JPH0215051A - 爆発性組成物 - Google Patents

爆発性組成物

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JPH0215051A
JPH0215051A JP1040409A JP4040989A JPH0215051A JP H0215051 A JPH0215051 A JP H0215051A JP 1040409 A JP1040409 A JP 1040409A JP 4040989 A JP4040989 A JP 4040989A JP H0215051 A JPH0215051 A JP H0215051A
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Nicholas Christoforou
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。
市販人手可能なエマルション爆薬は通常、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3.447.978号、3.674.57
8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 (Coo
per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ことを発見した。
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■、。
(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
ンプレン、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、01〜
C1[lアルキルが好ましく、より好ましくは01〜C
1〜C10アルキルであり、最も好ましくは01〜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〜C1゜ヒドロキシアルキルが好ましく、C3〜
c6 ヒドロキシアル;ルが最も好ましい。
R2は好ましくはC5〜C20ヒドロキシアルニルから
なる群より選ばれ、より好ましくはCCl2ヒドロキシ
アルキルであり、最も好ましくIC2〜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−yチル−1−ピペラ
ジニル、1−ピペリジニル、壊よび4−モルホリニルか
らなる群より選ばれるが和あるいは不飽和複素環である
ことが好ましい。
弐Iの化合物が下式■、 (上式中、R3は水素、C1〜C,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
てあり、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
無ホウと弐Iのアミンとの縮合生成物は、下式■のイミ
ドおよび/または下式IVaあるいはIVb (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、すなわち弐■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−C2−(1−ピ
ペラジニル)エチルコーポリイソブチレンスクシンイミ
ドおよびN−C2−(ピペリジニル)エチルコーポリイ
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、硝酸す
) IJ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
酸物の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l、である。特に、
本発明の好ましい組成物は、総組酸物の60〜90重量
%の硝酸アンモニウムまたは総組酸物の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
組酸物の0〜30重量%である。好ましくは用いる量は
総組酸物の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、留出物、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
よび他のミネラノペ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、総組酸物の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、イミダシリン、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(12−1
ニト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−並ヒ
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、総組酸物
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(、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、総組酸物の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燃イ′斗の例は、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、例えばギルツナイト、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、例えばゲ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#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、
総組酸物の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まての酸化塩、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rANFO」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Xanthomon
ascampestr isに代表されるXantho
monas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酸物00
〜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
ム酸亜鉛またはニ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ニ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
組酸物のO〜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ツジ点以上の温度、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、前記油中水形孔
化剤を混合L 油中水形エマルションヲ形成シ;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■
、 (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IVaまた
はI’Vbのアミド、式■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
に対するスフィ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800〜150Gの平均分子量を有するポリイソブ
チレンである。
表 ■ 表− ■ (続き) 表− ■ (続き) 表  ■ (続き) 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1に示した式■の乳化剤を、表Hに示したアミンと無
水ポリ (インブチレン)琥珀酸との縮合反応による方
法に従って製造した。
表■ アミン出発物質        乳化剤乳化剤No。
表 ■ (続き) Aは800〜1500の平均分子量を有するボリイ・ノ
ブチレンである。
方法1 rMOBILAD C207J  (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ff1l190の無水ポリ (インブチレン
)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5tark水分離器に集めた。
この方法は特に化合物2:無水ポリ (インブチレン)
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(24,6
5g 、  190.8ミリモル)およびトルエン(5
0ml)を水(3,6g)(理論予想される水3.4 
g )を集めながら175℃で4.5時間油浴中で還流
下前熱した。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(271.0 g )。赤外スペク
トル:1775= 1705cm ’ (イミドC=0
)。生成物の低酸価0.031 ミIJモル/gにより
イミドへの96%転化がfXi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人手可能である。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
珀酸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(El) 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N
o、 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ワツクス
              2,35パラフイン油 
            1.62乳化剤−1,20 アルミニウム            3.90C15
/250マイクロバルーガ”    3.20京 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
、 1であった。
**  C15/250マイクロバルーンは3Mオース
トラリアより市販人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1〜3J!
