高を7、6、5インチ・・・・と落高を1インチずつ下げていき、50個の試料が全数不発火となる落高まで下げていく。
(6) Repeat the procedure from (2) to (5) until 50 tests are completed with a drop of 8 inches, and record the number of ignition / non-firing.
(7) By the above method, the drop height is increased by 1 inch by 9, 10, 11 inches, etc., and is increased to the drop height at which all 50 samples are ignited.
(8) Next, the drop height is lowered by 7, 6, 5 inches,..., And the drop height is lowered by 1 inch at a time until the drop height at which all 50 samples are non-fired.
評価方法は、下記の通りである。
(1)上述した落球感度試験の記録より、平均臨界落高(H50)と標準偏差(S)を求める。
(2)12.7mm雷管の感度規格は、表1に示す通りである。
The evaluation method is as follows.
(1) The average critical drop height (H50) and standard deviation (S) are obtained from the above-mentioned record of the falling ball sensitivity test.
(2) The sensitivity standard of the 12.7 mm detonator is as shown in Table 1.
(3)(1)で求めた平均臨界落高(H50)と標準偏差(S)を表1に示す式(H50+5S)及び(H50−2S)に代入し、規格を満足するか否かを評価する。
なお、落球感度試験の試験方法及び評価方法は、MIL−P−749に準ずる。ここで、「MIL」=「MILITARY SPECIFICATION」(米軍仕様書)の略語である。製品により仕様書の番号が取得されている。「MIL−P−749」は、「PRIMERS,PERCUSSION,FOR SMALL ARMS AMMUNITION」小火器弾薬用雷管の仕様書の番号である。
次に、実験No.について、表2に基づいて説明する。
(3) Substituting the average critical drop (H50) and standard deviation (S) obtained in (1) into the formulas (H50 + 5S) and (H50-2S) shown in Table 1, and evaluating whether or not the standard is satisfied To do.
In addition, the test method and evaluation method of a falling ball sensitivity test are based on MIL-P-749. Here, "MIL" is an abbreviation for "MILITARY SPECIFICATION" (US military specification). The specification number is acquired by the product. “MIL-P-749” is the “PRIMERS, PERCUSSION, FOR SMALL ARMS AMMUNITION” specification number of the detonator for small arms ammunition.
Next, Experiment No. is demonstrated based on Table 2. FIG.
実験No.1〜実験No.10では、増感剤であるガラス粉の配合比が0重量%、1.5重量%、2重量%、3重量%、7重量%、9重量%、15重量%の試料の感度に差があるか否かを確認する。
また、もう一つの増感剤である珪化カルシウムの配合比が5重量%、10重量%、15重量%、20重量%、22重量%、24重量%の試料の感度に差があるか否かを確認する。
In Experiment No. 1 to Experiment No. 10, the compounding ratio of the glass powder as the sensitizer is 0%, 1.5%, 2%, 3%, 7%, 9%, 15%. Check if there is a difference in the sensitivity of the% sample.
Also, whether there is a difference in sensitivity between samples of calcium silicate, which is another sensitizer, having a blending ratio of 5% by weight, 10% by weight, 15% by weight, 20% by weight, 22% by weight, and 24% by weight. Confirm.
さらに、増感剤以外の役割を有する成分については、DDNPの配合比が24重量%、25重量%、28重量%、30重量%、40重量%、硝酸カリウムの配合比が30重量%、32重量%、35重量%、40重量%、43重量%、45重量%、45.5重量%、46重量%、アルミニウム粉の配合比が0重量%、0.5重量%、2重量%、3重量%、7重量%、9重量%、15重量%、テトラセンの配合比が0重量%、0.5重量%、1重量%、3重量%、4.5重量%、5重量%、ゴム液の配合比が外割0.5重量%、外割2重量%、外割4重量%、外割5重量%、外割6重量%、外割8重量%の範囲で変動させて、試料の感度に差があるか否かを確認する。 Further, for components having roles other than sensitizers, the blending ratio of DDNP is 24%, 25%, 28%, 30%, 40%, and the ratio of potassium nitrate is 30%, 32%. %, 35% by weight, 40% by weight, 43% by weight, 45% by weight, 45.5% by weight, 46% by weight, 0% by weight, 0.5% by weight, 2% by weight, 3% by weight of aluminum powder %, 7%, 9%, 15%, tetracene compounding ratio of 0%, 0.5%, 1%, 3%, 4.5%, 5%, rubber liquid The sensitivity of the sample is varied by changing the compounding ratio within the range of 0.5% by weight, 2% by weight, 4% by weight, 5% by weight, 6% by weight, and 8% by weight. Check whether there is a difference between the two.
