JPS5815467B2

JPS5815467B2 - 油中水型エマルシヨン爆薬組成物

Info

Publication number: JPS5815467B2
Application number: JP15481079A
Authority: JP
Inventors: 高橋正雄; 竹内文雄; 飯島健一
Original assignee: Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1979-11-29
Filing date: 1979-11-29
Publication date: 1983-03-25
Also published as: JPS5678492A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は鋭感剤を含まない油中水型（以下Ｗ２Ｏ型と略
記する）エマルション爆薬組成物において乳化安定剤を
配合してなり、小口径、低温における起爆感度の経時安
定性に優れたＷ１０型エマルション爆薬組成物に関する
ものである。

従来から、微小中空球体または微小気泡を含み鋭感剤を
含まないで、小口径（直破１２．５ｍｍ〜３１．３ｕｔ
）で６号または８号雷管で長期間起爆感度が低下しない
Ｗ１０型エマルジョイ爆薬組成物が知られている。

例えば、米国特許第４１１０１３４号明細書では、無機
酸化酸塩の一成分としてアンモニウム、アルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属の過塩素酸塩を含有し、仮比重調
整剤として微小中空球体を含有し、直径１２．５ｍｍの
紙筒薬包（仮比重１−１５）の場合で２年経過後でも６
号雷管で完爆する事が記録されている。

また米国特許第４１４９９１６号明細書では、無機酸化
酸塩の一成分としてアンモニウム、アルカリ金属または
アルカリ土類金属の過塩素酸塩を含有し、仮比重調整剤
として微小気泡を含有し、直径３１．３ｍｇの紙筒また
はポリエチレン筒の薬包（仮比重０．９４）の場合で１
７ケ月経過後（仮比重１．０７）でも８号雷管により完
爆する（爆薬温度３２．２℃）ことが記載されている。

また米国特許第４１４９９１７号明細書では、無機酸化
酸塩の一成分としてアンモニウム、アルカリ金属または
アルカリ土類金属の過塩素酸塩を含有しないが、仮比重
調整剤として微小気泡を含有し、直径３１．３ｉｍの紙
筒またはポリエチレン筒の薬包（仮比重０．９５）の場
合では２ケ月経過後で６号雷管で完爆しく爆薬温度２１
．１℃）８ケ月経過後で８号雷管で完爆する（爆薬温度
２１．１℃）ことが記載されている。

前記の米国特許第４１１０１３４号、米国特許第４１４
９９１６号各明細書には、無機酸化酸塩の一成分として
比較的鋭感な部類のアンモニウム、アルカリ金属または
アルカリ土類金属の過塩素酸塩を含有するＷ１０型エマ
ルション爆薬組成物は、比較的起爆感度の経時安定性が
良好であると記載されている。

ところがアンモニウム、アルカリ金属またはアルカリ土
類金属の過塩素酸塩は、硝酸アンモニウムに比べ、水に
対する溶解度が小さくしかもそれ自体の起爆感度は高い
ため、製造時の摩擦とか衝撃に対する爆発の危険性が大
きい。

また爆発後の生成ガス中に有毒の塩素ガスまたは塩素化
合物ガスが混入してくる等の問題かあった。

しかしアンモニウム、アルカリ金属またはアルカリ土類
金属の過塩素酸塩を含有しないと、米国特許第４１１０
１３４号明細書に記載しであるように起爆感度が大巾に
低下する。

ところで米国特許第４１４９９１７号明細書によると、
アンモニウム、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の
過塩素酸塩を含有しないで微小気泡を含有したＷ１０型
エマルション爆薬組成物は、８ケ月経過後では６号雷管
より強力な８号雷管を用いないと完爆しない。

従ってこれらの事実から、アンモニウム、アルカリ金属
またはアルカリ土類金属の過塩素酸塩を含有しないＷ１
０型エマルション爆薬組成物は、含有するものより起爆
感度の経時安定性が劣るという問題があった。

