JPH0829997B2 - ５−オキソ−３−ニトロ−１，２，４−トリアゾ−ルの使用方法およびこれを含む火工組成物 - Google Patents

５−オキソ−３−ニトロ−１，２，４−トリアゾ−ルの使用方法およびこれを含む火工組成物

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JPH0829997B2
JPH0829997B2 JP61149876A JP14987686A JPH0829997B2 JP H0829997 B2 JPH0829997 B2 JP H0829997B2 JP 61149876 A JP61149876 A JP 61149876A JP 14987686 A JP14987686 A JP 14987686A JP H0829997 B2 JPH0829997 B2 JP H0829997B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な爆薬および新規な火工組成物、特に新
規な爆発性組成物に関する。
二次爆薬および火工組成物、たとえば爆発性組成物、
火器用の粒状火薬（以下火薬ともいう）および推進剤
は、武器技術、および非軍事用分野、たとえば宇宙技
術、鉱山および採石、公共事業などで広く使用されてい
る。
多くの二次爆薬および爆発性組成物が知られている。
J.Quinchonの“Les poudres,propergols et explosifs"
Vol.1:“Les explosifs,Technique et Documentation"
（火薬、推進剤および爆薬、第１巻：爆薬、技術および
データ）1982によれば、たとえば次のように記載されて
いる。
「二次爆薬として、トリニトロトルエン（TNT）、ト
リニトロフェノール、トリニトロトリアミノベンゼン
（TATB）、ヘキサニトロスチルベン（HNS）、ペントラ
イト、ニトログリセリン、ヘキソゲン（RDX）、オクト
ゲン（HMX）、テトリル、ニトログアニジン（NGu）、ジ
ニトログリコールウレア、およびテトラニトログリコー
ルウレアがある。
爆発性組成物として、工業用爆薬、たとえば特にダイ
ナマイトおよび硝酸系爆薬、ならびに軍事用爆発性組成
物、たとえば特にヘキソワックス、オクトワックス、な
どのワックス−爆薬混合物、ヘキソライト、ペントライ
トなどのトライト基混合物、および可塑性バインダを含
む混合物、これは圧縮によって製造された圧縮爆薬と、
注型によって製造された配合爆薬とがある。」 また二次爆薬たとえばHMX、RDX、NGuは、火器用の火
薬または推進剤における酸化剤装薬として使用すること
が知られている。
特に、限定するものではないが、次のものを挙げるこ
とができる。
火器用の三重基火薬、ニトロセルロース−ニトログリ
セリン−ニトログァニジンまたはヘキソゲン。
不活性バインダを配合した火器用の火薬、これは有機
バインダたとえばポリウレタンと、酸化剤装薬として使
用する二次爆薬たとえばヘキソゲンとを配合する。
ガス発生推進剤の場合はオクトゲンまたは硝酸アンモ
ニウムを充填した配合推進剤。
爆薬技術において、公知のように、用途によっては導
爆速度および密度が大きい二次爆薬を使用することが必
要である。
これらの条件に適合して現在使用される二次爆薬のお
もなものは、オクトゲンまたはHMXとして知られている
シクロテトラメチレンテトラニトロアミン、ヘキソゲン
またはRDXとして知られているシクロトリメチレントリ
ニトロアミンがある。
これらの製品の主要な爆発特性をトライトと比較して
第１表に示す。
導爆速度は密度によって変化するので、表には密度を
対応して記載する。
爆薬の感度すなわち過敏性は、特に商品によって変化
するので、ヘキソゲンの場合にはＢおよびCHの２つの場
合について記載した。
衝撃および摩擦に対する感度は、H.D.MalloryのThe d
evelopment of impact sensitivity tests at the Expl
osive Research Laboratory,Bruceton,Pennsylvania du
ring the years1941〜1945,US Naval Ordnance Lab.;Wh
ite Oak,Maryland,1956,report4236に記載されている方
