JPH04244599A - 多構造爆発性装薬を含む低脆弱性爆発性火工素子及び爆破、泡立ち効果を得る方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は危険性の低い火工品、特
に軍用火工品の分野に属する。特に、本発明は爆発性装
薬を含む概して金属のケーシングを含む低脆弱性爆発性
火工素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】これら火工品は空気中では爆破効果を、
又は水中では泡立て効果を生ずるのに特に有用である。 装薬とそのケースは、対称的な効果を生ずるように、一
般に軸対称性（回転体表面）を持っている。爆発性火工
品は、特に貯蔵や輸送の際に、火、破片や弾丸の衝撃や
貫通、又は付近の火工品の接近爆発のような作用を受け
ることがある。

【０００３】火や破片の問題は、プラスチック複合爆薬
の助けにより実用上解決されうるが、誘導による爆発、
より詳しくは付近の火工品の接近爆発に対する感度の問
題は未だ満足に解決されていない。

【０００４】複合爆薬、特に感度の悪い爆薬、例えば５
−オキソ−３−ニトロ−１，２，４−トリアゾール（Ｏ
ＮＴＡ）、トリアミノトリニトロベンゼン（ＴＡＴＢ）
、又はニトログアニジンを充填したものは良く知られて
いる。しかしこの解決は２つの主要な欠点を持っている
。第１は、付近の火工品の接近爆発に対する火工品の脆
弱性は、その場合、起爆システムの脆弱性に従属するこ
とである。これら感度の悪い複合爆薬は一般に１０ｃｍ
を越えるような高い臨界直径を持ち、強力な大型のリレ
ーでなければ従来起爆できなかった。そのような大きな
リレーは、従って特に敏感で脆弱であった。第２の主要
な欠点は、上記のような非常に感度の悪い爆薬であって
もある直径を越えると誘導により爆発しうることである
。

【０００５】従来より、「複合爆薬」なる用語は、充填
物を含む固体ポリマーマトリックス、一般にはポリウレ
タン又はポリエステルからなり、前記充填物は、粉末状
であり、第１にヘキソーゲン、オクトーゲン、ＯＮＴＡ
、又はこれら化合物の内の少なくとも２つの混合物のよ
うな有機ニトレート爆発性充填物を主として含む機能上
爆発性の発火組成物を意味する。複合爆薬及びそれらを
得る方法は、例えば、Ｊ．　Ｑｕｉｎｃｈｏｎ　による
　”Ｌｅｓ　ｐｏｕｄｒｅｓ　ｐｒｏｐｅｒｇｏｌｓ　
ｅｔ　ｅｘｐｌｏｓｉｆｓ　”，　Ｖｏｌ．１，Ｌｅｓ
　ｅｘｐｌｏｓｉｆｓ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｅｔ　Ｄ
ｏｃｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，　１９８２，　ｐｐ．１９
０−１９２に記載されている。

【０００６】フランス特許Ｎｏ．　２，３６５，７７４
　は、複合爆薬でありうる多構造装薬を含むケーシング
を含むほぼ円柱状の爆発性火工素子を記載している。こ
の多構造装薬は、複数の隣接する同軸環状層を含み、外
周層は強力重爆薬（ヘキソーゲン、オクトーゲン）をそ
のすぐ隣接する層よりも高い濃度で含み、同様にして中
心軸層に到る。この中心軸層は中実円柱の形をしており
強力重爆薬の濃度が最も低い。従ってこの種の爆発性火
工素子は特に脆弱である。

【０００７】更に、１９８９年５月に出た雑誌　”Ｍｉ
ｌｉｔａｒｙ　Ｆｉｒｅ　Ｆｉｇｈｔｅｒ”　　第７４
〜８１頁の　”Ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　Ｍｕｎｉｔｉ
ｏｎｓ−Ａ　ｆｉｒｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｐｌｕｓ　？　
”という題の記事は脆弱な複合爆薬で充填された火工素
子の脆弱性は、その爆薬をより脆弱性の少ない複合爆薬
でコートすることにより減じうることを教えている。そ
れにもかかわらず、上に述べたように、感度の悪い複合
爆薬は完全には危険性がないとは言えない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、装薬の脆弱性
又は、むしろこの装薬を含む火工素子及びその起爆リレ
ーの脆弱性が更に減じられ、一方では爆破及び／又は泡
立て効果の点で求められている必要な性能は依然として
維持されている、上記従来技術よりも満足な解決を、当
業者は求めている。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明は
そのような解決を提供する。思いがけないことに、一方
では粉末の有機ニトレート爆薬を、他方では有機ニトレ
ートはないが少なくとも１種の無機オキシダントを含む
粉末状充填物を充填したポリウレタン又はポリエステル
ポリマーマトリックスからなる複合爆薬を含む、一般に
そして好ましくは金属のケーシングからなる爆発性火工
素子の脆弱性が、ポリウレタン又はポリエステルポリマ
ーマトリックス中で有機ニトレート爆薬と有機ニトレー
トのない充填物とを多構造装薬、好ましくは二重構造装
薬を作るように分配して、該装薬の最内層は複合爆薬で
、その充填物は該複合爆薬を基準にして４０重量％を越
える有機ニトレート爆薬を含み、その外周層は充填物を
含むポリウレタン又はポリエステルポリマーマトリック
スを含む発火組成物で、その充填物は少なくとも１種の
無機オキシダントと該発火組成物を基準にして１０重量
％未満の有機ニトレート爆薬とを含むようにすることに
より、減らされ、一方では実質的に同じ水準の性能、即
ち、同じ爆破及び／又は泡立て効果が維持されることが
発見された。

