JPS5983992A - 油中水型エマルジヨンの爆薬組成物 - 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・燃料成分として未Ｔｒｉ製（１）又は一部精
製石油生成物を含有する油中水型エマルジョンの爆薬組
成物に関し、即ち外方の炭質燃料連続相と内方の酸化剤
塩の水溶液である不運１じ相と、しりなる油中水型エマ
ルジョンの帰゛薬組反物Ｖこ関する。特に本発明は炭質
燃料和音含有するか＼るエマルジョンの勤楽組Ｉ′Ｊｙ
、物Ｖこ関し、該組成物は従来技術に開示される組成物
よフも有利である。

油中水型エマルジョンの爆薬は今や爆薬技術では良く知
らｎてふ・シ安全で経済的であＱしかも製造するのがｉ
’ｆ：］　＄であり優ｎた爆破結果ｒ砲ｆることか−１
［明されている。米国特許第３，１／！　４１７．９７
１号明細書（ｉ３１．ｕｈｍ　）には浴解し１こ酸素供
給ＪＲを含有する不連続水性相と炭質燃料の辿続相と包
蔵されたガスと乳化剤と全包含してなるエマル・２ヨン
爆薬組成物が開示さルている。前記米国ｔ：：Ｊ”　＃
′Ｆ以来、別の開示では油中水型爆しバ組ｂ・を物の改
良及び変更が記載さ７している。こｎらの開示（（（は
米Ｄ」特８′「第、？　、！：　７　＜’　、３′７ｇ
号（Ｄａｔｔｅｉ−ｍｏｌｃら）；米国特許第、１７７
０．３．２２号（Ｔｏｒｎｉｃ　）　；米国’Ｉ＆　ｉ
汗第３７７ｊ、２４７号（〜Ｖａｄｅ　）　；　　米国
特許第、？？Ｊｊ５’！：＜７号（Ｗａ＋Ｊｅ　）：米
国％ｒｔ’＠　４１　／　／　０　／　Ｇ　１７号（Ｗ
ａｄｅ）：米Ｄ’Ｊ　’ｆ’：ＩＲ′Ｆ第４７７＜／２
９／ぶ号（Ｗａｄｅ　）；米国特許第？／グ／ｇ７７号
（Ｗａｄｅ　）　；　　米国特許第グ／４ｔ／’７ｔ７
号（Ｓｕｄｗｅｅｋｓ　ｈ　Ｊｅｓｓｕｐ　）　：カナ
ダ特許第１ＯＹ１．７７．３号（１ｌｉｎｅｔ　＆５ｅ
ｔｏ）　：米国特許第＆　／　／　／　７．２７号（０
１ａｙ　）；米国時Ｗ（’　ｉ、１ｇ　’Ｉ　１０４１
０９．２号（Ａｉｕｌｌａｙ　）　：米国特許第１１−
．２３７ｇ、２　／　（Ｓｕｔｌｗｅｅｋｓ　＆、　ｌ
１ａＷｒｅｌ’＋Ｃｅ　）　：米国時ｉｊ”Ｆ　’Ｊ　
”　、２７ｇ、２７．２号（Ｉｌｒｏｃｋｉｎｇｔｏｎ
　）　：米国特粁第弘７３ざ、２ｇ１号（（月ｎｅｙ　
＆、　Ｗａｄｅ）　：米国特許第４．２７１．０４１０
号ＣＳｕｄｗｅｅｋｓ　＆Ｊｅｓｓｕｐ　）及び米国特
；ｇ第１／−Ｊ　ｇ　７　ｏ　ｌｏ号（（Ｊｗｅｎ　）
がある。カナ＄伴苛許Ｈａｙ　／１０　ｔ　ｇ　、３ｓ
号（Ｂｅｎｔら）及び米国時ｙ′ｒ　ｈｘ４ｔ２．ｓ９
９’／７号（ｉｌｒｏｃｋｉｎｇｔｏｎ　）・及び％　
ＩＩ　、２７３／４ｔ、７−号（（Ｊｌｎｅｙ　）では
、エマルジョンカ訪楽組ＩＪＭ物のｆＡ造及び配置法が
開示されている。

