JPH07500562A - 無毒性の起爆剤混合物 - 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】 無毒性の起爆剤混合物 本発明は一般にプライマーに関し、特に詳しくは、弾薬に使用するための鉛とバ リウムとを含まない起爆剤組成物に関する。

弾薬に用いるための、鉛を含まない、種々な起爆剤混合物が長年にわたって開示 されている。例えば、米国特許第４，６７５，０５９号に述へられた、出願人の 無毒性の非腐食性起爆剤混合物は、このような組成物のＩｆｆである。この起爆 剤組成物は周縁起爆式弾薬筒に特に適し、シノール又はＤＤＮＰとしても知られ るジアゾジニトロフェノール、二酸化マンガン、テトラゼン及びガラスを含む。

無毒性の起爆剤混合物の池の例はブノエルク（Ｂｊｅｒｋｅ）等に与えられた米 国特許第４，９６３，２０１号明細書である。この組成物は第１爆薬としてシノ ール又はカリウムンニトロヘンゾフロキサンを含み、第２爆薬としてテトラゼン を含み、酸化剤として硝酸エステル燃料と硝酸ストロンチウムを含む。

他の例は、バーゲル（Ｈａｇｅｌ）等に与えられた米国特許第４．３６３．６７ ９号と第４，５８１，０８２号明細書に開示されている。これらの特許では、起 爆薬はトリニトロレゾルシノールの塩又はトリニトロフェノールの塩、モノ−及 びジニトロジヒトロオキシジアゾヘンゼンの金属塩、及びアジ化水素酸の塩、並 びに例えばジアゾジニトロフェノール、ニトロホルムフェノールジアゾニウム、 テトラゼン又は四硫化窒素のような金属を含まない化合物でありうる。過酸化亜 鉛は唯一の又は主要なオキシダントとして用いられる。過酸化亜鉛は強力な酸化 剤である。しかし、これは不充分な酸化剤である。１分子にっき１酸素原子のみ が酸化反応に利用可能である。純粋な形で過酸化亜鉛を得ることも不可能である 。この結果はガス発生量（ｏｕｔｐｕｔ）の低下と、燃焼生成物中のスラグ含量 の高い冷炎（ｃｏｏｌ　ｆｌａｍｅ）である。

池の無毒性プライマー混合物かクランペン（Ｋｒａｍｐｅｎ）への米国特許第４ ，６０８．１０２号明細書に開示されている。この混合物はシノールと共に酸化 剤として酸化剤として二酸化マンガンを含む。二酸化マンガンは、二酸化亜鉛と 同様に、強力な酸化剤であるか、不充分てあり、バーゲル等における混合物と同 し欠点を有する。

これらの無毒性混合物はスチフニン酸鉛組成物よりも低感受性である。それ故、 このプライマーの金属部分の形態は確実な点火を保証するために細心に最適化さ れなければならない。このことは、プライマーアンビルか弾薬筒の一部であり、 起爆剤か厳しく制御された条件下において工場で取り付けられるノ＼−ダン（Ｂ ｅｒｄａｎ）プライマー系においてのみ矛盾な〈実施されることかできる。従っ て、これらの無毒性混合物はバーダン型プライマーに好ましく用いられる。ノ１ −ダンプライマーを用いる弾薬筒は、アンヒルか弾薬筒ケースの一体部分である のて、再装填可能ではない。また、プライマーケースか容易に取り出し可能では なく、使用後にプライマーキャヒテイ（ｐｒｉｍｅｒ　ｃａｖｉｔｙ）を充分に 清浄することかてきない。

一方で、ボクサー（Ｂｏｘｅｒ）型プライマーはプライマーカップ内にアンビル を含むため、プライマーカップの受容にケーシングヘット内の単純なキャビティ のみを必要とする。このキャビティは容易に清浄され、カップは適当な（ンチに よって容易に取り出される。従って、ボクサー型プライマーは再装填可能な弾薬 に用いられ、理解できるように、熱・シ１な競技射手によって好まれる。

従って、人体に無害であり、再装填可能な弾薬筒に現在広く用いられているボク サー型プライマーに使用可能である、敏感で、完全燃焼性（ｃｌｅａｎ　ｂｕｒ ｎｉｎｇ）の、効果的な起爆剤混合物かまた必要とされている。

