JPS6054991A - 油中水型エマルシヨン爆薬組成物 - 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、特定の気泡保持剤を含有した油中水型エマル
ション爆薬組成物に関し、特に高性能でかつ高安全性に
改良した油中水型エマルション爆１・・薬組成物に関す
る。

１０年程前より、主として製造上及び取扱上の安全性の
観点から、含水爆薬の一種であるスラリー爆薬（水ゲル
爆薬）が使用されだした。

スラリー爆薬は、それまで使用されてきたダイ２、。

ナマイ）Ｋ較べ感度的に鈍感なために使用上、起１爆感
度保持の観点から従来のダイナマイトよシ多くの気泡を
含有させることが必要であった。

一方、数年前よシ含水爆薬であシながら、スラリー爆薬
とは異なった形態の爆薬、即ち無機酸化′酸塩の水溶液
を炭素質燃料の膜で包み込んだ油中水型エマルション爆
薬が上布され始めた。

前記、スラリー爆薬は爆発性能保持の観点から、鋭感剤
としてモノメチルアミンナイトレート、エチレングリコ
ールモノナイトレート、エタノール１（１アミンモノナ
イトレート、エチレンジアミンモノナイトレート及びア
ルミニウム粉等を必須成分としていたのに対し、油中水
型エマルション爆薬は、特にそのような鋭感剤を必要と
し々い。そのために油中水型エマルション爆薬において
は、スラリ１５−爆薬に比し、気泡の含有が増々重要に
なってきた。

気泡としては、通常、機械的（物理的〕に混入ないしは
吹き込んだ気泡、化学発泡剤による気泡。

微小中空球体等の気泡保持剤による気泡等が用い！・・
られているが、内１［２つの気泡は、爆薬の長期保存ｉ
中に脱泡するために起爆感度等が低下して不利であった
。

微小中空球体を含有［７た油中水型エマルション爆薬の
例としては、ガラス微小中空球体を用いたもの（米国ｌ
特許明細憎第４．，１・１．　ｉ　、　７　ｆ１７−号
、同第＋、］、ｌ、ｏ１６＋＝ｊ、同第４＋、１４９．
ｆ目７号及び同第４．２１６，０４０号）が、また樹脂
製微小中空球体を用いたもの（米国特許第８，７７８，
５７８号及び同第４．１１０，１８４号）が知られ、通
常平均粒径が８０１・・〜１２０μｍ程度のものが使用
されている。

しかしながら、この平均粒径の微小中空球体を用いたも
のは、これより平均粒径の小さな微小中空球体を用いた
ものに較べると爆速が小さく、また銃撃感度やカードギ
ャップ感度等の製造上の安１′・全件の指標である感度
が高いという欠点を有していた。

一万、平均粒径の小さなガラス微小中空球体を使用した
場合、嵩比重の低いもの（即ち、殻厚の比較的薄いもの
）は、劇死圧性に離点かあり、逆１．。

に嵩比重の高いもの（即ち、殻厚の比較的厚いもｌの〕
は、威力等に難点があった。

また平均粒径の小さな樹脂製微小中空球体を使用した場
合には、耐熱性に大きな難点があシ、そのために油中水
型エマルション爆薬の製造の際、・脱泡し爆発性能が低
下するという問題があった。

そこで、本発明者等は、従来の微小中空球体を使用した
ものの欠点を改良すべく鋭意研究した結果、特定の微小
中空球体を用いることによって、爆速、威力等の爆発性
能が向上し、耐熱性が高く、１・・かつ高安全性になる
ことの知見を得て本発明を完成した。

即ち、本発明は、硝酸アンモニウムを含む無機酸化酸塩
の水溶液からなる分散相、炭素質燃料からなる連続相、
乳化剤及び気泡保持剤からなる油１゜中水型エマルショ
ン爆薬において、気泡保持剤が火山灰を焼成してなる微
小中空球体であって嵩比重が０．０５〜０．１であり平
均粒径が】０〜１００μｍであることを特徴とする油中
水型エマルション爆薬組成物である。

本発明に用いられる無機酸化酸塩の水溶液は、硝酸アン
モニウムを主成分として必要に応じて他の無機酸化酸塩
を含有させてなるものである。ここで他の無機酸化酸塩
としては、例えば硝酸すトリウム、硝酸カルシウム等の
アルカリ金属又はアルカリ土類金属の硝１１２塩、塙累
酸す）　ＩＪウム等の塩素酸塩、過塩素酸ナトリウム、
過塩素酸アンモニウム等の過塩素酸塩等である。硝酸ア
ンモニウムの配合率は、一般に全体の４６〜９５係（重
量基準、以下同様〕であり、必要に応じて他の無機１酸
化酸塩を、硝酸アンモニウムを含む無機酸化酸塩全体の
４０多以下で含有させてもよい。

