JPH0251873B2 - - Google Patents

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JPH0251873B2
JPH0251873B2 JP55042066A JP4206680A JPH0251873B2 JP H0251873 B2 JPH0251873 B2 JP H0251873B2 JP 55042066 A JP55042066 A JP 55042066A JP 4206680 A JP4206680 A JP 4206680A JP H0251873 B2 JPH0251873 B2 JP H0251873B2
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JP
Japan
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emulsifier
water
weight
oil
polymeric
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JP55042066A
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English (en)
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JPS55136196A (en
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Binetsuto Rujan
Aran Romeo Kurooche Josefu
Chaarusu Fuosutaa Edomonzu Antonii
Uiriamu Hooruden Harorudo
Adamu Matsukunikoru Meruban
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PPG Architectural Coatings Canada Inc
Original Assignee
CIL Inc
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Publication date
Application filed by CIL Inc filed Critical CIL Inc
Publication of JPS55136196A publication Critical patent/JPS55136196A/ja
Publication of JPH0251873B2 publication Critical patent/JPH0251873B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B47/00Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
    • C06B47/14Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase comprising a solid component and an aqueous phase
    • C06B47/145Water in oil emulsion type explosives in which a carbonaceous fuel forms the continuous phase

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
本発明は超安定コロむド分散䜓に基づく防氎性
爆薬組成物に関する。特に本発明は、特定の乳化
剀ず補助衚面掻性剀ずのブレンドの䜿甚により埗
られる油䞭氎型ミクロ゚マルゞペンを少なくずも
郚分的に含む爆薬組成物に関する。 慣甚の䜎コスト工業甚爆薬は爆砎゚ネルギヌの
䞻芁源ずしお硝酞アンモニりムを甚いたものであ
る。硝酞アンモニりム可燃物油組成物
ANFO及び濃瞮氎性硝酞アンモニりム含有爆
薬スラリヌは広く甚いられおいる起爆組成物
であるが、かかる組成物は圓分野でしばしば遭遇
される条件䞋で最適の結果を䞎えるものではな
く、たた他の芳点からも必ずしも有利なものでは
ない。䟋えばANFOの䜿甚は通垞かなり也燥状
態の穿孔に限定され、たたANFOはその䜎い猛
床及び䜎いバルク゚ネルギヌのため硬い岩石の爆
砎には充分機胜を果さない。ポンプ泚入可胜な氎
基スラリヌの開発はこれら問題の幟぀かを克服し
たが、スラリヌ䞭に特別の増粘剀及び架橋剀を配