【００１０】この外周層の発火組成物は複合固体推進薬
族に属する。

【００１１】この「複合固体推進薬」という用語は、従
来より複合爆薬と同様にして用いられる発火組成物に対
して用いられており、充填物を有する固体ポリマーマト
リックス、一般にはポリウレタン又はポリエステルから
なり、この充填物は粉末状であって本質的に無機オキシ
ダント及び一般には還元金属を含む。この充填物は又、
有機ニトレート爆薬をも含むこともある。それらの目的
は推進であるから、複合固体推進薬は機能上燃えやすく
、推進を制御するために種々の添加物を含む。複合固体
推進薬及びそれを得る方法は例えば　Ａ．　Ｄａｖｅｎ
ａｓ　による　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ　ｄｅｓ　ｐｒ
ｏｐｅｒｇｏｌｓｓｏｌｉｄｓ　Ｅｄ．　Ｍａｓｓｏｎ
，　１９８９　に記述されている。

【００１２】本発明において、推進機能は追求されてな
く、利用もされていないので、本発明者らは前記外周層
を「推進薬」と呼びたくない。もっともこの層の組成物
は、複合固体推進薬の組成から推進薬の推進機能と関連
する添加剤（即ち弾道添加剤、燃焼促進剤、等々）が無
い点でのみ異なっている。そこで本発明者らは「複合固
体推進薬族の発火組成物」という用語を用いたい。

【００１３】更に脂肪族ニトレート誘導体は、爆薬とし
て主要な工業的用途には未だ全く用いられていないので
、「有機ニトレート爆薬」は従来より、芳香族ニトレー
ト爆薬（少なくとも１つの　Ｃ−ＮＯ２基を含み、この
炭素原子は芳香環の一部である。）、硝酸エステル爆薬
（少なくとも１つの　Ｃ−Ｏ−ＮＯ２基を含む）、及び
ニトラミン爆薬（少なくとも１つの　Ｃ−Ｎ−ＮＯ２基
を含む）を含む群から選ばれた爆薬としての意味を持っ
てきた。

【００１４】複合爆薬のポリマーマトリックスが複合固
体推進薬族の発火組成物のそれと異なるときは、上記驚
くべき結果も又、一般に得られることも発見された。

【００１５】機能的に複合爆薬が爆発しても、複合固体
推進薬族は爆発しないで燃焼することを想起しなければ
ならない。燃焼と爆発の現象は意味が明確ではっきり異
なっており、当業者のよく知っているところである。例
えば、上述の　Ｊ．　Ｑｕｉｎｃｈｏｎの著作第１２，
　１３頁を参照のこと。

【００１６】従って、装薬の外周層に、オクトーゲン及
び過塩素酸アンモニウムのような爆発性充填物が含まれ
ていてもこの外周層は爆発することなく反応するのに、
同量の全体が爆発する複合爆薬と較べて実質的に同じ水
準の爆破及び／又は泡立て効果が維持されるのを見て、
当業者は全く驚くのである。

【００１７】更に、複合固体推進薬族の発火組成物の外
周層を持ち、その充填物が少なくとも１つの無機オキシ
ダントと１０重量％未満好ましくは０重量％の有機ニト
レート爆薬を含む、この多構造構成は、この火工素子に
、付近の火工品の接近爆発に対する準非脆弱性を与える
。