なお、無機酸化酸塩の水溶液に用いる水は、原則として
５〜２Ｉｓ％程度である。

本発明に用いられる炭素質燃料としては燃料油１及び／
又はワックス類であシ、燃料油としては、例えばパラフ
ィン系炭化水素、オレフィン系炭化水素、ナフテン系炭
化水素、芳香族系炭化水素。

軽油１重油、潤滑油及び流動パラフィン等であう、ワッ
クス類としては、例えば石油から誘導される。１゜マイ
クロクリスタリンワックス等、鉱物性ワツク１ス、動物
性ワックス及び昆虫ワックス等である。

これらの炭素質燃料は、１種又は２種以上の混合物とし
て用いる。炭素質燃料の配合率は一般に０．１〜１０チ
である。

本発明に用いられる乳化剤としては、従来から油中水型
エマルション爆薬に使用されている乳化剤のいずれもが
使用できる。例えば、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪
酸のモノ又はジグリセライド、ポリグリコールエーテル
、オキサゾリン誘導１０体、イミダシリン誘導体及び脂
肪酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩等であシ
、これらは１種もしくは２種以上の混合物として使用す
る。

これらの乳化剤の配合率は０．１〜１０％である。

本発明における特定の気泡保持剤とは、火山灰１・・を
焼成してなる微小中空球体であって、例えば、シラスバ
ルーン、シリカバルーンという名称で市販されているも
のであるが、その嵩比重が０．０５〜０．１であって、
かつ平均粒径が１０〜１００μｍのものである。

平均粒径が１００μｍを越えるどそれに伴って嵩゛比重
が０．１を越え、とれでは、爆速か低下し本発明の目的
を達成することが出来ない。また嵩比重が０．０５未満
でかつ平均粒径が１０μｍ未満のものは、その製造が非
常に困難であり、！＋１！！造ｔＥ来ても経済性の面で
不利である。

この特定の気泡保持剤の配合率は、一般に（）、１〜１
０チ程度であり、好ましくは０．５〜５％である。

本発明において、以−にの成分の他に、必要に応１・・
じモノメチルアミンナイトレ−１・及びアルミニウム粉
等の鋭感剤を添加することも出来る。

本発明の油中水型エマルション爆薬組成物は、例えば次
の方法により製造することが出来る。即ち、硝酸アンモ
ニウムを含む無機酸化酸塩を約７０１・〜１００℃で水
に溶解させて無機酸化酸塩の水浴液を得る。−万、炭素
實燃利と乳化剤とを約７０〜１００℃で溶融混合して混
合物を粁Ｉる。次に一定谷量の保温可能な容器内に前６
己混合物を入れ、次いで無機酸化酸塩の水浴液を徐々に
添加しなか・。

ら混合攪拌して約７０〜１００°Ｃの油中水型エマルシ
ョンを得る。次に、本発明において規定する特定の気泡
保持剤を前記油中水型エマルションに混合して油中水型
エマルション爆薬組成物を得る０次に本発明を実施例及
び比較例によって具体的゛に説明する。なお各例中の部
数及びチは全て重量基準である。

実施例］ 第１宍に示す配合組成の油中水型エマルション爆薬組成
物を下記のようにして製造した。

まず、硝酸アンモニウム７８．４４部及び硝酸ナトリウ
ム４，７８部を水１１．３４９に加えて加温することに
よシ溶解させ、９０℃の無機酸化酸塩の水溶液を得た。

−万、乳化剤であるンルビタンオレー）　１．．８８部
とパラフィン８．６６部とを加温して溶融ｌ′・させ９
０°Ｃの混合物を得た。

次に保温可能な容器内にまずこの混合物を入れ、次いで
無機酸化酸塩の水溶液を徐々に添加しながら、プロペラ
羽根式攪拌器を用いて、約１６０゜ｒｐｍで６分間、混
合攪拌して約９０°Ｃの油中水型！、・エマルションを
慴九。次に嵩比重が０．０７で平均”粒径が８８μｍの
シリカバルーン（釧路石炭軟部社製）　ｓ、Ｉｓ部を前
記油中水型エマルションに捏和機を用いて約８　（ｌ　
ｒｐｍで混合することにより、油中水型エマルション爆
薬組成物を得た。

