JPS6215515B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、鋭感剤として無機塩素酸塩を含有す
る経時安定性、低温起爆性及び爆発反応性に優れ
た油中水型（以下Ｗ／Ｏ型と称す）エマルシヨン
爆薬組成物に関するものである。 従来の含水爆薬、所謂水ゲル爆薬と称せられる
爆薬は、その成分を大別すると酸化剤、還元剤
（燃料）、架橋剤、鋭感剤及び気泡からなるもので
あつた。この爆薬の鋭感剤としては、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、アルミニウム粉等が用いられ、又、
酸化剤としては、含水爆薬の経時安定性を保証す
る必要から極めて安定な無機硝酸塩又は無機過塩
素酸塩又はこれらの併用であつた。その他の酸化
剤として無機塩素酸塩も用いられることが米国特
許第3282753号明細書、同第3715247号明細書及び
同第3985593号明細書に記載されている。しかし
無機塩素酸塩は、前記酸化剤に比し極めて安定性
が悪いため、含水爆薬中では短期間で分解する欠
点がある。そこで、前記明細書には、含水爆薬の
貯蔵中の安定性を向上させるために炭酸ナトリウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリ物質を加えるこ
とが望ましいと記載されている。しかしながら、
従来の含水爆薬において、アルカリ物質を加えPH
を調整することは、主たる酸化剤である硝酸アン
モニウム（以下、硝安と称す）の劣化と爆薬とし
ての形を成す架橋剤の架橋能力の阻害を招く結果
となる。 そこで、本発明者等は、種々検討した結果、含
水爆薬中での無機塩素酸塩の分解の原因の一つ
が、硝安水溶液中での結晶化にあると推察し、そ
れを防止するために長期間研究した結果、爆薬の
形態をＷ／Ｏ型エマルシヨンにすると、無機塩素
酸塩が溶解している分散相の液滴の大きさがごく
微小になるので無機塩素酸塩の結晶化が抑制さ
れ、したがつてその分解が防止され、かつ無機塩
素酸塩の作用により低温起爆性及び爆発反応性が
大巾に向上することを見い出し本発明を完成し
た。 すなわち、本発明は、(イ)硝酸アンモニウムを主
成分とする無機硝酸塩水溶液の分散相と、(ロ)油分
の連続相と、(ハ)乳化剤、及び(ニ)微小中空球体及
び／又は化学発泡剤とからなる油中水型エマルシ
ヨン爆薬組成物において、(ホ)無機塩素酸塩を含有
せしめてなることを特徴とする油中水型エマルシ
ヨン爆薬組成物である。 本発明において用いられる各成分の具体例は、
次のようなものである。 まず、無機硝酸塩水溶液の分散相は、硝安と水
又は硝安と他の無機硝酸塩、例えば硝酸ナトリウ
ム、硝酸カルシウム等と水とからなるものであ
る。 油分の連続相は、燃料油及び／又はワツクス類
からなるものであつて、燃料油としては炭化水
素、例えばパラフイン系炭化水素、オレフイン系
炭化水素、ナフテン系炭化水素、芳香族炭化水
素、飽和又は不飽和炭化水素、石油、ミネラルオ
イル、潤滑油、流動パラフイン等及び炭化水素誘
導体、例えばニトロ炭化水素等であり、ワツクス
類としては石油から誘導される未精製マイクロク
リスタリンワツクス、精製マイクロクリスタリン
ワツクス等、鉱物性ワツクスであるモンタンワツ
クス、オゾケライト等、動物性ワツクスである鯨
ロウ等及び昆虫ワツクスである密ロウ等である。
これらの油分は１種又は２種以上の混合物として
用いる。又これら油分の配合割合は、所望Ｗ／Ｏ
型エマルシヨン爆薬組成物の固さに応じて適宜決
めることができる。 乳化剤は、特に限定するものでなく、従来から
知られているＷ／Ｏ型エマルシヨンを形成するす
べての乳化剤を包含する。例えばソルビタン脂肪
酸エステル、即ちソルビタンモノラウレート、ソ
ルビタンモノオレエート、ソルビタンモノパルミ
テート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタ
ンセスキオレエート、ソルビタンジオレエート、
ソルビタントリオレエート等、脂肪酸のモノ又は
ジグリセライド、即ちステアリン酸モノグリセラ
イド等、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エ
ステル、即ちポリオキシエチレンソルビタンモノ
ラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノ
ステアレート等、オキサゾリン誘導体、イミダゾ
リン誘導体等であり、好ましくは、ソルビタン脂
肪酸エステル及びオキサゾリン誘導体である。 微小中空球体及び／又は化学発泡剤は、仮比重
調整剤として主に作用するものであるが、次のよ
うなものが使用できる。微小中空球体としては、