合する必芁性のためコストが増倧する。たた、か
かるスラリヌ組成物が特に小さい装薬埄で充分機
胜を果すためには、倚量の自己爆発鋭感剀の配合
を回避すべき堎合にその密床、埓぀おそのバルク
゚ネルギヌをかなり䜎くしなければならない。 油剀可燃物盞が連続盞でありか぀小さい分散
過飜和液滎を含む酞化性塩盞が䞍連続盞である油
䞭氎型゚マルゞペン爆薬の発芋により、倚くの堎
合氎基スラリヌに比しお改良された性胜を瀺すポ
ンプ泚入可胜な流動性爆薬が提䟛された。この改
良は䞻ずしお酞化剀盞ず可燃物盞ずの接觊衚面積
が増倧される結果によるものであり、この向䞊さ
れた緊密性はより鋭敏でより迅速な反応性の混合
物を䞎え、高猛床の爆薬を提䟛する。 油䞭氎型゚マルゞペン爆薬は珟圚爆薬の分野で
呚知のものである。ブルヌムBluhmの米囜
特蚱第3447978号明现曞には、溶解酞玠䟛絊塩を
含む氎性䞍連続盞、炭玠質可燃物連続盞、吞蔵ガ
ス及び油䞭氎型乳化剀からなる組成物が蚘茉され
おいる。カツタヌモルCattermole等の米囜
特蚱第3674578号明现曞には、無機酞化剀盞の䞀
郚ずしお硝酞アミンの劂き窒玠基の塩を含む同様
の組成物が蚘茉されおおり、たたトミツク
Tomicの米囜特蚱第3770522号明现曞にも乳
化剀がステアリン酞のアルカリ塩又はアンモニり
ム塩である同様の組成物が開瀺されおいる。り゚
ヌドWadeの米囜特蚱第3715247号明现曞に
は、炭玠質可燃物、氎、無機塩、乳化剀、気泡及
び遞定金属を含む氎溶性塩からなる起爆觊媒より
なる小埄雷管感性゚マルゞペン型爆薬組成物が蚘
茉されおおり、この組成物の改良ずしお曎に鋭敏
性を高めるために氎溶性ストロンチりム化合物を
含たせた組成物が米囜特蚱第3765964号明现曞に
瀺されおいる。曎にり゚ヌドは米囜特蚱第
4110134号明现曞に、自己爆発成分を含たずに密
床調敎剀ずしお独立気泡含有物質を含む゚マルゞ
ペン型爆薬組成物を蚘茉しおおり、たた米囜特蚱
第4149916号明现曞に過塩玠酞塩ず吞蔵空気を含
む雷管感性゚マルゞペン型爆薬組成物を、米囜特
蚱第4149917号明现曞に吞蔵空気以倖の鋭感剀を
含たない同様の組成物を開瀺しおいる。米囜特蚱
第4141767号明现曞には、炭玠数14〜22個の鎖長
をも぀脂肪酞アミン又はアンモニりム塩乳化剀を
含む雷管䞍感性油䞭氎型゚マルゞペン爆薬組成物
が瀺され、本出願人のカナダ特蚱願第317649号
1978幎12月日付出願明现曞には、燃料、氎、
塩、気泡、乳化剀及び高塩玠化パラフむン系炭化
氎玠を含む乳化促進剀からなる鋭敏な゚マルゞペ
ン型爆薬組成物が蚘茉されおいる。クレヌ
Clayの米囜特蚱第4111727号明现曞には、塩
粒子間のすき間を満しお嵩密床を高めるために実
質的に溶解しない粒状固䜓酞化剀塩成分ず混合し
たグリヌス状油䞭氎型゚マルゞペンからなる爆薬
組成物が蚘茉されおおり、同様の組成物は米囜特
蚱第3161551号及び南アフリカ特蚱第4104092号明
现曞にも開瀺されおいる。曎に米囜特蚱第
4104092号明现曞には、油䞭氎型゚マルゞペンが
ゲル郚分に均䞀に分配されおいる氎性ゲル爆薬組
成物が蚘茉されおいる。 前蚘の゚マルゞペン組成物はすべお利点を有す
るが、なお幟぀かの欠点をも぀こずを避けられな
い。䟋えばブルヌムの組成物は装薬埄の倧きい堎
合にのみ䜿甚適圓でありか぀匷力な䌝爆薬による
起爆を必芁ずする。カツタヌモル等の組成物は小
さい装薬埄に有甚であるが、コスト高の原料の䜿
甚を必芁ずし、ある成分の鋭感性のために取扱䞊
特別な泚意を芁求され、埓぀お党䜓ずしおコスト
高になる。 り゚ヌドの組成物及び他の公知の油䞭氎型゚マ
ルゞペン基爆薬は限られた安定性を瀺す。これら
の組成物は攟眮するず急速に也燥か぀硬質状態に
なり易く、この状態はその取扱性及び爆薬性胜に
悪圱響を及がす。埓来䜿甚されおきた乳化剀は過
飜和酞化剀塩液滎の合䜓を氞久的に抑制するには
充分効果的でない。たた、1.10c.c.以䞊の密床
においお雷管感性を盞圓期間保持するためにはか
なり倚量の過塩玠酞塩又は他の鋭感剀を組成物䞭
に配合せねばならない。クレヌの組成物は
ANFOずほが同じで同様の挙動を瀺し、顕著に
改良された耐氎性を䞎えるこずは期埅できない。
曎に、過剰の塩を添加した組成物はすべお、塩結
晶の皮䜜甚又は析出䜜甚により゚マルゞペンのか
なり速い砎壊が起るためきわめお限られた安定性
を瀺す。 かくしお、補造が容易で、ポンプ泚入可胜で耐
氎性であり、曎に重芁なこずに取扱䞊安党で、長
期間に亘぀お安定でありか぀きわめお小さい盎埄
の穿孔内で䌝播させるに充分感性である䜎コス
ト、高爆速か぀比范的高い密床の爆薬が圓分野で
芁求されおいる。本発明はこれらの芁求をすべお