意外にも、主としてシノールとホウ素とを含む組成物かボクサープライマー用の 無毒性組成物を提供することか発見された。プライマーの比出力（ｓｐｅｃｉｆ ｉｃＯｕｔｐｕｔ）を調整するために池の成分を加えることかできる。例えは、 ツノ−／Ｌ・、ホウ素、炭酸カルシウム及び硝酸エステル燃料、例えはホール　 ノくウダー（ＢａｌｌＰｏｗｄｅｒ）　（登録商標）推進薬のようなダブル／ペ ース推進薬かボクサー型プライマーへの使用に適した無毒性プライマー組成であ る。

さらに詳しくは、本発明の組成物は起爆薬としてノアシソニトロフェノール、第 ２爆薬（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ）としてテトラゼン、摩擦剤 （ａｂｒａｓｉｖｅ　ａｇｅｎｔ）及び燃料としてホウ素、酸化剤として炭酸カ ルシウム、第２燃す１として例えばＰＥＴＮのような硝酸エステル燃料、ニトロ ソセルロース又は黒色火薬（ｇｕｎｐｏｗｄｅｒ）を含む。

本発明の核心はシノールとホウ素との組合せである。ホウ素は２点において混合 物を増感させる。第一に、ホウ素は硫化アンチモン又はケイ化カルシウムよりも 硬質である、非常に硬質の摩擦剤である。第二に、ホウ素は強力な還元剤であり 、アルミニウム、硫化アンチモン又はケイ化カルシウム、現在用いられている他 の還元剤よりも強力である。ホウ素の強力な還元力は、亜鉛又はマンガンの二酸 化物又は過酸化物よりもむしろ、弱いかより効果的である酸化剤の使用を可能に する。

ホウ素の増感作用は非常に強力であるので、現在、硝酸ストロンチウムのような 公知の酸化剤の他に、例えは炭酸塩のような酸化剤か使用可能である。例えば炭 酸カル７ウム及び炭酸マグネンー・ムのような炭酸塩は通常、起爆剤組成物の酸 化剤と見なされない。炭酸カルシウムは水に不溶であり、完全に無毒性であるの で、選択すべき還元剤である。

本発明の混合物はテＩ・ラセンの存在か必須ではないほと敏感である。この混合 物は大抵の用途においてテトラゼンなしに充分に敏感であり、ホウ素の増感効果 はその粒度の選択によって大いに調節されることかできる。粒度か粗粒になれば なるほど、混合物は高感受性になる。例えば、約１２０メツツユのホウ素粒度で は、混合物はリムファイヤー（ｒｉｍｆｉｒｅ）弾薬（テトラゼンを含まなしり にすりガラス（ｇｒｏｕｎｄ　ｇｌａｓｓ）を必要とせずに使用できるほど敏感 である。さらに、この混合物は例えはアルミニウム、チタン、ケイ化カルシウム 又は硫化アンチモンのような他の燃料を必要としない（但し、これらの物質を他 の理由から含めることができる）。燃料としてホウ素を用いることの他の利点は 、ホウ素か高い発熱量（ｃａｌｏｒｉｆｉｃ　ｃｏｎｔｅｎｔ）を有することで ある。従って、火炎温度、ガス発生量、推進力及び熱粒子等に関して従来のスチ フニン酸鉛を主成分とする混合物に匹敵する混合物を製造することか可能である 。