【００１８】加うるに、同量の先行技術で知られている
構成に較べて、本発明の素子は、多構造装薬の最内層に
接するリレーによって起爆するのが容易である。その結
果、本発明の素子はより小さなサイズのリレーで開始で
きる。このことは一方ではケーシング装薬及びリレーを
含むセットの脆弱性を更に減じると共に他方では起爆が
非常に難しく、必要な起爆リレーのサイズ及びそれに付
随する危険の故に今日まで禁じられていた複合爆薬の使
用を可能にする。

【００１９】それ故に、本発明の構成は、付近の火工品
による接近爆発によって引き起こされる、一般には横波
の爆発波に対する装薬の脆弱性を減じ、同時に最内層に
接して装薬の軸上に起爆リレーを位置させるという点か
ら正面からの起爆性を増すことが可能となる。そのよう
な結果は、即ち、装薬の脆弱性を減じる一方、起爆性を
増すことは、当業者にとって驚くべきことであり、準非
脆弱な火工要素及び／又は低脆弱性ケーシング／装薬／
リレーの火工素子を得ることを可能にする。このような
火工素子はその装薬の低起爆性を考慮すれば、今迄、実
現可能であるとは予想しえなかったであろう。

【００２０】従って本発明は、その対象として複数の隣
接した同軸層を含む多構造爆発性装薬を含む好ましくは
金属のケーシングからなる爆発性火工素子を含む。ケー
シングと装薬の各層は回転によって生ずるいかなる形も
とりうる。例えば、円柱状、卵形、楕円体、球、円錐又
は砂時計形である。これら全ての形は全くの近似である
。回転によって生ずる表面は、特に、でこぼこ、例えば
、ぎざぎざや他の孔を持っていてもよい。これらの層は
厳密に同軸でなくてもよい。更に、最内層は、好ましく
は中実であるが、１以上の孔、例えば雷管装備を設ける
ための孔を持っていてもよい。

【００２１】本発明は、最内層が充填物を含むポリウレ
タン又はポリエステルの、好ましくはポリウレタンのポ
リマーマトリックスからなる複合爆薬からなり、その粉
末状充填物は有機ニトレート爆薬を含み、その含量は該
複合爆薬に関して４０重量％よりも大きく、好ましくは
４０重量％と９０重量％との間であること、及び外周層
が充填物を含むポリウレタン又はポリエステルの、好ま
しくはポリエステルのポリマーマトリックスからなる複
合固体推進薬族の発火組成物であり、その粉末充填物は
少なくとも１種の無機オキシダントと１０重量％未満の
有機ニトレート爆薬とを含み、前記パーセンテージは複
合固体推進薬族の発火組成物に関して表現したものであ
ることを特徴とする。「１０％未満」という言葉は、含
量が０％と１０％の間又は０であることを意味すると、
通常理解されている。即ち、この第２の場合で−この場
合が一層好ましいのであるが−、この充填物には有機ニ
トレート爆薬がないということである。

【００２２】好ましくは、爆発性装薬は、内層を隣接す
る同軸外周層で包んだ二重構造装薬である。他のケース
では、即ち、装薬が２より多い層を含むときは、中間層
は、好ましくは複合爆薬であるが、ある層は、特に外周
層に近い層は複合固体推進薬族の発火組成物であっても
よい。

【００２３】好ましくは、装薬の最内層を構成する複合
爆薬のポリマーマトリックスと、外周層を構成する発火
組成物のポリマーマトリックスは同じであり、好ましく
はポリウレタンマトリックスである。この態様では、装
薬が２より多い層を含むときは、複合爆薬及び／又は複
合固体推進薬族の発火組成物の中間層は、同様に最内層
及び外周層と同じポリマーマトリックスを持つ。このポ
リマーマトリックスは随意に、複合爆薬及び複合固体推
進薬を用いるときに一般に使用されるような可塑剤を含
んでいてもよい。

【００２４】一般に、本発明の情況において、ポリウレ
タンポリマーマトリックスは、末端水酸基を持つプレポ
リマーとポリイソシアネートとの反応により得られる。

【００２５】挙げうる末端水酸基を持つプレポリマーの
例は、骨格がポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリ
エーテル、ポリエステル、ポリシロキサンであるもので
ある。好ましくは、末端水酸基を持つポリブタジエンが
用いられる。

【００２６】挙げうるポリイソシアネートの例は、イソ
ホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、トルエンジイソ
シアネート（ＴＤＩ）、ジシクロヘキシルメチレンジイ
ソシアネート（Ｈｙｌｅｎｅ　Ｗ）　、ヘキサメチレン
ジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、ビューレットトリヘキ
サンイソシアネート（ＢＴＨＩ）、及びこれらの混合物
である。