法によって、Julius Peters装置によって測定した。
試験装置の最大エネルギーに達したときに、このエネ
ルギーにおける試験中の導爆百分率を示す。
トライトと比較すると、オクトゲンおよびヘキソゲン
のおもな利点は、密度および導爆速度が著しく大きいこ
とである。しかしこれらの配合物の欠点として、トライ
トよりも衝撃および摩擦に対する過敏性が著しく高いの
で、使用上に困難および制約を受ける。
二次爆薬を軍需用装薬に使用するには、適当な組成物
とする必要がある。二次基爆薬を直接使用することは次
第に少なくなっている。使用上の制約および操作の要求
に一層適した、多様な爆発性組成物として製造されてい
る。
特定の組成物の過敏性に留意して、過敏性の低い爆発
性組成物を開発して、この組成物の装填および取扱いを
一層容易にすることが求められてきた。
この目的のために、たとえば可塑性であって、不活
性、または溶融トライトのような活性のバインダを、こ
の組成物に導入することが行なわれた。しかし、たとえ
ば弾丸の衝突などの衝撃を受けると、この組成物はまだ
過敏性が高すぎるので、低過敏性のバインダで被覆する
ことに加えて、二次爆薬自身について解決することが研
究された。
この目的のために、たとえば爆発性組成物においてHM
XまたはRDXの代りに一部分をTATBで置換えて使用するこ
とが知られている。
TATBおよびトライトは外部からの衝撃、たとえば衝
突、摩擦または温度上昇に対して過敏性が低いので、組
成物の過敏性を低下させることができるが、その代りに
爆発性能も低下する。
予期しなったことであるが、出願人の会社は通常オキ
シニトロトリアゾールと呼ばれる５−オキソ−３−ニト
ロ−1,2,4−トリアゾールが、オクトゲンまたはヘキソ
ゲンの代りに、二次爆薬として使用することができ、し
かも、トライトと同様に過敏性が低いことを見出した。
この有利な特性は次のとおりである。
密度（ρ）＝1.91g/cm3 導爆速度＝7,770m/s（ρ＝1.71g/cm3） 衝撃感度＝22J 摩擦感度＝７％（353N） ρ＝1.91g/cm3での計算による導爆速度は8,590m/sで
ある。
なお第１表のデータを得たときと同一の方法によっ
た。
オキシニトロトリアゾールはヘキソゲンに近似した爆
発性能を有し、密度が高く、かつヘキソゲンまたはオク
トゲンの過敏性（第１表参照）を有しないという多くの
利点を示す。
ヘキソゲンの代りに一部または全部をオキシニトロト
リアゾールで置換えることによって、爆発性組成物の過
敏性を低下させ、しかも同一の爆発性能を保持する。オ
クトゲンの代りに一部をオキシニトロトリアゾールで置
換えることによって、オクトゲン単独を含む装薬によっ
ては得られない使用者の要求に適合するように、爆発性
組成物の過敏性を低下させて、しかも満足な爆発性能を
保持する。
これらの予期しない結果は、爆発性組成物の分野にお
いて相当な技術的進歩をもたらすことができる。
またオキシニトロトリアゾールは、火器用の火薬とし
て通常使用される爆薬たとえば三重基火薬および配合火
薬または配合推進剤の代りに、酸化剤装薬として使用で
きることを見出した。
現在使用されている火薬と比較して、火器用の火薬に
オキシニトロトリアゾールを使用することは、予期に反
して火炎温度を低下させ、従って火器の内腔の侵食を減
少させる。これは実施の上で重要性が大きい。
さらにガス発生配合推進剤において硝酸アンモニウム
の代りにオキシニトロトリアゾールで置換えることは多
くの利点があり、その最大なものはオキシニトロトリア
ゾールが硝酸アンモニウムより著しく吸湿性が少ないこ
とである。
従って本発明の主題は、５−オキソ−３−ニトロ−1,
2,4−トリアゾールを二次爆薬として使用することであ
る。他の主題は、５−オキソ−３−ニトロ−1,2,4−ト
リアゾールを含むことを特徴とする新規な火工組成物、
特に新規な爆発性組成物を提供することである。火器用
の新規な火薬および新規な推進剤も、これらの新規な火
工組成物に含むことができる。
次式で表わされる５−オキソ−３−ニトロ−1,2,4−
トリアゾール は一般にオキシニトロトリアゾールとして知られ、また
オキソニトロトリアゾールもしくはニトロトリアゾロン
とも呼ばれる。
オキシニトロトリアゾールは、たとえば２つの広く使
