(57)【要約】【課題】  ＰＢＸ等炸薬組成物に使用した場合に、流動性および填薬密度に悪影響を及ぼすことがなく、ＲＤＸの球状化処理時間が短くかつ従来より低廉な洗浄を可能とした。【解決手段】  ＲＤＸをＤＭＳＯまたはＤＭＦで溶解し再結晶化してなる多面体化したＲＤＸを、ＲＤＸをＤＭＳＯまたはＤＭＦに溶解させた飽和溶液中で、攪拌および加温処理して球状化してなる。多面体化したＲＤＸは、飽和溶液中で２０質量％以上が溶解され、飽和溶液中で角部および辺のみが溶解される。ＲＤＸをＤＭＳＯまたはＤＭＦで溶解し、再結晶化することにより多面体化したＲＤＸを生成する工程と、ＲＤＸをＤＭＳＯまたはＤＭＦに溶解させた飽和溶液中に前記多面体化したＲＤＸを投入し、除々に攪拌および加温処理させながら前記多面体化したＲＤＸを球状化する工程とを有する。【選択図】    図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シクロトリメチレントリニトラミン（以下、ＲＤＸと称する）をジメチルスルホキシド（以下、ＤＭＳＯと称する）またはジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦと称する）で溶解し再結晶化してなる多面体化したＲＤＸを、
ＲＤＸをＤＭＳＯまたはＤＭＦに溶解させた飽和溶液中で、攪拌および加温処理して球状化してなる
ことを特徴とする球状化したＲＤＸ。
【請求項２】
請求項１記載の球状化したＲＤＸにおいて、
前記多面体化したＲＤＸは、前記飽和溶液中で２０質量％以上が溶解される
ことを特徴とする球状化したＲＤＸ。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の球状化したＲＤＸにおいて、
前記多面体化したＲＤＸは、前記飽和溶液中で角部および辺のみが溶解される
ことを特徴とする球状化したＲＤＸ。
【請求項４】
シクロトリメチレントリニトラミン（以下、ＲＤＸと称する）をジメチルスルホキシド（以下、ＤＭＳＯと称する）またはジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦと称する）で溶解し、再結晶化することにより多面体化したＲＤＸを生成する工程と、
ＲＤＸをＤＭＳＯまたはＤＭＦに溶解させた飽和溶液中に前記多面体化したＲＤＸを投入し、除々に攪拌および加温処理させながら前記多面体化したＲＤＸを球状化する工程
とを有することを特徴とするＲＤＸの球状化方法。
【請求項５】
請求項４のＲＤＸの球状化方法において、
前記多面体化したＲＤＸを球状化する工程では、前記多面体化したＲＤＸの２０質量％以上を前記飽和溶液中に溶解させる
ことを特徴とするＲＤＸの球状化方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５記載のＲＤＸの球状化方法において、
前記多面体化したＲＤＸを球状化する工程では、前記多面体化したＲＤＸの角部および辺のみを溶解する
ことを特徴とするＲＤＸの球状化方法。
【請求項７】
請求項４ないし請求項６の何れか記載のＲＤＸの球状化方法において、
前記多面体化したＲＤＸを球状化する工程では、予めＲＤＸをＤＭＳＯまたはＤＭＦに過剰に溶解させた過飽和溶液よりＲＤＸ結晶を取り除いた飽和溶液中に前記多面体化したＲＤＸを投入する
ことを特徴とするＲＤＸの球状化方法。
【請求項８】
請求項４ないし請求項７の何れか記載のＲＤＸの球状化方法において、
前記多面体化したＲＤＸを球状化する工程では、前記ＲＤＸを再結晶化することにより多面体化したＲＤＸを生成する工程と、前記多面体化したＲＤＸを球状化する工程とを継続して行う
ことを特徴とするＲＤＸの球状化方法。
【請求項９】
請求項４ないし請求項８の何れか記載のＲＤＸの球状化方法において、
前記多面体化したＲＤＸを球状化する工程の後に、加温溶解後、溶解温度を下げないように直ちに、ろ過を行う工程を追加する