【００２７】ポリマーマトリックスがポリエステルマト
リックスであるときは、それは一般に、末端カルボキシ
ル基を持つプレポリマー、好ましくは末端カルボキシル
基を持つポリブタジエン（ＰＢＣＴ）、又は末端カルボ
キシル基を有するポリエステルと、ポリエポキサイド、
例えばエピクロルヒドリンとグリセリンの縮合物又はポ
リアリジリジン、例えばトリメチルアジリジニルフォス
フィンオキサイド（ＭＡＰＯ）との反応によって得られ
る。

【００２８】本発明の一態様においては、外周層を構成
する複合固体推進薬族の発火組成物の充填物は、過塩素
酸アンモニウム、過塩素酸カリウム、硝酸アンモニウム
、硝酸ナトリウム及びこれらの混合物、即ち、これら製
品の少なくとも２つの全ての混合物からなる群から選ば
れた無機オキシダントを含む。

【００２９】他の態様においては、外周層を構成する複
合固体推進薬族の発火組成物の充填物は還元金属、好ま
しくはアルミニウム、ジルコニウム、マグネシウム、ほ
う素及びこれらの混合物、即ち、上記４金属の少なくと
も２つの全ての混合物からなる群から選ばれたものを含
む。特に好ましくは、還元金属はアルミニウムである。

【００３０】すでに述べたように、好ましい態様におい
て、外周層を構成する複合固体推進薬族の発火組成物の
充填物には、有機ニトレート爆薬がない。この好ましい
態様においては、２つの特に重要な下位態様について言
及すべきである。

【００３１】第１に、外周層を構成する発火組成物の充
填物は、無機充填物、好ましくは過塩素酸アンモニウム
、過塩素酸カリウム、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウ
ム及びこれらの混合物から選ばれたものである。この充
填物は他の化合物を全く含まない。

【００３２】第２の下位態様においては、外周層を構成
する発火組成物の充填物は、還元金属、好ましくはアル
ミニウム、ジルコニウム、マグネシウム、ほう素及びこ
れらの混合物からなる群から選ばれたもの、並びに無機
オキシダント、好ましくは過塩素酸アンモニウム、過塩
素酸カリウム、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム及び
これらの混合物からなる群から選ばれたもの、の混合物
のみからなる。好ましくは、この充填物は過塩素酸アン
モニウム、及びアルミニウムの混合物である。この場合
において外周層は好ましくは次のものを含む：■１０〜
４０重量％のポリウレタンポリマーマトリックス ■５〜４０重量％のアルミニウム ■２０〜８５重量％の過塩素酸アンモニウム、これらの
パーセンテージの合計は１００に等しい。

【００３３】本発明の他の態様においては、装薬の最内
層を構成する複合爆薬の充填物に含まれている有機ニト
レート爆薬は、ヘキソーゲン、オクトーゲン、ペントラ
イト（ｐｅｎｔｒｉｔｅ）、５−オキソ−３−ニトロ−
１，２，４−トリアゾール、トリアミノトリニトロベン
ゼン、ニトログアニジン、及びこれらの混合物、即ち、
これらの化合物の内の少なくとも２つの全混合物からな
る群から選ばれる。好ましくは、この有機ニトレート爆
薬の充填物は、ヘキソーゲン、オクトーゲン、５−オキ
ソ−３−ニトロ−１，２，４−トリアゾール及びこれら
の混合物からなる群から選ばれる。

【００３４】好ましい態様においては、装薬の最内層を
構成する複合爆薬の充填物は有機ニトレート爆薬のみか
らなる。

【００３５】他のケースにおいては、即ち、複合爆薬の
充填物が他の成分を含むときは、この充填物は、好まし
くは、有機ニトレート爆薬の過塩素酸アンモニウム、過
塩素酸カリウム、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、
還元金属及びこれらの混合物、即ち、上記化合物の内少
なくとも２つの全ての混合物からなる群から選ばれた充
填物との混合物のみからなる。特に好ましくは、複合爆
薬の充填物は、過塩素酸アンモニウム、アルミニウム、
及びこれらの混合物からなる群から選ばれた充填物と混
合した有機ニトレート爆薬のみからなる。

【００３６】複合爆薬の最内層は、好ましくは次のもの
を含む： ■１０〜２５重量％のポリウレタンポリマーマトリック
ス ■４０〜９０重量％のヘキソーゲン、オクトーゲン、５
−オキソ−３−ニトロ−１，２，４−トリアゾール及び
これらの混合物からなる群から選ばれた有機ニトレート
爆薬 ■０〜３５重量％のアルミニウム ■０〜４５重量％の過塩素酸アンモニウム、但しこれら
のパーセンテージの合計は１００に等しい。

