JPH0692768A - 低溶融性ニトロ可塑剤組成物 - Google Patents
低溶融性ニトロ可塑剤組成物Info
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- JPH0692768A JPH0692768A JP1885791A JP1885791A JPH0692768A JP H0692768 A JPH0692768 A JP H0692768A JP 1885791 A JP1885791 A JP 1885791A JP 1885791 A JP1885791 A JP 1885791A JP H0692768 A JPH0692768 A JP H0692768A
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- compounds
- compound
- formula
- plasticizer composition
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】特定の推進剤及び爆発剤配合物の必要条件を満
たすために調製され得る低い融点の高エネルギー可塑剤
組成物を提供する。 【構成】下記式 〔式中、Ｒ１，Ｒ５はCH3，C2H5，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６，
Ｒ８はＨ，CH3，Ｒ３，Ｒ７はＨ，CH3，C2H5〕で表わさ
れる少なくとも２種の異なった化合物の混合物を含んで
成り、そして前記化合物及び前記混合物におけるその割
合を、前記混合物が液体状態で完全に存在する最低温度
が最大約10℃であるように選択することを特徴とする可
塑剤組成物。
たすために調製され得る低い融点の高エネルギー可塑剤
組成物を提供する。 【構成】下記式 〔式中、Ｒ１，Ｒ５はCH3，C2H5，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６，
Ｒ８はＨ，CH3，Ｒ３，Ｒ７はＨ，CH3，C2H5〕で表わさ
れる少なくとも２種の異なった化合物の混合物を含んで
成り、そして前記化合物及び前記混合物におけるその割
合を、前記混合物が液体状態で完全に存在する最低温度
が最大約10℃であるように選択することを特徴とする可
塑剤組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、爆発性及び推進性組成
物のための高エネルギー可塑剤の分野に関する。
物のための高エネルギー可塑剤の分野に関する。
【０００２】
【発明の背景】可塑剤は、加工を促進し、そして柔軟性
及び靱性を高め、さらに配合物の性質及び使用により変
化するであろう他の利点を提供するために固体推進剤及
び爆発剤に使用される。活力的な又は高エネルギーの可
塑剤は、それらの可塑剤特徴の他に追加のエネルギーを
提供するものであり、その結果、それらの包含は配合物
の性能以下にはならない。可塑剤の選択及び使用に含ま
れる考慮は、配合物中の他の成分、たとえば存在する主
要エネルギー化合物及びいづれかの結合剤との相溶性、
可塑剤の酸素バランス、エネルギー含有率、安全性（デ
トネーションに関しての安定性）及び融点を包含する。
それらの結晶化を容易に引き起こす範囲の融点を有する
可塑剤は制限された利用性のものである。なぜならば結
晶化は可塑剤の機能を劣化し、そして推進剤又は爆発剤
の機械的な性質に悪影響を及ぼすからである。
及び靱性を高め、さらに配合物の性質及び使用により変
化するであろう他の利点を提供するために固体推進剤及
び爆発剤に使用される。活力的な又は高エネルギーの可
塑剤は、それらの可塑剤特徴の他に追加のエネルギーを
提供するものであり、その結果、それらの包含は配合物
の性能以下にはならない。可塑剤の選択及び使用に含ま
れる考慮は、配合物中の他の成分、たとえば存在する主
要エネルギー化合物及びいづれかの結合剤との相溶性、
可塑剤の酸素バランス、エネルギー含有率、安全性（デ
トネーションに関しての安定性）及び融点を包含する。
それらの結晶化を容易に引き起こす範囲の融点を有する
可塑剤は制限された利用性のものである。なぜならば結
晶化は可塑剤の機能を劣化し、そして推進剤又は爆発剤
の機械的な性質に悪影響を及ぼすからである。
【０００３】最っとも一般的な高エネルギー可塑剤は、
ニトレート及びニトロ基を含むものであり、そしてこれ
らのうち、最っとも安全な１つは、ビス（２，２−ジニ
トロプロピル）ホルマール（BDNPF)及びビス（２，２−
ジニトロプロピル）アセタール（BDNPA)の混合物であ
る。これらの化合物の構造は下記の通りである：
ニトレート及びニトロ基を含むものであり、そしてこれ
らのうち、最っとも安全な１つは、ビス（２，２−ジニ
トロプロピル）ホルマール（BDNPF)及びビス（２，２−
ジニトロプロピル）アセタール（BDNPA)の混合物であ
る。これらの化合物の構造は下記の通りである：
【化３】
【０００４】その混合物は一般的にそれぞれの化合物50
重量％から成り、そして低バルネラビリティ武器（LOV
A）の鉄砲発射薬、煙の出ないロケット推進剤及びプラ
スチック結合された爆発剤(PBX) に使用される。混合物
としてのこれらの化合物の使用が要求される。なぜなら
ば、個々の化合物は、室温で固体(BDNPFについての融点
は33℃であり、そして BDNPAのそれは31℃である）であ
るが、しかしこれらの割合で組合される場合、15℃で溶
融する共融混合物を形成するからである。
重量％から成り、そして低バルネラビリティ武器（LOV
A）の鉄砲発射薬、煙の出ないロケット推進剤及びプラ
スチック結合された爆発剤(PBX) に使用される。混合物
としてのこれらの化合物の使用が要求される。なぜなら
ば、個々の化合物は、室温で固体(BDNPFについての融点
は33℃であり、そして BDNPAのそれは31℃である）であ
るが、しかしこれらの割合で組合される場合、15℃で溶
融する共融混合物を形成するからである。
【０００５】しかし、その共融混合物の融点は、まだ高
過ぎ、そして問題を提供する。たとえば、それは、老化
後、特に配合物が高い温度及び低い温度の循環にゆだね
られる場合、その推進剤又は爆発剤配合物の機械的な性
質に悪影響を及ぼす。
過ぎ、そして問題を提供する。たとえば、それは、老化
後、特に配合物が高い温度及び低い温度の循環にゆだね
られる場合、その推進剤又は爆発剤配合物の機械的な性
質に悪影響を及ぼす。
【０００６】
【発明の要約】本発明は、 BDNPF／BDNPA の有益な性
質、たとえば安全性及び高エネルギー含有率を有し、そ
してさらに、特定の推進剤及び爆発剤配合物の必要条件
を満たすために調整され得る低い融点を有する可塑剤組
成物を供給する。その可塑剤配合物は、少なくとも２種
の異なった化合物及び好ましくはBDNPF, BDNPA及びこれ
らの２種の化合物の類似物を包含する化合物の種類の混
