JPH11278975A - 爆薬およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 取扱い時の安全性に優れ、結晶化した無機酸
化酸塩の粒子径が均一で、温度負荷に対して安定な爆薬
およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 爆薬は、無機酸化酸塩と、全組成物中に
占める割合が５重量％を越え１５重量％以下である水
と、有機燃料とよりなり、その無機酸化酸塩が結晶化
し、その結晶化した粒子の周囲がワックスを含む有機燃
料で被覆されている。有機燃料で被覆されている無機酸
化酸塩の結晶化粒子は集合体を形成している。また、成
形型によって所定形状に成形することができる。この爆
薬は、無機酸化酸塩、所定量の水およびワックスを含む
有機燃料から油中水型エマルションを形成する工程と、
微小中空球体を混和する工程と、常温以下に冷却して無
機酸化酸塩を結晶化させる工程とにより製造される。前
記微小中空球体を混和する工程には、さらに金属粉末又
は有機粉末が混和される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は隧道堀進、採石、
採鉱等の産業用の爆破作業に利用される爆薬や地雷、機
雷等に利用される炸薬などに使用可能な爆薬、特に粒状
や所定形状に成形された爆薬およびその製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】産業用爆薬としては、微細な空隙を多数
有する多孔質構造のポーラスプリル硝安と油剤とからな
る硝安油剤爆薬や、ニトログリセリンを含有する膠質ダ
イナマイト、油中水型（以下、Ｗ／Ｏ型と略す）エマル
ション爆薬をはじめとする含水爆薬などがある。

【０００３】硝安油剤爆薬は雷管１本では起爆できない
ため、ブースターとよばれる伝爆薬が使用される。これ
は、硝安油剤爆薬の起爆感度が、他の一般爆薬に比べて
鈍感であるからであり、それだけ取扱い時の安全性が高
いともいえる。

【０００４】一方、含水爆薬は基本的には炭素質燃料か
らなる連続相、無機酸化酸塩の水溶液からなる分散相、
乳化剤および気泡保持剤を含んでなるものであり、気泡
保持剤としては通常微小中空球体が用いられる。この含
水爆薬組成物中には火薬類が含まれていないことから、
膠質ダイナマイトに比べて取扱い時の安全性に優れ、次
第にその使用範囲が広まっている。

【０００５】また、特公平６−４１３９７号公報には、
Ｗ／Ｏ型エマルション爆薬を所定の成形型に注型し、冷
却することによって無機酸化酸塩を結晶化させた爆薬組
成物が得られることが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、硝安油剤爆
薬は、その形態は通常ポーラスプリル硝安に軽油を染み
込ませた爆薬であるため、流動性に優れ、砕石や石灰石
採掘などをはじめとした明かり発破のみならず、鉱山や
土木トンネルの発破現場でも使用されている。

【０００７】しかしながら、この爆薬は耐水性に劣るた
め、爆破用装薬孔（ボアホール）内に水が存在したり、
湧水のある現場においては使用することが困難である。
明かり発破現場では、予め装薬孔内の水を排出して、耐
水性のあるプラスチック製のチューブを装薬孔に挿入
し、そこへ硝安油剤爆薬を流し込むといった非常に面倒
な作業が必要であるという問題があった。

【０００８】また、発破現場においては取扱い時の安全
性確保の面から装薬作業の無人化を図る努力がなされて
おり、装薬の自動化が強く要請されている。ところが、
従来のＷ／Ｏ型エマルションでは極めて粘度が高く、通
常グリース状あるいはマヨネーズ状の性状を有している
ので、発破作業が終了してもホースの中に爆薬が残った
り、装置内の清掃が煩雑であるといった問題があった。

【０００９】また、特公平６−４１３９７号公報に開示
された爆薬組成物の製造方法によれば、特定の乳化剤を
用い、５％以下の水分量で安定性の悪いエマルションを
形成し、成形型に注型した後常温下でエマルションを破
壊せしめるとされている。しかし、この方法では、含有
される水の量が少ないため、製造段階で安全性が悪いと
いう問題があった。しかも、Ｗ／Ｏ型エマルションの安
定性が悪いことから、粒子径が揃わず、結晶化した無機
酸化酸塩が温度負荷に対して不安定であるという問題も
あった。