用される原料、すなわち塩酸セミカルバジドと、ぎ酸と
から２段階で生成することができる。
この反応は次のとおりである。
第１段階において、塩酸セミカルバジドと、ぎ酸とを
水性媒質中で85〜90℃において数時間反応させ、通常オ
キシトリアゾールと呼ばれる５−オキソ−1,2,4−トリ
アゾールを生成した後に、収率約80％で分離する。
第２段階はこうして得たオキシトリアゾールを、たと
えば98％硝酸を使用して常温で数時間反応させて硝化す
る。オキシニトロトリアゾールは、当業者に周知の常法
によって混合物から分離し、２つの工程を通しての収率
は約65％である。
オキシニトロトリアゾールは、導爆速度がヘキソゲン
に近似しており、衝撃および摩擦に対する感度はオクト
ゲンおよびヘキソゲンより著しく低くて、その過敏性は
トライトと同様である。
またオキシニトロトリアゾールは、二次爆薬として使
用できる他の利点を有し、特に次の点において好まし
い。
約270℃で溶融することなく分解する。分解は268〜28
6℃で、279℃で最大であることが多くの分析によって観
察された。この温度は、たとえばヘキソゲンの分解温度
の160〜200℃と比較して高い。
密度も高くてρ＝1.91g/cm3。
真空下の安定性も有利であり、真空下で製品を所定温
度に加熱して、発生するガスの体積を時間の関数として
測定した。
100℃、193時間で1.4cm3/g 130℃、193時間で1.5cm3/g 150℃、193時間で1.7cm3/g 生成熱ΔHfは−828J/g、または−107.7kJ/モルであ
る。
これは可塑性バインダ、火薬および配合推進剤を含む
爆薬用の通常のバインダと酸素とに、特にほぼ等しい。
結晶化試験は、特に水中で緩かに攪拌したときは、平
均粒径が約100〜150μｍであって、ほとんど球形の均一
な結晶を得、水中で攪拌して０℃まで計画的に冷却した
ときは、調合用として十分に使用できる大きさの結晶を
得た。
オキシニトロトリアゾールは、純粋な製品の形で二次
爆薬として使用できる他、火工組成物および特に爆発性
組成物として使用することができる。
また実際に溶解しない配合物と混合し、たとえば溶融
トライトとともに溶融状態で装入することができる二次
爆薬として使用することができる。
さらにワックス、またはさらに一般的に圧縮装薬とす
ることができ、可塑性材料と混合する二次爆薬として使
用することができる。
なお火器用の火薬、特に三重基火薬および配合火薬、
または配合推進剤の酸化剤装薬として使用することもで
きる。
本発明の新規な爆発性組成物は、５−オキソ−３−ニ
トロ−1,2,4−トリアゾールを含むことを特徴とする。
当業者に周知の常法によって、通常使用される二次爆薬
の代りに一部または全部をオキシニトロトリアゾールで
置換えて得ることができる。
第１の好ましい実施態様によれば、爆発性組成物は圧
縮によって導入される可塑性バインダを含む爆発性組成
物である。このような組成物は、圧縮によって導入され
る可塑性バインダを含む爆発性組成物を得る、当業者に
周知の常法によって製造することができる。たとえばフ
ランス特許第1,602,614号、および同第1,469,198号に記
載された方法を使用することができる。基物質は爆薬結
晶が可塑性材料で被覆された粒子からなる。オキソニト
ロトリアゾールは水溶性であるが、多くの場合、これら
の粒子は乾式被覆法によって製造される。次に熱可塑性
バインダの場合は、成形粉末を再び加熱した後に108Pa
の高圧で圧縮し、熱硬化性バインダ、たとえばポリエス
テルバインダの場合は、常温において、約108Paの高圧
で圧縮する。
この好ましい第１の実施態様の爆発性組成物には、５
−オキソ−３−ニトロ−1,2,4−トリアゾールの他に二
次爆薬を含まないものと、これとは異なって、５−オキ
ソ−３−ニトロ−1,2,4−トリアゾールの他に少なくと
も１つの二次爆薬、たとえばHMX、RDX、TATB、HNSまた
はRETNを含むものとがある。後者のうちでは、オクトゲ
ンまたはヘキソゲンを少なくとも１つの二次爆薬として
含むものが好ましい。
本発明によって圧縮によって導入する可塑性バインダ
を含む爆発性組成物は、可塑性バインダがポリウレタン
またはホリウレタンであるものが好ましい。可塑性バイ