合物である。前もって選択された融点を有する混合物の
獲得は、混合物が液体状態で完全に存在する最低温度が
所望するレベルで存在するであろうような態様で、混合
物に含まれるべき化合物のすべて及びそれらのモル分率
を選択することによって達成される。本発明の目的のた
めには、この所望する温度レベルは有意に15℃以下であ
るレベルである。次に、その得られた可塑剤組成物は、
爆発剤又は推進剤配合物において高いエネルギーの可塑
剤として使用され、ここでそれは配合物の性質及び意図
された使用に依存して、燃料、酸化剤、結合剤及び他の
成分と共に組合される。本発明の他の利点、目的、特徴
及び態様は、次の記載から明らかになるであろう。
質、たとえば安全性及び高エネルギー含有率を有し、そ
してさらに、特定の推進剤及び爆発剤配合物の必要条件
を満たすために調整され得る低い融点を有する可塑剤組
成物を供給する。その可塑剤配合物は、少なくとも２種
の異なった化合物及び好ましくはBDNPF, BDNPA及びこれ
らの２種の化合物の類似物を包含する化合物の種類の混
合物である。前もって選択された融点を有する混合物の
獲得は、混合物が液体状態で完全に存在する最低温度が
所望するレベルで存在するであろうような態様で、混合
物に含まれるべき化合物のすべて及びそれらのモル分率
を選択することによって達成される。本発明の目的のた
めには、この所望する温度レベルは有意に15℃以下であ
るレベルである。次に、その得られた可塑剤組成物は、
爆発剤又は推進剤配合物において高いエネルギーの可塑
剤として使用され、ここでそれは配合物の性質及び意図
された使用に依存して、燃料、酸化剤、結合剤及び他の
成分と共に組合される。本発明の他の利点、目的、特徴
及び態様は、次の記載から明らかになるであろう。
【０００７】
【発明の特定の記載】本発明の可塑剤組成物中の成分が
選択される化合物の種類は、下記化４：
選択される化合物の種類は、下記化４：
【化４】 〔式中、Ｒ1 及びＲ5 はそれぞれ CH3又はC2H5のいづれ
かであり、そして同じであっても又は異なっていても良
く；Ｒ2,Ｒ4,Ｒ6 及びＲ8 はそれぞれＨ又は CH3のいづ
れかであり、そしてすべてＨか又はすべて CH3のいづれ
かであり、又はＨ及び CH3のいづれかの組合せであり；
そしてＲ3 及びＲ7 はそれぞれＨ，CH3 又はC2H5のいづ
れかであり、そして同じであっても又は異なっていても
良い〕により示される。混合物に含まれる化４の異なっ
た化合物の数は、複数であり、好ましくは３又はそれ以
上であり、そして最っとも好ましくは４又はそれ以上で
あり、そして混合物に含まれる少なくとも１つの化合物
においては、Ｒ3 及びＲ7 が両者ともＨである場合、Ｒ
1,Ｒ2,Ｒ4,Ｒ5,Ｒ6 及びＲ8 における炭素原子の合計数
は少なくとも３個であり、そしてＲ3 及びＲ7 の１つが
Ｈ以外である場合、Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3,Ｒ4,Ｒ5,Ｒ6,Ｒ7 及び
Ｒ8 における炭素原子の合計数は少なくとも４個である
ように選択される。
かであり、そして同じであっても又は異なっていても良
く；Ｒ2,Ｒ4,Ｒ6 及びＲ8 はそれぞれＨ又は CH3のいづ
れかであり、そしてすべてＨか又はすべて CH3のいづれ
かであり、又はＨ及び CH3のいづれかの組合せであり；
そしてＲ3 及びＲ7 はそれぞれＨ，CH3 又はC2H5のいづ
れかであり、そして同じであっても又は異なっていても
良い〕により示される。混合物に含まれる化４の異なっ
た化合物の数は、複数であり、好ましくは３又はそれ以
上であり、そして最っとも好ましくは４又はそれ以上で
あり、そして混合物に含まれる少なくとも１つの化合物
においては、Ｒ3 及びＲ7 が両者ともＨである場合、Ｒ
1,Ｒ2,Ｒ4,Ｒ5,Ｒ6 及びＲ8 における炭素原子の合計数
は少なくとも３個であり、そしてＲ3 及びＲ7 の１つが
Ｈ以外である場合、Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3,Ｒ4,Ｒ5,Ｒ6,Ｒ7 及び
Ｒ8 における炭素原子の合計数は少なくとも４個である
ように選択される。
【０００８】化４の範囲内で、混合物及び個々の化合物
の両者の点からあるサブクラスが好ましい。混合物のサ
ブクラスは、混合物に含まれる化合物の少なくとも１種
がＲ 3 及びＲ3 のために置換された基に無関係に、Ｒ1,
Ｒ2,Ｒ3,Ｒ4,Ｒ5,Ｒ6,Ｒ7 及びＲ8 における少なくとも
４個の炭素原子の合計数を有するものである。好ましい
サブクラスの化合物は、Ｒ2,Ｒ4,Ｒ6 及びＲ8 のそれぞ
れがＨである化合物により定義される。もう１つの好ま
しいサブクラスの化合物は、Ｒ3 及びＲ7 のそれぞれが
Ｈ又は CH3のいづれかである（同じであっても又は異な
っていても良い）化合物により定義される。３番目の好
ましいサブクラスの化合物は、次のような両者の限定、
すなわちＲ2,Ｒ4,Ｒ6 及びＲ8 がそれぞれＨであり、そ
してＲ3及びＲ7 がそれぞれＨ又は CH3のいづれかであ
る（同じであっても又は異なっていても良い）化合物に
より定義される。
の両者の点からあるサブクラスが好ましい。混合物のサ
ブクラスは、混合物に含まれる化合物の少なくとも１種
がＲ 3 及びＲ3 のために置換された基に無関係に、Ｒ1,
Ｒ2,Ｒ3,Ｒ4,Ｒ5,Ｒ6,Ｒ7 及びＲ8 における少なくとも
４個の炭素原子の合計数を有するものである。好ましい
サブクラスの化合物は、Ｒ2,Ｒ4,Ｒ6 及びＲ8 のそれぞ
れがＨである化合物により定義される。もう１つの好ま
しいサブクラスの化合物は、Ｒ3 及びＲ7 のそれぞれが
Ｈ又は CH3のいづれかである（同じであっても又は異な
っていても良い）化合物により定義される。３番目の好
ましいサブクラスの化合物は、次のような両者の限定、
すなわちＲ2,Ｒ4,Ｒ6 及びＲ8 がそれぞれＨであり、そ
してＲ3及びＲ7 がそれぞれＨ又は CH3のいづれかであ
る（同じであっても又は異なっていても良い）化合物に
より定義される。
【０００９】さらに好ましいサブクラスの化合物は、下
記化５：
記化５：
【化５】 〔式中、Ｒ1 及びＲ5 はそれぞれ CH3又はC2H5のいづれ
かであり、そして同じであっても又は異なっていても良
く；そしてＲ7 がＨ又は CH3のいづれかである〕により
表わされる。化４におけるように、混合物に含まれる化
５の種々の化合物の数は、複数、好ましくは３又はそれ
以上及び最っとも好ましくは４又はそれ以上である。さ
らに、少なくとも１種の化合物においては、Ｒ1,Ｒ5 の
いづれか又は両者がC2H5である。化５の化合物において
は、特に好ましいサブクラスは、Ｒ1 及びＲ5 が両者と
もC2H5であるものである。化５の化合物により製造され
る好ましい組成物は、最大約35モル％の個々のBDNPF(Ｒ
1 及びＲ5 がそれぞれ CH3であり、そしてＲ7がＨであ
る）及びBDNPA(Ｒ1,Ｒ5 及びＲ7 がそれぞれ CH3であ