次に、各水準試料のH50及び標準偏差より、H50+5σ=15インチ以下、H50−2σ=2.5インチ以上の範囲にあることを判定した。
ここで、判定基準は、MIL−P−749による。
次に、配合比と試験結果を表3に示す。
Next, from the H50 and standard deviation of each level sample, it was determined that H50 + 5σ = 15 inches or less and H50-2σ = 2.5 inches or more.
Here, the criterion is based on MIL-P-749.
Next, Table 3 shows the blending ratio and test results.
図6、図7は、感度試験の結果を示す図である。
図6に示すガラス粉比率変化の感度試験データによれば、実験No.1と実験No.10を除いた実験No.2〜実験No.9は、感度規格を満足することから、ガラス粉の組成範囲は、1.5重量%〜15重量%であることが確認できる。
6 and 7 are diagrams showing the results of the sensitivity test.
According to the sensitivity test data of the glass powder ratio change shown in FIG. 6, Experiment No. 2 to Experiment No. 9 excluding Experiment No. 1 and Experiment No. 10 satisfy the sensitivity standard. It can be confirmed that the composition range is 1.5 wt% to 15 wt%.
もう一つの増感剤である珪化カルシウムと、ガラス粉の増感剤トータルの比率によれば、増加するほど、当然感度が鋭感となるが、ガラス粉の方が増感剤としての効果が高い。
その理由として、実験No.2、実験No.6では、増感剤トータル30重量%であるが、ガラス粉の割合が多い実験No.2の方が感度が鋭感にとなることが挙げられる。感度規格を満足する増感剤トータルの比率は、11.5重量%〜30重量%が好ましく、珪化カルシウムの比率は、少なくとも、5重量%〜24重量%であることが確認できる。
配合比と試験結果を表4、図7に示す。
According to the ratio of calcium silicate, another sensitizer, and the total sensitizer of glass powder, the sensitivity naturally becomes sharper as it increases, but glass powder is more effective as a sensitizer. high.
The reason is that in Experiment No. 2 and Experiment No. 6, the total amount of sensitizer is 30% by weight, but in Experiment No. 2 in which the ratio of glass powder is large, the sensitivity becomes sharper. . It can be confirmed that the total ratio of sensitizers satisfying the sensitivity standard is preferably 11.5 to 30% by weight, and the ratio of calcium silicide is at least 5 to 24% by weight.
The blending ratio and test results are shown in Table 4 and FIG.
表4によると、実験No.1と実験No.10を除いた実験No.2〜実験No.9は感度規格を満足することから、増感剤の役割を有しない、残りの成分であるDDNP、硝酸カリウム、アルミニウム粉、テトラセンの比率については、少なくとも、DDNPの比率は24重量%〜40重量%、硝酸カリウムの比率は30重量%〜46重量%、アルミニウム粉の比率は0重量%〜15重量%、テトラセンの比率は0重量%〜5重量%、ゴム液の比率は外割0.5重量%〜8重量%であることが確認できる。 According to Table 4, since Experiment No. 2 to Experiment No. 9 excluding Experiment No. 1 and Experiment No. 10 satisfy the sensitivity standard, DDNP which is the remaining component having no role of a sensitizer. As for the ratio of potassium nitrate, aluminum powder and tetracene, at least the ratio of DDNP is 24% to 40% by weight, the ratio of potassium nitrate is 30% to 46% by weight, and the ratio of aluminum powder is 0% to 15% by weight. The ratio of tetracene is 0% by weight to 5% by weight, and the ratio of the rubber liquid is 0.5% by weight to 8% by weight.
