JPS58208192A - シロツプ状爆薬組成物の製造方法とそのカ−トリツジ - 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】 この発明は、切断機型のカートリッジ機にて紙ケースに
充填するの番こ充分なかたさと４８性を互するように、
粘着することなく急速薔こ同化する性質を有するシロッ
プ状怜薬紗５３７物の連続瞥造充填法の改良番こ関する
。

シロップ状爆薬（“スラリー爆薬１とも呼ばれる）が、
数年前に市場に甲れた。これらの爆薬中において、爆発
は水に阿解した弾機または有機の坦の加熱された酸化浴
冶と、従来の伝統的与発性＃１質以タトの、王として異
なったタイプのアルミニウムの面体燃料からなる還元プ
レミックスとの間で点火した後（こ起こる降化還元反応
によってなされる。このような塗薬は特に米国特許第３
．１２１．０３６号２よびベルギー特許第５７５　、０
４３号に開示されている。

この種の組成物ではその感度は主事こ１螢料（ｐａ−１
ｎす”用のアルミニウム番こよるもので、あるか、素材
中の化学反応によって生成するガスの微小な泡の密度に
よって付加される。製品中に存在するグアガムを架橋剤
によってゲル化することによって、多少ゴム様性質の可
塑性が爆薬に付与されている。

これらの組成物の利点としては製造中ならびに貯蔵、輸
送２よび使用時に８ける安全性が増大することであり、
−万その製造方法は通常の爆薬の場合よりも広範な多様
化がもたらされる。

この種の組成物は、小径（すなわち加〜４Ｑ　ｍｍ　）
の形態では２つの点で不充分である。１つは、直径が小
さくなる番こつれて、そのデトーネイション容量（ｄｅ
ｔｏｎａｔｉｏｎ　ｃａｐａｃｉｔｙ　）と、１つのカ
ートリッジから次のカートリッジへのエヤーギャップ試
験あると圧縮可能となり、鉱山の孔中では、デトーネイ
ション箇所を伝達する圧縮波の効果によるデトーネイシ
ョンを停止させてしまうであろう。

かくして近年これらの製品について数多くの改良がなさ
れてきた。、これらの改良品のうち特に価値あるものは
組成物中に結晶調節剤を加えることによって起爆性の感
度を改善したものである。スラリーが冷却した時、該調
節剤は塩類の結晶化を調節し、デトーネイションを助け
る微細結晶を形成させて過度に大きな結晶の形成を防止
する。

この方法多こよれは過度の比率のアルミニウム増感剤を
使用する必要なしに感度を増大することか可能であり、
直径２０ｆｆｉｍ以下のカートリッジのデに固体の構造
を有することであり、その結果前記圧縮波の効果に一層
耐えることができる。この圧縮波の影響は、硝酸アルミ
ニウム含有量が高い程、すなわち爆薬製造に用いられる
溶液の結晶点が高い程大きい。

この方法で改良されたスラリー爆薬に一般にみられる欠
点は包装が難しいことであり、すなわち数棟のスラリー
の粘度が通常の手段〔チャブーパック型（ｃｈｕｂ−ｐ
ａｃｋ　ｔｙｐｅ　）　ｉたは押出ガン型の機械１には
適切でないことである。さらに従来の爆薬（伊１えはダ
イナマイト）薯こ採用されるような、タンク内で冷却し
た製品を、スクリュー型押出機またはローレックス型の
切断機でカートリッジに充填する通常の方法はバッチ式
であることと爆薬を完全に減感させるという二重の欠点
を有する。またこのとき冷却された生成物は固体の形態
であるが粉末状でもろい塊であり、その凝集性は低すぎ
るためにカートリッジに容易には充填できない。この事
は、得られる製品として砕けやすいゲル化された爆薬組
成物を開示している米国特許第４．０３３　。