る）、及びより好ましくは最大約25モル％の個々のそれ
らの化合物を含むものである。
かであり、そして同じであっても又は異なっていても良
く；そしてＲ7 がＨ又は CH3のいづれかである〕により
表わされる。化４におけるように、混合物に含まれる化
５の種々の化合物の数は、複数、好ましくは３又はそれ
以上及び最っとも好ましくは４又はそれ以上である。さ
らに、少なくとも１種の化合物においては、Ｒ1,Ｒ5 の
いづれか又は両者がC2H5である。化５の化合物において
は、特に好ましいサブクラスは、Ｒ1 及びＲ5 が両者と
もC2H5であるものである。化５の化合物により製造され
る好ましい組成物は、最大約35モル％の個々のBDNPF(Ｒ
1 及びＲ5 がそれぞれ CH3であり、そしてＲ7がＨであ
る）及びBDNPA(Ｒ1,Ｒ5 及びＲ7 がそれぞれ CH3であ
る）、及びより好ましくは最大約25モル％の個々のそれ
らの化合物を含むものである。
【００１０】化合物及びそれらの量は、所望する低温ま
で及ぶ温度で完全に液体のまま存続する（超冷却を除
く）混合物を得るために選択される。本発明の好ましい
態様においては、この低温（すなわち混合物が完全に液
体状態で存続する最低温度）は、約10℃又はそれ以下で
ある。さらに好ましい態様においては、この温度は約５
℃又はそれ以下であり、そしてさらに一層好ましい態様
においては、この温度は約０℃又はそれ以下である。
で及ぶ温度で完全に液体のまま存続する（超冷却を除
く）混合物を得るために選択される。本発明の好ましい
態様においては、この低温（すなわち混合物が完全に液
体状態で存続する最低温度）は、約10℃又はそれ以下で
ある。さらに好ましい態様においては、この温度は約５
℃又はそれ以下であり、そしてさらに一層好ましい態様
においては、この温度は約０℃又はそれ以下である。
【００１１】成分化合物の数及び割合で変化する多数の
混合物がこれらの基準を満たすために配合され得る。し
かしながら、選択におけるある一般的な指針が観察され
得る。たとえば、いづれか１つの配合物に含まれる種々
の化合物の数が増加しそして、そのモル割合がそれに従
って調整される場合、液体状態のための最低温度は一般
的に低下するであろう。しかしながら、配合物に含まれ
るいづれか単一の化合物における炭素原子の数が上昇す
る場合、その化合物のエネルギー含有率は、酸素バラン
スの低下により低下するであろう。最大のエネルギー含
有率が所望されるので、この種類内の好ましい化合物
は、より少ない炭素原子の化合物である。従って、最っ
とも有用な混合物は、これらの指針でもって配合され
る。
混合物がこれらの基準を満たすために配合され得る。し
かしながら、選択におけるある一般的な指針が観察され
得る。たとえば、いづれか１つの配合物に含まれる種々
の化合物の数が増加しそして、そのモル割合がそれに従
って調整される場合、液体状態のための最低温度は一般
的に低下するであろう。しかしながら、配合物に含まれ
るいづれか単一の化合物における炭素原子の数が上昇す
る場合、その化合物のエネルギー含有率は、酸素バラン
スの低下により低下するであろう。最大のエネルギー含
有率が所望されるので、この種類内の好ましい化合物
は、より少ない炭素原子の化合物である。従って、最っ
とも有用な混合物は、これらの指針でもって配合され
る。
【００１２】本発明に従って、混合物に含まれるべき化
合物及びそれらの化合物の個々の量を選択する１つの方
法は、まず個々の化合物のために、その化合物の液体及
び固体相が特定のモル分率で平衡状態で存在する温度Ｔ
（すなわちその融点）を予測することである。これは、
Gibbs-Duhem関係に基づかれる、下記に示される数２の
等式の使用により行なわれ得る：
合物及びそれらの化合物の個々の量を選択する１つの方
法は、まず個々の化合物のために、その化合物の液体及
び固体相が特定のモル分率で平衡状態で存在する温度Ｔ
（すなわちその融点）を予測することである。これは、
Gibbs-Duhem関係に基づかれる、下記に示される数２の
等式の使用により行なわれ得る：
【数２】
【００１３】この等式において、Ｈf は前記化合物のカ
ロリーでのモル融解熱であり、Ｒは約1.987 に等しいガ
ス定数であり、Ｔo は 100％モル分率でケルビン（Ｋ）
での前記化合物の液相−固相平衡温度（融点）であり、
そしてＸは前記化合物のモル分率である。
ロリーでのモル融解熱であり、Ｒは約1.987 に等しいガ
ス定数であり、Ｔo は 100％モル分率でケルビン（Ｋ）
での前記化合物の液相−固相平衡温度（融点）であり、
そしてＸは前記化合物のモル分率である。
【００１４】この計算は、混合物の個々の成分のために
種々の時に行なわれる。次に、個々の成分のためのモル
分率が、モル分率の全体が 100％を越えない限度で選択
される。本発明の１つの観点は、いづれか一定の組合せ
に関してこのようにして得られた最高の液相−固相平衡
温度が、混合物が完全に液体状態で存在する最低温度に
ほぼ等しい発見である。
種々の時に行なわれる。次に、個々の成分のためのモル
分率が、モル分率の全体が 100％を越えない限度で選択
される。本発明の１つの観点は、いづれか一定の組合せ
に関してこのようにして得られた最高の液相−固相平衡
温度が、混合物が完全に液体状態で存在する最低温度に
ほぼ等しい発見である。
【００１５】他の成分も可塑剤組成物に含まれ得る。但
し、それらは可塑剤として組成物の利用性に実質的に影
響を及ぼさず、そして組成物のエネルギー含有率又は酸
素バランスを有意に低めるべきでない。典型的な追加成
分は、化合物を形成するために使用される反応の不純物
又は副生成物、たとえば他のホルマール、アセタール又
はケタールであり得る。これらの追加の成分は好ましく
は、最少量、たとえば可塑剤組成物の10重量％又はそれ
以下、及び好ましくは５重量％又はそれ以下に制限され
る。
し、それらは可塑剤として組成物の利用性に実質的に影
響を及ぼさず、そして組成物のエネルギー含有率又は酸
素バランスを有意に低めるべきでない。典型的な追加成
分は、化合物を形成するために使用される反応の不純物
又は副生成物、たとえば他のホルマール、アセタール又
はケタールであり得る。これらの追加の成分は好ましく
は、最少量、たとえば可塑剤組成物の10重量％又はそれ
以下、及び好ましくは５重量％又はそれ以下に制限され
る。
【００１６】化４の化合物は、当業者に既知の従来の技
法により調製され得る。典型的な反応スケムは下記に与
えられ、ここでＲ基は化４のために定義された通りであ
る。
法により調製され得る。典型的な反応スケムは下記に与
えられ、ここでＲ基は化４のために定義された通りであ
る。
【００１７】下記化６のニトロアルカン：
【化６】 を苛性アルカリと共に反応せしめ、下記化７：
【化７】 で表わされるニトロネート塩を形成し、次にこれを塩素
ガスにより処理し、下記化８：
ガスにより処理し、下記化８：