以上の結果、本発明の実施形態で感度規格を満足する起爆薬3の組成は、少なくとも、DDNPの配合比が24重量%〜40重量%、硝酸カリウムの配合比が30重量%〜46重量%、珪化カルシウムの配合比が5重量%〜24重量%、アルミニウム粉の配合比が0重量%〜15重量%、テトラセンの配合比が0重量%〜5重量%、ガラス粉の配合比が1.5重量%〜15重量%、ゴム液の配合比が外割0.5重量%〜8重量%であることが確認された。
As a result, the composition of the
次に、銃用撃発雷管の発射性能を確認するために、銃用撃発雷管1を用いた12.7mm弾の発射試験を行った。試験方法は、米国ORD−M608−PM(Ordnance Proof Manual Vol.III, Test Methods for Small Arms Ammunition)に準じて実施した。
Next, in order to confirm the firing performance of the gun detonator, a 12.7 mm bullet firing test using the
発射試験に用いた銃用撃発雷管1の実験No.11〜実験No.22について、表5に基づいて説明する。
実験No.11〜実験No.13はアルミニウム粉とテトラセンとを含まない試料、実験No.14〜実験No.16はアルミニウム粉が5重量%、3重量%、0.5重量%である試料、実験No.17〜実験No.19はテトラセンが5重量%、3重量%、0.5重量%である試料、実験No.20〜実験No.22はアルミニウム粉とテトラセンとが共存する試料とする。
なお、実験No.11〜実験No.22の試料は、感度規格を満足した実験No.2〜実験No.9の配合比に包括されるものとしている。
Experiment No. 11 to Experiment No. 22 of the
Experiment No. 11 to Experiment No. 13 are samples that do not contain aluminum powder and tetracene, Experiment No. 14 to Experiment No. 16 are samples in which the aluminum powder is 5 wt%, 3 wt%, and 0.5 wt%, Experiment No. 17 to Experiment No. 19 are samples in which tetracene is 5 wt%, 3 wt%, and 0.5 wt%, and Experiment No. 20 to Experiment No. 22 are samples in which aluminum powder and tetracene coexist. .
The samples of Experiment No. 11 to Experiment No. 22 are included in the blending ratio of Experiment No. 2 to Experiment No. 9 that satisfies the sensitivity standard.
12.7mm弾としての本実施形態における起爆薬3の組成は、DDNPの配合比が24重量%〜30重量%、硝酸カリウムの配合比が40重量%〜46重量%、珪化カルシウムの配合比が14重量%〜24重量%、アルミニウム粉の配合比が0重量%〜5重量%、テトラセンの配合比が0重量%〜5重量%、ガラス粉の配合比が4重量%〜8重量%、ゴム液の配合比が0.5重量%〜8重量%である。 The composition of the explosive 3 in this embodiment as a 12.7 mm bullet has a blending ratio of DDNP of 24 wt% to 30 wt%, a blending ratio of potassium nitrate of 40 wt% to 46 wt%, and a blending ratio of calcium silicide of 14. Wt% to 24 wt%, aluminum powder blending ratio of 0 wt% to 5 wt%, tetracene blending ratio of 0 wt% to 5 wt%, glass powder blending ratio of 4 wt% to 8 wt%, rubber liquid The blending ratio is 0.5 wt% to 8 wt%.
本実施形態中においては、ゴム液の配合比を外割5重量%としているが、各成分の配合比が有効範囲内であれば、同様の結果となる。
なお、銃用撃発雷管1の起爆薬3の填薬量は、本実施形態中においては、乾燥質量で70mg〜100mgの範囲内で行い、この範囲内であれば、同様の結果となる。
In the present embodiment, the blending ratio of the rubber liquid is 5% by weight, but the same result is obtained if the blending ratio of each component is within the effective range.
In addition, in this embodiment, the amount of filling of the explosive 3 of the
次に、実験No.11〜実験No.22の銃用撃発雷管1の感度試験データを表6に示す。感度試験の試験方法は、先に説明した方法と同様である。参考として、鉛を含むトリシネートを用いたトリシネート系撃発雷管のデータも併記する。
実験No.11〜実験No.22の銃用撃発雷管の発火感度は、感度規格を満足することがわかる。
Next, Table 6 shows the sensitivity test data of the
It can be seen that the firing sensitivity of the gun detonator of Experiment No. 11 to Experiment No. 22 satisfies the sensitivity standard.