満す改良された油䞭氎型゚マルゞペン爆薬組成物
を提䟛するものである。 爆薬性胜の促進剀ずしおの氎性塩及び液状可燃
物の乳化効率は遞択された乳化剀の掻性により決
定される。乳化剀は新しい界面を぀くるのに必芁
な衚面匵力及び゚ネルギヌを䜎䞋させるこずによ
぀お液適の連続盞䞭の分割及び分散プロセスを助
長する。たた乳化剀は、液滎の衚面を乳化剀の分
子局で被芆するこずによ぀お液滎の合䜓率を䜎䞋
させる。前述した埓来の爆薬組成物䞭で䜿甚され
た乳化剀はかかる機胜を果すには倚少ずも有効で
あるが、液滎面が䟝然ずしお゚ネルギヌを含み、
液滎の合䜓及び゚マルゞペンの砎壊が時間の経過
に぀れお起るためにその有甚性が限られおいる。 本発明による乳化剀系は油䞭氎型ミクロ゚マル
ゞペンを圢成せしめる䜜甚をする、埓来の乳化剀
ずは区別される新芏なものである。本明现曞にお
いお“ミクロ゚マルゞペン”ずは、無制限の熱力
孊的安定性を有しか぀䜎剪断条件䞋で達成され埗
るきわめお倧きい混合緊密性を有するずいう点で
慣甚の゚マルゞペンずは明らかに区別される状態
の゚マルゞペンを意味する。本発明による新芏な
乳化剀系は、爆薬補剀に共通の濃瞮酞化剀塩を甚
いお油䞭氎型ミクロ゚マルゞペンを圢成せしめる
手段を提䟛する。 したが぀お本発明は、䞍連続盞ずしお少なくず
も皮の酞玠䟛絊塩の氎溶液、連続盞ずしお氎䞍
溶性の液状又は液化し埗る炭化氎玠燃料、別の䞍
連続盞ずしお組成物党䜓に実質的に均䞀に分配さ
れた少なくずも皮の鋭感剀成分及び0.4〜4.0重
量の乳化剀を含有しおなり、該乳化剀は少なく
ずも皮の慣甚の油䞭氎型乳化剀ず少なくずも
皮の䞡芪媒性のブロツク重合䜓状乳化剀ずの組合
せからなり、該䞡芪媒性重合䜓状乳化剀は䞀般
匏 −COO2−〔匏䞭、重合䜓成分は500
〜2250の分子量を有しか぀匏 匏䞭、は炭玠数25個以䞋のアルキル基であ
り、R1はC3H3〜C10H21であり、R2はC5H10〜
C20H40であり、はであり、は〜12であ
るの構造をも぀油溶性の耇合モノカルボン酞の
残基であり重合䜓状成分は500〜1500の分子
量を有しか぀匏 匏䞭、R3は氎玠又は炭玠数〜個のアルキ
ル基であり、は10〜33であるの構造をも぀氎
溶性ポリアルキレングリコヌルの䟡残基であ
る〕により衚わされ、しかも該䞡芪媒性ブロツク
重合䜓状乳化剀察慣甚の油䞭氎型乳化剀の重量比
が25〜の範囲であるこずを特城ずする
油䞭氎型ミクロ゚マルゞペン爆薬組成物を提䟛す
るものである。 本発明の爆薬組成物は任意成分ずしお、組成物
の匷床及び感床を高めあるいはコストを䞋げる目
的で、粒状酞玠䟛絊塩、ANFO、粒状軜金属、
粒状可燃物、粒状固䜓爆薬、可溶性もしくは郚分
可溶性自己爆薬、爆薬油状物等を含有し埗る。経
時安定性油䞭氎型ミクロ゚マルゞペン爆薬組成物
を圢成せしめる特定の乳化剀ブレンドは、少くず
も皮の慣甚の油䞭氎型乳化剀ず少くずも皮の
䞡芪媒性のブロツク重合䜓状乳化剀ずの混合物か
らなるものである。随意に燐脂質ホスフアチ
ド゚マルゞペン安定剀を該ブレンド䞭に配合し
埗る。甚語“䞡芪媒性ブロツク重合䜓”ずは、䞀
方が油盞にのみ可溶で他方が氎盞にのみ可溶であ
る少くずも二぀のセグメントを有し、各セグメン
トの分子量が少くずも500である重合䜓を意味す
る。“慣甚の油䞭氎型乳化剀”ずは、油䞭氎型゚
マルゞペンを圢成させ埗る比范的䜎い分子量の乳
化剀を意味し、かかる乳化剀の倧郚分は公知文献
“McCutcheon′s DetergentsEmulsifiers”に蚘
茉されおいる。 本発明の組成物䞭で䜿甚される䞡芪媒性ブロツ
ク重合䜓状乳化剀を䞋蚘に瀺す。  䞀般匏−COO2−の共重合䜓 匏䞭、重合䜓状成分は500〜2250の分子量
を有し、か぀次の構造匏 匏䞭、は炭玠数25個以䞋のアルキル基であ
り、R1はC3H7〜C10H21であり、R2はC5H10〜
C20H40であり、はであり、は〜12で
あるにより瀺される油溶性の耇合モノカルボ
ン酞の残基である。なお前蚘匏における
の最倧倀は成分の分子量が2250であり、
R1がC3H7であり、R2がC5H10であり、が
であり、がCH3である時に算出でき、即ち
2250−187−43÷17011.9埓぀お12である。
重合䜓状成分は少くずも500の分子量を有し、
次匏 匏䞭、R3は氎玠又は炭玠数〜個のアル
キル基であり、は10〜33の敎数であるによ
り瀺される氎溶性ポリアルキレングリコヌルの
䟡残基である。 匏により瀺される耇合モノカルボン酞
の分子䞭に存圚する匏 の単䜍はR1、R2及びがすべお同䞀であ぀お
もよく、たた異なるものであ぀おもよい。同様
に、匏により衚わされるポリアルキレン
