Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7646571B2 - Hydrogen peroxide based explosive with improved sleep time - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7646571B2 - Hydrogen peroxide based explosive with improved sleep time - Google Patents

Hydrogen peroxide based explosive with improved sleep time Download PDF

Info

Publication number
JP7646571B2
JP7646571B2 JP2021572478A JP2021572478A JP7646571B2 JP 7646571 B2 JP7646571 B2 JP 7646571B2 JP 2021572478 A JP2021572478 A JP 2021572478A JP 2021572478 A JP2021572478 A JP 2021572478A JP 7646571 B2 JP7646571 B2 JP 7646571B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
explosive composition
density
explosive
composition according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021572478A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022535582A (en
Inventor
アンドリュー・ケトル
Original Assignee
シーエムティーイー ディベロップメント リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=73652652&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP7646571(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from AU2019901993A external-priority patent/AU2019901993A0/en
Application filed by シーエムティーイー ディベロップメント リミテッド filed Critical シーエムティーイー ディベロップメント リミテッド
Publication of JP2022535582A publication Critical patent/JP2022535582A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7646571B2 publication Critical patent/JP7646571B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B21/00Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
    • C06B21/0008Compounding the ingredient
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
    • C06B23/001Fillers, gelling and thickening agents (e.g. fibres), absorbents for nitroglycerine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
    • C06B23/002Sensitisers or density reducing agents, foam stabilisers, crystal habit modifiers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
    • C06B23/002Sensitisers or density reducing agents, foam stabilisers, crystal habit modifiers
    • C06B23/004Chemical sensitisers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
    • C06B23/006Stabilisers (e.g. thermal stabilisers)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B43/00Compositions characterised by explosive or thermic constituents not provided for in groups C06B25/00 - C06B41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B47/00Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
    • C06B47/14Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase comprising a solid component and an aqueous phase
    • C06B47/145Water in oil emulsion type explosives in which a carbonaceous fuel forms the continuous phase

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Description

本発明は、改善された過酸化水素に基づく火薬に関する。本発明は、採掘用途で使用される過酸化水素/燃料系火薬組成物として主として使用するために開発され、本用途に関して以下に記載される。しかし、本発明が、この特定の分野での使用に限定されないことは認識されよう。 The present invention relates to an improved hydrogen peroxide-based explosive. The invention has been developed primarily for use as a hydrogen peroxide/fuel-based explosive composition for use in mining applications and will be described below with respect to this application. However, it will be appreciated that the invention is not limited to use in this particular field.

先行技術の以下の議論は、好適な技術的文脈に本発明を置き、その利点がより十分に理解されることを可能にするために提供される。しかし、本明細書を通じての先行技術のいかなる議論も、そのような先行技術が広く知られ、又は本分野の通常の一般知識の一部を形成するということの表明又は黙示的な承認と見なされるべきでないことは認識されるべきである。 The following discussion of the prior art is provided to place the invention in a suitable technical context so that its advantages may be more fully understood. However, it should be recognized that any discussion of prior art throughout this specification should not be construed as an express or implied admission that such prior art is widely known or forms part of the common general knowledge in the field.

今日の世界において使用されるほとんどすべての商業的な採鉱用火薬は、硝酸アンモニウム(AN)に基づくか、又は、Anと、他のより小量のアルカリ及び/又はアルカリ土類硝酸塩(例えば硝酸ナトリウム(SN)又は硝酸カルシウム(CN))との組合せである。強力な酸化剤であるANは少なくとも最近50~60年間商業的火薬の基剤として使用されている。このタイプのほとんどの火薬は、必要な爆発力を提供するために火薬内に組み込んだ窒素化合物のエネルギー性反応に依存する。 Nearly all commercial mining explosives used in the world today are based on ammonium nitrate (AN) or a combination of AN with smaller amounts of other alkali and/or alkaline earth nitrates, such as sodium nitrate (SN) or calcium nitrate (CN). AN, a strong oxidizer, has been used as a commercial explosive base for at least the last 50-60 years. Most explosives of this type rely on the energetic reaction of nitrogen compounds incorporated within the explosive to provide the necessary explosive power.

最初、採掘企業は、AN自体を火薬として使用した。しかし、彼らは、まもなく、ディーゼル燃料の添加が、コストを大きく増すことなくエネルギー出力を上げることを知った(硝酸アンモニウム-燃料油、現在は一般に「ANFO」と称される)。しかし、ANFOの水抵抗力は極めて不十分であり、含湿発破孔でのその使用は限定されてきた。この問題を改善するために、スラリー及び含水ゲルが開発された。スラリー火薬は典型的には、水中に溶解/分散したAN、他の塩(例えば、硝酸カルシウム、硝酸ナトリウム、硝酸アミン、過塩素酸塩等)、並びに他の添加剤〔例えば、グアーゴム(増粘剤として)及び水に可溶性又は不溶性の燃料(グリセリン、MMAN、ディーゼル燃料等)〕を含む。それらは、爆破する土地の特徴に応じてANFOとブレンドすることもできる。スラリー火薬は、スラリーが爆轟し、不発が最小限化されることを可能にする固体増感剤(アルミニウム及びTNT、RDX等の爆薬)も典型的に含む。含水ゲルは、スラリーと同様の組成を有するが、しかし、製品の水抵抗力を増強するために架橋剤を添加することができる。 At first, mining companies used AN itself as the explosive. But they soon learned that the addition of diesel fuel (ammonium nitrate-fuel oil, now commonly referred to as "ANFO") increased the energy output without significantly increasing the cost. However, the water resistance of ANFO is quite poor, limiting its use in wet blast holes. To remedy this problem, slurries and hydrogels were developed. Slurry explosives typically contain AN dissolved/dispersed in water, other salts (e.g., calcium nitrate, sodium nitrate, amine nitrates, perchlorates, etc.), and other additives such as guar gum (as a thickener) and water-soluble or water-insoluble fuels (glycerin, MMAN, diesel fuel, etc.). They can also be blended with ANFO depending on the characteristics of the land to be blasted. Slurry explosives also typically contain a solid sensitizer (aluminum and explosives such as TNT, RDX, etc.) that allows the slurry to detonate and misfires are minimized. Hydrogels have a similar composition to slurries, but a cross-linking agent can be added to increase the product's water resistance.

含水ゲル及びスラリーの欠点の1つは、溶液に組み込むことができるANに限界があるということである。この欠点は油中水エマルションの開発によって克服された。エマルションが高温で製作されるので、これらのエマルションは高濃度でANを含むことができる(参照:米国特許第3,447,978号)。油中水エマルションは、有機燃料へ分散した高温の水性相(AN、他の硝酸塩、過塩素酸塩等で構成される)から製造される。水性-有機混合物は、乳化剤の使用によって安定化する。エマルションはまた、爆破する土地に適するように、異なる比でANFOとブレンドすることができる。 One of the drawbacks of hydrous gels and slurries is that there is a limit to the amount of AN that can be incorporated into the solution. This drawback was overcome with the development of water-in-oil emulsions. These emulsions can contain high concentrations of AN because the emulsions are made at high temperatures (see U.S. Patent No. 3,447,978). Water-in-oil emulsions are made from a hot aqueous phase (consisting of AN, other nitrates, perchlorates, etc.) dispersed in an organic fuel. The aqueous-organic mixture is stabilized by the use of emulsifiers. The emulsions can also be blended with ANFO in different ratios to suit the land to be blasted.

しかし、ANエマルション、ANスラリー及び含水ゲルの開発にもかかわらず、既存の火薬組成物と比較してより費用効果的であり、かつ、産業界からの高度な要求を満たすために多量に製造することができる改善された火薬を開発する必要がなおある。配合物中にANをあまり多く使用せず他のタイプの硝酸塩をその代わりに使用して、ANの使用法の代替法を提供することは有利である。加えて、そのような代替品は、好ましくはより安全であり、比較的低いカーボンフットプリントを有し、使用場所近くで製作することが可能で公道での輸送を最小限にし、必要段階で製作することが可能で備蓄する必要を最小限にし、しかも安全性を上げ、既存の配送設備の使用を可能にし、及び/又は爆轟での有毒窒素酸化物の後ガス(NOx)をわずかしか(又は全く)生じない等であるべきである。また、そのような代替品にとって面倒な規制要件がなく、それによって管理費が下がると理想的である。火薬組成物が、インサイチュー(in situ:現場)で架橋可能であり、発破孔に降りて増粘することも好ましい。 However, despite the development of AN emulsions, AN slurries and hydrogels, there is still a need to develop improved explosives that are more cost-effective compared to existing explosive compositions and can be produced in large quantities to meet the high demands from industry. It would be advantageous to provide an alternative to the use of AN by using less AN in the formulation and substituting other types of nitrates. In addition, such alternatives should preferably be safer, have a relatively low carbon footprint, be fabricated close to the site of use, minimizing transportation on public roads, be fabricated in stages of need, minimizing the need for stockpiling, while increasing safety, allowing the use of existing distribution facilities, and/or producing little (or no) toxic nitrogen oxide after-gases (NO x ) upon detonation, etc. It would also be ideal if such alternatives were free of burdensome regulatory requirements, thereby reducing administrative costs. It would also be preferable for the explosive composition to be crosslinkable in situ and thickened down the blast hole.

硝酸アンモニウムから製作することができるタイプの組成物での進歩にもかかわらず、不都合の1つは、爆轟の間に、NOx後ガスが、火薬組成物中の窒素化合物(硝酸塩からの)の存在によって発生し得るということである。これらのNOx後ガスは有毒であり、鉱山現場人員の健康に影響を与えることがある。したがって、爆破後のNOx後ガスの放出は安全性の問題であり、Australia等の国々では、そのような放出を管理するために現在適所に厳しい規制管理がある。参照:例えばQueensland、Australia、2011に規制当局によって発行された「Queensland手引き書:開放心抜発破での窒素酸化物の管理」。同様に、Australia内の火薬製造業者はまた、爆破後のNOx後ガスを管理するために作業標準を発行している。(AEISG Code of Practice, Prevention and Management of Blast Generated NOx Gases in Surface Blasting, 2011)。したがって、NOxの生成を実質的に減少させる火薬組成物を見つける必要がある。 Despite the advances in the type of compositions that can be made from ammonium nitrate, one of the disadvantages is that during detonation, NO x after gases can be generated due to the presence of nitrogen compounds (from nitrates) in the explosive composition. These NO x after gases are toxic and can affect the health of mining site personnel. Thus, the release of NO x after gases after blasting is a safety issue and in countries such as Australia, there are now stringent regulatory controls in place to control such releases. See, for example, Queensland Handbook: Control of Nitrogen Oxides in Open Core Blasting, published by the regulatory authority in Queensland, Australia, 2011. Similarly, explosive manufacturers in Australia have also issued codes of practice to control NO x after gases after blasting. (AEISG Code of Practice, Prevention and Management of Blast Generated NO x Gases in Surface Blasting, 2011). Thus, there is a need to find explosive compositions that substantially reduce the generation of NO x .

酸化剤でもあり、これらの必要性の少なくとも一部を満たす可能性がある1つの材料は、過酸化水素(H2O2)である。採掘作業用のH2O2/燃料系火薬は、一般にH2O2の、その質量の約5~約15パーセントのグリセリン、燃料油等の液体炭素系燃料との組合せからなる。しかし、幾つかの事例において、H2O2系火薬は、24時間を超えるスリープタイムが必要とされる場合に、爆轟速度(VOD)等のパラメーターに影響を与え得る密度の経時的変化が観察されたので理想に届かないことがわかっている。 One material that is also an oxidizer and may meet at least some of these needs is hydrogen peroxide ( H2O2 ). H2O2 /fuel-based explosives for mining operations generally consist of a combination of H2O2 with about 5 to about 15 percent of its mass of a liquid carbon-based fuel, such as glycerin, fuel oil, etc. However, in some cases, H2O2 - based explosives have proven less than ideal when sleep times greater than 24 hours are required, as changes in density over time have been observed that can affect parameters such as velocity of detonation (VOD).

米国特許第3,447,978号U.S. Patent No. 3,447,978 米国特許第3,400,026号U.S. Patent No. 3,400,026 米国特許第3,582,411号U.S. Patent No. 3,582,411 米国特許第3,678,140号U.S. Patent No. 3,678,140 米国特許第4,326,900号U.S. Patent No. 4,326,900 米国特許第4,820,361号U.S. Patent No. 4,820,361 米国特許第4,547,234号U.S. Patent No. 4,547,234 米国特許第5,470,407号U.S. Patent No. 5,470,407 米国特許第5,271,779号U.S. Patent No. 5,271,779 米国特許第5,409,556号U.S. Patent No. 5,409,556

本発明は、先行技術の1つ又は複数の不都合を克服若しくは改善すること、又は少なくとも有用な代替法を提供することを目的とする。 The present invention aims to overcome or ameliorate one or more of the disadvantages of the prior art, or at least to provide a useful alternative.

スリープタイムが改善されたH2O2/燃料系火薬を提供することは、本発明の好ましい形態の目的である。本発明の好ましい火薬組成物は、24~48時間の範囲、又は更にもっと長くなり得る延長されたスリープタイムにわたって、感度、密度及びVODを実質上維持している。本発明の改善された火薬組成物は、スリープタイムが延長されているため、鉱山において安全に用いることができ、幾つかの実施形態において、本発明の組成物によるようなスリープタイムが延長されていない、先行技術のH2O2系火薬組成物を用いては可能でない爆破の実施を可能にする。特に、本明細書に記載の本発明の火薬組成物が、実質上発破孔中で長期間にわたってVODを維持するので、はるかに大きい爆破の実施が本発明の組成物によって可能になる。 It is an object of preferred embodiments of the present invention to provide H2O2 / fuel -based explosives with improved sleep times. The preferred explosive compositions of the present invention substantially maintain sensitivity, density and VOD over extended sleep times, which may range from 24 to 48 hours, or even longer. The improved explosive compositions of the present invention, due to their extended sleep times, can be safely used in mines and, in some embodiments, allow for blasts to be performed that are not possible with prior art H2O2 - based explosive compositions that do not have the extended sleep times provided by the compositions of the present invention. In particular, because the explosive compositions of the present invention described herein substantially maintain the VOD in the blast hole for extended periods of time, much larger blasts can be performed with the compositions of the present invention.

本発明の実施形態の好ましい目的は、以下の目的の1つ又は複数を満たす火薬組成物を提供することである:好都合に調製され、経時的に密度安定性をインサイチューで改善し、大量の持続可能な(火薬のカーボンフットプリントを減らす)燃料を使用でき、幾つかの好ましい実施形態において、AN以外の大量の硝酸塩を使用する(ANの依存性を下げる)ことができ、そしてスリープタイムが延長されたことによりはるかに大きい爆破を可能にすること。 A preferred objective of embodiments of the present invention is to provide an explosive composition that meets one or more of the following objectives: it is conveniently prepared, it has in situ improved density stability over time, it can use large amounts of sustainable fuels (reducing the carbon footprint of the explosive), in some preferred embodiments it can use large amounts of nitrates other than AN (reducing the dependency on AN), and it can have an extended sleep time, allowing for a much larger blast.

更に好ましい本発明の目的は、発破孔に装填された場合に、火薬組成物の密度を実質上維持し、それによって数日間、可能性として数週間もスリープタイムを実質上維持することである。 A further preferred object of the present invention is to substantially maintain the density of the explosive composition when loaded into a blast hole, thereby substantially maintaining sleep time for days and potentially even weeks.

本発明は、商業、建設、土木、農業、鉱業及び同様の分野で使用される火薬に関する。しかし、他の関連分野に本発明を利用することができることは認識されよう。 The present invention relates to explosives for use in commerce, construction, civil engineering, agriculture, mining and similar fields. However, it will be appreciated that the present invention may be utilized in other related fields.

驚いたことに、H2O2系火薬組成物は、密度安定剤(すなわち、ホスホナート)を用いて処理又は変性されると、先行技術のH2O2系火薬組成物を超える改善されたスリープタイムを示すことが発見された。更に驚いたことに、比較的小量のホスホナートのみで密度安定性及びスリープタイムが改善されることが見出された。いかなる理論によって束縛されることも望まないが、本発明者は、密度安定剤なしでは、既存の増感剤のバブル(bubble)は経時的に体積及び数が増加する傾向があるのに対し、本発明に用いられる密度安定剤は、組み入れた増感剤ガスがさらなるバブルを自発的に形成するのを防止するように作用すると考える。 Surprisingly, it has been discovered that H2O2 - based explosive compositions, when treated or modified with a density stabilizer (i.e., phosphonate), exhibit improved sleep times over prior art H2O2 - based explosive compositions. Even more surprisingly, it has been found that only a relatively small amount of phosphonate improves density stability and sleep times. Without wishing to be bound by any theory, the inventors believe that the density stabilizer used in the present invention acts to prevent the incorporated sensitizer gas from spontaneously forming additional bubbles, whereas without the density stabilizer, existing sensitizer bubbles tend to increase in volume and number over time.

本発明の実施において、ホスホナートは、通常液体形態で、燃料の添加前にH2O2に添加される。増粘剤が、酸化剤/燃料混合物の組合せに添加されてもよい。 In the practice of the present invention, the phosphonate, usually in liquid form, is added to the H2O2 prior to the addition of the fuel. A thickener may be added to the combined oxidizer/fuel mixture.

一般に、1種又は複数種の密度安定剤は、火薬組成物の最大約15質量%、例えば約0.01質量%~約10質量%、例えば約1~約5質量%、例えば、約1~約3質量%の量で組み込まれる。その後、密度安定化H2O2系火薬は、他の火薬と同一の様式で取り扱い、装填し、点火することができる。 Typically, one or more density stabilizers are incorporated in an amount of up to about 15% by weight of the explosive composition, such as from about 0.01% to about 10% by weight, such as from about 1% to about 5% by weight, such as from about 1% to about 3% by weight. The density stabilized H2O2 - based explosive can then be handled, loaded, and ignited in the same manner as other explosives.

第1の態様によると、本発明は、
a. H2O2
b. 燃料;及び
c. 1種又は複数種の密度安定剤
を含む火薬組成物を提供する。
According to a first aspect, the present invention provides a method for producing ... liquid crystal display comprising the steps of:
a. H2O2 ;
b. Fuel; and
c. Providing an explosive composition comprising one or more density stabilizers.

第2の態様によると、本発明は、第1の態様による火薬組成物を調製する方法であって、H2O2、燃料及び1種又は複数種の密度安定剤、並びに場合によって1種又は複数種の他の酸化剤及び/又は増感剤を合わせる工程を含む方法を提供する。 According to a second aspect, the present invention provides a method for preparing an explosive composition according to the first aspect, comprising combining H2O2 , a fuel and one or more density stabilizers, and optionally one or more other oxidizers and/or sensitizers.

第3の態様によると、本発明は、例えば、採掘作業をする際に土地を掘り移動させるための、第1の態様による火薬組成物の使用を提供する。 According to a third aspect, the present invention provides the use of an explosive composition according to the first aspect for digging and moving earth, for example in mining operations.

第4の態様によると、本発明は、H2O2及び燃料を含む火薬組成物の、反応性の又は金属を含む土地におけるスリープタイムを改善するための、1種又は複数種の密度安定剤の使用を提供する。 According to a fourth aspect, the present invention provides the use of one or more density stabilizers to improve the sleep time of an explosive composition comprising H2O2 and a fuel in reactive or metal-bearing grounds.

関連する態様において、本発明は、その長期間安定性(スリープタイム)を改善するために火薬組成物を処理する方法であって、H2O2及び燃料を含む火薬組成物の密度を安定させるために、密度安定剤を前記火薬組成物と合わせる工程を含む方法からなる。関連する態様において、本発明は、火薬組成物の長期間安定性を改善するための密度安定剤の使用を含む。密度安定剤は密度を安定させる濃度において使用される。 In a related aspect, the invention comprises a method of treating an explosive composition to improve its long-term stability (sleep time), comprising combining a density stabilizer with the explosive composition comprising H2O2 and a fuel to stabilize the density of the explosive composition. In a related aspect, the invention comprises the use of a density stabilizer to improve the long-term stability of the explosive composition. The density stabilizer is used in a density stabilizing concentration.

本発明は、爆破する現場を取り巻く雰囲気への爆轟での望ましくないNOx後ガスの放出を実質上回避する火薬に関する。本発明の好ましい目的は、窒素含有原料を火薬組成物から減少させ、好ましくは取り除くことである。火薬中に窒素がほとんど又は全く存在しないので、事実上、NOxは雰囲気へ放出されないか、又は実質的に減少した量が放出されることが認識されよう。本発明は、商業、建設、農業、鉱業及び同様の分野で使用される火薬に関する。しかし、他の関連分野において本発明を利用することができることは認識されよう。 The present invention relates to an explosive which substantially avoids the release of undesirable NO x post-gases upon detonation into the atmosphere surrounding the blasting site. A preferred object of the present invention is to reduce, and preferably eliminate, nitrogen-containing materials from the explosive composition. It will be appreciated that since little or no nitrogen is present in the explosive, virtually no NO x is released into the atmosphere or a substantially reduced amount is released. The present invention relates to an explosive used in commerce, construction, agriculture, mining and similar fields. However, it will be appreciated that the present invention can be utilized in other related fields.

密度は密度安定剤を含むことにより維持される。密度安定剤は、その初期の密度の+/- 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、35、40又は50%以内に火薬組成物の密度をを保持し、かつ/あるいは、発破孔に装填された後5、10、15、20、30若しくは60、90若しくは120分以内の間、火薬組成物の密度を保持する。密度は、好ましくは最大1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13又は14日の期間にわたって維持される(又は安定化される)。密度安定剤は、好ましくは初期のVODの+/- 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、35、40若しくは50%以内にVODを維持し、あるいは発破孔に装填された後5、10、15、20、30、60、90若しくは120分以内の間、火薬組成物のVODを維持する。VODは、好ましくは最大1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13又は14日の期間にわたって維持される。 The density is maintained by including a density stabilizer that maintains the density of the explosive composition within +/- 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 35, 40, or 50% of its initial density and/or maintains the density of the explosive composition within 5, 10, 15, 20, 30, or 60, 90, or 120 minutes after loading into the blast hole. The density is preferably maintained (or stabilized) for a period of up to 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, or 14 days. The density stabilizer preferably maintains the VOD within +/- 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 35, 40, or 50% of the initial VOD, or maintains the VOD of the explosive composition for 5, 10, 15, 20, 30, 60, 90, or 120 minutes after loading into the blast hole. The VOD is preferably maintained for a period of up to 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, or 14 days.

本発明の組成物は、密度及びVODの予測可能で制御可能な経時的変化を有する。例えば、密度安定剤のある濃度で、密度は、1日当たりおよそ5%から1日当たりおよそ10%下がり、VODにおいて1日当たりおよそ5%から10%の対応する降下が引き起こされる。このことによって、密度安定剤の量を、あるスリープタイムにわたる密度の変化を制御するために選択することができるので、掘削及び爆破する技術者には、所定のVODをそのスリープタイムの後に得ることが可能になる。幾つかの先行技術の組成物では、密度は、1日当たりおよそ10%から1日当たりおよそ30%下がり、VODにおける1日当たりおよそ10%から30%の対応する降下が引き起こされることが認識されよう。 The compositions of the present invention have a predictable and controllable change in density and VOD over time. For example, at a given concentration of density stabilizer, the density drops from about 5% per day to about 10% per day, causing a corresponding drop in VOD of about 5% to 10% per day. This allows the drilling and blasting engineer to obtain a desired VOD after a sleep time, since the amount of density stabilizer can be selected to control the change in density over a sleep time. It will be appreciated that in some prior art compositions, the density drops from about 10% per day to about 30% per day, causing a corresponding drop in VOD of about 10% to 30% per day.

好ましくは、組成物は、更に以下に論じるように、更に他の添加剤、例えば、燃料、水、増粘剤、乳化剤、機械的増感、化学由来の増感、圧入ガス等を含む。好ましい一実施形態において、組成物は、爆破後の後ガス中のNOxの生成に結びつく成分を含まない。しかし、他の実施形態において、爆破後の後ガス中に最小限のNOxをもたらす成分が添加される。 Preferably, the composition further comprises other additives, such as fuel, water, thickeners, emulsifiers, mechanical sensitizers, chemically derived sensitizers, injection gas, etc., as discussed further below. In one preferred embodiment, the composition does not contain any components that lead to the production of NOx in the tail gas after detonation. However, in other embodiments, components are added that result in minimal NOx in the tail gas after detonation.

本発明の好ましい爆発性の酸化剤は過酸化水素であるが、本発明では、他の酸化剤塩又は過酸化物誘導体を、H2O2の部分的な代替品として使用することができることは理解されよう。非限定的な例には、硝酸塩、過塩素酸塩、過酸化ナトリウム/カリウム等が含まれる。 Although the preferred explosive oxidizer of the present invention is hydrogen peroxide, it will be understood that other oxidizer salts or peroxide derivatives may be used in the present invention as partial replacements for H2O2 . Non-limiting examples include nitrates, perchlorates, sodium/potassium peroxide, and the like.

定義
本発明を記載し特許請求するにあたり、下記の用語は、以下に述べる定義に従って使用される。また、本明細書において使用される用語は、本発明の特定の実施形態を記載するためのみにあり、限定するようには意図されていないことが理解されるべきである。他に定義しない限り、本明細書において使用される科学技術用語はすべて、本発明が関係する当業者によって通常理解されるのと同一の意味を有する。
DEFINITIONS In describing and claiming the present invention, the following terms will be used in accordance with the definitions set out below. It is also to be understood that the terms used herein are for the purpose of describing particular embodiments of the present invention only and are not intended to be limiting. Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.

文脈が他の方法で明白に必要としなければ、本記載及び特許請求の範囲の全体にわたって、「含む 'comprise'」、「含むこと 'comprising'」等の語は、排他的又は網羅的な意味と反対の包括的な意味;すなわち、「を含むがこれらに限定されない」という意味に解釈されるべきである。 Unless the context clearly requires otherwise, throughout this description and claims, the words "comprise," "comprising," and the like, are to be construed in their inclusive sense as opposed to their exclusive or exhaustive sense; i.e., "including but not limited to."

作業例以外で、又は他の指定がなければ、本明細書において使用される原料の量又は反応条件を表現するすべての数は、すべての事例において「約」という用語によって修飾されていると理解されるべきである。実施例は、本発明の範囲を限定するようには意図されていない。以下に続く内容において、又はそのほかに示されなければ、「%」は「質量%」を意味し、「比」は「質量比」を意味し、「部」は「質量部」を意味する。 Other than in the working examples, or unless otherwise specified, all numbers expressing amounts of ingredients or reaction conditions used herein should be understood to be modified in all instances by the term "about." The examples are not intended to limit the scope of the invention. In the content that follows or unless otherwise indicated, "%" means "% by weight," "ratio" means "ratio by weight," and "parts" means "parts by weight."

文脈が明白に他の方法を指定していない場合、ある質量%で存在する成分に対するすべての言及は、全火薬組成物に対するものである。例えば、2-25質量%の過酸化水素を含む火薬組成物は、100gの火薬組成物当たり2-25gの過酸化水素を含む火薬組成物を指す。 Unless the context clearly dictates otherwise, all references to components present in a certain weight percent are to the total explosive composition. For example, an explosive composition containing 2-25 weight percent hydrogen peroxide refers to an explosive composition containing 2-25 grams of hydrogen peroxide per 100 grams of explosive composition.

用語H2O2は過酸化水素の略号である。 The term H2O2 is an abbreviation for hydrogen peroxide .

用語ANは硝酸アンモニウムを意味する。 The term AN means ammonium nitrate.

CNは硝酸カルシウム四水和物を意味する。 CN stands for calcium nitrate tetrahydrate.

CANは硝酸カルシウムアンモニウムを意味する。 CAN stands for calcium ammonium nitrate.

SNは硝酸ナトリウム用の略号である。 SN is the abbreviation for sodium nitrate.

ANFOは硝酸アンモニウム燃料油の略号である。 ANFO is the abbreviation for ammonium nitrate fuel oil.

硝酸アミンは、モノメチルアミン又はエチルアミン又はプロピルアミンの硝酸塩の略号である。 Amine nitrate is an abbreviation for the nitrate salts of monomethylamine, ethylamine, or propylamine.

増感剤は、組成物中に空隙を導入する添加剤を意味する。増感剤は、エネルギー性材料の爆轟に対する感度を可能にし増加させる。増感剤は、化学的に発生した空隙(ガスバブル)であってよいが、又はガスを包囲し、若しくは閉じ込めることができる(その例には、セラミック/ガラスマイクロバルーン、EPS及びポリウレタン発泡体が含まれる)。 Sensitizer refers to an additive that introduces voids into the composition. Sensitizers enable and increase the sensitivity of energetic materials to detonation. Sensitizers can be chemically generated voids (gas bubbles) or can surround or entrap gas (examples include ceramic/glass microballoons, EPS and polyurethane foams).

GMBはガラスマイクロバルーンの略号である。 GMB is an abbreviation for glass microballoons.

EPSは膨張ポリスチレンの略号である。 EPS is an abbreviation for expanded polystyrene.

TNTはトリニトロトルエンを意味する。 TNT stands for trinitrotoluene.

HMXはオクタヒドロ-1,3,5,7-テトラニトロ-1,3,5,7-テトラゾシンを指す。 HMX stands for octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine.