次に、実験No.11〜実験No.22の銃用撃発雷管1を12.7mm実包に組み込んだ場合の発射試験を実施した。発射試験は、12.7mm実包を高温(+51℃)、常温(+21℃)、低温(−40℃)の3種類の温度で8時間保温後に、各実験No.11〜実験No.22に対して10発のデータを取得した。参考として、鉛を含むトリシネートを用いたトリシネート系撃発雷管のデータも併記する。
なお、本実施形態中では、発射薬量を15.2gに固定した同一ロット品を使用しているが、撃発雷管と発射薬の各ロットの燃焼性能を反映させて、適正値となるように発射薬量を調整して使用してもよい。
Next, a firing test was conducted in the case where the
In this embodiment, the same lot product with the amount of propellant fixed at 15.2 g is used. However, the combustion performance of each lot of the detonator and the propellant is reflected so as to be an appropriate value. You may adjust and use the amount of projectiles.
実包発射試験で取得した速度データを表7に基づいて説明する。速度は、砲口前方23.8m点で取得した。
保温温度が異なる場合においても、実験No.11〜実験No.22の平均値と標準偏差が、トリシネート系雷管と同等であることがわかる。
The speed data acquired in the actual package firing test will be described based on Table 7. The velocity was acquired at 23.8 m points in front of the muzzle.
It can be seen that the average values and standard deviations of Experiment No. 11 to Experiment No. 22 are equivalent to those of the trisinate-type detonator even when the heat retention temperatures are different.
実包発射試験で取得した最大圧力データを表8に基づいて説明する。最大圧力は、薬きょうと飛翔体の結合部位置で取得した。
保温温度が異なる場合においても、実験No.11〜実験No.22の平均値と標準偏差が、トリシネート系雷管と同等であることがわかる。
The maximum pressure data acquired in the actual package firing test will be described based on Table 8. The maximum pressure was acquired at the joint position between the drug cartridge and the flying object.
It can be seen that the average values and standard deviations of Experiment No. 11 to Experiment No. 22 are equivalent to those of the trisinate-type detonator even when the heat retention temperatures are different.
実包発射試験で取得した作動時間データを表9に基づいて説明する。作動時間は、撃針による雷管打撃から飛翔体射出までの時間とする。
保温温度が異なる場合においても、実験No.11〜実験No.22の平均値と標準偏差が、トリシネート系雷管と同等であることがわかる。
The operation time data acquired in the actual package firing test will be described based on Table 9. The operation time is the time from the detonator hitting with the firing pin to the projectile ejection.
It can be seen that the average values and standard deviations of Experiment No. 11 to Experiment No. 22 are equivalent to those of the trisinate-type detonator even when the heat retention temperatures are different.
実包発射試験で取得した速度、最大圧力、作動時間のデータから、実験No.11〜実験No.22の銃用撃発雷管は、保温温度が異なる場合においても、12.7mm実包の発射性能を満足することがわかる。 From the speed, maximum pressure, and operation time data obtained in the actual package launch test, the gun detonator of Experiment No. 11 to Experiment No. 22 satisfies the launch performance of the actual 12.7 mm package even when the temperature is different. I understand that
次に、実包発射試験に用いた実験No.12,15,18,21の銃用撃発雷管1を12.7mm空包に組み込んだ場合の発射試験を実施した。発射試験は、12.7mm実包を高温(+51℃)、常温(+21℃)、低温(−40℃)の3種類の温度で8時間保温後に、各実験No.12,15,18,21に対して10発のデータを取得した。参考として、鉛を含むトリシネートを用いたトリシネート系撃発雷管のデータも併記する。
なお、本実施形態中では、発射薬量を3.5gに固定した同一ロット品を使用しているが、撃発雷管と発射薬の各ロットの燃焼性能を反映させて、適正値となるように発射薬量を調整して使用してもよい。
Next, a launch test was conducted when the
In the present embodiment, the same lot product with the amount of propellant fixed to 3.5 g is used, but it reflects the combustion performance of each lot of the detonator and the propellant so that it becomes an appropriate value. You may adjust and use the amount of projectiles.