ことを特徴とするＲＤＸの球状化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用爆薬や軍用爆薬に使用される爆薬組成物に関し、詳しくは爆薬組成物の主成分である爆発性物質〔化合火薬類：シクロトリメチレントリニトラミン（以下、ＲＤＸと称する）〕の球状化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
爆薬組成物の主成分となる化合火薬類には、例えば、ＴＮＴ、ＲＤＸ、ＨＭＸ、ＣＬ−２０等がある（例えば、非特許文献１参照）。
２０世紀半ばまでは、ＴＮＴ系またはＴＮＴ／ＲＤＸ系の爆薬が弾薬類に装填されてきたが、品質的な問題が起こった。
近年は、石油化学の進歩により多種のプラスチックが出現し、プラスチックを爆薬組成物の添加剤として使用することにより、品質面および安全面を考慮した爆薬組成物の開発が行われている。
【０００３】
現在は、安全面を考慮しプラスチックを添加剤として添加し、爆薬組成物を鈍感化する手段としてPlastic Bonded Explosive（以下、ＰＢＸと称する）が開発されている。ＰＢＸに使用される爆薬はコスト、性能面からＨＭＸ、ＲＤＸが殆どである。理由としては、ＰＢＸ化〔化合火薬類とプラスチック（以後、バインダと称する）とを混ぜること〕する、すなわち、化合火薬類の結晶粒子間の隙間をバインダで埋めることにより爆薬を使用目的に合わせた形状に成形したときの爆薬組成物の密度を理論値に近くできることから、化合ＨＭＸ、ＲＤＸが持っている基本的な威力を最大限に引き出すことが可能となるとともに、爆薬組成物の感度に影響を及ぼす空隙（エアースポット）が少なくなり、安全性も確保できるからである。
【０００４】
ＰＢＸ等の爆薬組成物の填薬方法としては、爆薬組成物をプレスで圧填して成形する方法（圧填方法）と、爆薬組成物を使用する目的の容器（弾頭）に流し込んで填薬する方法（注型方法）とがある。
圧填方法は、主に化合火薬類成分９０質量％以上の場合に適用される方法であって、化合火薬類成分とバインダとで爆薬組成物を造粒し、プレス等で加圧して成形する。注型方法は、主に化合火薬類成分９０質量％以下の場合に適用される方法であって、化合火薬類成分とバインダと可塑剤とを混合し、容器へ流し込むか、若しくは低圧で圧入したのち、固めて成形する。
【０００５】
注型方法の場合、容器に流し込む際の流動性は、作業性および性能面に大きな影響を及ぼす。ＰＢＸ等の爆薬組成物の流動性が良いと、容器への流し込み作業が容易になり、作業時間の大幅な短縮にもなる。さらには、注型作業時に容器中に入り込む空隙（エアースポット）を減圧処理等により効率よく除去することができる。
空隙が存在する場合、断熱的に又は衝撃的に圧縮を受けたときに生ずる発熱が起爆点になると考えられ、空隙の存在数の大小は衝撃感度に及ぼす影響が大きいと考えられている。
流動性を向上させるためには、ＰＢＸ等の爆薬組成物の主成分である化合火薬類の形状を球状化させることが効果的であり、さらに、球状化はＰＢＸ充填率の向上にも効果がある。充填率の向上はＰＢＸのような炸薬とした場合の炸薬密度を向上させ、填薬密度が理論密度に近いほど衝撃に対して鈍感化し、爆轟性能が増大するといわれている。
爆薬組成物を球状化する技術は、知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、飽和しているＲＤＸシンクロヘキサノン溶液においてＲＤＸ結晶を攪拌および加温しエタノールで洗浄して得られるＲＤＸの球状化が開示されている。
【特許文献１】米国特許第４０６５５２９号明細書
【非特許文献１】「火器弾薬技術ハンドブック」改訂版、財団法人防衛技術協会、2003年5月、P374、P375、P376、P383、P387、P395