ンダを含む爆発性組成物に通常使用される、圧縮によっ
て導入される他のバインダも適当であることは明らかで
あろう。たとえばブタジエン／スチレン共重合体を基と
するバインダを挙げることができる。
第２の好ましい実施態様は、注型によって導入される
可塑性バインダを含む、爆発性組成物である。このよう
な組成物は注型によって導入される爆発性組成物を得る
当業者に周知の常法によって製造することができる。こ
の方法はたとえばフランス特許第2,124,038号、同第2,2
25,979号および同第2,086,881号に記載されている。
一般に注型によって導入される可塑性バインダを含む
爆発性組成物を製造するには、まず二次爆薬と重合性液
状樹脂とを混合し、次にこのペーストを鋳型に入れて成
形する。次にペーストを重合させる。架橋剤、触媒およ
び湿潤剤を適宜選択し、調節することによって、特性の
異なる成形爆発性組成物を得ることができる。
第２の好ましい実施態様の爆発性組成物には、５−オ
キソ−３−ニトロ−1,2,4−トリアゾールの他に二次爆
発物を含まないものと、これとは異なって、５−オキソ
−３−ニトロ−1,2,4−トリアゾールの他に少なくとも
１つの二次爆薬、好ましくは、オクトゲンまたはヘキソ
ゲンを含むものとがある。
本発明によって注型によって導入される可塑性バイン
ダを含む爆発性組成物は、可塑性バインダがポリウレタ
ンバインダであり、爆発性組成物中のバインダ含量が12
〜20重量％であるものが好ましい。可塑性バインダを有
する爆発性組成物で使用される、注型によって導入され
る他のバインダも適当であることは明らかであろう。シ
リコーンバインダおよびポリエステルバインダを挙げる
ことができ、たとえばエポキシドをカルボキシテレキリ
ックポリブタジエン（CTPB）と反応させて得られるもの
が特に好ましい。
本発明の第３の好ましい実施態様の爆発性組成物はト
ライト基混合物である。注型によって導入されるこれら
の混合物は、現在ヘキソライト、ペントライトまたはオ
クトライトとして知られるトライト基混合物を得る常法
によって、通常トライト、たとえばヘキソゲン、ペント
ライト、またはオクトゲンと組合せる二次爆薬の代りに
一部または全部をオキシニトロトリアゾールで置換える
ことによって製造する。
この混合物は80℃より高い温度では、オキシニトロト
リアゾール粒子が溶融トライトに懸濁している。この混
合物はたとえばオキシニトロトリアゾールを溶融トライ
トと直接混合して得ることができる。
この混合物中のオキシニトロトリアゾールの含量は50
〜90重量％が好ましい。
本発明による火器用の新規な火薬は、５−オキソ−３
−ニトロ−1,2,4−トリアゾールを含むことを特徴とす
る。これは、当業者に周知の常法によって、火薬の酸化
剤装薬として通常使用される二次爆薬の代りに、一部ま
たは全部を５−オキソ−３−ニトロ−1,2,4−トリアゾ
ールで置換えることによって得られる。
第１の好ましい実施態様の火器用火薬は、ニトロセル
ロース、ニトログリセリンおよびオキシニトロトリアゾ
ールを３つの基とする三重基火薬である。ニトロセルロ
ースおよびニトログリセリンの含量は、たとえばニトロ
セルロース／ニトログリセリン／ニトログアニジンの三
重基火薬のようにニトロセルロースおよびニトログリセ
リンを含む三重基火薬に通常行なわれる含量であり、オ
キシニトロトリアゾールの含量は通常ニトログアニジン
として存在する量に近い量である。
たとえば、次の三重基火薬を挙げることができる。
ニトロセルロース20％、ニトログリセリン20％、オキシ
ニトロトリアゾール60％。
ニトロセルロース22％、ニトログリセリン28％、オキシ
ニトロトリアゾール50％。
ニトロセルロース30％、ニトログリセリン30％、オキシ
ニトロトリアゾール40％。
これらの三重基火薬は、通常使用される添加物たとえ
ば特に２−ニトロジフェニルアミンのような安定剤、可
塑剤および引火性低下剤を含むことができる。またこれ
らの三重基火薬はたとえば溶剤を基とする三重基火薬の
通常の製法によって得ることができる。
火器用火薬の第２の好ましい実施態様は、不活性結合
剤を含む配合火薬である。これは主として、酸化剤装薬
として使用する１つ以上の爆発性物質と、合成樹脂とか
らなる。
この好ましい実施態様の火器用火薬には、５−オキソ