【００１０】この発明は、以上のような従来技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、取扱い時の安全性に優れ、結晶化した無
機酸化酸塩の粒子径が均一で、温度負荷に対して安定な
爆薬およびその製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するため鋭意研究を重ねた結果、特定量の水分量
を有する爆薬組成物となし、かつ無機酸化酸塩と有機燃
料とを特定の形態にすることにより、これらの問題のい
づれもが解決されることを見出し、この発明を完成し
た。

【００１２】すなわち、第１の発明の爆薬は、無機酸化
酸塩と、全組成物中に占める割合が５重量％を越え１５
重量％以下である水と、ワックスを含む有機燃料とより
なり、前記無機酸化酸塩が結晶化し、その結晶化した粒
子の周囲が有機燃料で被覆されているものである。

【００１３】第２の発明の爆薬は、第１の発明におい
て、有機燃料で被覆されている無機酸化酸塩の結晶化粒
子が集合体を形成しているものである。第３の発明の爆
薬は、第１の発明において、成形型によって所定形状に
成形したものである。

【００１４】第４の発明の爆薬の製造方法は、無機酸化
酸塩、５重量％を越え１５重量％以下の水およびワック
スを含む有機燃料から油中水型エマルションを形成する
工程と、微小中空球体を混和する工程と、常温以下に冷
却して無機酸化酸塩を結晶化させる工程とよりなるもの
である。

【００１５】第５の発明の爆薬の製造方法は、第４の発
明において、前記微小中空球体を混和する工程で、さら
に金属粉末又は有機粉末を混和するものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
形態について詳細に説明する。爆薬は、無機酸化酸塩
と、全組成物中に占める割合が５重量％を越え１５重量
％以下である水と、ワックスを含む有機燃料とよりな
り、前記無機酸化酸塩が結晶化し、その結晶化した粒子
の周囲が有機燃料で被覆されているものである。

【００１７】前記無機酸化酸塩は、Ｗ／Ｏ型エマルショ
ン爆薬組成物において分散相を形成するものであり、従
来からＷ／Ｏ型エマルション爆薬に用いられているもの
すべてが包含される。無機酸化酸塩の具体例としては、
例えば硝酸アンモニウム、硝酸ヒドラジン、硝酸ナトリ
ウム、硝酸カルシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類
金属の硝酸塩や過塩素酸アンモニウム、過塩素酸ナトリ
ウム等の無機過塩素酸塩等が挙げられる。これらのう
ち、溶解温度が低く、かつ溶解量が多い点から、硝酸ア
ンモニウム単独または硝酸アンモニウムと他の無機酸化
酸塩との混合物が好ましい。

【００１８】これら無機酸化酸塩の全組成物中に占める
配合割合は、通常２０〜９０重量％、好ましくは４０〜
９０重量％である。２０重量％未満の場合は爆薬の爆発
力が弱く、逆に９０重量％を越える場合はＷ／Ｏ型エマ
ルション爆薬を形成する際の温度が高くなり、製造に適
さない。

【００１９】これら無機酸化酸塩は、水溶液として用い
られるが、この場合の水の配合割合は、全組成物中５重
量％を越え１５重量％以下、好ましくは６〜１０重量％
である。５重量％以下の場合にはＷ／Ｏ型エマルション
爆薬の衝撃感度が高く、製造に適さない。また、１５重
量％を超える場合には温度付加が与えられることによっ
て結晶化した無機酸化酸塩が再溶解して結晶が大きく成
長し、爆薬としての感度が低下するとともに、爆薬とし
てのエネルギーが低下する。

【００２０】このような無機酸化酸塩の結晶化した微粒
子の直径は通常１〜１０μｍ程度の大きさのものであ
り、またそれは無機酸化酸塩と水との混合物がエマルシ
ョン形成時には液滴状であったものが、冷却により結晶
化し、エマルション構造が破壊されて結晶、固化したも
のである。

【００２１】次に、有機燃料は、ワックス単独ないしワ
ックスと乳化剤との混合物である。ワックスは、例え
ば、パラフインワックス、ポリエチレンワックス、鉱物
性ワックスであるモンタンワックス等から選ばれるが、
融点が７０℃以上のものが好ましい。このワックスは、
加熱に要するエネルギーや設備の点から、融点が１３０
℃以下であることが好ましい。さらに好ましくは融点が
７０℃以上であり、かつ尿素非付加率が３０％以下のも
のである。

【００２２】ワックスの成分のうち、ｎ−パラフィンや
ポリエチレンワックスが好ましい。イソパラフィンのよ
うな成分を含むワックスは粘着性に富む傾向があり、有
機燃料には適していない。