【化８】 で表わされる中間体を形成する。これを、ter Meer反応
において亜硝酸ナトリウム及び塩基により処理し、下記
化９：
において亜硝酸ナトリウム及び塩基により処理し、下記
化９：
【化９】 で表わされるジニトロネート塩を形成し、これを、 Hen
ry反応においてホルムアルデヒド、アセトアルデヒド又
はアセトンのいづれかと共に反応せしめ、下記化10：
ry反応においてホルムアルデヒド、アセトアルデヒド又
はアセトンのいづれかと共に反応せしめ、下記化10：
【化10】 で表わされるジニトロアルコールを形成する。
【００１８】類似するスケムが、Ｒ5 がＲ1 のために置
換され、そしてＲ4 及びＲ6 がそれぞれＲ2 及びＲ8 の
ために置換されているジニトロアルコールの調製のため
に使用される。
換され、そしてＲ4 及びＲ6 がそれぞれＲ2 及びＲ8 の
ために置換されているジニトロアルコールの調製のため
に使用される。
【００１９】最終生成物を形成するためには、２モルの
ジニトロアルコールを、１モルのホルムアルデヒド、適
切なアルデヒド又は適切なケトンのいづれかと縮合せし
め、それぞれホルマール（化４中のＲ3 及びＲ7 が両者
ともＨである）、アセタール（Ｒ3 がＨであり、そして
Ｒ7 がアルキルである）及びケタール（Ｒ3 及びＲ7の
両者がアルキルである）の生成物を形成する。２モルの
ジニトロアルコールは単一の種類又は複数の種類のもの
あり、そして化４で表わされるその得られる生成物は単
一の対称種類、単一の非対称種類又は対称及び非対称種
類の混合物であろう。
ジニトロアルコールを、１モルのホルムアルデヒド、適
切なアルデヒド又は適切なケトンのいづれかと縮合せし
め、それぞれホルマール（化４中のＲ3 及びＲ7 が両者
ともＨである）、アセタール（Ｒ3 がＨであり、そして
Ｒ7 がアルキルである）及びケタール（Ｒ3 及びＲ7の
両者がアルキルである）の生成物を形成する。２モルの
ジニトロアルコールは単一の種類又は複数の種類のもの
あり、そして化４で表わされるその得られる生成物は単
一の対称種類、単一の非対称種類又は対称及び非対称種
類の混合物であろう。
【００２０】生成物混合物からの個々の種類の単離は、
所望するモル分率を達成するために選択された割合で、
単離された種類の組合せを可能にする従来の手段により
達成され得る。
所望するモル分率を達成するために選択された割合で、
単離された種類の組合せを可能にする従来の手段により
達成され得る。
【００２１】次の例は、例示目的のために提供され、そ
して本発明を限定するものではない。これらの例で生成
物として列挙される主要化合物は次の通りである： “BDNPF"：ビス（２，２−ジニトロプロピル）ホルマー
ル一式は上記に示された、 “BDNPA"：ビス（２，２−ジニトロプロピル）アセター
ル一式は上記に示された、 “DNBPF"：２，２，８，８−テトラニトロ−４，６−ジ
オキサデカン
して本発明を限定するものではない。これらの例で生成
物として列挙される主要化合物は次の通りである： “BDNPF"：ビス（２，２−ジニトロプロピル）ホルマー
ル一式は上記に示された、 “BDNPA"：ビス（２，２−ジニトロプロピル）アセター
ル一式は上記に示された、 “DNBPF"：２，２，８，８−テトラニトロ−４，６−ジ
オキサデカン
【化11】 “BDNPF"：ビス（２，２−ジニトロブチル）ホルマール
【化12】 “DNBPA"：５−メチル−２，２，８，８−テトラニトロ
−４，６−ジオキサデカン
−４，６−ジオキサデカン
【化13】 “BDNBA"：ビス（２，２−ジニトロブチル）アセタール
【化14】
【００２２】
例１ この例は、通常の反応容器において個々の段階のために
同時反応により本発明の範囲内でのホルマールの混合物
の調製を例示する。これらのホルマールは、Ｒ 2,Ｒ3,Ｒ
4,Ｒ6,Ｒ7 及びＲ8 がそれぞれＨである化４の化合物で
ある。（Ｒ3 及びＲ7 位置におけるＨ原子はこれらの化
合物をホルマールとして定義する。）
同時反応により本発明の範囲内でのホルマールの混合物
の調製を例示する。これらのホルマールは、Ｒ 2,Ｒ3,Ｒ
4,Ｒ6,Ｒ7 及びＲ8 がそれぞれＨである化４の化合物で
ある。（Ｒ3 及びＲ7 位置におけるＨ原子はこれらの化
合物をホルマールとして定義する。）
【００２３】Ａ．ニトロエタン／ニトロプロパンの１−
クロロ−１−ニトロエタン／１−クロロ−１−ニトロプ
ロパンへの転換 横の出口、攪拌器、塩素スパージャー、pHプローブ、サ
ーモカップル、ナトリウムニトロネート添加容器及びメ
タノール／ドライアイス冷却システムを備えた１ｌのジ
ャケット付反応フラスコに、水(300ｇ) を充填した。ナ
トリウムニトロネート溶液を、98％の水酸化ナトリウム
(333ｇ、8.15モル) 及び水（1924ｇ) から製造された苛
性アルカリにニトロエタン(450.4ｇ、6.０モル）及びニ
トロプロパン(178.2ｇ、2.０モル）を５〜15℃で（pH1
3.0) 添加することによって別々に調製した。
クロロ−１−ニトロエタン／１−クロロ−１−ニトロプ
ロパンへの転換 横の出口、攪拌器、塩素スパージャー、pHプローブ、サ
ーモカップル、ナトリウムニトロネート添加容器及びメ
タノール／ドライアイス冷却システムを備えた１ｌのジ
ャケット付反応フラスコに、水(300ｇ) を充填した。ナ
トリウムニトロネート溶液を、98％の水酸化ナトリウム
(333ｇ、8.15モル) 及び水（1924ｇ) から製造された苛
性アルカリにニトロエタン(450.4ｇ、6.０モル）及びニ
トロプロパン(178.2ｇ、2.０モル）を５〜15℃で（pH1
3.0) 添加することによって別々に調製した。
【００２４】塩素ガス(593.3ｇ、8.37モル) を、スパー
ジャーを通して反応フラスコ内の水に4.５時間にわたっ
て添加し、この間、ナトリウムニトロネート溶液をその
添加容器を通して添加され、そしてこの間、pHを3.５〜
4.５の範囲内に調節し、そして温度を８〜11℃の範囲内
に調節した。
ジャーを通して反応フラスコ内の水に4.５時間にわたっ
て添加し、この間、ナトリウムニトロネート溶液をその
添加容器を通して添加され、そしてこの間、pHを3.５〜
4.５の範囲内に調節し、そして温度を８〜11℃の範囲内
に調節した。
【００２５】添加の間、反応混合物は２種の液相を形成
し、そして上部相として水性相が存在した。反応混合物
の体積が上昇するにつれて、水性相は、反応フラスコの
横の出口にオーバーフローし、フラスコに非水性生成物
相が残存した。添加が完結した後、反応フラスコに残る
混合物及び横の出口から集められた水性相を、それぞれ
沈降せしめ、そして分離し、そして個々の低い相を組合
した。
し、そして上部相として水性相が存在した。反応混合物
の体積が上昇するにつれて、水性相は、反応フラスコの
横の出口にオーバーフローし、フラスコに非水性生成物
相が残存した。添加が完結した後、反応フラスコに残る
混合物及び横の出口から集められた水性相を、それぞれ