−３−ニトロ−1,2,4−トリアゾールの他に二次爆薬を
含まないものと、これとは異なって、５−オキソ−３−
ニトロ−1,2,4−トリアゾールの他に少なくとも１つの
二次爆薬、好ましくはヘキソゲン、オクトゲンまたはペ
ントライトを含むものとがある。
この好ましい実施態様の火器用火薬において、オキシ
ニトロトリアゾールと組合せることができる他の酸化剤
装薬の例としては、限定するものではないが、硝酸トリ
アミノグアニジン、硝酸アンモニウムおよびアルカリも
しくはアルカリ土類金属の硝酸塩を挙げることができ
る。
不活性バインダはポリウレタンバインダが好ましい
が、たとえば、限定するものではないが、ポリエステル
バインダがある。ポリウレタンバインダは、ヒドロキシ
ポリブタジエンをジイソシアネートと反応させて得たも
のが好ましい。
バインダの含量は約20重量％が好ましい。本発明によ
る配合火薬は、また当業者に周知の通常の添加剤、たと
えば特に、可塑剤、酸化性低下剤、引火性低下剤および
侵食性低下剤を含むことができる。
本発明による不活性バインダを含む火器用火薬は、こ
の型の火薬を得る常法、特に極めて広く使用されて、注
型によって導入される可塑性バインダを含む爆発性組成
物の製造に以前から記載されてきた「凝集」法を使用し
て、得ることができる。
本発明による新規の推進剤は、５−オキソ−３−ニト
ロ−1,2,4−トリアゾールを含むことを特徴とする。こ
の推進剤は、当業者に周知の常法によって、推進剤中の
酸化剤装薬として通常使用される爆発性物質の代りに、
一部または全部を５−オキソ−３−ニトロ−1,2,4−ト
リアゾールで置換えて得る。配合推進剤を得る常法、特
に極めて広く使用され、以前から記載されてきた「注
型」法として知られる「凝集」法を使用してこの推進剤
を得ることができる。
また当業者に周知の添加剤、たとえば、特に、バイン
ダ／装薬の接着促進剤、酸化防止剤および触媒などを含
むことができる。
本発明の配合推進剤の第１の好ましい実施態様は、通
常これに配合する硝酸アンモニウムの代りに、一部また
は全部をオキシニトロトリアゾールで置換えたガス発生
推進剤である。
本発明のガス発生配合推進剤の例として、オキシニト
ロトリアゾールを充填したポリウレタンバインダからな
るものを挙げることができる。例えばバインダの含量は
約20％、オキシニトロトリアゾールの含量は約80％とす
る。
本発明の配合推進剤の第２の好ましい実施態様は、オ
キシニトロトリアゾールの他に少なくとも１つの二次爆
薬としてヘキソゲンまたはオクトゲンを含み、バインダ
はポリウレタンが好ましい。
例えばバインダの含量は約20％、他の充填剤の合計が
約80％とする。
次の例は、限定するものではないが、本発明を例示し
てその多くの利点を実証するものである。
例１ オキシニトロトリアゾールの合成 オキシトリアゾールの合成（５−オキソ−1,2,4−トリ
アゾール） 85％ぎ酸115mlを、攪拌機、凝縮器、温度計および加
熱装置を備えた500ml反応器に入れ、酸を攪拌し、70〜7
5℃に加熱した。塩酸セミカルバジド111.5gを少量ずつ
加えた。塩酸の追出しに留意する必要がある。添加が終
了した後に反応混合物を85〜90℃で６〜８時間加熱し
た。冷却後、混合物を蒸発乾涸させた。生成物を水200m
lに溶解し、再び蒸発乾涸した。この操作を１回反復し
た後に、生成物を90℃の水140mlに溶解した。10℃に冷
却後、生成物を過し、氷水で洗浄した。オキシトリア
ゾールの収率は80％、このオキシトリアゾールは赤外分
布およびＣ−13核磁気共鳴によって同定した。融点は23
4℃、元素分析の結果は次のとおりであった。
理論値（％） 実験値（％） Ｃ 28.24 27.96〜27.76 Ｈ 3.55 3.33〜3.18 Ｎ 49.4 48.67〜49.11 オキシニトロソトリアゾール（５−オキソ−３−ニト
ロ−1,3,4−トリアゾール）の合成 オキシトリアゾール170gを98％硝酸750mlに加え、こ
のとき温度は５〜10℃に保った。次に常温で３時間攪拌
した。この硝酸溶液を氷水600mlに徐々に加え、約12時
間静置した。過、排水および乾燥の後に、白色固体の
オキシニトロトリアゾール208gを得た。これは赤外分
析、核磁気共鳴および質量分析によって同定した。２つ
の工程の全収率は64％。
