JPS59116187A - 爆薬組成物 - 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】 本発明は水性スラリー型の改良さｉｌだか・“薬組成物
に関する。さらに詳卸１には、過塩素酸ナトリウム、植
物起源の多糖類ポリマー、水、そして好ましくはガス放
出及び架橋剤及び微粉砕アルミニウムの如き粒子状増感
剤を含む爆薬組成物に関する。

これらの組成物は先行技術の４ｆＬ成物に優る改良され
た物理性及び燈台性を有し、これに加えてたとえ過塩素
酸すトリウムが存在するとしてもゝ＼許容可能な〃爆薬
組成物を形成する。

スラリー→、０１、組成物はその比較的低費用、安全１
′に及び固有の水−４１（抗（＜ｌによりｉＫ１業的な
爆薬として広く受は人ｔ１られ４て来た０、こカ４らの
爆薬は一般に無機酸化剤Ｊ’）ｌｌｉの溶液と、液相に
対する粘稠剤と、水および（寸／、−υ）ｊ）水に混和
しつる液状の有機、粒状燃ＰＩお、１：び（−＋／こは
）増感剤、および場合によりガス放出及び架橋剤のよう
な痕跡成分を含有する連続液相を含むものである。これ
らの組成物は変化する流１ｌＩＩ１１／ｌ：を持っこと
ができ、一般に少なくとも配合後の初期は流体としてポ
ンプ輸送が可能である。こノ１．らはその耐水性により
、含水試掘孔に使用して成功かえられる。

スラリー弘、・′型組成物の特定さノ′１．た使用は許
容しつる爆薬の分す１ｆに在る。一般に許容しうる爆薬
はそれを地下の炭坑のような可燃の可能性のある雰囲気
を有する］１（ｌ下鉱坑で使用できるような雷管起爆性
七ノンイン＋ンディヴ（ｎｏｎｉｎｃｅｎｃｌｉｖｅ　
）のものである。本発明はアメリカ合衆国及び若干の他
の１１８１々では〃［可される組成物中に使用すること
を禁止されて来た成分である、過塩素酸すｌ−リウムを
比較的多量含有する、許容されうるづ奴薬を開示する。

この組成物は、捷た好ｊしくは紐粉である植物起源の多
糖類ポリマーを多量含んでいる。この成分は組成物中で
粘稠剤及び燃ネ」として作用する。

本発明中の過塩素酸ナトＩＪつと多糖類ポリマーとの組
合せは先行拶術の組成物に寸さるいくつかの利益を祈供
する。

これらの利益（ｄ：次のものを含む。

１、粘稠剤及び燃料としての多糖類ポリマーの高濃度の
使用は、ｉＡ塩素酸す）　ＩＪウム溶液の組成物からの
漏出捷たはｊｉ別を防止する。これは過塩素酸す）　Ｉ
Ｊウムを使用する危険を最少とする。これに加えて、粘
Ｖ１．’ｌ剤としての多糖類ポリマーの使用は組成物に
粘りのある、ゴム状の流動性を伺与し、これがとほれま
たは曲数の場合に組成物と外来材料との接触をノイ遠小
にする。このようにして、可燃性の危険はさらに減少す
る。

２、多糖類ポリマーは過塩素酸溶液中で製造のだ５　−
− めの安全温度である環境温度において水和する。

多くの先行技術の組成物は竹温を必要とし、かようにし
て製ｊり百１’ｌｌｉ度をさらに危険々ものとする。

３この組成物は比較的広い密度範囲に亘ってその速度を
保持する。組成物＋（１：廿だ一２０℃〜３０℃で比較
的不感性である。このようにして組成物は気候またＩ′
ｉ多］１）なエネルギーの要求の広い極限性にあては捷
る多くの異なる爆破条件の下で使用できる。