RDXは1,3,5-トリニトロペルヒドロ-1,3,5-トリアジンを指す。 RDX stands for 1,3,5-trinitroperhydro-1,3,5-triazine.

VODは、m/secでの爆轟の速度を指す。 VOD refers to the speed of the detonation in m/sec.

OBは酸素バランスを意味する。 OB stands for oxygen balance.

用語g/cm3はg/mlと同一の意味を有する。 The term g/ cm3 has the same meaning as g/ml.

ホスホナートは、C-P結合を有する有機化合物、例えばC-PO(OH)2又はC-PO(OR)2基等である。本明細書において使用される「ホスホナート」は、対陽イオン(例えばナトリウム塩)と共にホスホン酸陰イオンを含むホスホン酸塩も含む。「ホスホナート」には、モノホスホナート、並びにビスホスホナート及びより高次のホスホナートが含まれる。ホスホナートのR基は、アルキルに限定されず、例えばヘテロ原子(例えばN)を含んでいてよい。 Phosphonates are organic compounds with C-P bonds, such as C-PO(OH) 2 or C-PO(OR) 2 groups. As used herein, "phosphonate" also includes phosphonate salts that contain a phosphonate anion with a counter cation (e.g., sodium salt). "Phosphonate" includes monophosphonates, as well as bisphosphonates and higher phosphonates. The R group of the phosphonate is not limited to alkyl, and may include, for example, a heteroatom (e.g., N).

DTPMPA.Na.xはジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸ナトリウム塩(C9H28-xN3O15P5Nax、CAS番号22042-96-2)を意味する。 DTPMPA.Na.x means diethylenetriaminepentamethylenephosphonic acid sodium salt ( C9H28 -xN3O15P5Nax , CAS number 22042-96-2 ).

ホスファートという用語は、リン酸の化学的誘導体を指す。リン酸イオン(PO4 3-)は、リン酸の共役塩基であり、多くの相異なる塩を形成することができる。オルガノホスホナートは一般構造O=P(OR)3を有し、R基は同一でも異なっていてもよい。Rはアルキル及びアリールを含む。ホスファートはCOP結合を含み、ホスホナート中に存在するC-P結合は含まない。 The term phosphate refers to a chemical derivative of phosphoric acid. The phosphate ion ( PO43- ) is the conjugate base of phosphoric acid and can form many different salts. Organophosphonates have the general structure O=P(OR) 3 , where the R groups can be the same or different. R includes alkyl and aryl. Phosphates contain COP bonds and not the CP bonds present in phosphonates.

用語「スタンナート」は、スズ(II)、(IV)又は(VI)及び酸素を含有する化合物を指す。 The term "stannate" refers to a compound containing tin(II), (IV) or (VI) and oxygen.

スリープタイムは、火薬が発破孔に装填されてからその起爆までの間の時間として理解される。期間は典型的には数日である。 Sleep time is understood to be the time between when the explosives are loaded into the blast hole and when they are detonated. The period is typically several days.

用語「好ましい」、「好ましくは」及び「適切に」は、ある状況下である利点を得ることができる本発明の実施形態を指す。しかし、同一又は他の状況下で、他の実施形態が好ましいこともある。更に、1つ又は複数の好ましい実施形態の説明は、他の実施形態が有用でないと暗示するのではなく、本発明の範囲から他の実施形態を除外するようには意図されない。 The terms "preferred," "preferably," and "suitably" refer to embodiments of the invention that may provide certain advantages, under certain circumstances. However, other embodiments may be preferred, under the same or other circumstances. Furthermore, the description of one or more preferred embodiments does not imply that other embodiments are not useful, and is not intended to exclude other embodiments from the scope of the invention.

'a'、'an'及び'the'という用語は、明白に他の方法で示さない限り、「1つ又は複数の」を意味する。「実施形態」、「一実施形態」、「幾つかの実施形態」、「例示の実施形態」、「少なくとも1つの実施形態」「実施形態」「1つ又は複数の実施形態」('an embodiment', 'embodiment', 'embodiments', 'the embodiment', 'the embodiments', 'an embodiment', 'some embodiments', 'an example embodiment', 'at least one embodiment', 'one or more embodiments'及び'one embodiment')という用語は、明白に他の方法で示さない限り、「1つ又は複数(しかし、必ずしもすべてではない)の本発明の実施形態」を意味する。 The terms 'a', 'an' and 'the' mean 'one or more' unless expressly indicated otherwise. The terms 'an embodiment', 'embodiment', 'embodiments', 'the embodiment', 'the illustration', 'an embodiment', 'some illustration', 'an example embodiment', 'at least one illustration', 'one or more illustration' and 'one embodiment' mean 'one or more (but not necessarily all) embodiments of the present invention' unless expressly indicated otherwise.

「地中」又は「表面下」という用語は、露出した地面より下の領域、及び淡水及び塩水等の水によって覆われた地面より下の領域を指す。 The terms "underground" or "subsurface" refer to the area below exposed ground surface and to areas below ground surface that are covered by water, including fresh and salt water.

本明細書の全体にわたって使用される、「置換されていてもよい」という用語は、基が1個又は複数の非水素置換基で更に置換又は縮合(その結果縮合多環式系を形成する)されてもされなくてもよいことを表す。ある実施形態において、置換基は、ハロゲン、=O、=S、-CN、-NO2、-CF3、-OCF3、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルケニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、ヘテロアリールアルキル、アリールアルキル、シクロアルキルアルケニル、ヘテロシクロアルキルアルケニル、アリールアルケニル、ヘテロアリールアルケニル、シクロアルキルヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキルヘテロアルキル、アリールヘテロアルキル、ヘテロアリールヘテロアルキル、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルキルオキシ、アルキルオキシアルキル、アルキルオキシシクロアルキル、アルキルオキシヘテロシクロアルキル、アルキルオキシアリール、アルキルオキシヘテロアリール、アルキルオキシカルボニル、アルキルアミノカルボニル、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、シクロアルキルオキシ、シクロアルケニルオキシ、ヘテロシクロアルキルオキシ、ヘテロシクロアルケニルオキシ、アリールオキシ、フェノキシ、ベンジルオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールアルキルオキシ、アミノ、アルキルアミノ、アシルアミノ、アミノアルキル、アリールアミノ、スルホニルアミノ、スルフィニルアミノ、スルホニル、アルキルスルホニル、アリールスルホニル、アミノスルホニル、スルフィニル、アルキルスルフィニル、アリールスルフィニル、アミノスルフィニルアミノアルキル、-C(=O)OH、-C(=O)Re、-C(=O)ORe、C(=O)NReRf、C(=NOH)Re、C(=NRe)NRfRg、NReRf、NReC(=O)Rf、NReC(=O)ORf、NReC(=O)NRfRg、NReC(=NRf)NRgRh、NReSO2Rf、-SRe、SO2NReRf、-ORe、OC(=O)NReRf、OC(=O)Re及びアシルからなる群から独立して選択される1個又は複数の基であり、
ここで、Re、Rf、Rg及びRhは、それぞれ独立して、H,C1~C12アルキル、C1~C12ハロアルキル、C2~C12アルケニル、C2~C12アルキニル、C1~C10ヘテロアルキル、C3~C12シクロアルキル、C3~C12シクロアルケニル、C1~C12ヘテロシクロアルキル、C1~C12ヘテロシクロアルケニル、C6~C18アリール、C1~C18ヘテロアリール及びアシルからなる群から選択されるか、あるいはRa、Rb、Rc及びRdのうちのいずれか2つ以上は、それらが結合している原子と一緒になって、3~12の環原子を有する複素環式環を形成する。
As used throughout this specification, the term "optionally substituted" refers to a group that may or may not be further substituted or fused (thereby forming a fused polycyclic system) with one or more non-hydrogen substituents. In certain embodiments, the substituents are halogen, =O, =S, -CN, -NO2, -CF3 , -OCF3 , alkyl, alkenyl , alkynyl, haloalkyl, haloalkenyl, haloalkynyl, heteroalkyl, cycloalkyl, cycloalkenyl, heterocycloalkyl, heterocycloalkenyl, aryl, heteroaryl, cycloalkylalkyl, heterocycloalkylalkyl, heteroarylalkyl, arylalkyl, cycloalkylalkenyl, heterocycloalkylalkenyl, arylalkenyl, heteroarylalkenyl, cycloalkylheteroalkyl, heterocycloalkylheteroalkyl, arylheteroalkyl, heteroarylheteroalkyl, hydroxy, hydroxyalkyl, alkyloxy, alkyloxyalkyl, alkyloxycycloalkyl, alkyloxyhetero ... alkyl, alkyloxyaryl, alkyloxyheteroaryl, alkyloxycarbonyl, alkylaminocarbonyl, alkenyloxy, alkynyloxy, cycloalkyloxy, cycloalkenyloxy, heterocycloalkyloxy, heterocycloalkenyloxy, aryloxy, phenoxy, benzyloxy, heteroaryloxy, arylalkyloxy, amino, alkylamino, acylamino, aminoalkyl, arylamino, sulfonylamino, sulfinylamino, sulfonyl, alkylsulfonyl, arylsulfonyl, aminosulfonyl, sulfinyl, alkylsulfinyl, arylsulfinyl, aminosulfinylaminoalkyl, -C(=O)OH, -C(=O)R one or more groups independently selected from the group consisting of : -C (=O) ORe , C(= O ) NReRf , C(=NOH) Re , C ( =NRe) NRfRg , NRERf , NREC (=O) Rf , NREC (= O ) ORf , NREC ( =O ) NRfRg , NREC( = NRf) NRgRh , NRESO2Rf, -SRe , SO2NReRf , -ORe , OC ( = O) NReRf , OC(=O) Re and acyl ;
wherein R e , R f , R g and R h are each independently selected from the group consisting of H, C 1 -C 12 alkyl, C 1 -C 12 haloalkyl, C 2 -C 12 alkenyl, C 2 -C 12 alkynyl, C 1 -C 10 heteroalkyl, C 3 -C 12 cycloalkyl, C 3 -C 12 cycloalkenyl, C 1 -C 12 heterocycloalkyl, C 1 -C 12 heterocycloalkenyl, C 6 -C 18 aryl, C 1 -C 18 heteroaryl and acyl, or any two or more of R a , R b , R c and R d together with the atoms to which they are attached form a heterocyclic ring having from 3 to 12 ring atoms.

幾つかの実施形態において、各任意選択の置換基は、独立してハロゲン、=O、=S、-CN、-NO2、-CF3、-OCF3、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルケニル、アリール、ヘテロアリール、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルキルオキシ、アルキルオキシアルキル、アルキルオキシアリール、アルキルオキシヘテロアリール、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、シクロアルキルオキシ、シクロアルケニルオキシ、ヘテロシクロアルキルオキシ、ヘテロシクロアルケニルオキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、アリールアルキルオキシ、アミノ、アルキルアミノ、アシルアミノ、アミノアルキル、アリールアミノ、スルホニル、アルキルスルホニル、アリールスルホニル、アミノスルホニル、アミノアルキル、-COOH、-SH及びアシルからなる群から選択される。 In some embodiments, each optional substituent is independently selected from the group consisting of halogen, =O, =S, -CN, -NO2, -CF3 , -OCF3 , alkyl, alkenyl, alkynyl, haloalkyl, haloalkenyl, haloalkynyl, heteroalkyl, cycloalkyl, cycloalkenyl, heterocycloalkyl, heterocycloalkenyl, aryl, heteroaryl, hydroxy, hydroxyalkyl, alkyloxy, alkyloxyalkyl, alkyloxyaryl, alkyloxyheteroaryl, alkenyloxy, alkynyloxy, cycloalkyloxy, cycloalkenyloxy, heterocycloalkyloxy, heterocycloalkenyloxy, aryloxy, heteroaryloxy, arylalkyl, heteroarylalkyl, arylalkyloxy, amino, alkylamino, acylamino, aminoalkyl, arylamino, sulfonyl, alkylsulfonyl, arylsulfonyl, aminosulfonyl, aminoalkyl, -COOH, -SH, and acyl.

特に適切な任意選択の置換基の例は、F、Cl、Br、I、CH3、CH2CH3、OH、OCH3、CF3、OCF3、NO2、NH2及びCNを含む。 Examples of particularly suitable optional substituents include F, Cl, Br, I, CH3 , CH2CH3 , OH, OCH3 , CF3 , OCF3 , NO2 , NH2 and CN .

以下の幾つかの置換基の定義において、「基は末端基又は橋架け基であってもよい」ことが明言される。これは、用語の使用は、基が分子の2つの他の部分間のリンカーであり、しかもそれは末端部分である状況を包含するように意図されることを意味するように意図される。例としてアルキルという用語を使用して、ある刊行物では、橋架け基として用語「アルキレン」を使用し、他の刊行物においては、用語「アルキル」(末端基)と「アルキレン」(橋架け基)間に区別がある。本出願においては、そのような区別はなく、ほとんどの基は橋架け基又は末端基のいずれでもよい。 In the definitions of some of the substituents below, it is stated that "the group may be a terminal group or a bridging group." This is intended to mean that use of the term is intended to encompass the situation where the group is a linker between two other parts of the molecule and it is the terminal moiety. Using the term alkyl as an example, some publications use the term "alkylene" as the bridging group, while in other publications there is a distinction between the terms "alkyl" (terminal group) and "alkylene" (bridging group). In this application, there is no such distinction and most groups may be either a bridging group or a terminal group.

「アシル」は、R-C(=O)-基[式中、R基は、本明細書において定義されるアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール又はヘテロアリール基であってもよい。]を意味する。アシルの例はアセチル及びベンゾイルを含む。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはカルボニル炭素を介して分子の残基に結合している。 "Acyl" means the group R-C(=O)-, where R may be an alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, aryl, or heteroaryl group as defined herein. Examples of acyl include acetyl and benzoyl. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule through the carbonyl carbon.

「アシルアミノ」はR-C(=O)-NH-基[式中、R基は、本明細書において定義されるアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール又はヘテロアリール基であってもよい。]を意味する。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは窒素原子を介して分子の残基に結合している。 "Acylamino" means the group R-C(=O)-NH-, where R can be an alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, aryl or heteroaryl group as defined herein. The group can be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule through the nitrogen atom.

基又は基の一部としての「アルケニル」は、直鎖中に好ましくは2~12の炭素原子、より好ましくは2~10の炭素原子、最も好ましくは2~6の炭素原子を有する、少なくとも1個の炭素-炭素二重結合を含有する脂肪族炭化水素基を表し、直鎖状でも分岐でもよい。基は直鎖中に複数の二重結合を含んでいてもよく、それぞれについての配向は独立してE又はZである。アルケニル基は、好ましくは1-アルケニル基である。例示のアルケニル基は、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル及びノネニルを含むが、これらに限定されない。基は末端基又は橋架け基であってもよい。 "Alkenyl" as a group or part of a group refers to an aliphatic hydrocarbon group containing at least one carbon-carbon double bond, preferably having 2 to 12 carbon atoms in the linear chain, more preferably 2 to 10 carbon atoms, and most preferably 2 to 6 carbon atoms, and may be linear or branched. The group may contain multiple double bonds in the linear chain, the orientation for each being independently E or Z. The alkenyl group is preferably a 1-alkenyl group. Exemplary alkenyl groups include, but are not limited to, ethenyl, propenyl, butenyl, pentenyl, hexenyl, heptenyl, octenyl, and nonenyl. The group may be a terminal group or a bridging group.

「アルケニルオキシ」は、アルケニル-O-基[式中、アルケニルは本明細書において定義される通りである。]を指す。好ましいアルケニルオキシ基は、C1~C6アルケニルオキシ基である。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは酸素原子を介して分子の残基に結合している。 "Alkenyloxy" refers to the group alkenyl-O-, where alkenyl is as defined herein. Preferred alkenyloxy groups are C1 - C6 alkenyloxy groups. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via an oxygen atom.

基又は基の一部としての「アルキル」は、特に明記しない限り、直鎖状又は分岐脂肪族炭化水素基、好ましくはC1~C12アルキル、より好ましくはC1~C10アルキル、最も好ましくはC1~C6を指す。適切な直鎖状及び分岐C1~C6アルキル置換基の例は、メチル、エチル、n-プロピル、2-プロピル、n-ブチル、sec-ブチル、t-ブチル、ヘキシル等を含む。基は末端基又は橋架け基であってもよい。 "Alkyl" as a group or part of a group, unless otherwise stated, refers to a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, preferably C1 to C12 alkyl, more preferably C1 to C10 alkyl, most preferably C1 to C6 . Examples of suitable linear and branched C1 to C6 alkyl substituents include methyl, ethyl, n-propyl, 2-propyl, n-butyl, sec-butyl, t-butyl, hexyl, etc. The group may be a terminal group or a bridging group.

「アルキルアミノ」は、明示されなければ、モノアルキルアミノ及びジアルキルアミノの両方を含む。「モノアルキルアミノ」はアルキルNH-基[式中、アルキルは本明細書において定義される通りである。]を意味する。「ジアルキルアミノ」は(アルキル)2N-基[式中、各アルキルは同一でも異なっていてもよく、それぞれアルキルについて本明細書において定義される通りである。]を意味する。アルキル基は好ましくはC1~C6アルキル基である。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは窒素原子を介して分子の残基に結合している。 "Alkylamino" includes both monoalkylamino and dialkylamino unless expressly stated. "Monoalkylamino" means an alkylNH- group, where alkyl is as defined herein. "Dialkylamino" means an (alkyl) 2N- group, where each alkyl may be the same or different, and each is as defined herein for alkyl. The alkyl group is preferably a C1 - C6 alkyl group. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the nitrogen atom.

「アルキルアミノカルボニル」は、式(アルキル)x(H)yNC(=O)-[式中、アルキルは本明細書において定義される通りであり、xは1又は2であり、X+Yの合計=2である。]の基を指す。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはカルボニル炭素を介して分子の残基に結合している。 "Alkylaminocarbonyl" refers to a group of formula (alkyl) x (H) yNC (=O)-, where alkyl is as defined herein, x is 1 or 2, and the sum of X+Y=2. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule through the carbonyl carbon.

「アルキルオキシ」は、アルキル-O-基[式中、アルキルは本明細書において定義される通りである。]を指す。好ましくは、アルキルオキシはC1~C6アルキルオキシである。例としては、メトキシ及びエトキシを含むが、これらに限定されない。基は末端基又は橋架け基であってもよい。 "Alkyloxy" refers to the group alkyl-O-, where alkyl is as defined herein. Preferably, the alkyloxy is a C1 - C6 alkyloxy. Examples include, but are not limited to, methoxy and ethoxy. The group may be a terminal or bridging group.

「アルキルオキシアルキル」は、アルキルオキシ及びアルキル部分が本明細書において定義される通りであるアルキルオキシ-アルキル基を指す。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはアルキル基を介して分子の残基に結合している。 "Alkyloxyalkyl" refers to an alkyloxy-alkyl group in which the alkyloxy and alkyl moieties are as defined herein. The group may be a terminal group or a bridging group. If the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the alkyl group.

「アルキルオキシアリール」は、アルキルオキシ及びアリールの部分が本明細書において定義される通りであるアルキルオキシアリール-基を指す。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはアリール基を介して分子の残基に結合している。 "Alkyloxyaryl" refers to an alkyloxyaryl- group in which the alkyloxy and aryl moieties are as defined herein. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the aryl group.

「アルキルオキシカルボニル」は、アルキル-O-C(=O)-基[式中、アルキルは本明細書において定義される通りである。]を指す。アルキル基は好ましくはC1~C6アルキル基である。例としては、メトキシカルボニル及びエトキシカルボニルを含むがこれらに限定されない。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはカルボニル炭素を介して分子の残基に結合している。 "Alkyloxycarbonyl" refers to the alkyl-OC(=O)- group, where alkyl is as defined herein. The alkyl group is preferably a C1 - C6 alkyl group. Examples include, but are not limited to, methoxycarbonyl and ethoxycarbonyl. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule through the carbonyl carbon.

「アルキルオキシシクロアルキル」は、アルキルオキシ及びシクロアルキルの部分が本明細書において定義される通りであるアルキルオキシ-シクロアルキル基を指す。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはシクロアルキル基を介して分子の残基に結合している。 "Alkyloxycycloalkyl" refers to an alkyloxy-cycloalkyl group, where the alkyloxy and cycloalkyl moieties are as defined herein. The group may be a terminal group or a bridging group. If the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the cycloalkyl group.

「アルキルオキシヘテロアリール」は、アルキルオキシ及びヘテロアリールの部分が本明細書において定義される通りであるアルキルオキシ-ヘテロアリール-基を指す。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはヘテロアリール基を介して分子の残基に結合している。 "Alkyloxyheteroaryl" refers to an alkyloxy-heteroaryl- group in which the alkyloxy and heteroaryl moieties are as defined herein. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the heteroaryl group.

「アルキルオキシヘテロシクロアルキル」は、アルキルオキシ及びヘテロシクロアルキルの部分が本明細書において定義される通りであるアルキルオキシ-ヘテロシクロアルキル基を指す。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはヘテロシクロアルキル基を介して分子の残基に結合している。 "Alkyloxyheterocycloalkyl" refers to an alkyloxy-heterocycloalkyl group, where the alkyloxy and heterocycloalkyl moieties are as defined herein. The group may be a terminal group or a bridging group. If the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the heterocycloalkyl group.

「アルキルスルフィニル」は、アルキル-S-(=O)-基[式中、アルキルは本明細書において定義される通りである。]を意味する。アルキル基は好ましくはC1~C6アルキル基である。例示のアルキルスルフィニル基は、メチルスルフィニル及びエチルスルフィニルを含むが、これらに限定されない。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは硫黄原子を介して分子の残基に結合している。 "Alkylsulfinyl" means an alkyl-S-(=O)- group, where alkyl is as defined herein. The alkyl group is preferably a C1 - C6 alkyl group. Exemplary alkylsulfinyl groups include, but are not limited to, methylsulfinyl and ethylsulfinyl. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule through a sulfur atom.

「アルキルスルホニル」は、アルキル-S(=O)2-基[式中、アルキルは上に定義される通りである。]を指す。アルキル基は好ましくはC1~C6アルキル基である。例としては、メチルスルホニル及びエチルスルホニルを含むがこれらに限定されない。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは硫黄原子を介して分子の残基に結合している。 "Alkylsulfonyl" refers to the alkyl-S(=O) 2- group, where alkyl is as defined above. The alkyl group is preferably a C1 - C6 alkyl group. Examples include, but are not limited to, methylsulfonyl and ethylsulfonyl. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via a sulfur atom.

基又は基の一部としての「アルキニル」は、好ましくは直鎖中に2~12の炭素原子、より好ましくは2~10の炭素原子、より好ましくは2~6の炭素原子を有する直鎖状又は分岐であってもよい、炭素-炭素三重結合を含有する脂肪族炭化水素基を意味する。例示の構造は、エチニル及びプロピニルを含むが、これらに限定されない。基は末端基又は橋架け基であってもよい。 "Alkynyl" as a group or part of a group means an aliphatic hydrocarbon group containing a carbon-carbon triple bond, which may be linear or branched, preferably having 2 to 12 carbon atoms in the linear chain, more preferably 2 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms. Exemplary structures include, but are not limited to, ethynyl and propynyl. The group may be a terminal group or a bridging group.

「アルキニルオキシ」は、アルキニルが本明細書において定義される通りであるアルキニル-O-基を指す。好ましいアルキニルオキシ基はC1~C6アルキニルオキシ基である。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは酸素原子を介して分子の残基に結合している。 "Alkynyloxy" refers to an alkynyl-O- group, where alkynyl is as defined herein. Preferred alkynyloxy groups are C1 - C6 alkynyloxy groups. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via an oxygen atom.

「アミノアルキル」はNH2-アルキル基[式中、アルキル基は本明細書において定義される通りである。]を意味する。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはアルキル基を介して分子の残基に結合している。 "Aminoalkyl" means NH2 -alkyl group, where alkyl is as defined herein. The group may be a terminal group or a bridging group. If the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the alkyl group.

「アミノスルホニル」はNH2-S(=O)2-基を意味する。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは硫黄原子を介して分子の残基に結合している。 "Aminosulfonyl" refers to the group NH2 - S(=O) 2- . The group may be a terminal group or a bridging group. If the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the sulfur atom.

基又は基の一部としての「アリール」は、(i)好ましくは環当たり5~12の原子を有する、置換されていてもよい単環式、又は縮合多環式、芳香族炭素環(すべて炭素である環原子を有する環構造)を表す。アリール基の例としてはフェニル、ナフチル等を含む;(ii) 置換されていてもよい部分的に飽和している二環式芳香族の炭素環式部分(ここで、フェニル及びC5~7シクロアルキル又はC5~7シクロアルケニル基は、一緒に縮合して、テトラヒドロナフチル、インデニル又はインダニル等の環状構造を形成する。)。基は末端基又は橋架け基であってもよい。典型的には、アリール基はC6~C18アリール基である。 "Aryl" as a group or part of a group refers to (i) an optionally substituted monocyclic, or fused polycyclic, aromatic carbocyclic ring (a ring structure having all ring atoms which are carbon), preferably having 5-12 atoms per ring. Examples of aryl groups include phenyl, naphthyl, and the like; (ii) an optionally substituted partially saturated bicyclic aromatic carbocyclic moiety (wherein a phenyl and a C5-7 cycloalkyl or C5-7 cycloalkenyl group are fused together to form a ring structure such as tetrahydronaphthyl, indenyl, or indanyl). The group may be a terminal or bridging group. Typically, the aryl group is a C6 - C18 aryl group.

「アリールアルケニル」は、アリール及びアルケニルが本明細書において定義される通りであるアリールアルケニル基を意味する。例示のアリールアルケニル基はフェニルアリルを含む。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはアルケニル基を介して分子の残基に結合している。 "Arylalkenyl" means an arylalkenyl group where aryl and alkenyl are as defined herein. Exemplary arylalkenyl groups include phenylallyl. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule through the alkenyl group.

「アリールアルキル」は、アリール及びアルキル部分が本明細書において定義される通りであるアリールアルキル基を意味する。好ましいアリールアルキル基はC1~5アルキル部分を含む。例示のアリールアルキル基は、ベンジル、フェネチル、1-ナフタレンメチル及び2-ナフタレンメチルを含む。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはアルキル基を介して分子の残基に結合している。 "Arylalkyl" means an arylalkyl group, where the aryl and alkyl moieties are as defined herein. Preferred arylalkyl groups contain a C1-5 alkyl moiety. Exemplary arylalkyl groups include benzyl, phenethyl, 1-naphthalenemethyl, and 2-naphthalenemethyl. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the alkyl group.

「アリールアルキルオキシ」アリールアルキル-O-基[式中、アルキル及びアリールは本明細書において定義される通りである。]を指す。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは酸素原子を介して分子の残基に結合している。 "Arylalkyloxy" refers to the group arylalkyl-O-, where alkyl and aryl are as defined herein. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule through an oxygen atom.

「アリールアミノ」は、明示されなければモノアリールアミノ及びジアリールアミノの両方を含む。モノアリールアミノは、式アリールNH-基[式中、アリールは本明細書において定義される通りである。]を意味する。ジアリールアミノは、式(アリール)2N-基[式中、各アリールは同一でも異なっていてもよく、アリールについてそれぞれ本明細書において定義される通りである。]を意味する。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは窒素原子を介して分子の残基に結合している。 "Arylamino" includes both monoarylamino and diarylamino unless otherwise specified. Monoarylamino means a group of formula arylNH-, where aryl is as defined herein. Diarylamino means a group of formula (aryl) 2N- , where each aryl may be the same or different, and each is as defined herein for aryl. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via a nitrogen atom.

「アリールヘテロアルキル」はアリールヘテロアルキル基[式中、アリール及びヘテロアルキルの部分は本明細書において定義される通りである。]を意味する。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはヘテロアルキル基を介して分子の残基に結合している。 "Arylheteroalkyl" means an arylheteroalkyl group, where the aryl and heteroalkyl moieties are as defined herein. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the heteroalkyl group.

「アリールオキシ」は、アリールが本明細書において定義される通りであるアリール-O-基を指す。好ましくは、アリールオキシはC6~C18アリールオキシ、より好ましくはC6~C10アリールオキシである。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは酸素原子を介して分子の残基に結合している。 "Aryloxy" refers to the group aryl-O-, where aryl is as defined herein. Preferably, the aryloxy is a C6 - C18 aryloxy, more preferably a C6 - C10 aryloxy. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via an oxygen atom.

「アリールスルホニル」は、アリール-S(=O)2-基[式中、アリール基は本明細書において定義される通りである。]を意味する。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは硫黄原子を介して分子の残基に結合している。 "Arylsulfonyl" means an aryl-S(=O) 2- group, where aryl is as defined herein. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule through the sulfur atom.

「結合」は化合物又は分子中の原子間の連結である。結合は単結合でも、二重結合でも三重結合でもよい。 A "bond" is a connection between atoms in a compound or molecule. A bond may be a single bond, a double bond, or a triple bond.

