JPS5846480B2 - 安定な含水爆薬 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、酸化性無機塩、燃料、及び鋭感剤成分を含有
する、粘稠化又はゲル化した連続水性相からなる水性ス
ラリータイプの含水爆薬に関する。

ゲル又はスラリータイプの爆破剤（ｂｌａｓｔｉｎｇａ
ｇｅｎｔｓ）及び爆薬は、連続した液相、通常は水性相
、に溶けた酸化性無機塩、燃料、及び鋭感剤（これらの
各々を１種又は２種以上）含有している。

全体の系はガラクトマンナンのような増粘剤又はゲル化
剤を添加して粘稠化され、耐水性にされる。

これらは水又は他の水性媒体中で膨潤して、通常”ゾル
′”と呼ばれる。

粘稠なコロイド溶液又は分散液を生成する。

ガラクトマンナンをホウ砂（ｂｏｒａｘ） 、ニクロム
酸カリウム、又はアンチモンもしくはビスマスの化合物
と架橋することによって、ゾルを堅固なゲルの状態でそ
の中音体に他の諸相が分散されたものに転換する。

上述のタイプの含水爆薬は、長期間、特に高温にさらし
て貯蔵すると、ゾルの粘度低下及びゲルの軟化即ち堅固
性の低下として、又は極端な場合には結果として固相と
液相の分離をもたらすゾルあるいはゲル構造の事実上の
消失として現われるように、様々な程度に品質低下や劣
化を受は易い。

一定時間における一定の製品の有用性は、その製品が経
た劣化の程度に依存する。

顕著な劣化を長期にわたって防止することが強く望まれ
る。

その理由は、粘稠性が低下した、あるいは軟化した状態
でも爆破剤や爆薬として使用できる可能性はまだあるが
、貯蔵中に粘稠性が低下しあるいは軟化する傾向のある
組成物は、いつ起るかもしれないより決定的な劣化例え
ば液体の分離の前兆を示していることがあるためその価
値は疑わしい。

ゾル又はゲルの構造が完全に消失すると、他の諸相がも
はや均一には分散しておらず、穿孔内での水の希釈に対
する耐性がなくなったものが生ずる。

その結果生じた製品は使用が困難で泥状であり、もはや
性能も信頼することができない。

柔軟なプラスチックフィルムの薬包（ｃａｒｔｒｉｄｇ
ｅｓ ）を穿孔内に装荷することが難しく、穿孔内でひ
ばりつき又は動きにくくなりがちである。

また、液状あるいはどろどろになったカートリッジ（ｃ
ａｒｔｒｉｄｇｅｓ）内には爆破用雷管（ｂｌａｓｔｉ
ｎｇ ｃａｐ）を配置できないことがあり、その爆薬は
カートリッジを割り開いた時に周りの構造の中へ失われ
てわからなくなってしまうことがある。

一定の時間一温度の条件でのスラリータイプの爆薬の安
定性は、含まれる増粘剤の種類と量、塩／水の比、燃料
の性質、鋭感剤の存在、及び増粘剤が架橋されているか
否かなど多くのファクターに依存する。

大きな安定性は、例えば増粘剤が大量に及び／又は架橋
した状態で存在する組成物により、一般に示される。

ある場合には、例えば、含まれる材料の性質を変えるか
、あるいは増粘剤量を増すことによって所定の製品の貯
蔵安定性や貯蔵寿命を改善できることがあるが、このよ
うな改善は性能及び／又は経済的見地からは必ずしも適
切ではない。

スラリータイプ爆破剤の不安定性は、これまで、燃料及
び／又は鋭感剤として使用されることがある微粒状アル
ミニウムが存在するためとされていた。

例えば、米国特許第３．１１３，０５９号には、アルミ
ニウムは爆破剤において水と発熱的に反応して水素を生
成し、これが酸化性雰囲気で爆発の危険性をもたらし、
いずれにしても水の蒸発のために製品を劣化させること
が、報告されている。

アルカリ金属もしくはアンモニウムのリン酸塩、好まし
くはリン酸−水素アンモニウム、はアルミニウムと水の
反応に基づくガス発生を防止すると言われている。

米国特許第３，３６７．８０５号には、米国特許第３，
１１３，０５９号に開示されクレームされたような防止
剤（ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ）が、シネレシス（離液現象
）を防止し、あるいは防止を助けることができ、アルミ
ニウム含有組成物を物理的（ζ安定化させることが述べ
られている。

リン酸塩型の安定剤も、米国特許第３，４５３，１５８
号のアルミニウム含有スラリーに使用されている。

マンニトールとアルミニウムとアルカリ金属リン酸塩が
米国特許第４，２０７，１２５号に、微粒状金属を含有
すべきスラリー爆薬用の粘稠化された液体プレミックス
（ｐｒｅ−ｍｉｘ）に包含させることができる腐食防止
剤として記載されている。

粘稠化された水性爆薬の望ましいコンシスチンシーと安
定性は反応性金属の存在下では遠戚されないことが多い
ことを開示する米国特許第３．２９７、．５０２号は、
金属熱料粒子を油（ｏｉｌ）と脂肪族モノカルボン酸か
らなる連続的な予め形成した被覆で保護することを教え
ている。

米国特許第３，４４５，３０５号では、酸化性無機塩の
水溶液が、設備の腐食を防止し、爆破剤の汚染、特にゲ
ル化システムを阻害もしくは破壊すると言われている
鉄、銅、亜鉛、アルミニウムのイオンのようなイオンに
よる汚染を防止するように、アルカリ性を望ましい状態
に保持すると報告されている。

尿素は、米国特許第３，７１３，９１８号において金属
で鋭感化した架橋性ゲル化スラリー爆薬からのガス放出
を抑制すると述べられていて、リン酸塩緩衝液は尿素の
この長期安定化作用の失効を防止するのに重要であると
述べられている。

米国特許第４，１９８，２５３号には、硝酸カルシウム
を含有する、グアーで粘稠化した爆薬スラリー−前記塩
は、それが存在しないものに比較して高温でより急速に
劣化させる傾向があると言われているーは、スルホン化
グアーガム誘導体を増粘剤として使用することにより一
層安定化できることが開示されている。