本発明の混合物はボクサー型要素（ｃｏｍｐｏ口ｅｎｔ）に、変更を加えずに、 直接使用可能である。このことは、射手か火薬充填ケースを購入する必要なく、 この種のプライマーを弾薬に再装填することかできるので、特に重要である。最 後に、本発明の混合物は酸化カッし・・ジノ２．と酸化ホウ素とを含む無毒性製 品を形成ず６、、酸化ト丙素は水ノー結合１，２てホー：ノ醒　無菌（ごｉ＋＋ ｔｉｃ：ｅｐ！ｉｒ）鳳眼液う一形成Ｖる。、小火器プライマーに用いられる起 憎剤組成物（ｊ機械的、ノコツク又は衝撃１゛、列（２である範囲の感受性を白 さ？、；１ｆｔ１．ｒ＊ならない。この感、ｍ、６１は所定の重りを一定高さか ら供試プライマートの撃針上に落とす、二とによって測定さオ］る。感受性のｔ 測するために、５０通りのブごイマーの群が４割試験される１、ブライ′マーの 発・ツクせず、５０９６発火、完全発火しヘルの測定値を？するｔ、めに、肝を 異なる落−１；高さにおいで試験すて１．、、ＳＡＡＭｉ　＜７モール　ｙ−、 、−、ｉ−ス　丁ンド゛１ミコニーツン→゛・・　マー゛】フチ′ノヂトラース 　１ンたフイ千フ″用（Ｓｍａｌｌ　Ａｒ１ｎ５　ａｎｄ　Ａｎｎｃｎｉｉｔｉ ｏｎ）Ｊａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ）（１＞必夢条ｆ↑（ よ、小ｕ７じス［・ルゾニンｒ−１−−−（，７対し、て、■インーｆの高さ未 満７（、土？火１−２ず、１１インデー落−１高さを越１、（では完全発火であ る。

＋”７　インチェスターにお（するホク何−・型プライマーに対する現在の合格 要件は、１９４オンス球に、Ｅる８　１−インデーの完全発火落下高さである。

この試験は■［−業生、産基準試験である。本発明による混合物は、以下の実施 例によ−って実証されるよう（５１１丁の要イ１を充分に満たすものである。

実施例 約２０−３０：クロ゛／の粒度を有するシノール　４５重量％、約１００メノシ コの粒度をａするデトラ廿ン　５重量％、炭酸カルシウム（２７０メツンユの粒 度を打する試薬等級）５９６、ホウ稟粉本（３２５メノンユの粒度を有する試薬 等級）１５％及びＷＣ３５（ｌホール　パウダー（登録商標）推進薬２５％から 成る、ボクサー間プライマーに用いるための衝撃感受性起爆剤組成物を製造した 。少量の均質な自由流動性混合物を得るために乾式混合を用いｊ、−１生産規模 ゛Ｃは湿式混合か用いられると考えら第１る。テトうしフン、炭酸カルソＶリム 及びＷＣ３５０ｎＩ進薬を剋初に一緒に乾式混合した。次に、米国特Ｊ１第２， ４０８，０５９号明細書におけるＪＪ法に従って製造１．ｔ−シノールをこの乾 燥混合物に＋ＪＵえた。最後に、ホウ素を加え、水を導入して、湿った混合物を 製造した。湿った混合物の水分含量は約２２％てあ−）ｌこ。

次（二、この湿った混合物を多孔質プレー１司どＣふるい分けして、混合物のべ し・ン１−を形成しｌ、−０次に、これらのベレットをつ、１゛ノチ」〜スター ・（登録商標）＃１（）８ブフイ７−中に仲人し２、乾燥さＨ〜マ゛から、組み 立（゛か。ブうイマーの５００通りをＪ−述のように製造した。５（ｊ通りのプ ライマーを一ランダムに選択し、試験しで、−１記の感受付結果をｉ坪；／二　 ・１インチのｉλｔ′高さでは、プライマーのいずれも発火１．なかった。６イ ンチの落丁高さでは一全てのプライマーか発火した。、５イ゛レチの落下高＝４ −（：は、約８０９４のプライマーか発火した１、−ド記混合物も１述の、Ｊう に製造し、にれら（パ対し、て衝撃試験を実施した。

１　ツノ−１ｊ７．４５％、テトうｇ〕ノ　５％、炭酸カル、’、）Ｉ′ｌム　 １０％、ダブルベース准ｉ！　（ＷＣ３５０）及こｆポ＝ｔｉ１５％。

：３．　Ｘ、、２ノ一ル４７％、、＼ＶＣ３５０ポール　パウダー（登録商標） 推進薬２６％；ｊ曇・未　１６％及び炭酸カルノウｌ、　１１９６゜；（弓ノー ル４７％、ホウ素　１６％及びＷＣ３５０ボール　パウダー（登録ｌ＃ｆｉ）　 Ｎｊ、、通薬３７９６゜ この衝撃試験は、乾燥混合物約１〜２ｍｇをアンビル↓、に載せ、１．５ｋｇ重 りを８ｃｍ高さからアン１ラル上に落下させ、混合物サンプルか爆発するか否か を観察することを含むものであった。上記組成物の各々は容易に爆発して、感受 性の劣化の兆餞を示さなかった。