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＲＤＸの製造方法は、硝酸法と酢酸法に大別できるが、通常、ＲＤＸは不定形の形状を有している特徴が挙げられる。不定形を解消する方法としては、ＲＤＸを有機溶剤に加熱・溶解させ、さらに加熱した溶解液を冷却して再結晶化することが知られている。
しかしながら、再結晶化処理したＲＤＸは、不定形形状は解消されるが、多面体形状を有することが問題であり、多面体結晶のままＰＢＸ等炸薬組成物に使用した場合、流動性および填薬密度に悪影響を及ぼすおそれがあった。
【０００７】
また、特許文献１では、飽和しているＲＤＸシンクロヘキサノン溶液においてＲＤＸ結晶を攪拌および加温しアルコールで洗浄して得られるＲＤＸの球状化の方法が開示されているが、処理量（バッチ処理量）が小さい、球状化処理に時間がかかる、使用する有機溶剤の量が多いためプラントの設計が大規模になる、球状化処理で溶解したＲＤＸのロスが大きい、エタノールで洗浄するため溶剤費用が発生しコスト高になる等の課題があった。
【０００８】
本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、ＰＢＸ等炸薬組成物に使用した場合に、流動性および填薬密度に悪影響を及ぼすことがなく、ＲＤＸの球状化処理時間が短くかつ従来より低廉な洗浄を可能としたＲＤＸの球状化およびその方法を適用することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、ＲＤＸの球状化の手法について探索すると共に、その効果について鋭意研究を行ってきた。その結果、ＲＤＸを再結晶化することにより、結晶形状を多面体化し、さらにＲＤＸ飽和溶液中にて攪拌・温度処理することにより多面体ＲＤＸの角部および辺のみを溶解させ、球状化したＲＤＸとなることを見出し、本発明を完成させた。
ＲＤＸを多面体化する方法としては、ＲＤＸをジメチルスルホキシド（以下、ＤＭＳＯと称す）またはジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦと称す）に投入し、徐々に加温しながら完全溶解させ、溶解液を冷却し、ＲＤＸを再析出（再結晶）させることにより、多面体化したＲＤＸを得ることが可能となる。
ＤＭＳＯまたはＤＭＦは、ＲＤＸに対する溶解度が高いため、一度に処理する能力が高いことが特徴として挙げられる。
さらに、再結晶化し結晶形状を多面体化した多面体ＲＤＸを、球状化する方法としては、多面体ＲＤＸを予めＲＤＸを有機溶剤に溶解させた飽和溶液に投入し、徐々に攪拌および加温しながら多面体形状の角部および辺を溶解させることにより、球状化したＲＤＸを得ることが可能となる。
また、球状化処理の際にも、ＤＭＳＯまたはＤＭＦを使用すると再結晶処理工程と球状化処理工程を継続して行える利点もある。
【００１０】
そこで、請求項１に係る発明は、ＲＤＸをＤＭＳＯまたはＤＭＦで溶解し再結晶化してなる多面体化したＲＤＸを、ＲＤＸをＤＭＳＯまたはＤＭＦに溶解させた飽和溶液中で、攪拌および加温処理して球状化してなることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の球状化したＲＤＸにおいて、前記多面体化したＲＤＸは、前記飽和溶液中で２０質量％以上が溶解されることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２記載の球状化したＲＤＸにおいて、前記多面体化したＲＤＸは、前記飽和溶液中で角部および辺のみが溶解されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、ＲＤＸをＤＭＳＯまたはＤＭＦで溶解し、再結晶化することにより多面体化したＲＤＸを生成する工程と、ＲＤＸをＤＭＳＯまたはＤＭＦに溶解させた飽和溶液中に前記多面体化したＲＤＸを投入し、除々に攪拌および加温処理させながら前記多面体化したＲＤＸを