本発明は、前記のような問題点、即ち起爆感度の経時安
定性の不良を解消するために鋭意研究した結果得られた
ものである。

本発明の目的は、アンモニウム、アルカリ金属また
はアルカリ土類金属の過塩素酸塩を含有しないもので、
乳化安定剤を含有させることにより起爆感度の経時安定
性に優れたＷ１０型エマルション爆薬組成物を提供する
ことである。

また本発明のＷ１０型エマルション爆薬組成物の一成分
としてアンモニウム、アルカリ金属またはアルカリ土類
金属の過塩素酸塩を含有させ、かつ乳化安定剤を配合す
ることにより、従来のアンモニウム、アルカリ金属また
はアルカリ土類金属の過塩素酸塩を含有させたＷ１０型
エマルション爆薬組成物よりも起爆感度の経時安定性が
さらに優れているＷ１０型エマルション爆薬組成物を提
供しうるものである。

即ち本発明のＷ１０型エマルション爆薬組成物は（イ）
硝酸アンモニウムまたは硝酸アンモニウムと他の無機酸
化酸塩および（ロ）水からなる酸化剤水溶液の分散相、
（ハ）燃料油・ワックス類の連続相に）乳化剤および（
ホ）平均粒径１．０μ以下で、かつ水および油に不溶ま
たは難溶の微粉末である乳化安定剤からなるＷ１０型エ
マルションに（へ）微小中空球体または微小気泡を含有
してなるＷ１０型エマルション爆薬組成物である。

本発明のＷ１０型エマルション爆薬組成物の酸化剤水溶
液は、硝酸アンモニウムを主成分とし必要に応じて他の
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は、例えば硝酸ナトリウム、
硝酸カルシウム等のアルカリ金属または、アルカリ土類
金属の硝酸塩、および例えば塩素酸ナトリウム、過塩素
酸アンモニウム、過塩素酸ナトリウム等のアンモニウム
、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩素酸塩また
に過塩素酸塩である。

これらの無機酸化酸塩は、１種または２種以上の混合物
として用いる。

硝酸アンモニウムの配合量は、一般に全体の４０％〜８
０％（重量基準、以下同様）であり、必要に応じて他の
無機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３０％以下で含有させても良い。

燃料油・ワックス類の燃料油は炭化水素、例えばパラフ
ィン系炭化水素、オレフィン系炭化水素、ナンテン系炭
化水素、芳香族炭化水素、飽和または不飽和炭化水素、
石油、精製鉱油、潤滑剤、流動パラフィン等および炭化
水素誘導体、例えばニトロ炭化水素等である。

またワックス類は石油から誘導される未精製マイクロク
リスタリンワックス、精製マイクロクリスタリンワック
ス、パラフィンワックス等、鉱物性ワックスであるモン
タンワックス、オシケライト等、動物性ワックスである
鯨ロウ等、および混生ワックスである蜜ロウ等である。

これらの燃料油・ワックス類は１種または２種以上の混
合物として用いる。

燃料油・ワックス類の配合量は一般に１．５％〜１０％
である。

乳化剤は特に限定するものでなく、従来から知うしてい
るＷ１０型エマルショ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、ノル
ビタントリオレエート等、脂肪酸のモノまたはジグリセ
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、部ちポリオキ
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、イミダシリン誘導体、リン酸エステル、脂肪酸のア
ルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、一級、二級お
よび三級アミンまたは一級、二級、三級アミンの硝酸塩
または酢酸塩である。

これらの乳化剤は１種または２種以上の混合物として用
いる。

乳化剤の配合量は、一般には０．５％〜５％である。

本発明で用いられる乳化安定剤は、平均粒径が１．０μ
以下でありかつ水および油に不溶または難溶の微粉末で
ある。

乳化安定剤の平均粒径が１．０μを越えては、通常Ｗ１
０型エマルション爆薬組成物で得られる分散相の粒子径
より大きくなるため、後記の乳化安定剤の作用効果から
考えてその乳化安定剤の効果が得られない。