【００３７】アルミニウムのパーセンテージが０でない
ときは、それは好ましくは５〜３５重量％である。過塩
素酸アンモニウムのパーセンテージが０でないときは、
それは好ましくは１０〜４０重量％である。アルミニウ
ムと過塩素酸アンモニウムのパーセンテージが０である
ときは、有機ニトレート爆薬のパーセンテージは７５〜
９０重量％である。

【００３８】本発明の対象は又、爆発性装薬を含む好ま
しくは金属のケーシングからなる爆発性火工素子のケー
シングの中に非常に短時間でガスを放出し、次いで形成
されたガスの圧力により前記ケーシングを破裂させるこ
とにより爆破及び／又は泡立ちを得る方法である。

【００３９】本発明によれば、この方法は次のことを特
徴とする：前記爆発性火工素子は、上述の本発明の素子
であり、即ち、その爆発性装薬が複数の隣接する同軸層
、好ましくは２層であり、好ましくは中実の最内層は充
填物を含むポリウレタン又はポリエステルポリマーマト
リックスからなる複合爆薬であり、その充填物は、前記
複合爆薬に関して４０重量％を越える有機ニトレート爆
薬を含み、外周層は、充填物を含むポリウレタン又はポ
リエステルマトリックスからなる複合固体推進薬族の発
火組成物であり、その充填物は少なくとも１種の無機オ
キシダントと前記発火組成物に関して１０重量％未満の
有機ニトレート爆薬を含む素子である。

【００４０】ガスの発生は、装薬の最内層を構成する複
合爆薬の爆発及びその次の外周層を構成する複合固体推
進薬族の発火組成物の爆発を伴わない反応（この反応は
前記複合爆薬の爆発から生ずる爆発波によって開始する
）によって得られる。

【００４１】

【実施例】以下の、本発明を制限するものでない実施例
は、本発明とそれが提供する利点を説明する。尚、以下
において％は特にことわらない限り重量％である。実施
例１（その装薬がヘキソーゲン、過塩素酸アンモニウム
及びアルミニウムで充填されたポリウレタン複合爆薬で
ある爆発性火工素子の脆弱性を低下させること。）

【０
０４２】その脆弱性を低下させるべき複合爆発性装薬の
組成は次のようである。 　　　　■複数の末端水酸基を有するポリブタジエンと
ＩＰＤＩの反応により得られたポリウレタンポリマーマ
トリックス：　　　　　　　　　　　　　　　　１２％
　　　　■ヘキソーゲン：　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０％　　　
　■過塩素酸アンモニウム：　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　４３％　　　　■アルミニウ
ム：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　２５％このような装薬は、特に、鉱
山及び水面下の発破で用いられる。前記装薬を含む円筒
状金属ケーシングは鋼でできており、厚さ１２．５ｍｍ
である。装薬の直径（金属ケーシングの内径）は２４８
ｍｍであり、その長さは４５０ｍｍである。

【００４３】このように構成した火工素子の２つを土工
事により２５ｍｍ離して積み重ねた。次いでリレー、そ
の組成が４０％のオクトーゲン、４４％のペントライト
及び１６％のポリウレタンバインダーである直径６３ｍ
ｍ、長さ１２０ｍｍの複合爆薬、及び　Ｄａｖｅｙ　Ｂ
ｉｃｋｆｏｒｄ　ＳＡ　４０００　の起爆雷管の助けに
より、低い方の素子を起爆させた。

【００４４】起爆リレーを欠くにもかかわらず誘導によ
り上方の素子が爆発することを証明する。 本発明に従って、同様の金属ケーシングの中に充填物を
、上記のものと等しい量で同じ寸法を持つが二重構造装
填となるように、装薬のポリウレタンポリマーマトリッ
クス中に分布させた。同等物を得るための各層の組成及
び２つの層の量における相対的比率は、当業者には自明
の簡単な計算により見出しうる。これら計算から多数の
解答が得られる。この二重構造装薬は複合爆薬の中実円
柱を含み、この円柱の軸は装薬の軸であり、この円柱は
、直径１２８ｍｍであり、その組成はヘキソーゲン８８
重量％及び上記ポリマーマトリックス１２重量％であり
、複合固体推進薬族の発火組成物の円筒形さやに納めら
れており、このさやは内径１２８ｍｍ、外径２４８ｍｍ
で、従って厚みが６０ｍｍであり、その組成は過塩素酸
アンモニウム５５．６重量％、アルミニウム３２．４重
量％及び上記ポリマーマトリックス１２重量％である。 添加物を除くと、この組成は、ＢＵＴＡＬＡＮＥ　（Ｓ
ＮＰＥの商標）　として知られている推進薬のそれに匹
敵する。この二重構造装薬は、複合爆薬及び多構造複合
固体推進薬を作る当業者には良く知られた、金型中での
鋳造に続いて重合することのくり返しの技術によって作
られる。