球状化する工程とを有することを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項４のＲＤＸの球状化方法において、前記多面体化したＲＤＸを球状化する工程では、前記多面体化したＲＤＸの２０質量％以上を前記飽和溶液中に溶解させることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項４または請求項５記載のＲＤＸの球状化方法において、前記多面体化したＲＤＸを球状化する工程では、前記多面体化したＲＤＸの角部および辺のみを溶解することを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項４ないし請求項６の何れか記載のＲＤＸの球状化方法において、前記多面体化したＲＤＸを球状化する工程では、予めＲＤＸをＤＭＳＯまたはＤＭＦに過剰に溶解させた過飽和溶液よりＲＤＸ結晶を取り除いた飽和溶液中に前記多面体化したＲＤＸを投入することを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項４ないし請求項７の何れか記載のＲＤＸの球状化方法において、前記多面体化したＲＤＸを球状化する工程では、前記ＲＤＸを再結晶化することにより多面体化したＲＤＸを生成する工程と、前記多面体化したＲＤＸを球状化する工程とを継続して行うことを特徴とする。
請求項９に係る発明は、請求項４ないし請求項８の何れか記載のＲＤＸの球状化方法において、前記多面体化したＲＤＸを球状化する工程の後に、加温溶解後、溶解温度を下げないように直ちに、ろ過を行う工程を追加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、再結晶化処理した多面体形状のＲＤＸを、ＲＤＸが飽和したＤＭＳＯまたはＤＭＦの飽和溶液中に投入し、多面体ＲＤＸの角部および辺のみを攪拌・加温処理にて溶解させることにより、従来のＲＤＸでは達成することが難しかった生産性を向上させた低コストの球状化したＲＤＸを製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。
本実施形態に係わる化合火薬類は、例えば、ＰＢＸ等の爆薬組成物の主成分として用いられるＲＤＸとする。
次に、使用する有機溶剤の選定について述べる。
有機溶剤として、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、ＤＭＳＯ、ＤＭＦ、アセトン、アセトニトリル等の温度に対するＲＤＸの溶解度を調査した結果を図１、表１に示す。
図１、表１より、ＤＭＳＯ、ＤＭＦの溶解度曲線の傾きが大きい結果となった。これは、わずかな温度上昇で溶解度が高いことを示しており、一度に処理する能力が高いことがわかった。特に、ＤＭＳＯを５０℃で６０質量％以上溶解させることができ、処理量を大きくすることが可能となる。また、図１、表１よりＲＤＸ投入量、飽和溶液量、溶解度を把握することで、狙い値まで温度を上昇させれば球状化処理が可能となり、短時間での球状化処理が可能となる。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
本発明の特徴の一つは、有機溶剤へのＲＤＸの溶解度が温度に依存し、且つ有機溶剤の種類によって温度依存性（温度変化による有機溶剤へのＲＤＸの溶解量＝溶解度差）が異なることに着目していることにある。
代表的な有機溶剤へのＲＤＸの溶解度と温度との関係は、図１、表１に示す通りである。
特許文献１では、ＲＤＸの球状化処理のための有機溶剤（ＲＤＸが溶解し、飽和している）としてシクロヘキサノンを用いている。本発明と同様に特許文献１でも球状化処理する原料ＲＤＸをＲＤＸが飽和した有機溶剤に投入し、加温して原料ＲＤＸの一部を溶解するとともに、撹拌することにより原料ＲＤＸの球状化が達成される。