例２ オキシニトロトリアゾール雷管の製造 オキシニトロトリアゾールを充填した銅シース雷管は
通常の雷管の製法によって行なった。次の特性を示し
た。
外径 4mm 装填密度 1.69 導爆速度 7,400m/s 例３ 第２のオキシニトロトリアゾール雷管の製造 例２と同一の方法で行ない、次の特性を示した。
外径 4mm 装填密度 1.71 導爆速度 7,700m/s 例４ 可塑性バインダを圧縮導入した爆発性組成物 この組成物は3M社の商品名KelF800として市販される
ふっ素系のバインダ７重量％と、装薬93重量％とからな
り、装薬は重量比50:50のオキシニトロトリアゾールお
よびオクトゲンであった。この組成物の製造には、バイ
ンダをエチルアセテート溶液として固形装薬を入れた攪
拌装置に入れ、減圧下で攪拌して溶剤を除去し、真空乾
燥して粒状とし、次に110℃で1.5×108Paに加圧して圧
縮した。
この組成物の爆発特性は第２表に示す。比較のために
同一のKelF800バインダ７重量％および装薬93重量％を
含む公知の２つの組成物も示す。１つはTATBおよびオク
トゲンの重量比60:40の混合物であり、他の１つはオク
トゲン単独である。明かなように、オキシニトロトリア
ゾール含有組成物は衝撃および摩擦感度がTATB含有組成
物より低く、導爆速度は大きく、導爆波による起爆性は
まったく満足すべきものであった。
オクトゲンを単独に充填した組成物と比べて、オキシ
ニトロトリアゾール含有組成物は衝撃および摩擦感度が
著しく低く、しかも導爆速度の減少は僅かであった。
衝撃および摩擦感度は上記の方法によって測定し、導
爆波による起爆性は次の装置によって測定した。
１つの起爆管：常法によって充填した直径5mm、長さ50m
mの鉛被覆ヘキソゲンコード、市販のNo.8の導爆薬を共
軸的に入れた。
１つの障壁：厚み0.19mmのセルロースアセテートディス
クの重ね。
１つの試片：試験すべき組成物を圧縮成形した直径5m
m、高さ15mmの円柱。
１つのターゲット：厚み3mmのAU4Gアルミニウム。
すべての部材を内径5mmの可塑性管の内腔に取付け
た。
公知のBruceton法を使用し、30回の試験で50％が起爆
する障壁する障壁の厚みを測定した。
例５〜11 可塑性バインダを圧縮導入した他の爆発性組
成物 例５は、装薬をオキシニトロトリアゾール単独とした
ことの他の例４と同様の組成物を製造した。
例６および７は、バインダをGoodrich社の商品名Esta
neとして市販されるポリウレタンとした。
例８および９は、バインダをポリアミド（ナイロン）
とした。
例10および11は、バインダをRhne−Poulene社の商
品名Rhodo HV2として市販されるポリビニルアセテート
とした。
例５〜10の組成物は装薬としてオクトゲンおよびオキ
シニトロトリアゾールの混合物を含み、例４と同一方法
で製造した。
例５の組成物の爆発性能は第３表に示し、比較のため
に、公知の組成物として１つはオクトゲン、他はTATBを
充填したものを示す。
オキシニトロトリアゾール含有組成物およびTATB含有
組成物は、オクトゲンと比較して衝撃および摩擦感度お
よび衝撃波による起爆性が極めてすぐれていた。
例６〜11の組成物についてバインダの重量％、装薬の
相対的重量比および爆発性能を第４表に示す。すべての
組成物は導爆速度が8,000m/sより大きいにも拘らず、過
敏性は極めて低かった。
例12および13 可塑性バインダを注型によって導入した
爆発性組成物 これらの組成物は、Isel社の商品名T1271として市販
されるヒドロキシポリエステルをイソホロンジイソシア
ネート（IPDI）と反応させて得たポリウレタンバインダ
19.4重量％と、装薬80.6％とからなり、装薬は、オキシ
ニトロトリアゾールとオクトゲンとの混合物で、例12で
は44:56、例13では58:42の混合比であった。これらの組
成物の製造は、ヒドロキシポリエステル、装薬およびイ
ソシアネートを減圧下で攪拌しながら順次導入した。得
たペーストは鋳型に注入し、49℃で８日間重合硬化させ
た。
これらの組成物の爆発性能は第５表に示す。なお比較
のために、同一バインダ19.4重量％および装薬80.6重量
％を含む２つの公知の組成物として、装薬は１つがTATB
およびオクトゲンの重量比44:56の混合物、他はオクト