本発明は、酸化剤、燃料、及び鋭感剤の諸取分を粘稠化
又はゲル化した連続水性相に含む含水爆薬の粘稠化又は
ゲル化した構造を安定化する方法を提供するものであり
、該方法は、爆薬中にヨウ化物イオン（ｉｏｄｉｄｅ
１ｏｎ）、ヨウ素酸イオン（ｉｏｄａｔｅ １ｏｎ）、
又はヨウ化物イオンとヨウ素酸イオンの組合せを包含さ
せることからなる。

ヨウ化物イ′オンが好ましい。

この方法によると、塩もしくは酸、又はその水溶液を酸
化剤成分を含む水溶液に加えるか、あるいはその粘稠化
した水溶液を含有するゾルに加えて、ヨウ化物塩、ヨウ
素酸塩、ヨウ化水素酸、もしくはヨウ素酸、又は前記の
塩類及び酸類のいずれかの組合せを爆薬の水性相に溶解
することにより、安定剤であるヨウ化物イオン及び／又
はヨウ素酸イオンを爆薬中に包含させる。

本発明は、本発明の方法により製造される改良された含
水爆薬をも提供し、該爆薬は、粘稠化又はゲル化した構
造を有する連続水性相に（１）酸化剤、（２）燃料、（
３）鋭感剤の諸成分を含み、さらに（４）該粘稠化又は
ゲル化した構造の安定剤としてヨウ化物イオン、ヨウ素
酸イオン、もしくはヨウ化物イオンとヨウ素酸イオンの
組合せを含むものであって、鋭感剤成分としては、（ａ
）！定刻がヨウ化物イオンを含むときは過酸化水素の分
解により、また（ｂ陵定則がヨウ素酸イオンを含むとき
は窒素化合物の分解により生成した鋭感化気泡が存在し
ない爆薬である。

酸化剤成分は、本質的に１種又は２種以上の「酸化性無
機塩」からなり、この用語はこの明細書で酸化剤成分を
定義するものとして使用され、ヨウ素酸を除く酸化性無
機酸類の塩を意味する。

したがって、爆薬中に存在するヨウ素酸塩はいずれも後
述するように粘稠化又はゲル化した構造を安定化するの
に必要な少量でのみ存在し、酸化剤成分として大量に使
用される酸化性無機塩の一部を構成しない。

本発明は、少量のヨウ化物イオン又はヨウ素酸イオンが
粘稠化又はゲル化した含水爆薬、即ち「ゾル」（非架橋
系におけるように、粘稠なコロイド溶液・）と称される
爆薬及び「ゲル」（架橋された系）と称される爆薬の劣
化を防止するという発見に基づいている。

水性ゾル爆薬の粘稠化した構造及び水性ゲル爆薬のゲル
化した構造は、これらの爆薬がヨウ化物イオン及び／又
はヨウ素酸イオンを少量含有する時に改良された安定性
即ち貯蔵寿命（一定温度ｔこおいて構造に品質低下の徴
候が顕れるまでの時間の長さを意味する）を有する。

この改良された安定性は種々の組成のゾル及びゲルで示
され、特別に劣化し易い組成物、即ちガラクトマンナン
ガム（ｇａｌａｃｔｏｍａｎｎａｎ ｇｕｍ）のような
多糖類の増粘剤が微細アルミニウム、特に顔料縁（ｐｉ
ｇｍｅｎｔ−ｇｒａｄｅ）のアルミニウム、とともに存
在している組成物、又は多価金属イオン不純物を含んで
いる組成物において特に重要である。

ヨウ化物イオン及び／又はヨウ素酸イオンは、ヨウ化物
塩、ヨウ素酸塩、ヨウ化水素酸、ヨウ素酸、又はこれら
の塩類及び酸類のいずれかの組合せを加えることにより
爆薬中に包含され、これらは爆薬の水性相（こ溶解され
る。

これらの化合物又はその水溶液を、酸化剤成分を水に溶
かして作った水溶液に；又は該水溶液を粘稠化すると生
成するゾルに加えることができる。

好ましくは、ゲル化が起る前に加える。

ヨウ化物イオンやヨウ素酸イオンの具体的な生成源は制
限されないが、ただし、（ａ）爆薬の水性相に十分溶解
して所望濃度のヨウ化物イオン又はヨウ素酸イオンをも
たらすものであり、（ｂ）ゾルもしくはゲルの劣化を助
長する程もしくは爆薬の種々の成分の働きを妨害する程
高濃度でカチオンを導入しないものである。

アルカリ金属とアルカリ土類金属のヨウ化物及びヨウ素
酸塩、並びにアンモニウム及びアルキル置換アンモニウ
ムのヨウ（ＩＪＩやヨウ素酸塩を加えることができ、こ
れらのうちでもアルカリ金属塩特にナトリウム塩、カリ
ウム塩が経済的理由により好ましい。

後述の実施例５に示すように、ヨウ化物イオンは爆薬の
重量につき４ｐｐｍ程度の低濃度で存在すると、含水爆
薬の粘稠な構造に対し安定化効果を示す。

しかし、この安定化効果はヨウ化物濃度が高いほど大き
くなり、そのため少なくとも約３０１１Ｆのヨウ化物イ
オンを用いることが好ましく、少なくとも約６０１１Ｐ
のヨウ化物イオンを用いることが最も好ましい。

約２饅以上の濃度でヨウ化物を使用することができるが
、約１斜を超えても何の利点もないようである。

したがって、奏される安定化効果だけでなく経済的考慮
にも基いて、ヨウ化物イオン濃度は爆薬重量に対し約０
．００６〜１％の範囲が好ましい。

ヨウ素酸イオンは約１００１１Ｐ程度の低濃度で安定化
効果を示す（後述の実施例４で示されるように）が、大
きな安定性を達成するためには少なくとも２００ｐ％用
いることが望ましい。