【００４５】この複合爆薬の中実シリンダーは、平面波
発生器を含む起爆システムを備えている。この発生器は
大直径５０ｍｍ、長さ７０ｍｍであり、装薬に関して同
軸に配置され、二重構造複合爆薬（第１層はポリウレタ
ンバインダー１４％及びオクトーゲン８６％からなり、
第２層はポリウレタンバインダー１１．５％、ペントラ
イト１７％及び酸化鉛７１．５％からなる。）からなる
。

【００４６】こうして作った、即ちケーシング、二重構
造装薬及び起爆リレーを含む火工素子の３つを土工事に
より積み重ねた。素子の分離間隔は２５ｍｍであった。

【００４７】次に、リレーの起爆、そして結局は、リレ
ーと接触する従来の起爆雷管の助けにより、低い方の素
子の装薬の中実シリンダーを含む複合爆薬の起爆を行っ
た。

【００４８】低い方の素子の装薬の中実シリンダーを含
む複合爆薬の爆発は、隣接する環状外周層を構成する推
進薬型組成物　ＢＵＴＡＬＡＮＥ（商標）の、爆発を伴
わない反応をもたらした。

【００４９】上方の２つの受容体素子の誘導爆発がない
ことの確認 供与体素子のそれと同じ起爆システムがこれら２つの素
子に存在するのにこれらの誘導爆発がないことを確認し
た。このことは、特に貯蔵中に、爆発波に対して本発明
火工素子が準非脆弱であること及び等量の単一装薬が起
爆システムを欠いても脆弱であるのだから本発明が重要
であることを証明している。上記本発明の二重構造素子
は、等量の単一組成素子で得られる効果に近似した爆破
及び／又は泡立ち効果を持つのであるから、上記脆弱性
の相当な低下は、求められている効果を害して得られた
のではない。

【００５０】実際、爆発点から１０ｍ〜５０ｍの間で変
化する距離の所に置いたレンズ型支持体上に乗せた耐圧
受信装置により、爆発により生ずる空気衝撃圧を測定し
た。これらの測定により、ＴＮＴ当量が、その脆弱性を
低下させるべき単一組成装薬の火工素子については１．
７±０．２であり、等量の二重組成装薬の本発明火工素
子については１．６±０．２であることが推定できた。 この差はこの方法の精度を考えれば意味がない。これら
の結果は実質的に同じ爆破水準が維持されていることを
証明する。

【００５１】この例の情況においては、装薬の起爆性の
増大は測定困難である。それは、その脆弱性が低下さる
べき複合爆薬の単一組成装薬がすでに非常に容易に起爆
するからである。

【００５２】実施例２ （その爆発性装薬がＯＮＴＡ、オクトーゲン、過塩素酸
アンモニウム及びアルミニウムを充填したポリウレタン
複合爆薬である爆発性火工素子の脆弱性を低下させ、起
爆性を増大させること）

【００５３】その脆弱性を低下させ、その起爆性を高め
るべき複合爆発性装薬の組成は次のようである：　　　
　■複数の末端水酸基を持つポリブタジエンとＩＰＤＩ
との反応により得られたポリウレタンポリマーマトリッ
クス：　　　　　　　　　　　　　　　　１５％　　　
　■オクトーゲン：　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　６％　　　　■
ＯＮＴＡ：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　３１％　　　　■過
塩素酸アンモニウム：　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　３８％　　　　■アルミニウム：　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　１０％

【００５４】この装薬を含む円筒形
金属ケーシングは実施例１のものと同じである。この装
薬は非常に高い臨界直径、１０ｃｍより大きい直径を持
つ。従ってこれは起爆するのが非常に難しい。非常に大
きな寸法のリレーのみがこれをなしうる。それにもかか
わらず、そのようなリレーの脆弱性は、実際上そのよう
な装薬の使用、特に鉱山、水中発破及び一般用途の爆弾
への使用を妨げる。