沈降せしめ、そして分離し、そして個々の低い相を組合
した。
【００２６】水性相及び非水性生成物相を計量し（それ
ぞれ2867ｇ及び 857.9ｇ）、そして生成物相をガスクロ
マトグラフィー（ｇｃ）により分析した。収率は96.9％
であり、そしてｇｃ分析は次の組成物を示した： １−クロロ−１−ニトロエタン（CNE) 63.9％ １−クロロ−１−ニトロプロパン（CNP) 33.2 ２−クロロ−２−ニトロプロパン 2.2 合計のジクロロニトロエタン 0.63 ニトロエタン 0.016
ぞれ2867ｇ及び 857.9ｇ）、そして生成物相をガスクロ
マトグラフィー（ｇｃ）により分析した。収率は96.9％
であり、そしてｇｃ分析は次の組成物を示した： １−クロロ−１−ニトロエタン（CNE) 63.9％ １−クロロ−１−ニトロプロパン（CNP) 33.2 ２−クロロ−２−ニトロプロパン 2.2 合計のジクロロニトロエタン 0.63 ニトロエタン 0.016
【００２７】Ｂ．２，２−ジニトロプロパノール／２，
２−ジニトロ−１−ブタノールへの１−クロロ−１−ニ
トロエタン／１−クロロ−１−ニトロプロパンの転換 攪拌器、サーモカップル、pHプローブ及び２種の２リッ
トルの添加漏斗を備えた12ｌの５首反応フラスコを用い
た。その反応フラスコに水（8897ｇ）を充填し、１つの
添加漏斗エチレジクロリド(583ｇ) 中、この例の段階Ａ
からの反応混合物の一部（ＣＮＥ及びＣＮＰの混合物 5
82.5ｇ、5.０モル) を充填し、そして他方の添加漏斗
に、炭酸ナトリウム11.5％及び亜硝酸ナトリウム18.5％
を含む混合された塩（組合された塩4609ｇ）の水溶液を
充填した。
２−ジニトロ−１−ブタノールへの１−クロロ−１−ニ
トロエタン／１−クロロ−１−ニトロプロパンの転換 攪拌器、サーモカップル、pHプローブ及び２種の２リッ
トルの添加漏斗を備えた12ｌの５首反応フラスコを用い
た。その反応フラスコに水（8897ｇ）を充填し、１つの
添加漏斗エチレジクロリド(583ｇ) 中、この例の段階Ａ
からの反応混合物の一部（ＣＮＥ及びＣＮＰの混合物 5
82.5ｇ、5.０モル) を充填し、そして他方の添加漏斗
に、炭酸ナトリウム11.5％及び亜硝酸ナトリウム18.5％
を含む混合された塩（組合された塩4609ｇ）の水溶液を
充填した。
【００２８】CNE／CNP 混合物及び混合された塩溶液
を、18〜22℃で温度を維持しながら均等速度で15分間に
わたって、反応フラスコ中の水に添加した。添加の完結
により、pHは9.１に上昇したが、しかし続く30分間の攪
拌の間7.３に低下した。
を、18〜22℃で温度を維持しながら均等速度で15分間に
わたって、反応フラスコ中の水に添加した。添加の完結
により、pHは9.１に上昇したが、しかし続く30分間の攪
拌の間7.３に低下した。
【００２９】次に、低い方のエチレンジクロリド相を沈
降せしめ、そして上方の水性相から分離した。分離され
た水性相をエチレンジクロリド(500ml部分）により２度
抽出した。次にその水性相に、37％ホルムアルデヒド(4
87ｇ、6.０モル）を添加し、pHを9.４に高めた。次にそ
のpHを、29％硫酸（1332ｇ）の添加により4.５に調整し
た。次にその得られた溶液をエチレンジクロリド（それ
ぞれ1400ml）により８度抽出し、水性廃棄物14,876ｇが
残った。集められた抽出物を、50〜60トルで回転蒸発機
を用いて濃縮した。
降せしめ、そして上方の水性相から分離した。分離され
た水性相をエチレンジクロリド(500ml部分）により２度
抽出した。次にその水性相に、37％ホルムアルデヒド(4
87ｇ、6.０モル）を添加し、pHを9.４に高めた。次にそ
のpHを、29％硫酸（1332ｇ）の添加により4.５に調整し
た。次にその得られた溶液をエチレンジクロリド（それ
ぞれ1400ml）により８度抽出し、水性廃棄物14,876ｇが
残った。集められた抽出物を、50〜60トルで回転蒸発機
を用いて濃縮した。
【００３０】濃縮された生成物（1358ｇ）を水酸化ナト
リウムによる滴定により分析し、それは3.29モルのアル
コール（65.7％の収率) を示した。核磁気共鳴(NMR) に
よる分析は、アルコール含有物が２，２−ジニトロプロ
パノール(DNPOH):２，２−ジニトロ−１−ブタノール(D
NBOH) を４：１のモル比で含むことを示した。
リウムによる滴定により分析し、それは3.29モルのアル
コール（65.7％の収率) を示した。核磁気共鳴(NMR) に
よる分析は、アルコール含有物が２，２−ジニトロプロ
パノール(DNPOH):２，２−ジニトロ−１−ブタノール(D
NBOH) を４：１のモル比で含むことを示した。
【００３１】Ｃ．ホルマール混合物への２，２−ジニト
ロプロパノール／２，２−ジニトロ−１−ブタノールの
転換 攪拌器、１ｌの添加漏斗、温度計及び氷水冷却システム
を備えた、底部出口を有する２ｌのジャケット付反応フ
ラスコを用いた。この例の段階Ｂで形成されたDNPOH／D
NBOH 溶液の一部を、トリオキサン（43ｇ、1.43モルの
ホルムアルデヒドと等量) と共に混合し、そして添加漏
斗をその得られた混合物により充填した。その反応フラ
スコを96％硫酸(225ｇ) により充填した。
ロプロパノール／２，２−ジニトロ−１−ブタノールの
転換 攪拌器、１ｌの添加漏斗、温度計及び氷水冷却システム
を備えた、底部出口を有する２ｌのジャケット付反応フ
ラスコを用いた。この例の段階Ｂで形成されたDNPOH／D
NBOH 溶液の一部を、トリオキサン（43ｇ、1.43モルの
ホルムアルデヒドと等量) と共に混合し、そして添加漏
斗をその得られた混合物により充填した。その反応フラ
スコを96％硫酸(225ｇ) により充填した。
【００３２】DNPOH／DNBOH 溶液を、反応フラスコの温
度を20〜25℃に維持しながら、反応フラスコ中の硫酸に
10分間にわたって添加した。添加の完結後、その反応混
合物を１時間攪拌し、その後、相を35分間分離した。次
に低い方の酸性相(301ｇ) を除いた。残る生成物相を３
％の水酸化ナトリウム（それぞれ１ｌ）により２度、続
いて水（それぞれ950ml)により３度洗浄し、最終pHを7.
９にした。その得られた生成物溶液を１トル及び60℃で
回転蒸発器上でストリッピングし、ビス（２，２−ジニ
トロプロピル）ホルマール(BDNPF) 及び２，２，８，８
−テトラニトロ−４，６−ジオキサデカン(DNBPF) の混
合物 407.5ｇを得、その収率は、アルコールに基づいて
86.3％であり、そしてトリオキサンに基づいては90.8％
であった。
度を20〜25℃に維持しながら、反応フラスコ中の硫酸に
10分間にわたって添加した。添加の完結後、その反応混
合物を１時間攪拌し、その後、相を35分間分離した。次
に低い方の酸性相(301ｇ) を除いた。残る生成物相を３
％の水酸化ナトリウム（それぞれ１ｌ）により２度、続
いて水（それぞれ950ml)により３度洗浄し、最終pHを7.