「シクロアルケニル」は、少なくとも1個の炭素-炭素二重結合を含有し、好ましくは環当たり5~10の炭素原子を有する非芳香族の単環式又は多環式の環系を意味する。例示の単環式シクロアルケニル環としては、シクロペンテニル、シクロヘキセニル又はシクロヘプテニルを含む。シクロアルケニル基は1個又は複数の置換基によって置換されてもよい。シクロアルケニル基は典型的にはC3~C12アルケニル基である。基は末端基又は橋架け基であってもよい。 "Cycloalkenyl" means a non-aromatic monocyclic or polycyclic ring system containing at least one carbon-carbon double bond and preferably having from 5 to 10 carbon atoms per ring. Exemplary monocyclic cycloalkenyl rings include cyclopentenyl, cyclohexenyl, or cycloheptenyl. Cycloalkenyl groups may be substituted by one or more substituents. Cycloalkenyl groups are typically C3 - C12 alkenyl groups. The group may be a terminal or bridging group.

「シクロアルキル」は、他で明示されない限り好ましくは環当たり3~9の炭素を含有する、飽和単環式又は縮合又はスピロ多環式、炭素環、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル等を指す。それは、シクロプロピル及びシクロヘキシル等の単環系、デカリン等の二環系、及びアダマンタン等の多環系を含む。シクロアルキル基は典型的にはC3~C12アルキル基である。基は末端基又は橋架け基であってもよい。 "Cycloalkyl" refers to a saturated monocyclic or fused or spiropolycyclic, carbocyclic ring, preferably containing from 3 to 9 carbons per ring, unless otherwise specified, e.g., cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, and the like. It includes monocyclic systems such as cyclopropyl and cyclohexyl, bicyclic systems such as decalin, and polycyclic systems such as adamantane. Cycloalkyl groups are typically C3 to C12 alkyl groups. The group may be a terminal or bridging group.

「シクロアルキルアルキル」は、シクロアルキル及びアルキル部分が本明細書において定義される通りであるシクロアルキル-アルキル基を意味する。例示のモノシクロアルキルアルキル基は、シクロプロピルメチル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル及びシクロヘプチルメチルを含む。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはアルキル基を介して分子の残基に結合している。 "Cycloalkylalkyl" means a cycloalkyl-alkyl group in which the cycloalkyl and alkyl moieties are as defined herein. Exemplary monocycloalkylalkyl groups include cyclopropylmethyl, cyclopentylmethyl, cyclohexylmethyl, and cycloheptylmethyl. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the alkyl group.

「シクロアルキルアルケニル」は、シクロアルキル及びアルケニル部分が本明細書において定義される通りであるシクロアルキル-アルケニル基を意味する。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはアルケニル基を介して分子の残基に結合している。 "Cycloalkylalkenyl" means a cycloalkyl-alkenyl group in which the cycloalkyl and alkenyl moieties are as defined herein. The group may be a terminal group or a bridging group. If the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the alkenyl group.

「シクロアルキルヘテロアルキル」は、シクロアルキル及びヘテロアルキルの部分が本明細書において定義される通りであるシクロアルキル-ヘテロアルキル基を意味する。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはヘテロアルキル基を介して分子の残基に結合している。 "Cycloalkylheteroalkyl" means a cycloalkyl-heteroalkyl group, where the cycloalkyl and heteroalkyl moieties are as defined herein. The group may be a terminal group or a bridging group. If the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the heteroalkyl group.

「シクロアルキルオキシ」は、シクロアルキルが本明細書において定義される通りであるシクロアルキル-O-基を指す。好ましくは、シクロアルキルオキシはC1~C6シクロアルキルオキシである。例としては、シクロプロパンオキシ及びシクロブタンオキシを含むが、これらに限定されない。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは酸素原子を介して分子の残基に結合している。 "Cycloalkyloxy" refers to a cycloalkyl-O- group, where cycloalkyl is as defined herein. Preferably, the cycloalkyloxy is a C1 - C6 cycloalkyloxy. Examples include, but are not limited to, cyclopropanoxy and cyclobutanoxy. The group may be a terminal group or a bridging group. If the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via an oxygen atom.

「シクロアルケニルオキシ」は、シクロアルケニルが本明細書において定義される通りであるシクロアルケニル-O-基を指す。好ましくは、シクロアルケニルオキシはC1~C6シクロアルケニルオキシである。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは酸素原子を介して分子の残基に結合している。 "Cycloalkenyloxy" refers to a cycloalkenyl-O- group, where cycloalkenyl is as defined herein. Preferably, the cycloalkenyloxy is a C1 - C6 cycloalkenyloxy. The group may be a terminal group or a bridging group. If the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via an oxygen atom.

「ハロアルキル」は、1個又は複数の水素原子が、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子で置き換えられた本明細書において定義されるアルキル基を指す。ハロアルキル基は、典型的には式CnH(2n+1-m)Xm[式中、各Xは、独立してF、Cl、Br及びIからなる群から選択される。]を有する。このタイプの基においてnは典型的には1~10、より好ましくは1~6、最も好ましくは1~3である。mは典型的には1~6、より好ましくは1~3である。ハロアルキルの例は、フルオロメチル、ジフルオロメチル及びトリフルオロメチルを含む。 "Haloalkyl" refers to an alkyl group, as defined herein, in which one or more hydrogen atoms have been replaced with a halogen atom selected from the group consisting of fluorine, chlorine, bromine and iodine. Haloalkyl groups typically have the formula CnH (2n+1-m) Xm , where each X is independently selected from the group consisting of F, Cl, Br and I. In groups of this type n is typically 1 to 10, more preferably 1 to 6, and most preferably 1 to 3. m is typically 1 to 6, more preferably 1 to 3. Examples of haloalkyl include fluoromethyl, difluoromethyl and trifluoromethyl.

「ハロアルケニル」は、1個又は複数の水素原子が、独立してF、Cl、Br及びIからなる群から選択されるハロゲン原子で置き換えられた、本明細書において定義されるアルケニル基を指す。 "Haloalkenyl" refers to an alkenyl group, as defined herein, in which one or more hydrogen atoms are replaced with halogen atoms independently selected from the group consisting of F, Cl, Br, and I.

「ハロアルキニル」は、1個又は複数の水素原子が、独立してF、Cl、Br及びIからなる群から選択されるハロゲン原子で置き換えられた、本明細書において定義されるアルキニル基を指す。 "Haloalkynyl" refers to an alkynyl group, as defined herein, in which one or more hydrogen atoms are replaced with halogen atoms independently selected from the group consisting of F, Cl, Br, and I.

「ハロゲン」は塩素、フッ素、臭素又はヨウ素を表す。 "Halogen" refers to chlorine, fluorine, bromine or iodine.

「ヘテロアルキル」は、鎖中に、好ましくは2~24の炭素、2~18の炭素、2~14の炭素、2~12の炭素、2~6の炭素を有する直鎖状又は分岐鎖アルキル基を指し、ここで、1個又は複数の炭素原子(及び任意の会合水素原子)は、それぞれ独立してS、O、P及びNR'[式中、R'は、H、置換されていてもよいC1~C12アルキル、置換されていてもよいC3~C12シクロアルキル、置換されていてもよいC6~C18アリール、及び置換されていてもよいC1~C18ヘテロアリールからなる群から選択される。]から選択されるヘテロ原子基で置き換えられる。例示のヘテロアルキルは、アルキルエーテル、第二級及び第三級アルキルアミン、アミド、硫化アルキル等を含む。ヘテロアルキルの例はまた、ヒドロキシC1~C6アルキル、C1~C6アルキルオキシC1~C6アルキル、アミノC1~C6アルキル、C1~C6アルキルアミノC1~C6アルキル、及びジ(C1~C6アルキル)アミノC1~C6アルキルを含む。基は末端基又は橋架け基であってもよい。 "Heteroalkyl" refers to a straight or branched chain alkyl group preferably having 2 to 24 carbons, 2 to 18 carbons, 2 to 14 carbons, 2 to 12 carbons, 2 to 6 carbons in the chain, where one or more carbon atoms (and any associated hydrogen atoms) are each independently replaced with a heteroatom group selected from S, O, P, and NR', where R' is selected from the group consisting of H, optionally substituted C1 - C12 alkyl, optionally substituted C3 - C12 cycloalkyl, optionally substituted C6 - C18 aryl, and optionally substituted C1 - C18 heteroaryl. Exemplary heteroalkyls include alkyl ethers, secondary and tertiary alkyl amines, amides, alkyl sulfides, and the like. Examples of heteroalkyl also include hydroxyC 1 -C 6 alkyl, C 1 -C 6 alkyloxyC 1 -C 6 alkyl, aminoC 1 -C 6 alkyl, C 1 -C 6 alkylaminoC 1 -C 6 alkyl, and di(C 1 -C 6 alkyl)aminoC 1 -C 6 alkyl. The group may be a terminal or bridging group.

「ヘテロアルキルオキシ」は、ヘテロアルキルが本明細書において定義される通りであるヘテロアルキル-O-基を指す。好ましくは、ヘテロアルキルオキシはC2~C6ヘテロアルキルオキシである。基は末端基又は橋架け基であってもよい。 "Heteroalkyloxy" refers to a heteroalkyl-O- group where heteroalkyl is as defined herein. Preferably, the heteroalkyloxy is a C2 - C6 heteroalkyloxy. The group may be a terminal or bridging group.

単独又は基の一部のいずれかの「ヘテロアリール」は、芳香環中に環原子として1個又は複数のヘテロ原子を有する芳香環(好ましくは5又は6員芳香環)を含有する基を指し、環原子の残基は炭素原子である。適切なヘテロ原子は窒素、酸素及び硫黄を含む。基は単環式又は二環式のヘテロアリール基であってもよい。ヘテロアリールの例としては、チオフェン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾイミダゾール、ベンゾキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾイソチアゾール、ナフト[2,3-b]チオフェン、フラン、イソインドリジン、キサントレン、フェノキサチン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、テトラゾール、インドール、イソインドール、1H-インダゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、シンノリン、カルバゾール、フェナントリジン、アクリジン、フェナジン、チアゾール、イソチアゾール、フェノチアジン、オキサゾール、イソオキサゾール、フラザン、フェノキサジン、2-、3-又は4-ピリジル、2-,3-,4-,5-又は8-キノリル、1-,3-,4-又は5-イソキノリニル、1-,2-又は3-インドリル及び2-又は3-チエニルを含む。ヘテロアリール基は典型的にはC1~C18ヘテロアリール基である。基は末端基又は橋架け基であってもよい。 "Heteroaryl" either alone or as part of a group refers to a group containing an aromatic ring (preferably a 5- or 6-membered aromatic ring) having one or more heteroatoms as ring atoms in the aromatic ring, the remainder of the ring atoms being carbon atoms. Suitable heteroatoms include nitrogen, oxygen and sulfur. The group may be a monocyclic or bicyclic heteroaryl group. Examples of heteroaryls include thiophene, benzothiophene, benzofuran, benzimidazole, benzoxazole, benzothiazole, benzisothiazole, naphtho[2,3-b]thiophene, furan, isoindolizine, xanthrene, phenoxathine, pyrrole, imidazole, pyrazole, pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, tetrazole, indole, isoindole, 1H-indazole, purine, quinolinol, phenylalanine ... Heteroaryl groups include 2-, 3- or 4-pyridyl, 2-, 3-, 4-, 5- or 8-quinolyl, 1-, 3-, 4- or 5-isoquinolinyl, 1-, 2- or 3-indolyl and 2- or 3-thienyl. Heteroaryl groups are typically C 1 -C 18 heteroaryl groups. The groups may be terminal or bridging groups.

「ヘテロアリールアルキル」は、ヘテロアリール及びアルキル部分が本明細書において定義される通りであるヘテロアリールアルキル基を意味する。好ましいヘテロアリールアルキル基は低級アルキル部分を含む。例示のヘテロアリールアルキル基はピリジルメチルを含む。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはアルキル基を介して分子の残基に結合している。 "Heteroarylalkyl" means a heteroarylalkyl group in which the heteroaryl and alkyl moieties are as defined herein. Preferred heteroarylalkyl groups contain a lower alkyl moiety. Exemplary heteroarylalkyl groups include pyridylmethyl. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the alkyl group.

「ヘテロアリールアルケニル」は、ヘテロアリール及びアルケニル部分が本明細書において定義される通りであるヘテロアリールアルケニル基を意味する。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはアルケニル基を介して分子の残基に結合している。 "Heteroarylalkenyl" means a heteroarylalkenyl group in which the heteroaryl and alkenyl moieties are as defined herein. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the alkenyl group.

「ヘテロアリールヘテロアルキル」は、ヘテロアリール及びヘテロアルキルの部分が本明細書において定義される通りであるヘテロアリールヘテロアルキル基を意味する。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはヘテロアルキル基を介して分子の残基に結合している。 "Heteroarylheteroalkyl" means a heteroarylheteroalkyl group, where the heteroaryl and heteroalkyl moieties are as defined herein. The group may be a terminal group or a bridging group. If the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the heteroalkyl group.

「ヘテロアリールオキシ」は、ヘテロアリールが本明細書において定義される通りであるヘテロアリール-O-基を指す。好ましくは、ヘテロアリールオキシはC1~C18ヘテロアリールオキシである。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは酸素原子を介して分子の残基に結合している。 "Heteroaryloxy" refers to the group heteroaryl-O-, where heteroaryl is as defined herein. Preferably, the heteroaryloxy is a C1 - C18 heteroaryloxy. The group may be a terminal group or a bridging group. If the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via an oxygen atom.

「ヘテロ環式」は、環原子として窒素、硫黄及び酸素からなる群から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含有する、飽和、部分不飽和又は完全不飽和の単環式、二環式又は多環式の環系を指す。複素環式部分の例は、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルケニル及びヘテロアリールを含む。 "Heterocyclic" refers to a saturated, partially unsaturated or fully unsaturated monocyclic, bicyclic or polycyclic ring system containing at least one heteroatom selected from the group consisting of nitrogen, sulfur and oxygen as a ring atom. Examples of heterocyclic moieties include heterocycloalkyl, heterocycloalkenyl and heteroaryl.

「ヘテロシクロアルケニル」は、本明細書において定義されるヘテロシクロアルキル基を指すが、少なくとも1個の二重結合を含有する。ヘテロシクロアルケニル基は典型的にはC2~C12ヘテロシクロアルケニル基である。基は末端基又は橋架け基であってもよい。 "Heterocycloalkenyl" refers to a heterocycloalkyl group, as defined herein, but containing at least one double bond. Heterocycloalkenyl groups are typically C2 - C12 heterocycloalkenyl groups. The group may be a terminal or bridging group.

「ヘテロシクロアルキル」は、少なくとも1個の環中に窒素、硫黄、酸素から選択される少なくとも1個のヘテロ原子、好ましくは1~3のヘテロ原子を含有する、飽和単環式、二環式又は多環式の環を指す。各環は、好ましくは3~10員、より好ましくは4~7員である。適切なヘテロシクロアルキル置換基の例は、ピロリジル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロチオフラニル、ピペリジル、ピペラジル、テトラヒドロピラニル、モルフィリノ、1,3-ジアザパン、1,4-ジアザパン、1,4-オキサゼパン及び1,4-オキサチアパンを含む。ヘテロシクロアルキル基は典型的にはC2~C12ヘテロシクロアルキル基である。基は末端基又は橋架け基であってもよい。 "Heterocycloalkyl" refers to a saturated monocyclic, bicyclic or polycyclic ring containing at least one heteroatom, preferably 1 to 3 heteroatoms, selected from nitrogen, sulfur or oxygen in at least one ring. Each ring is preferably 3 to 10 members, more preferably 4 to 7 members. Examples of suitable heterocycloalkyl substituents include pyrrolidyl, tetrahydrofuranyl, tetrahydrothiofuranyl, piperidyl, piperazyl, tetrahydropyranyl, morphilino, 1,3-diazapane, 1,4-diazapane, 1,4-oxazepane and 1,4-oxathiapane. Heterocycloalkyl groups are typically C2 to C12 heterocycloalkyl groups. The group may be a terminal or bridging group.

「ヘテロシクロアルキルアルキル」は、ヘテロシクロアルキル及びアルキル部分が本明細書において定義される通りであるヘテロシクロアルキル-アルキル基を指す。例示のヘテロシクロアルキルアルキル基は(2-テトラヒドロフラニル)メチル、(2-テトラヒドロチオフラニル)メチルを含む。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはアルキル基を介して分子の残基に結合している。 "Heterocycloalkylalkyl" refers to a heterocycloalkyl-alkyl group in which the heterocycloalkyl and alkyl moieties are as defined herein. Exemplary heterocycloalkylalkyl groups include (2-tetrahydrofuranyl)methyl, (2-tetrahydrothiofuranyl)methyl. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the alkyl group.

「ヘテロシクロアルキルアルケニル」は、ヘテロシクロアルキル及びアルケニル部分が本明細書において定義される通りであるヘテロシクロアルキル-アルケニル基を指す。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはアルケニル基を介して分子の残基に結合している。 "Heterocycloalkylalkenyl" refers to a heterocycloalkyl-alkenyl group in which the heterocycloalkyl and alkenyl moieties are as defined herein. The group may be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the alkenyl group.

「ヘテロシクロアルキルヘテロアルキル」は、ヘテロシクロアルキル及びヘテロアルキルの部分が本明細書において定義される通りであるヘテロシクロアルキル-ヘテロアルキル基を意味する。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それはヘテロアルキル基を介して分子の残基に結合している。 "Heterocycloalkylheteroalkyl" means a heterocycloalkyl-heteroalkyl group, where the heterocycloalkyl and heteroalkyl moieties are as defined herein. The group may be a terminal group or a bridging group. If the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the heteroalkyl group.

「ヘテロシクロアルキルオキシ」は、ヘテロシクロアルキルは本明細書において定義される通りであるヘテロシクロアルキル-O-基を指す。好ましくは、ヘテロシクロアルキルオキシはC1~C6ヘテロシクロアルキルオキシである。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは酸素原子を介して分子の残基に結合している。 "Heterocycloalkyloxy" refers to a heterocycloalkyl-O- group, where heterocycloalkyl is as defined herein. Preferably, the heterocycloalkyloxy is a C1 - C6 heterocycloalkyloxy. The group may be a terminal group or a bridging group. If the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via an oxygen atom.

「ヘテロシクロアルケニルオキシ」は、ヘテロシクロアルケニルが本明細書において定義される通りであるヘテロシクロアルケニル-O-基を指す。好ましくは、ヘテロシクロアルケニルオキシはC1~C6ヘテロシクロアルケニルオキシである。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは酸素原子を介して分子の残基に結合している。 "Heterocycloalkenyloxy" refers to a heterocycloalkenyl-O- group, where heterocycloalkenyl is as defined herein. Preferably, the heterocycloalkenyloxy is a C1 - C6 heterocycloalkenyloxy. The group may be a terminal group or a bridging group. If the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via an oxygen atom.

「ヒドロキシアルキル」は、1個又は複数の水素原子がOH基で置き換えられた本明細書において定義されるアルキル基を指す。典型的にはヒドロキシアルキル基は式CnH(2n+1-x)(OH)xを有する。このタイプの基において、nは、典型的には1~10、より好ましくは1~6、最も好ましくは1~3である。xは典型的には1~6、より好ましくは1~3である。 "Hydroxyalkyl" refers to an alkyl group, as defined herein, in which one or more hydrogen atoms have been replaced with an OH group. Typically, a hydroxyalkyl group has the formula CnH (2n+1-x) (OH) x . In groups of this type, n is typically 1 to 10, more preferably 1 to 6, and most preferably 1 to 3. x is typically 1 to 6, more preferably 1 to 3.

「スルフィニル」はR-S(=O)-基[式中、R基は、本明細書において定義されるOH、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル;アリール又はヘテロアリール基であってもよい。]を意味する。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは硫黄原子を介して分子の残基に結合している。 "Sulfinyl" refers to the group R-S(=O)-, where R can be OH, alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl; aryl or heteroaryl as defined herein. The group can be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule through a sulfur atom.

「スルフィニルアミノ」は、R-S(=O)-NH-基[式中、R基は、本明細書において定義されるOH、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル;アリール又はヘテロアリール基であってもよい。]を意味する。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは窒素原子を介して分子の残基に結合している。 "Sulfinylamino" refers to the group R-S(=O)-NH-, where R can be OH, alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl; aryl or heteroaryl as defined herein. The group can be a terminal group or a bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule through the nitrogen atom.

「スルホニル」は、R-S(=O)2-基[式中、R基は、本明細書において定義されるOH、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル; アリール又はヘテロアリール基であってもよい。]を意味する。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは硫黄原子を介して分子の残基に結合している。 "Sulfonyl" refers to the group RS(=O) 2- , where R can be OH, alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl; aryl or heteroaryl as defined herein. The group can be a terminal or bridging group. When the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via a sulfur atom.

「スルホニルアミノ」はR-S(=O)2-NH-基を意味する。基は末端基又は橋架け基であってもよい。基が末端基である場合、それは窒素原子を介して分子の残基に結合している。 "Sulfonylamino" means the group RS(=O) 2- NH-. The group may be a terminal group or a bridging group. If the group is a terminal group, it is attached to the remainder of the molecule via the nitrogen atom.

本明細書において引用される先行技術は、参照によって本明細書に組み込まれる。 The prior art cited herein is hereby incorporated by reference.

本発明の好ましい実施形態は、以下の添付の図面を参照して、例としてのみ記載される。 Preferred embodiments of the present invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings in which:

実施例1の結果を示すグラフであり、ホスホナート、DTMPMA.Na.X(質量%)を用いる密度安定化H2O2の範囲を含む、経時的(日)なゲル密度(g.cm-3)の変化を示す。1 is a graph showing the results of Example 1, showing the change in gel density (g.cm −3 ) over time (days) including a range of density stabilised H 2 O 2 with phosphonate, DTMPMA.Na.X (wt %). 実施例1の結果を示すグラフであり、ホスホナート、DTMPMA.Na.X(質量%)を用いる密度安定化H2O2の範囲を含む、初期の密度と比較した経時的(日)なゲル密度の損失(初期に対する%)を示す。FIG. 1 is a graph showing the results of Example 1, showing the loss of gel density (% of initial) over time (days) compared to the initial density, including a range of density-stabilized H2O2 with phosphonate, DTMPMA.Na.X (wt%). 実施例2の結果を示すグラフであり、3質量%のDTMPMAで増強したH2O2/グリセリン系火薬処方の密度を変化させて、開放式爆轟(n=3)で、47mm直径の配管中、3M(商標)K15 Glass Micro-Balloonsを用いて増感し、25gのPentex D Boosterを用いて開始した爆轟(VOD)の平均速度を示す。2つのVODモニター、VOD1(点線)及びVOD2(破線)を各発破につなぎ、VODデータの平均を実線として表示している。1 is a graph showing the results of Example 2, showing the average velocity of detonation (VOD) for open detonations (n=3) of varying densities of H2O2 / glycerin -based explosive formulations augmented with 3 wt% DTMPMA, sensitized with 3M™ K15 Glass Micro-Balloons in a 47 mm diameter pipe, and initiated with a 25 g Pentex D Booster. Two VOD monitors, VOD1 (dotted line) and VOD2 (dashed line), were connected to each blast, and the average of the VOD data is displayed as the solid line. 0~5質量%のPAの間の10日にわたるゲル密度(g.cm-3)の変化を示すグラフである。エラーバー(error bar)は標準偏差(n=4)である。3、4及び5質量%のPA配合物は5日で崩壊した。Figure 1 shows the change in gel density (g.cm -3 ) over 10 days between 0 and 5 wt% PA. Error bars are standard deviation (n=4). 3, 4 and 5 wt% PA formulations disintegrated in 5 days. 0~5質量%のPAの間の10日にわたる初期の密度と比較した、ゲル密度(%)の損失を示すグラフである。エラーバーは標準偏差(n=4)である。3、4及び5質量%のPA配合物は5日で崩壊した。Figure 1 is a graph showing loss of gel density (%) compared to initial density over 10 days between 0 and 5 wt% PA. Error bars are standard deviation (n=4). 3, 4 and 5 wt% PA formulations disintegrated in 5 days. 0~2質量%のPAの間の13日にわたるゲル密度(g.cm-3)の変化を示すグラフである。エラーバーは標準偏差(n=4)である。Figure 1 is a graph showing the change in gel density (g.cm -3 ) over 13 days between 0 and 2 wt% PA. Error bars are standard deviation (n=4). 0~2質量%のPAの間の13日にわたる初期の密度と比較した、ゲル密度(%)の損失を示すグラフである。エラーバーは標準偏差(n=4)である。FIG. 1 is a graph showing loss in gel density (%) compared to initial density over 13 days between 0 and 2 wt% PA. Error bars are standard deviation (n=4).

本発明は、
a. H2O2
b. 燃料;及び
c. 1種又は複数種の密度安定剤
を含む火薬組成物を提供する。
The present invention relates to
a. H2O2 ;
b. Fuel; and
c. Providing an explosive composition comprising one or more density stabilizers.

一実施形態において、本発明の組成物は含水ゲルとして配合される。代替実施形態において、本発明の組成物はエマルションとして配合される。 In one embodiment, the compositions of the present invention are formulated as hydrogels. In an alternative embodiment, the compositions of the present invention are formulated as emulsions.

過酸化水素(H2O2)
本発明の組成物中のH2O2の好ましい濃度は、約2%~85質量%である。例のみとしては、濃縮H2O2溶液(70質量%)は調達することができ、組成物で使用される25質量%まで希釈することができる。他の可能性は当業者に明らかであろう。好ましくは、組成物中のH2O2濃度は、およそ2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80又は85%(w/w)である。好ましくは、組成物中のH2O2濃度は、およそ約2~3、3~5、5~10、10~15、15~20、20~25、25~30、30~35、35~40、40~45、45~50、50~55、55~60、60~65、65~70、70~75、75~80又は80~85%(w/w)の間にある。
Hydrogen peroxide ( H2O2 )
The preferred concentration of H2O2 in the compositions of the present invention is about 2% to 85% by weight. By way of example only, concentrated H2O2 solutions (70% by weight) can be procured and diluted to 25% by weight for use in the compositions. Other possibilities will be apparent to those skilled in the art. Preferably, the H2O2 concentration in the composition is approximately 2 , 3 , 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80 or 85% (w/w). Preferably, the H2O2 concentration in the composition is between about 2-3, 3-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45, 45-50, 50-55, 55-60, 60-65, 65-70, 70-75, 75-80 or 80-85% (w/w).

組成物中に存在する過酸化水素の質量%は、純粋な過酸化水素の量を指すことは理解されよう。過酸化水素は、100%未満のH2O2濃度を有する、例えば50質量%、又は35質量%、又は30質量%のH2O2濃度を有する水溶液の形態で用意されるので、当業者は、それらが、本発明の火薬組成物が2~25質量%のH2O2を含むことを確実にするために必要とされる希釈H2O2溶液の量を調整することができる必要性及び手法を容易に理解している。疑問を避けるために例をとると、本発明の組成物がH2O250質量%溶液を20%含む場合、組成物は10質量%のH2O2を含むことになる。当業者は、また2~85質量%のH2O2の濃度が火薬組成物中の最終H2O2濃度であり、したがって、配合の間に組成物に添加される他の成分(例えば、燃料、酸化剤、増粘剤等)の希釈効果を考慮に入れなければならないことを認識している。 It will be understood that the weight percent of hydrogen peroxide present in the composition refers to the amount of pure hydrogen peroxide. Since hydrogen peroxide is provided in the form of an aqueous solution having a H 2 O 2 concentration less than 100%, for example, 50% by weight, or 35% by weight, or 30% by weight, those skilled in the art will readily understand the need and the manner in which they can adjust the amount of dilute H 2 O 2 solution required to ensure that the explosive composition of the present invention contains 2-25% by weight of H 2 O 2. To avoid doubt , by way of example, if the composition of the present invention contains 20% of a 50% by weight solution of H 2 O 2, the composition will contain 10% by weight of H 2 O 2. Those skilled in the art will also recognize that the concentration of 2-85% by weight of H 2 O 2 is the final H 2 O 2 concentration in the explosive composition, and therefore must take into account the dilution effect of other components (e.g., fuel, oxidizer, thickener, etc.) added to the composition during formulation.


本明細書において記載の火薬組成物は水を含んでいてもよい。一実施形態において、火薬組成物は、50質量%未満の水、又は40質量%以下の水、又は30質量%以下、例えば、25質量%以下、20質量%以下、15質量%以下又は10質量%以下の水を含んでいてもよい。一実施形態において、火薬組成物は、5質量%以上、例えば10質量%以上の水を含んでいてもよい。組成物は、したがって5~50質量%の水、又は5~20質量%の水、又は15~30質量%の水、又は10~40質量%の水、又は50、45、40、35、30、25、20、15、10、5又は1質量%の水を含んでいてもよい。
Water The explosive compositions described herein may comprise water. In one embodiment, the explosive composition may comprise less than 50% water by weight, or 40% or less water, or 30% or less water, such as 25% or less, 20% or less, 15% or less or 10% or less water, by weight. In one embodiment, the explosive composition may comprise 5% or more water, such as 10% or more water, by weight. The composition may thus comprise 5-50% water, or 5-20% water, or 15-30% water, or 10-40% water, or 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5 or 1% water by weight.

増感剤
本発明による火薬組成物は、爆轟に対する感度を改善する空隙(void)を生成するために組成物中に分散された1種又は複数種の増感剤を含んでいてもよい。更に、H2O2は、それ自体増感剤及び酸化剤の両方として働くことができる。代替として、H2O2は、それ自体増感剤として働くことができ、他の増感剤は使用しなくてもよい。
Sensitizers The explosive composition according to the present invention may include one or more sensitizers dispersed in the composition to generate voids that improve the sensitivity to detonation. Furthermore, H2O2 itself can act as both a sensitizer and an oxidizer . Alternatively, H2O2 itself can act as a sensitizer and no other sensitizers may be used.