この乳化安定剤の平均粒径は、その作用効果から考えて
、可能な限り細かいものが良いが、通常は０．００５μ
〜０．５μである。

また乳化安定剤の分散指向性は、連続相側にまたは分散
相と連続相との界面に移行し易いものが好ましい。

このような乳化安定剤としては、例えばステアリン酸亜
鉛、ミリスチン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ミ
リスチン酸マグネシウム等の高級脂肪酸アルカリ金属塩
またはアルカリ土類金属塩、カーボンブラック、無水シ
リカ、酸化鉄（黒色、赤色または黄色）、二酸化チタン
、タルク、カオリン、亜鉛華等である。

これらの乳化安定剤は１種または２種以上の混合物とし
て用いる。

乳化安定剤の配合量は、一般にはｏ、ｏｉ％〜１０％で
好ましくは０．０５％〜５％である。

また本発明のＷ１０型エマルション爆薬組成物は仮比重
調整材により、その仮比重を０．８０〜Ｌ３５（好まし
くは１．００〜１．１５）に調整される。

その仮比重調整剤は、微小中空球体または微小気泡であ
り、微小中空球体とは、例えばガラス、アルミナ、頁岩
、シラス、珪砂、火山岩、ケイ酸ナトリウム、ホウ砂、
真珠岩、黒曜岩等から得られる無機質系微小中空球体、
ピッチ、石炭等から得られる炭素質系微小中空球体、フ
ェノール樹脂、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種または２種以上の混合物
として用いる。

微小中空球体や配合量は一般に１％〜１０％である。

微小気泡とは、例えば化学発泡剤を含有させて発泡させ
て得られる微小気泡、またはＷ１０型エマルションの形
成時または形成後の工程で機械的に空気またはその他の
ガスを吹き込んで得られる微小気泡等である。

化学発泡剤とは、例えばアルカリ金属ホウ素水素化物や
亜硝酸ナトリウムと尿素とを組合せて用いるもの等の無
機系化学発泡剤、またはＮ−Ｎ’−ジニトロンペンタメ
チレンテトラミン、アゾジカルボン酸アミド、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種または２種以上の混合物とし
て用いる。

化学発泡剤の配合量次一般に０．０１％〜２％である。

以上のような本発明のＷ１０型エマルション爆薬組成物
は、前記のような乳化安定剤を含有することを特徴とす
るものであるが、その乳化安定剤の作用効果は、以下の
ように考えられる。

即ち、乳化安定剤の微粉末がＷ１０型エマルションの連
続相側にまたは連続相と分散相との界面に指向するよう
に分散することにより、物理的に連続相または連続相と
分散相との界面を強めるために、Ｗ１０型エマルション
破壊の主たる原因である分散相の凝集から合一を経て分
離に至る遷移現象を抑制するという作用をなし、その結
果Ｗ１０型エマルションの形態が、長期間安定になり本
発明のＷ１０型エマルション爆薬組成物の起爆感度の経
時安定性が向上するという効果が得られるものと考えら
れる。

本発明のＷ１０型エマルション爆薬組成物の製造方法は
、例えば次のとおりである。

即ち硝酸アンモニウム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を約８０℃〜９０℃で水に溶解さ
せた酸化剤水溶液を得る。

一方、乳化剤、燃料油・ワックス類および乳化安定剤を
８０℃〜９０℃で溶解および混合させた可燃剤と乳化安
定剤との混合物（以下可燃剤混合物と略記する）を得る
。

次に一定容量の保温可能な容器内にまず可燃剤混合物を
入れ、酸化剤水溶液を徐々に添加しながら通常使用され
るプロペラ羽根式攪拌機を用いて約１６０Ｏｒｐｍで約
５分間混合攪拌して約８０℃のＷ１０型エマルションを
得る。

次に微小中空球体または化学発泡剤を前記のＷ１０型エ
マルションに縦型捏和機を用いて約３０ｒｐｍで混合す
ることによりＷ１０型エマルション爆薬組成物を得る。

なお微小中空球体または化学発泡剤による微小気泡の代
りに空気等のガスによる微小気泡を含有させる場合には
、前記のＷ１０型エマルションに空気等のガスを吹き込
みながら攪拌することによってＷ１０型エマルション爆
薬組成物を得る。