４、このｆ＋１１成物はガムのよう々高価な粘稠剤の使
用を必要とし々い３． ５この組成物は優れた許容されうる爆薬を形成する。、
；＋４地索酸ナトリウムｄ：反応すると、塩化ナトリウ
ムを形成し、こり、は燈台生成物のための減退剤として
作用する。実際に、塩化ナトリウムは普通、火焔顯退の
目的で許容可能な爆薬に添加される。しかしながら、過
塩素酸ナトリウムから塩化す）　ＩＪウムのその場での
形成が塩化す）　ＩＪウムの分離添加、Ｌり好ましいの
は、塩化す）　ＩＪウムは組成物のエネルギーを減少す
る不活性だからであり、こ′ｈに反し過ｊｆｌＡ素酸す
トリウムは反応剤である。さらに本発明組成物中の過塩
素酸すｌ・リウム濃＋ｉは約５０チが好寸しく、これは
り、ｖ合の生成物中に約２４係の塩化ナトリウムを生ず
る。この量の塩化す）　ＩＪウムを不活性物として添加
することは組成物のエネルギー及び感度をか々り減少す
るであろう。組成物は捷だ高い含水率を含み、蛸酸塩の
酸化されたスラリーが必要とするよりも感度に対しより
少ないアルミニウムの必要で足りる。

より低いアルミニウムＪｌ二準と、より高い水の基準は
さらにノンインセンデイヴイテイ（ｎｏｎｊｎｃｅｎｄ
ｉｖｉｔｙ　）を下げる。最後に８量の多糖類ポリマー
粘稠剤は過塩素酸すトリウムの固体結晶を制限し、さら
に低温でのノンインセンデイヴイテイを最少にし、この
場合、塩類は溶液から沈澱することもありうる。従って
、過塩素酸す）　ＩＪウムはこれまで許容しうる使用に
とって危険すぎると考えられて来たし、実際にもある国
々では禁止されて来たとしても、この組成物は許容しつ
る使用に対し優れているものである。

本発明組成物のこれらおよびその他の利点のさらに詳細
な記載しｌ５次の記載中に与えらｈ、る。

この組成物Ｖ１、好オしくば、全組成物に′基く重量に
よる少々くとも３５％の過塩素酸ナトリウムを必要とす
る１、硝酸アンモニウム、硝酸カルシウム及ヒ蛸酸すト
リウムのような他の酸化剤塩類の少量も使用しつるがノ
ｖ・要ではない。さらに好捷しいのは、この組成物が約
５０重量係の過塩素酸すｌ・リウムを含むことである。

組成物は、沖Ｉ１１による約１７係〜約３５係の水を含
むのが」：い１、さらによい範囲は約２０％〜約３５％
である。Ｊ２．＋化す）・リウム対水の好浄しい比は約
２対１である。

植物川原の多糖！Ａｔｉポリマーは重１１１で約８％〜
約２５％の量で使用さ１１．るのが好ましく、さらによ
いの（ｃＬ約約１５一〜約２５である。多糖類ポリマー
は微粉砕形態でン←）るべきで、好捷しく　ｉｄ過塩素
醒溶液中で、好イしく（は環境温度において水和さるべ
きである。ＡｌｊＣ′？Ｑ起Ｊ）′Ａの多糖類ポリマー
は好ましくは馬鈴署ｔｇ粉、小麦澱粉、とうもろとし澱
粉。

７　−− 肇ξオツク、チョウ十ンモダマの利■、タピオカ澱粉、
米及び圧砕した全穀物とその混合物から成る群から選ｉ
する。しかし々がら、微細な鋸屑、木材ハルツ、とうも
ろこしの穂軸、ビートバルフ、サボテンＲ維、アルファ
アルファ及びヒマ種のカスなどを含む非水和性のポリマ
ーも使用できる。非水和性のポリマーは吸収によって」
幅溶液を粘稠にし、所望の流動性をうるに必要な割合で
水和性ポリマーと絹み合わされて使用される。好寸しい
多糖類ポリマーはヘンクル社（Ｈｅｎｋｌｅ　Ｃｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎ　、）からのケ゛ンビス６００　（Ｇｅ
ｎｖｉｓ　６００　）のよう々小麦澱粉である。多糖類
ポリマーの型と粒度を選ぶことによって促薬相成物の流
動性が調節され、る。

例えば、水利率は組成物が過度に粘稠に々る前に混合と
ポンプ輸送のための充分な時間を考慮すべきである。水
和率はポリマーのへ１１と、その粒度の函数であるから
、その率はこの技術で知ら九でいるように撰択的ＶＣ１
１ｔｌＪ御することができる。同様に、最終の流動性は
使用されるポリマーの量と型により調整される。