例えばガラス、頁岩、シラス、シリカ、火山岩、
ケイ酸ナトリウム、ホウ砂、真珠岩、黒曜石等か
ら得られる無機質系微小中空球体、ピツチ、石炭
等から得られる炭素質微小中空球体、フエノール
樹脂、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂、尿素
樹脂等から得られる合成樹脂系微小中空球体等で
あり、これらの微小中空球体は１種又は２種以上
の混合物として用いる。又化学発泡剤としては、
例えばアルカリ金属ホウ素水素化物や亜硝酸ナト
リウム等の無機系化学発泡剤、又はＮ・N′−ジ
ニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾジカル
ボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等の有
機系化学発泡剤等である。これらの化学発泡剤は
１種又は２種以上の混合物として用いる。 本発明に用いることのできる無機塩素酸塩は、
無機塩素酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金
属塩であり、例えば塩素酸ナトリウム、塩素酸カ
リウム、塩素酸バリウム、塩素酸ストロンチウム
等である。これらの無機塩素酸塩は１種又は２種
以上の混合物として用いる。 以上の各成分の配合割合は、Ｗ／Ｏ型エマルシ
ヨン爆薬としての酸素バランス、起爆性、威力、
薬質、製造性等を考慮して決めることができる。
通常、無機硝酸塩が70〜90％（重量基準、以下同
じ）、水が５〜20％、油分が２〜７％、乳化剤が
１〜５％、微小中空球体が10％以下及び／又は化
学発泡剤が２％以下の範囲であり、無機塩素酸塩
は２〜15％の範囲で配合される。無機塩素酸塩が
２％未満では、低温起爆性及び爆発反応性を大巾
に向上させることができないので好ましくなく、
又15％を超えると経時安定性を大巾に改良するこ
とができないので好ましくない。なお本発明にお
ける分散相の液滴の大きさは約３μ以下であり、
好ましくは１μ程度である。 次に、本発明のＷ／Ｏ型エマルシヨン爆薬組成
物は以下のような方法で製造することができる。 硝安を主成分とする無機硝酸塩及び無機塩素酸
塩を50〜120℃の条件下で水に溶解した酸化剤水
溶液と、油分及び乳化剤を50〜90℃の条件下で混
合した油分乳化剤相溶液とを、50〜120℃の条件
下で混合撹拌することによつてＷ／Ｏ型エマルシ
ヨン組成物とした後、微小中空球体及び／又は化
学発泡剤を混合して仮比重を調整することによつ
て、目的のＷ／Ｏ型エマルシヨン爆薬組成物を得
ることができる。 次に、本発明について実施例及び比較例によつ
て具体的に説明する。なお、実施例、比較例中の
部数及び％はすべて重量基準である。 実施例 １ 第１表に示す配合組成のＷ／Ｏ型エマルシヨン
爆薬組成物を下記のようにして製造した。 まず硝安763部（76.3％）及び塩素酸ナトリウ
ム44部（4.4％）を水124部（12.4％）に加えて90
℃に加温することにより溶解させて、酸化剤水溶
液を得た。一方、ソルビタンモノオレエート18部
（1.8％）とパラフイン36部（3.6％）との混合物
を加温して溶融させ約80℃の油分乳化剤相溶液を
得た。保温可能な容器内にまず前記の油分乳化剤
相溶液を入れ、次に前記の酸化剤水溶液を徐々に
添加しながら、通常使用されているペロペラ羽根
式撹拌器を用いて、約1600rpmで５分間混合撹拌
して約80℃のＷ／Ｏ型エマルシヨンを得た。次に
ガラス微小中空球体15部（1.5％）を前記のＷ／
Ｏ型エマルシヨンに縦型〓和機を用いて約30rpm
で混合することによりＷ／Ｏ型エマルシヨン爆薬
組成物を得た。このＷ／Ｏ型エマルシヨン爆薬組
成物は、直径25mm、長さ約180mmで薬量100ｇにな
るように成形し、ビスコース加工紙で包装した薬
包となし各性能試験に供した。性能試験として
は、試料薬包を温度50℃、相対湿度50％の恒温槽
に入れ所定の日数経過後、低温起爆性及びその時
の爆速の測定及び20℃における爆速の測定を行な
つた。なお低温起爆性及びその時の爆速の測定
は、前記恒温槽から試料薬包を取り出した後、試
料薬包に２つのプローブを挿入し、低温槽に入れ
て所定温度にした後、直ちにプローブをデジタル
カウンターに接続し、６号瞬発電気雷管により、
砂上でかつ開放状態で起爆させ爆速を測定した。
20℃における爆速の測定も前記恒温槽から試料薬
包を取り出した後、20℃の恒温槽に入れた以外は
前記と同様な方法で行なつた。なお同じ条件下で
仮比重の測定も行なつた。 これらの試験結果を第１表に示す。 実施例 ２〜５ 第１表に示す配合組成のＷ／Ｏ型エマルシヨン
爆薬組成物を実施例１に準じて製造した。 実施例２は、塩素酸ナトリウムの代りに塩素酸