次に本発明のＷ１０型エマルション爆薬組成物を実施例
および比較例によって具体的に説明する。

なお各例中の部数および％はすべて重量基準である。

実施例１第１表に示すような配合組成のＷ１０型エマルジョン爆
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３７６６部および硝酸ナトリウ
ム２２７部を水５４４．５部に加えて加温することによ
り溶解させ、約８５℃の酸化剤水溶液を得た。

一方、ソルビタンモノオレエート８４．５部と未精製マ
イクロクリスタリンワックス１６９．５部の混合物を加
温して溶解させ約８５℃の可燃剤溶解液を得た。

次にこの可燃剤溶解液の中に乳化安定剤として、平均粒
径０．０３μのカーボンブラック１５部を均一に分散さ
せて可燃剤混合物を得た。

保温可能な容器内にまず可燃剤混合物を入れ、次に酸化
剤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１６００ｒｐｍで５分間、混合攪拌して、
約８０℃のＷ１０型エマルションを得た。

次に平均粒径７５μのガラス微小中空球体１９３．５部
を前記のＷ１０型エマルションに縦型捏和機を用いて約
３Ｏｒｐｍで混合することによりＷ１０型エマルション
爆薬組成物を得た。

このＷ１０型エマルション爆薬組成物は、直径２５ｍｍ
、長さ約１８０ｍｍで薬量１００ｇｒになるように成形
し、ビズ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（イ）製造１日後の仮比重の測定、（
ロ）試料薬包を６０℃で２４時間保ちその後−１５℃で
２４時間保って、これを１サイクルとした温度サイクル
を繰返して行なうという強制劣化貯蔵試験を行なった後
、６号雷管を用いて一５℃で起爆試験を行なった時に完
爆しうる温度サイクル回数を求め、その回数を常温（１
０〜３０℃）放置貯蔵における完爆可能貯蔵月数として
推定（前記１部度サイクルが常温放置貯蔵のほぼ１ケ月
に相当することを実験的に確認したことから推定した。

）した起爆感度経時安定性試験、および（ハ）前記（ロ
）の起爆試験時の仮比重測定を行なった。

その結果は第１表に示すとおりであった。

実施例２〜９第１表に示すような配合組成のＷ１０型エマルション爆
薬組成物を実施例１に準じて製造した。

このＷ１０型エマルショ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
一項目の性能試験を行なった。

その結果は、第１表に示すとおり、である。

また実施例６においては、前記の試料薬包を約５０℃の
恒温槽で２時間加温して配合した化学発泡剤（Ｎ−Ｎ’
−ジニトロソペンタメチレンテトラミン）を分解発泡さ
せ仮比重を調整したものにおいて、実施例１と同一項目
の性能試験を行なった。

実施例１０〜１１第１表に示すような配合組成のＷ１０型エマルション爆
薬組成物を、以下のような方法で製造した。

即ちまず実施例１に準じてＷ１０型エマルションを得た
。

次に前記のＷ１０型エマルションに空気を細いノズルか
ら吹き込みながらプロペラ羽根式攪拌器を用いて、約１
６００ｒｐｍで２分間混合攪拌を行ない空気の微小気泡
を導入し、所要の仮比重のＷ１０型エマルション爆薬組
成物を得た。