−Ｆ記第２例と第３例によって示されるようにホウ素を用いる場合には、爆薬増 感剤どしての戸トラゼンは不要である。Ｌ記第３混合物は増感性爆薬も別の酸化 剤も含まない。このような混合物は商業的プライマーの用途に対する優れた候補 であり、シノールを含むプライマー組成物に列ス゛るホウ素の寄与を明白に説明 する。

酸化剤として硝酸ストロンチウムを用いる、テトラゼンを含まない、さらに他の 例はジ２／−ル４５％、ダブルベース推進薬１５％、ホウ素ｌＯ％及び硝酸ス） ・ロンチウム２５％である。一般に、上記例において炭酸カルシウムの代わりに 硝酸ストロンチウムを用いた場合に、燃料及び摩擦性増感剤としてのホウ素の存 在のために感受性における同様な結果か得られた。従って、硝酸ス）・ロンチウ ムは約５％〜約５０％の範囲で酸化剤として使用可能である。

本発明による混合物はシノール２５％〜７５％、テトラゼン０〜２５％、ホウ素 ２９６〜３０％、金属炭酸塩Ｏ％〜３０％及び、例えばＰＥＴＮ、黒色火薬、ヘ キサ−トロマンニトール、硫化アンチモン、ケイ出カルシウム、又はニトロセル ロー人又は用途に依存して、他の１ｉｌＪ酸エステル燃料のような、補助燃料０ ％〜３０９４から成る。

本発明の組成物中のホウ素はイ１加的な利点を有する。ホウ素はその燃焼生成物 どして酸化ホウ素を形成する。酸化ホウ素は燃焼プロセス中にやはり製造される 水分と迅速に結合して、ホウ酸を形成する。ホウ酸は環境に対して無害カリ無毒 性である。さらに、ホウ酸は潤滑剤として作用することかてきる。従って、本発 明の組成物は自己潤滑性プライマー組成物であり、弾薬要素とノーレルとの摩耗 を阻止する傾向かある。

本発明の上記実施態様か例示にすぎないことを理解すべきである。あらゆる部分 での変更か当業者に思い浮かぶと考えられる。従って、本発明はここに開示され る実施帖様に限定されず、添イ・ｊする請求項の範囲と明確な要旨によって定義 されるように惠図される。

補正書の写しく翻訳文）提出書（曲法第１８４卸８　）平成６年５月２１

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．ジアゾジニトロフェノールとホウ素とを含むことを特徴とする無毒性プライ マー組成物。
2. ２．硝酸エステル燃料を含むことをさらに特徴とする請求項１記載の無毒性プラ イマー組成物。
3. ３．酸化剤として炭酸カルシウムを含むことをさらに特徴とする請求項２記載の 無毒性プライマー組成物。
4. ４．第２爆薬としてテトラゼンを含むことをさらに特徴とする請求項３記載の無 毒性プライマー組成物。
5. ５．前記ジアゾジニトロフエノールが約２５％〜約７５％の範囲内であり、前記 ホウ素が約２％〜約３０％の範囲内であり、前記炭酸カルシウムが約０％〜約３ ０％の範囲内であり、前記硝酸エステルが３０％以下の範囲内であることをさら に特徴とする請求項３記載の無毒性プライマー組成物。
6. ６．ジアゾジニトロフェノール、ホウ素、硝酸エステル燃料、及び酸化剤として の硝酸ストロンチウムを含むことを特徴とするプライマー組成物。
7. ７．テトラゼンを含むことをさらに特徴とする請求項７記載のプライマー組成物 。
8. ８．酸化剤が炭酸カルシウムであることをさらに特徴とする請求項２記載の鉛を 含まないプライマー組成物。
9. ９．前記ジアゾジニトロフェノールが約２５％〜約７５％の範囲内であり、前記 ホウ素が約２％〜約３０％の範囲内であり、前記硝酸エステル燃料が約０％〜約 ３０％の範囲内てあり、前記硝酸ストロンチウムが約５％〜約５０％の範囲内で あることをさらに特徴とする請求項７記載のプライマー組成物。