グリコヌル䞭に存圚する匏 の単䜍もR3がすべお同じであ぀おもたた異な
぀およい。 抂念䞊カルボキシル基の陀去により重合䜓状
成分を䞎える耇合モノカルボン酞は構造的に
は皮又は皮以䞊のモノヒドロキシ−モノカ
ルボン酞ず連鎖停止剀ずしお䜜甚するヒドロキ
シル基を含たないモノカルボン酞ずの゚ステル
亀換反応の生成物である。炭化氎玠鎖、R1
及びR2は盎鎖又は分岐鎖状であり埗る。は
奜たしくは炭玠数25個以䞋のアルキル基、䟋え
ばステアリン酞から誘導された盎鎖の基
C17H35である。R1は奜たしくは盎鎖アルキル
基であり、R2は奜たしくは盎鎖アルキレン基
であり、䟋えばR1ずR2を含む単䜍は12−ヒド
ロキシステアリン酞から誘導され埗る。 抂念䞊個の末端ヒドロキシル基の陀去によ
り重合䜓状成分を䞎える匏のポリアル
キレングリコヌルは、䟋えばポリ゚チレングリ
コヌル、ポリプロピレングリコヌル、ポリ゚
チレン−プロピレングリコヌル又は混合ポリ
゚チレン−ブチレングリコヌルであり埗る
が、奜たしくはポリ゚チレングリコヌルであ
る。 重合䜓状成分は少くずも1000の分子量
“分子量”は数平均分子量を意味するを有す
るこずが奜たしい。埓぀お、䟋えば基がステ
アリン酞から誘導されか぀R1ずR2を䞀緒に含
む単䜍が12−ヒドロキシステアリン酞から誘導
される堎合には、は少くずもの倀である。
同様に、重合䜓状成分は少くずも1000の分子
量を有するこずが奜たしい。埓぀お、この成分
が゚チレンオキシドのみから誘導されたポリア
ルキレングリコヌルの残基である堎合には、
は奜たしくは少くずも23の倀を有する。 本発明の目的に最適の結果を埗るためには重
合䜓状成分の共重合䜓䞭の割合は党共重合䜓
の玄20〜50重量、奜たしくは25〜35重量で
ある。 前蚘の分類の䞡芪媒性ブロツク重合䜓状乳化
剀ず組合せお甚いられる慣甚の油䞭氎型乳化剀の
䟋を䞋蚘に瀺す。  ゜ルビタン脂肪酞゚ステルの劂き゜ルビツト
から゚ステル化により誘導されるもの、䟋えば
゜ルビタンモノオレ゚ヌト、゜ルビタンセスキ
オレ゚ヌト、゜ルビタンモノステアレヌト等。  脂肪圢成性脂肪酞のモノ−及びゞ−グリセリ
ド、䟋えばAtoms300、Dur−Em187、Dur−
Em207これらは登録商暙名等。  ポリオキシ゚チレン゜ルビツト゚ステル、䟋
えばポリオキシ゚チレン゜ルビツト密ロり誘導
䜓等。  眮換むミダゟリン、䟋えばWitcamine PA
−78B登録商暙名等。  脂肪族アミド−アミン、䟋えば
Witcamine210登録商暙等。  グリセリン゚ステル、䟋えばグリセリンモノ
オレ゚ヌト、グリセリンモノステアレヌト、デ
カグリセリンデカオレ゚ヌト等。  脂肪酞アミン又はアンモニりム塩、䟋えば
Armac HT登録商暙名等。  炭化氎玠スルホン酞塩、䟋えば石油スルホネ
ヌト、特に石油スルホン酞ナトリりム等。  アルカリ金属ステアリン酞塩又はステアリン
酞アンモニりムあるいはこれらずステアリン酞
ずの混合物。 随意に燐脂質゚マルゞペン安定剀を重合䜓状乳
化剀及び慣甚の油䞭氎型乳化剀ず混合しお甚いる
こずにより゚マルゞペンの長期安定性及び感床を
曎に改良できるこずが認められた。特に有甚な燐
脂質は次匏 匏䞭、は脂肪族アシル基又は匏 の燐含有基であり、ここでR′は炭玠数〜玄10
個の䜎玚アルキレン基であり、R″、及び
′′′′は炭玠数〜個の䜎玚アルキル基であり、
䜆し基のすべおが燐含有基である堎合は陀くも
のずするを有するものである。脂肪族アシル基
は倧郚分が脂肪族基䞭に〜30個の炭玠原子を含
む脂肪酞、䟋えばパルミチン酞、ステアリン酞、
パルミトヌル酞、オレむン酞及びリノヌル酞から
誘導されるものである。特に望たしい基は倧豆
油、綿実油、ヒマシ油等の劂き垂販の脂肪族化合
物から誘導される基である。特に有効な燐脂質は
倧豆レシチンである。 重合䜓状乳化剀察慣甚の油䞭氎型乳化剀の比は
25〜、奜たしくは〜の範
囲である。奜適ず認められた混合乳化剀の合蚈量
は党組成物の0.4〜重量、奜たしくは0.6〜16
重量である。䜿甚できる任意の燐脂質安定剀の
量は党組成物の0.05〜5.0、奜たしくは0.5〜1.5
である。混合乳化剀察燐脂質安定剀の比は
10〜100、奜たしくは〜の範囲
である。 本発明の油䞭氎型ミクロ゚マルゞペン組成物䞭
での䜿甚に適する奜たしい無機酞玠䟛絊塩は硝酞
アンモニりムであるが、硝酞アンモニりムの䞀郚
に代えお他の酞玠䟛絊塩、䟋えばアルカリ金属又
はアルカリ土類金属硝酞塩、塩玠酞塩、過塩玠酞
塩又はこれらの混合物を甚いるこずもできる。酞
玠䟛絊塩の䜿甚量は党組成物の30〜90重量であ
り埗る。 油䞭氎型ミクロ゚マルゞペン䞭で䜿甚される適
圓な氎䞍溶性の液状又は液化し埗る炭化氎玠燃料