mであった。75℃におけるエマルションの導電率は3
800pSm ’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No
、 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3〜5
−であった。75℃におけるエマルションの導電率は8
100pSm−’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3〜5
−であった。75℃におけるエマルションの導電率は6
000pSm−’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1〜5
卿であった。75℃におけるエマルションの導電率は8
000pSm−’であった。
冷却したエマルションの結晶含量は低く、16ケ月の貯
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 (インブチレン)琥珀酸とジェ
タノールアミンの1;l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1〜8馳で
あった。75℃におけるエマルションの導電率は9go
psm−’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3〜10−であっ
た。75℃におけるエマルションの導電率は6600p
Sm ’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ケ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ワツク
ス              3.14パラフイン油
             0.63ソルビクンモノオ
レエート1.4 アルミニウム            3.9C15/
250マイクロバルーン    3.2エマルシヨンは
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
たく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)。
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1〜3pで
あった。75℃におけるエマルションの導電率は590
.000pSnr ’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■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N072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1
0.4 乳化剤               1.1本 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、この溶液を撹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撹拌を続け、液体粒子サイズは4〜
l0J−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−’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ケ月間貯蔵し、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N083を用いて例5の方法を繰り返した。
結果を表■に示す。
例? (E7) 乳化剤Nα4を用いて例5の方法を繰り返した。
結果を表■に示す。
比較例D(C巳D) パラフィン希釈剤中の無水ポリ (インブチレン)琥珀
酸f「MOBILADJ 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5tark装置内で115℃で3時間遠
流し、その後水除去が完了した。次いてトルエンを回転
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■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、この溶液を撹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撹拌を続け、液体粒子サイズは3〜
10卿であることが観察された。このエマルション導電
率は13900pSm−’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ケ月間貯蔵し、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■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% NlTR0PRIじ   74.4 水              18.6無水蓚酸  
      0.7 留出物         5.3 パラフィン油0O12 乳化剤””        0.8 京NlTR0PRJI、はICI Au5tralia
 C1perations PtyLtdの商標であり
、固体硝酸アンモニウム用に用いる。
木本 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
62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
溶液を撹拌しながら燃料と乳化剤の混合物に加えた。添
加終了後短時間撹拌を続けた。
(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5000pS+rr ’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ケ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、NlTR0PRIL 2部をエマルシ
ョン爆薬8部と混合することにより、他方を旧TPOP
RILと混合した。最初に、NlTR0PRIL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ケ月貯蔵後でさえ、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% NlTR0PRIL    73.1 水              18.3無水蓚酸  
      1.0 留出物        0.4 パラフィン油46.1 乳化剤11.1 京 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Nα
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NOOrpm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NITRDPRIL ト
混合した(エマルション7部に対しNlTR0PRIL
 3 部)。
9kg/分の速度でNlTR0PRIL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(E1〜C10) 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。
ネ 成分   部w/w% NlTR0PRIL    73.1 水              18.3無水蓚酸  
      1.0 留出物        0.4 パラフィン油9     6.1 乳化剤11.1 パラフィン油は乳化剤製造からの希釈剤である。
零* 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1.5に合わせた。次いでこの
溶液を1l100rl1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21
kg/分の速度で形成した。
例11(Ell) 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ケ月間貯蔵した。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、NlTR0PRILと混合し
くNlTR0PR113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、NlTR0PRILと
混合しくNITRDPRll 3部に対しエマルション
7部)、再び(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ケ月
間貯蔵した。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00.3 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No、 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撹拌混合物に加えた。
撹拌を続け、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。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、酸素放出塩を含んでなる不連続相、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/または無水物と下式 I 、▲数式、化学式、表
    等があります▼ (上式中、R^1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R^2はヒドロキシ
    アルキルであり;またはR^1並びにR^2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の縮合生成物を含んでなる乳化剤
    成分を含んでなるエマルション爆発性組成物。 2、R^2がC_1〜C_2_0ヒドロキシアルキルか
    らなる群より選ばれる、請求項1記載のエマルション爆
    発性組成物。 3、R^2がC_1〜C_1_2ヒドロキシアルキルか