ＩＩＩ　１ｉｌ−：　ｂフェマルジョン型爆系組成物の
全ては必須の乳１ヒ剤成分を含有する。か＼る乳化剤の
存在なしには、ノ２り楽組ｆｊＫ物の混合相はまもなく
分離して爆薬としての有益性を有しない層状混合物を生
イ放する。更（では前記組成物の全ては炭質燃料として
実質的に高度に精製した即ち清浄な状態で流動性の炭質
成分葡含有する。例えば米国特許第グ、２３７ざ２７号
明細書は鉱油、ワックス、パラフィン油、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン及Ｕ−１）’ソリン、丹前及びディー
ゼル燃料として一般に記載さ扛る液体炭化水素の混合物
から選ばれる物ｌｉ金用いること？開示している。米国
特許第グ、２／ざ、２７．２号明卸ｊ初、は高度に′）
ｈ′を製した微晶ワックス例えばＷＩＴＣＯＣ登録商住
）Ｘ／４７ｊ−Ａ及びＡＩＬＩＳＴＯ（登録商標）／Ｉ
ＩＪの使用を開示している。米国時π「第’ｌ／１０／
、？ｑ号明細Ｎｕ′にはペトロラタム、ワックス及び油
分の実質的に精製された配合物であるＩＮＩ）ＲＡ（登
録商標）及び白色鉱油であるＡ　Ｔ　ＲＥＯＬ　（登録
商標）を用いることが提案されている。エマルジョン型
爆薬組成物の燃料連続相としてか＼る精製又は清浄な炭
質物質全１月いることは従来必須であると思わｎていた
。

本発明によると、炭質燃料の連し′じ相が未イｆｒ製の
又は一部Ｎ製石油生成物？包含する油中水型エマルジョ
ンの爆薬組成物が提供され、前記の石油化ＩＢＭ　ｑス
・ｒｌｒＪ５、 にＩ）成分分子が、２０〜ｇ。個の炭素原子を１しこの
分子の８０％以下が同じ５個の炭素原子範囲内の炭素原
子数？有し、 ｆｂ）　　前記の石油伏成物が石油ロウの形であるなら
ば未精製の又は一部精製石油生成物が少くとも１０重量
％の流動油を含有し又は石油生成物が石油又はタールの
形であるならば少くとも／　ＯＮ量％の蒸留残岨葡含イ
イすることにｌ時機を有する。

特に、本発明の油中水型エマルジョンの爆薬組成物は、
ｏ、Ｊ〜３京辻％の乳化剤を包゛有し且つ前述（１）如
き未精製の又は一部Ｎ製石油生成物の／〜７０亜址％を
含有する連続相と、１０−２．３；重置％の水とｔＳ−
ざ、！ｉ亜址％の水浴性無機酸素供給塩とを包含する不
連続相と、該組成物を。、７〜／、グＶ　／　ｃ　ｃの
密度に維持するに十分７２址の密度低下成分と奮包含し
てなるのが好苔しい。

本つ′１−明のエマルジョン爆薬組成物の燃料連続相と
して用いるのに適当な未精製の又は一部精製石油生成物
の例はスラックワックス、工業用ワックス／油分、残留
燃料油、アスファルト、バンカー油、接頭原油、石油タ
ール、原石油、ピチューメン、風化原石油及び混合燃料
油である。

スラツクワックスとは、石油留出物からの沈降物を不完
全Ｋｌ）Ｑ圧することから得られるワックスを意味し、
少くともｉｏＮ量％ｊｂ１常１０〜コＳ％の油分を含有
する。

工業／−１＝Ｉワックス／油分とは、炭化水累油と石油
状ロウとの半固体混合物奢意味し、少くとも７０重世％
通常、２Ｓ％以上の油分勿合有する。

残留燃料油とは、製油所での操作で得らｎる接頭原油又
は粘稠な残留物又はとｎらの物賀と留出石油との組合せ
体？意味する。

アスファルトとは、ｈ口熱時に液化する晶色〜暗褐色の
固体又は苧一体セメント質物）ｊｊ金惹味し、その主取
分はビチューメン又はビチューメンと石油との組合せ体
即ち石油防導体である。