９にした。その得られた生成物溶液を１トル及び60℃で
回転蒸発器上でストリッピングし、ビス（２，２−ジニ
トロプロピル）ホルマール(BDNPF) 及び２，２，８，８
−テトラニトロ−４，６−ジオキサデカン(DNBPF) の混
合物 407.5ｇを得、その収率は、アルコールに基づいて
86.3％であり、そしてトリオキサンに基づいては90.8％
であった。
【００３３】濃縮された BDNPF／DNBPF 混合物の一部
(39.8ｇ) を、２回の通過でワイプフィルム蒸留器上で
ストリッピングした。最初のパスは 100〜 200ミルトル
及び 105〜 115℃（外部の皮膚温度）で行なわれ、そし
て２回目のパスは10〜15ミルトル及び 105〜 120℃（外
部の皮膚温度）で行なわれた。蒸留物（11.1ｇ）及び底
部物(365.4ｇ）はそれぞれ充填物の2.８％及び91.4％で
あった。精製された生成物をフェニルβ−ナフチルアミ
ン（0.65ｇ、0.18％) により安定化した。生成物を細管
ガスクロマトグラフィーにより分析し、次の結果を示し
た（％）： ビス（２，２−ジニトロプロピル）ホルマール(BDNPF) 61.8％ ２，２，８，８−テトラニトロ−４，６−ジオキサデカン(DNBPF) 27.5 ビス（２，２−ジニトロブチル）ホルマール(BDNBF) 3.05 ２，２，10, 10−テトラニトロ−４，６，８−トリオキサウンデカン 1.75 ２，２，10, 10−テトラニトロ−４，６，８−トリオキサドデカン 0.87 合計のクロロニトロプロピル−ジニトロプロピルホルマール 0.71
(39.8ｇ) を、２回の通過でワイプフィルム蒸留器上で
ストリッピングした。最初のパスは 100〜 200ミルトル
及び 105〜 115℃（外部の皮膚温度）で行なわれ、そし
て２回目のパスは10〜15ミルトル及び 105〜 120℃（外
部の皮膚温度）で行なわれた。蒸留物（11.1ｇ）及び底
部物(365.4ｇ）はそれぞれ充填物の2.８％及び91.4％で
あった。精製された生成物をフェニルβ−ナフチルアミ
ン（0.65ｇ、0.18％) により安定化した。生成物を細管
ガスクロマトグラフィーにより分析し、次の結果を示し
た（％）： ビス（２，２−ジニトロプロピル）ホルマール(BDNPF) 61.8％ ２，２，８，８−テトラニトロ−４，６−ジオキサデカン(DNBPF) 27.5 ビス（２，２−ジニトロブチル）ホルマール(BDNBF) 3.05 ２，２，10, 10−テトラニトロ−４，６，８−トリオキサウンデカン 1.75 ２，２，10, 10−テトラニトロ−４，６，８−トリオキサドデカン 0.87 合計のクロロニトロプロピル−ジニトロプロピルホルマール 0.71
【００３４】例２ この例は、アセタール形成段階のための通常の反応容器
において同時反応により本発明の範囲内のアセタールの
混合物の調製を例示する。これらのアセタールは、Ｒ2,
Ｒ3,Ｒ4,Ｒ6 及びＲ8 がそれぞれＨであり、そしてＲ7
が CH3である化４の化合物である。（Ｒ3 位置でのＨ原
子及びＲ7 位置での CH3基がアセタールとしてこれらの
化合物を定義する。）DNBOH調製のために使用される方
法は、例１で使用された方法の代用である。
において同時反応により本発明の範囲内のアセタールの
混合物の調製を例示する。これらのアセタールは、Ｒ2,
Ｒ3,Ｒ4,Ｒ6 及びＲ8 がそれぞれＨであり、そしてＲ7
が CH3である化４の化合物である。（Ｒ3 位置でのＨ原
子及びＲ7 位置での CH3基がアセタールとしてこれらの
化合物を定義する。）DNBOH調製のために使用される方
法は、例１で使用された方法の代用である。
【００３５】Ａ．２，２−ジニトロ−１−ブタノールへ
の１−クロロ−１−ニトロプロパンの転換 攪拌器、サーモカップル、冷却システム、pHプローブ及
び添加漏斗を備えた、底部出口を有する１ｌの４つ首ガ
ラス反応フラスコに、20％水性亜硝酸ナトリウム溶液
（亜硝酸ナトリウム 690ｇ）を充填した。この溶液に、
エチレンジクロリド中、粗１，１−クロロニトロプロパ
ン(256ｇ）の50％溶液をすべて一度に添加し、そして激
しく攪拌した。次にそのpHを20％水酸化ナトリウムによ
り10に調整し、そしてその値で維持し、その間、温度は
発熱反応により18℃から30℃に上昇した。30℃に温度を
限定するために冷却を行なった。
の１−クロロ−１−ニトロプロパンの転換 攪拌器、サーモカップル、冷却システム、pHプローブ及
び添加漏斗を備えた、底部出口を有する１ｌの４つ首ガ
ラス反応フラスコに、20％水性亜硝酸ナトリウム溶液
（亜硝酸ナトリウム 690ｇ）を充填した。この溶液に、
エチレンジクロリド中、粗１，１−クロロニトロプロパ
ン(256ｇ）の50％溶液をすべて一度に添加し、そして激
しく攪拌した。次にそのpHを20％水酸化ナトリウムによ
り10に調整し、そしてその値で維持し、その間、温度は
発熱反応により18℃から30℃に上昇した。30℃に温度を
限定するために冷却を行なった。
【００３６】95分後、pHを10に維持するために苛性アル
カリの添加はもはや必要でなく（合計 240mlの苛性アル
カリが添加された）、そしてその混合物を分離した。低
い方の有機相を排出し、そして残る水性相をエチレンジ
クロリド(100ml) により洗浄した。次に、その水性相
に、37％ホルムアルデヒド（65ｇ）及びエチレンジクロ
リド(100ml）を添加し、そしてその得られる混合物を、
温度を20〜24℃に維持しながら、30％硫酸によりpH５に
中和した。次に、低い方の有機層を排出し、そして水性
層をエチレンジクロリド（それぞれ 200ml）により３度
抽出した。
カリの添加はもはや必要でなく（合計 240mlの苛性アル
カリが添加された）、そしてその混合物を分離した。低
い方の有機相を排出し、そして残る水性相をエチレンジ
クロリド(100ml) により洗浄した。次に、その水性相
に、37％ホルムアルデヒド（65ｇ）及びエチレンジクロ
リド(100ml）を添加し、そしてその得られる混合物を、
温度を20〜24℃に維持しながら、30％硫酸によりpH５に
中和した。次に、低い方の有機層を排出し、そして水性
層をエチレンジクロリド（それぞれ 200ml）により３度
抽出した。
【００３７】抽出物を集め（1017ｇ）、そして真空下で
ストリッピングし、33.5％の２，２−ジニトロ−１−ブ
タノール(DNBOH) 溶液(371.9ｇ）を生成し、それは滴定
により決定される場合、76.5％の収率を示した。
ストリッピングし、33.5％の２，２−ジニトロ−１−ブ
タノール(DNBOH) 溶液(371.9ｇ）を生成し、それは滴定
により決定される場合、76.5％の収率を示した。
【００３８】Ｂ．アセタール混合物への２，２−ジニト
ロプロパノール／２，２−ジニトロ−１−ブタノールの
転換 この例の段階Ａからの33.5％の DNBOH生成物の混合物
を、類似する方法によりそれぞれ調製された31.8％の D
NPOH生成物の混合物と共に使用した。
ロプロパノール／２，２−ジニトロ−１−ブタノールの
転換 この例の段階Ａからの33.5％の DNBOH生成物の混合物
を、類似する方法によりそれぞれ調製された31.8％の D
NPOH生成物の混合物と共に使用した。
【００３９】攪拌器、サーモカップル、ドライアイス／
エタノール冷却システム、及び添加漏斗を備えた２ｌの
３つ首ガラスジャケット付反応フラスコ（底の出口を有
する）に、 DNBOH生成物の混合物(294ｇ、0.60モル）、
DNPOH生成物の混合物(778ｇ、1.65モル) 及びアセトア
ルデヒド（78.7ｇ、1.79モル) を充填した。その混合物
を−25℃に冷却し、そして三弗化硼素エーテレート(292
ml) を５分間にわたって添加した。これは、初めの数ミ
リリットルの添加の間、強い発熱性を伴った。温度はさ
らに10分間、−24℃から−20℃の間に維持され、この
後、反応は１リッターの水により急冷された。
エタノール冷却システム、及び添加漏斗を備えた２ｌの
３つ首ガラスジャケット付反応フラスコ（底の出口を有
する）に、 DNBOH生成物の混合物(294ｇ、0.60モル）、
DNPOH生成物の混合物(778ｇ、1.65モル) 及びアセトア