ずしおは、ほずんどの炭化氎玠、䟋えばパラフむ
ン系、オレフむン系、ナフテン系、゚ラストマヌ
状、芳銙族の飜和又は䞍飜和炭化氎玠が挙げられ
る。ずりわけ高床に粟補されたパラフむン系炭化
氎玠が奜たしい。ミクロ゚マルゞペン䞭で䜿甚さ
れる液状又は液化し埗る炭化氎玠燃料の量は党組
成物の20重量以䞋であり埗る。 組成物䞭に実質的に均䞀に分配される鋭感剀成
分は奜たしくは吞蔵気泡であり、これはガラス又
は暹脂埮小球あるいは他のガス含有粒状物質の圢
態で導入され埗る。別法ずしお、気泡は䟋えば亜
硝酞アンモニりム氎溶液の劂きガス発生物質を組
成物䞭に添加分配させるこずによ぀おその堎で発
生させるこずもできる。単独であるいは吞蔵気泡
又は珟堎発生気泡に加えお䜿甚できる他の適圓な
鋭感剀成分ずしおは、䞍溶性粒状固䜓自己爆薬、
䟋えば粉砕又はフレヌク状にしたTNT、PNT、
RDX等及び氎溶性及び又は炭化氎玠可溶有機
鋭感剀、䟋えばアミンニトレヌト、アルカノヌル
アミンニトレヌト、ヒドロキシアルキルニトレヌ
ト等が挙げれらる。本発明の爆薬組成物は広範囲
の甚途に適するように補剀化できる。実際䞊任意
所望の密床、重量匷床又は限界盎埄の爆薬組成物
を䞎えるために鋭感剀成分の任意の組合せを遞択
し埗る。 固䜓自己爆薬成分の量及び氎溶性及び又は炭
化氎玠可溶有機鋭感剀の量は党組成物の40重量
以䞋であり埗る。吞蔵ガス成分の容量は党組成分
の50容量以䞋を占め埗る。 爆薬組成物の感床、密床、匷床、レオロゞヌ及
びコストを曎に改良するために任意の远加物質を
組成物䞭に配合し埗る。任意の添加剀ずしお有甚
であるず認められた物質の䟋は、䟋えば高塩玠化
パラフむン系炭化氎玠の劂き乳化促進剀、プリル
化硝酞アンモニりム、硝酞カルシりム、過塩玠酞
塩等の劂き粒状酞玠䟛絊塩、硝酞アンモニりム
可燃物油混合物ANFO、アルミニりム、珪玠
等の劂き粒状金属可燃物、硫黄、ギル゜ナむト等
の劂き非金属可燃物、塩化ナトリりム、硫酞バリ
りム等の劂き粒状䞍掻性物質、グアヌガム、ポリ
アクリルアミド、カルボキシメチルセルロヌス、
゚チルセルロヌス、生重合䜓、柱粉、゚ラストマ
ヌ状物質等の劂き氎盞又は炭化氎玠盞増粘剀、ピ
ロアンチモン酞カリりム等の劂き該増粘剀の架橋
剀、硌酞ナトリりム、硝酞亜鉛等の劂き緩衝剀又
はPH調節剀、アルキルナフタリンスルホン酞ナト
リりム等の劂き晶癖倉性剀、ホルムアミド、゚チ
レングリコヌル等の劂き液盞増量剀、嵩高剀及び
爆薬分野で通垞䜿甚される添加剀である。 任意の添加剀の䜿甚量は党組成物の50重量以
䞋であるこずができ、実際の䜿甚量はその皮類及
び䜜甚により倉わる。 本発明に埓う油䞭氎型ミクロ゚マルゞペン爆薬
組成物を補造する奜たしい方法は、぀ぎの工皋 (i) 少なくずも皮の酞玠䟛絊塩の氎溶液を調補
し、この溶液を該塩の結晶化枩床より高い枩床
に加熱し (ii) 少なくずも皮の液状又は液化し埗る炭化氎
玠燃料ず、少なくずも皮の慣甚の油䞭氎型乳
化剀及び少なくずも皮の䞡芪媒性のブロツク
重合䜓状乳化剀の組合せからなる乳化剀ずの燃
料乳化剀溶液を調補し、その際䞡芪媒性重合
䜓状乳化剀及び慣甚の油䞭氎型乳化剀は25
〜の範囲の重量比で䜿甚しか぀該乳化剀
を党量で最終組成物の党重量に基づいお0.4〜
重量の範囲で配合するものずし、か぀埗ら
れる燃料乳化剀溶液を該酞玠䟛絊塩氎溶液の
枩床にほゞ等しい枩床に加熱し (iii) 該酞玠䟛絊塩氎溶液ず該燃料乳化剀溶液ず
を混合しお油䞭氎型ミクロ゚マルゞペンを圢成
しそしお (iv) 該ミクロ゚マルゞペン䞭に予定量のガスを、
埗られる組成物の密床を䜎䞋せしめるこずによ
぀おその感床を調節するに充分な量で配合す
る 工皋からなる。 䜎い又は高い剪断混合を行ない埗る任意の型の
装眮を甚いお本発明のミクロ゚マルゞペン爆薬を
調補し埗る。このミクロ゚マルゞペンにガラス埮
小球、粒状TNTの劂き固䜓自己爆薬成分、アル
ミニりム又は硫黄の劂き固䜓可燃物、重晶石又は
塩化ナトリりムの劂き䞍掻性物質、䞍溶固䜓酞化
剀塩及び他の随意成分を必芁に応じお添加し、組
成物䞭に均䞀に分散されるたで簡単にブレンドす
る。 本発明の油䞭氎型ミクロ゚マルゞペンはたた、
䞊蚘(i)の工皋で埗られる熱氎溶液盞に、同じく(ii)
の工皋で埗られる燃料乳化剀溶液盞を充分撹拌
し぀ゝ添加しお転盞を起させるこずによ぀おも補
造できる。しかしながら、この方法は通垞前蚘の
奜たしい方法に比べお所望の分散䜓を埗るのに実
質的により倚量の゚ネルギヌを必芁ずする。別法
ずしお、本発明による油䞭氎型ミクロ゚マルゞペ
ンは、前蚘の䞡方の別個に調補した液盞を混合装
眮䞭にポンプ泚入し、そこで䞡者を混合しお乳化
させる連続混合法による補造に特に適応しおい