増感剤は、インサイチューで発生したガスバブル又は注入された空気、又は空気/ガスを閉じ込めた材料を含む。増感の別の例は、(化学的に発生し又は注入された)ガスバブルと、空気を閉じ込めた材料との両方の組合せである。 Sensitizers include in situ generated gas bubbles or injected air, or air/gas entrapped materials. Another example of sensitization is a combination of both gas bubbles (chemically generated or injected) and air entrapped materials.

本発明の火薬組成物は、組成物を増感するための不連続のガス状成分を含む。 The explosive composition of the present invention includes a discontinuous gaseous component for sensitizing the composition.

本発明は、火薬組成物をもたらし、主要因、例えば、爆轟の爆発感度、密度、速度(VOD)及びエネルギー送達を制御するためのH2O2系組成物の増感に依存する。 The present invention provides explosive compositions and relies on the sensitization of H2O2 based compositions to control key factors such as the explosive sensitivity, density, velocity of detonation (VOD) and energy delivery of the detonation.

好ましくは、本発明の火薬組成物は、実質上均質な分散体中に増感剤を、(例えば、それぞれ含水ゲル又はエマルションの場合の増粘剤又は乳化剤によって)保持するように適合される。更に以下に論じられるようなこの性質を達成するために様々な技法を利用することができることが理解されよう。 Preferably, the explosive composition of the present invention is adapted to maintain the sensitizer in a substantially homogeneous dispersion (e.g., by means of a thickener or emulsifier in the case of a hydrous gel or emulsion, respectively). It will be appreciated that various techniques may be utilized to achieve this property, as discussed further below.

好ましくは、最小濃度の増感剤が、爆発性にするために組成物に含まれる。好ましくは、増感剤は爆轟感度のよい濃度又は量で含まれる。増感剤はまた、好ましくは組成物の全体にわたって爆轟感度のよい分散体/分布状態に維持される。好ましくは、組成物の最終密度は初期の好ましい所定の爆発性範囲へ制御される。好ましくは、最終密度は約0.6~約1.15g/mlに増感剤を用いて制御される。好ましくは、組成物の密度は、およそ0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3又は1.4g/mlになるように配合される。好ましくは、組成物の密度は、最初におよそ0.1~0.2、0.2~0.3、0.3~0.4、0.4~0.5、0.5~0.6、0.6~0.7、0.7~0.8、0.8~0.9、0.9~1.0、1.0~1.1、1.1~1.2、1.2~1.3、1.3~1.4又は1.4~1.5g/mlの間になるように配合される。しかし、幾つかの用途のためには、他の高密度添加剤は、特異的に最大1.6、1.7、1.8、1.9又は2.0g/mlまで密度を高めるように含まれることができることが理解されよう。好ましくは、密度は、長期間にわたって上に論じられるように維持又は安定され、それによって本明細書において論じられるような密度安定剤を含まない火薬組成物と比較して、スリープタイムが増加される。 Preferably, a minimum concentration of sensitizer is included in the composition to render it explosive. Preferably, the sensitizer is included in a detonation sensitive concentration or amount. The sensitizer is also preferably maintained in a detonation sensitive dispersion/distribution throughout the composition. Preferably, the final density of the composition is controlled to an initial desired predetermined explosive range. Preferably, the final density is controlled with the sensitizer to about 0.6 to about 1.15 g/ml. Preferably, the composition is formulated to have a density of approximately 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 1.1, 1.2, 1.3, or 1.4 g/ml. Preferably, the density of the composition is initially formulated to be between about 0.1-0.2, 0.2-0.3, 0.3-0.4, 0.4-0.5, 0.5-0.6, 0.6-0.7, 0.7-0.8, 0.8-0.9, 0.9-1.0, 1.0-1.1, 1.1-1.2, 1.2-1.3, 1.3-1.4, or 1.4-1.5 g/ml. However, it will be appreciated that for some applications, other high density additives can be included to specifically increase the density up to 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, or 2.0 g/ml. Preferably, the density is maintained or stabilized as discussed above over an extended period of time, thereby increasing sleep time as compared to explosive compositions that do not include a density stabilizer as discussed herein.

数学的変換が、一定の密度を得るためのセラミック/ガラス/プラスチックマイクロバルーン若しくは膨張ポリスチレン球体等の機械的増感剤の質量、又はバブルに分解される化学薬品の量を、 (空隙空間としての) 体積に変換するために必要とされることを当業者は理解する。しかし、増感のタイプに関係なく、最終密度を所定値に制御して火薬組成物を得、それによって上に論じられたパラメーターが制御されることは認識されよう。 Those skilled in the art will appreciate that mathematical conversions are required to convert the mass of mechanical sensitizers, such as ceramic/glass/plastic microballoons or expanded polystyrene spheres, or the amount of chemical agent broken down into bubbles to volume (as void space) to obtain a constant density. However, it will be appreciated that regardless of the type of sensitizer, the final density is controlled to a predetermined value to obtain an explosive composition, thereby controlling the parameters discussed above.

多くの利点が、本明細書において教示される発明の火薬組成物から派生する。例えば、本発明の組成物のある種の配合物は、既存の火薬組成物と比較して、より費用効果的であり、大量に製造して鉱業からの需要を満たすことができる。本発明の火薬組成物はH2O2を利用するが、H2O2は、当業界で使用される他のタイプの酸化剤と比較して、比較的低いカーボンフットプリントを有する持続可能に製造される材料である。本発明の火薬組成物は、スラリー、小球、ビーズ又はエマルションの形態へ配合することもできる。また、本発明の組成物は、NOxの量を減らし、本発明の好ましい形態中にNOxを全く含まないことが認識されよう。他の利点は、(本明細書において記載した密度安定剤を含まない火薬組成物と比較して)長期間にわたる密度の安定化を含み、それによって、密度安定剤を含まないH2O2系火薬組成物を用いては可能でなかったスリープタイムの改善及び爆破の遂行を可能にする。 Many advantages derive from the explosive compositions of the invention taught herein. For example, certain formulations of the compositions of the invention are more cost-effective and can be manufactured in large quantities to meet the demands of the mining industry, as compared to existing explosive compositions. The explosive compositions of the invention utilize H2O2 , which is a sustainably produced material with a relatively low carbon footprint, as compared to other types of oxidizers used in the industry. The explosive compositions of the invention can also be formulated into slurries, pellets, beads, or emulsion forms. It will also be appreciated that the compositions of the invention have reduced amounts of NOx , and in preferred forms of the invention, are completely free of NOx . Other advantages include density stabilization over long periods of time (as compared to explosive compositions without density stabilizers as described herein), thereby allowing for improved sleep times and blast performance that would not be possible with H2O2 - based explosive compositions without density stabilizers.

火薬が増感されたら、それは起爆薬/ブースターによって開始させることができ、当業者はわかっているように、火薬に高い爆轟圧が発生し、次いで、増感された火薬の爆轟が開始する。 Once the explosive has been sensitized, it can be initiated by a detonator/booster, which, as one skilled in the art knows, creates a high detonation pressure in the explosive, which then initiates the detonation of the sensitized explosive.

組成物への空隙の導入は、本発明に対してすべて適用可能である様々な技法(混合時にガスバブルを閉じ込めることによる技法、化学的にインサイチューで発生したガスバブルを使用することによる技法、ガスバブルを注入する技法、又は、組成物をガスを閉じ込めた材料と混合することによる技法)によってもたらされ得る。 Introduction of voids into the composition can be achieved by a variety of techniques, all of which are applicable to the present invention, including by trapping gas bubbles during mixing, by using chemically generated gas bubbles in situ, by injecting gas bubbles, or by mixing the composition with a material that traps gas.

過酸化水素系火薬の増感のために、ガスバブルと組み合わせて使用することができる、空気を閉じ込めた材料の例は、ガラス又はプラスチックマイクロバルーン、膨張ポリスチレンビーズ、ポリウレタン発泡体等である。 Examples of air-trapping materials that can be used in combination with gas bubbles to sensitize hydrogen peroxide-based explosives include glass or plastic microballoons, expanded polystyrene beads, polyurethane foam, etc.

好ましくは、これらの空隙成分は、組成物の全体にわたって分散した細かいガスバブルとして本発明の組成物へ組み込まれる。中空のガス充填圧縮性粒子、例えば、マイクロバルーン、又は多孔性粒子、又はそれらの混合物を含むこともできる。 Preferably, these void components are incorporated into the compositions of the present invention as fine gas bubbles dispersed throughout the composition. They may also include hollow gas-filled compressible particles, such as microballoons, or porous particles, or mixtures thereof.

細かいガスバブルの不連続相は、機械的揺動、組成物にガスを泡立たせることによる注入、又は化学的手段によるガスのインサイチュー発生によって、本発明の組成物へ組み込まれてもよい。 A discontinuous phase of fine gas bubbles may be incorporated into the compositions of the present invention by mechanical agitation, injection by bubbling the gas through the composition, or in situ generation of gas by chemical means.

ガスバブルのインサイチュー生成のために適切な化学薬品は、マンガン(Mn)塩、酵母、ヨウ化物塩等を用いて分解することができるH2O2それ自体;窒素系化合物、例えば亜硝酸ナトリウム等;ニトロソアミン、例えばN,N'ジニトロソペンタメチレンテトラミン等;ホウ素系化合物、例えば水素化ホウ素ナトリウム等;炭酸塩、例えば炭酸ナトリウム等を含む。過マンガン酸塩(等)を用いる過酸化水素の一部のインサイチュー分解によって、酸素ガスバブルが形成される。インサイチューで酸を用いる炭酸塩の分解によって、二酸化炭素バブルが形成される。 Suitable chemicals for in situ generation of gas bubbles include H2O2 itself, which can be decomposed using manganese (Mn ) salts, yeast, iodide salts, etc.; nitrogen-based compounds such as sodium nitrite, etc.; nitrosamines such as N,N'-dinitrosopentamethylenetetramine, etc.; boron-based compounds such as sodium borohydride, etc.; carbonates such as sodium carbonate, etc. In situ decomposition of a portion of hydrogen peroxide with permanganate (etc.) forms oxygen gas bubbles. In situ decomposition of carbonates with acid forms carbon dioxide bubbles.

適切な中空粒子の例は、ガラス及び樹脂質材料、例えばフェノール-ホルムアルデヒド、ポリ(塩化ビニリデン)/ポリ(アクリロニトリル)コポリマー、及び尿素ホルムアルデヒドの小さな中空微小球体を含む。適切な中空の粒子の例は、Q-Cel、Cenospheres、Expancel、3M、Extendospheres等を含む。多孔質材料の例としては、膨張鉱物、例えば、パーライト、フライアッシュ又は石炭火力発電所の副生物である中空粒子を含む。 Examples of suitable hollow particles include small hollow microspheres of glass and resinous materials such as phenol-formaldehyde, poly(vinylidene chloride)/poly(acrylonitrile) copolymers, and urea formaldehyde. Examples of suitable hollow particles include Q-Cel, Cenospheres, Expancel, 3M, Extendospheres, and the like. Examples of porous materials include hollow particles of expanded minerals such as perlite, fly ash, or by-products of coal-fired power plants.

典型的には、十分な空隙空間/ガスバブル(可能性として中空粒子及び/又は多孔性粒子も含む空隙空間/ガスバブル)を、本発明の組成物に使用して、0.1~1.4g/cm3の範囲の密度を有する火薬組成物を得る。好ましい実施形態において、中空のガス充填圧縮性粒子が全く存在しないことを条件として、増感は完全にガスバブルから与えられる。 Typically, sufficient void space/gas bubbles (possibly including hollow and/or porous particles) are used in the compositions of the present invention to provide an explosive composition having a density in the range of 0.1 to 1.4 g/cm 3. In a preferred embodiment, sensitization is provided entirely from the gas bubbles, provided that no hollow gas-filled compressible particles are present.

従来の混合技法を使用してエマルション火薬組成物中にバブルをもたらすると、しばしば広範なバブルサイズを有するバブルが生成する。例えば、バブルは、しばしば最大2000ミクロンの直径を有し、50ミクロン未満の平均バブル直径が一般的である。適切な界面活性剤の選択によって、より小さい又はより大きい直径のバブルを生成することができる。したがって、所望の濃度で好適な界面活性剤を選ぶことによって、不連続気相中の平均ガスバブル直径を制御することができ、50~200ミクロンのバブルを得ることが可能である。バブルのサイズが総合密度に影響を及ぼすことが理解され、低密度が必要な場合には、50~100ミクロンのガスバブルが好ましい。乳化された火薬について、密度範囲は、好ましくはおよそ0.60~1.20g/mlであり、含水ゲルについては、密度範囲は好ましくは0.2~1.2g/mlの間にある。乳化された系において、ガスバブルは、好ましくは分散相小滴より10~100倍大きい。油性の相は、ガスバブルと接触する傾向があるが、酸化剤(又は不連続相)はそうではない。 When conventional mixing techniques are used to introduce bubbles into emulsion explosive compositions, bubbles with a wide range of bubble sizes are often produced. For example, bubbles often have diameters up to 2000 microns, with average bubble diameters of less than 50 microns being common. Smaller or larger diameter bubbles can be produced by the selection of an appropriate surfactant. Thus, by choosing a suitable surfactant at the desired concentration, the average gas bubble diameter in the discontinuous gas phase can be controlled, and bubbles of 50 to 200 microns can be obtained. It is understood that the size of the bubbles affects the overall density, and where low density is required, gas bubbles of 50 to 100 microns are preferred. For emulsified explosives, the density range is preferably approximately 0.60 to 1.20 g/ml, and for hydrogels, the density range is preferably between 0.2 and 1.2 g/ml. In an emulsified system, the gas bubbles are preferably 10 to 100 times larger than the dispersed phase droplets. The oil phase tends to come into contact with the gas bubbles, whereas the oxidizer (or discontinuous phase) does not.

上に論じられるように、ガスバブルの導入は、本発明にすべて適用可能である様々な技法によってもたらされ得る。 As discussed above, the introduction of gas bubbles can be achieved by a variety of techniques, all of which are applicable to the present invention.

一実施形態において、バブルは、火薬組成物の調製の間の化学反応によるそれらの形成の際に「トラップ」され得る。米国特許第3,400,026号には、バブルの形成及びそれらの安定化を容易にするために、溶液中のタンパク質(アルブミン、コラーゲン、大豆蛋白等)を使用する配合物が記載されている。米国特許第3,582,411号には、ヒドロキシ基によって変性したグアーゴム型の発泡剤を含む含水ゲル配合物が記載されている。米国特許第3,678,140号には、40~200psiの圧力で一連の開口部に組成物を通し、同時に空気をエダクターによって導入することによるタンパク質溶液を使用することによる、空気の組込みの方法が記載されている。 In one embodiment, the bubbles may be "trapped" upon their formation by chemical reaction during the preparation of the explosive composition. US Patent No. 3,400,026 describes a formulation using proteins (albumin, collagen, soy protein, etc.) in solution to facilitate the formation of bubbles and their stabilization. US Patent No. 3,582,411 describes a hydrogel formulation containing a foaming agent of guar gum type modified with hydroxy groups. US Patent No. 3,678,140 describes a method of incorporating air by using a protein solution by passing the composition through a series of openings at a pressure of 40 to 200 psi while simultaneously introducing air by an eductor.

また、化学反応の結果として発生するガスバブルの組込みは、先行技術において記載されている。ガスバブルのインサイチュー生成は、化学薬品化合物の分解によってもたらされ、分解により、適切には、O2、CO2、N2、H2又はその組合せが生成する。 The incorporation of gas bubbles generated as a result of chemical reactions has also been described in the prior art: the in situ generation of gas bubbles results from the decomposition of chemical compounds, suitably producing O2 , CO2 , N2 , H2 or combinations thereof.

バブル形態の様々なガス、例えば窒素、二酸化炭素、酸素及び水素は、爆破剤を増感するために使用されてきた。また、爆発性混合物に直接に空気又はガスを注入することは公知である。注入に適しているガスは、空気、酸素、窒素、二酸化炭素、水素及び貴ガス(アルゴン等)を含む。 Various gases in bubble form, such as nitrogen, carbon dioxide, oxygen and hydrogen, have been used to sensitize blasting agents. It is also known to inject air or gas directly into the explosive mixture. Gases suitable for injection include air, oxygen, nitrogen, carbon dioxide, hydrogen and the noble gases (such as argon).

代替として、中空のガス充填圧縮性粒子、例えば、ガラス若しくはプラスチックマイクロバルーン、又は多孔性粒子、又は膨張ポリスチレン(EPS)、又はそれらの混合物が含まれる。関連する実施形態では、圧縮性材料は、比重が<1.0g/cm3である任意の低密度材料である。短くまとめると、ガラスバルーンの例が米国特許第4,326,900号及び米国特許第3,447,978号に、プラスチックマイクロバルーンの例が米国特許第4,820,361号及び米国特許第4,547,234号に見られる。これらのバルーンは典型的には直径0.05mmであり、100g/Lのかさ密度を有する。膨張ポリスチレンの使用は、例えば米国特許第5,470,407号及び米国特許第5,271,779号に見られる。 Alternatively, hollow gas-filled compressible particles, such as glass or plastic microballoons, or porous particles, or expanded polystyrene (EPS), or mixtures thereof, are included. In a related embodiment, the compressible material is any low-density material with a specific gravity of <1.0 g/ cm3 . Briefly, examples of glass balloons can be found in US Pat. Nos. 4,326,900 and 3,447,978, and examples of plastic microballoons can be found in US Pat. Nos. 4,820,361 and 4,547,234. These balloons are typically 0.05 mm in diameter and have a bulk density of 100 g/L. The use of expanded polystyrene can be found, for example, in US Pat. Nos. 5,470,407 and 5,271,779.

一実施形態において、圧縮性材料は、ガス充填されており、セラミック、ガラス若しくは樹脂質材料又は多孔質材料及びその組合せの小さな中空の微小球体、例えばパーライト又はフライアッシュ等から選択される。 In one embodiment, the compressible material is gas-filled and is selected from small hollow microspheres of ceramic, glass or resinous materials or porous materials and combinations thereof, such as perlite or fly ash.

好ましくは、微小球体/マイクロバルーンは、ガス、例えばペンタン等を含む。適切には、微小球体は、約20~2000ミクロンの寸法であり、1000g/L未満のかさ密度を有する。 Preferably, the microspheres/microballoons contain a gas, such as pentane. Suitably, the microspheres are about 20-2000 microns in size and have a bulk density of less than 1000 g/L.

代替実施形態では、圧縮性材料は、泡状材料、例えば、膨張ポリスチレン(EPS)、ポリウレタン発泡体、綿実、膨張ポップコーン、殻、及びその組合せである。 In alternative embodiments, the compressible material is a foam material, such as expanded polystyrene (EPS), polyurethane foam, cottonseed, expanded popcorn, husks, and combinations thereof.

適切な中空粒子の例は、セラミック、ガラス及び樹脂質材料の小さな中空の微小球体、例えばフェノールホルムアルデヒド、ポリ(塩化ビニリデン)/ポリ(アクリロニトリル)コポリマー及び尿素ホルムアルデヒド等を含む。適切な中空粒子の例は、Q-Cel、Envirospheres(登録商標)、Cenospheres(登録商標)、Expancel(登録商標)、3M、Extendospheres(登録商標)等を含む。多孔質材料の例は、パーライト、フライアッシュ等の膨張鉱物を含む。多孔質材料のさらなる例は、石炭火力発電所の副生物である中空粒子である。 Examples of suitable hollow particles include small hollow microspheres of ceramic, glass and resinous materials such as phenol formaldehyde, poly(vinylidene chloride)/poly(acrylonitrile) copolymers and urea formaldehyde. Examples of suitable hollow particles include Q-Cel, Envirospheres®, Cenospheres®, Expancel®, 3M, Extendospheres®, and the like. Examples of porous materials include expanded minerals such as perlite, fly ash, and the like. A further example of a porous material is hollow particles that are a by-product of coal-fired power plants.

典型的には、十分なバブル、及び/又は中空粒子、及び/又は多孔性粒子を、本発明の組成物に使用して、0.3~1.4g/cm3の範囲の密度を有する火薬組成物を得る。 Typically, sufficient bubbles, and/or hollow particles, and/or porous particles are used in the compositions of the present invention to obtain an explosive composition having a density in the range of 0.3 to 1.4 g/cm 3 .

例えば、本発明の火薬組成物は、最大1.4g/cm3、最大1.3g/cm3、最大1.2g/cm3、最大1.1g/cm3、最大1.0g/cm3等の密度を有していてもよい。本発明の火薬組成物は、0.3g/cm3以上、0.4g/cm3以上、0.5g/cm3以上等の密度を有していてもよい。エマルション火薬組成物中にバブルを与えるために従来の混合技法を使用すると、しばしばバブルサイズの範囲を有するバブルが生成する。例えば、バブルはしばしば最大2000ミクロンの直径を有し、また300ミクロン未満の平均バブル直径も一般的である。適切な界面活性剤の選択によって、より小さい又はより大きい直径のバブルを生成することができる。したがって、所望の濃度で好適な界面活性剤を選ぶことによって、不連続気相中の平均ガスバブル直径を制御することができ、50~300ミクロンのバブルを得ることが可能である。乳化された火薬について、密度範囲は、適切にはおよそ0.60~1.30g/cm3であり、含水ゲルについては、密度範囲は適切には0.2~1.40g/cm3の間にある。乳化された系において、ガスバブルは、適切には分散相小滴より10~100倍大きい。油性の相は、ガスバブルと接触する傾向があるが、酸化剤(又は不連続相)はそうではない。 For example, the explosive composition of the present invention may have a density of up to 1.4 g/cm 3 , up to 1.3 g/cm 3 , up to 1.2 g/cm 3 , up to 1.1 g/cm 3 , up to 1.0 g/cm 3 , etc. The explosive composition of the present invention may have a density of 0.3 g/cm 3 or more, 0.4 g/cm 3 or more, 0.5 g/cm 3 or more, etc. The use of conventional mixing techniques to impart bubbles in emulsion explosive compositions often produces bubbles having a range of bubble sizes. For example, bubbles often have a diameter of up to 2000 microns, and average bubble diameters of less than 300 microns are also common. By selecting the appropriate surfactant, smaller or larger diameter bubbles can be produced. Thus, by choosing a suitable surfactant at the desired concentration, the average gas bubble diameter in the discontinuous gas phase can be controlled, and bubbles of 50 to 300 microns can be obtained. For emulsified explosives the density range is suitably around 0.60 to 1.30 g/ cm3 and for hydrous gels the density range is suitably between 0.2 and 1.40 g/ cm3 . In emulsified systems the gas bubbles are suitably 10 to 100 times larger than the dispersed phase droplets. The oil phase tends to be in contact with the gas bubbles whilst the oxidant (or discontinuous phase) is not.

他のタイプの増感材料、例えばTNT、HMX、RDX、アルミニウム粉及びシリコン粉並びにその組合せ(例えばTNT、HMX、RDX及びアルミニウム粉並びにその組合せ)を、本発明の組成物において使用することができる。 Other types of sensitizing materials, such as TNT, HMX, RDX, aluminum powder, and silicon powder, and combinations thereof (e.g., TNT, HMX, RDX, and aluminum powder, and combinations thereof), can be used in the compositions of the present invention.

密度安定剤
本発明の火薬組成物は少なくとも1個の密度安定剤を含む。
Density Stabilizer The explosive compositions of the present invention include at least one density stabilizer.

一般に、1種又は複数種の密度安定剤は、火薬組成物の最大約15質量%、例えば約0.01質量%~約10質量%、例えば約1~約5質量%、例えば約1~約3質量%の量で組み込まれる。1種又は複数種の密度安定剤は、好ましくは約0.01、0.05、0.1、0.25、0.5、0.75、1、1.25、1.5、1.75、2、2.25、2.5、2.75、3、3.25、3.5、3.75、4、4.25、4.5、4.75、5、5.25、5.5、5.75、6、6.25、6.5、6.75、7、7.25、7.5、7.75、8、8.25、8.5、8.75、9、9.25、9.5、9.75、10、11、12、13、14又は15質量%の濃度で存在する。1種又は複数種の密度安定剤は、好ましくはおよそ0.01~0.05、0.05~0.1、0.1~0.5、0.5~1、1~1.5、1.5~2、2~2.5、2.5~3、3~3.5、3.5~4、4~4.5、4.5~5、5~5.5、5.5~6、6~6.5、6.5~7、7~7.5、7.5~8、8~8.5、8.5~9、9~9.5、9.5~10、10~11、11~12、12~13、13~14又は14~15質量%の濃度で存在する。 Typically, one or more density stabilizers are incorporated in an amount of up to about 15% by weight of the explosive composition, such as from about 0.01% to about 10% by weight, such as from about 1% to about 5% by weight, such as from about 1% to about 3% by weight. The one or more density stabilizers are preferably present in a concentration of about 0.01, 0.05, 0.1, 0.25, 0.5, 0.75, 1, 1.25, 1.5, 1.75, 2, 2.25, 2.5, 2.75, 3, 3.25, 3.5, 3.75, 4, 4.25, 4.5, 4.75, 5, 5.25, 5.5, 5.75, 6, 6.25, 6.5, 6.75, 7, 7.25, 7.5, 7.75, 8, 8.25, 8.5, 8.75, 9, 9.25, 9.5, 9.75, 10, 11, 12, 13, 14 or 15% by weight. The one or more density stabilizers are preferably present in a concentration of about 0.01-0.05, 0.05-0.1, 0.1-0.5, 0.5-1, 1-1.5, 1.5-2, 2-2.5, 2.5-3, 3-3.5, 3.5-4, 4-4.5, 4.5-5, 5-5.5, 5.5-6, 6-6.5, 6.5-7, 7-7.5, 7.5-8, 8-8.5, 8.5-9, 9-9.5, 9.5-10, 10-11, 11-12, 12-13, 13-14, or 14-15% by weight.

好ましくは、密度安定剤は、約0.01質量%~約10質量%、例えば約1~約5質量%、例えば約1~約3質量%で存在する。 Preferably, the density stabilizer is present at about 0.01% to about 10% by weight, such as about 1% to about 5% by weight, for example about 1% to about 3% by weight.

好ましい密度安定剤はホスホナートである。 The preferred density stabilizer is a phosphonate.

ホスホナート
好ましくは、ホスホナートは液体形態(例えば、溶液に溶解した液体形態)である。
Phosphonate Preferably, the phosphonate is in liquid form (eg, dissolved in a solution).

ホスホナートは、1、2、3、4、5若しくは6個のペンダントホスホナート基、又は6を超える基を有していてもよい。幾つかの実施形態において、ホスホナートは、1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10個のペンダントホスホナート基を有していてもよい。好ましくは、ホスホナートは、少なくとも3個のペンダントホスホナート基、より好ましくは5個のペンダントホスホナート基を有する。 The phosphonate may have 1, 2, 3, 4, 5, or 6 pendant phosphonate groups, or more than 6 groups. In some embodiments, the phosphonate may have 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 pendant phosphonate groups. Preferably, the phosphonate has at least 3 pendant phosphonate groups, more preferably 5 pendant phosphonate groups.

ある実施形態において、ホスホナートは、構造X-(PO3Y2)n[式中、Xは、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいヘテロアルキル、置換されていてもよいシクロアルキル、置換されていてもよいヘテロシクロアルキル、置換されていてもよいアルケニル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリールからなる群から選択され;YはH又は水溶性の陽イオンであり;nは、1~10(すなわち、1、2、3、4、5、6、7 ,8、9、10)である。]を有する。適切な任意選択の置換基は、-OH、-COOH、ハロゲン、-NH2、-SHからなる群から選択することができる。好ましい実施形態において、ホスホナートは構造X-(PO3Y2)n[式中、Xは、少なくとも2個の窒素原子、好ましくは少なくとも3個の窒素原子、より好ましくは3個の窒素原子を有する、置換されていてもよいヘテロアルキル、置換されていてもよいヘテロシクロアルキル又は置換されていてもよいヘテロアリールであり;YはH又は水溶性の陽イオンであり;nは、1~10(すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10)である。]を有する。適切な任意選択の置換基は、-OH、-COOH、ハロゲン、-NH2、-SHからなる群から選択することができる。 In certain embodiments, the phosphonate has the structure X-(PO 3 Y 2 ) n , where X is selected from the group consisting of optionally substituted alkyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted heterocycloalkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted aryl, and optionally substituted heteroaryl; Y is H or a water soluble cation; and n is 1 to 10 (i.e., 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10). Suitable optional substituents may be selected from the group consisting of -OH, -COOH, halogen, -NH 2 , and -SH. In a preferred embodiment, the phosphonate has the structure X-(PO 3 Y 2 ) n , where X is an optionally substituted heteroalkyl, an optionally substituted heterocycloalkyl, or an optionally substituted heteroaryl having at least two nitrogen atoms, preferably at least three nitrogen atoms, more preferably three nitrogen atoms; Y is H or a water soluble cation; and n is 1 to 10 (i.e., 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10). Suitable optional substituents may be selected from the group consisting of -OH, -COOH, halogen, -NH 2 , -SH.