ルデヒド（78.7ｇ、1.79モル) を充填した。その混合物
を−25℃に冷却し、そして三弗化硼素エーテレート(292
ml) を５分間にわたって添加した。これは、初めの数ミ
リリットルの添加の間、強い発熱性を伴った。温度はさ
らに10分間、−24℃から−20℃の間に維持され、この
後、反応は１リッターの水により急冷された。
【００４０】相を１時間沈降せしめ、そして次に分離し
た。有機相を３％水酸化ナトリウム（それぞれ1000ml）
により３度洗浄した。３トル及び70℃で溶媒をストリッ
ピングした後、混合されたアセタールの重量は 354.2ｇ
であり、又は89.6％の収率であった。
た。有機相を３％水酸化ナトリウム（それぞれ1000ml）
により３度洗浄した。３トル及び70℃で溶媒をストリッ
ピングした後、混合されたアセタールの重量は 354.2ｇ
であり、又は89.6％の収率であった。
【００４１】その全粗アセタール混合物を、連続して２
つの蒸留器から成る高い真空のワイプドフィルム蒸留装
置上でストリッピングした。蒸留器のそれぞれのガラス
バレル上を 115℃から 118℃の温度及び第１蒸留器を１
トル及び第２蒸留器を60ミリトルに維持することによ
り、粗混合物を45分間ストリッピングした。第１及び第
２蒸留器の蒸留物受容器がそれぞれ蒸留物5.２ｇ及び1
6.1ｇを集め、そして最終生成物の重量は 295ｇ（83.3
％の回収率）であった。
つの蒸留器から成る高い真空のワイプドフィルム蒸留装
置上でストリッピングした。蒸留器のそれぞれのガラス
バレル上を 115℃から 118℃の温度及び第１蒸留器を１
トル及び第２蒸留器を60ミリトルに維持することによ
り、粗混合物を45分間ストリッピングした。第１及び第
２蒸留器の蒸留物受容器がそれぞれ蒸留物5.２ｇ及び1
6.1ｇを集め、そして最終生成物の重量は 295ｇ（83.3
％の回収率）であった。
【００４２】高性能液体クロマトグラフィーによる生成
物の分析は、次の組成を示した： ビス（２，２−ジニトロプロピル）アセタール(BDNPA) 51.2％ ５−メチル−２，２，８，８−テトラニトロ−４，６−ジオキ サデカン(DNBPA) 31.1 ビス（２，２−ジニトロブチル）アセタール(BDNBA) 6.4 ＮＭＲによる分析は、上記％とおよそ一致する、プロピ
ル：ブチルの比が３：２であることを示した。密度は22
℃で 1.352ｇ／mlであり、そして屈折率は25℃で1.4605
であった。
物の分析は、次の組成を示した： ビス（２，２−ジニトロプロピル）アセタール(BDNPA) 51.2％ ５−メチル−２，２，８，８−テトラニトロ−４，６−ジオキ サデカン(DNBPA) 31.1 ビス（２，２−ジニトロブチル）アセタール(BDNBA) 6.4 ＮＭＲによる分析は、上記％とおよそ一致する、プロピ
ル：ブチルの比が３：２であることを示した。密度は22
℃で 1.352ｇ／mlであり、そして屈折率は25℃で1.4605
であった。
【００４３】例３ この例は、種々の割合で種々の化５の化合物を組合すこ
とによって製造された一連のニトロ可塑剤混合物を示
す。重量％での個々の混合物の組成物が下記表に与えら
れる。７種の混合物はすべての６種の化合物を含み（表
の混合物ＡからＧ）、そして１つの混合物（混合物Ｈ）
は４種の化合物のみを含んだ。
とによって製造された一連のニトロ可塑剤混合物を示
す。重量％での個々の混合物の組成物が下記表に与えら
れる。７種の混合物はすべての６種の化合物を含み（表
の混合物ＡからＧ）、そして１つの混合物（混合物Ｈ）
は４種の化合物のみを含んだ。
【００４４】混合物を調製するために、個々の成分の量
を、液体形で１−ドラムバイアル中に計量し、個々混合
物のために合計１ｇを達成した。上記例１及び２で同定
された種々雑多のホルマール及びアセタール不純物が混
合物に含まれ、そしてそれぞれ表において、“Misc.For
mals”及び“Misc. Acetals"として同定される。バイア
ルの内容物を、同じ混合物の前もって凍結されたサンプ
ルからの材料により種入れした。次にバイアルにキャッ
プをし、そしてそれらの内容物を−25℃に冷却し、そし
てその温度で数日間維持し、完全な固化を確保した。固
化されたサンプルを−15℃のエタノール／水循環浴に懸
濁した。その温度を１日１℃上昇せしめ、そして個々の
混合物が透明な溶融物に完全に溶融する最低温度を記録
した。重量％をモル分率に転換した後、数２の等式IIに
従って得られた、個々の配合物が完全に液体である最低
温度の予測を、観察され、そして記録されたような実際
の温度と比較した。この予測で使用される重量％は、重
量分析法と共に組合されたガスクロマトグラフィーから
の％に基づく推定重量％であった。予測され、そして観
察された温度が表に示される。予測される融点は、ほと
んどの場合、観察された融点の良好な近似値であること
がこの表から注目される。
を、液体形で１−ドラムバイアル中に計量し、個々混合
物のために合計１ｇを達成した。上記例１及び２で同定
された種々雑多のホルマール及びアセタール不純物が混
合物に含まれ、そしてそれぞれ表において、“Misc.For
mals”及び“Misc. Acetals"として同定される。バイア
ルの内容物を、同じ混合物の前もって凍結されたサンプ
ルからの材料により種入れした。次にバイアルにキャッ
プをし、そしてそれらの内容物を−25℃に冷却し、そし
てその温度で数日間維持し、完全な固化を確保した。固
化されたサンプルを−15℃のエタノール／水循環浴に懸
濁した。その温度を１日１℃上昇せしめ、そして個々の
混合物が透明な溶融物に完全に溶融する最低温度を記録
した。重量％をモル分率に転換した後、数２の等式IIに
従って得られた、個々の配合物が完全に液体である最低
温度の予測を、観察され、そして記録されたような実際
の温度と比較した。この予測で使用される重量％は、重
量分析法と共に組合されたガスクロマトグラフィーから
の％に基づく推定重量％であった。予測され、そして観
察された温度が表に示される。予測される融点は、ほと
んどの場合、観察された融点の良好な近似値であること
がこの表から注目される。
【００４５】
【表１】
【００４６】本発明の可塑剤組成物は、鉄砲及びロケッ
トの推進剤及び一般的な爆発剤において有用であり、そ
れらの有益な性質を広範囲の用途に提供する。それらの
例は、LOVA（低バルネラビリティ武器）の鉄砲発射薬、
煙の出ないロケット推進剤及びＰＢＸ爆発剤（プラスチ
ック結合された）を包含する。これらの推進剤及び爆発
剤の組成は広く異なり、そして一般的に当業者の間で知
られている。次のものは、これらの組成物の成分の例の
列挙である。これは、消耗的な列挙に向けられず、そし
てある種類が種々の組成物において種々の機能を行な
い、又は単一の組成物において多くの機能を実施し、そ
してある種の成分がある組成物において完全に欠乏して
いる理解を読み取ることに向けられる。
トの推進剤及び一般的な爆発剤において有用であり、そ
れらの有益な性質を広範囲の用途に提供する。それらの
例は、LOVA（低バルネラビリティ武器）の鉄砲発射薬、
煙の出ないロケット推進剤及びＰＢＸ爆発剤（プラスチ
ック結合された）を包含する。これらの推進剤及び爆発
剤の組成は広く異なり、そして一般的に当業者の間で知
られている。次のものは、これらの組成物の成分の例の
列挙である。これは、消耗的な列挙に向けられず、そし
てある種類が種々の組成物において種々の機能を行な
い、又は単一の組成物において多くの機能を実施し、そ
してある種の成分がある組成物において完全に欠乏して
いる理解を読み取ることに向けられる。
【００４７】金属燃料：アルミニウム粉末 エネルギー化合物／ 酸化剤：硝酸アンモニウム 過塩素酸アンモニウム 過塩素酸カリウム トリメチレントリニトルアミン(RDX) テトラメチレンテトラニトルアミン(HMX) ニトロセルロース 爆発剤（上記列挙以外のもの）： 雷酸水銀 アジ化鉛 アジ化銀 スチフニン酸鉛 ジアゾジニトロフェノール テトラゼン ニトログアニジン テトリル トリニトロトルエン ピクリン酸 ピクリン酸アンモニウム ジアミノトリニトロベンゼン トリアミノトリニトロベンゼン ヘキサニトロスチルベン ヘキサニトロアザベンゼン 結合剤プレポリマー： ポリブタジエン ポリブタジエン／アクリロニトリル ポリ（エチレンオキシド） ポリ（アシドメチルエチレンオキシド） ポリオキセタン ポリプロピレンオキシド ポリブチレンオキシド ポリテトラメチレンオキシド ポリエステル 安定剤： Ｎ−フェニルβ−ナフチルアミン Ｎ−メチルｐ−ニトロアニリン ジフェニルアミン