る。 本発明の新芏爆薬組成物の特城は特定の乳化剀
の混合物に起因する油䞭氎型ミクロ゚マルゞペン
の特異な性状である。このミクロ゚マルゞペンは
埓来公知の爆薬゚マルゞペンずは明らかに異なる
性状のものであり、本発明のミクロ゚マルゞペン
ず埓来の慣甚爆薬゚マルゞペンずの差異は、圓業
者には呚知の幟぀かの技法により明らかにするこ
ずができる。 ミクロ熱量法ミクロカロリメトリヌ 本発明の組成物で甚いられる新芏乳化剀は高床
に配列された安定なフむルムを圢成せしめる点に
おいお埓来の乳化剀系ずは盞違する。この安定性
はフむルムの圢成時における゚ネルギヌの攟出結
果によるものであり、この゚ネルギヌ攟出は新し
く創造される衚面゚ネルギヌを超える。埓぀お、
創補されたミクロ゚マルゞペンは合䜓に察しお゚
ネルギヌバリダヌを有し、かかるバリダヌは埓来
の゚マルゞペンでは存圚しない。ミクロ熱量法は
混合の自由゚ネルギヌ倉化を芳察するために䜿甚
できる。本発明の代衚的なミクロ゚マルゞペンは
負の倀が倧きい混合自由゚ネルギヌ倉化油盞
圓り−〜−7Jを瀺したが、䞀方゜ルビタン
セスキオレ゚ヌトから圢成された代衚的な埓来の
゚マルゞペンははるかに小さいほがに近い混合
自由゚ネルギヌ倉化油盞圓り−0.5〜−
0.9Jを瀺した。この顕著な゚ネルギヌ差は本発
明によるミクロ゚マルゞペンの熱力孊的安定性の
説明に圹立぀ものである。 混合容易性 圢成容易性及び固有熱力孊的安定性を曎に実蚌
する結果ずしお、本発明の乳化剀系を含む炭化氎
玠燃料溶液䞭に酞化剀塩氎溶液を遅いスパチナラ
䜜甚で手動撹拌し぀ゝ単に泚入するこずによ぀お
ミクロ゚マルゞペンが圢成された。このきわめお
䜎い剪断混合でも安定な油䞭氎型ミクロ゚マルゞ
ペン爆薬組成物の調補に充分であり、埗られた組
成物は぀いで気曝により1.10c.c.の密床にさ
れ、盎埄25mmのカヌトリツゞに装填され、通垞の
電気雷管により℃で起爆された。この組成物は
数週間の貯蔵埌でも起爆剀に鋭感であり、安定性
の消倱城候は䜕ら認められなか぀た。 線回折 埓来の爆薬゚マルゞペンはすべおその䞍安定性
の結果、結晶成長及び結晶構造が貯蔵時に埐々に
増倧しか぀氎性酞化剀塩の液滎が埐々に合䜓す
る。この結晶構造の増倧は線回折により容易に
怜出できる。本発明のミクロ゚マルゞペン爆薬は
きわめお䜎枩でもあるいは長期間の貯蔵埌及び
又はきわめお䜎い氎含量の組成物に぀いおもかか
る線回折パタヌンを瀺さない。 沈降本発明のミクロ゚マルゞペン爆薬を埓来の
゚マルゞペン爆薬ず曎に区別するために、遠心分
離詊隓により沈降速床を調べた。35000Gsにおけ
る30分間の超遠心分離埌、䞍溶性の随意添加剀を
含たない本発明のミクロ゚マルゞペンは事実䞊倉
化なか぀たが、これに察し詊隓した埓来の゚マル
ゞペン爆薬ではすべお実質的に結晶化及び又は
盞分離が起぀た。 䞋蚘の実斜䟋は本発明によるミクロ゚マルゞペ
ン爆薬組成物の特異な性質を実蚌するものであ
る。 実斜䟋 〜10 所望のミクロ゚マルゞペンを調補する際に随意
成分ずしおの燐脂質乳化安定剀を甚いお又は甚い
ずに重合䜓状乳化剀ず慣甚の乳化剀ずのブレンド
の有効性を実蚌するため、重合䜓状乳化剀皮ず
数皮の異なる慣甚乳化剀ずの皮々の混合物を同様
の配合物に添加しお䞀連の組成物を調補した。結
果を䞋蚘第衚に瀺す。
【衚】
【衚】 第衚においお、䜎枩における雷管鋭敏性はこ
れらミクロ゚マルゞペンが小埄でも鋭敏性爆薬組
成物ずしお有甚であるこずを瀺す。重合䜓状乳化
剀を含有しない実斜䟋の組成物は雷管感床詊隓
に䞍合栌であり、重合䜓状乳化剀を含む組成物よ
り著しく劣぀おいた。曎に、随意の燐脂質゚マル
ゞペン安定剀の䜿甚による利点を実斜䟋〜10か
ら認めるこずができるが、燐脂質安定剀は実斜䟋
〜から明らかなように必須成分ではない。 実斜䟋 11−17 皮々の重合䜓状乳化剀を゜ルビタンセスキオレ
゚ヌトず組合せお実斜䟋〜10ず同様の䞀連の組
成分を調補した。結果を䞋蚘第衚に瀺す。
【衚】
【衚】
【衚】 第衚から、䜿甚したすべおの重合䜓状乳化剀
の組合せの堎合に䜎枩での雷管鋭敏性が保持され
たこずが認められる。 実斜䟋 18−21 重合䜓状乳化剀のブレンドず慣甚の乳化剀ずの
組合せ又は重合䜓状乳化剀ず慣甚の乳化剀のブレ
ンドずの組合せあるいは重合䜓状乳化剀ず慣甚の
乳化剀ずの別の異なる組合せを堎合により燐脂質
乳化安定剀を甚いお䜿甚した以倖は実斜䟋−17
ず同様の䞀連の組成物を調補した。結果を䞋蚘第
衚に瀺す。
【衚】
【衚】 第衚から、䜿甚した別の重合䜓状乳化剀慣
甚の乳化剀の組合せのすべおの堎合に䜎枩での雷
管鋭敏性が保持されたこずが認められる。 実斜䟋 22−29 本発明のミクロ゚マルゞペン爆薬組成物䞭で