幾つかの好ましい実施形態において、本発明において使用するのに適しているホスホナートは、アミンに基づき、より好ましくは第三級アミンに基づく。 In some preferred embodiments, the phosphonates suitable for use in the present invention are amine-based, more preferably tertiary amine-based.

ホスホナート陰イオンに適している水に可溶性の陽イオンは、アルカリ金属(例えばリチウム、ナトリウム、カリウム)、アンモニウム、置換アンモニウム及びアルカリ土類金属(例えばカルシウム、マグネシウム)を含む。好ましい化合物はn=1~2を有し、好ましくは、Yは水素、アンモニウム、ナトリウム若しくはカリウム又はその混合物である。好ましい一実施形態において、密度安定剤は、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸ナトリウム塩(DTPMPA.Na.x, C9H28-xN3O15P5Nax)であるホスホナートである。下記式Iを参照されたい。 Water soluble cations suitable for the phosphonate anion include alkali metals (e.g. lithium, sodium, potassium), ammonium, substituted ammonium and alkaline earth metals (e.g. calcium, magnesium). Preferred compounds have n=1-2, preferably Y is hydrogen, ammonium, sodium or potassium or mixtures thereof. In one preferred embodiment, the density stabilizer is a phosphonate which is diethylenetriaminepentamethylenephosphonic acid sodium salt (DTPMPA.Na.x, C9H28 - xN3O15P5Nax ) . See Formula I below.

Figure 0007646571000001
Figure 0007646571000001

他の適切なホスホナートの例は、式IIの範囲内にあるものを含む: Other suitable examples of phosphonates include those within the scope of Formula II:

Figure 0007646571000002
Figure 0007646571000002

様々なX基は、同一でも異なっていてもよい。 The various X groups may be the same or different.

他の適切なホスホナートの例は、以下のもの、及びその塩、溶媒和物、二量体、立体異性体を含む。 Other examples of suitable phosphonates include the following, and their salts, solvates, dimers and stereoisomers:

Figure 0007646571000003
Figure 0007646571000003

Figure 0007646571000004
Figure 0007646571000004

Figure 0007646571000005
Figure 0007646571000005

Figure 0007646571000006
Figure 0007646571000006

Figure 0007646571000007
Figure 0007646571000007

いかなる1つの理論によって束縛されることはないが、本発明者は、本発明で使用される適切なホスホナートが、本明細書において企図される火薬組成物内に生得的に存在する不純物をキレート化又は分離することによって密度を安定化する(すなわち「内部」安定性を与える)と考える。加えて、本発明で使用される適切なホスホナートは、火薬組成物が発破孔に装填され岩石に曝露される場合に生じる不純物をキレート化又は分離することによって密度を安定化する(すなわち「外部」安定性を与える) と考える。本発明の火薬は、広範囲の表面及び表面下の用途、及び様々な金属を含む鉱物を有する様々なタイプの岩石の範囲に使用し得ることが理解されよう。本明細書に記載の1種又は複数種のホスホナートは、爆破される岩石中に存在する不純物(金属イオン)のタイプに応じて、及び/又は、用途が金属イオンの溶解度及び/又はpHに影響を与え得る高温反応性の土地であるかどうかに応じて、選択して使用することができる。 Without being bound by any one theory, the inventors believe that suitable phosphonates used in the present invention stabilize density by chelating or sequestering impurities inherently present in the explosive compositions contemplated herein (i.e., providing "internal" stability). In addition, suitable phosphonates used in the present invention stabilize density by chelating or sequestering impurities that arise when the explosive composition is loaded into a blast hole and exposed to rock (i.e., providing "external" stability). It will be appreciated that the explosives of the present invention may be used in a wide range of surface and subsurface applications and in a range of different types of rocks having various metal-containing mineralogy. One or more phosphonates described herein may be selected for use depending on the type of impurities (metal ions) present in the rock to be blasted and/or depending on whether the application is in a high temperature reactive terrain that may affect the solubility and/or pH of the metal ions.

組成物安定剤
本発明では、他の組成物安定剤を使用することもできる。
Composition Stabilizers Other composition stabilizers may also be used in the present invention.

適切な組成物安定剤は、ホスファート、スタンナート及びスルファイトからなる群から選択され得る。 Suitable composition stabilizers may be selected from the group consisting of phosphates, stannates and sulfites.

適切な組成物安定剤は、EDTA及びニトラート(例えば硝酸ナトリウム又は硝酸カリウム)も含む。 Suitable composition stabilizers also include EDTA and nitrates (e.g., sodium nitrate or potassium nitrate).

例えば、スタンナート、スルファイト及びニトラート、例えばホスホナートとニトラートの混合物等を、別個の成分として、あるいは密度安定系の成分としてのいずれかで使用することができる。 For example, stannates, sulfites and nitrates, such as mixtures of phosphonates and nitrates, can be used either as separate components or as components of the density stabilizing system.

典型的には、本発明の組成物の他の組成物安定剤成分は、最大約15質量%、例えば約0.01質量%~約10質量%、例えば約1~約5質量%、例えば、組成物全体の約1~約3質量%の量で組み込まれる。 Typically, other composition stabilizer components of the compositions of the present invention are incorporated in an amount of up to about 15% by weight, such as from about 0.01% to about 10% by weight, such as from about 1 to about 5% by weight, e.g., from about 1 to about 3% by weight of the total composition.

含水ゲル用の燃料
本発明の火薬組成物は1種又は複数種の燃料を含んでいてもよい。
Fuels for Hydrous Gels The explosive compositions of the present invention may contain one or more fuels.

H2O2系含水ゲルは、水に混和性の燃料又は水に混和しない燃料のいずれかを用いて調製することができる。 H2O2 - based hydrous gels can be prepared using either water-miscible or water-immiscible fuels.

当業者は、燃料として使用するために利用可能な多くの選択肢があることを認識している。例えば、燃料は、その起源に応じて、糖、糖蜜、植物油又はアルコール等の植物起源の産物であってもよい。そのような燃料は持続可能な燃料と見なすことができる。他の燃料は、石油化学工業、例としてはディーゼル燃料、パラフィン油又は鉱油、有機酸、エーテル、エステル、硝酸アミン、尿素、ヘキサミン等から調達することができる。他の燃料はシリコーン油等であってもよい。本発明の組成物で使用される適切な燃料は、グリセリン、糖、シロップ、アルコール、炭素、微粉炭、ワックス、油剤、例えばコーン、綿実、オリーブ、ピーナッツ又は脂肪酸油である。本発明の組成物で使用される適切な持続可能な燃料は、糖蜜、植物油、アルコール、油剤、例えばコーン、綿実、オリーブ、ピーナッツ、脂肪酸油又はゴムを含んでいてもよい。他の燃料は、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、及び/又はホルムアミドから選択されてもよい。好ましくは持続可能な燃料は、グリセリンである。組成物は15から25質量%の間、例えば15から20%の間、又は20から25質量%の間の持続可能な燃料を含んでいてもよい。組成物は、代替として40質量%未満の持続可能な燃料、30%未満、25%未満又は20質量%未満の持続可能な燃料、例えば、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%又は40質量%の持続可能な燃料を含んでいてもよい。代替として、上記の燃料を、水溶性燃料及び水不溶性燃料に分けることもできる。 The skilled artisan will recognize that there are many options available for use as fuel. For example, the fuel may be a product of vegetable origin, such as sugar, molasses, vegetable oil or alcohol, depending on its origin. Such fuels may be considered sustainable fuels. Other fuels may be sourced from the petrochemical industry, for example diesel fuel, paraffin oil or mineral oil, organic acids, ethers, esters, amine nitrates, urea, hexamine, etc. Other fuels may be silicone oils, etc. Suitable fuels for use in the compositions of the present invention are glycerin, sugar, syrup, alcohol, carbon, pulverized coal, wax, oleaginous, such as corn, cottonseed, olive, peanut or fatty acid oils. Suitable sustainable fuels for use in the compositions of the present invention may include molasses, vegetable oils, alcohol, oleaginous, such as corn, cottonseed, olive, peanut, fatty acid oils or rubber. Other fuels may be selected from ethylene glycol, glycerin, propylene glycol, and/or formamide. Preferably the sustainable fuel is glycerin. The composition may comprise between 15 and 25% by weight of sustainable fuel, for example between 15 and 20% or between 20 and 25% by weight. The composition may alternatively comprise less than 40% by weight of sustainable fuel, less than 30%, less than 25% or less than 20% by weight of sustainable fuel, for example 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% or 40% by weight of sustainable fuel. Alternatively, the fuels mentioned above may be divided into water-soluble and water-insoluble fuels.

本発明で使用することができる水混和性燃料は、グリセリン、糖、硝酸アミン、ヘキサミン及び尿素からなる群から選択することができる。 The water-miscible fuel that can be used in the present invention can be selected from the group consisting of glycerin, sugar, amine nitrate, hexamine and urea.

本発明で使用することができる水に混和しない燃料は、配合温度で液体状態である脂肪族、脂環式及び芳香族化合物並びにその混合物からなる群から選択することができる。適切な有機燃料は、燃料油、ディーゼル油、留出物、灯油、ナフサ、ワックス(例えば微晶質ワックス、パラフィンワックス及びスラックワックス)、パラフィン油、ベンゼン、トルエン、キシレン、アスファルト質材料、ポリマー状油剤(例えばオレフィンの低分子量ポリマー等)、植物油、動物油、魚油、及び他の鉱物油、炭化水素又は脂肪油、及びこれらの混合物から選ぶことができる。好ましい有機燃料は、ガソリン、灯油、燃料油、パラフィン油、植物油又はこれらの混合物等の、一般に石油留出物と称される液体炭化水素である。 The water-immiscible fuels that can be used in the present invention can be selected from the group consisting of aliphatic, cycloaliphatic and aromatic compounds and mixtures thereof that are liquid at the blending temperature. Suitable organic fuels can be selected from fuel oils, diesel oils, distillates, kerosene, naphtha, waxes (e.g., microcrystalline wax, paraffin wax and slack wax), paraffin oils, benzene, toluene, xylene, asphaltic materials, polymeric oils (e.g., low molecular weight polymers of olefins, etc.), vegetable oils, animal oils, fish oils, and other mineral oils, hydrocarbons or fatty oils, and mixtures thereof. Preferred organic fuels are liquid hydrocarbons, commonly referred to as petroleum distillates, such as gasoline, kerosene, fuel oils, paraffin oils, vegetable oils, or mixtures thereof.

典型的には、本発明の含水ゲル組成物の水に混和する又は水と混和しない燃料は、組成物全体の5~30質量%、好ましくは10~25質量%を占める。好ましくは、燃料は、約5、7、8、10、12、15、20、25、30、35、40、45又は50%(w/w)の濃度で含まれる。好ましくは、燃料は、約5~10、10~15、15~20、20~25、25~30、30~35、35~40、40~45又は45~50%(w/w)の間の濃度で含まれる。 Typically, the water-miscible or water-immiscible fuel of the hydrogel composition of the present invention comprises 5-30% by weight, preferably 10-25% by weight, of the total composition. Preferably, the fuel is present at a concentration of about 5, 7, 8, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 or 50% (w/w). Preferably, the fuel is present at a concentration between about 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45 or 45-50% (w/w).

一実施形態において、水に混和しない燃料は、組成物全体の7~25質量%含まれる。 In one embodiment, the water-immiscible fuel comprises 7-25% by weight of the total composition.

一実施形態において、水混和性燃料は、組成物全体の8~25質量%含まれる。 In one embodiment, the water-miscible fuel comprises 8-25% by weight of the total composition.

エマルション用の燃料
本発明の火薬組成物は1種又は複数種の燃料を含んでいてもよい。
Fuels for the Emulsions The explosive compositions of the present invention may contain one or more fuels.

H2O2系エマルションは、水に混和しない燃料を用いて調製することができる。 H2O2 - based emulsions can be prepared using fuels that are immiscible in water.

燃料は、ディーゼル燃料及び/又は油剤留出物等の任意の燃料であってよい。代替として、それらは、パラフィン、鉱物、オレフィン、ナフテン、動物、植物、魚及びシリコーンの油であってよい。他のタイプの燃料は、ベンゼン、トルエン、キシレン、アスファルト質材料等である。燃料は持続可能な燃料であってよい。エマルションで使用される適切な持続可能な燃料は、植物油、コーン、綿実、オリーブ、ピーナッツ又は脂肪酸油等の油を含んでいてもよい。組成物は、15から25質量%、例えば15から20%の間、又は20から25質量%の間の持続可能な燃料を含んでいてもよい。組成物は、代替として40質量%未満の持続可能な燃料、30%未満、25%未満、又は20質量%未満の持続可能な燃料、例えば、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%又は40質量%の持続可能な燃料を含んでいてよい。 The fuels may be any fuel, such as diesel fuel and/or oleochemical distillates. Alternatively, they may be paraffinic, mineral, olefinic, naphthenic, animal, vegetable, fish and silicone oils. Other types of fuels are benzene, toluene, xylene, asphaltic materials, etc. The fuel may be a sustainable fuel. Suitable sustainable fuels for use in the emulsion may include oils such as vegetable oils, corn, cottonseed, olive, peanut or fatty acid oils. The composition may include 15 to 25% by weight, such as between 15 and 20% or between 20 and 25% by weight of a sustainable fuel. The composition may alternatively include less than 40% by weight of a sustainable fuel, less than 30%, less than 25%, or less than 20% by weight of a sustainable fuel, such as 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% or 40% by weight of a sustainable fuel.

本発明の組成物の水に混和しない有機相成分は、油中水エマルションの連続的な「油」相を含み、燃料である。適切な有機燃料は、配合温度で液体状態である、脂肪族、脂環式及び芳香族化合物及びその混合物を含む。適切な有機燃料は、再利用された潤滑剤留出物、再利用された油剤留出物、燃料油、ディーゼル油、留出物、ケロシン、ナフサ、ワックス(例えば微晶質ワックス、パラフィンワックス及びスラックワックス)、パラフィン油、ベンゼン、トルエン、キシレン、アスファルト質材料、オレフィンの低分子量ポリマー等のポリマー状油剤、植物油、動物油、魚油、及び他の鉱物、炭化水素又は脂肪油、並びにその混合物から選ぶことができる。好ましい有機燃料は、一般に石油留出物と称される液体炭化水素、例えば、ガソリン、ケロシン、燃料油、パラフィン油、植物油又はその混合物である。 The water immiscible organic phase component of the compositions of the present invention comprises the continuous "oil" phase of the water-in-oil emulsion and is a fuel. Suitable organic fuels include aliphatic, cycloaliphatic and aromatic compounds and mixtures thereof that are liquid at the blending temperature. Suitable organic fuels can be selected from recycled lubricant distillates, recycled oil distillates, fuel oils, diesel oils, distillates, kerosene, naphtha, waxes (e.g., microcrystalline wax, paraffin wax and slack wax), paraffin oils, benzene, toluene, xylene, asphaltic materials, polymeric oils such as low molecular weight polymers of olefins, vegetable oils, animal oils, fish oils, and other mineral, hydrocarbon or fatty oils, and mixtures thereof. Preferred organic fuels are liquid hydrocarbons commonly referred to as petroleum distillates, e.g., gasoline, kerosene, fuel oils, paraffin oils, vegetable oils or mixtures thereof.

典型的には、本発明のH2O2系エマルション組成物の有機燃料又は連続相は、組成物全体の2~20質量%、好ましくは3%~20質量%を占める。好ましくは、有機燃料は、約2、4、6、8、10、12、14、16、18又は20% (w/w)の濃度で含まれている。好ましくは、有機燃料は、約2~4、4~6、6~8、8~10、10~12、12~14、14~16、16~18、又は18~20%(w/w)の間の濃度で含まれている。 Typically, the organic fuel or continuous phase of the H2O2 - based emulsion compositions of the present invention comprises 2-20% by weight of the total composition, preferably 3%-20% by weight. Preferably, the organic fuel is present at a concentration of about 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, or 20% (w/w). Preferably, the organic fuel is present at a concentration between about 2-4, 4-6, 6-8, 8-10, 10-12, 12-14, 14-16, 16-18, or 18-20% (w/w).

含水ゲル及びエマルション用の第2の燃料
所望の場合、他の任意選択の燃料材料(以降、第2の燃料と称される)を、本発明の組成物中へ組み込むことができる。
Secondary Fuels for Hydrogels and Emulsions If desired, other optional fuel materials (hereinafter referred to as secondary fuels) can be incorporated into the compositions of the present invention.

第2の燃料の例は細かく分割された固体を含む。第2の燃料の例は水混和性の有機液体も含む。固体の第2の燃料の例は、硫黄;アルミニウム;及びギルソナイト、細分したコークス又はチャーコール、カーボンブラック等の炭素質材料、アビエチン酸等の樹脂酸、デンプン、ナット食品、穀物食品及び木材パルプ等の植物性産物並びにその組合せを含む。第2の燃料の例は、グルコース及びデキストロース等の糖を含む。第2の燃料の例は更に、再利用プラスチック廃物を含む。 Examples of secondary fuels include finely divided solids. Examples of secondary fuels also include water-miscible organic liquids. Examples of solid secondary fuels include sulfur; aluminum; and carbonaceous materials such as gilsonite, finely divided coke or charcoal, carbon black, resin acids such as abietic acid, plant products such as starch, nut foods, grain foods, and wood pulp, and combinations thereof. Examples of secondary fuels include sugars such as glucose and dextrose. Examples of secondary fuels further include recycled plastic waste.

典型的には、本発明の組成物の任意選択の第2の燃料成分は、組成物全体の0~20質量%、例えば0.1~12質量%を占める。 Typically, the optional second fuel component of the composition of the present invention comprises 0-20% by weight, for example 0.1-12% by weight, of the total composition.

増粘剤
本発明の火薬組成物は1種又は複数種の増粘剤を含んでいてもよい。とりわけ、本発明の含水ゲル組成物は、1種又は複数種の増粘剤を含んでいてもよい。
Thickening Agents The explosive composition of the present invention may contain one or more thickening agents. In particular, the hydrogel composition of the present invention may contain one or more thickening agents.

ガスのバブル及びガスを包囲する材料は比較的低密度であるので、H2O2系火薬組成物の粘度が均質に全体に分散した増感材料を維持することができない場合、増感材料は火薬のカラムの表面の方へ移行する傾向がある。表面への増感材料の移行によって、火薬が低感度になり過ぎ起爆しなくなり得るので望ましくなく、そのため、火薬組成物は、必要とされる岩石を掘り移動させるのに必要なエネルギー及びガスを届けることができず、又は更に最悪、火薬が不発となることを招きかねない。この問題を改善する1つの方法は火薬組成物を含水ゲルに配合することである。これらのタイプの組成物は増粘剤を使用することにより様々な水準の粘度で配合することができる。粘度は、一般に組成物の全体にわたって均質に分散した状態で増感材料を保持するように選択することができる。 Because the gas bubbles and the material surrounding the gas are relatively low density, if the viscosity of the H2O2 - based explosive composition is not able to keep the sensitizing material homogeneously dispersed throughout, the sensitizing material will tend to migrate toward the surface of the explosive column. This migration of the sensitizing material to the surface is undesirable because it can cause the explosive to become too insensitive to detonate, and therefore the explosive composition cannot deliver the energy and gas required to excavate and move the rock required, or even worse, can cause the explosive to misfire. One way to remedy this problem is to formulate the explosive composition into a hydrogel. These types of compositions can be formulated at various levels of viscosity by using thickening agents. The viscosity can generally be selected to keep the sensitizing material homogeneously dispersed throughout the composition.

所望の場合、本発明の組成物の水性溶液は、場合によって架橋することができる増粘剤を含んでいてもよい。本発明では任意の従来の増粘剤を使用することができる。本発明の組成物において使用される場合、増粘剤は、適切には、ポリマー状材料、殊にガラクトマンナンゴムによって代表されるゴム材料、例えば、ローカストビーンガム若しくはキサンタンガム、又はアルギナートゴム若しくはアルギナートゴムの誘導体又はグアーゴム若しくはその誘導体、例えば、ヒドロキシプロピルグアーゴムである。増粘剤は、天然ゴム、例えば、グアーゴム、キサンタンガム、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等を含むゴムから選択されてもよい。他の有用だがそれほど好ましくはないゴムは、いわゆるバイオポリマーゴム、例えば、炭水化物材料の微生物転換、例えばクサントモナス・カンペストリス(Xanthomonas campestris)によって代表されるクサントモナス属の植物病原体を用いるグルコースの処理によって調製されるヘテロ多糖等である。他の有用な増粘剤は、合成ポリマー状材料、特に少なくとも一部分モノマーアクリルアミドに由来する合成ポリマー状材料を含む。合成増粘剤の一例はポリアクリルアミドである。ヒュームドシリカ、クレー及びカルボシル等の無機増粘剤又はその組合せを使用することもできる。適切には、増粘剤は、ローカストビーンガム、グアーゴム、ヒドロキシプロピルグアーゴム、アルギン酸ナトリウム及びヘテロ多糖、並びにその組合せから選択される。 If desired, the aqueous solution of the composition of the present invention may contain a thickening agent, which may optionally be crosslinked. Any conventional thickening agent may be used in the present invention. When used in the composition of the present invention, the thickening agent is suitably a polymeric material, in particular a rubber material represented by galactomannan gum, such as locust bean gum or xanthan gum, or an alginate gum or a derivative of an alginate gum or a guar gum or a derivative thereof, such as hydroxypropyl guar gum. The thickening agent may be selected from gums including natural gums, such as guar gum, xanthan gum, sodium alginate, carboxymethylcellulose, methylcellulose, etc. Other useful but less preferred gums are the so-called biopolymer gums, such as heteropolysaccharides prepared by microbial transformation of carbohydrate materials, for example the processing of glucose with plant pathogens of the genus Xanthomonas, represented by Xanthomonas campestris. Other useful thickening agents include synthetic polymeric materials, in particular synthetic polymeric materials derived at least in part from the monomeric acrylamide. An example of a synthetic thickener is polyacrylamide. Inorganic thickeners such as fumed silica, clay and carbosil or combinations thereof can also be used. Suitably, the thickener is selected from locust bean gum, guar gum, hydroxypropyl guar gum, sodium alginate and heteropolysaccharides, and combinations thereof.

典型的には、本発明の組成物の増粘剤成分は、組成物全体の0~5質量%、例えば、0.5~5質量%、例えば、組成物全体の0~2質量%、例えば組成物全体の0.1~2質量%を占める。 Typically, the thickener component of the composition of the present invention comprises 0-5% by weight of the total composition, such as 0.5-5% by weight, for example 0-2% by weight of the total composition, for example 0.1-2% by weight of the total composition.

架橋剤
本発明では、架橋剤を使用することもできる。
Crosslinking Agents In the present invention, a crosslinking agent may also be used.

増粘剤は、架橋剤と組み合わせて火薬の水抵抗力及び機械的強度を改善することができる。従来の架橋剤、例えば、別個の成分としてのクロム酸亜鉛又は重クロム酸塩、又はレドックス系の成分としての、例えば、重クロム酸カリウムと酒石酸アンチモンカリウムとの混合物等のいずれかを使用することはこの目的にとって都合がよい。Ca、Ti、Sbの塩を、架橋剤として使用することもできる。 Thickeners can be combined with crosslinkers to improve the water resistance and mechanical strength of explosives. It is convenient for this purpose to use conventional crosslinkers, either as separate components, such as zinc chromate or dichromate, or as components of redox systems, such as mixtures of potassium dichromate and potassium antimony tartrate. Salts of Ca, Ti, Sb can also be used as crosslinkers.

一実施形態において、架橋剤は、亜鉛、カルシウム、チタン、アンチモン、クロム、ホウ酸塩及び重クロム酸塩並びにその組合せを含有する塩から選択される。 In one embodiment, the crosslinking agent is selected from salts containing zinc, calcium, titanium, antimony, chromium, borate and dichromate, and combinations thereof.

典型的には本発明の組成物の架橋剤成分は、0~3質量%、例えば組成物全体の0~0.1質量%、例えば組成物全体の0.1~1質量%、例えば組成物全体の1~2質量%、例えば組成物全体の2~3質量%を占める。 Typically, the crosslinker component of the composition of the present invention comprises 0-3% by weight, such as 0-0.1% by weight of the total composition, such as 0.1-1% by weight of the total composition, such as 1-2% by weight of the total composition, such as 2-3% by weight of the total composition.

乳化剤
本発明の火薬組成物は、エマルション形態として調製される場合、1種又は複数種の乳化剤を含んでいてもよい。
Emulsifiers When prepared in emulsion form, the explosive compositions of the present invention may contain one or more emulsifiers.

H2O2系エマルション組成物は、1種又は複数種の乳化剤の存在下で有機燃料の連続相中に分散した酸化性材料の不連続相でできている。乳化剤は、相分離を維持するように適合されるか又は選ばれる。 H2O2 - based emulsion compositions are made of a discontinuous phase of oxidizable material dispersed in a continuous phase of organic fuel in the presence of one or more emulsifiers adapted or selected to maintain phase separation.

本発明の組成物の乳化剤成分は、油中水エマルション火薬組成物の調製のための、当業界で知られている広範囲の乳化剤から選ぶことができる。そのような乳化剤の例は、アミンと反応したポリイソブチレン無水コハク酸(PIBSA)を含み;他の乳化剤の例は、アルコールアルコキシラート、フェノールアルコキシラート、ポリ(オキシアルキレン)グリコール、ポリ(オキシアルキレン)脂肪酸エステル、アミンアルコキシラート、ソルビトール及びグリセリンの脂肪酸エステル、脂肪酸塩、ソルビタンエステル、ポリ(オキシアルキレン)ソルビタンエステル、脂肪族アミンアルコキシラート、ポリ(オキシアルキレン)グリコールエステル、脂肪酸アミド、脂肪酸アミドアルコキシラート、脂肪族アミン、第四級アミン、アルキルオキサゾリン、アルケニルオキサゾリン、イミダゾリン、アルキルスルホナート、アルキルアリールスルホナート、アルキルスルホスクシナート、アルキルホスファート、アルケニルホスファート、リン酸エステル、レシチン、ポリ(オキシアルキレン)グリコール及びポリ(12-ヒドロキシステアリン酸)のコポリマー及びこれらの混合物である。 The emulsifier component of the compositions of the present invention may be selected from a wide range of emulsifiers known in the art for the preparation of water-in-oil emulsion explosive compositions. Examples of such emulsifiers include polyisobutylene succinic anhydride reacted with amines (PIBSA); examples of other emulsifiers are alcohol alkoxylates, phenol alkoxylates, poly(oxyalkylene) glycols, poly(oxyalkylene) fatty acid esters, amine alkoxylates, fatty acid esters of sorbitol and glycerin, fatty acid salts, sorbitan esters, poly(oxyalkylene) sorbitan esters, fatty amine alkoxylates, poly(oxyalkylene) glycol esters, fatty acid amides, fatty acid amide alkoxylates, fatty amines, quaternary amines, alkyl oxazolines, alkenyl oxazolines, imidazolines, alkyl sulfonates, alkyl aryl sulfonates, alkyl sulfosuccinates, alkyl phosphates, alkenyl phosphates, phosphoric acid esters, lecithin, copolymers of poly(oxyalkylene) glycols and poly(12-hydroxystearic acid) and mixtures thereof.

好ましい乳化剤としては、2-アルキル-及び2-アルケニル-4,4'-ビス(ヒドロキシメチル)オキサゾリン、ソルビトールの脂肪酸エステル、レシチン、ポリ(オキシアルキレン)グリコール及びポリ(12-ヒドロキシステアリン酸)のコポリマー、並びにその混合物、特にモノオレイン酸ソルビタン、セスキオレイン酸ソルビタン、2-オレイル-4,4'-ビス(ヒドロキシメチル)オキサゾリン、セスキオレイン酸ソルビタンの混合物、レシチン、及びポリ(オキシアルキレン)グリコール及びポリ(12-ヒドロキシステアリン酸)のコポリマー、並びにその混合物が挙げられる。 Preferred emulsifiers include 2-alkyl- and 2-alkenyl-4,4'-bis(hydroxymethyl)oxazolines, fatty acid esters of sorbitol, lecithin, copolymers of poly(oxyalkylene) glycols and poly(12-hydroxystearic acid), and mixtures thereof, in particular sorbitan monooleate, sorbitan sesquioleate, mixtures of 2-oleyl-4,4'-bis(hydroxymethyl)oxazolines, sorbitan sesquioleate, lecithin, and copolymers of poly(oxyalkylene) glycols and poly(12-hydroxystearic acid), and mixtures thereof.

典型的には、本発明の組成物の乳化剤成分は、組成物全体の最大5質量%を占める。より高い割合の乳化剤を使用してもよく、組成物用の補助の燃料として役立ち得るが、しかし、一般に、所望の効果を達成するために5質量%を超える乳化剤を添加することは必要ではない。本発明の組成物の利点の1つは比較的低水準の乳化剤を使用して安定なエマルションを形成することができることであり、経済的理由で、使用する乳化剤の量を、所望の効果を得るために必要な最小限にしておくことが好ましい。使用する乳化剤の好ましい水準は、組成物全体の0.1~2.0質量%の範囲にある。 Typically, the emulsifier component of the compositions of the present invention comprises up to 5% by weight of the total composition. Higher percentages of emulsifier may be used and may serve as a supplemental fuel for the composition, but generally it is not necessary to add more than 5% by weight of emulsifier to achieve the desired effect. One advantage of the compositions of the present invention is that relatively low levels of emulsifier can be used to form stable emulsions, and for economic reasons it is preferred to keep the amount of emulsifier used to the minimum required to achieve the desired effect. The preferred level of emulsifier used is in the range of 0.1-2.0% by weight of the total composition.