その結果は、第１表に示すとおりである。

実施例１〜５第２表に示すような配合組成のＷ１０型エマルション爆
薬組成物を実施例１に準じて製造した。

このＷ１０型エマルショ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
項目の性能試験を行なった。

その結果は、第２表に示すとおりである。

比較例６第２表に示すような配合組成のＷ１０型エマルション爆
薬組成物を実施例１０〜１１に準じて製造した。

その結果は、第２表に示すとおりである。

次に各実施例の結果と各比較例の結果とを比較説明する
。

本発明の乳化安定剤としての微粉末および無機過塩素酸
塩を配合しないＷ１０型エマルション爆薬組成物（比較
例１および２）の場合は、６号雷管を用いて一５℃での
完爆可能貯蔵月数は、それぞれ２２ケ月および２０ケ月
であったが、本発明で規定される平均粒径１．θμ以下
を有する乳化安定剤として、平均粒径０．０３μおよび
０．２μのカーボンブラックを配合したＷ１０型エマル
ション爆薬組成物（実施例１．２および５）、平均粒径
０．７μの無水シリカを配合したＷ１０型エマルション
爆薬組成物（実施例３）、および平均粒径０．３μのス
テアリン酸亜鉛を配合したＷ１０型エマルション爆薬組
成物（実施例４）の場合、６号雷管を用いて一５℃での
完爆可能貯蔵月数は、それぞれ３２ケ月、３０ケ月、３
１ケ月、２９ケ月、および２９ケ月であった。

また、本発明の乳化安定剤としての微粉末は配合してい
ないが、無機酸化酸塩として過塩素酸ナトリウムを配合
したＷ１０型エマルション爆薬組成物（比較例５）の場
合は、６号雷管を用いて一５℃での完爆可能貯蔵月数は
、過塩素酸塩を配合しないものより長（２９ケ月であっ
たが、本発明で規定する平均粒径１．０μ以下を有する
乳化安定剤として、平均粒径０．０３μのカーボンブラ
ックを配合したＷ１０型エマルション爆薬組成物（実施
例９）の場合は、６号雷管を用いて一５℃での完爆可能
貯蔵月数は３８ケ月であった。

本発明の乳化安定剤、無機過塩素酸塩、および仮比重調
整剤としてガラス微小中空球体を配合しないで、微小気
泡を含有したＷ１０型エマルション爆薬組成物（比較例
６）の場合は、６号雷管を用いて一５℃での完爆可能貯
蔵月数が１６ケ月であったが、本発明で規定する平均粒
径を有する乳化安定剤として、平均粒径０．０３μのカ
ーボンブラックを配合したＷ１０型エマルション爆薬組
成物（実施例ｉｏ）、および平均粒径０．７μの無水シ
リカを配合したＷ１０型エマルション爆薬組成物（実施
例１１）の場合は、６号雷管を用いて一５℃での完爆可
能貯蔵月数はそれぞれ２８ケ月および２７ケ月であった
。

本発明で規定する平均粒径１．θμ以上を有する乳化安
定剤、即ち２．０μのカーボンブラックおよヒ３．０μ
の無水シリカを配合したＷ１０型エマルション爆薬組成
物（比較例３および４）の場合は、６号雷管を用いて一
５℃での完爆可能貯蔵月数はそれぞれ２１ケ月および１
９ケ月であった。

本発明で規定する平均粒径１．０μ以下を有する乳化安
定剤は配合口でいるが、無機過塩素酸塩は配合せず、仮
比重調整剤として化学発泡剤（Ｎ・Ｎ′−ジニトロンペ
ンタメテレンテトラミン）による微小気泡を含有したＷ
１０型エマルション爆薬組成物（実施例６）の場合は、
６号雷管を用いて一５℃での完爆可能貯蔵月数は２８ケ
月であった。

実施例１の未精製マイクロクリスタリンワックスの代り
に、精製マイクロクリスタリンワックスと潤滑油との混
合物、または流動パラフィンに変更したＷ１０型エマル
ション爆薬組成物（実施例７．８）の場合は、６号雷管
を用いて一５℃での完爆可能貯蔵月数はそれぞれ３１ケ
月、２９ケ月であった。

以上各実施例および各比較例に基いて説明したように本
発明のＷ１０型エマルション爆薬組成物は起爆感度の経
時安定性が大巾に改善されたものである。

Claims

【特許請求の範囲】

１（イ）硝酸アンモニウムまたは硝酸アンモニウムと
他の無機酸化酸塩および（０）水からなる酸化剤水溶液
の分散相（ハ）燃料油・ワックス類の連続相に）乳化剤
および（ホ）平均粒径１．０μ以下で、かつ水および油
に不溶または難溶の微粉末である乳化安定剤からなる油
中水型エマルションに（へ）微小中空球体または微小気
泡を含有させてなる油中水型エマルション爆薬組成物。