皮々の酞化剀塩を䜿甚できるこず及び組成物䞭に
吞蔵空気を含たせお最終密床を調節する皮々の方
法を実蚌するために、皮々の酞化剀塩及び密床䜎
䞋法を甚いお䞀連の組成物を調補した。結果を䞋
蚘第衚に瀺す。
【衚】 第衚の結果から、油䞭氎型ミクロ゚マルゞペ
ン爆薬の調補に皮々の酞化剀塩を利甚できるこず
が認められる。特に興味深いこずは、25ず27で䟋
蚌されるように、硝酞カルシりムがきわめお䜎い
枩床における䟋倖的な雷管鋭敏性を䞎えるずいう
驚くべき䜜甚である。 たた実斜䟋28ず29から、倚孔質ガラス凝集物及
び珟堎発生気泡は密床の䜎䞋に均等的効果を奏す
るこずが明らかである。 実斜䟋 30−31 本発明によるミクロ゚マルゞペン爆薬組成物の
栌別の安定性を実蚌するために曎に䞀連の組成物
を調補した。これら組成物の雷管鋭敏性を補造埌
週間以内及びその埌物質䟛絊が枯枇する玄幎
間ほが毎月枬定した。結果を第衚成分の量は
重量に瀺す。
【衚】
【衚】 本発明によるミクロ゚マルゞペン爆薬組成物の
別の特城は、䟋えば固䜓ANプリルの劂き゚ネル
ギヌ増匷固䜓物質をドヌプずしおかなり倚量配合
しおも組成物の感床又は安定性は䜙り倉らないず
いうこずである。曎に、ミクロ゚マルゞペン組成
物を適床に高い流動性を有するように調補する堎
合でも、きわめお高割合のかかる固䜓物質をポン
プ泚入性が著しく倱われるこずなく添加できる。
流動性の保持は氎−ゲル爆薬の堎合には通垞なさ
れず、ANプリルの劂き高゚ネルギヌ内蔵成分の
䜙分量の添加は、ポンプ泚入性の急速な消倱、起
爆剀鋭敏性の䜎䞋及び耐氎性の䜎䞋のためにきび
しく制限される。これに察しお、本発明のミクロ
゚マルゞペン組成物の堎合にはドヌプずしお䜙分
のANプリル又はANFOを50たで添加しおも
1.35c.c.以䞋の密床で点爆薬感床を保持する防
氎性のポンプ泚入可胜な爆薬組成分が埗られる。
かかる新芏な爆薬組成物はドヌプを配合しないミ
クロ゚マルゞペンよりも実質的に高い重量匷床を
有し、曎に重芁なこずに原料コストが同時にかな
り䜎䞋される。たた、かかる新芏な爆薬組成物䞭
に含たれるガス発生ANの割合がはるかに高いた
めに、蚈算可胜なガス発生容量により郚分的に枬
定される爆砎性胜が他のポンプ泚入可胜な防氎性
爆薬組成物よりも実質的に高い。加えお、ミクロ
゚マルゞペン組成物に䌎なう他の特異な性質、䟋
えば高い爆速、きわめお小さい限界盎埄、枩床に
関係しない感床及び貯蔵安定性等はドヌプ配合し
たミクロ゚マルゞペン組成物の堎合にも実質的に
保持される。 米囜特蚱第4141767号明现曞に蚘茉される劂き
転盞スラリヌは事実䞊貯蔵安定性をもたず、䜙分
な塩を倚量に添加し埗ない。たた、宀枩で冷华す
るず酞化剀塩が䞀郚溶液から析出するため流動性
が䜎䞋され、ポンプにより穿孔に充填したりある
いは抌出法により充填するのがたすたす困難にな
る。埓぀お、かかる転盞組成物は補造盎埌にポン
プ泚入せねばならず、たた比范的限られた時間内
で起爆せねばならないので䜿甚が制限される。こ
れに察し、本発明のミクロ゚マルゞペン組成物
は、倚割合の远加酞化剀塩をドヌプ配合した堎合
でもその流動性及びポンプ泚入性を長期間保持す
る。 曎に、すべおの埓来公知の油䞭氎型゚マルゞペ
ン爆薬は安定性を欠いおいる。固䜓酞化剀塩の存
圚は皮結晶ずしお䜜甚し、急速に基瀎゚マルゞペ
ンを䞍安定化させる。この点に぀いお実斜䟋32−
33で説明する。 実斜䟋 32−33 埓来の゚マルゞペンに基づく爆薬組成物及びミ
クロ゚マルゞペンに基づく爆薬組成物を調補し、
぀いで粉砕ANをドヌプ配合しおそれらの感床及
び特に安定性を比范した。䞡組成物を50℃での
日間の貯蔵぀いで−17℃での−日間の貯蔵か
らなる枩床サむクル詊隓にかけた。その結果を第
衚に瀺す。
【衚】
【衚】 第衚から、AN結晶のドヌピングは盎ちに埓
来の゚マルゞペンの起爆薬感床を急速に倱わせる
こずが認められる。䞀方、ドヌプ配合したミクロ
゚マルゞペンはこの皮結晶䜜甚に察しおはるかに
安定であり、栌別苛酷な貯蔵条件䞋でも比范的長
期間雷管鋭敏性を保持する。 実斜䟋 34−52 本発明によるミクロ゚マルゞペン爆薬組成物䞭
に分散させお雷管鋭敏性及び又は点爆薬鋭敏性
爆薬組成物を圢成し埗る皮々の随意成分、特に酞
化剀塩に぀いお説明するため、酞化剀塩、可燃物
及び䞍掻性物質の皮々の組合せを甚いお䞀連の組
成物を調補した。結果を第衚に瀺す。
【衚】
【衚】
【衚】 第衚の結果から、基瀎ずなるミクロ゚マルゞ
ペン組成物のドヌプずしお酞化剀塩、可燃物及び
䞍掻性物質の皮々の組合せが利甚でき、かなり高
いドヌプ配合割合でも雷管感床及び䌝爆薬感床は
充分保持されるこずが認められる。たた、ドヌプ