【００２３】最も好ましいワックスは、さらに油分が１
％以下のものから選ばれる。これらワックスは単独もし
くは混合物として用いられる。これらのうち、特に好ま
しいものはポリエチレンワックスである。

【００２４】ワックスは、全組成物中に占める割合が好
ましくは０．１〜１０重量％、さらに好ましくは１〜５
重量％である。この割合が０．１重量％未満ではＷ／Ｏ
型エマルションの形成が困難であり、一方、１０重量％
を越える場合は粒子径が大きくなり、反応性が低下す
る。

【００２５】前記融点の測定は、パラフィンワックスや
モンタンワックスなど、融点が比較的低いものについて
はＪＩＳＫ２２３５に示された、溶融試料の冷却法によ
り、また、融点の高いポリエチレンワックスについては
ＤＳＣ（示差走査熱量計法）よって行われる。

【００２６】尿素非付加率の測定は、試料をベンゼンに
溶解し、かき混ぜながらメチルエチルケトン付加した尿
素を加えて尿素付加物を作り、これを濾過し、濾液中の
溶剤を蒸発させて残油の重量を算出し、重量％を尿素非
付加物とする（例えば、産業図書株式会社出版雨宮登三
編「石油化学」の５３４〜５４８頁に記されている）。

【００２７】油分の測定方法は、ＪＩＳＫ２２３５に示
されている方法である。すなわち、試料をメチルエチル
ケトンに溶解し、−３２℃に冷却して析出するワックス
を濾過し、濾液中の溶剤を蒸発させて残油の量をはか
り、油分を算出する方法である。

【００２８】前記乳化剤は、従来からＷ／Ｏ型エマルシ
ョン爆薬に使用されているものいずれもが使用できる。
産業用に用いられるエマルション爆薬に使用される乳化
剤が適している。例えば、ソルビタンモノラウレート、
ソルビタンモノオレート、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
レート、ソルビタンジオレート、ソルビタントリオレー
ト等のソルビタン脂肪酸エステル、ステアリン酸モノグ
リセライド等の脂肪酸のモノまたはジグリセライド、ポ
リオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、オキサゾ
リン誘導体、イミダゾリン誘導体、リン酸エステル、脂
肪酸アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、１級、
２級もしくは３級アミン塩等であり、これらは、１種ま
たは２種以上の混合物として使用される。

【００２９】これらの中でエマルションの安定性の点か
ら好ましい乳化剤は、ソルビトール脂肪酸エステルまた
はソルビタン脂肪酸エステルおよびそれらの混合物であ
る。これら乳化剤の全組成物中に占める配合割合は、好
ましくは１０重量％以下、さらに好ましくは０．１〜５
重量％である。製造工程で一度乳化物を形成後、冷却し
てエマルション構造を破壊するので、乳化剤は少ない方
が好ましい。１０重量％を越える場合はＷ／Ｏ型エマル
ションの粘性が高くなり、エマルションの破壊が困難に
なる傾向にあったり、酸素バランスが著しくマイナスと
なるため、爆薬としての威力が低下する傾向にある。

【００３０】爆薬には、アルミニウム粉、マグネシウム
粉等の金属粉末、木粉、澱粉等の有機粉末を添加して爆
発力の増大を図ったり、起爆感度の増大を図ることがで
きる。その際における全組成物中に占める配合割合は通
常７０重量％以下、好ましくは５０重量％以下である。
７０重量％を超えると反応性が悪くなり、威力の増大は
期待できない。

【００３１】前述のような有機燃料によって無機酸化酸
塩の結晶化した粒子の周囲が被覆される。つまり、無機
酸化酸塩の結晶化粒子の表面が有機燃料の薄い膜によっ
て被覆された構造を有している。この膜は部分的に破壊
されていても差し支えない。

【００３２】前記有機燃料で被覆されている無機酸化酸
塩の結晶化粒子は集合体を形成することができる。その
集合体の大きさは、平均粒径が通常数十μｍ〜１０ｍ
ｍ、好ましくは０．１〜５ｍｍ前後である。平均粒径が
あまりに小さく、例えば数十μｍ未満の微粉状の場合に
は装薬時に爆薬が舞い上がりやすくなり、逆に平均粒径
があまりに大きく、１０ｍｍを超える程度になると、エ
アー送薬式の装填装置による送薬が困難になる傾向があ
る。