２６４号に記載の組成物の場合である。

従ってこのＪ＃明の目的は、シロップ拭清薬組成物の改
良と、生成物をかたくし一万では切断式のカートリッジ
機で紙ケースに容易に充填可能に充分な凝集力を有する
ような固化が可能で最終的に固体構造を有する爆薬を得
ることができる爆薬製造を提供することである。

加うるにこの発明は、急速に固化するが粘着しない生成
物を提供することを特徴とするものである。

この発明の方法によれは、製品の砕けやすさによる充填
の固唾ｔこともなくシロップ状悸薬からダイナマイトに
使用されるタイプのカートリッジ頽を得ることができる
。

その結果、この発明は、水に溶解した無機または有機の
塩を含有し通常の組成を有する酸化溶液を加熱−し、こ
の溶液を金属燃料をベースとする内体燃料と固体の形で
入れた硬化剤とからなる還元プレミックスとを混合し、
次いでその混合物を、組成物が最終的に固化する前に、
切断機好ま゛しくはローレックス’ｊｌ　（Ｒｏｌｌｅ
ｘ　ｔｙｐｅ’）のカートリッジ機を用いてカートリッ
ジに充填することを特徴とするカートリッジ番こ充填し
うるシロップ状ｍＷ絹成物の連続製造法を提供するもの
である。

この混合物は、酸化蓄液と還元プレミックスとを混合す
る装置からとり出してすぐに急速に冷却するのか荷利で
ある。

上記の硬化剤を添加しておくと、冷却して、硬化してか
たまった形態、すなわち凝集力があり砕けやすい性質の
全くない爆薬組成物を得ることができる。

この組成物を用いて上記の方法によって製造したカート
リッジは、驚くべきことにこの発明の場合空気中でのエ
ヤーギャップ試験値が約５．ｃｍ　４こまで増大すると
いう特徴を有する。

この さらＩ辷て寥明の組成物にはもはや圧縮性を有せず、ベ
ルギー特許第６９８，４３４号に記載の件成物と同様番
こチャンネル効果は認められなかった。またこの特許で
は組成物の硬化は金庫塩によって達成される。

押出性に必要な硬化剤はカルボキシメチルセルロース系
のものであり、この発明の方法によるその比率は、爆薬
組成物の最終製品ｉこ対する重量％で表わすと１〜３％
が適切であり、１．５〜２５％が好ましく、特に好まし
いのは約２％である。

カルボキシメチルセルロースはスラリー爆薬工業界では
よく知られた製品である。また燃料や増粘剤としてしば
しば引用されており、たとえは西独特許第１，８１３，
１７３号、同第２，８２６，５８９号および同第２，６
４３，４９９号、フランス特許第１　、５５０　、９２
５号および同第１．２４４，２０１号、米国再発行特許
第２６．１１５号、米国特許第３　、２３５　、４２５
号および同第３，５２４，７７７号か挙げられる。また
ある種の特殊な性質例えはより良好な架橋性（米内特許
第３゜８１８号）、または改良された安定性（フランス
特許第２　、００６　、８０４号）を得るための性質が
見出されている。これらの場合ばすべて、カルボキシメ
チルセルロースは酸化溶液の必須成分を権威しており、
水相でグリコールと、直接またはプレミックス中で合す
る（英国特許第２，０１３，１７３号）。

この発明は、もうひとつの特徴を有する。丁なわちカル
ボキシメチルセルロースが硬化剤として作用し、切断式
のカートリッジ機での押出性にとっては必須なものであ
ることが見出されたのである。そしてこの発明に従い組
成物の固形部（すなわち還元プレミックス）中にカルボ
キシメチルセルロースをいれると、前記引例とは異なり
、単（こ増粘作用（製品の高い粘度もしくは低い粘度に
効果かあるだけの）たけでなく架橋作用（所望の目的の
ためにペーストを著しく可塑性にする）や耐水性を改善
する作用や安定性に対する作用がある。