バンカー油とは、重質の残留燃料油を意味する。

接頭原油とは蒸留又は他の手段にょ９原油から実質的な
址の、ｊシ揮発性取分を分離した後に残留する残渣生成
物を意味する。

石油タールとは、石油の精製で得られた粘稠な魚色又は
暗褐色の生成物を意味し、こ７″Ｌを部分的に蒸発させ
た時又は分別蒸留した時には実質的な縦の固体残置を生
成する。

ビチューメンとは、自然に生起するか又は石油の羊〃製
操作で得らｎる炭ｆヒ水素ニジ主としてなる固体Ｘは半
固体混合物全意味する。

風化原油とは、貯蔵及び取扱い中にかなりの址のより揮
発性の取分が天然の原因にょシ減少することによシ原油
から得ら扛る生成物？意味する。

原油とｅよ、炭化水素の硫黄、窒素又は酸累銹導体の若
干又は全部と一緒に炭化水素ｆ−、１主としてなる天然
産出混合物？ｆｆ、を昧し、これは液状で大地から収出
され得る。

石油ワックスは石油から分離した生成物であシこれは、
２ｊ℃で固体又は半固体であシ飽和炭化水累の混合物ｘ
９本質的になる。蒸留残渣は石油の工業的蒸留後に残留
する塔底分又は残留物であシ、その主成分は大気圧でｓ
ｙ、？℃よシ高い沸点を有する。

全ての予期に反して、エマルジョン爆薬組成物中の燃料
連続相として粗製の即ち未精製の石油生成物を用いると
得られる爆薬組成物の緒特性に悪影響ケ有しないことが
見出され；即ち精製炭化水素を包含する組成物と比較し
た時には強度、爆ゴウ速度、安定性及び貯Ｒｔｔ！ｊ性
は一般に低下せず、若干の場合には著しく向上される。

実際驚くべきことには、未精製の石油燃料音用いると小
さな直径の装薬でさえ宙管鋭感注であるエマルジョンル
き薬全与えることが見出さＴ′Ｌ、た。未精製の石油燃
料を用いる追加の明らかな利点は従来用いた高経費の精
製油及びワックス以上に享有した実質的な経済上の利点
である。更には、従来技術の組成物では実際の装二哄に
際して適当なＶオロジー？有するエマルジョンを与える
ために精製油及びワックスの細心な配合が例えば必要と
される。未精製の石油燃料を用いることにニジ、燃料配
合の必要なしに良好ｆｒ、装填特注緊有する高粘度の爆
薬生成物が得らｔＬる。

不発明の１１．５定の利点は、未精製の燃料ケ含有する
爆薬組ＩｊＭ物がｆヒ学的に発生した又は物理的に連行
した気泡によって与えられる如き空隙空間を強力に保持
する特１＜？Ｅ　［在る。この予期せぬ／Ｌ、＋ｊ性は
有意な程に大きい経済上の利点全４１するものである。

何故ならばこの特性は爆薬組成物中に中空ガラス又はす
・Ｉ脂の微小球の如き高価な空隙含有物質を包含さ伊る
必仮性（］？解消させるからである。

又連続の水憔成分即ぢ乳ｆ、した爆薬の相はその中に浴
乃７した酸素供給無機塩孕有する。か＼る酸１ヒ剤の垣
は一般に硝酸アンモニウムであるが硝酸アンモニウムの
一部の代ｂｖｃｅ；ｏえばアルカリ又はアルカリ土類金
属 り以上の他の無機塩を用い共る。

ツ．！Ｉｌー薬組成物に用いるのｉｃ適当な乳ｒｂ剤の
代表例は単ｆｌｉ：体状の乳化剤例えば飽和脂肪酸及び
脂肪酸の塩、クリセロールステアレート、ポリエチレン
」キシドのエステル、脂肪アεン及びエステル、ポリビ
ニルアルコール、ソルビタンエステル、燐酸エステル、
ポリエチレンクリコールエステル、アルキルー芳香族ス
ルホン酸、アミド、トリエタノールアミンオレエート、
アεンアセテート、イミダゾリン、不飽和脂肪連鎖のオ
牛すゾリン及びメルカプタンである。用い得る重合体状
の乳（ヒ剤のうちには、アルキド、エチレンオキシド／
ゾロビレンオΦシド共重合体及び疎水／親水ブロック共
■合体がある。グリセロールとダイマー酸との反応生成
物である乳化剤も適当である。若干の場合には、乳化剤
の混合物又は配合物を用いる。選んだ乳化剤は処方され
るエマルジョン爆薬の環境で最も迅速に機能する乳化剤
である。