約０．６ ％と高いヨウ素酸塩濃度を使用することがで
きる（実施例６）が、濃度が高いほど厳しくなる時間一
温度の条件（より長い時間及び／又はより高い温度）の
ためにヨウ素酸塩がヨウ素に還元させられ、またゾル又
はゲルの構造が弱められることがある。

このようなより厳しい条件にて安定性を付与するために
は、ヨウ素酸塩濃度は、爆薬の総重量につき約０．３優
を超えないことが好ましい。

粘稠化又はゲル化した構造をヨウ化物イオンとヨウ素酸
イオンの組合せで安定化する場合には、それらの総濃度
は、ヨウ化物濃度について具体的に上述したように、２
幅以上と高くてもよいが、ヨウ素酸塩の濃度はヨウ素酸
塩濃度につき具体的に上述したように、約０．６％を超
えるべきではなく、好ましくは０．３％を超えない。

ヨウ化物／ヨウ素酸塩の総濃度は約１％以下であること
が好ましい。

上で明らかにした安定剤濃度の範囲内で、一定の安定性
のレベルを達成するために、種々のスラリータイプ爆薬
につき種々の濃度が求められることがある。

その理由は、防止剤を含ませてない粘稠化又はゲル化さ
れた構造の安定性はその組成によって変化するからであ
る。

例えば、組成物が含む増粘剤が少ないほど、又は組成物
が含む微細アルミニウムが微細であるほど、所定の安定
度を達成するのにより多量の安定剤が必要である。

また、アルミニウムイオンのような多価金属イオンや析
出したアルミニウム化合物が組成物中に存在すると、そ
れだけ高い安定剤濃度が必要になる。

本発明は、酸化剤、燃料、及び鋭感剤の諸成分を粘稠化
又はゲル化した連続水性相に含むいずれの含水爆薬にも
適用される。

酸化剤成分は、通常爆薬重量の少なくとも約２０％を構
成するが、このような爆薬に普通使用される酸化性無機
塩、例えばアンモニウム、アルカリ金属及びアルカリ土
類金属の硝酸塩や過塩素酸塩の１種又は２種以上からな
る。

このような塩の具体例は、硝酸アンモニウム、過塩素酸
アンモニウム、硝酸ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、
硝酸カリウム、過塩素酸カリウム、硝酸マグネシウム、
過塩素酸マグネシウム及び硝酸カルシウムである。

好ましい酸化剤成分は硝酸アンモニウムからなり、最も
好ましくは約５０幅（酸化性無機塩の総重量に対し）の
硝酸ナトリウムとの組合せであり、これはより高濃度の
水溶液を与えることができる。

水溶液の酸化性塩（類）の濃度はできるだけ高いことが
好ましく、例えば室温で約４０〜７０重最多である。

さらに、酸化剤成分の一部は分散した固体として、即ち
該水溶液に加えられた固体及び／又は過飽和溶液から析
出した固体として、存在してもよい。

酸化性無機塩成分を含有する含水爆薬の燃料成分は当技
術分野で周知であり、そのいずれが本発明の爆薬中に存
在してもよい。

非爆薬性燃料には、イオウ、微粉砕した石炭、ギルツナ
イト、及び他の形態の微粉砕炭素のような炭素質燃料；
コーンスターチ、木材パルプ、糖、アイポリ−ナツトの
あらびき粉（ｍｅａｌ）及びバガスのような固体炭素含
有植物材料；並びに燃料油、パラフィンワックス、及び
ゴムのような炭化水素が含まれる。

一般に、炭素質燃料は、爆薬重量の約２５％まで、好ま
しくは約１〜２０係を構成することができる。

存在してもよい金属燃料には、微細なアルミニウム、鉄
、及びこれら金属の合金、例えばアルミニウムーマグネ
シウム合金、フェロシリコン、フェロホスホル、並びに
このような金属及び合金の混合物が含まれる。

金属燃料の量は使用する個々の燃料により著しく変化し
、爆薬総重量の約５０優まで構成することができる。

微細なアルミニウムの場合、例えば約１〜２０係量係で
通常使用されるが、特別な場合には約４０係まで使用す
ることができる。

フェロホスホルやフェロシリコンのようなより重い金属
燃料の場合、約１０〜３０φで通常使用される。

トリニトロトルエン、ペンタエリスリトール四硝酸塩、
シクロトリメチレントリニトロアミン、及びこれらの混
合物のような水不溶性自己爆発性粒子を燃料として使用
することができるが、これらは同時に鋭感剤としても働
く。

しかし、本発明の燃料及び／又は鋭感剤の成分は、水不
溶性爆薬ではなく、水溶性爆薬好ましくはアミン類から
誘導された硝酸塩又は過塩素酸塩を含むことが好ましく
、それには脂肪族アミン、最も好ましくは低級アルキル
（即ち炭素数１〜３）アミン−メチルアミン、エチルア
ミン、エチレンジアミンのような一；エタノールアミン
、プロパツールアミンのようなアルカノールアミン；ア
ニリンのような芳香族アミン；並びにヘキサメチレンテ
トラミンのようなヘテロ環式アミンの硝酸塩と過塩素酸
塩が含まれる。

入手可能な点及び価格によって、低級アルキルアミン及
びアルカノールアミンの硝酸塩が最も好ましい。

フレーク状の（ｆｌａｋｅ）、即ち顔料縁（ｐｉｇｍ−
ｅｎｔｇｒａｄｅ）アルミニウムも鋭感剤成分に存在し
てもよい。

燃料成分の量は、爆薬組成物全体が約−２５〜＋１ｏ％
の酸素バランス（ｏｘｙｇｅｎ ｂａｌａｎｃｅ）を持
つように調節することが好ましい。

ただし、フェロホスホルやフェロシリコンのような重い
金属燃料を含む組成物では、約−１０％と＋１０饅の間
に酸素バランスがあることが好ましい。

特別な場合には、酸素バランスは一４０多と低くてもよ
い。

ある場合には鋭感剤として働く上述の燃料のほかに、爆
薬は分散した気泡又はボイドを例えば含水爆薬の体積の
少なくとも約５多の量を含んでもよく、これは鋭感剤成
分の一部である。