この点について−１では、酸化溶液部が、通常使用され
るグアガム類（これらのガム類は、その性質から、事実
上いつも、陶１１性が減少しある種の可塑性を有する最
終製品を提供する）を含有しない場合、カートリッジに
する時にその剛性と凝集性が最大になることが見出され
た。従ってグアガムは可塑性と剛直性との中間を所望す
る場合にの的にグアガムは同体プレミックスの必須成分
であり、自己架橋型でなくてはならない。

得られる爆薬組成物が粘ａＨこなるのを防止するため番
こ、タルク糸の非粘着剤を添加すると、この発明の組成
物をカートリッジ機で容易に加工できることが分かった
。

硬化剤の作用はクロムまたはアンチモンからなる架橋剤
の存在によって増強できることか見出され、この架橋剤
はグアガムが存在する場合グアガムに作用する。

従って、酸化溶液と還元プレミックスとの混合機から組
成物を取り出してすぐに急速で冷却すると、特に満足す
べき結果か得られる。すなわち公知のローレックス型の
＊＊で容易にカートリッジにすることかできる。

シロップ状爆薬組成物（スラリー爆薬）の製造法自体は
当業者によく知られて２つ、かつこの発明は、この明細
畳に引用した先行技術の、固体可燃性プレミックス中に
硬化剤を含む組成セリを包含イるものである。

酸化溶液中にメチルナフタレンスルホン啼ナトリウムや
その類似化□合物の結晶岬ｆｉ′ｉ剤を加えること番こ
よって特（こ好ましい結果が得られる。

また飯化溶液番こ、酸化塩類のほかをこ５〜１０％の尿
素を添加すると、得られる組成物１は優れた爆薬特性を
有する。

組成物に旙維性の鉤り＠な構造を褥だい場合は、ポリア
クリルアミドをカルボキシメチルセルロース系の硬化剤
＋ｃＩＪＤえるのが有利である。

次にこの発明を実施例でさら番こ詳しく説明するか、こ
の発明を限定するものではない。

実施例１ ます下記組成で８０゛Ｃの酸化溶液を作製した。

水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１６．
９５重量部チオ尿素　　　　　　　　　　　　０．１１
　　／／メチルナフタレンスルホン酸ナトリウム　　　
２．２６　　　Ｉｆ硝酸ナトリウム　　　　　　　　　
６．７８　　ｐ硝酸アンモニウム　　　　　　　７３．
７９　　〃合計　１００、ＯＯ〃 −１、下記組成の還元プレミックスを作製した。

アルミニウム増感剤　　　　　　　　４６．１５重量部
アルミニウム（金属燃料）　　　　　　１９．２３　　
ｓ殿粉　　　　　１６．９２　＃ 自己架橋型グアガム　　　　　　　　　２．３ＯＩＩカ
ルボキシメチルセルロース（硬化剤）　　　１５．４０
　　　Ｆ合計　　１００．００　ｐ ※バイオポリマｍ；セルロースのごとき炭水化物をゲン
トモナス（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ　）ｉなどの微生物
で処理して得 られた水溶性高分子物である。

上記酸化溶液８７重鎖部と還元プレミックス１３車量部
との割合で両者を、スラリー混合枡に車に通迫させて混
合物を作製し、この混合物を重力もしくはポンプで、ロ
ーレックスＵ＝Ｓのコンベアベルト上に導き、水と空気
で冷却し、切断片にマット状形態にし温度は約４０〜４
５℃にして、すなわちカートリッジに充填するのに充分
に冷却し凝隼させて該ＩＦ＄械のナイフ部に供給される
。

それぞれの４−コ断片はイ固々に紙ケース中に入れて成
彩され、封をすると、カートリッジの形に成彩さ′ｒＬ
、その形が保持される。

カートリッジの重量は曝桑の比重によって右右されるか
、この比重は、必要に応じて、７５％水浴液の亜硝酸ナ
トＩＪウムを、組成物の１００重量部に対しＯ〜０．８
重量部、実施例１・の酸化溶液と還元プレミックスと同
時に混合機中に導入することによって５＠整される。好
適に０．４重量部の亜硝酸ナトリウムを含有し、３０ｍ
ｍ／２００ｆ／のカートリッジに入れた爆薬は、比重が
１．１０〜１．１５であり、コンファインメント（ｃｏ
ｎｆｉｎｅｍｅｎｔ　）なしで、ヘキソーゲン４４０　
ｍｇを含有する雷管で起爆した場合空気中でのエヤーギ
ャップテスト値が６０！Ｉ＋で、爆速は３　、８００〜
４．１００ｍ／秒であった。微粉末アルミニウムをシリ
コンに置き変えた場合、比重は１．１０であり、次の試
験結果が得られた。