【００３３】次に、爆薬の製造方法について説明する。
爆薬の製造方法は、無機酸化酸塩、所定量の水およびワ
ックスを含む有機燃料から油中水型エマルションを形成
する工程と、微小中空球体を混和する工程と、常温以下
に冷却して無機酸化酸塩を結晶化させる工程とよりな
る。加えて、前記微小中空球体を混和する工程で、さら
に金属粉末又は有機粉末が混和される。

【００３４】具体的には、爆薬は、Ｗ／Ｏ型エマルショ
ン爆薬を常法により製造後、冷却することによって製造
される。まず、無機酸化酸塩の水溶液を、ワックス単独
ないしワックスと乳化剤との混合物中に加えて高速撹拌
することにより、Ｗ／Ｏ型エマルションが形成される。
このエマルションは、微細な無機酸化酸塩が有機燃料の
薄い膜で覆われた構造を有し、そのような粒子が多数集
合したものである。その後、微小中空球体および必要に
より金属粉末や有機粉末等を加えて混和機で均一に撹拌
混合する。

【００３５】これを高温のまま、成形型に流し込んだ
後、常温以下、好ましくは−５０℃以下に保持できる冷
却装置によって冷却し、分散相である無機酸化酸塩を結
晶化させる。これにより、無機酸化酸塩は結晶化により
固化し、その表面を被覆している膜も固定される。冷却
温度は、低ければ低いほど結晶が析出しやすくなり、例
えば液体窒素の温度（沸点−１９６℃）まで低下させる
ことが好ましい。冷却時間は冷却温度によって異なる
が、製造効率の点から１０分以下が望ましい。それを成
形型から取り出したものが所定形状をなす爆薬となる。
その爆薬の形状は特に限定されるものではなく、例えば
円柱状、円盤状、角型容器等いずれでもよい。具体的に
は、直径５０ｍｍのパイプ状のものや直径１ｍの球状の
ものが挙げられる。

【００３６】一方、無機酸化酸塩の結晶化粒子の集合体
よりなる粒状爆薬を製造する場合には、成形型の代わり
に所定形状の容器を用いて成型した後、平均粒径が通常
数十μｍ〜１０ｍｍ、好ましくは０．１〜５ｍｍ前後の
大きさになる程度に粉砕することにより得られる。この
粉砕方法としては、圧縮して粉砕する方法や翼を有する
混和機を用いる方法が採用される。

【００３７】以上のような実施形態によれば、以下のよ
うな効果が発揮される。 ・ 実施形態の爆薬によれば、水の含有量を５重量％を
越え１５重量％以下に設定したことから、爆薬の衝撃感
度が適切で取扱い時の安全性を向上させることができ
る。

【００３８】・ 実施形態の爆薬によれば、無機酸化酸
塩と、水と、有機燃料とよりなり、水の配合量を５重量
％を越え１５重量％以下に設定したことから、粘性を調
整して組成物を均一にでき、得られる結晶化した無機酸
化酸塩の粒子径を均一にでき、温度負荷に対して安定に
することができる。

【００３９】・ 実施形態の爆薬によれば、水の配合量
を５重量％を越え１５重量％以下に設定したことに加
え、所定の乳化剤を配合することにより、より安定なＷ
／Ｏ型エマルションを生成させることができ、得られる
結晶化した無機酸化酸塩の粒子径をより確実に均一にで
き、温度負荷に対する安定性を確保することができる。

【００４０】・ 実施形態の爆薬によれば、結晶化した
無機酸化酸塩の粒子の周囲がワックスを含む有機燃料で
被覆されていることにより、酸化剤である無機酸化酸塩
と有機燃料の距離が近く、均一で両者の反応が容易にな
る。しかも、爆薬の廃棄時に温水で無機酸化酸塩が溶出
して脱薬できるため、処理が容易である。

【００４１】・ 実施形態の爆薬によれば、有機燃料で
被覆されている無機酸化酸塩の結晶化粒子が集合体を形
成していることから、飛散し難くなり、装填を容易に行
うことができる。

【００４２】・ 実施形態の爆薬によれば、成形型によ
って所定形状に成形可能であることから、地雷や機雷に
使用する場合、成形を容易に行うことができる。 ・ 実施形態の爆薬の製造方法によれば、上記の各効果
を有する爆薬を容易かつ安定した状態で製造することが
できる。

【００４３】・ 実施形態の爆薬の製造方法によれば、
微小中空球体を混和する工程でさらに金属粉末又は有機
粉末を混和することから、爆発力の増大や起爆感度の増
大を図った爆薬を容易に製造することができる。