気泡は、直接注入例えば空気又は窒素の注入によりガス
を製品中に分散することによって製品中に包含させるこ
とができるし、又機械的撹拌や空気の吹き付け（ｂｅａ
ｔｉｎｇ）によってガスを包含させることができる。

ガスを製品中に包含させる好ましい方法は、空気担持固
体材料例えばフェノールホルムアルデヒドミクロバルー
ン、グラスミクロバルーン、パーライト又はフライアッ
シュのような微粒状物質を加えることである。

排気した閉鎖シェル（ｅｖａｃｕａｔｅｄ ｃｌｏｓｅ
ｄ ５ｈｅｌｌ）も使用できる。

どんな所定の製品に使用されるガス又はボイドの体積は
、存在する他の鋭感剤成分の量と性質、及び製品に必要
な感受性の程度に依存するが、好ましいガス又はボイド
の体積は一般に約３〜３５φの範囲にある。

５０容量φを超える気泡又はボイドは、強い爆発が必要
な通常の利用にとっては望ましくない。

気泡又はボイドは約３００ミクロン以下の大きさが好ま
しい。

粘稠化した水性相内で化合物を分解することによりガス
をその和尚でその場（ｉｎ ５ｉｔｕ）発生させて、気
泡を爆薬内に包含させることもできる。

しかし、過酸化水素とそれを分解するための触媒による
、又は過酸化水素もしくは他の酸化剤をヒドラジンなど
と組合せることによる化学的発泡を使用すると、普通使
用される粘稠化剤又はゲル化剤の有効性が低下されられ
ることがあり、このような使用は避けるべきである。

例えば、米国特許第３．６１７．４０１号は、深いせん
孔内でスラＩＪ−爆薬中にガスを生成させるために、過
酸化水素とヨウ化カリウム触媒の使用を開示する。

また米国特許第３．７０６．６０７号は、ヒドラジンと
、ヒドラジンを分解して酸化されない増粘剤を含有する
含水爆薬を化学的に発泡させるのを助ける過酸化水素の
ような酸化剤との使用を開示する。

ヨウ素酸塩は、後者の方法で有用であると報告されてい
る代表的酸化剤の中に開示されている。

英国特許第１，３２１，７３１号は前記米国特許第３，
７０６，６０７号と同様に、置換もしくは非置換のヒド
ラジン、ヒドロキシルアミンのような窒素化合物を含有
するヨウ素酸塩含有発泡系による、含水爆薬の化学発泡
を開示する。

これらの発泡系のいずれも、本発明の爆薬を製造するの
に使用されない。

既に述べたよう４こ、グアーガムのような普通の増粘剤
とともに本以明の爆薬に使用することができるヨウ素酸
イオンの濃度は、非常に低くてもよい。

本発明の爆薬が置換もしくは非置換のヒドラジン、ヒド
ロキシルアミンのような窒素化合物とヨウ素酸塩の両方
、又は過酸化水素とヨウ化物の両方を含有している時、
使用される窒素化合物、ヨウ素酸塩、過酸化水素、又は
ヨウ化物の濃度は、ヨウ素酸塩と窒素化合物との反応に
よって、又はヨウ化物で触媒される過酸化水素の分解に
よっては、鋭感化するだけの量の気泡を作り出すのには
不十分である。

そのため、本発明の爆薬には、これらの反応によって形
成される鋭感化気泡は存在しない。

連続水相性の増粘剤又はゲル化剤は多糖類、通常はガム
又はスターチである。

ガラクトマンナンは使用できるガム類の工業的に重要な
種類（ｃｌａｓｓ）のひとつであり、ロウカストビーン
ガム（ｌｏｃｕｓｔ ｂｅａｎ ｇｕｍ）とグアーガム
は、この種類の最も重要な品種である。

グアーガムが好ましい。

架橋剤が、ゲル生成を速めるために、又は比較的低いガ
ム濃度でゲルを生成させるために、ガラクトマンナンガ
ムとともに使用される。

このような架橋剤は周知であり、ホウ砂（米国特許第３
．０７２，５０９号）、アンチモンとビスマスの化合物
（同第３，２０２，５５６号）、及びクロム酸塩（同第
３．４４５，３０５号）が含まれる。

スターチも増粘剤として使用することができるが、グア
ーガムの少なくとも３倍のスターチが通常必要である。

増粘剤の組合せも使用できる。通常、組成物の総重量に
対し約０．１〜５多のガラクトマンナンが使用される。

含水爆薬で通例であるように、本発明の爆薬は、少なく
とも約５重最多、一般に約３０重量饅以下の水を含有す
る。

水の含有量は、組成物全体に対して約８〜２０重量俤の
範囲であることが好ましい。

次に説明する実施例において、部及び俤は重量基準であ
る。

実施例 １ 本発明の４種の水性ゲル爆薬を製造した。

二つはヨウ化物イオンを含み、他の二１はヨウ素酸イオ
ンを含有する。

ヨウ化カリウム又はヨウ素酸カリウムを、約７３重最多
の硝酸モノメチルアミン（ＭＭＡＮ）の水溶液（薬液）
（これは７９〜８２℃であった）に溶解した；この薬液
を混合容器（ｍｉｘｉｎｇｖｅｓｓｅｌ）内で、約７５
重最多の硝酸アンモニウムの水溶液（薬液）と、やはり
７９〜８２℃で合わせた。

合わせた温薬液の−を約４．０に調節した。次の固体を
薬液に混合した。

粒子の１００重量重量３０メツシュを通過し、９２多が
１００メツシユの篩（タイラー篩）に残るようなステア
リン酸、硝酸アンモニウム・プリル（ｐｒｉｌｌ）、グ
リンナイト、パーライト、及び寸断した基アルミニウム
。

硝酸ナトリウムとヒドロキシプロピル−置換グアーガム
の混合物を加え、混合を粘稠化が認められるまで３〜５
分間続けた。

顔料縁アルミニウムを粘稠化した混合物（ゾル）に加え
、アルミニニウムが良く混ざるまで続けた。

このアルミニウムは、ステアリン酸を塗布し、３〜４
ｍ”／ ９の典型的な表面積を有するデダステド級（ｄ
ｅｄｕｓ ｔｅｄｇｒａｄｅ）のフレーク・アルミニウ
ムであった。