【００５５】本発明に従って、同じ金属ケーシングの中
に充填物を、上記のものと等量のそして同じ寸法を持っ
た二重構造装薬を作るように、装薬のポリウレタンポリ
マーマトリックス中に分布させた。この二重構造装薬は
複合爆薬の中実円柱を含み、この円柱の軸は装薬の軸で
あり、この円柱は、直径１６８ｍｍであり、その組成は
オクトーゲン１２重量％、ＯＮＴＡ７２重量％及び上記
ポリマーマトリックス１６重量％であり、複合固体推進
薬族の発火組成物の円筒形さやに納められており、この
さやは内径１６８ｍｍ、外径２４８ｍｍで、従って厚み
が４０ｍｍであり、その組成は過塩素酸アンモニウム６
８重量％、アルミニウム１８重量％及び上記ポリマーマ
トリックス１４重量％である。添加物を除くと、この組
成は、ＢＵＴＡＬＡＮＥ　（ＳＮＰＥの商標）　推進薬
のそれに匹敵する。この二重構造装薬は、実施例１の技
術と同じ技術によって作った。

【００５６】この複合爆薬の中実シリンダーは、平面波
発生器を含む起爆システムを備えている。この発生器は
大直径９０ｍｍ、長さ８０ｍｍであり、装薬に関して同
軸に配置され、実施例１で用いたのと同じ型の発生器で
ある。

【００５７】こうして作った、即ちケーシング、二重構
造装薬及び起爆リレーを含む火工素子の３つを土工事に
より積み重ねた。素子の分離間隔は２５ｍｍであった。

【００５８】次に、リレーの起爆、そして結局は、リレ
ーと接触する従来の起爆雷管の助けにより、低い方の素
子の装薬の中実シリンダーを含む複合爆薬の起爆を行っ
た。

【００５９】低い方の素子の装薬の中実シリンダーを含
む複合爆薬の爆発は、隣接する環状外周層を構成する推
進薬型組成物　ＢＵＴＡＬＡＮＥ（商標）の、爆発を伴
わない反応をもたらした。

【００６０】上方の２つの受容体素子の誘導爆発がない
ことの確認 供与体素子のそれと同じ起爆システムがこれら２つの素
子に存在するのにこれらの誘導爆発がないことを確認し
た。

【００６１】この試験は、特に貯蔵中に、爆発波に対し
て「ケーシング−装薬−リレー」火工素子が準非脆弱で
あること及び起爆の非常に難しい等量の単一装薬は上述
の理由により実際上使用することができないのだから本
発明が重要であることを証明している。

【００６２】上記本発明の二重構造素子は、等量の単一
組成素子で得られる効果に近似した爆破及び／又は泡立
ち効果を持つのであるから、上記結果は、求められてい
る効果を害して得られたのではない。