更には、本発明のエマルジョン爆薬は、随意の追加燃料
、鋭感剤又は充填剤成分例えば中空ガラス又は樹脂微小
球、粒状軽金属、ステロフオームのビーズ又はバーミキ
ュライトの如き空隙含有物質、粒状の炭質物質例えばギ
ルンナイト又は石炭、粉砕した堅果の殼又は粒状殼の如
き植物質、硫黄等の如き充填剤成分【含’Ｉ’ｆｌ−イ
！Ｊる。

密度改良及び増感目的用の空気又は気泡全エマルジョン
組成物に注入又は混入することができ又は過酸化物又は
亜硝酸ナトＩＪウムの如きガス発生物ηからその場で発
生させることができる。

本発明のエマルジョン爆薬は、水と酸ｒヒ剤無機塩との
第７のプレミックスと粗製燃料と乳化剤との第．２のプ
レミックスと？調製することに工９形ＩｔＫずるの力り
Ｊましい。前記の水性プレミックス？ｌＪＩｊ熱（〜で
無機塩の溶ｉ’；’＋；を確保し、燃料ゾｖ６ツクス金
７ＪＩ］熱して流動性ケ与える。これらのプレミックス
ケ｛幾１哉，羽根の混合機中で、回転ドジムの混合｛、
イ中で又はインライン（ｉｎ−ｌｉｎｅ）静止混合｛幾
にｉｔｉｊ送することＶＣ　、Ｊ：　、ｂ互いに配合し
且つ乳ｒヒさせる。

｛〜かる後Ｃこ、密度低下物質例えば中空のガラス微小
球を例ノシかのｔｉｔｉ助燃料と共に添７Ｊｌ］　シ％
最終生放物？適当ｄ　へ・５包又は容器に充填する。

一般に、本発明の油中水型エマルジョン爆薬組ｆＪｉｌ
物は至６１□シで小さなｔα径（認．Ｊα）の装薬で雷
管ＶＣよる起ブνに対して鋭感である。本発明の組成物
は優香な貯蔵性１−１゛を示し、脱孔ｆヒの徴候を示さ
ず、一７７℃〜＋．３．５℃の温度周期ＶＣｌ２回かけ
た後に又は、ｊ′５℃でコケ月の期間に亘って貯蔵した
後でも大部分の場合雷管鋭感性ケ保持するものである。

本発明にニジ完全に理解する１こめｅこ仄Ｖこ実施例奮
与える。実ｆＪ一例／，．．？及び２は本発明によらな
い比較例であゐ。実施例中の％は全て型針％でおる。

次の組成： 不肖酸アンモニウム　　　　　　　　κ７．　３　９（
硝酸ナトリウム　　　　　　　　　／４／．７％硝酸カ
ルシウム　　　　　　　　　り、２％水　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　７　３．０％乳化剤
　　　　　　　　　　　　　、、７％燃　科　　　　　
　　　　　　　　グ．ＪソＫＶＣエシ油中水型爆薬組原
物を製造する。

乳化剤は０．３％の重合体状乳化剤と０．７％のソルビ
タンセスキオレエートθ、７％の大豆レシチンとの配合
物エシなる。拙々の￥ｌ１製燃料及び粗製燃科？別個の
回分て用い、？１られる組成物を直径！５ｑ（７）のシ
ラスチック管状容器に充填する。薬包は製造し１こ時に
及び３３℃で２ケ月貯蔵した後に及（ｊ＋３！；℃〜−
７７℃の７０回の温度周期後に最低の伝煉薬による起爆
及び爆ゴウ速度について試験する。用いた種々の燃料を
以下の表■に示し、比較性能結果奮賢■に示す。