ピロアンチモン酸カリウム（架橋剤）の水性スラリーを
、グアーガム添加後、６．５〜７分で加え、１分間以上
の間混合を続け、そして得られたものをポリエチレン薬
包の中に装填した。

最終ｐＨは５．０〜５，３であった。

生じたゲル１００部は次のものを含有していた。

このゲルは、１部のグアーガム、０．０４部のステアリ
ン酸、及び０．０７４部のピロアンチモン酸カリウムを
も上記の「基本」配合１００部について含んでいて、さ
らに１．２０〜１．２３ ｆｉ／ＣＣの密度を作り出す
のに十分なパーライトを含んでいた。

ゲル１−Ａは０．０４０部の、そしてゲルｌ −Ｂは０
．１６０部のヨウ化カリウム（それぞれ、０．０３１部
と０．１２２部のヨウ化物イオン）を同一基本配合につ
いて含んでいた。

ゲルｉ−ｃは０．０５２部の、そしてゲ）し１−Ｄは０
．２０７部のヨウ素酸カリウム（それぞれ、０．０４３
部と０．１６９部のヨウ素酸イオン）を同一基本配合に
ついて含んでいた。

ゲル１−Ａ〜ｌ−Ｄのほかに、対照ゲルを上記のように
して製造したが、ただしヨウ化カリウムもヨウ素酸カリ
ウムも加えなかった。

５種のゲルすべてを１４週間４９℃に貯蔵した。

直径５ｃＩｒＬのすべてのゲルが、−１２℃で６号爆破
用電気雷管により起爆すると貯蔵の前後において３４０
０〜３６００７７１／ｓｅｃで爆ゴウした。

均等に寸法付けられたゲル体の各部と固さ、及び引裂と
圧縮に対する耐性を調べることにより、ゲル強度を手作
業で評価した。

どのゲルも貯蔵前には強くかつ堅固であった。

貯蔵後、ゲル１−Ａ、ｌ−Ｂ、１−Ｃ，及び１−Ｄはな
おも顕著な程度のゲル構造をもっていたが、一方対照ゲ
ルはほとんどまったくゲル構造が残っていす、本質的に
柔らかいかゆ状のかたまりであった。

ヨウ化物含有及びヨウ素酸塩含有のゲルは、対照ゲルよ
りも有形性、弾力性、堅固性の点でまさっていた。

ゲル強度は次に示す順度で減少した。

１−Ａ−１−Ｂ〉１−Ｃ〉１−Ｄ〉対照 ヨウ化物イオンもヨウ素酸イオンもゲルの劣化を防止す
るが、ヨウ化物イオンの方が、使用した防止剤濃度では
ヨウ素酸イオンよりも大きなゲル安定度をもたらした。

実施例 ２ 硝酸アンモニウム薬液、アルミニウム、ギルツナイト、
及びステアリン酸を省略した以外は、実施例１に記載の
方法を繰り返した。

アジピン酸を硝酸アンモニウムプリル及びパーライトと
ともに加えた。

ゲルはその１００部について次の基本組成であった。

硝酸アンモニウム（プリルとして加えた）３２．７硝酸
ナトリウム １４．８ＭＭＡＮ
３８．３水
１４．２さらに、ゲ
ルは１部のグアーガム、０．０１５部のアジピン酸、及
び０．００９１部のピロアンチモン酸カリウムを上記「
基本」配合物１００部について含んでいて、１．０２〜
１．０５ ｇ／ｃｃの密度を作り出すのに十分なパーラ
イトを含有していた。

ゲル２−Ａは０．０２３部の、ゲル３−Ｂは０．０５７
部の、そしてゲル２−Ｃは０．１１３部のヨウ化カリウ
ムを（それぞれ、０．０１８，０．０４４、そして０．
０８６部のヨウ化物イオン）同じ基本配合について含ん
でいた。

ゲル２−Ｄは０．０７３部の、ゲル２−Ｅは０．１４６
部のヨウ素酸カリウム（それぞれ、０．０６０部と０．
１１９部のヨウ素酸イオン）を同じ基本配合について含
んでいた。

ゲル２−Ａないし２−Ｅと二つの対照ゲル（これらはヨ
ウ化物又はヨウ素酸塩を全く含んでいないほか、同じも
のであった。

）を、実施例１のゲルについて記載したように評価した
。

直径３．８ＣｒＩＬの新しいゲルすべてが、−７℃で６
号爆破用電気雷管で起爆すると約３６００〜３７００７
ｒＬ／ＳｅＣで爆ゴウした。

４９℃で５．５週後、ＫＩ−含有及びに■０３−含有の
ゲルすべてが二つの対照ゲルよりも強度が大きかった。

ゲルの強度順位は次のとおりであった。２−Ｃ＞２−Ｂ
＞２−Ａ＞２−Ｅ ２−Ｄ〉対照１〉対照２ ４９℃で１０．５週後、ゲルの順位に同じだったが、少
し軟化が認められた。

ゲル２−Ｅはヨウ素放出の徴候と、それに伴なって強度
損失を示した。

ヨウ化物イオンもヨウ素酸イオンもゲルの劣化を防止し
たが、使用した防止剤濃度においては、ヨウ化物イオン
の方がまたヨウ素酸イオンよりも大きなゲル安定度をも
たらした。

実施例 ３ ヨウ化カリウムを硝酸アンモニウム薬液に溶かし、これ
を６０℃に加熱し、またＭＭＡＮ薬液と基アルミニウム
を省略した点を除き、実施例１に記載の方法を繰り返し
て二つの異なるゲル（３−Ａと３−Ｂ）を製造した。