爆発力（起埃剤７５０ｍｇ　）　　　　　　　　３６０
　ＣＣ鉛ブロック（ｌθａｄ　ｂｌｏｃｋ）で検した実
施例１の爆薬の爆発力は４００ｃｃであり、最高級のダ
イナマイトに匹敵する。

この発明の方法は実施例１の酸化溶液によるすべての組
成物に適用しつるもので、還元プレミックス中の金属燃
料の比率は０〜８重量部に変えてもよい。このことは次
の両極端の実施例で示される。

実施例２ 実施例１の酸化溶液８９．５　％と金属燃料を含有しな
い（但し他の成分仁土本は実施例１のプレミックスの重
量部と同じ）還元プレミックスの１０．５％とからなる
組成物を作製した。得られた組成物の特性は次のとおり
であった。

比重　　　　　　　　　　　１．０５ 爆発力（７５０ｍｇの起喫剤）　　　　　　　３２０Ｃ
Ｃ実施例３ 酸化浴液８１，５％とｋｌ増感剤に加えて金属燃料（Ａ
ｌ）を８重量部含有する（但し他の成分の重量部は前記
実施例１のプレミックスと同じラプレミックス部１８６
５　　％からなる組成物を作成し、その性状は次のとお
りであった。

比重　　　　　　　　　　　１，１５ 爆発力（７５０ｍｇの起爆剤）　　　　　　　４３０ｃ
ｃ実施例４ 前述の実施例と類似の爆薬に２いて、プレミックスに添
加された自己架橋型グアガムの効果は、クロムまたはア
ンチモンからなる架橋剤の０８５重量％によって増強さ
せることができる。

実施例５ 実施例１の酸化溶液８６重量部に次の組成から１５る還
元プレミックス１４　ｍｆｔｍを加えた。

アルミニウム増感剤　　　　　　　　４２．８５重量部
金属虚料　　　　　　　　　　１７．８５　　／／穀　
　　粉　　　　　　　　　　　　　　　１５．７０　　
　〃自己架橋型グアガム　　　　　　　　　２．１５　
　ｐカルホキジメチルセルロース硬（ｔＪ４１　　　１
４．３０　　　＃非粘不剤（タルク）　　　　　　　　
　、７．１５／’その後の操作は実施例１〜４と同様に
行った。

生成物は優れた非粘着性を有して？す、カートリッジ機
で容易に加工できた。

実施例６ 繊維性のかたい＃Ｉ造のものを所望する場合、カルボキ
シメチルセルロース系の６￥化痢をポリアクリルアミド
と合して由いることかで゛きる。

この場合、実施例１の欣化石液８７車量部、を次の組成
を有する還元プレミックス１３車搦部と混合した。

アルミニウム増感剤　　　　　　　　４２３０Φ量部金
属燃料　　　　　　　　　　１５．３８　　＃殿　　　
粉　　　　　　　　　　　　　　　１５．３８　　Ｎ自
己架橋型グアカム　　　　　　　　　２．３０　　／／
カルホキジメチルセルロース硬化ｊｌｌｌ　　　　１３
．１０　　　ｔｔポリアクリルアミド　　　　　　　　
１１．５Ｊ　　ｔｔ街られ１こ製品の特徴は実＠！例１
の製品と同様であつ１こ。