この油中水型エマルション爆薬を試料として用いて以下
に示す試験を行ない、爆速、カードギャップ感度、銃撃
感度、水中元圧、威力及び劇熱性を評価した。

〔爆速の測定〕

外径２５　ｍｍ　、長さ２　］、　Ｏ朋の試ネ９］の一
端から］０朋の位置にグローブを挿入し、そのグローブ
から１００順離れた点にもう一つのグローブを挿入した
。次いで試料を２０“Ｃに調温した後、他端に６号電気
雷管を挿入して起爆させ、グローブ間の爆１・轟波の通
過時間をカウンターにより測定し、これを３回くり返し
て、その平均の爆速をめた。

〔カードギャップ感度試験〕

励爆薬を径がＢ□ｍｍ、長さが８０朋のペントライトと
し、受爆薬は内径８０朋、長さ５０朋の塩・・・ビ管に
試料を装填したものであシ、ギャップ材は１ポリメチル
メタクリレート（ＰＭＭＡ、）板を使用した。

カードギャップ感度は、ギャップ材が厚くて爆発するも
の程、弱い入射圧力で試料が爆発すると“・とになるか
ら、感度的に高いということになる。

従って、試料が爆発した時及び不爆の時のギャップ材の
厚みで相対的に評価される。

なお、使用したギャップ材の厚さは、５關づつ厚さを増
していく方法で行なった。

〔銃撃感度試験〕

内径４０韻、長さ５０朋の塩ビ管に試料を装填し、それ
に径】５朋、長さ１５朋の軟鋼製の平頭外を試験銃（２
０番銃〕によシ打出し、レーザ一方式の弾速測定装置に
よシ弾速を測定しながら、ｌ・平頭外による試料への衝
突で試料の爆否を評価した。

銃撃感度としては、遅い弾速で試料が爆発するもの程、
感度的に高いということになる。

〔水中元圧試験〕

励爆薬として５０．９のｉｌｌ榎ダイナマイトを使用し
、試料を受爆薬とした。そして励爆薬及び受爆薬を種々
の距離で離し水面下１ｍに沈め、甘ず励爆薬を起爆させ
、５００ｍ５ｅＯ後に受爆薬中の瞬・発６号雷管に通電
した。

励爆薬と受爆薬との距離が短かい程、受爆薬は励爆薬よ
シ強い圧力を受けることになり、その結果、受爆薬中の
気泡が潰れ起爆が困難となる。即ち元圧現象を呈する。

以上の方法により受爆薬の耐死圧性を評価した。

〔臼砲試験〕

試料ｌｏｇを錫箔に包み、臼砲内に装填し、６号工業雷
管にて起９Ａすせ、ＴＮ’［’の威力を１００として、
それと比較した。

なお第１表には８Ｍ値（チＴＮＴ）として示した。

〔耐熱性試験〕

試料を００℃の恒温槽に入れ、槽内での経過時間と試料
の比重との関係をめた。また起爆性　−１゜Ｃ】１　） （２０℃）について観察した。

以上のそれぞれの試験結果を第１表に示す。

第１表に示す嵩比重−及び平均粒径のシリカバルーン（
いずれも釧路石炭軟部社！！りをそれぞれ用゛・いた以
外は、実施例１に準じて油中水型エマルション爆薬組成
物を製造した。

この油中水型エマルション爆薬を試料として用い、実施
例１と同じ試験をそれぞれについて行なった。その結果
を第１表に示す。

第１表に示す各種微小中空球体をそれぞれ用いた以外は
、実施例１に準じて油中水型エマルション爆薬組成物を
製造した。

この油中水型エマルション爆薬を試料とし用い、１・・
実施例１と同じ試験をそれぞれについて行なった。

その結果を第１表に示す。

（１２） 第１表から明らかなように、ガラス微小中空球１体を用
いたもの（比較例１及び２）は、本発明（実施例１〜４
）に較ベカードギャップ感度、銃撃感度が高く、また制
死正性又は威力が小さい。

また樹脂製微小中空球体を用いたもの（比較例・８）は
、耐熱性が悪く、そのために起爆性が悪い。

さらに火山灰を焼成してなる微小中空球体であっても、
本発明において特定する嵩比重及び平均粒径外のものを
用いたもの（比較例Φ及び５）は、本発明に較ベカード
ギャップ感度、銃撃感度が高ｉ・・く、爆速も低い。

従って、本発明の油中水型エマルション爆薬組成物は、
従来のものく較べ爆発性能及び安全性の点で改良されて
いることは明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　硝酸アンモニウムを含む無機酸化酸塩の水溶液から
   なる分散相、炭素質燃料からなる連・続相、乳化剤及び
   気泡保持剤からなる油中水型エマルション爆薬において
   、気泡保持剤が火山灰を焼成してなる微小中空球体であ
   って、嵩比重が０．０５〜０．１であυ、平均粒径が１
   ０〜１００μｍであることを特徴とする油中水型１）・
   エマルション爆薬組成物。