空包に使用する発射薬は、実包に使用する発射薬と異なり、一般的に燃焼速度が大きいものを使用する。以下に示す空包の発射性能データから、燃速の異なる発射薬に対応できるか否かを確認する。
空包発射試験で取得した最大圧力データを表10に基づいて説明する。最大圧力は、実包と同じ位置で取得した。
保温温度が異なる場合においても、実験No.12,15,18,21の平均値と標準偏差が、トリシネート系雷管と同等であることがわかる。
The propellant used for the empty package is different from the propellant used for the actual package, and generally has a high burning rate. From the following empty packet launch performance data, it is confirmed whether or not the propellant with different fuel speed can be handled.
The maximum pressure data acquired in the empty package firing test will be described based on Table 10. The maximum pressure was obtained at the same position as the actual package.
It can be seen that the average values and standard deviations of Experiment Nos. 12, 15, 18, and 21 are equivalent to those of the trisinate-type detonator even when the temperature is different.
空包発射試験で取得した圧力立上時間データを表11に基づいて説明する。圧力立上時間は、撃針による雷管打撃から最大圧力に達するまでの時間とする。
保温温度が異なる場合においても、実験No.12,15,18,21の平均値と標準偏差が、トリシネート系雷管と同等であることがわかる。
The pressure rise time data acquired in the empty package firing test will be described based on Table 11. The pressure rise time is the time from the detonator strike with the firing pin until the maximum pressure is reached.
It can be seen that the average values and standard deviations of Experiment Nos. 12, 15, 18, and 21 are equivalent to those of the trisinate-type detonator even when the temperature is different.
空包発射試験で取得した最大圧力、圧力立上時間のデータから、実験No.12,15,18,21の銃用撃発雷管は、保温温度が異なる場合においても、12.7mm空包の性能を満足することがわかり、実験No.11〜実験No.22の残りの実験No.11,13,14,16,17,19,20,22についても同様の結果となる。 From the maximum pressure and pressure rise time data obtained in the empty package launch test, the gun detonators of Experiment Nos. 12, 15, 18, and 21 have the performance of 12.7 mm empty package even when the temperature is different. Is satisfied, and the same results are obtained for the remaining Experiment Nos. 11, 13, 14, 16, 17, 19, 20, and 22 of Experiment No. 11 to Experiment No. 22.
12.7mm実包と空包の発射試験の結果から、12.7mm弾としての本実施形態で発射性能を満足する起爆薬3の組成は、少なくとも、DDNPの配合比が24重量%〜30重量%、硝酸カリウムの配合比が40重量%〜46重量%、珪化カルシウムの配合比が5重量%〜28重量%、アルミニウム粉の配合比が0重量%〜5重量%、テトラセンの配合比が0重量%〜5重量%、ガラス粉の配合比が4重量%〜8重量%、ゴム液の配合比が0.5重量%〜8重量%であることが確認された。
なお、起爆薬3の填薬量は、乾燥質量で70mg〜100mgの範囲内であることが好ましい。
From the result of the launch test of the 12.7 mm actual package and the empty package, the composition of the explosive 3 satisfying the launch performance in this embodiment as a 12.7 mm bullet is at least a blending ratio of DDNP of 24 wt% to 30 wt%. The compounding ratio of potassium nitrate is 40% to 46% by weight, the compounding ratio of calcium silicide is 5% to 28% by weight, the compounding ratio of aluminum powder is 0% to 5% by weight, and the compounding ratio of tetracene is 0% by weight. It was confirmed that the blending ratio of the glass powder was -5 wt%, the blending ratio of the glass powder was 4-8 wt%, and the blending ratio of the rubber liquid was 0.5-8 wt%.