８　−一 好寸しくは、約４０重量係１で、さらに好脣しくに約２
〜約８　、Ｔｊｊ’　：Ｉｆ係寸での微粉砕さノ１−だ
アルミニウム粒子が増感イノ１を−りえるために使用さ
ね、る。

これらの粒子はペンキ等級のように微細化されるか、微
小薄片状にできる。微小薄片状粒子は微細で、高度な表
面積と練水性の表面被覆を持つべきである。一般に微細
フレーク状粒子に１組成物に雷管−増感性を（でｊ’　
ｌＦｊするに用いられる。微細化粒子は２５０５０ミフ
ロンＪソ粒度とするのが好寸しい。

補助燃料および（寸たは）増感剤も使用できる。

使用できる固体燃１」の例はギルツナイト捷たけ石炭の
ような炭素性（］刺である。液状″！ｆたは可溶燃料は
水に混和しつるか、−またけ混和さ′ｉ１．ない有機物
のどちらでも」：い。ｆｌＩＸ和しうる液状または可溶
な燃料はメチルアルコールのようなアルコール類、エチ
レングリコールの」：うなグリコール類、フォルムアミ
ドのようなアミド類及び類似の窒素含有液体を含む。こ
れらの液体類は一般に酸化剤塩のための溶媒として作用
する。そしてそれ故、水の一部と置換できる。好壕しく
は０．１チル約５％のエチレングリコール、ホルムアミ
ド、または尿素などの混和外寸たは可溶性の燃料が用い
られる。

かような燃料の使用は組成物捷たけ、いくらかの漏出し
た過塩素酸ナトＩＪウム溶液の可燃性を減少し、過塩素
酸ナトリウムの溶解度を増加する。

この技術で周知のように、ガス放出剤はスラリー爆薬組
成物の密度を下げ、調整し、かつ感度を付与するのに用
いられる。本発明の組成物は組成物密度が約１．５　ｇ
ｍ／ｃｃ以下をうるようにかような放出剤を少量、例え
ば約０．０１％〜約０．２％捷たはそれ以上使用するの
が重重しい。本発明組成物は約０．８５ｇｍ／ｃＩ１．
〜約１−３　ｇｍ／ｃｃ　（７）　督度を有することが
重重しい。好ましいガス放出剤は」ＩＬ硝ナナトリウム
ような亜硝［１グ塩で、これは組成物の溶液中で化学的
に分解し気削を生ずる。水相と、１Ｍ体粉状成分との混
合の際、得られるような組成物の粘稠化された水相の機
械的攪拌は機械的手段によりガス放出を生ずる微細気泡
を混合する結果を生ずる。中空ガラス球、スチロフオー
ム小球及びプラスチック微小気球のよう々中空粒子も、
特に非圧縮性が望捷しい時、がスカ父出例薬組成物を生
ずるのに通常使用される。こｉｔらの通常のガス放出手
段の２つ寸たはそれ以上は同時に使用できる。

本発明組成物には架橋剤の使用が重重しい。多糖類ポリ
マーを架橋するための架橋剤ｄ：この技術ではよく知ｔ
）ｉｑでいる。かような試剤は痕跡量添加するのが１１
ｑ通で、通常は重クロム酸塩またはアンチモンイオンの
よう々金属イオンを含んでいる。

グアーガムのような補助の粘稠剤も希望により使用でき
る３、 本発明のスラリー爆薬組成物は先ず最初に環境温度で水
中に（そしてもし使用するなら混徂１可能々液状燃オ］
と）　ｉ（：゛４塩素酸すトリウムの溶液を形成する。

この溶液に残りの成分を添加し、これを寸ぜ合せ、この
技術に周知である機械的撹拌装置により溶液を通じて均
等に分散させる。架橋剤は、使用するならば溶液に予め
混ぜ合わせておくか、または残りの成分と一緒に添加し
てもよい。生成され、るｊ暴桑組成物は次に未だ流体で
ある内に所望の容器に移すか寸たけポンプ輸送してもよ
い。多糖類ポリマーが水和すると、一般に組成物は大い
に粘稠になり、流動しなくなる。