カリウムを、パラフインの代りにミネラルオイル
を使用した組成物であり、実施例３は、塩素酸バ
リウムを使用し、かつソルビタンモノオレエート
の代りにオキサゾリンを使用した組成物であり、
実施例４及び５は、硝安に加えて硝酸ナトリウム
又は硝酸ナトリウムと硝酸カルシウムとを加えた
組成物である。 これらのＷ／Ｏ型エマルシヨン爆薬組成物を実
施例１に記載されている方法と同一方法にて、試
料薬包を作成し、同一の性能試験を行なつた。そ
の結果は、第１表に示す。 実施例 ６〜８ 第１表に示す配合組成のＷ／Ｏ型エマルシヨン
爆薬組成物を実施例１に準じて製造した。 実施例６は、仮比重調整剤であるガラス微小中
空球体の代りにシリカ微小中空球体を用いた組成
物であり、実施例７は、高価なガラス微小中空球
体の量を少くして比重を高めた組成物であり、実
施例８は、微小中空球体の代りに化学発泡剤を用
いて仮比重を調整した組成物である。 これらのＷ／Ｏ型エマルシヨン爆薬組成物を実
施例１に記載されている方法と同一方法にて、試
料薬包を作成し、同一の性能試験を行なつた。そ
の結果は、第１表に示す。 実施例 ９ 第１表に示すような、無機塩素酸塩の混合物を
用いた以外は実施例１に準じてＷ／Ｏ型エマルシ
ヨン爆薬組成物を製造した。 得たＷ／Ｏ型エマルシヨン爆薬組成物を実施例
１に記載されている方法と同一方法にて、試料薬
包を作成し、同一の性能試験を行なつた。その結
果は、第１表に示す。 比較例 １ 第２表に示す配合組成の含水爆薬（水ゲル爆
薬）組成物を下記のようにして製造した。 まず硝安655部（65.5％）及び塩素酸ナトリウ
ム100部（10.0％）を水100部（10.0％）に加えて
90℃に加温することにより溶解させて酸化剤水溶
液を得た。次にガム３部（0.3％）をエチレング
リコール50部（5.0％）とホルムアミド90部（9.0
％）との混合液に分散させた後、この混合物を前
記酸化剤溶液に加え分散させ、次いで亜硝酸ナト
リウム２部（0.2％）を加え、仮比重を調整する
ことにより含水爆薬組成物を得た。この含水爆薬
組成物は、直径25mm、長さ約180mmで薬量100ｇに
なるようにビニールチユーブに装填することによ
り薬包となし、実施例１と同一の性能試験を行な
おうとしたが、温度50℃、相対湿度50％の恒温槽
に入れる前に塩素酸ナトリウムの結晶が析出し、
かつ塩素ガスを発生しながら分解が始まつた。 比較例 ２〜６ 第２表に示すような無機塩素酸塩を含まない配
合組成のＷ／Ｏ型エマルシヨン爆薬組成物を実施
例１に準じてそれぞれ製造した。 これらのＷ／Ｏ型エマルシヨン爆薬組成物を実
施例１に記載されている方法と同一方法にて、試
料薬包をそれぞれ作成し、同一の性能試験をそれ
ぞれ行なつた。その結果は、第２表に示す。

【表】

【表】 以上の実施例及び比較例から明らかなように、
本発明のＷ／Ｏ型エマルシヨン爆薬組成物（実施
例１〜９）は、−５℃ないしは０℃で起爆可能
な、温度50℃、湿度50％の条件下における経時日
数が22日〜36日であるのに対し、比較例１の含水
爆薬は、前記条件下に晒す前に分解が始まるので
除外するとしても、無機塩素酸塩を含有しない従
来公知のＷ／Ｏ型エマルシヨン爆薬組成物（比較
例３〜５）は、−５℃で起爆せず、＋５℃でも起爆
可能な経時日数が８日〜10日と本発明のＷ／Ｏ型
エマルシヨン爆薬組成物の1/2〜1/4程度である。 又、同様に従来公知のＷ／Ｏ型エマルシヨン爆
薬組成物（比較例６）では、＋５℃でも起爆せず
＋10℃での起爆可能な前記条件下での経時日数が
わずか10日である。さらに同様に従来公知のＷ／
Ｏ型エマルシヨン爆薬組成物（比較例２）に至つ
ては、＋20℃でなければ起爆せず、かつ前記条件
下での経時日数がわずか６日にすぎない。 以上のことから、本発明のＷ／Ｏ型エマルシヨ
ン爆薬組成物は、経時安定性に優れ、かつ低温起
爆性及び爆発反応性に格段にすぐれていることが
明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (イ)硝酸アンモニウムを主成分とする無機硝酸
   塩水溶液の分散相と、(ロ)油分の連続相と、(ハ)乳化
   剤、及び(ニ)微小中空球体及び／又は化学発泡剤と
   からなる油中水型エマルシヨン爆薬組成物におい
   て、(ホ)アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属
   の塩素酸塩を含有せしめてなることを特徴とする
   油中水型エマルシヨン爆薬組成物。 ２ アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の
   塩素酸塩の含量が２〜15重量％である特許請求の
   範囲第１項に記載の油中水型エマルシヨン爆薬組
   成物。