In addition, it is preferable that the filling amount of the
本発明において、バインダー(ゴム液)の組成範囲は、0.5重量%〜8重量%とする。
バインダーの役割は、配合した爆粉を雷管に安定保持することにある。
下限値で示した0.5重量%未満の場合、安定保持ができなくなる。安定保持できない場合、輸送等の衝撃で発火の危険性が高まり、安全上の問題が生じる。
上限値で示した8重量%以上の場合、安定保持の問題はないが、粘性が大きくなり、製造上の問題が生じる。
In the present invention, the composition range of the binder (rubber liquid) is 0.5 wt% to 8 wt%.
The role of the binder is to stably hold the blended powder in the detonator.
When it is less than 0.5% by weight indicated by the lower limit value, stable holding cannot be performed. If stable maintenance is not possible, the risk of ignition increases due to impacts such as transportation, resulting in a safety problem.
In the case of 8% by weight or more shown by the upper limit value, there is no problem of stable retention, but the viscosity becomes large, resulting in production problems.
本発明において、アルミニウム粉の役割は、発射薬へ安定着火することにあり、雷管発火時の火炎量に影響を与える効果がある。
本発明におけるアルミウム粉の組成範囲は、使用する発射薬の燃焼特性に左右されることになるが、発射薬の不着火が発生する場合はアルミニウム粉を0.5重量%以上含有させることで不着火を改善する効果があり、アルミニウム粉を15重量%超えで含有させた場合は発射薬の爆燃現象が発生することから、0.5重量%〜15重量%とする。
In the present invention, the role of the aluminum powder is to stably ignite the propellant, which has an effect of affecting the amount of flame at the time of detonation.
The composition range of the aluminum powder in the present invention depends on the combustion characteristics of the propellant used. However, when non-ignition of the propellant occurs, it is not possible to contain 0.5 wt% or more of the aluminum powder. There is an effect of improving ignition, and when the aluminum powder is contained in an amount exceeding 15% by weight, the deflagration phenomenon of the propellant occurs, so the content is made 0.5% by weight to 15% by weight.
本発明において、テトラセンの役割は、爆粉を安定燃焼させることにあり、発火点が起爆剤であるDDNP(180℃)よりもテトラセン(140℃)と低いことから、テトラセンを添加することにより、撃針による撃発エネルギーを、雷管中の爆粉全体へ継続的に供給できる効果がある。
本発明におけるテトラセンの組成範囲は、雷管に作用する撃発エネルギーの大きさに左右されることになるが、爆粉の燃焼中断が発生する場合はテトラセンを0.5重量%以上含有させることで燃焼中断を改善する効果があり、テトラセンを5重量%超えで含有させた場合は爆粉の燃焼速度が必要以上に大きくなり雷管体2の許容強度を超えることから、0.5重量%〜5重量%とする。
In the present invention, the role of tetracene is to stably burn the explosive powder, and since the ignition point is lower than tetracene (140 ° C.) than DDNP (180 ° C.) as an initiator, by adding tetracene, There is an effect that the energy generated by the firing pin can be continuously supplied to the entire explosion in the detonator.
The composition range of tetracene in the present invention depends on the magnitude of the impact energy acting on the detonator, but when explosion combustion is interrupted, it is combusted by containing tetracene in an amount of 0.5% by weight or more. There is an effect of improving the interruption, and if tetracene is included in an amount exceeding 5% by weight, the burning rate of the explosive powder becomes larger than necessary and exceeds the allowable strength of the
本発明において、アルミニウム粉とテトラセンとが共存する場合の効果については、感度試験と実包と空包の発射試験の結果から、少なくとも本発明の組成範囲においては、銃用雷管としての機能を有することが確認できる。
同様に、アルミニウム粉とテトラセンとを含まない場合の効果については、感度試験と実包と空包の発射試験の結果から、少なくとも本発明の組成範囲においては、銃用雷管としての機能を有することが確認できる。
In the present invention, regarding the effect when aluminum powder and tetracene coexist, it has a function as a detonator for a gun, at least in the composition range of the present invention, based on the results of the sensitivity test and the actual package and empty package launch test. Can be confirmed.
Similarly, as for the effect when aluminum powder and tetracene are not included, it has a function as a detonator for a gun, at least in the composition range of the present invention, based on the results of the sensitivity test and the actual package and empty package launch test. I can confirm.