しかし、特許文献１で使用しているシクロヘキサノンへのＲＤＸ溶解度の温度依存性が小さいため、球状化処理量を増やすためには、有機溶剤の使用量を増大させるか、加温時の温度を高温にしなければならない。有機溶剤の使用量の増大は、球状化処理設備の大型化につながり、処理温度を高温にすることは、熱エネルギー供給設備の能力増大や熱エネルギー消費量の増大につながる課題があった。
例えば、２０℃のＲＤＸが飽和溶解したシクロヘキサノンを１００℃まで加温することで、ＲＤＸ１３ｇ／シクロヘキサノン１００ｍｌの溶解度差が生じるのに対して、本発明で用いるＤＭＦ，ＤＭＳＯでは２０℃のＲＤＸが飽和した溶解液を４０℃に加温することにより、同じ溶解度差を作り出せる。すなわち、本発明は、特許文献１よりも有機溶剤使用量の低減、加温するための熱エネルギーの削減が可能となる。
有機溶剤の使用量は、製造設備投資にも影響し、有機溶剤使用量が少ないほど処理設備をコンパクトにすることができる。熱エネルギーを負荷するための設備能力も、特許文献１より簡素化できる。球状化を達成するための加温時の温度変化が小さければ、球状化処理に要する時間も短縮される。
【００１７】
また、特許文献１にはない本発明の特徴の一つとして、球状化処理するのに最適な形状に原料ＲＤＸを再結晶化させることがある。特許文献１では、不定形形状のＲＤＸを攪拌および加温し、アルコールで洗浄して得られるＲＤＸの球状化の方法が開示されている。しかし、不定形状のＲＤＸは、結晶表面に孔やクラックなどの外部欠陥が多数存在し、結晶角部や辺部に加えてこれらの外部欠陥を溶解（排除）して球状化を達成するためには、有機溶剤（飽和液）への原料ＲＤＸの溶解量を多くする必要がある。これには前述した有機溶剤の使用量や温度条件管理、さらに処理効率の低下につながる課題があった。
本発明では、結晶表面に孔やクラックがなく、角部および辺部を溶かした場合に球状状態になりやすい形状、すなわち八面体や十面体のような多面体で析出された再結晶ＲＤＸを球状化処理する材料（ＲＤＸ）とすることにより、球状化の処理時間を短縮することが可能になる。
さらに、特許文献１では、球状化処理後に処理したＲＤＸをアルコールで洗浄していたが、洗浄工程のための有機溶剤が必要となり、コスト高になる課題があった。水を用いて洗浄できればコスト低減ができるが、特許文献１で用いられたシクロヘキサノンは水との相溶性がないため、洗浄溶剤として水を使用することができない。
本発明で用いるＤＭＦ，ＤＭＳＯは、水と相溶性のある有機溶剤であるため、洗浄溶剤として水を用いることができ、洗浄工程のコスト低減ができる。
【００１８】
（第１実施形態）
球状化に使用する多面体ＲＤＸの製造方法について述べる。
図２は、多面体ＲＤＸ製造装置の概要図を示す。
セパラブルフラスコ（下）４に不定形形状のＲＤＸ２００ｇ（乾燥品：クラスＡ）と、予めＲＤＸを過剰に溶解させた過飽和溶液よりＲＤＸ結晶を取り除いた飽和溶液４００ｍｌ（ＤＭＳＯ）とを投入後、セパラブルフラスコ（上）（下）３，４をクランプ等で密閉し、良溶媒中に熱電対２が浸るようにセパラブルフラスコ（上）３に固定させ、攪拌機１を稼動することにより、フラスコ内の攪拌翼６を攪拌させ、溶液中のＲＤＸを流動状態とし、ＲＤＸ結晶同士が常に溶液中で接触する状態にさせる。
その後、ジャッキ８を上昇させ、セパラブルフラスコ（下）４をオイルバス７に浸してセパラブルフラスコ（下）４内のＲＤＸ／ＤＭＳＯ混合液を１００℃まで上昇させ、ＲＤＸ溶解液５とする。
１００℃を数分維持後、セパラブルフラスコ（下）４内のＲＤＸが完全に溶解したことを確認後、ジャッキ８を下降させ、セパラブルフラスコ（下）４内のＲＤＸ溶解液を常温まで冷却させることにより、ＲＤＸを再結晶化させ、多面体形状のＲＤＸを得る。
なお、得られるＲＤＸの粒子径は、冷却速度（１〜２０℃／ｍｉｎ）および攪拌翼６の回転速度（５０〜２０００ｒｐｍ）により平均粒子径として１００〜１０００μｍの範囲で調整が可能である。