【００４４】・ ところで、地雷や機雷等、炸薬用の爆
薬としては、従来からトリニトロトルエン（以下、ＴＮ
Ｔと略記する）やコンポジションＢ（ヘキソーゲン（以
後、ＲＤＸと略記する）６０％、ＴＮＴ４０％、ワック
ス外割１％）、ペントライト（ＴＮＴとペンスリットと
の混合物）などニトロ化合物を主体とする爆薬や、ＲＤ
Ｘやヘキサメチレンテトラニトロアミン（以後、ＨＭＸ
と略記する）を樹脂バインダーで分散させたいわゆる熱
可塑性爆薬（以後、ＰＢＸと略記する）などがある。

【００４５】ＴＮＴやＲＤＸなどのニトロ化合物を主と
する爆薬は融点、あるいは共融点以上に加熱されたもの
が弾殻に溶填されるが、ＰＢＸは可塑剤とともに混和さ
れたＲＤＸやＨＭＸが弾殻に真空あるいは常圧注型さ
れ、その後熱硬化させられる。混和・注型温度が低く、
取扱い時の安全性に優れることが特長である。

【００４６】しかしながら、これら従来の炸薬にあって
は、ＴＮＴ、コンポジションＢ、ペントライトなど、溶
填式の炸薬でもＰＢＸ系炸薬でも、いったん弾殻に成型
されたものは、その廃棄時に爆発および燃焼以外の方法
で処理するのが困難であるという問題があった。それに
比べると、実施形態の爆薬は温水で脱薬できるため、処
理が容易である。

【００４７】また、従来の技術では含有される水の量が
少ないために取扱い時の安全性に問題があった。また、
エマルションの粒子径が揃わず、大きいものや小さいも
のが混在し、高低温の温度負荷が与えられると結晶の成
長によって粒子が破壊するという問題があった。

【００４８】従って、実施形態の爆薬によれば、爆薬と
してのエネルギーを充分に維持しつつ、取扱い時の安全
性にすぐれ、結晶化した無機酸化酸塩の粒子径が均一
で、温度負荷に対する安定性を発揮することができる。

【００４９】

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げ、前記実施
形態をさらに具体的に説明する。 （実施例１）まず、硝酸アンモニウム７６．９重量部、
硝酸ナトリウム４．８重量部および硝酸ヒドラジン４．
８重量部を水８．７重量部に加えて加温することにより
溶解させ、約９０℃の無機酸化酸塩の水溶液を得た。一
方、ソルビトールモノオレート０．８重量部とポリエチ
レンワックス（日本石油社製、商品名：日石レクスポー
ル１Ｂ、融点８４℃、尿素非付加率０％、油分０％）
４．０重量部との混合物を加温して溶融させ、約９０℃
の液体の有機燃料を得た。

【００５０】これら無機酸化酸塩の水溶液と液体の有機
燃料とを乳化装置に導き、Ｗ／Ｏ型エマルションを得
た。このＷ／Ｏ型エマルションに、真比重が０．０２、
平均粒子径が６０μｍのアクリロニトリル樹脂バルーン
（松本油脂製薬社製、商品名：Ｆ−８０ＥＤ）０．２重
量部を加え、縦型混和機を用いて混合し、Ｗ／Ｏ型エマ
ルション爆薬を得た。

【００５１】このＷ／Ｏ型エマルション爆薬を冷却槽の
中に置いて、エマルションを−７０℃で５分間凍結し、
無機酸化酸塩を結晶化させた。この結晶粒子の表面は有
機燃料で覆われており、その個々の粒子径は平均約８μ
ｍであった。これを粉砕装置で粉化させたところ、平均
粒子径が約１ｍｍのさらさらした粒状爆薬を得た。

【００５２】これを湧水のあるトンネル掘削現場におい
て、エアー噴霧式のチャージャーで、直径４２ｍｍのボ
アホールに装填し、ブースター爆薬を用いて６号電気雷
管で起爆したところ、良好に起砕された。 （実施例２）硝酸アンモニウムを７１．９重量部、硝酸
ナトリウムを４．８重量部、硝酸ヒドラジンを４．８重
量部、水を１３．７重量部とし、ワックスとしてスラッ
クワックス（モービル石油製、商品名：ワックスレック
ス１５５、融点６９℃、尿素非付加率５１％、油分２．
２％）を用いたほかは実施例１に準じて行った。無機酸
化酸塩の結晶粒子の粒子径は平均約６μｍであった。