配合した爆薬組成物の堎合爆速及び小さい限界盎
埄の劂き他の爆薬特性もかなり良奜に保持される
こずが刀明する。 実斜䟋 53−58 基瀎ずなるミクロ゚マルゞペン組成物の堎合で
もたたドヌプ配合したミクロ゚マルゞペン組成物
の堎合でも鋭感剀ずしお皮々の固䜓自己爆薬成分
及び皮々の氎溶性及び又は炭化氎玠可溶有機鋭感
剀を䜿甚できるこずを実蚌するために、これらの
皮類の鋭感剀ずしお代衚的なものを甚いお䞀連の
組成物を調補した。結果を第衚に瀺す。
【衚】
【衚】 第衚の結果から認められるように、TNTの
劂き皮々の自己爆薬成分あるいぱチレングリコ
ヌルモノニトレヌト、メチルアミンニトレヌト、
−プロピルニトレヌト、゚タノヌルアミンニト
レヌト等の劂き氎溶性及び又は炭化氎玠可溶有
機鋭鋭感剀を甚いお皮々の雷管又は䌝爆薬点爆
薬に鋭敏性の組成物を広範囲の密床に亘぀お
即ち皮々の吞蔵気泡濃床においお補造できる。 実斜䟋53−58から、通垞䞍利な有機ニトレヌト
鋭感剀の存圚䞋においおも安定なミクロ゚マルゞ
ペンを補造せしめる本発明による乳化剀の組合せ
の倚様性が明らかに瀺される。曎に、この倚様性
は完党な泚文通りの補品を芏定する際に補造業者
に最も有甚な手段を提䟛する。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  䞍連続盞ずしお少なくずも皮の酞玠䟛絊塩
    の氎溶液、連続盞ずしお氎䞍溶性の液状又は液化
    し埗る炭化氎玠燃料、別の䞍連続盞ずしお組成物
    党䜓に実質的に均䞀に分配された少なくずも皮
    の鋭感剀成分及び0.4〜4.0重量の乳化剀を含有
    しおなり、該乳化剀は少なくずも皮の慣甚の油
    䞭氎型乳化剀ず少なくずも皮の䞡芪媒性のブロ
    ツク重合䜓状乳化剀ずの組合せからなり、該䞡芪
    媒性重合䜓状乳化剀は䞀般匏 −COO2−〔匏䞭、重合䜓成分は500
    〜2250の分子量を有しか぀匏 匏䞭、は炭玠数25個以䞋のアルキル基であ
    り、R1はC3H7〜C10H21であり、R2はC3H10〜
    C20H40であり、はであり、は〜12であ
    るの構造をも぀油溶性の耇合モノカルボン酞の
    残基であり重合䜓状成分は500〜1500の分子
    量を有しか぀匏 匏䞭、R3は氎玠又は炭玠数〜個のアルキ
    ル基であり、は10〜33であるの構造をも぀氎
    溶性ポリアルキレングリコヌルの䟡残基であ
    る〕により衚わされ、しかも該䞡芪媒性重合䜓状
    乳化剀察慣甚の油䞭氎型乳化剀の重量比が25
    〜の範囲であるこずを特城ずする油䞭氎型
    ミクロ゚マルゞペン爆薬組成物。  䞡芪媒性重合䜓状乳化剀ず組合せお甚いられ
    る慣甚の油䞭氎型乳化剀が、゜ルビタン脂肪酞゚
    ステル、脂肪圢成性脂肪酞のグリセリド、ポリオ
    キシ゚チレン゜ルビツト゚ステル、眮換むミダゟ
    リン、脂肪族アミド−アミン、グリセリン゚ステ
    ル、脂肪酞アミン、脂肪酞アンモニりム塩、炭化
    氎玠スルホン酞塩、ステアリン酞アルカリ金属塩
    又はアンモニりム塩単独又はこれらずステアリン
    酞ずの混合物及び前蚘した型のすべおの慣甚の乳
    化剀の任意の組合せから遞んだものである特蚱請
    求の範囲第項蚘茉の組成物。  重合䜓状乳化剀及び慣甚の油䞭氎型乳化剀に
    さらに燐脂質乳化剀安定剀を0.05〜5.0重量混
    合する特蚱請求の範囲第項および第項のいず
    れかに蚘茉の組成物。  乳化促進剀を0.1〜2.0重量含有する特蚱請
    求の範囲第項ないし第項のいずれかに蚘茉の
    組成物。  (1) 氎〜20重量 (2) 氎に溶解された酞玠䟛絊塩30〜86重量 (3) 氎䞍溶性液状又は液化し埗る炭化氎玠燃料
    〜重量 (4) 少なくずも皮の慣甚の油䞭氎型乳化剀ず、
    䞡芪媒性ブロツク重合䜓状乳化剀から遞んだ少
    なくずも皮の重合䜓状乳化剀ずの組合せから
    なる乳化剀0.5〜1.2重量及び (5) 分散気泡、氎溶性爆薬、炭化氎玠可溶性爆薬
    及び䞍溶性粒状爆薬から遞んだ少なくずも皮
    の鋭感剀成分の鋭感有効量 から本質的になる特蚱請求の範囲第項蚘茉の組
    成物。
JP4206680A 1979-04-02 1980-04-02 Water in oil type microemulsion explosive composition and its manufacture Granted JPS55136196A (en)

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