表　　　■ ξラフレックス（Ｐａｒａｆｌｅｘ＊）ＨＴ−２２ガル
フォイル（Ｇｕｌｆ　０ｉｌ）カナ？ＩＩ　Ｗ　ハラフ
ィンロウ／、２．３０　　　　　インターナショナルワ
ックス（Ｉｎｔｅｒｎａ目ｏｎａｌ　Ｗａｘｅｓ）＊ ７レキソワツクス（Ｆｌｅｘｏｗａｘ　）　Ｏグリコケ
ミカル（Ｇｌｙｃｏ　Ｃｂｅｍｉｃａ＋）γルチワノク
ス（Ｍｕ　Ｉ　ｔ　ｉｗａｘ）　ＩＩ　’ｌ　、！；　
　　　グリコケミカル粗製燃料 一ランクワックス（Ｓ　Ｉａｃｋｗａｘ）’Ｉ　２　ｒ
　　　インターナショナルワツク（ラックワックスｔｉ
、Ｊｏ　　　　　　インターナショナルワツク。

ζラックワックス４ｔ３／　　　　　インターナショナ
ルワック咎ロンアイブ（Ｐｅｔｒｏｆｉｂｅ＊）、２０
１　　　インターナショナルワツクξトロファイブ＊ハ
は　　　　　インターナショナルワツクぐンカー油（Ｉ
Ｊｕｎｋｃｒ　（Ｊｉｌ）　ＪＯガルフォイル（カナダ
）′スンアル）　　ｇ！；−１００ガルフォイル（カナ
ダ）ビ　登録間標 説明 Ｃノミラフイン油 精製パラフィンワックス Ｐｉ製微小ワックス 精製微小ワックス ス　中位ＭｑＩ点のパラフィンスラツクワックスス　粗
製の微小ワックス ス　ノξラフィンスラックワックス ス　低い流動点のワックスオイル ス　軟ロウと油との混合物 重質残留油 石油残査 ＊Ｔ’Ｌ−ｎと明示した雷管は０／１の起爆用組成物金
含有し、（ｎ−３）×０．０！ｆＰＥＴＮ／、３ンｎ〉
夕又は（ｎ　　／　＆　）　Ｘ　Ｏ−／　＋　（１’　
、ｊ　ｔ　Ｐ　Ｅ　ＴＮ　／　ｔ　＞ｎ　＞／を基剤父
系である。Ｅ、Ｓ、は０．０ざＶの起嵌用組放物と０．
７ざ１のＰＥＴＮと全含有する電気雷管金示す。Ｆは爆
ゴウ失敗？示す。全ての特性は３”℃で側駕する。

表■で示した結果ヶ検査すると、エマルジョン爆薬中の
連続相として粗製の即ち未精製の燃料？用いて、より精
製した又は純粋な燃料ケ用いる組成物と同様の有用性を
葺する組成物を提供することが証明きれる。ガス入シの
スラツクワックス組成物例えば（実施例コ）は精製ワッ
クス／ガラス微小球組ｒＮ、物（実施例（比）に）のそ
れと同性な初期〜ｒ、ｏ、Ｄ、？有し、ガス入シの精製
ワックス組成物（実施例（比）／及び、？）のそれＬシ
も高い初期Ｖ　、　（Ｊ　、　Ｄ　、全方する。ガス入
シ（実施例、２）又は微小球（実施例Ｓ）？有するスラ
ツクワックス組放物の貯Ｍ％性はイ／７彼ワックス組成
物（実す爪ｉｆｌ　、？及びに）ｆＤも侵扛ている。閉
じ込めた空隙（実施例５．７及びざ）又は封入されてな
い空隙（実施例、２）を用いる粗製燃料で処方した組成
物の、＋、、？Ｓ℃で２ケ月寸での間又は−７７℃〜＋
３３℃の隠匿周期７０回によっても彷管鋭感件の−ま・
＼である。