【００５３】この爆薬を粉砕装置で粉化させ、平均粒子
径が約１ｍｍの集合体を得た。この集合体自身は多少べ
たつくため装填しにくい欠点を有していたが、エアー噴
霧式のチャージャーで、直径４２ｍｍのボアホールに装
填できた。ブースター爆薬を用いて６号電気雷管で起爆
したところ、良好に起砕された。 （実施例３）まず、硝酸アンモニウム７５．９重量部お
よび硝酸ヒドラジン９．６重量部を水９．５重量部に加
えて加温することにより溶解させ、約９０℃の無機酸化
酸塩の水溶液を得た。一方、ソルビタンモノオレート
１．０重量部とパラフィンワックス（三井石油化学製、
商品名：ハイワックス１１０、融点１０９℃、尿素非付
加率０％、油分０％）４．０重量部との混合物を加温し
て溶融させ、約１２０℃の液体の有機燃料を得た。

【００５４】これら無機酸化酸塩水溶液と液体の有機燃
料とを小型試験乳化装置に導き、Ｗ／Ｏ型エマルション
組成物を得た。このＷ／Ｏ型エマルションに真比重が
０．２５、平均粒子径が６０μｍのガラスマイクロバル
ーン（ＰＱ社製、商品名：Ｑｃｅｌ−５００）２．０重
量部を加え、縦型混和機を用いて混合し、Ｗ／Ｏ型エマ
ルション爆薬を得た。このＷ／Ｏ型エマルション爆薬の
衝撃感度を火薬学会規格で定められた銃撃感度試験法に
よって評価したところ、不爆となる最大弾丸速度は約３
５０ｍ／ｓであった。

【００５５】このＷ／Ｏ型エマルション爆薬を冷却槽の
中において、エマルションを−６０℃で１０分間凍結
し、無機酸化酸塩を結晶化させた。この結晶粒子の表面
は有機燃料で覆われており、その粒子径は約８μｍであ
った。この組成物を粉砕装置で粉化させたところ平均粒
子径が約２ｍｍの集合体を得た。

【００５６】明かりのベンチ発破現場において、このも
のをオーガー式装填機で、直径７６ｍｍのボアホールに
流し込み、エマルション爆薬をブースターとして起爆し
たところ、良好に起砕された。 （実施例４）まず、硝酸アンモニウム７６．８重量部、
硝酸ナトリウム４．８重量部および硝酸ヒドラジン４．
８重量部を水８．７重量部に加えて加温することにより
溶解させ、約９０℃の無機酸化酸塩水溶液を得た。一
方、ソルビタンモノオレート０．８重量部とポリエチレ
ンワックス（中国精油製、商品名：ＭＰ−８０、融点８
５℃、尿素非付加率０％、油分０％）４．０重量部との
混合物を加温して溶融させ約９０℃の有機燃料を得た。

【００５７】これら無機酸化酸塩水溶液と有機燃料とを
乳化装置に導き、Ｗ／Ｏ型エマルションを得た。このＷ
／Ｏ型エマルションに真比重が０．２５、平均粒子径が
６０μｍのガラスマイクロバルーン（３Ｍ社製、商品
名：Ｋ２５）２．０重量部を加え、縦型混和機を用いて
混合し、Ｗ／Ｏ型エマルション爆薬を得た。

【００５８】このＷ／Ｏ型エマルション爆薬を内径４０
ｍｍ、長さ３００ｍｍの鉄製チャンバーにすぐさま流し
込んだ。チャンバーのまま液体窒素に浸け、エマルショ
ンを−１９６℃で１０分間凍結した。常温に戻した後の
様子を観察したところ、エマルション構造は破壊され、
固化したままであり、所定形状の爆薬が得られているこ
とが確認された。平均粒子径は約５μｍでよく揃ってい
た。

【００５９】そして、チャンバーのまま、＋５１℃で１
４時間、−３１℃で６時間、その間の調温に各２時間、
合計２４時間を１サイクルとする温度負荷試験を１０サ
イクル行った。この所定形状をなす爆薬を観察したとこ
ろ変化は見られず、薬面にペントライトブースタを密着
させて６号電気雷管で起爆したところ、全体が良好に爆
轟した。