本発明に使用するガラス粉は、成分中に鉛及び重金属を含まず、人体に有害な物質を含まないケイ酸塩ガラスを用いる。
SiO298%以上の含有するケイ酸ガラス(SiO2)系、ソーダ石灰ガラス(Na2O−CaO−SiO2)系又はカリ石灰ガラス(K2O−CaO−SiO2)系である。
ソーダ石灰ガラス(Na2O−CaO−SiO2)系としては、SiO265重量%〜75重量%、Na2O10重量%〜20重量%、CaO5重量%〜15重量%、Al2O30.5重量%〜4重量%、MgO0.5重量%〜4重量%、Fe2O32重量%未満のガラスがある。
The glass powder used for this invention uses the silicate glass which does not contain a lead and a heavy metal in a component, and does not contain a substance harmful | toxic to a human body.
Silicate glass containing a SiO 2 98% or more (SiO 2) system, a soda lime glass (Na 2 O-CaO-SiO 2) system or potash lime glass (K 2 O-CaO-SiO 2) system.
The soda-lime glass (Na 2 O-CaO-SiO 2) system, SiO 2 65 wt% to 75 wt%, Na 2 O10 wt% to 20 wt%, CaO5 wt% to 15 wt%, Al 2 O 3 0 .5% to 4 wt%, glass of less than MgO0.5% to 4%, Fe 2 O 3 2% by weight.
カリ石灰ガラス(K2O−CaO−SiO2)系としては、SiO265重量%〜75重量%、K2O10重量%〜20重量%、CaO5重量%〜15重量%、Na2O15重量%未満、Al2O30.5重量%〜4重量%、MgO0.5重量%〜4重量%、Fe2O32重量%未満のガラスがある。
本実施形態で使用したガラス粉は、ポッターズ・バロティ株式会社製のグレードGP105(250μm〜106μm)で、その組成は、SiO272重量%、Al2O32.0重量%、CaO9重量%、MgO3.4重量%、Na2O13重量%である。粒子径150μm〜100μm(市販ガラス粉を篩通しで粒度調整後に使用している。)である。
The potash-lime glass (K 2 O-CaO-SiO 2) system, SiO 2 65 wt% to 75 wt%, K 2 O10 wt% to 20 wt%, CaO5 wt% to 15 wt%, Na 2 O15 wt% less, Al 2 O 3 0.5 wt% to 4 wt%, glass of less than MgO0.5% to 4%, Fe 2 O 3 2% by weight.
The glass powder used in the present embodiment is a grade GP105 (250 μm to 106 μm) manufactured by Potters Valoti Co., Ltd., and its composition is SiO 2 72 wt%, Al 2 O 3 2.0 wt%, CaO 9 wt%. MgO 3.4 wt%, Na 2 O 13 wt%. The particle diameter is 150 μm to 100 μm (commercially used glass powder is used after particle size adjustment by sieving).
1 銃用撃発雷管
2 雷管体
3 起爆薬
4 ディスク
5 発火金
1
Claims (6)
DDNP(ジアゾジニトロフェノール)と、
硝酸カリウム、硝酸ストロンチウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、過硫酸カリウム、又は塩素酸カリウムのいずれかからなる酸化剤と、
珪化カルシウム、又は、ガラス粉と珪化カルシウムとからなる増感剤と、
アラビアゴム(Gum Arabic)又はグアゴム(Guar Gum)の水溶性ゴムからなるバインダーと
からなることを特徴とする雷管用起爆剤組成物。 Does not include heavy metals with a specific gravity of 4 or more and chemical substances designated by the Chemical Substance Management Promotion Law (PRTR Law)
DDNP (diazodinitrophenol),
An oxidizing agent comprising any of potassium nitrate, strontium nitrate, magnesium carbonate, calcium carbonate, potassium persulfate, or potassium chlorate ;
Calcium silicide, or a sensitizer consisting of glass powder and calcium silicide ,
A binder made of water-soluble rubber of gum arabic or guar gum;
Lightning pipe initiator composition you characterized in that it consists of.