二つの対照ゲルも製造した。

これらは、ヨウ化カリウムを全く含まないことを除き、
ゲ゛ル３−Ａ、３−Ｂと同じであった。

各ゲル１００部には次の成分が含まれていた。

これらのゲルは、０．５０部のグアーガム（非誘導）、
０．０８部のステアリン酸、及び０．００３８部のピロ
アンチモン酸カリウムをも上記「基本」配合１００部に
つき含んでいて、１．１８〜１．２１ｇ／ＣＣの密度を
もたらすのに十分なパーライトを含んでいた。

ゲル３−Ａは０．０５７部の、ゲル３−Ｂは０．１１４
部のヨウ化カリウム（それぞれ、０．０４４部と０．０
８７部のヨウ化物イオン）を同じ基本配合について含ん
でいた。

直径５ＣｒｆＬのゲルすべてが、１０℃で８号爆破用電
気雷管で起爆すると、約３３００ ｍ／Ｓｅｃで爆ゴウ
した。

４９℃で１週後 ゲル３−Ａと３−Ｂはいずれも堅固で
、乾燥し、強度があったが、−カニつの対照は総じてか
ゆ状のかたまりに劣化し、液体の分離を伴っていた。

次の実施例（４〜８）は、本発明の架橋した粘稠化含水
爆薬（ゾル）におけるヨウ化物及びヨウ素酸イオンの効
果を説明している。

ゾルの安定性を、２０ ｒｐｍで動作するブルックフィ
ールド（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ） ・ＲＶＦ粘度計で粘
度を測定することにより、機械的に評価した。

実施例 ４ ３５．８％の硝酸アンモニウム、１０．５斜の硝酸ナト
リウム、３９．２俤のＭＭＡＮ、及び１４．５饅の水か
らなり、６００ｍＡ！ステンレス鋼容器に入った飽和薬
液４０（Ｂｉ’へ、ヨウ素酸カリウムを加えた。

薬液を撹拌しながら４０〜６０℃に加熱してヨウ素酸塩
を溶かした後、２６〜２７℃に冷却し、８００ｒｆＬｌ
のプラスチック容器に移し、ｐＨを５．０に調節した。

４ｇのヒドロキシプロピル−置換グアーガムを薬液にゆ
っくり加えた。

このとき、薬液を３枚羽−＊根付シャフトを用いて約１
ｏｏｏｒｐｍで撹拌していた。

グアーガムすべてを加えた後１５秒間この速度で撹拌を
続け、次にこの混合物を５０ Ｏｒｐｍで３．７５分間
撹拌した。

次いで、混合物を４００ｍ１のプラスチック容器に移し
、４９℃の水浴中に１２分間装いてグアーガムを水和さ
せ、粘稠なゾルを生成させた。

この後ゾルを二重プロペラシャフトで急速に３０秒間撹
拌した。

次いで、重施例１に記載した顔料縁アルミニウム８グラ
ムを撹拌したゾルに加え、撹拌は粘稠化したゾルのうず
を維持するのに十分な速度で１．５分間継続した。

５種の異なるゾルを製造した。

それぞれ異なったヨウ素酸カリウム濃度であった。

二つの対照ゾルも製造した。

そのいずれもがヨウ素酸塩を含まず、そのひとつ（対照
ゾル２）はアルミニウムを含んでいなかった。

ゾルをプラスチックフィルムで覆い、４９℃の水浴中に
２週間置いた。

ゾルの劣化を、３１２時間後に測定した粘度低下により
測定した。

結果は次のとおりであった。この結果から次のことがわ
かる。

新しいゾルすべてが約１３，０００−１４，０００ ｃ
ｐの粘度であったのに、３１２時間後には対照ミックス
１（アルミニウムを含むがヨウ素酸塩を含まない）はた
った４ ４１５ｃｐの粘度であった。

これに反し、ヨウ素酸塩含有のアルミニウムで処理した
ゾルは、粘度５０１５〜７２６５ｃｐであって、アルミ
ニウムで処理した組成物に対するヨウ素酸イオンの安定
化効果を示している。

即ち、ヨウ素酸イオン濃度がｏ、ｏ１２％〜０．２４４
％の範囲で増加するのに伴って、粘度（及び安定性）が
増加した。

この結果からまた、アルミニウムで処理しないグアー粘
稠化ヅル（対照ゾル２）も４９℃に３１２時間貯蔵する
と劣化するが、アルミニウム処理したゾル程ではないこ
とがわかる。

濃度ｏ、ｘ２３％と０．２４４優のヨウ素酸イオン（ゾ
ル４−Ｄと４−Ｅ）は、アルミニウム処理したゾルの安
定性を、アルミニウム処理しないゾルの安定性と同等か
それを超える程度まで高めた。

実施例 ５ ヨウ化カリウムをヨウ素酸カリウムの代わりに用いたこ
とを除き、実施例４で述べた調製及び試験法を繰り返し
た。

また、より反応性の高い形態の顔料縁アルミニウムを使
用した。

二つの異なった系列のゾルを作った。

そのひとつ、系列■、では、グアーガムを加えた後、１
５分間撹拌をｉｏｏｏｒｐｍではなくて８００ ｒｉｌ
ｍで行い、水和時間は１２分ではなく１１分であった。

二つの系列に＊＊使用したアルミニウムは異なる製造者
のロフトから採った。

結果は次のとおりであった。系列１については、新しい
ゾルはすべて実施例４におけるように約１３，０００−
１４，０ＯＯｃｐの粘度であった。

しかし、この場合、対照ゾル１（アルミニウムを含むが
、ヨウ化物イオンを含まない）は３３５時間でたった４
１４ｃｐであって（実施例４の対照ゾル１とたいそう異
なる）、はとんど完全な劣化を示し、恐らく使用した反
応性がより高いアルミニウムに起因すると思われる。

系列１のアルミニウム処理したゾルに対する、濃ｉ０．
００４〜０．１７８１％のヨウ化物イオンの安定化効果
は、ゾル５−Ａないし５−Ｆ（これらは３３５時間後、
粘度は２５５８〜９８１５ ｃｐ であって、ヨウ化物
濃度の増加とともに高まっている）を対照ゾル１（４１
４ｃｐ）と対比するとわかる。