【００６０】一方、温度負荷試験・起爆試験に供する前
の試料について温水による脱薬を試みた。まず、所定形
状をなす爆薬の填薬されたチャンバーを、温度約９０℃
に調温された温水中に浸漬し、一昼夜放置した。チャン
バーを観察したところ、内部の爆薬は溶出し、脱薬され
ていることが確認された。 （実施例５）まず、硝酸アンモニウム７４．２重量部、
硝酸ナトリウム４．８重量部および硝酸ヒドラジン９．
８重量部を水６．０重量部に加えて加温することにより
溶解させ、約１２０℃の無機酸化酸塩の水溶液を得た。
一方、ソルビトールモノオレート１．０重量部とポリエ
チレンワックス（日本石油製、商品名：日石レクスポー
ル１Ｂ、融点８４℃、尿素非付加率０％、油分０％）
４．２重量部との混合物を加温して溶融させ、約１２０
℃の有機燃料を得た。

【００６１】これら無機酸化酸塩水溶液と有機燃料とを
小型試験乳化装置に導き、Ｗ／Ｏ型エマルション組成物
を得た。このＷ／Ｏ型エマルションに真比重が０．２
５、平均粒子径が６０μｍのガラスマイクロバルーン
（３Ｍ社製、商品名：Ｋ２５）２．０重量部を加え、縦
型混和機を用いて混合し、Ｗ／Ｏ型エマルション爆薬を
得た。このＷ／Ｏ型エマルション爆薬の衝撃感度を火薬
学会規格で定められた銃撃感度試験法によって評価した
ところ、不爆となる最大弾丸速度は約２００ｍ／ｓであ
った。

【００６２】このＷ／Ｏ型エマルション爆薬の性能評価
を、内径が６０ｍｍ、長さが２５０ｍｍである鉄製チャ
ンバーとしたほかは実施例４に準じて行った。その結
果、実施例４と同様良好な結果を得た。 （実施例６）まず、実施例１と同様にしてＷ／Ｏ型エマ
ルションを得た。このＷ／Ｏ型エマルションに真比重が
０．０２、平均粒子径が６０μｍのアクリロニトリル樹
脂バルーン（松本油脂製薬社製、商品名：Ｆ−８０Ｅ
Ｄ）０．４重量部と、平均粒子径が３５μｍのアルミニ
ウム粉（東洋アルミ社製、ＡＣ１００３）３０．０重量
部を加え、縦型混和機を用いて混合し、Ｗ／Ｏ型エマル
ション爆薬を得た。

【００６３】このＷ／Ｏ型エマルション爆薬組成物を内
径４０ｍｍ、長さ３００ｍｍの鉄製チャンバーにすぐに
流し込んだ。そして、チャンバーのまま液体窒素に漬
け、エマルションを凍結した。さらに、チャンバーのま
ま、＋５１℃で１４時間、−３１℃で６時間、その間の
調温に各２時間、合計２４時間を１サイクルとする温度
負荷試験を１０サイクル行った。このチャンバーによっ
て所定形状をなす爆薬を観察したところ変化は見られ
ず、薬面にペントライトブースタを密着させて６号電気
雷管で起爆したところ、全体が良好に爆轟した。 （比較例１）水の量を４. ５重量％としたほかは実施例
３に準じて行った。温度約１３０℃の無機酸化酸塩水溶
液を得た。このＷ／Ｏ型エマルション組成物の衝撃感度
を火薬学会規格で定められた銃撃感度試験法に準じた方
法で、試料温度は乳化時の温度である１３０℃として評
価したところ、不爆となる最大弾丸速度は約１００ｍ／
ｓであった。この値は、量産用乳化機械を用いて製造す
るには非常に危険と判断された。従って、これ以上の評
価は中止せざるをえなかった。 （比較例２）水の量を１６．０重量％とし、乳化剤とし
てアルケニルコハク酸エステル（ルーブリゾール社製、
商品名：ＬＺ６４０１）を用いたほかは実施例４に準じ
て行った。個々の粒子の粒子径は平均約８μｍであった
が、ばらつきが大きく、大きな粒子は直径約２０μｍで
あった。温度負荷試験を行った後、粒径を観察したとこ
ろ、結晶の成長が認められ、大きいものでは直径５ｍｍ
を超す粒子もあった。薬面にペントライトブースタを密
着させて６号電気雷管で起爆したところ、伝爆しなかっ
た。このペントライトブースタは、ペントライト（ＴＮ
Ｔとペンスリットとの混合物）を溶融させてから塩化ビ
ニル樹脂パイプに流し込んで固化させたものであり、例
えば直径３０ｍｍ、長さ３０ｍｍ程度のものである。