界面活性剤
本発明の火薬組成物は、含水ゲルとして配合される場合、1種又は複数種の界面活性剤を含んでいてもよい。特に、火薬組成物がディーゼル燃料等の燃料を含む場合、1種又は複数種の界面活性剤を用いてもよい。
Surfactants The explosive composition of the present invention, when formulated as a hydrous gel, may contain one or more surfactants, particularly when the explosive composition contains a fuel such as diesel fuel.

本発明の組成物の界面活性剤成分は、含水ゲル及び油中水エマルション火薬組成物の調製のために当業界で知られている界面活性剤の広い範囲から選ぶことができる。そのような界面活性剤の例は、ラウリル硫酸ナトリウム、ベタインCAB30、ココヤシ硫酸ナトリウム(モノC12~C18アルキル硫酸ナトリウム)、アルファオレフィンスルファート46、ココナッツジエタノールアミド、APG0810(オクチルデシルグルコシド)、及びコカミドプロピルベタインを含む。 The surfactant component of the compositions of the present invention may be selected from the wide range of surfactants known in the art for the preparation of hydrogel and water-in-oil emulsion explosive compositions. Examples of such surfactants include sodium lauryl sulfate, betaine CAB30, sodium coconut sulfate (mono C12-C18 sodium alkyl sulfate), alpha olefin sulfate 46, coconut diethanolamide, APG0810 (octyldecyl glucoside), and cocamidopropyl betaine.

典型的には、本発明の組成物の界面活性剤成分は、組成物全体の最高で約0.5質量%までを占め、コカミドプロピルベタイン、含水ゲル及びエマルションH2O2系火薬組成物用の他の酸化剤に使用される約0.25質量%と共に含まれる。 Typically, the surfactant component of the compositions of the present invention comprises up to about 0.5% by weight of the total composition, with about 0.25% by weight being used for cocamidopropyl betaine, another oxidizer for hydrogel and emulsion H2O2 - based explosive compositions.

爆発物としてそれ自体適切な1種又は複数種の他の物質又は物質の混合物を、上述したH2O2系含水ゲル/エマルション組成物へ組み込むことができることも、本発明の範囲内である。 It is also within the scope of the present invention that one or more other substances or mixtures of substances suitable in themselves as explosives can be incorporated into the H2O2 - based hydrogel/emulsion compositions described above.

そのような変性組成物の典型例として、上述した含水ゲル/エマルション組成物に、最大90質量%の硝酸アンモニウム等の酸化性塩が添加され混合された組成物、又は硝酸アンモニウム等の酸化性塩と燃料油との混合物を含む火薬組成物が言及され、一般に、当業者によって「ANFO」と称される。「ANFO」の組成物はよく知られていて、火薬に関係のある文献に詳細に記載されている。 Typical examples of such modified compositions include compositions in which up to 90% by weight of an oxidizing salt such as ammonium nitrate is added and mixed with the above-mentioned hydrogel/emulsion composition, or explosive compositions containing a mixture of an oxidizing salt such as ammonium nitrate and fuel oil, which are generally referred to by those skilled in the art as "ANFO". The composition of "ANFO" is well known and has been described in detail in the literature related to explosives.

特に、本発明の火薬組成物は、場合によって1種又は複数種の他の酸化剤(例えば、他の1種の酸化剤、例えば他の2種の酸化剤)を含む。任意の適切な酸化剤を使用することができる。例えば、1種又は複数種の他の酸化剤は、適切には、硝酸塩、過塩素酸塩、過酸化ナトリウム及び過酸化カリウム、並びに場合によって硝酸からなる群から選択される。 In particular, the explosive composition of the present invention optionally includes one or more other oxidizers (e.g., one other oxidizer, e.g., two other oxidizers). Any suitable oxidizer may be used. For example, the one or more other oxidizers are suitably selected from the group consisting of nitrates, perchlorates, sodium peroxide and potassium peroxide, and optionally nitric acid.

硝酸塩は、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウムアンモニウム、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸バリウム及び硝酸マグネシウムからなる群から選択されてもよい。 The nitrate may be selected from the group consisting of ammonium nitrate, sodium nitrate, calcium ammonium nitrate, calcium nitrate, potassium nitrate, barium nitrate and magnesium nitrate.

過塩素酸塩は、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム及び過塩素酸カルシウムからなる群から選択されてもよい(例えば過塩素酸アンモニウム及び過塩素酸ナトリウム)。 The perchlorate may be selected from the group consisting of ammonium perchlorate, sodium perchlorate, potassium perchlorate, barium perchlorate, magnesium perchlorate and calcium perchlorate (e.g., ammonium perchlorate and sodium perchlorate).

一実施形態において、1種又は複数種の他の酸化剤は、硝酸塩及び過塩素酸塩からなる群から選択される。一実施形態において、1種又は複数種の他の酸化剤は硝酸塩から選択される。一実施形態において、1種又は複数種の他の酸化剤は、AN、CAN及びSNからなる群から選択される。一実施形態において、1種又は複数種の他の酸化剤は、CAN、CN及びSNからなる群から選択される。一実施形態において、1種又は複数種の他の酸化剤は、CAN及びSNからなる群から選択される。一実施形態において、他の酸化剤はCANである。一実施形態において、他の酸化剤はSNである。一実施形態において、他の酸化剤はCNである。一実施形態において、1種又は複数種の他の酸化剤はANを含んでいない。言いかえれば、一実施形態において、火薬組成物はANを含まない。 In one embodiment, the one or more other oxidizing agents are selected from the group consisting of nitrates and perchlorates. In one embodiment, the one or more other oxidizing agents are selected from nitrates. In one embodiment, the one or more other oxidizing agents are selected from the group consisting of AN, CAN, and SN. In one embodiment, the one or more other oxidizing agents are selected from the group consisting of CAN, CN, and SN. In one embodiment, the one or more other oxidizing agents are selected from the group consisting of CAN and SN. In one embodiment, the other oxidizing agent is CAN. In one embodiment, the other oxidizing agent is SN. In one embodiment, the other oxidizing agent is CN. In one embodiment, the one or more other oxidizing agents does not include AN. In other words, in one embodiment, the explosive composition does not include AN.

本発明の組成物は、0を超え、最大約90質量%、例えば、約0.1%~約75質量%等の1種又は複数種の他の酸化剤を含む。例えば、本発明の組成物は、0を超え、0.1%を超え、1%を超え、10%を超え、20%を超え、30%を超え、40%を超え、50%を超え、又は60質量%から最大90質量%の1種又は複数種の他の酸化剤を含んでもよく、例えば、本発明の組成物は、1~20%、20~40%、15~35%、35~55%、30~70%、40~70%又は50~80質量%の1種又は複数種の他の酸化剤を含んでいてもよい。例えば、本発明の組成物は、最大90%、80%、75%、70%、65%、60%、50%、40%、30%、20質量%等の1種又は複数種の他の酸化剤を含んでもよく、又は、約90%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、30%又は20質量%の1種又は複数種の他の酸化剤を含んでいてもよい。本明細書の火薬組成物は、合計で前述の量又は範囲の1種又は複数種の酸化剤を含み、そういうものとして、複数の酸化剤が使用される場合、酸化剤の合計質量が所定の量又は範囲となるように各酸化剤は前述の量又は範囲内に任意の適切な量存在してもよいことは理解されよう。 The compositions of the present invention include one or more other oxidizing agents in an amount of from greater than 0 to about 90% by weight, such as from about 0.1% to about 75% by weight. For example, the compositions of the present invention may include from greater than 0, greater than 0.1%, greater than 1%, greater than 10%, greater than 20%, greater than 30%, greater than 40%, greater than 50%, or greater than 60% to up to 90% by weight of one or more other oxidizing agents, for example, the compositions of the present invention may include from 1 to 20%, 20 to 40%, 15 to 35%, 35 to 55%, 30 to 70%, 40 to 70%, or 50 to 80% by weight of one or more other oxidizing agents. For example, the compositions of the present invention may include up to 90%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20% by weight of one or more other oxidizers, or may include about 90%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 30%, or 20% by weight of one or more other oxidizers. It will be understood that the explosive compositions herein include one or more oxidizers in total in the amounts or ranges set forth above, and as such, when multiple oxidizers are used, each oxidizer may be present in any suitable amount within the amounts or ranges set forth above such that the total mass of the oxidizers is the given amount or range.

酸化剤は、固体と液体の混合物の形態であり得ることが認識されよう。その説明として、典型的には、酸化剤は、比較的低濃度で使用される場合、水に可溶化され、酸化剤の溶解度を超えるより高濃度で存在すれば、酸化剤は可溶化されかつ固体形態にある。幾つかの実施形態において、酸化剤は組成物中で完全に可溶化されている(又は実質上完全に可溶化されている)。そのような実施形態において、過剰の固体酸化剤を、例えば小球の形態で添加してもよい。他の実施形態において、酸化剤は、組成物中で部分的にのみ可溶化されており、その場合には固体酸化剤(例えば固体小球の形態の)は、小球が実質上可溶化するには十分な時間がないように爆轟直前に添加されてもよい。酸化剤は、100:0~20:80の間の液体:固体比、及び中間の任意の比であってよい。例えば、液体:固体比は、100:0から70:30の間、80:20から60:40の間、又は70:30から40:60の間、又は5:50から30:70の間、又は100:0、70:30、60:40、50:50、45:55、40:60;又は20:80にあってもよい。 It will be appreciated that the oxidizer may be in the form of a mixture of solid and liquid. By way of explanation, typically, the oxidizer is solubilized in water when used at relatively low concentrations, and when present at higher concentrations that exceed the solubility of the oxidizer, the oxidizer is solubilized and in solid form. In some embodiments, the oxidizer is completely solubilized (or substantially completely solubilized) in the composition. In such embodiments, an excess of solid oxidizer may be added, for example in the form of small pellets. In other embodiments, the oxidizer is only partially solubilized in the composition, in which case the solid oxidizer (e.g., in the form of solid small pellets) may be added just prior to detonation so that there is not enough time for the small pellets to substantially solubilize. The oxidizer may be in a liquid:solid ratio between 100:0 and 20:80, and any ratio in between. For example, the liquid:solid ratio may be between 100:0 and 70:30, between 80:20 and 60:40, or between 70:30 and 40:60, or between 5:50 and 30:70, or 100:0, 70:30, 60:40, 50:50, 45:55, 40:60; or 20:80.

また、組成物のさらなる爆発性成分として、例えば、トリニトロトルエン、ニトログリセリン又は四硝酸ペンタエリスリトールの1つ又は複数を含む周知の爆発物を有することは本発明内に存在する。 It is also within the invention to have as further explosive components of the composition well known explosives including, for example, one or more of trinitrotoluene, nitroglycerin or pentaerythritol tetranitrate.

また、これらの他の酸化剤を、H2O2組成物中のH2O2を部分的に置き換えるために使用することができることは理解されよう。そのような酸化剤の例は、硝酸塩、過塩素酸塩、過酸化ナトリウム/カリウム等である。 It will also be appreciated that these other oxidizing agents can be used to partially replace H2O2 in the H2O2 composition. Examples of such oxidizing agents are nitrates, perchlorates, sodium/potassium peroxide, etc.

酸化剤:燃料の比
一実施形態において、火薬組成物は、100:1~30:70の間の範囲で、H2O2:1種又は複数種の他の酸化剤の比を含んでいてもよい。
Oxidizer:Fuel Ratio In one embodiment, the explosive composition may include a ratio of H 2 O 2 :one or more other oxidizers ranging between 100:1 and 30:70.

一実施形態において、火薬組成物は、87:13~64:36の間の範囲のH2O2(又はH2O2+1種又は複数種の酸化剤):燃料の比を含んでいてもよい。 In one embodiment, the explosive composition may include a ratio of H 2 O 2 (or H 2 O 2 +one or more oxidizers):fuel ranging between 87:13 and 64:36.

一実施形態において、火薬組成物は、60:20:20~72:24:4の間の範囲のH2O2(又はH2O2+1種又は複数種の酸化剤):燃料:水の比を含んでいてもよい。 In one embodiment, the explosive composition may include a ratio of H 2 O 2 (or H 2 O 2 +one or more oxidizers):fuel:water ranging between 60:20:20 and 72:24:4.

エネルギー遅延剤(deferments)
本発明の火薬組成物は、場合によって、1種又は複数種のエネルギー遅延剤を含んでいてもよい。エネルギー遅延剤は、酸化アルミニウム等の金属酸化物を含む。
Energy deferments
The explosive compositions of the present invention may optionally include one or more energy retardants. Energy retardants include metal oxides such as aluminum oxide.

エネルギー希釈剤
本発明の火薬組成物は、場合によって、1種又は複数種のエネルギー希釈剤を含んでいてもよい。
Energetic Diluents The explosive compositions of the present invention may optionally contain one or more energetic diluents.

本発明の文脈においては、エネルギー希釈剤は、爆轟プロセスに対して最小限の寄与をする不活性材料であり、組成物中のエネルギー性材料の一部を置き換えて、それによってH2O2系火薬のエネルギー出力を減少させるのに使用することができる。 In the context of the present invention, an energetic diluent is an inert material that makes a minimal contribution to the detonation process and can be used to replace a portion of the energetic material in the composition, thereby reducing the energy output of the H2O2 - based explosive.

ある事例には、これらのエネルギー希釈剤は、H2O2系組成物の密度を増加、又は低下させることができ、あるいは変化させない。幾つかの事例において、これらのエネルギー希釈試剤は、感度を増加させずに、H2O2系組成物の密度を減少させることができる。 In some cases, these energy diluting agents can increase, decrease, or not change the density of the H2O2 -based composition. In some cases, these energy diluting agents can decrease the density of the H2O2 - based composition without increasing the sensitivity.

これらの希釈剤材料の例は、EPS(直径2mmより大きい粒度を有する)、造粒/細切れゴム(タイヤからの)、綿実、木屑、殻、膨張ポップコーン、プラスチックビード、ウール食品、搾りかす、ピーナッツ及びオート麦殻、ピーナッツ殻等である。米国特許第5,409,556号には、これらのエネルギー低減剤のある例が記載されている。一実施形態において、エネルギー希釈試剤は、造粒/細切れタイヤ、ゴム、膨張米粒、膨張ポップコーン、膨張コムギ及びその組合せから選択される。これらの材料は、H2O2系火薬の性能特性に注意が払われる限り、より可撓性を提供する増感剤と組み合わせて使用することもできる。(米国特許第5,470,407号に示されたように)。 Examples of these diluent materials are EPS (with particle size greater than 2 mm in diameter), granulated/shredded rubber (from tires), cottonseed, wood chips, husks, expanded popcorn, plastic beads, wool meal, pomace, peanut and oat husks, peanut husks, etc. US Patent No. 5,409,556 describes some examples of these energy reducing agents. In one embodiment, the energy reducing agent is selected from granulated/shredded tires, rubber, expanded rice kernels, expanded popcorn, expanded wheat, and combinations thereof. These materials can also be used in combination with sensitizers that provide more flexibility as long as attention is paid to the performance characteristics of the H2O2 - based explosives (as shown in US Patent No. 5,470,407).

そのため、H2O2系火薬の別の利点は、爆破現場の特徴に適するように火薬の性能特性を変えることができるということである。 Therefore, another advantage of H2O2 - based explosives is that the performance characteristics of the explosives can be tailored to suit the characteristics of the blast site.

このように一般的手順の変更が可能であることは、エマルション火薬組成物の調製の当業者には明らかであろう。 These variations in the general procedure will be apparent to those skilled in the art of preparing emulsion explosive compositions.

本発明に従って製造された含水ゲル又はエマルションのH2O2系組成物は、0~800体積%の間の濃度のエネルギー希釈剤を含む(すなわち、体積を8倍増加させることができる)。その結果、添加剤(増感剤及びエネルギー希釈剤)を使用すると、より良好な密度の制御、VOD及び爆破される土地のエネルギー送達がもたらされる。 The H2O2 based compositions of hydrogels or emulsions produced according to the present invention contain energetic diluents at concentrations between 0-800% by volume (i.e., the volume can be increased by a factor of 8). As a result, the use of additives (sensitizers and energetic diluents) provides better control of density, VOD and energy delivery of the land being blasted.

したがって、H2O2系火薬の追加の利点は、それが約0.1g/ml~約1.4g/mlの間(例えば約0.3g/cm3~約1.4g/cm3の間)の密度範囲で使用することができることである。 Thus, an additional advantage of H 2 O 2 based explosive is that it can be used in a density range between about 0.1 g/ml and about 1.4 g/ml (eg, between about 0.3 g/cm 3 and about 1.4 g/cm 3 ).

好ましい一実施形態において、本発明のH2O2系火薬組成物は、25%:5%:70%~73%:11%:16%の範囲の下記成分:H2O2:燃料:水を含む。 In one preferred embodiment, the H 2 O 2 based explosive composition of the present invention comprises the following components: H 2 O 2 :fuel:water in the range of 25%:5%:70% to 73%:11%:16%.

火薬組成物の密度
適切には、最終密度は、増感剤を用いておよそ0.3~1.4g/cm3に制御される。適切には、組成物の密度はおよそ0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3又は1.4g/cm3となるように配合される。適切に、組成物の最終密度は、およそ0.3~0.4、0.4~0.5、0.5~0.6、0.6~0.7、0.7~0.8、0.8~0.9、0.9~1.0、1.0~1.1、1.1~1.2、1.2~1.3又は1.3~1.4g/cm3の間となるように配合される。幾つかの実施形態において、密度は、組成物の成分の比の選択によって所定の目標値に制御される。例えば中空の微小球体等の密度を減少させる成分と、ニトラート小球等の比較的高密度を有する成分との濃度の平衡を保つことによって、密度が所定の目標値に制御される。
Density of the explosive composition Suitably the final density is controlled to approximately 0.3-1.4 g/ cm3 using a sensitizer. Suitably the composition is formulated to have a density of approximately 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1 , 1.1, 1.2, 1.3 or 1.4 g/ cm3 . Suitably the composition is formulated to have a final density between approximately 0.3-0.4, 0.4-0.5, 0.5-0.6, 0.6-0.7, 0.7-0.8, 0.8-0.9, 0.9-1.0, 1.0-1.1, 1.1-1.2, 1.2-1.3 or 1.3-1.4 g/cm3. In some embodiments the density is controlled to a predetermined target value by selection of the ratio of the components of the composition. By balancing the concentrations of density reducing components, such as hollow microspheres, and components having a relatively high density, such as nitrate globules, the density is controlled to a predetermined target value.

火薬組成物のpH
本発明のエマルション火薬組成物のpHは、厳密な意味では重大でない。しかし、一般に、pHは0から8の間であり、適切には、pHは1から6の間であり、従来の添加剤、例えば無機又は有機の酸及び塩の適切な添加によって制御することができる。
pH of explosive composition
The pH of the emulsion explosive composition of the present invention is not strictly critical, but generally the pH is between 0 and 8, suitably the pH is between 1 and 6, and can be controlled by the appropriate addition of conventional additives, such as inorganic or organic acids and salts.

H2O2系組成物の粘度
H2O2系組成物(含水ゲル又はエマルション型)の粘度は、見掛け粘度の観点で論じられる。本明細書において使用される場合、用語「見掛け粘度」とは、Brookfield RVT粘度計を#7スピンドル毎分50回転で使用する粘度の尺度を指す。
Viscosity of H2O2 - based compositions
The viscosity of H2O2 - based compositions (hydrous gel or emulsion type) is discussed in terms of apparent viscosity. As used herein, the term "apparent viscosity" refers to a measure of viscosity using a Brookfield RVT viscometer at 50 revolutions per minute with a #7 spindle.

本発明の方法では、油中水エマルション火薬粒子の火薬組成物が、ガスバブルの巻き込み前に10Pa*s(パスカル*秒)を超える見掛け粘度を有することが好ましい。見掛け粘度は、より好ましくは10~50Pa*sの範囲にある。機械的な混合によるガスバブルの巻き込みのより好ましい粘度範囲は、10~35Pa*sである。10~25Pa*sの範囲は、機械的な混合による、ガスバブルの最も効率的な巻き込みを与える。 In the method of the present invention, it is preferred that the explosive composition of the water-in-oil emulsion explosive grains has an apparent viscosity of greater than 10 Pa*s (Pascal*second) prior to gas bubble entrainment. More preferably, the apparent viscosity is in the range of 10-50 Pa*s. A more preferred viscosity range for gas bubble entrainment by mechanical mixing is 10-35 Pa*s. The range of 10-25 Pa*s provides the most efficient entrainment of gas bubbles by mechanical mixing.

好ましくは、本発明の火薬組成物は容易にポンプ注入することができる。 Preferably, the explosive composition of the present invention can be easily pumped.

火薬組成物の酸素バランス
「酸素バランス」(OB)は、火薬を酸化することができる程度を示すのに使用される当業界の用語である。爆轟プロセスの間に過剰の反応体がなく、したがって、予想される生成物が窒素、水及び二酸化炭素となるように採鉱用火薬を配合する場合の、零に近いOBが好ましい。酸素バランスが零から離れている場合には、反応体材料の一部分は反応せず、代わりに、未反応材料は爆轟反応からの熱を吸収/鎮静させ、結果的に火薬の作用が過小になる。例えば、幾つかの先行技術の組成物は、燃料が不足していて(したがって、OBは過剰に正である)、組成物は燃焼することができないので、燃焼に適していない。
Oxygen Balance of Explosive Compositions "Oxygen Balance" (OB) is a term used in the art to indicate the degree to which an explosive can be oxidized. An OB close to zero is preferred when formulating a mining explosive such that there are no excess reactants during the detonation process, and thus the expected products are nitrogen, water, and carbon dioxide. If the oxygen balance is far from zero, a portion of the reactant materials will not react, and instead the unreacted materials will absorb/quench the heat from the detonation reaction, resulting in an underpowered explosive. For example, some prior art compositions are not suitable for combustion because they are starved of fuel (hence the OB is too positive) and the composition cannot burn.

適切には、組成物が+10から-10の間、例えば+5から-5の間の最終酸素バランスを有するように、火薬組成物中の燃料材料の量を調整することができる。 Suitably, the amount of fuel material in the explosive composition may be adjusted so that the composition has a final oxygen balance of between +10 and -10, for example between +5 and -5.

組成物の調製
第2の態様によると、本発明は、第1の態様による火薬組成物を調製する方法であって、H2O2、及び燃料、及び1種又は複数種の密度安定剤、及び場合によって1種又は複数種の他の酸化剤、及び/又は増感剤、及び1種又は複数種の密度安定剤を合わせる工程を含む方法を提供する。
Preparation of the Composition According to a second aspect, the present invention provides a method for preparing an explosive composition according to the first aspect, comprising combining H2O2 , and a fuel, and one or more density stabilizers, and optionally one or more other oxidizers, and/or a sensitizer, and one or more density stabilizers.

本発明のH2O2系組成物は幾つかの方法によって調製することができる。 The H2O2 - based compositions of the present invention can be prepared by several methods.

製作の好ましい1つの方法では、H2O2系含水ゲル型組成物は、増粘剤が前記組成物の粘度を増加させ始めるまで、H2O2を、密度安定剤、水混和性燃料、及び増粘剤と合わせることによって調製することができる。含水ゲルが形成されれば、固体原料(燃料、エネルギー希釈試剤等)は、場合によって前記含水ゲルと混合される。増感剤を、含水ゲルを増感することができる量で前記含水ゲルと混合することができる。最終的に、増感試剤は、前記含水ゲルとの混合の前に、酸化剤成分と混合することができる。 In one preferred method of fabrication, H2O2 - based hydrogel type compositions can be prepared by combining H2O2 with a density stabilizer, a water-miscible fuel, and a thickener until the thickener begins to increase the viscosity of the composition. Once the hydrogel is formed, a solid ingredient (fuel, energy dilution agent, etc.) is optionally mixed with the hydrogel. A sensitizer can be mixed with the hydrogel in an amount capable of sensitizing the hydrogel. Finally, the sensitizer can be mixed with an oxidizer component prior to mixing with the hydrogel.

製作の好ましい1つの方法において、H2O2系エマルション型組成物は、過酸化水素を、密度安定剤、水に混和しない有機相、油中水乳化剤と、高速混合して合わせて油中水エマルションを形成させ;次いでエマルションが一様となるまで混合することによって調製することもできる。エマルションが形成されれば、固体原料(燃料、エネルギー希釈試剤等)を、場合によって前記含水ゲルと混合する。増感剤を、前記含水ゲルを増感することができる量で前記エマルションと混合することができる。最終的に、増感試剤は、前記エマルションとの混合の前に、酸化剤成分と混合することができる。 In one preferred method of manufacture, H2O2 - based emulsion compositions can be prepared by combining hydrogen peroxide with a density stabilizer, a water-immiscible organic phase, and a water-in-oil emulsifier at high speed to form a water-in-oil emulsion; then mixing until the emulsion is uniform. Once the emulsion is formed, a solid source (fuel, energy dilution agent, etc.) is optionally mixed with the hydrogel. A sensitizer can be mixed with the emulsion in an amount capable of sensitizing the hydrogel. Finally, a sensitizer can be mixed with an oxidizer component prior to mixing with the emulsion.

含水ゲルH2O2系火薬組成物の調製
本発明に従って製造される含水ゲル組成物は、好ましくは、H2O2を10~64質量%の間の濃度で含む。
Preparation of Hydrogel H 2 O 2 -Based Explosive Compositions Hydrogel compositions produced according to the present invention preferably contain H 2 O 2 in a concentration between 10 and 64% by weight.

また、他の酸化剤を、上に論じたようにH2O2と合わせることができることは理解されよう。例えば、硝酸塩、過塩素酸塩、硝酸アミン、過酸化ナトリウム/カリウム等を、H2O2と組み合わせて組み込むことができる。 It will also be appreciated that other oxidizing agents may be combined with H2O2 as discussed above. For example, nitrates, perchlorates, amine nitrates, sodium /potassium peroxide, etc. may be incorporated in combination with H2O2 .

当業者は、燃料として使用するために利用可能な多くの選択肢があることを理解している。例えば、燃料は、植物起源の産物、例えば、糖又は糖蜜、アルコール、有機酸、エーテル、エステル、尿素、ヘキサミン等であってもよい。代替として、燃料は、粗製の油剤、例えば、ディーゼル燃料、パラフィン油又は鉱油等に由来する産物であってもよい。他の燃料はシリコーン油等であってもよい。 Those skilled in the art will appreciate that there are many options available for use as fuel. For example, the fuel may be a product of vegetable origin, such as sugar or molasses, alcohol, organic acid, ether, ester, urea, hexamine, etc. Alternatively, the fuel may be a product derived from a crude oil, such as diesel fuel, paraffin oil, or mineral oil, etc. Other fuels may be silicone oil, etc.

第2の燃料は、石炭及び再利用プラスチック廃棄物等の固体炭化水素であってもよい。また、第2の燃料は、金属燃料、例えばアルミニウム/シリコン等、又はギルソナイト、細分したコークス若しくはチャーコール、カーボンブラック、アビエチン酸等の樹脂酸、植物性産物、例えば、デンプン、ナット食品、穀物食品及び木材パルプ;又は例えば、アミド、アミン等の窒素化合物であってもよい。 The second fuel may be a solid hydrocarbon such as coal and recycled plastic waste. The second fuel may also be a metal fuel, such as aluminum/silicon, or Gilsonite, finely divided coke or charcoal, carbon black, resin acids such as abietic acid, plant products such as starch, nut foods, grain foods, and wood pulp; or nitrogen compounds such as amides, amines, etc.

好ましくは、配合物中のこれらの燃料材料の量は、調整することができ、そのためH2O2系組成物は、3から-10の間の酸素バランスを有し、H2O2系組成物は容易にポンプ注入することができる。好ましい燃料は、油剤留出物、ディーゼル燃料のような炭化水素、グリセリン、糖、シロップ、アルコール、炭素、微粉炭、ワックス、コーン、綿実、オリーブ、ピーナッツ等の油、又は脂肪酸油である。 Preferably, the amount of these fuel materials in the formulation can be adjusted so that the H2O2 based composition has an oxygen balance between 3 and -10, making the H2O2 based composition easily pumpable. Preferred fuels are oil distillates, hydrocarbons such as diesel fuel, glycerin, sugar, syrup, alcohol, carbon, pulverized coal, wax, oils such as corn, cottonseed, olive, peanut, or fatty acid oils.