さらに、濃度０．０４４俤、０．０８９φ、及び０．１
７８％のヨウ化物イオン（ゾル５−Ｄ、５Ｅ及び５−Ｆ
）は、このアルミニウム処理したゾルの安定度をアルミ
ニウム処理していないゾル（対照ゾル２）の安定度を超
える程度まで向上させた。

系列■では、対照ゾルは、ヨウ化物を含まないことを除
き、ゾル５−Ｇないし５−Ｎと同じであった（即ち、ア
ルミニウムで処理したゾルであった）。

恐らく二種の異なるロフトからのアルミニウム純度の差
のために、系列■の対照ゾルは４９℃の貯蔵中に系列Ｉ
の対照ゾルｌよりも劣化が少なかったが、それでもかな
りの劣化度を示した。

系列■の試験結果から、４ｍ程度の低い濃度のヨウ化物
イオンがアルミニウム処理したゾル中で劣化防止作用を
奏すること、及び約０．２ ％〜１．５多のヨウ化物イ
オン濃度では４９℃で３０６時間にわたる劣化がたとえ
あったとしてもほんの少ししか生じないことがわかる。

実施例 ６ アルミニウムをゾルに加えなかったこと、ゾル６−Ｂで
ヨウ化カリウムをヨウ素酸カリウムの代りに使用したこ
とを除き、実施例４に記載した方法で二種のゾル（６− １２分間の水利時間の後、４９℃での貯蔵に先立って２
分間ゾルを撹拌した。

結果は次のとおりであつ７ｊ−、、、１、わ１．１ 対照ゾルは、ヨウ素酸イオンもヨウ化物イオンも含まな
いことを除き、ゾル６−Ａ、６−Ｂと同じであった。

結果から、アルミニウムを含まないグアー含有ゾルもヨ
ウ化物イオンやヨウ素酸イオンによって、劣化に対して
安定化されることがわかる。

この結果からまた、ヨウ化物イオンはヨウ素酸イオンよ
りも低濃度で劣化防止剤として有効であることもわかる
。

実施例 ７ ヨウ化カルシウムをヨウ素酸カリウムの代りに使用した
ことを除き、実施例４に記載した方法を繰り返した。

ヨウ化カルシウムを異なる濃度で含有する３種のゾル（
７−Ａ、７−Ｂ１及び７−Ｃ）を製造した。

ヨウ化物を含まないことを除き、ゾル７−Ａないし７−
Ｃと同じ対照ゾルも製造した。

結果は次のとおりであった。

ヨウ化カルシウムを含んだゾルは、４９℃での２１８時
間後でも劣化（粘度減少）の徴候をほとんど示さなかっ
たが、一方ヨウ化物を含まないゾルではこの条件により
実質的粘度減少（実質的な劣化度を示す）が起った。

実施例 ８ ４ｇのグアーガムを１６ｇの室温分散性スターチで置き
かえたことを除き、実施例４の方法を繰り返した。

４９℃の水浴での水利時間は１１分であった。

結果は次のとおりであった。アルミニウムで処理したス
ターチ粘稠化ゾルでヨウ化物イオン又はヨウ素酸イオン
を含有するものは、４９℃における３８４時間後、アル
ミニウムで処理した対照ゾルよりも劣化が少なかった（
粘度の減少によって明らかにされるように）。

使用した防止剤濃度では、ヨウ化物含有ゾルはアルミニ
ウムを含まないヨウ化物も含まないゾルとほぼ同じ安定
性を示した。

実施例 ９ 実施例４に述べた方法を次のように改変した。

顔料縁アルミニウムを加えた後、撹拌を３０秒間続け、
次いで１ｍｌの１．０７％ピロアンチモン酸カリウム水
溶液をゾル中へ滴々注入した。

撹拌をさらに１分間続けた。

混合物をプラスチックフィルムで覆い、室温に一夜放置
して架橋させた。

次に、４９℃の水浴中に置いて、プレシジョン・サイエ
ンティフィック・カンパニー（ＰｒｅｃｉｓｉｏｎＳｃ
ｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙ）製造の円錐型針入
度計（ｃｏｎｅ ｐｅｎｅｔｒｏｍｅｔｅｒ）を用いて
測定した相対的ゲル強度を評価することによって、劣化
即ち強度低下を監視した。

装置には６０°のデルリン（Ｄｅｌｒｉｎ■）円錐体と
アルミニウム製スピンドル（２６，１ｇの可動体）が取
付けられた。

ゲル中への円錐体の針入の深さを、円錐体が放たれた１
０秒後に測定した。

小さい針入度計の読み（円錐体＊＊の針入がそれだけ少
ない）が、強度の高いゲルであることを示した。

６種の異なるゲルを製造した。

そのうちの３種はヨウ化物イオンを含み、他の３種はヨ
ウ素酸イオンを含んだ。

二つの対照ゾルも製造した。その両方がヨウ化物もヨウ
素酸塩も含まず、そのうちのひとつ（対照ゾル２）がア
ルミニウムを含まなかった。

針入度計試験の結果は次のとおりであった。

針入度計の結果は、防止剤を含まないアルミニウム処理
したゲル（対照ゲノ５し１）の強度は早い時期にはヨウ
化物イオン又はヨウ素酸イオンを含有するゲルの強度と
ほぼ同じであったが、この対照ゲルは２４０時間後には
防止剤の入ったゲルよりも弱くなったことを示している
。

ゾル（実施例４と５）の場合にわかったように、防止剤
濃度が増すにつれて安定性が増した（針入度計の読みが
減少した）。

ヨウ化物含有のアルミニウムで処理したゲルの安定性は
、アルミニウムで処理しない対照の安定性と同等か、又
はそれよりも大きかった。

実施例 １０ 次の点を除いて実施例９に述べた方法を繰り返した。

２９．７％の硝酸アンモニウム、ｓ、 ７ ％の硝酸ナ
トリウム、１７．１優のＭＭＡＮ、及び４４．５優の水
から本質的になり、痕跡量の他の金属イオン、主にアル
ミニウムイオンをプラズマ発光分光法（Ｐｌａｓｍａ
Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ５ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）で測定
して濃度２９５５ｐｐｍ含有する熱い廃薬液（ｗａｓｔ
ｅｌｉｑｕｏｒ）に硝酸アンモニウムのプリルを加えて
硝酸塩薬液を調製した。