【００６４】なお、前記実施形態より把握される技術的
思想について以下に記載する。 （１） 全組成物中に占める水の割合が６〜１０重量％
である請求項１から請求項３のいずれかに記載の爆薬。

【００６５】このように構成した場合、Ｗ／Ｏ型エマル
ション爆薬としての衝撃感度を調整して製造を容易にで
き、無機酸化酸塩の結晶の大きさを調節でき、爆薬とし
てのエネルギーを確保することができる。

【００６６】（２） 無機酸化酸塩の結晶化した粒子の
平均粒子径は１〜１０μｍである請求項１から請求項３
のいずれかに記載の爆薬。このように構成した場合、無
機酸化酸塩と水との混合物のエマルションの形成や冷却
による結晶化および固化を円滑に行うことができる。

【００６７】（３） 前記有機燃料は、ワックスよりな
り、そのワックスは融点が７０℃以上で１３０℃以下で
あり、かつ尿素非付加率が３０％以下である請求項１か
ら請求項３のいずれかに記載の爆薬。

【００６８】このように構成した場合、有機燃料として
粘着性が少なく好適なものを得ることができる。 （４） 前記集合体の平均粒径は、１０μｍ〜１０ｍｍ
である請求項２または請求項３に記載の爆薬。

【００６９】このように構成した場合、爆薬の装薬時に
爆薬が舞い上がりにくく、装填装置による送薬も容易に
することができる。 （５） 前記有機燃料は、ワックスまたはワックスと乳
化剤との混合物である請求項１から請求項３のいずれか
に記載の爆薬。

【００７０】このように構成した場合、Ｗ／Ｏ型エマル
ションを形成するのに好適である。 （６） 前記乳化剤は、ソルビトール脂肪酸エステル、
ソルビタン脂肪酸エステルまたはそれらの混合物である
上記（５）に記載の爆薬。

【００７１】このように構成した場合、Ｗ／Ｏ型エマル
ションの安定性を向上させることができる。 （７） 前記冷却は−５０℃以下に保持することにより
行うものである請求項４または請求項５に記載の爆薬の
製造方法。

【００７２】この製造方法によれば、無機酸化酸塩の結
晶化を促進して容易に結晶を析出させて固化し、その結
晶表面を被覆している膜も速やかに固定化することがで
きる。

【００７３】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。第１の発明の爆薬に
よれば、爆薬としてのエネルギーを維持しつつ、爆薬の
衝撃感度が適切で取扱い時の安全性を向上させることが
できるとともに、結晶化した無機酸化酸塩の粒子径が均
一で、温度負荷に対して安定にすることができる。

【００７４】第２の発明の爆薬によれば、第１の発明の
効果に加えて、有機燃料で被覆されている無機酸化酸塩
の結晶化粒子が集合体を形成していることから、飛散し
難くなり、装填を容易に行うことができる。

【００７５】第３の発明の爆薬によれば、第１の発明の
効果に加えて、成形型によって所定形状に成形可能であ
ることから、地雷や機雷に使用する場合、成形を容易に
行うことができる。

【００７６】第４の発明の爆薬の製造方法によれば、第
１の発明の効果を有する爆薬を容易かつ安定した状態で
製造することができる。第５の発明の爆薬の製造方法に
よれば、第４の発明の効果に加えて、微小中空球体を混
和する工程でさらに金属粉末又は有機粉末を混和するこ
とから、爆発力の増大や起爆感度の増大を図った爆薬を
容易に製造することができる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無機酸化酸塩と、全組成物中に占める割
   合が５重量％を越え１５重量％以下である水と、ワック
   スを含む有機燃料とよりなり、前記無機酸化酸塩が結晶
   化し、その結晶化した粒子の周囲が有機燃料で被覆され
   ている爆薬。
2. 【請求項２】 有機燃料で被覆されている無機酸化酸塩
   の結晶化粒子が集合体を形成している請求項１に記載の
   爆薬。
3. 【請求項３】 成形型によって所定形状に成形した請求
   項１に記載の爆薬。
4. 【請求項４】 無機酸化酸塩、５重量％を越え１５重量
   ％以下の水およびワックスを含む有機燃料から油中水型
   エマルションを形成する工程と、微小中空球体を混和す
   る工程と、常温以下に冷却して無機酸化酸塩を結晶化さ
   せる工程とよりなる爆薬の製造方法。
5. 【請求項５】 前記微小中空球体を混和する工程で、さ
   らに金属粉末又は有機粉末を混和する請求項４に記載の
   爆薬の製造方法。