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　好ましくは固体の最内層が、充填物を
   含むポリウレタン又はポリエステルポリマーマトリック
   スからなり、その充填物は、複合爆薬を基準にして４０
   重量％の有機ニトレート爆薬を含む複合爆薬であり；　
   外周層が、充填物を含むポリウレタン又はポリエステル
   ポリマーマトリックスからなり、その充填物は、少なく
   とも１つの無機オキシダントと複合固体推進薬族の発火
   組成物を基準にして１０重量％未満の有機ニトレート爆
   薬とを含む複合固体推進薬族の発火組成物であることを
   特徴とする複数の隣接する同軸層を含む多構造爆発性装
   薬を含む好ましくは金属のケーシングを含む爆発性火工
   素子。
2. 【請求項２】　　前記装薬の最内層を構成する複合爆薬
   のポリマーマトリックスと外周層を構成する複合固体推
   進薬族の発火組成物のポリマーマトリックスとが同じで
   ある請求項１の爆発性火工素子。
3. 【請求項３】　　前記装薬の最内層を構成する複合爆薬
   のポリマーマトリックスと外周層を構成する複合固体推
   進薬族の発火組成物のポリマーマトリックスとがポリウ
   レタンマトリックスである請求項１の爆発性火工素子。
4. 【請求項４】　　前記ポリウレタンポリマーマトリック
   スが末端水酸基を有するポリブタジエンとポリイソシア
   ネートの反応により得られたものである請求項１，２又
   は３の爆発性火工素子。
5. 【請求項５】　　前記爆発性装薬が２重構造装薬であり
   、内側の層が隣接する同軸の外周層で覆われている請求
   項１，２，３又は４の爆発性火工素子。
6. 【請求項６】　　外周層を構成する発火組成物の充填物
   が過塩素酸アンモニウム、過塩素酸カリウム、硝酸アン
   モニウム、硝酸ナトリウム及びこれらの混合物からなる
   群から選ばれた無機オキシダントを含む請求項１，２，
   ３，４又は５の爆発性火工素子。
7. 【請求項７】　　外周層を構成する発火組成物の充填物
   が還元金属を含む請求項１，２，３，４，５又は６の爆
   発性火工素子。
8. 【請求項８】　　前記還元金属が、アルミニウム、ジル
   コニウム、マグネシウム、ほう素、及びその混合物から
   なる群、好ましくはアルミニウムから選ばれる請求項７
   の爆発性火工素子。
9. 【請求項９】　　前記外周層を構成する発火組成物の充
   填物が有機ニトレート爆薬を含まない請求項１〜８のい
   ずれかの爆発性火工素子。
10. 【請求項１０】　　前記外周層を構成する発火組成物の
    充填物が過塩素酸アンモニウム、過塩素酸カリウム、硝
    酸アンモニウム、硝酸ナトリウム及びこれらの混合物か
    らなる群から選ばれた無機オキシダントである請求項１
    〜９のいずれかの爆発性火工素子。
11. 【請求項１１】　　外周層を構成する発火組成物の充填
    物が、アルミニウム、ジルコニウム、マグネシウム、ほ
    う素及びこれらの混合物からなる群から選ばれた還元金
    属と、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸カリウム、硝酸
    アンモニウム、硝酸ナトリウム及びこれらの混合物から
    なる群から選ばれた無機オキシダントとの混合物である
    請求項１〜９のいずれかの爆発性火工素子。
12. 【請求項１２】　　外周層を構成する発火組成物の充填
    物が過塩素酸アンモニウム及びアルミニウムである請求
    項１１の爆発性火工素子。
13. 【請求項１３】　　前記外周層が次のものからなる請求
    項１２の爆発性火工素子：１０〜４０重量％のポリウレ
    タンポリマーマトリックス、５〜４０重量％のアルミニ
    ウム、及び２０〜８５重量％の過塩素酸アンモニウム、
    但しこれらのパーセンテージの合計は１００である。
14. 【請求項１４】　　装薬の最内層を構成する複合爆発性
    充填物中に含まれる有機ニトレート爆薬がヘキソーゲン
    、オクトーゲン、ペントライト、５−オキソ−３−ニト
    ロ−１，２，４−トリアゾール、トリアミノトリニトロ
    ベンゼン、ニトログアナジン及びこれらの混合物からな
    る群から選ばれる請求項１〜１３のいずれかの爆発性火
    工素子。
15. 【請求項１５】　　装薬の最内層を構成する複合爆発性
    充填物中に含まれる有機ニトレート爆発物がヘキソーゲ
    ン、オクトーゲン、５−オキソ−３−ニトロ−１，２，
    ４−トリアゾール及びこれらの混合物からなる群から選
    ばれる請求項１４の爆発性火工素子。
16. 【請求項１６】　　装薬の最内層を構成する複合爆薬の
    充填物が有機ニトレート爆薬のみを含む請求項１〜１５
    のいずれかの爆発性火工素子。
17. 【請求項１７】　　装薬の最内層を構成する複合爆発性
    充填物が有機ニトレート爆薬を過塩素酸アンモニウム、
    過塩素酸カリウム、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム
    、還元金属及びそれらの混合物からなる群から選ばれた
    充填物との混合物として含む請求項１〜１５のいずれか
    の爆発性火工素子。
18. 【請求項１８】　　装薬の最内層を構成する複合爆発性
    充填物が、有機ニトレート爆薬を過塩素酸アンモニウム
    、アルミニウム及びそれらの混合物からなる群から選ば
    れた充填物との混合物として含む請求項１７の爆発性火
    工素子。
19. 【請求項１９】　　最内層の複合爆薬が次のものからな
    る請求項１〜１８のいずれかの爆発性火工素子：１０〜
    ２５重量％のポリウレタンポリマーマトリックス、４０
    〜９０重量％のヘキソーゲン、オクトーゲン、５−オキ
    ソ−３−ニトロ−１，２，４−トリアゾール及びこれら
    の混合物からなる群から選ばれた有機ニトレート爆薬、
    ０〜３５重量％のアルミニウム、及び０〜４５重量％の
    過塩素酸アンモニウム、但しこれらのパーセンテージの
    合計は１００に等しい。
20. 【請求項２０】　　爆発性装薬を含むケーシングからな
    る爆発性火工素子のケーシング中にガスを放出し、次い
    で前記ガスの圧力により前記ケーシングを破裂すること
    を含む爆破及び／又は泡立ち効果を得る方法であって、
    前記爆発性火工素子が請求項１に規定した素子であり、
    前記ガスの放出が、前記装薬の最内層を構成する複合爆
    薬の爆発及び、外周層を構成する複合固体推進薬族の発
    火組成物の爆発を伴わないで生じる反応であって、前記
    複合爆薬の爆発から生じる爆発波によって開始される反
    応によって得られる前記方法。