プリルは熱廃薬液１００ｇにつき７１の量で加えた。

これにより、廃薬液の総硝酸塩濃度は７５係に増した。

次いで、７５φ硝酸塩薬液１０部を、実施例４で述べた
飽和硝酸塩薬液９０部に加えた。

合わせた薬液の組成は次のとおりであった。

硝酸アンモニウム ３８．３φ 硝酸ナトリウム ９．９φＭＭＡＮ
−３６，２φ水
１５．６係アルミニウム（イオ
ンと して又は析出した状態で） 〜１６６ ｐｕジヨウ
カリウムをヨウ素酸カリウムの代りに用いたことを除い
て、この薬液を実施例４に記載したように最初ゾルに転
換してゾルに転換した。

顔料縁アルミニウムを含有したゾルをゲルに転換し、貯
蔵し、実施例９に記載したように試験した。

しかしこの場合、針入度計の円錐体とスピンドルの可動
体は３６．５ｇであった。

ヨウ化物イオンを含ませてゲルを製造した。

対照ゲルも製造した。

そのいずれもヨウ化物イオンを含まなかった。

対照ゲル１は上述した廃薬液を用いて作り、対照ゲル２
は薬液が実施例４に記載したように調製した全体に新し
い薬液（ｖｉｒｇｉｎｌｉｑｕｏｒ）であった点を除い
て同様にして作った。

針入度計試験の結果は次のとおりであった。

ゲル１０−Ａ及び１０−Ｂと同様に廃薬液で製造され約
１６６晒のアルミニウム（イオン又は析出状態で）を含
んだ、ヨウ化物含有ゲル及び対照ゲル１の針入度計の読
みは、次のことを示している。

即ち、ゲル強度は早期においてはほぼ同じであったが、
ヨウ化物含有ゲルは２４０時間にわたってより安定に残
った（より小さい読みを与えた）。

、二つの対照で得られた結果を比較すると、硝酸塩薬液
中のアルミニウムイオンあるいは析出したアルミニウム
化合物は、ゲルの安定性に対し有害な影響を及ぼすこと
がわかる。

しかし、この影響は本発明の方法で相殺できる。

ゲル１０−Ａ／１０−Ｂ及び対照ゲル２を用いて得られ
た結果を比較すると、廃薬液で作ったヨウ化物含有ゲル
は、２４０時間後、全体に新しい薬液で作った防止処理
していないゲルよりも安定であることがわかる。

本発明の製品を形成するために水性薬液又はゾルに加え
られるヨウ化物又はヨウ素酸塩は、そこに溶かされ、そ
のため製造中はイオン化した状態にある。

しかし、その後製品は、ヨウ化物又はヨウ素酸塩の一部
が溶液から結晶化する条件に置かれることがあるが、ヨ
ウ化物又はヨウ素酸塩の少なくとも一部分は製品中にイ
オン化した状態で存在すると思われる。

したがって、「ヨウ化物イオン」及び「ヨウ素酸イオン
」の用語は、ここで安定剤（ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）を
意味するものとして使用され、溶解した状態並びに結晶
化した状態のヨウ化物とヨウ素酸を指している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粘稠化又はゲル化した構造を有する連続水性相中の
   酸化剤、燃料、及び鋭感剤の諸収分からなり、粘稠化又
   はゲル化した構造の安定剤としてヨウ化水素酸；ヨウ素
   酸；又はアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウ
   ムもしくはアルキリ置換アンモニウムのヨウ化物もしく
   はヨウ素酸塩から選ばれるヨウ化物もしくはヨウ素塩か
   ら得られるヨウ化物イオン、ヨウ素酸イオン、又はヨウ
   化物イオンとヨウ素酸イオンの組合せを含む含水爆薬で
   あって；前記鋭感剤成分として、（ａ）！一定定則ヨウ
   化物イオンを含むときは過酸化水素の分解により、また
   （ｂ）！定則がヨウ素酸イオンを含むときは窒素化合物
   の分解により生成した気泡が鋭感化させる量存在しない
   ことを特徴とする爆薬。 ２、特許請求の範囲第１項の爆薬であって、前記安定剤
   が爆薬の少なくとも４−（重量）量のヨウ化物イオンで
   ある爆薬。 ３ 特許請求の範囲第１項の爆薬であって、前記安定剤
   が爆薬の０．０１０〜０．６重量存在のヨウ素酸イオン
   である爆薬。 ４ 特許請求の範囲第１項の爆薬であって、燃料として
   及び／又は鋭感剤成分の一部として、微細なアルミニウ
   ムを含有する爆薬。 ５ 特許請求の範囲第４項の爆薬であって、フレーク・
   アルミニウムを含有する爆薬。 ６ 特許請求の範囲第１項の爆薬であって、水性相がガ
   ラクトマンナンガム又はスターチで粘稠化されているも
   の。 ７ 特許請求の範囲第６項の爆薬であって、水性相が架
   橋したガラクトマンナンガムでゲル化されているもの。 ８ 特許請求の範囲第６項の爆薬であって、イオン状も
   しくは固体元素状もしくは化合した状態でアルミニウム
   を含む爆薬において；ヨウ化物イオンが、爆薬の少なく
   とも０．００３重量饅量存在し、及び／又はヨウ素酸イ
   オンが爆薬の０．０２０〜０．３重量存置存在する前記
   爆薬。 ９ 特許請求の範囲第８項の爆薬であって、鋭感剤成分
   の一部として、アルキルアミン又はアルカノールアミン
   の硝酸又は過塩素酸との塩を少なくとも１種含有する爆
   薬。 １０特許請求の範囲第８項の爆薬であって、約０．１〜
   ５重量重量型橋したグアーガムでゲル化したもの。 １１ 特許請求の範囲第８，９、又は１０項の爆薬であ
   って、フレーク・アルミニウムを鋭感剤の一部として含
   有するもの。