実施例７ 実施例１の酸化溶液の代りに次の俗准を用いた。

水　　　　　　　　　　　９，７７〜１３．００束量都
チオ尿素　　　　　　　　０，１１〜０．１５　　＃バ
イオポリマー　　　　　０．１１〜０１５　〃（実施例
１と同じ） メチルナフタレン　　　　　０．１１〜２２５　〃スル
ホン酸ソータ 尿　　　素　　　　　　　　　　　５．７５〜８．００
重量部ａ！酸ナトリウム　　　　　　　１７．２５〜７
．００　　ｆ／硝硝子アンモニウム　　　　６６９０〜
６９．４５　１１後の操作は前記実施例と同様に行った
結果同様の結果を得た。

なおこの明細書に記載のローレックス型のカートリッジ
機は爆薬をひも状もしくはソーセージ状に切断してカー
トリッジに入れる機械であり［西独二−ブマンＡＧ社（
Ｎ工ＦＰＭＡＮＮ　Ａり裂〕、現在ダイナマイ）１１５
１＞進相に用いられている。

ざらをここの明細書にｇ己載された爆薬の、エヤーギャ
ップ試験法、増速（ｄｅｔｏｘｔｉｏｎ　ｖｅｌｏｃｉ
ｔｙ　）　ｆｆ１１１定汀および爆発力油１定法はそれ
ぞれ、１９７７年版”　Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ　ａｎｄ
　帥１ｏｓｉｖｅｓ”のＡ２．５Ｅよひ６に記載された
方法である。

代理人　弁理士　　野河信太部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、本番こ溶解した無機または有機の塩を含有し通常の
   組成を有する酸化溶液を加熱し、この溶液を金属燃料を
   ベースとする固体燃料と固体の形で加えられた硬化ｎ１
   とからなる還元プレミックスと混合し、次いでその混合
   物を、組成物が最終的に固化す４前に、切断機を用いて
   カートリッジに充填することを特徴とするカートリッジ
   に充填しつるシロップ状爆薬組成物の連続製造法。 ２、切断機がローレックス型のカートリッジ機である特
   許請求の範囲第１項番こ記載の方法。 二 らなる特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法
   。 ４、還元プレミックス中で固体形態で使用される硬化剤
   かカルボキシメチルセルロースでアル特許請求の範囲第
   １〜３項のいずれかに記載の方決。 ５、爆薬組成物の最終組成物に対する硬化剤の割合が１
   〜３重量％である特許請求の範囲第１〜４項のいずれか
   に記載の方法。 ６、混合物中に非粘着剤が添加されている特許請求の範
   囲第１〜５項のいずれかに記載の方法。 ７、添加される非粘着剤がタルクである特許請求の範囲
   第６項に記載の方法。 ８、硬化剤中にクロムまたはアンチモンからなる架橋剤
   を添加されてなる特許請求の範囲第１〜７項のいずれか
   に記載の方法。 ９、添加される金與燃料がアルミニウム２よび／または
   珪素である特許請求の範囲第１〜８項のいずれかに記載
   の方法。 ＝１０．　　酸化溶液にメチルナフタレンスルホン酸ナ
   トリウム類の結晶調節剤が添加されてなる特許請求の範
   囲第１〜９項のいずれかに記載の方法。 １１、酸化溶液（こ５〜１０％の原票を添加してなる特
   許請求の範囲第１〜１０項のいずれかに記載の方法。 １２、　　シロップ状爆薬組成物の比重が、７５％水浴
   散の形態で亜硝酸ナトリウムを、組成物にその１００重
   量部に対して０８重量部以下添加して調整されてなる特
   許請求の範囲第１〜１１項のいずれかに記載の方法。 １３、本番こ溶解した無機または有機の塩を含有し通常
   の蔵成を有する酸化溶液を加熱し、この溶液を金属溶料
   をベースとする固体燃料と固体の硬化剤とからなる退元
   プレミックスと混合し、次いてその混合物を、組成物が
   最終的に固化する前をこ切断機を用いてカートリッジに
   充填してなるシロップ状爆薬ａｌｌｆｆｌ物のカートリ
   ッジ。