本発明は下表の一層の実施例を参照することにより一層
理解を深めることができる。実施例１はペイント等級の
アルミニウム増感剤を含まず、雷管感性ではない。実施
例２は僅か２チのペイント等級のアルミニウムを含むだ
けであるが、扁２の爆破雷管に感性があった。かように
して実施例１及び２はペイント等級の増感性が過塩素酸
ナトリウム及びお分を含むスラリー中で極めて有効なこ
とを示している。実施例２，３及び４〜８では組成物の
感度が広い密Ｉｆ　＃Ｉｉ　ｌＪＮに亘り実質的に一定
に留まっている。実Ｍｉ例５〜８は温度も寸だ感度に及
ぼす影響の少々いことを示している。感度が密度及び温
度の変化によって比較的影響されないことは本発明の犬
なる利益である。残りの実施例は本発明の神々の態様を
実証するものである。

本発明は若干の例示例及び選れた態様を引用して述べら
）１ているが、第１１１々の変形のあることがこの技術
の熟練者には明瞭であり、かような変形は特許請求の範
囲の記載から明らかなように本発明の範囲内に在るもの
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　無機酸化剤塩の一昔；６寸たけ全部として全組成
   物の小量に基く、少々くとも約３５％の過塩素酸ナトリ
   ウムと、燃料及び粘稠剤の一部または全部としての約１
   ３％〜約２５チの植物起源の多糖類ポリマーを含んで成
   る無機酸化剤塩、水、燃料、粘稠剤及びガス放出剤及び
   場合により架橋剤を含有する爆薬組成物。 ２）　植物起源の多糖類ポリマーが馬鈴署澱粉、小Ｊ　
   １％７粉、とうもろこし澱粉、マンニオツク、チョウセ
   ンモダマの種、タピオカ１粉、米及び圧砕した全載物及
   びその混合物から成る群から選れる特許請求の範囲へ月
   ）項に記載の爆薬組成物。 ３）　ｉ＆物起原の多糖類ポリマーがｔ０粉なる特許請
   求の範囲第２）項に八［シ載の爆薬組成物。 ４）　澱粉が小麦澱粉なる特許６１〜求の範囲第３）項
   に記載のツ゛４・ｌ、　＞！、！セ組成物。 ５）　がス放出剤が亜硝酸塩および中空粒子から成る群
   から選わ、る特許請求の範囲第１）項に記載の力’、ｌ
   、　５；ｌ；、用成物。 ６）　さらに（）、１〜約５係の量で水に混和しつる液
   状有機燃本１を含有する特許請求の範囲第９）項に記載
   の許容しうる爆薬組成物。 ７）　液状有機燃料が尿素、フォルムアミド及びエチレ
   ングリコ−＝ルからなる群から選れる特許請求の範囲第
   ６）項に記載の爆薬組成物。 ８）　さらに／ＩＧ％−４での量で微粉砕アルミニウム
   粒子を含む特許請求の範囲第１）項に記載の爆薬糸目成
   ！１勿。 ９）　無機酸化剤’Ｉ’２ＩＣと；水と；微粉砕された
   アルミニウム粒子を全組成物の約２〜約８重量係含有す
   る燃料と；粘稠剤、ガス放出剤および場合により架橋剤
   を含んで成る許容される爆薬組成物において、無機ｉ’
   １２化剤地の一部または全部としての少なくとも３５係
   の過塩素酸すトリウノ・と、燃料および粘稠剤としての
   植物起原の約８係〜約２５％の多糖類ポリマーとを特徴
   とするスラリー爆薬組成物。 １０）植物起ｌ皇の多糖類ポリマーが馬鈴署声、４）粉
   、小ン 麦澱粉、とうもろこし澱粉、−ト１オック、チョウセン
   モダマの種、タピオカ澱粉、米及び圧砕した全穀物とそ
   の混合物から成る群から選ね、る特許請求の範囲第１）
   項に記載の許容される焔薬組成物。 １１）さらに０．１係〜約５％の量で水と混和しうる液
   状有機燃料を含む特許請求の範囲第１）項に記載の許容
   しつる爆薬組成物。