ゲン単独であった。
これらの組成物の機械的性質は同様であった。
組成物の導爆速度は、オキシニトロトリアゾールはTA
TBと同様であって、オクトゲン単独充填組成物より僅か
に劣った。
衝撃波感度（IAD）は、オクトゲンの一部をTATBまた
はオキシニトロトリアゾールで置換えることによって定
価した。しかし、予想に反して、この低下はTATBよりオ
キシニトロトリアゾールが著しく大きかった。
同様に、起爆性すなわち適当であればプラスチック中
継材を含むBriska導爆剤に対する感度は、オクトゲンの
一部をTATBまたはオキシニトロトリアゾールと置換える
ことによって低下した。
これらの結果は、オキシニトロトリアゾールが、すべ
ての応用においてTATBに置換える二次爆薬とすることが
きることを示す。
例14 三重基火薬 溶剤をベースとする方法によって、次の組成の三重基
火薬を調製した。
ニトロセルロース 28％ ニトログリセリン 30％ オキシニトロトリアゾール 40％ ２−ニトロジフェニルアミン（安定剤） ２％ 使用した混合溶剤はアセトンとエタノールの重量比5
0:50の溶液で、湿潤率は乾燥ニトロセルロースにもとづ
き70％であった。
20℃で２時間混合した後に、外径Ｄ＝3mm、スピンド
ル径ｄ＝0.6mmの管状ダイからペーストを押出し、次に
常温で24時間排液し、50℃で24時間乾燥させた。
得られた単管状の三重基火薬は特殊な過敏性を示さ
ず、摩擦感度は309N、電気スパークによる起爆は726mJ
より大きく、閉環境における容量放電による起爆は15.6
Jより大きかった。
物理化学的性質は次のとおりである。
水 0.047％ エタノール ＜0.05％ アセトン ＜0.05％ ガスピクノメータによる実際の密度 1.640g/cm3 （理論値 1.718g/cm3） 製品火薬の寸法は次のとおりである。
長さ（Ｌ） 3.87mm 外径（Ｄ） 3.31mm 孔径（ｄ） 0.56mm 厚み（ウェブ） 1.38mm 装入密度を0.12、0.15、0.18、0.20および0.23g/cm2
と変えたとき、容量200cm3のマノメタボンベ内で燃焼さ
せて、燃焼速度曲線を測定したが、まったく均一であ
り、100MPaにおいて速度は110mm/sであった。
火炎温度は、ニトロセルロースとニトログリセリンの
60:40混合物の二重基火薬の3,900Kに比べて3,600Kと低
かったが、単位体積当りのエネルギーは同様であった。
しかしニトログアニジン含有三重基火薬の約3,000Kより
高かった。他方、理論比エネルギー1.15MJ/Kgはニトロ
グアニジン含有三重基火薬の1.08MJ/Kgより高かった
が、二重基火薬の1.19MJ/Kgより僅かに低かった。
例15 火器用の不活性バインダ含有火薬 粒子の軸に平行な７個の孔を有する円柱粒子の火薬を
製造した。これは大口径弾丸に使用する。
組成の重量％は次のとおりであった。
この製造には、イソシアネート以外の成分をまず減圧
下で60℃において攪拌して均質化した。
次にイソシアネートの一部を加えてNCO/OHの比を0.72
とした。均質化の後にペーストを60℃で５日間予備架橋
させ、次に配合押出装置に入れた。ここで残りのイソシ
アネートを加え、火薬の最終形状を形成するダイにペー
ストを通した。
得たロッドを60℃で２日間加熱し、切断して粒子とし
た。
粒子の寸法は次のとおりであった。
Ｌ＝8.1mm、Ｄ＝5.4mm、ｄ＝0.6mm、ウェブ＝0.9mm、
測定密度＝1.52g/cm3。
マノメタボンベ内の燃焼は、100MPaにおける燃焼速度
40mm/s、比エネルギー0.97MJ/Kg火炎温度は2,211Kであ
った。
バインダは等濃度の同一物質であるが、装薬が、ヘキ
ソゲンとオキシニトロトリアゾールとの混合物の代りに
ヘキソゲン単独である火薬と比較すると、本発明のオキ
シニトロトリアゾール含有火薬の火炎温度は、2,430Kに
対して、2,211Kと低く、H2およびCOのような還元性ガス
の濃度も低かった。
例16 配合推進剤 オキシニトロトリアゾール81重量％とポリウレタンバ
インダ19重量％とからなるガス発生配合推進剤を製造し
た。このバインダの基剤はヒドロキシポリブタジエンR4
5Mとメチレンジシクロヘキシルジイソシアネートであっ
た。このバインダも可塑剤のジオクチルアゼレート、酸