本発明によるH2O2系組成物が機能的であるためには、ガスバブルが組成物の全体にわたって均質に分布されていることが重要であることは理解されよう。また、全体にわたって分布した後、ガスバブルは、組成物の全体にわたって均質な、すなわち偏析又は沈降がほとんどないか全くない、分布状態に維持されるべきであること、及び密度が維持又は安定されてスリープタイムが増加されるべきであることも重要である。本発明によると、これらは、安定な含水ゲルとして火薬を配合し密度安定剤を含ませることにより達成することができる。含水ゲル組成物の形成は当業界で従来通りであり、当業者は製造することができる様々な形態に精通している。典型的には、含水ゲル組成物の形成は、組成物の液体酸化剤成分に作用する増粘剤の使用を伴う。本明細書において、用語「増粘剤」は、ゲル化剤、架橋剤等をも含むことが意図されている。 It will be appreciated that for the H2O2 - based composition according to the present invention to be functional, it is important that the gas bubbles are distributed homogeneously throughout the composition. It is also important that once distributed throughout, the gas bubbles should remain homogeneous throughout the composition, i.e., with little or no segregation or settling, and that the density should be maintained or stabilized to increase sleep time. In accordance with the present invention, this can be achieved by formulating the explosive as a stable hydrogel and including a density stabilizer. The formation of hydrogel compositions is conventional in the art, and those skilled in the art are familiar with the various forms that can be produced. Typically, the formation of hydrogel compositions involves the use of a thickening agent that acts on the liquid oxidizer component of the composition. As used herein, the term "thickening agent" is intended to include gelling agents, crosslinking agents, and the like.

上で論じたように、本発明では任意の従来の増粘剤を使用することができる。増粘剤は、天然ゴム、例えば、グアーゴム、キサンタンガム、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等から選択され得る。ポリアクリルアミド等の合成増粘剤も使用され得る。ヒュームドシリカ、クレー及びカルボシル等の無機増粘剤又はその組合せを使用することもできる As discussed above, any conventional thickening agent can be used in the present invention. The thickening agent can be selected from natural gums such as guar gum, xanthan gum, sodium alginate, carboxymethylcellulose, methylcellulose, and the like. Synthetic thickening agents such as polyacrylamides can also be used. Inorganic thickening agents such as fumed silica, clays, and carbosils, or combinations thereof, can also be used.

本発明では架橋剤を使用することもできる。増粘剤と、架橋剤とを組み合わせてH2O2系火薬の水抵抗力及び機械的強度を改善することができる。架橋剤の例は、アンチモン、カルシウム、チタン、クロム、ホウ酸塩及び重クロム酸塩等からの架橋剤である。 A crosslinking agent can also be used in the present invention. The thickener and the crosslinking agent can be combined to improve the water resistance and mechanical strength of the H2O2 - based explosive. Examples of crosslinking agents are those made from antimony, calcium, titanium, chromium, borate, and dichromate, etc.

当業者によく知られている様々な追加の原料が、本発明の配合に用いられ得る。 A variety of additional ingredients well known to those skilled in the art may be used in the formulations of the present invention.

油中水H2O2系火薬組成物の調製
本発明に従って製造される油中水火薬組成物は、10~85質量%の間の濃度で過酸化水素を含む。また、上で論じたように、他の酸化剤をH2O2と合わせることができることは理解されよう。例えば、硝酸塩、過塩素酸塩、硝酸アミン、過酸化ナトリウム/カリウム等を、H2O2と組み合わせて組み込むこともできる。
Preparation of Water-in-Oil H2O2 - Based Explosive Compositions Water-in-oil explosive compositions made according to the present invention include hydrogen peroxide at a concentration between 10-85% by weight. It will also be appreciated that other oxidizers may be combined with the H2O2 , as discussed above. For example, nitrates, perchlorates, amine nitrates, sodium/potassium peroxide, etc. may also be incorporated in combination with the H2O2 .

燃料は、任意の燃料、例えば、ディーゼル燃料、再利用される油剤留出物、及びディーゼル燃料等の留出物であってもよい。代替として、燃料はパラフィン、鉱物、オレフィン、ナフテン、動物、植物、魚及びシリコーンの油であってもよい。他のタイプの燃料は、ベンゼン、トルエン、キシレン、アスファルト質材料等である。 The fuel may be any fuel, for example, diesel fuel, recycled oil distillates, and distillates such as diesel fuel. Alternatively, the fuel may be paraffinic, mineral, olefinic, naphthenic, animal, vegetable, fish, and silicone oils. Other types of fuels are benzene, toluene, xylene, asphaltic materials, etc.

第2の燃料は、石炭及び再利用プラスチック廃棄物等の固体炭化水素であってよい。また、第2の燃料は、金属燃料、例えばアルミニウム/シリコン等、又はギルソナイト、細分したコークス若しくはチャーコール、カーボンブラック、アビエチン酸等の樹脂酸、植物性産物、例えば、デンプン、ナット食品、穀物食品及び木材パルプ;又は例えば、アミド、アミン等の窒素化合物であってもよい。 The second fuel may be a solid hydrocarbon such as coal and recycled plastic waste. The second fuel may also be a metal fuel, such as aluminum/silicon, or Gilsonite, finely divided coke or charcoal, carbon black, resin acids such as abietic acid, plant products such as starch, nut foods, grain foods, and wood pulp; or nitrogen compounds such as amides, amines, etc.

好ましくは、配合物中のこれらの燃料材料の量は調整することができ、そのためH2O2系組成物は、3から-10の間の酸素バランスを有し得、H2O2系組成物は容易にポンプ注入することができる。 Preferably, the amounts of these fuel materials in the formulation can be adjusted so that the H2O2 based composition can have an oxygen balance of between 3 and -10, making the H2O2 based composition easily pumpable.

増感に関して、上る論じた含水ゲル組成物と同様の考慮すべき点は油中水火薬組成物に当てはまる。すなわち、好ましくは、ガスバブルを、均質に組成物の全体にわたって分布させる。本発明によると、これは、安定な油中水エマルションとして火薬を配合することによって達成される。乳化した火薬の形成は当業界で従来通りであり、当業者は、製造することができる様々な形態に精通している。典型的には、乳化した火薬の形成は、連続的な有機相(燃料)の全体にわたって分散された酸化剤を維持するのに適合した乳化剤の使用を伴う。 With respect to sensitization, similar considerations apply to water-in-oil explosive compositions as to the hydrogel compositions discussed above; that is, the gas bubbles are preferably distributed homogeneously throughout the composition. In accordance with the present invention, this is accomplished by formulating the explosive as a stable water-in-oil emulsion. The formation of emulsified explosives is conventional in the art, and those skilled in the art are familiar with the various forms that can be produced. Typically, the formation of emulsified explosives involves the use of an emulsifier adapted to maintain the oxidizer dispersed throughout the continuous organic phase (fuel).

エマルション火薬組成物において一般に使用される乳化剤は、モノオレイン酸ソルビタン、セスキオレイン酸ソルビタン、ポリイソブチレン無水コハク酸(PIBSA)及びそのアミノ誘導体、PIBラクトン及びそのアミノ誘導体、脂肪酸塩、レシチン等を含む。 Emulsifiers commonly used in emulsion explosive compositions include sorbitan monooleate, sorbitan sesquioleate, polyisobutylene succinic anhydride (PIBSA) and its amino derivatives, PIB lactone and its amino derivatives, fatty acid salts, lecithin, etc.

組成物の使用
第3の態様によると、本発明は、例えば、採掘作業をする際に土地を掘り移動させるための、第1の態様による火薬組成物の使用を提供する。
Use of the composition According to a third aspect, the present invention provides the use of an explosive composition according to the first aspect, for example for digging and moving earth in mining operations.

第4の態様によると、本発明は、反応性の又は金属を含む土地において、H2O2及び燃料を含む火薬組成物のスリープタイムを改善するための、1種又は複数種の密度安定剤の使用を提供する。 According to a fourth aspect, the present invention provides the use of one or more density stabilizers to improve the sleep time of an explosive composition comprising H2O2 and a fuel in reactive or metallurgical grounds.

本発明のさらなる実施形態
本発明の実施形態によると、火薬組成物を調製する方法であって、過酸化水素を、密度安定剤、並びに圧縮性材料及び/又はガスのバブルを含む増感剤と合わせる工程を含む方法が提供される。また、本発明が、過酸化水素、及び増感剤を生成する1種又は複数種の化合物を合わせる工程を含む、火薬組成物を調製する方法に関することも理解されよう。
Further embodiments of the present invention According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of preparing an explosive composition comprising combining hydrogen peroxide with a density stabilizer and a sensitizer comprising compressible material and/or gas bubbles. It will also be appreciated that the present invention relates to a method of preparing an explosive composition comprising combining hydrogen peroxide and one or more compounds which generate a sensitizer.

本発明のさらなる実施形態によると、過酸化水素及び密度安定剤、並びに圧縮性材料及び/又はガスのバブルを含む増感剤を含む火薬組成物の使用が提供される。本発明の組成物は多くの目的で、しかし特に採掘作業の際に土地を掘り移動させるために使用することができることが認識されよう。 According to a further embodiment of the present invention there is provided the use of an explosive composition comprising hydrogen peroxide and a density stabilizer, and a sensitizer comprising compressible material and/or gas bubbles. It will be appreciated that the composition of the present invention may be used for many purposes, but in particular for digging and moving earth during mining operations.

なおさらなる実施形態によると、本発明は、H2O2、圧縮性材料及び/又はガスのバブル並びに密度安定剤を含む、自己増感が遅らされ、スリープタイムが増強され、増感された火薬組成物を提供する。 According to yet a further embodiment, the present invention provides a delayed self-sensitization, enhanced sleep time, sensitized explosive composition comprising H2O2 , compressible material and/or gas bubbles, and a density stabilizer.

幾つかの実施形態において、本発明は、本質的にH2O2、燃料、密度安定剤、並びに圧縮性材料及び/又はガスのバブルを含む増感剤からなる。他の実施形態において、本発明は、本質的にH2O2、密度安定剤、燃料、圧縮性材料及び/又はガスのバブルを含む増感剤、増粘剤並びに/又は架橋剤からなる。他の実施形態において、本発明は、H2O2、燃料、密度安定剤、圧縮性材料及び/又はガスのバブルを含む増感剤、燃料、界面活性剤/乳化剤、増粘剤、並びに/又は架橋剤から本質的になる。 In some embodiments, the invention consists essentially of H2O2 , fuel, density stabilizer, and sensitizer including compressible material and/or gas bubbles. In other embodiments, the invention consists essentially of H2O2 , density stabilizer, fuel, sensitizer including compressible material and /or gas bubbles, thickener, and/or crosslinker. In other embodiments, the invention consists essentially of H2O2 , fuel , density stabilizer, sensitizer including compressible material and/or gas bubbles, fuel, surfactant/emulsifier, thickener, and/or crosslinker.

ある態様において、本発明は、約2~約25質量%のH2O2;0を超え最大約90質量%の1種又は複数種の他の酸化剤、及び密度安定剤を含む火薬組成物を提供する。 In one embodiment, the present invention provides an explosive composition comprising about 2 to about 25% by weight H 2 O 2 ; greater than 0 and up to about 90% by weight of one or more other oxidizers; and a density stabilizer.

一実施形態において、約2~約25質量%のH2O2;及び0を超え最大約90質量%の1種又は複数種の他の酸化剤;及び約15~約25質量%の燃料、好ましくは持続可能な燃料、及び密度安定剤を含む火薬組成物が提供される。 In one embodiment, an explosive composition is provided that includes about 2 to about 25% by weight H 2 O 2 ; and greater than 0 and up to about 90% by weight of one or more other oxidizers; and about 15 to about 25% by weight of a fuel, preferably a sustainable fuel, and a density stabilizer.

好ましい実施形態によると、本発明は、約2~約25質量%のH2O2;0を超え及び最大約90質量%の1種又は複数種の他の酸化剤;燃料相;増粘剤、及び/又は、架橋剤;第2の燃料;増感剤、及び密度安定剤を含む火薬組成物を提供する。 According to a preferred embodiment, the present invention provides an explosive composition comprising about 2 to about 25% by weight H2O2 ; greater than 0 and up to about 90% by weight of one or more other oxidizers; a fuel phase; a thickener and/or crosslinker; a second fuel; a sensitizer, and a density stabilizer.

幾つかの実施形態において、組成物は約5~約25質量%のH2O2を含む。好ましくは、1種又は複数種の他の酸化剤は、硝酸塩、過塩素酸塩、過酸化物塩又は硝酸からなる群から選択される塩又は酸である。例えば、1種又は複数種の他の酸化剤が、硝酸塩、過塩素酸塩、過酸化ナトリウム、過酸化カリウム及び場合によって硝酸からなる群から選択されてもよい。過塩素酸塩は過塩素酸アンモニウム及び過塩素酸ナトリウムから選択されてもよい。好ましくは、塩は、硝酸アンモニウム(AN)、硝酸カルシウム(CN)、硝酸カルシウムアンモニウム(CAN)、硝酸ナトリウム(SN)、NH4ClO4、NaClO4、Na2O2、K2O2又はその混合物から選択される。例えば、硝酸塩は、硝酸アンモニウム、硝酸カルシウム及び硝酸ナトリウムから選択されてもよい。さらなる例として、硝酸塩は、硝酸カルシウムアンモニウム、硝酸カルシウム及び硝酸ナトリウムから選択されてもよい。一実施形態において、火薬組成物はANを含まない。火薬組成物中の1種又は複数種の他の酸化剤は、硝酸カルシウム及び硝酸ナトリウムから選択されてもよい。好ましくは、火薬組成物は、0.1~75質量%の1種又は複数種の他の酸化剤を含む。一実施形態において、火薬組成物は、0.1~75質量%の溶解した塩を含む。好ましい実施形態において、1種又は複数種の他の酸化剤の少なくとも1つの少なくとも一部は、火薬組成物に完全には溶解していないが、しかし、固体酸化剤として、例えば粉末又は小球の形態で存在する。そのような実施形態において、固体として少なくとも部分的に存在する1種又は複数種の他の酸化剤は、AN、SN、CN、CAN又はその混合物からなる群から選択されてもよい。組成物は、固体硝酸酸化剤を含んでもよく、例えば、0.1~70質量%の量で含む。組成物は水を含んでいてもよい。固体硝酸塩酸化剤は、AN、SN、CAN又はその混合物の群から選択されてもよい。 In some embodiments, the composition comprises about 5 to about 25% by weight H 2 O 2. Preferably, the one or more other oxidizers are salts or acids selected from the group consisting of nitrates, perchlorates, peroxide salts, or nitric acid. For example, the one or more other oxidizers may be selected from the group consisting of nitrates, perchlorates, sodium peroxide, potassium peroxide, and optionally nitric acid. The perchlorates may be selected from ammonium perchlorate and sodium perchlorate. Preferably, the salts are selected from ammonium nitrate (AN), calcium nitrate (CN), calcium ammonium nitrate (CAN), sodium nitrate (SN), NH 4 ClO 4 , NaClO 4 , Na 2 O 2 , K 2 O 2 , or mixtures thereof. For example, the nitrates may be selected from ammonium nitrate, calcium nitrate, and sodium nitrate. As a further example, the nitrates may be selected from calcium ammonium nitrate, calcium nitrate, and sodium nitrate. In one embodiment, the explosive composition does not include AN. The one or more other oxidizers in the explosive composition may be selected from calcium nitrate and sodium nitrate. Preferably, the explosive composition comprises 0.1-75% by weight of the one or more other oxidizers. In one embodiment, the explosive composition comprises 0.1-75% by weight of dissolved salt. In a preferred embodiment, at least a portion of at least one of the one or more other oxidizers is not completely dissolved in the explosive composition, but is present as a solid oxidizer, for example in the form of a powder or small pellets. In such an embodiment, the one or more other oxidizers present at least partially as a solid may be selected from the group consisting of AN, SN, CN, CAN, or mixtures thereof. The composition may comprise a solid nitric acid oxidizer, for example in an amount of 0.1-70% by weight. The composition may comprise water. The solid nitrate oxidizer may be selected from the group of AN, SN, CAN, or mixtures thereof.

一実施形態において、
* 約2~約85質量%の過酸化水素;及び
* 約2~約25質量%の燃料、好ましくは持続可能な燃料;及び
* 約0.25~約5のDTPMPA.Na.x
を含む火薬組成物が提供される。
In one embodiment,
from about 2% to about 85% by weight hydrogen peroxide; and
from about 2 to about 25% by weight of a fuel, preferably a sustainable fuel; and
* DTPMPA.Na.x from about 0.25 to about 5
An explosive composition is provided comprising:

好ましい実施形態によると、本発明は
* 約2~約25質量%の過酸化水素;及び0を超え最大約90質量%の1種又は複数種の他の酸化剤;又は約2~約85質量%の過酸化水素;
* 約0.25~約3質量%のDTPMPA.Na.x;
* 燃料相;
* 増粘剤、及び/又は架橋剤;
* 第2の燃料;及び
* 増感剤を
含む火薬組成物を提供する。
According to a preferred embodiment, the present invention
* from about 2 to about 25% by weight hydrogen peroxide; and from greater than 0 up to about 90% by weight of one or more other oxidizing agents; or from about 2 to about 85% by weight hydrogen peroxide;
* about 0.25 to about 3% by weight of DTPMPA.Na.x;
* Fuel phase;
* thickening and/or crosslinking agents;
* a second fuel; and
* Providing an explosive composition including a sensitizer.

好ましくは、組成物は、50質量%以下の水、又は30質量%以下の水、又は25質量%以下の水を含む。火薬組成物は、増感剤、燃料、第2の燃料、水、増粘剤、架橋剤、乳化剤、エネルギー希釈剤及び場合によって他の添加剤からなる群から選択される1種又は複数種の他の成分を更に含んでいてもよい。 Preferably, the composition comprises 50% by weight or less of water, or 30% by weight or less of water, or 25% by weight or less of water. The explosive composition may further comprise one or more other components selected from the group consisting of a sensitizer, a fuel, a second fuel, water, a thickener, a crosslinking agent, an emulsifier, an energy diluent, and optionally other additives.

好ましくは、火薬組成物は増感剤を含む。好ましくは、増感剤は圧縮性材料及び/又はガスのバブルを含み、又はガスを閉じ込めた材料を含む。ガスのバブルはインサイチューで形成され、N2、O2、CO2、NO又はH2のバブル又はその混合物からなっていてもよい。ガスを閉じ込めた材料は、2mm未満の粒度を有する、ガラスマイクロバルーン、セラミックマイクロバルーン、プラスチックマイクロバルーン又はEPSから選択されてもよい。火薬組成物は、好ましくは組成物が、爆轟感度がよくなるように十分な量の増感剤を添加することにより、密度を制御する。密度は、およそ0.3~1.4g/cm3に制御され得、又はおよそ0.3~1.4g/cm3に配合され得る。 Preferably, the explosive composition includes a sensitizer. Preferably, the sensitizer includes a compressible material and/or gas bubbles or gas entrapped material. The gas bubbles are formed in situ and may consist of N2 , O2 , CO2 , NO or H2 bubbles or mixtures thereof. The gas entrapped material may be selected from glass microballoons, ceramic microballoons, plastic microballoons or EPS having a particle size of less than 2 mm. The explosive composition preferably has a density controlled by adding a sufficient amount of sensitizer to make the composition detonation sensitive. The density may be controlled to approximately 0.3-1.4 g/ cm3 or formulated to approximately 0.3-1.4 g/ cm3 .

組成物は燃料を含んでもよく、又は燃料及び第2の燃料を含んでいてもよい。燃料は水溶性燃料であってもよい。水溶性燃料は硝酸アミン若しくは尿素又はその混合物から選択されてもよい。火薬組成物は、0.1~30質量%の水溶性燃料を含んでいてもよい。組成物は、13~25質量%の間の燃料相を含んでいてもよい。好ましくは、燃料相は、ゴム、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、糖蜜、ホルムアミド又はその混合物からなる群から選択される1種又は複数種の成分を含む。例えば、燃料相は、ゴム、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ホルムアミド又はその混合物からなる群から選択される1種又は複数種の成分を含んでいてもよい。組成物は持続可能な燃料を含んでいてもよい。持続可能な燃料は、15~25質量%の量で組成物中に存在してもよい。 The composition may comprise a fuel or may comprise a fuel and a second fuel. The fuel may be a water-soluble fuel. The water-soluble fuel may be selected from amine nitrates or urea or mixtures thereof. The explosive composition may comprise 0.1-30% by weight of the water-soluble fuel. The composition may comprise between 13-25% by weight of the fuel phase. Preferably, the fuel phase comprises one or more components selected from the group consisting of rubber, glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, molasses, formamide or mixtures thereof. For example, the fuel phase may comprise one or more components selected from the group consisting of rubber, glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, formamide or mixtures thereof. The composition may comprise a sustainable fuel. The sustainable fuel may be present in the composition in an amount of 15-25% by weight.

好ましくは、組成物は含水ゲル組成物であり、その場合には、組成物は増粘剤又は架橋剤を含んでいてもよい。組成物は増粘剤及び架橋剤を含む含水ゲル組成物であってもよい。増粘剤は燃料中に懸濁されていてもよい。増粘剤は、グアーゴム、キサンタンガム、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリルアミド及びポリビニルアルコールからなる群から選択され得る。組成物は、アンチモン塩、クロム塩、リン酸又はその混合物からなる群から選択される架橋剤を含んでいてもよい。燃料相は、ディーゼル燃料、油剤、植物油又はその混合物からなる群から選択される、1種又は複数種の水不溶性燃料を含んでいてもよい。したがって、火薬組成物はエマルションとして配合されてもよく、その場合には、それは乳化剤を含んでいてもよい。乳化剤は燃料中に混合されていてよい。乳化剤は、PIBSA-アミン誘導体、SMO、レシチン又はその混合物からなる群から選択され得る。 Preferably, the composition is a hydrogel composition, in which case the composition may include a thickening agent or a crosslinking agent. The composition may be a hydrogel composition comprising a thickening agent and a crosslinking agent. The thickening agent may be suspended in the fuel. The thickening agent may be selected from the group consisting of guar gum, xanthan gum, sodium alginate, polyacrylamide and polyvinyl alcohol. The composition may include a crosslinking agent selected from the group consisting of antimony salts, chromium salts, phosphoric acid or mixtures thereof. The fuel phase may include one or more water insoluble fuels selected from the group consisting of diesel fuel, oils, vegetable oils or mixtures thereof. Thus, the explosive composition may be formulated as an emulsion, in which case it may include an emulsifier. The emulsifier may be mixed in the fuel. The emulsifier may be selected from the group consisting of PIBSA-amine derivatives, SMO, lecithin or mixtures thereof.

好ましくは、組成物は、+10から-10の間の酸素バランスを有するように配合され、例えば、組成物は、+5と-5の間の酸素バランスを有していてもよい。火薬組成物は、1~800%v/vのエネルギー低減剤(すなわち、希釈剤材料)を含んでいてもよい。エネルギー希釈剤材料は、EPS、クラムラバータイヤ、ポップコーン及びプラスチックビードからなる群から選択されてもよい。過酸化水素、1種又は複数種の他の酸化剤及び増粘剤含有燃料は、5~50Pa*sの間の粘度を有する高粘度材料が形成されるまで混合されてもよい。組成物は、5~50Pa*sの粘度を有していてもよい。 Preferably, the composition is formulated to have an oxygen balance between +10 and -10, for example, the composition may have an oxygen balance between +5 and -5. The explosive composition may include 1-800% v/v of an energy reducer (i.e., diluent material). The energy diluent material may be selected from the group consisting of EPS, crumb rubber tires, popcorn, and plastic beads. The hydrogen peroxide, one or more other oxidizers, and thickener-containing fuel may be mixed until a high viscosity material is formed having a viscosity between 5 and 50 Pa*s. The composition may have a viscosity of 5 to 50 Pa*s.

多くの利点が、本明細書において教示された発明の火薬組成物から派生する。例えば、本発明の組成物のある種の配合物は、既存の火薬組成物と比較して調製するのにより都合がよく、より費用効果的であり、製造し保管することがより安全であり得て、及び/又は鉱業からの要求を満たすために大量に製造することができる。スリープタイムを延長する密度安定剤の使用によって安全性及びより幅の広い用途が付加される。したがって、本発明は当業界において著しい進歩である。本発明の火薬組成物は、当業界で使用される他のタイプの酸化剤と比較して比較的低いカーボンフットプリントを有する、持続可能に製造される材料であるH2O2を利用する。組成物はまた、鉱業において使用される現在の技術に対立するものとして持続可能な燃料を使用してもよい。その説明として、現在の火薬組成物は、典型的には石油化学工業から調達される低濃度の燃料を使用する。対照的に、本明細書において開示した発明の火薬組成物は、市販の又は先行技術の火薬組成物に相対的な量の再生燃料を組み込むことができる。したがって、石油化学工業からの再生燃料は、当業界において著しい進歩である。加えて、組成物中の再生燃料の使用は、配合物中の酸化剤材料の量が爆轟特性に影響を与えずに平衡を保つことができることを意味する。 Many advantages derive from the explosive compositions of the invention taught herein. For example, certain formulations of the compositions of the invention may be more convenient to prepare, more cost-effective, safer to manufacture and store compared to existing explosive compositions, and/or can be manufactured in large quantities to meet the demands of the mining industry. Safety and wider application are added by the use of density stabilizers that extend the sleep time. Thus, the present invention is a significant advance in the industry. The explosive compositions of the present invention utilize H2O2 , a sustainably produced material that has a relatively low carbon footprint compared to other types of oxidizers used in the industry. The compositions may also use sustainable fuels as opposed to current technologies used in the mining industry. To illustrate, current explosive compositions typically use low concentrations of fuels sourced from the petrochemical industry. In contrast, the explosive compositions of the invention disclosed herein can incorporate a relative amount of recycled fuel to commercially available or prior art explosive compositions. Thus, recycled fuels from the petrochemical industry are a significant advance in the industry. In addition, the use of recycled fuel in the composition means that the amount of oxidizer material in the formulation can be balanced without affecting the detonation properties.

本発明は、当業界の常識として直観に反するものである。説明すると、比較的高濃度のH2O2を有する組成物の密度を安定させるのは不可能か、又は非常に難しいと現在のところ考えられている。しかし、驚いたことに、本発明は、42質量%以内のH2O2を含む組成物の密度安定性を増強する能力を提供する。本発明のこの態様は当業界において著しい進歩である。本発明は、既に水性相中にH2O2/硝酸塩を含み、小球の形態の固体硝酸塩相をさらに有する含水ゲル又はエマルションの製造により、比較的多量の硝酸塩を組み込む能力を提供する。固体形態の酸化剤の使用によって、組成全体の密度へのある程度の制御を可能にし、それによって、以下に論じるように、VODに対するある程度の制御がもたらされる。 The present invention is counter-intuitive to common knowledge in the industry. To explain, it is currently believed that it is impossible or very difficult to stabilize the density of compositions with relatively high concentrations of H2O2 . However, surprisingly, the present invention provides the ability to enhance the density stability of compositions containing up to 42% by weight of H2O2 . This aspect of the present invention is a significant advancement in the industry. The present invention provides the ability to incorporate relatively large amounts of nitrate by producing a hydrogel or emulsion that already contains H2O2 / nitrate in the aqueous phase and further has a solid nitrate phase in the form of small globules. The use of a solid form of oxidizer allows some control over the density of the entire composition, which provides some control over the VOD, as discussed below.

本発明の火薬組成物はまた、エマルション形態へ配合されてもよい。また、本発明の発明組成物は、少量のNOxを生成し得るが、本発明の幾つかの形態においては、NOxを全く生成しないことも認識されよう。 The explosive compositions of the present invention may also be formulated into emulsion forms. It will also be appreciated that while the compositions of the present invention may produce small amounts of NOx , in some forms of the present invention, they do not produce any NOx .

本発明の組成物は、H2O2のより高い百分率を含む火薬組成物より経時的に良好な安定性等の、先行技術に対して幾つかの利点を提供するように企図される。これは、安全性、貯蔵及び用途のいずれの文脈においても有利である。より特異的には、「スリープタイム」(すなわち火薬が岩石に接したときインサイチューで劣化し、その結果、そのような火薬組成物の規定された有用限度以下に爆轟のその速度が減少する時間)は、H2O2のより高い百分率を含む火薬より長いと予想される。例として、本発明による密度安定化H2O2組成物が製造され、商業ベースにのった製品における適用に対して対抗できる/適合性のある、密度安定剤を含まない組成物より長いスリープタイム、例えば、24時間を超える又はそれ以上のスリープタイムを有することが見出された。したがって、第1の装填火薬がその孔中で不安定になる前に、多くの孔に火薬を装填することができるより長い時間(例えば数日)が存在するためより大きい爆破が可能であると考えられる。したがって、爆轟の前に、より多くの孔に装填することができる。 The compositions of the present invention are intended to offer several advantages over the prior art, such as better stability over time than explosive compositions containing a higher percentage of H2O2 . This is advantageous in both safety, storage and application contexts. More specifically, the "sleep time" (i.e. the time it takes for the explosive to degrade in situ when in contact with rock, resulting in a decrease in its rate of detonation below the defined useful limit of such explosive compositions) is expected to be longer than explosives containing a higher percentage of H2O2 . By way of example, density stabilized H2O2 compositions according to the present invention have been produced and found to have a longer sleep time, e.g., more than 24 hours or more, than compositions without density stabilizers that are competitive/compatible for application in commercial products. It is therefore believed that larger explosions are possible because there is a longer time (e.g., several days) that the explosive can be loaded into many holes before the first charge becomes unstable in the hole. Thus, more holes can be loaded before detonation.

別の利点は、密度安定剤が使用される場合、これらの組成物が爆轟するということである。これは、密度安定化組成物が爆轟しないことがあり得るという懸念のため、予想外のことである。また密度安定化組成物を使用する際に企図される安全性の利点がある。 Another advantage is that these compositions will detonate when density stabilizers are used. This is unexpected because of concerns that density stabilized compositions may not detonate. There is also a safety advantage contemplated when using density stabilized compositions.