    らなる群より選ばれる、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。 4、R^2がC_1〜C_6ヒドロキシアルキルからな
    る群より選ばれる、請求項1〜3のいずれか記載のエマ
    ルション爆発性組成物。 5、R^1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。 6、R^1がアルキルでありおよびR^1がC_1〜C
    _1_8アルキルからなる群より選ばれる、請求項5記
    載のエマルション爆発性組成物。 7、R^1がC_1〜C_1_0アルキルからなる群よ
    り選ばれる、請求項6記載のエマルション爆発性組成物
    。 8、R^1がC_1〜C_6アルキルからなる群より選
    ばれる、請求項7記載のエマルション爆発性組成物。 9、R^1がヒドロキシアルキルでありおよびR^1が
    C_1〜C_1_2ヒドロキシアルキルからなる群より
    選ばれる、請求項5記載のエマルション爆発性組成物。 10、R^2がC_1〜C_6ヒドロキシアルキルから
    なる群より選ばれる、請求項9記載のエマルション爆発
    性組成物。 11、nが2または3からなる群より選ばれる、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。 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。 13、R^1およびR^2が複素環を形成し、下記基▲
    数式、化学式、表等があります▼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あるい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
    。 14、式 I のアミンが下式II、 ▲数式、化学式、表等があります▼ I I (上式中、R^3は水素、C_1〜C_4アルキルおよ
    びC_1〜C_4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。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。 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)〕成分が飽和ある
    い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、および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。 17、ポリマーがC_2〜C_6オレフィンからなる群
    より誘導される、請求項16記載のエマルション爆発性
    組成物。 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誘導
    される、請求項17記載のエマルション爆発性組成物。 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。 20、縮合生成物が下式III、 ▲数式、化学式、表等があります▼ I I (上式中、Aはポリ〔アルキル(アルケニル)〕であり
    、R^1、R^2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%含んでなる、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。 21、前記酸素放出塩が、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。 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。 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、脂環式並びに芳香族化合物およ
    び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。 24、前記連続水不混和性有機相が、燃料油、ディーゼ
    ル油、留出物、灯油、ナフサ、ワックス、例えばマイク
    ロワックス、パフラインワックス並びにスラックワック
    ス、パラフィン油、ベンゼン、トルエン、キシレン、高
    分子油、例えばオレフィンの低分子量ポリマー、動物油
    、魚油、および他の鉱物、炭化水素あるいは脂肪油、お
    よびそれらの混合物からなる群より選ばれる、請求項2
    3記載の爆発性組成物。 25、前記連続水不混和性有機相が、ガソリン、灯油、
    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。 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水性塩溶液
    を得;前記水性塩溶液、水不混和性有機相および乳化剤
    成分を急速に撹拌して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、 を含んでなる方法。 27、下式 I 、 ▲数式、化学式、表等があります▼ I (上式中、R^1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R^2はヒドロキシ
    アルキルであり;またはR^1並びにR^2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反応の生成物。 28、R^2がC_1〜C_2_0ヒドロキシアルキル
    からなる群より選ばれる、請求項27記載の縮合反応の
    生成物。 29、R^2がC_1〜C_1_2ヒドロキシアルキル
    からなる群より選ばれる、請求項27および28のいず
    れか記載の縮合反応の生成物。 30、R^2がC_1〜C_6ヒドロキシアルキルから
    なる群より選ばれる、請求項27〜29のいずれか記載
    の縮合反応の生成物。 31、R^1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27〜30のいずれか記載
    の縮合反応の生成物。 32、R^1がアルキルでありおよびR^1がC_1〜
    C_1_8アルキルからなる群より選ばれる、請求項3
    1記載の縮合反応の生成物。 33、R^1がC_1〜C_1_0アルキルからなる群
    より選ばれる、請求項32記載の縮合反応の生成物。 34、R^1がC_1〜C_6アルキルからなる群より
    選ばれる、請求項33記載の縮合反応の生成物。 35、R^1がヒドロキシアルキルでありおよびR^1
    がC_1〜C_1_2のヒドロキシアルキルからなる群
    より選ばれる、請求項31記載の縮合反応の生成物。 36、R^2がC_1〜C_6ヒドロキシアルキルから
    なる群より選ばれる、請求項32記載の縮合反応の生成
    物。 37、nが2または3からなる群より選ばれる、請求項
    27〜36のいずれか記載の縮合反応の生成物。 38、nが2である、請求項37記載の縮合反応の生成
    物。 39、R^1およびR^2が複素環を形成し、下記基▲
    数式、化学式、表等があります▼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あるいは未置換複素環である、請求
    項27〜38のいずれか記載の縮合反応の生成物。 40、式 I のアミンが下式II、 ▲数式、化学式、表等があります▼ I I (上式中、R^3は水素、C_1〜C_4アルキルおよ
    びC_1〜C_4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27〜39のいずれか
    記載の縮合反応の生成物。 41、nが2である、請求項40記載の縮合反応の生成
    物。 42、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)〕成分が飽和ある
    い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、および40〜500個の炭素原子を
    含む、請求項27〜41のいずれか記載の縮合反応の生
    成物。 43、ポリマーがC_2〜C_6オレフィンからなる群
    より誘導される、請求項42記載の縮合反応の生成物。 44、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誘導
    される、請求項43記載の縮合反応の生成物。 45、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27〜45のいずれか記載の縮
    合反応の生成物。 46、縮合生成物が下式III、 ▲数式、化学式、表等があります▼ I I I (上式中、Aはポリ〔アルキル(アルケニル)〕であり
    、R^1、R^2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%含んでなる、請求項27〜45のいずれか記載の縮
    合反応の生成物。 47、前記生成物が下式IVaまたはIVb ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ (上式中、R^1、R^2、Aおよびnは前記規定のも
    のである) のいずれかで表わされるアミドである、請求項27〜4
    5のいずれか記載の縮合反応の生成物。 48、前記生成物が下式III、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (上式中、R^1、R^2、Aおよびnは前記規定のも
    のである) で表わされるイミドである、請求項27〜45のいずれ
    か記載の縮合反応の生成物。 49、下式、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ からなる群より選ばれる、請求項48記載のイミド。
JP1040409A 1988-02-23 1989-02-22 爆発性組成物 Expired - Lifetime JP2622282B2 (ja)

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