霜管鋭感件（実施例７〜／ｌ）である組成物はれｊ々の
粗製石油生成物を用いて形成することができしかもガス
１ヒ剤又は空隙含有物質の何れかにニジ処方することが
できる。粗製燃料含有Ｉｉ、１１成物の爆ゴウ速反は空
隙の種頷に応じて低い１１シ（実施例ど）から冒いイ直
（実ｈＩｌｉ例７）１でに変化する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　未精製の又は一部精製石油生成物？包含する炭質燃
   料連続相と酸ｆヒ剤填の水溶液よシなる不連続相とを含
   有してなる油中水型エマルジョンの爆薬組成物であって
   、前記の石油生成物は（ａ）成分分子が、２０〜ｇｏ個
   の炭素原子？有しこの分子のＳＯ％以下が同じ５個の炭
   素原子範囲内の炭素原子数ケ有し、 （１））石油生成物が石油ロウの形であるならば未′４
   ｉｌ製の又は一部精製石油生成物が少くとも７０東ｆ・
   ｔ′Ｘの流動油を含有し又は石油生成物が石油又はター
   ルの形であるならｆ４．１：少くとも１０２ａ１１ｔ％
   の蒸留残１１−１を含有することにｔＰｊ依を有する油
   中水型エマルジョンの無薬組成物。 ノ　未イｈ′製の又は一部ｔａ製石油生匠物はスラツク
   ワックス、エイ冬用ワックス／油分、残留燃料油、アス
   ファルト、バンカー油、接頭原油、石油タール、原石前
   、風化原石前、混合燃料油、ビチューメン及びこれらの
   混合物ニジなるｒＪモから選ばれる特許請求の範囲第１
   項記載（７）組ＦＪｙ、物。 ３、　炭質燃料相は全組放物の１０重旦％以下よシなる
   待ｒ７ｆ請求の範囲第７項記載の組成物。 弘　０．９〜／、４ｔ？　／　ｃｍ’の組成密反を与え
   る址の密度低下成分を含有する特許請求の範囲第１項記
   載の組成物。 ｊ　密度低下成分は粒状空隙含有固体物質、ｆヒ学的に
   発生した気泡及び連行した気泡又はこれらの混合物から
   選ばｎるＩＦ＃許請求の範囲第を項記載の組ｂｙ、ＩＩ
   勿。　　　　゛ ６　飽和脂肪酸及び脂肪酸塩、グリセロールステアレー
   ト、ポリエチレンオキシドのエステル、脂肪アミン及び
   エステル、ポリビニルアルフール、ソルビタンエステル
   、燐酸エステル、ポリエチレングリコールエステル、ア
   ルキル・芳香Ｍ　：ｌ”ルホン醒、アミド、トリエタノ
   ールアミンオレエート、アミンアセテート、イミダシリ
   ン、不飽和脂肪連鎖のオキサゾリン及びメルカゾタン金
   包含してなる単丹°体状乳ｆｔｓ　ｊｉ！Ｉと、アルキ
   ド、エチレンオキシド／ｆｏピレンオキシド共重合体及
   び疎水／親水ブロック共重合体、グリセロールとダイマ
   ー酸との反応生成物を包含してなる重合体状乳化剤とこ
   れらの混合物とよｐなる群から選んだ乳ｒヒ剤全含イイ
   してなる’Ｉ！ｊ訂請求の範囲第７項〜第、Ｓ−項の何
   れかに記載のＩｆｉ１１成物。 Ｚ（ｉｌ、！ｆｌｓ剤塩は硝酸アンモニウム、アルカリ
   又はアルカリ土類金に硝酸塩及び過塩素酸堰又はこれら
   の混合物全含有する特許請求の範囲第１項〜＠に項の何
   れかに記載の組成１（〕。 ざ、（ａ）　　／〜１０東Ｌ′％し％の未精製又は一部
   精製石油生ＩＮ、ｑジノと０１、り〜３重１ル％の乳化
   剤とを包含する連続相と、 （１））／＜ＩＪ〜２３重鼠％の水とＪｊ〜ざｊ皮蓋％
   の水溶性無機１汝化剤の塩との不運Ｕシイ目と、（ｃ）
   　　０．Ｌ？〜八ｌへ−ｖ／♂の組成密度？達成する針
   の密度低下成分と４包含してなる特！’ｆ　’ｇ’ｒ！
   求の範囲εい／、！ＬＪ〜ε１１；７項の何れかに記載
   の組成物。