化防止剤のイオノール、およびレシチンを含み、この配
合推進剤は「凝集」または「注型」として知られる常法
によって、NCO:OHの比を１になるように製造した。
測定密度は1.59g/cm3であり、機械的性質は満足すべ
きものであった。火炎温度は1,365K。Strandバーナ燃焼
を行なった。燃焼速度Vcは7MPaで1.9mm/s、Lc＝ａPn法
則における係数はａ＝0.67、ｎ＝0.53であった。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】５−オキソ−３−ニトロ−1,2,4−トリア
    ゾールを含むことを特徴とする火工組成物。
  2. 【請求項２】爆発性組成物を含む、特許請求の範囲第１
    項記載の火工組成物。
  3. 【請求項３】圧縮によって導入した可塑性バインダとと
    もに爆発性組成物を含む、特許請求の範囲第２項記載の
    火工組成物。
  4. 【請求項４】注型によって導入した、可塑性バインダと
    ともに爆発性組成物を含む、特許請求の範囲第２項記載
    の火工組成物。
  5. 【請求項５】５−オキソ−３−ニトロ−1,2,4−トリア
    ゾールの他に二次爆薬を含まない、特許請求の範囲第２
    〜４項のいずれか１つに記載の火工組成物。
  6. 【請求項６】５−オキソ−３−ニトロ−1,2,4−トリア
    ゾールの他に少なくとも１つの二次爆薬を含む、特許請
    求の範囲第２〜４項のいずれか１つに記載の火工組成
    物。
  7. 【請求項７】オクトゲンおよびヘキソゲンからなる群か
    ら選択された少なくとも１つの二次爆薬を含む、特許請
    求の範囲第３または４項に記載の火工組成物。
  8. 【請求項８】ふっ素系バインダ、ポリウレタンバインダ
    およびポリエステルバインダからなる群からなる選択さ
    れた可塑性バインダを含む、特許請求の範囲第３項記載
    の火工組成物。
  9. 【請求項９】バインダがポリウレタンバインダであっ
    て、爆発性組成物中のバインダ含量が12〜20重量％であ
    る、特許請求の範囲第４項記載の火工組成物。
  10. 【請求項１０】溶融トライトから製造したトライト基組
    成物を含む、特許請求の範囲第２項記載の火工組成物。
  11. 【請求項１１】組成物中の５−オキソ−３−ニトロ−1,
    2,4−トリアゾール含量が50〜90重量％である、特許請
    求の範囲第10項記載の火工組成物。
  12. 【請求項１２】火器用粒状火薬を含む、特許請求の範囲
    第１項記載の火工組成物。
  13. 【請求項１３】３つの基剤が、ニトロセルロース、ニト
    ログリセリンおよび５−オキソ−３−ニトロ−1,2,4−
    トリアゾールである三重基粒状火薬を含む、特許請求の
    範囲第12項記載の火工組成物。
  14. 【請求項１４】不活性バインダを含む配合火薬を含む、
    特許請求の範囲第12項記載の火工組成物。
  15. 【請求項１５】ヘキソゲン、オクトゲンおよびペントラ
    イトからなる群から選択した少なくとも１つの二次爆薬
    を含む、特許請求の範囲第14項記載の火工組成物。
  16. 【請求項１６】不活性バインダがポリウレタンバインダ
    である、特許請求の範囲第14または15項記載の火工組成
    物。
  17. 【請求項１７】バインダ含量が約20％である、特許請求
    の範囲第14〜16項のいずれか１つに記載の火工組成物。
  18. 【請求項１８】配合推進剤を含む、特許請求の範囲第１
    項記載の火工組成物。
  19. 【請求項１９】ポリウレタンバインダ約20重量％と、５
    −オキソ−３−ニトロ−1,2,4−トリアゾール約80重量
    ％とを含む、特許請求の範囲第18項記載の火工組成物。
  20. 【請求項２０】ポリウレタンバインダと、５−オキソ−
    ３−ニトロ−1,2,4−トリアゾールの他にヘキソゲンお
    よびオクトゲンからなる群から選択された少なくとも１
    つの二次爆薬とを含む、特許請求の範囲第18項記載の火
    工組成物。
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