本発明は、好ましくは含水ゲル又は油中水エマルションとして調製され、増感された過酸化物系火薬組成物に関する。 The present invention relates to a sensitized peroxide-based explosive composition, preferably formulated as a hydrogel or a water-in-oil emulsion.

多数の実施形態がこの特許出願において記載され、説明の目的にのみ提示される。記載の実施形態は、いかなる意味においても限定するようには意図されない。本発明は、本明細書における開示から直ちに明白であるように多数の実施形態に広く適用可能である。 Numerous embodiments are described in this patent application and are presented for illustrative purposes only. The described embodiments are not intended to be limiting in any manner. The present invention is broadly applicable to numerous embodiments as will be readily apparent from the disclosure herein.

下記Table 1(表2)は、本明細書において論じる爆薬系の成分を列挙し、それぞれについて典型的な範囲を提供する。 Table 1 below lists the components of the explosive systems discussed herein and provides typical ranges for each.

Figure 0007646571000008
Figure 0007646571000008

下記Table 2(表3)に、各タイプの火薬技術のための典型的な成分を列挙する:

Figure 0007646571000009
Table 2 below lists typical ingredients for each type of explosive technology:
Figure 0007646571000009

本発明は、本明細書において記載の本発明の原理が当然のこととして遵守される限り、火薬の様々な形態のために使用することができる。本発明は更に以下の実施例を参照して例証される。 The present invention can be used for various forms of explosives, so long as the principles of the invention described herein are of course observed. The present invention is further illustrated with reference to the following examples.

(実施例1)
グリセリン燃料相を含む過酸化水素/燃料系ヒドロゲル配合物を、算定して0~3質量%のDTMPMA.Na.Xを含有する材料を手作りした(以下の表3参照)。
Example 1
Hydrogen peroxide/fuel based hydrogel formulations with a glycerin fuel phase were handcrafted with materials calculated to contain 0-3% DTMPMA.Na.X by weight (see Table 3 below).

まず酸化剤相中にDTMPMA.Na.Xを懸濁し、次いで、配合物の燃料相と混合した。プラスチックポット(約58 mL)を、室温(25~35℃)で実験室ベンチにゲル(n=4)を保管するのに使用した。配合物密度対DTMPMA.Na.X質量%を0~3質量%の範囲について求めた。7日にわたって密度を測定し、密度の変化を計算した。大きいガスバブルの生成によってゲルの構造が損なわれたとき、試験は終了とした。 DTMPMA.Na.X was first suspended in the oxidizer phase and then mixed with the fuel phase of the formulation. Plastic pots (approximately 58 mL) were used to store the gels (n=4) on a laboratory bench at room temperature (25-35°C). Formulation density versus DTMPMA.Na.X wt% was determined for the range 0-3 wt%. Density was measured over a period of 7 days and the change in density was calculated. The test was terminated when the gel structure was compromised by the formation of large gas bubbles.

幾つかの試料を下記Table 3(表4)に従って調製した:

Figure 0007646571000010
Several samples were prepared according to Table 3 below:
Figure 0007646571000010

結果を図1及び図2に示す。2日以内に0質量%のDTMPMA.Na.X配合物は劣化したが、すべてのゲルの分解を観察するまでその試験を継続させた。 The results are shown in Figures 1 and 2. Within 2 days, the 0 wt% DTMPMA.Na.X formulation degraded, but the test was continued until all of the gel had been observed to degrade.

下記Table 4(表5)に、様々な水準のホスホナートを有する火薬組成物についての密度対時間(g.cm-3)(日)を示す。

Figure 0007646571000011
Table 4 below shows density versus time (g.cm -3 ) (days) for explosive compositions having various levels of phosphonate.
Figure 0007646571000011

下記Table 5(表6)に、様々な水準のホスホナートを有する火薬組成物についての密度損失(初期に対する%)対時間を示す。

Figure 0007646571000012
Table 5 below shows density loss (% of initial) versus time for explosive compositions having various levels of phosphonate.
Figure 0007646571000012

密度安定化した過酸化水素を含まない配合物は48時間以内に劣化したが、密度安定化した過酸化水素組成物は同じ期間に、初期の密度に対しておよそ7パーセントの密度損失を示した。これはかなりの驚くべき改善である。スリープタイムに関するこの改善は、より多くの爆破孔を、時間及び費用を節約して計画された爆破の期間で装填することができること、製品の爆轟性能が信頼度を高めること、及び、製品が密度損失の公算の減少により安全性を改善したことを意味する。 While the formulation without density stabilized hydrogen peroxide degraded within 48 hours, the density stabilized hydrogen peroxide composition exhibited a density loss of approximately 7 percent relative to the initial density during the same period. This is a considerable and surprising improvement. This improvement in sleep time means that more blast holes can be loaded during the planned blast period saving time and money, the detonation performance of the product is more reliable, and the product has improved safety due to the reduced likelihood of density loss.

(実施例2)
密度安定化過酸化水素組成物の爆発能力及び特性を評価するため、必要とされる密度のために様々な質量%のGMB(3M(商標)K15 Glass Bubbles)を組み込んで81.35質量%の過酸化水素(50質量%)、12.65質量%のグリセリン燃料、3質量%のキサンタンガム、及び3質量%のDTPMPA.Na.xの配合物について、野外開放式試験で爆轟性能解析を行った。(以下の表4参照)。
Example 2
To evaluate the explosive capabilities and characteristics of density stabilized hydrogen peroxide compositions, detonation performance analysis was performed in open field tests on a formulation of 81.35% hydrogen peroxide (50% by weight), 12.65% glycerin fuel, 3% xanthan gum, and 3% DTPMPA.Na.x by weight incorporating various weight percentages of GMB (3M™ K15 Glass Bubbles) for required density (see Table 4 below).

下記Table 6(表7)に、本発明に従って調製した火薬組成物の爆轟試験の結果を示す。

Figure 0007646571000013
Table 6 below shows the results of detonation testing of explosive compositions prepared according to the present invention.
Figure 0007646571000013

火薬組成物の三通りの試料を調製した。 Three samples of the explosive composition were prepared.

結果を図3に示す。 The results are shown in Figure 3.

これらの実施例から見ることができるように、過酸化水素系火薬の密度損失及び不安定性はホスホナートの添加と共に減少し、配合物のスリープタイムを増加させた。ホスホナートの添加を用いて調製した過酸化水素/燃料系火薬の使用は、当業界で結果的に過酸化水素/燃料系火薬の実質的な改善をもたらす。重要なことには、本明細書において記載の密度安定剤の添加は、火薬組成物の爆轟性能に悪影響を与えない。 As can be seen from these examples, the density loss and instability of the hydrogen peroxide-based explosives decreased with the addition of phosphonate, increasing the sleep time of the formulation. The use of hydrogen peroxide/fuel-based explosives prepared with the addition of phosphonate results in a substantial improvement in hydrogen peroxide/fuel-based explosives in the art. Importantly, the addition of the density stabilizers described herein does not adversely affect the detonation performance of the explosive composition.

爆轟試験
爆轟を測定するために選択した組成物を試験した。直径47mmの透明な高密度(150μm)ポリエチレンのレイフラットチューブを長さ1000mmずつ片末端で密封し、ゲルとして使用した。25gのPentex D Boosterを用いて爆轟を開始させた。
Detonation Testing Selected compositions were tested to measure detonation. A 47 mm diameter, clear, high density (150 μm) polyethylene layflat tube, 1000 mm long and sealed at one end, was used as the gel. 25 g of Pentex D Booster was used to initiate the detonation.

Time Domain Reflectometry (TRD)に基づくVOD機器を使用して、VODを2回繰り返して測定し、90ピコ秒の公称分解能の下で4uS未満の試料の速度を特色として示した。VODデータは、採掘用途にとして受容できる爆轟性能を示す。 Using a Time Domain Reflectometry (TRD) based VOD instrument, the VOD was measured in duplicate and featured sample velocities of less than 4uS with a nominal resolution of 90ps. The VOD data indicates acceptable detonation performance for mining applications.

(実施例3)
グリセリン燃料相を含む安定化過酸化水素/燃料系ヒドロゲル配合物を、算定して0~2質量%のフィチン酸(PA)を含有する材料を手作りした。まず酸化剤相中にPAを懸濁し、次いで、配合物の燃料相(3%のキサンタンガム)と混合した。プラスチックポット(約58mL)を、室温(20~25℃)で実験室ベンチにゲル(n=4)を保管するのに使用した。製品密度対PA質量%を0~5%PAの範囲について確立した。13日にわたって密度を測定し、密度の変化を計算した。大きいガスバブルの生成によってゲルの構造が損なわれたときに、試験を終了した。3~5質量%のPAは5日以内に劣化したが、すべてのゲルの分解が観察されるまで試験を継続させた。
Example 3
Stabilized hydrogen peroxide/fuel-based hydrogel formulations with a glycerin fuel phase were handcrafted with materials calculated to contain 0-2% phytic acid (PA) by weight. The PA was first suspended in the oxidizer phase and then mixed with the fuel phase of the formulation (3% xanthan gum). Plastic pots (approximately 58 mL) were used to store the gels (n=4) on a laboratory bench at room temperature (20-25°C). Product density versus PA by weight was established for the range 0-5% PA. Density was measured and density change calculated over a period of 13 days. Testing was terminated when the gel structure was compromised by the generation of large gas bubbles. PA from 3-5% by weight degraded within 5 days, but testing was continued until all gel degradation was observed.

2つの試験それぞれの10日およ13日にわたって、すべてのゲルは密度が減少することが観察された。初期のゲル密度はすべておよそ1.22g.cm-3であった。質量%のPAが増加するにつれて、ゲル密度の関連する増加が観察された(図4及び図5)。3~5質量%のPAを含有するゲルは、5日以内に劣化した。およそ7日で、PA皆無の対照の劣化速度は変化が見え、これは結了に近づいているHP劣化の指標となり得る。0.25質量%のPAが時間的経過で最小の密度損失を示した(図6及び図7)が、PA皆無と0.25質量%のPAゲル(p値=0.19)との間で、13日にわたって統計的に有意な損失は測定されなかった。測定時間にわたって、繰り返しの個々のポット測定標準偏差は0.02mLを超えなかった。 Over the course of 10 and 13 days for each of the two tests, all gels were observed to decrease in density. Initial gel densities were all approximately 1.22 g.cm -3 . As the weight percent PA increased, an associated increase in gel density was observed (Figures 4 and 5). Gels containing 3-5 wt% PA degraded within 5 days. At approximately 7 days, the degradation rate of the no PA control appeared to change, which may be an indicator of HP degradation approaching completion. Although 0.25 wt% PA showed the least density loss over time (Figures 6 and 7), no statistically significant loss was measured between the no PA and 0.25 wt% PA gels (p-value = 0.19) over the course of 13 days. Over the measurement time, the standard deviation of repeated individual pot measurements did not exceed 0.02 mL.

0.25~0.75質量%の濃度でPAを含有する配合物は、13日にわたってゲル安定性の増加を示した。しかし、約0.75%を超える濃度では、PAは分解が加速した。13日間の室温ベンチ上貯蔵の後に、PA含有混合物を含むすべてのゲルは、初期の密度と比較した場合、少なくとも18%のゲル密度を失った。 Formulations containing PA at concentrations between 0.25 and 0.75% by weight showed increased gel stability over 13 days. However, at concentrations above about 0.75%, PA underwent accelerated degradation. After 13 days of room temperature bench storage, all gels, including those containing PA, lost at least 18% gel density when compared to the initial density.

熟練した読み手は、本発明が、本明細書において開示される実施形態及び特色、並びにすべての組合せ及び/又は開示される実施形態及び特色の入替を含むことを理解する。 The skilled reader will understand that the present invention includes the embodiments and features disclosed herein, and all combinations and/or permutations of the disclosed embodiments and features.

本発明は特定の実施例を参照して記載されているが、本発明が他の多くの形態で具現することができることは当業者によって理解されよう。特に、様々な記載の実施例のうちのいずれか1つの特色は、他の記載の実施例のうちのいずれの組合せで提供することができる。 Although the present invention has been described with reference to specific embodiments, it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other forms. In particular, features of any one of the various described embodiments may be provided in any combination with the other described embodiments.

Claims (34)

H2O2
燃料
0.01質量%~10質量%の1種又は複数種の密度安定剤;及び
増感剤
を含む火薬組成物であって、
前記密度安定剤が、ホスホナートを含み;
エマルション又は含水ゲルとして配合される、火薬組成物
H2O2 ;
fuel ;
0.01 % to 10 % by weight of one or more density stabilizers ; and
Sensitizer
An explosive composition comprising:
the density stabilizer comprises a phosphonate;
An explosive composition formulated as an emulsion or hydrogel .
H2O2 が2%~85質量%である、請求項1に記載の火薬組成物。 2. The explosive composition according to claim 1, wherein H2O2 is 2 % to 85% by mass. 1種又は複数種の密度安定剤が、1~5質量%の量である、請求項1又は請求項2に記載の火薬組成物。 3. An explosive composition according to claim 1 or claim 2, wherein the one or more density stabilizers are in an amount of 1 to 5 % by weight. 1種又は複数種の密度安定剤が、1~3質量%の量である、請求項1又は請求項2に記載の火薬組成物。3. An explosive composition according to claim 1 or claim 2, wherein the one or more density stabilizers are in an amount of 1 to 3% by weight. ホスホナートがフィチン酸またはジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸ナトリウム塩である、請求項1から4のいずれか一項に記載の火薬組成物。 5. An explosive composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the phosphonate is phytic acid or diethylenetriaminepentamethylenephosphonic acid sodium salt. 密度安定剤が、火薬組成物の密度をその初期の密度の+/-10%以内に保持する、請求項1から5のいずれか一項に記載の火薬組成物。 6. An explosive composition according to any one of claims 1 to 5 , wherein the density stabilizer maintains the density of the explosive composition within +/- 10% of its initial density. 密度が10日以内の期間にわたって保持される、請求項6に記載の火薬組成物。 7. The explosive composition of claim 6 , wherein the density is maintained for a period of 10 days or less. 密度安定剤が、爆轟速度(VOD)をその初期のVODの+/-10%以内に維持する、請求項6又は請求項7に記載の火薬組成物。 8. The explosive composition of claim 6 or claim 7 , wherein the density stabilizer maintains the velocity of detonation (VOD) within +/- 10% of its initial VOD. VODが14日以内の期間にわたって維持される、請求項8に記載の火薬組成物。 9. The explosive composition of claim 8 , wherein the VOD is maintained for a period of 14 days or less. 水を更に含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の火薬組成物。 10. An explosive composition according to any one of claims 1 to 9 , further comprising water . 50質量%以下の水を更に含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の火薬組成物。11. The explosive composition according to claim 1, further comprising up to 50% by mass of water. 25質量%以下の水を更に含む、請求項1から11のいずれか一項に記載の火薬組成物。12. The explosive composition according to claim 1, further comprising up to 25% by mass of water. 1種又は複数種の他の酸化剤、第2の燃料、増粘剤、架橋剤、乳化剤及びエネルギー希釈剤からなる群から選択される1種又は複数種の他の成分を更に含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の火薬組成物。 13. The explosive composition according to any one of claims 1 to 12, further comprising one or more other components selected from the group consisting of one or more other oxidizers , a second fuel, a thickener, a crosslinker , an emulsifier and an energetic diluent. 増感剤が、圧縮性材料及び/又はガスのバブルを含む、請求項1から13のいずれか一項に記載の火薬組成物。 14. An explosive composition according to any one of claims 1 to 13 , wherein the sensitizer comprises a compressible material and/or gas bubbles. ガスのバブルが、インサイチュー(in situ)で形成され、N2、O2、CO2、H2バブル又はその混合物からなる、請求項14に記載の火薬組成物。 15. The explosive composition of claim 14 , wherein the gas bubbles are formed in situ and consist of N2 , O2 , CO2 , H2 bubbles or mixtures thereof. 圧縮性材料が、2mm未満の粒度を有する、ガラスマイクロバルーン、セラミックマイクロバルーン、プラスチックマイクロバルーン又は膨張ポリスチレン(EPS)から選択される、ガスを閉じ込めた材料である、請求項14又は15に記載の火薬組成物。 16. The explosive composition according to claim 14 or 15 , wherein the compressible material is a gas-trapping material selected from glass microballoons, ceramic microballoons, plastic microballoons or expanded polystyrene (EPS) having a particle size of less than 2 mm. 火薬組成物を爆轟に鋭敏にするのに十分な量の増感剤が添加されている、請求項1から16のいずれか一項に記載の火薬組成物。 17. An explosive composition according to any one of claims 1 to 16 , wherein a sensitizer is added in an amount sufficient to render the explosive composition sensitive to detonation. 火薬組成物の密度が0.3~1.4g/cm3付近に制御される、請求項17に記載の火薬組成物。 The explosive composition according to claim 17 , wherein the density of the explosive composition is controlled to about 0.3 to 1.4 g/cm 3 . エネルギー希釈剤が、膨張ポリスチレン(EPS)、クラムラバータイヤ、ポップコーン及びプラスチックビードからなる群から選択される、請求項13から18のいずれか一項に記載の火薬組成物。 19. The explosive composition according to any one of claims 13 to 18 , wherein the energetic diluent is selected from the group consisting of expanded polystyrene (EPS) , crumb rubber tires, popcorn and plastic beads. 前記1種又は複数種の他の酸化剤が、0.1~75質量%の量である、請求項13から19のいずれか一項に記載の火薬組成物。 20. An explosive composition according to any one of claims 13 to 19 , wherein the one or more other oxidizers are present in an amount of 0.1 to 75% by weight . 前記1種又は複数種の他の酸化剤が、硝酸塩、過塩素酸塩、過酸化ナトリウム(Na 2 O 2 、過酸化カリウム(K 2 O 2 、及び場合により硝酸(HNO 3 からなる群から選択される、請求項13から20のいずれか一項に記載の火薬組成物。 21. An explosive composition according to any one of claims 13 to 20 , wherein the one or more other oxidizers are selected from the group consisting of nitrates, perchlorates , sodium peroxide ( Na2O2 ) , potassium peroxide ( K2O2 ) , and optionally nitric acid (HNO3 ) . 酸化剤が、硝酸アンモニウム(AN)、硝酸カルシウム(CN)、硝酸ナトリウム(SN)、硝酸カルシウムアンモニウム(CAN)、過塩素酸アンモニウム(NH 4 ClO 4 )、過塩素酸ナトリウム(NaClO 4 )、過酸化ナトリウム(Na 2 O 2 )、過酸化カリウム(K 2 O 2 又はその混合物から選択される、請求項21に記載の火薬組成物。 22. The explosive composition of claim 21, wherein the oxidizer is selected from ammonium nitrate (AN), calcium nitrate (CN), sodium nitrate (SN), calcium ammonium nitrate (CAN), ammonium perchlorate (NH4ClO4 ) , sodium perchlorate (NaClO4 ) , sodium peroxide ( Na2O2 ) , potassium peroxide ( K2O2 ) or mixtures thereof. 過塩素酸塩が、過塩素酸アンモニウム(NH 4 ClO 4 及び過塩素酸ナトリウム(NaClO 4 から選択される、請求項21に記載の火薬組成物。 22. The explosive composition of claim 21, wherein the perchlorate is selected from ammonium perchlorate (NH4ClO4 ) and sodium perchlorate (NaClO4 ) . 増粘剤が、グアーゴム、キサンタンガム、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、又はその混合物からなる群から選択される、請求項13から23のいずれか一項に記載の火薬組成物。 24. An explosive composition according to any one of claims 13 to 23 , wherein the thickening agent is selected from the group consisting of guar gum, xanthan gum, sodium alginate, polyacrylamide, polyvinyl alcohol , or mixtures thereof . 架橋剤が、アンチモン塩、クロム塩、リン酸又はこれらの混合物からなる群から選択される、請求項13から24のいずれか一項に記載の火薬組成物。 25. An explosive composition according to any one of claims 13 to 24 , wherein the cross-linking agent is selected from the group consisting of antimony salts, chromium salts, phosphoric acid or mixtures thereof. 乳化剤が、ポリイソブチレン無水コハク酸(PIBSA)ベースの誘導体、ソルビタンモノオレアート(SMO)、レシチン又はその混合物からなる群から選択される、請求項13から25のいずれか一項に記載の火薬組成物。 26. An explosive composition according to any one of claims 13 to 25 , wherein the emulsifier is selected from the group consisting of polyisobutylene succinic anhydride (PIBSA) based derivatives, sorbitan monooleate (SMO), lecithin or mixtures thereof. 2~25質量%の燃料を含む、請求項1から26のいずれか一項に記載の火薬組成物。 The explosive composition according to any one of claims 1 to 26, comprising 2 to 25 mass % fuel. 燃料が、ディーゼル燃料、油剤、パラフィン油、ナフテン油、植物油又はこれらの混合物からなる群から選択される1種又は複数種の水に不溶性の燃料を含む、請求項27に記載の火薬組成物。 The explosive composition of claim 27, wherein the fuel comprises one or more water-insoluble fuels selected from the group consisting of diesel fuel, oil, paraffin oil, naphthenic oil, vegetable oil, or mixtures thereof. グリセリン、硝酸アミン、尿素又はこれらの混合物から選択される水溶性燃料を含む、請求項27又は請求項28に記載の火薬組成物。 The explosive composition according to claim 27 or 28, comprising a water-soluble fuel selected from glycerin, amine nitrates, urea, or mixtures thereof. +10から-10の間の酸素バランスを有するように配合されている、請求項1から29のいずれか一項に記載の火薬組成物。 The explosive composition according to any one of claims 1 to 29, formulated to have an oxygen balance between +10 and -10. 5~50Pa*sの粘度を有するように配合されている、請求項1から30のいずれか一項に記載の火薬組成物。 The explosive composition according to any one of claims 1 to 30, which is formulated to have a viscosity of 5 to 50 Pa*s. H2O2、燃料、及び0.01質量%~10質量%の1種又は複数種の密度安定剤、増感剤、場合により1種又は複数種の他の酸化剤を合わせる工程を含む、請求項1から31のいずれか一項に記載の火薬組成物を調製する方法であって、
前記密度安定剤が、ホスホナートを含み;
前記組成物が、エマルション又は含水ゲルとして配合される、方法
32. A method for preparing an explosive composition according to any one of claims 1 to 31, comprising combining H2O2 , a fuel, and 0.01 % to 10 % by weight of one or more density stabilizers, sensitizers, and optionally one or more other oxidizers ,
the density stabilizer comprises a phosphonate;
The method, wherein the composition is formulated as an emulsion or a hydrogel .
土地を掘り移動させるための、請求項1から31のいずれか一項に記載の火薬組成物の使用。 Use of the explosive composition according to any one of claims 1 to 31 for digging and moving land. スリープタイムを改善するための、反応性の又は金属を含む土地における火薬組成物の使用であって、前記火薬組成物が、H2O2、燃料、増感剤、び0.01質量%~10質量%の1種又は複数種の密度安定剤を含み、
前記密度安定剤が、ホスホナートを含み;
前記組成物が、エマルション又は含水ゲルとして配合される、使用。
1. Use of an explosive composition in reactive or metallic ground to improve sleep time, said explosive composition comprising H2O2 , a fuel, a sensitizer, and 0.01 % to 10 % by weight of one or more density stabilizers;
the density stabilizer comprises a phosphonate;
The composition is formulated as an emulsion or a hydrogel .
JP2021572478A 2019-06-07 2020-06-05 Hydrogen peroxide based explosive with improved sleep time Active JP7646571B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2019901993 2019-06-07
AU2019901993A AU2019901993A0 (en) 2019-06-07 Explosives based on hydrogen peroxide with improved sleep time
PCT/AU2020/050573 WO2020243788A1 (en) 2019-06-07 2020-06-05 Explosives based on hydrogen peroxide with improved sleep time

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022535582A JP2022535582A (en) 2022-08-09
JP7646571B2 true JP7646571B2 (en) 2025-03-17

Family

ID=73652652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021572478A Active JP7646571B2 (en) 2019-06-07 2020-06-05 Hydrogen peroxide based explosive with improved sleep time

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20220242803A1 (en)
EP (1) EP3980394A4 (en)
JP (1) JP7646571B2 (en)
KR (1) KR20220024445A (en)
CN (1) CN114206811A (en)
AU (1) AU2020287072A1 (en)
BR (1) BR112021024593A2 (en)
CA (1) CA3142594A1 (en)
CL (1) CL2021003250A1 (en)
CO (1) CO2021016646A2 (en)
PE (1) PE20221103A1 (en)
WO (1) WO2020243788A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4086236A1 (en) 2021-05-05 2022-11-09 Hypex Bio Explosives Technology AB Sensitizing composition for energetic hydrogen peroxide emulsions
EP4086238B1 (en) 2021-05-05 2024-01-03 Hypex Bio Explosives Technology AB Composition for forming an explosive comprising an emulsion of hydrogen peroxide and an oil type fuel
EP4086237B1 (en) * 2021-05-05 2025-08-06 Hypex Bio Explosives Technology AB Composition for forming a hydrogen peroxide based emulsion explosive
KR20230148505A (en) * 2022-04-18 2023-10-25 주식회사 한화 Emulsion explosive composition based on hydrogen peroxide and nitrate
CN115057753B (en) * 2022-07-20 2023-04-07 中国矿业大学 Liquid explosive for low-permeability oil field in-situ combustion and explosion fracturing and application thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3944448A (en) * 1964-04-22 1976-03-16 Thiokol Corporation Thixotropic monopropellant containing inorganic phosphides or phosphide alloys
US3921394A (en) * 1964-04-22 1975-11-25 Thiokol Corp Heterogeneous monopropellant compositions and thrust producing method
US3808062A (en) * 1972-12-08 1974-04-30 Nippon Kayaku Kk Liquid explosive compositions of hydrogen peroxide and an aromatic sulforic acid and process for the preparation thereof
FR2599487B1 (en) * 1986-05-30 1988-08-12 Interox PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF EXPLOSIVE CARTRIDGES AND EXPLOSIVE CARTRIDGES OBTAINED BY SAID PROCESS
DE19649763A1 (en) * 1996-11-30 1998-06-04 Appenzeller Albert Explosives for civil, especially mining purposes
CA2842822C (en) * 2011-07-27 2019-05-21 Cmte Development Limited Improved explosive composition comprising hydrogen peroxide and a sensitizer
US9382168B2 (en) * 2012-08-27 2016-07-05 Digital Solid State Propulsion Llc Solid electrically controlled propellants
US9291436B2 (en) * 2013-07-23 2016-03-22 Dsa Detection Llc Inert IED training kits
CN109053806A (en) * 2018-08-22 2018-12-21 浙江万盛股份有限公司 A kind of preparation method of phosphate phosphonate ester

Also Published As

Publication number Publication date
PE20221103A1 (en) 2022-07-11
CN114206811A (en) 2022-03-18
AU2020287072A1 (en) 2021-12-23
CO2021016646A2 (en) 2022-05-20
BR112021024593A2 (en) 2022-02-08
US20220242803A1 (en) 2022-08-04
WO2020243788A1 (en) 2020-12-10
KR20220024445A (en) 2022-03-03
JP2022535582A (en) 2022-08-09
EP3980394A1 (en) 2022-04-13
EP3980394A4 (en) 2023-07-19
CL2021003250A1 (en) 2022-07-22
CA3142594A1 (en) 2020-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7646571B2 (en) Hydrogen peroxide based explosive with improved sleep time
US20200002241A1 (en) Improved explosive composition
CA2842822C (en) Improved explosive composition comprising hydrogen peroxide and a sensitizer
EP3212595B1 (en) Explosive composition and method of delivery
JPS60239383A (en) Emulsion explosive composition and manufacture
US3790415A (en) Chemical foaming and sensitizing of water-bearing explosives with hydrogen peroxide
US3713919A (en) Chemical foaming of water-bearing explosives with n,n&#39;-dimitrosopentamethylene-tetramine
US3294601A (en) Hexamethylene tetramine and ammonium nitrate containing explosive composition
CZ293463B6 (en) Explosive of the type of water gel, process of its production and its use in a paper cartridge case
US4439254A (en) Solid sensitizers in water gel explosives and method
JP2000502656A (en) Gas generating composition and gasification method
US4456492A (en) Melt explosive composition
US3496040A (en) Aqueous ammonium nitrate slurry explosive compositions containing hexamethylenetetramine
AU2607688A (en) Methods and compositions related to emulsified gassing agents for sensitizing explosive compositions
US6214140B1 (en) Development of new high energy blasting products using demilitarized ammonium picrate
CA2375223A1 (en) Emulsion explosive
US5431757A (en) Water in oil emulsion explosives containing a nitrate salt with an untamped density of 0.30-0.75 g/cm3
EP4086237B1 (en) Composition for forming a hydrogen peroxide based emulsion explosive
RU2138009C1 (en) Method for preparation of explosive compounds at charging of blast-holes and wells (modifications)
WO2022233952A1 (en) Composition for forming an explosive comprising an emulsion of hydrogen peroxide and an oil type fuel
KR20240082521A (en) Emulsion explosive composition for eco-friendly coal mining excavation
JPS6154757B2 (en)
HK1243398B (en) Explosive composition and method of delivery
JPS5864295A (en) Aqueous explosive composition

Legal Events

Date Code Title Description
A529 Written submission of copy of amendment under article 34 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A529

Effective date: 20220127

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240430

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20240731

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241031

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250305

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7646571

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150