DDNP(ジアゾジニトロフェノール)24重量%〜40重量%と、
硝酸カリウム、硝酸ストロンチウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、過硫酸カリウム、又は塩素酸カリウムのいずれかからなる酸化剤30重量%〜46重量%と、
珪化カルシウム、又は、ガラス粉と珪化カルシウムとからなる増感剤1.5重量%〜24重量%と、
アラビアゴム(Gum Arabic)又はグアゴム(Guar Gum)の水溶性ゴムからなるバインダー0.5重量〜8重量%(外割)と
からなることを特徴とする雷管用起爆剤組成物。 Does not include heavy metals with a specific gravity of 4 or more and chemical substances designated by the Chemical Substance Management Promotion Law (PRTR Law)
DDNP (diazodinitrophenol) 24 wt% to 40 wt%,
30% to 46% by weight of an oxidizing agent comprising any one of potassium nitrate, strontium nitrate, magnesium carbonate, calcium carbonate, potassium persulfate, or potassium chlorate ;
Calcium silicide, or 1.5 to 24% by weight of a sensitizer composed of glass powder and calcium silicide ,
0.5% to 8% by weight (external ratio) of a binder made of a water-soluble rubber of gum arabic or guar gum
Lightning pipe initiator composition you characterized in that it consists of.
DDNP(ジアゾジニトロフェノール)24重量%〜40重量%と、
硝酸カリウム30重量%〜46重量%と、
珪化カルシウム5重量%〜24重量%と、
ガラス粉1.5重量%〜15重量%と、
アラビアゴム(Gum Arabic)又はグアゴム(Guar Gum)の水溶性ゴムからなるバインダー0.5重量〜8重量%(外割)と
からなることを特徴とする雷管用起爆剤組成物。 Does not include heavy metals with a specific gravity of 4 or more and chemical substances designated by the Chemical Substance Management Promotion Law (PRTR Law)
DDNP (diazodinitrophenol) 24 wt% to 40 wt%,
30% to 46% by weight of potassium nitrate,
Silicofluoride of calcium and 5 wt% to 24 wt%,
Moth and Las powder 1.5 wt% to 15 wt%,
0.5% to 8% by weight (external ratio) of a binder made of a water-soluble rubber of gum arabic or guar gum
Lightning pipe initiator composition you characterized in that it consists of.
DDNP(ジアゾジニトロフェノール)24重量%〜30重量%と、
硝酸カリウム40重量%〜46重量%と、
珪化カルシウム14重量%〜24重量%と、
ガラス粉4重量%〜8重量%と、
アラビアゴム(Gum Arabic)又はグアゴム(Guar Gum)の水溶性ゴムからなるバインダー0.5重量〜8重量%(外割)と
からなることを特徴とする雷管用起爆剤組成物。 Does not include heavy metals with a specific gravity of 4 or more and chemical substances designated by the Chemical Substance Management Promotion Law (PRTR Law)
DDNP (diazodinitrophenol) 24 wt% to 30 wt%,
40% to 46% by weight of potassium nitrate,
Silicofluoride of calcium and 14 wt% to 24 wt%,
Moth and Las powder 4% to 8% by weight,
0.5% to 8% by weight (external ratio) of a binder made of a water-soluble rubber of gum arabic or guar gum
Lightning pipe initiator composition you characterized in that it consists of.
前記珪化カルシウムと前記ガラス粉との配合量比の総和が、11.5重量%〜30重量%である
ことを特徴とする雷管用起爆剤組成物。 In claim 3 lightning pipe initiator composition according,
Before SL sum of the amount ratio of the calcium silicide and the front Kiga Las powder, lightning pipe initiator composition you characterized by a 11.5% to 30% by weight.
前記ガラス粉は、ケイ酸ガラス(SiO2)系、ソーダ石灰ガラス(Na2O−CaO−SiO2)系又はカリ石灰ガラス(K2O−CaO−SiO2)系である
ことを特徴とする雷管用起爆剤組成物。 In lightning pipe initiator composition according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the front Kiga Las powder, silicate glass (SiO 2) system, a soda lime glass (Na 2 O-CaO-SiO 2) system or potash lime glass (K 2 O-CaO-SiO 2) system It is that lightning pipe initiator composition and.
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