【００４８】爆発剤又は推進剤組成物における本発明の
可塑剤混合物の量は、存在する他の成分の性質及び特
性、及び組成物のタイプ並びにその意図する使用に依存
して変化するであろう。その量は一般的に臨界ではない
が、しかしほとんどの用途においては、約１重量％から
約20重量％の範囲の量が最良の結果を付与するであろ
う。
可塑剤混合物の量は、存在する他の成分の性質及び特
性、及び組成物のタイプ並びにその意図する使用に依存
して変化するであろう。その量は一般的に臨界ではない
が、しかしほとんどの用途においては、約１重量％から
約20重量％の範囲の量が最良の結果を付与するであろ
う。
【００４９】前述の発明は例示の目的のために主に提供
される。当業者に明らかなように、種々の変法及び追加
の置換、並びに本明細書に記載される材料及び方法は、
特許請求の範囲内で修飾及び変更を行なうこと
される。当業者に明らかなように、種々の変法及び追加
の置換、並びに本明細書に記載される材料及び方法は、
特許請求の範囲内で修飾及び変更を行なうこと
Claims (10)
- 【請求項１】 可塑剤組成物であって、下記化１： 【化１】 〔式中、Ｒ1 及びＲ5 は CH3及びC2H5から成る群から独
立して選択され、 Ｒ2,Ｒ4,Ｒ6 及びＲ8 はＨ及び CH3から成る群から独立
して選択され、 Ｒ3 及びＲ7 はＨ，CH3 及びC2H5から成る群から独立し
て選択される〕で表わされる少なくとも２種の異なった
化合物の混合物を含んで成り、 ここで少なくとも１種の前記化合物において、Ｒ3 及び
Ｒ7 の両者がＨである場合、Ｒ1,Ｒ2,Ｒ4,Ｒ5,Ｒ6 及び
Ｒ8 における炭素原子の合計数は少なくとも３個であ
り、そしてＲ3 及びＲ7 の１つがＨ以外である場合、Ｒ
1,Ｒ2,Ｒ3,Ｒ4,Ｒ 5,Ｒ6,Ｒ7 及びＲ8 における炭素原子
の合計数は少なくとも４個であり、そして前記化合物及
び前記混合物におけるその割合を、前記混合物が液体状
態で完全に存在する最低温度が最大約10℃であるように
選択することを特徴とする可塑剤組成物。 - 【請求項２】 前記化合物を、Ｒ2,Ｒ4,Ｒ6 及びＲ8 が
それぞれＨであり、そしてＲ3 及びＲ7 がＨ及び CH3か
ら成る群から独立して選択されるように選択する請求項
１記載の可塑剤組成物。 - 【請求項３】 少なくとも４種の異なった前記化１の化
合物の混合物を含んで成る請求項１記載の可塑剤組成
物。 - 【請求項４】 可塑剤組成物であって、下記化２： 【化２】 〔式中、Ｒ1 及びＲ5 は CH3及びC2H5から成る群から独
立して選択され、そしてＲ7 がＨ及び CH3から成る群か
ら選択されたメンバーである〕で表わされる少なくとも
２種の異なった化合物の混合物を含んで成り、 ここで少なくとも１種の前記化合物において、Ｒ1 及び
Ｒ5 のうち少なくとも１つがC2H5であり、前記化合物及
び前記混合物におけるその割合を、前記混合物が液体状
態で完全に存在する最低温度が最大約10℃であるように
選択することを特徴とする可塑剤組成物。 - 【請求項５】 少なくとも３種の異なった化２の化合物
の混合物（ここで前記３種の異なった化合物のうち少な
くとも１種が、Ｒ1 及びＲ5 がそれぞれC2H5である化合
物である）を含んで成る請求項４記載の可塑剤組成物。 - 【請求項６】 少なくとも４種の異なった化２の化合物
の混合物を含んで成り、ここで前記混合物が： (a) Ｒ1 及びＲ5 がそれぞれ CH3であり、そしてＲ7 が
Ｈである化合物０〜約25モル％；及び(b) Ｒ1,Ｒ5 及び
Ｒ7 がそれぞれ CH3である化合物０〜約25モル％を含む
ことを特徴とする請求項４記載の可塑剤組成物。 - 【請求項７】 少なくとも４種の異なった前記化２の化
合物の混合物を含んで成り、ここで前記混合物の少なく
とも約30％が、Ｒ1 及びＲ5 がそれぞれC2H5である１又
は複数の化合物から成ることを特徴とする請求項４記載
の可塑剤組成物。 - 【請求項８】 前記混合物における個々の前記化合物の
モル分率が、下記数１： 【数１】 〔式中、Ｈf は前記化合物のカロリーでのモル融解熱で
あり、 Ｒは約1.987 に等しいガス定数であり、 Ｔo は 100％モル分率でケルビン（Ｋ）での前記化合物
の融点であり、そしてＸは前記混合物における前記化合
物のモル分率である〕に従って温度Ｔを定義し、そして
前記化合物のモル分率を、最高のＴが約 283Ｋ以下であ
るように選択することを特徴とする請求項４記載の可塑
剤組成物。 - 【請求項９】 少なくとも３種の異なった前記化２の化
合物の混合物を含んで成り、そしてここで前記化合物の
モル分率を、最高のＴが約 278Ｋ以下であるように選択
することを特徴とする請求項８記載の可塑剤組成物。 - 【請求項10】 少なくとも４種の異なった前記化２の化
合物の混合物を含んで成り、そしてここで前記化合物の
モル分率を、最高のＴが約 273Ｋ以下であるように選択
することを特徴とする請求項８記載の可塑剤組成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US53682290A | 1990-06-12 | 1990-06-12 | |
| US536822 | 2000-03-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0692768A true JPH0692768A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=24140072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1885791A Pending JPH0692768A (ja) | 1990-06-12 | 1991-02-12 | 低溶融性ニトロ可塑剤組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692768A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2807427A1 (fr) * | 2000-04-10 | 2001-10-12 | Agency Defense Dev | Plastifiant energetique comprenant un melange eutectique de bis (2,2-dinitropropyl) formal, de 2,2 dinitropropyl- 2,2-dinitrobutylformal et de bis (2,2-dinitrobutyl) formal, et son procede de preparation |
-
1991
- 1991-02-12 JP JP1885791A patent/JPH0692768A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2807427A1 (fr) * | 2000-04-10 | 2001-10-12 | Agency Defense Dev | Plastifiant energetique comprenant un melange eutectique de bis (2,2-dinitropropyl) formal, de 2,2 dinitropropyl- 2,2-dinitrobutylformal et de bis (2,2-dinitrobutyl) formal, et son procede de preparation |
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