図７は、ＲＤＸ粒子（ＲＤＸクラスＡ）を撮影した電子顕微鏡写真である。結晶が不定形の形状であることがわかる。
図８は、正多面体処理したＲＤＸ粒子を撮影した電子顕微鏡写真である。結晶の不定形な形状が解消され正八面体や正十面体の形状を有することがわかる。
【００１９】
（球状化加温時間確認試験）
セパラブルフラスコ（下）４に多面体処理したＲＤＸ２００ｇ（平均粒子径：２００μｍ）と、予めＲＤＸを過剰に溶解させた過飽和溶液よりＲＤＸ結晶を取り除いた飽和溶液４００ｍｌ（ＤＭＳＯ）とを投入後、セパラブルフラスコ（上）（下）３，４をクランプ等で密閉し、良溶媒中に熱電対２が浸るようにセパラブルフラスコ（上）３に固定させ、攪拌機１を稼動することにより、フラスコ内の攪拌翼６を攪拌させ、溶液中のＲＤＸを流動状態とし、ＲＤＸ結晶同士が常に溶液中で接触する状態にさせる。
その後、ジャッキ８を上昇させ、セパラブルフラスコ（下）４をオイルバス７に浸して除々にオイルバスの設定温度を上げ、セパラブルフラスコ（下）４内のＲＤＸ／ＤＭＳＯ混合液を加温し、常温から５℃上昇毎にサンプリングし結晶形状を観察した。
図９は、常温（２０℃）から加温し、ＲＤＸ／ＤＭＳＯ混合液温度が２５℃時にサンプリングしたＲＤＸ粒子を撮影した電子顕微鏡写真である。ＲＤＸ粒子の辺部が徐々に消滅し結晶角部に丸みを帯びてきたことが観察された。
なお、この時点（２５℃）で飽和液中に溶解した多面体ＲＤＸの質量％は溶解度データ（図１、表１）より６質量％溶解していた。（３ｇ×４（１００ｍｌ）＝１２ｇ溶解したものと判断→１２ｇ／２００ｇ＝６質量％）
図１０は、その後、ＲＤＸ／ＤＭＳＯ混合液温度が３０℃時にサンプリングしたＲＤＸ粒子を撮影した電子顕微鏡写真である。ＲＤＸ粒子の辺部が丸みを帯び且つ角部にも丸みを帯びてきたことが観察された。結晶辺部がなくなり、粒子全体が丸みを帯びてきたことがわかる。
なお、この時点（３０℃）で飽和液中に溶解した多面体ＲＤＸの質量％は溶解度データ（図１、表１）より１２質量％溶解していた。（６ｇ×４（１００ｍｌ）＝２４ｇ溶解したものと判断→２４ｇ／２００ｇ＝１２質量％）
図１１は、その後、ＲＤＸ／ＤＭＳＯ混合液温度が３５℃時にサンプリングしたＲＤＸ粒子を撮影した電子顕微鏡写真である。粒子形状に角部、辺部が存在した痕跡は見受けられず、ほぼ真球形状に近い形状であることが確認でき、この状態のＲＤＸを球状化ＲＤＸとすることにした。
なお、この時点（３５℃）で飽和液中に溶解した多面体ＲＤＸの質量％は溶解度データ（図１、表１）より２０質量％溶解していた。（１０ｇ×４（１００ｍｌ）＝４０ｇ溶解したものと判断→４０ｇ／２００ｇ＝２０質量％）
その後、ＲＤＸ／ＤＭＳＯ混合液温度を上げていき、サンプリングを行った結果、真球形状を維持した形状のままであることを確認した。
上記の通り、２０質量％以上の時、真球形状に近い形状の球状化ＲＤＸが得られる。
また、不足した場合は、球状化ＲＤＸを得ることができない。
ここで、上限値について説明する。
溶剤は、多面体ＲＤＸに対して１．４倍の溶解能力を有している。（ＭＡＸ溶解度：ＲＤＸ１４０ｇ／ＤＭＳＯ１００ｇ  液温  １５０℃）
従って、球状化ＲＤＸを得るためには、２０質量％〜１４０質量％となるが、２０質量％以上で増えていくと、溶解量が増えるため、粒度が細かくなる傾向にあり、１４０質量％ではなくなってしまう。
収率及びコスト等を考慮すれば、２０質量％の飽和液が好ましい。
但し、粒度等の指定がある場合には、２０質量％〜１４０質量％の範囲を使って、球状化ＲＤＸの粒度（例えば、平均粒子径で１００μｍや５０μｍ）の調整・コントロールが可能となる（必然的に収率は悪くなる）。
【００２０】
（球状化加温時間確認試験）
セパラブルフラスコ（下）４に多面体形状ＲＤＸ２００ｇと、予めＲＤＸを過剰に溶解させた過飽和溶液よりＲＤＸ結晶を取り除いた飽和溶液４００ｍｌ（ＤＭＳＯ）とを投入後、セパラブルフラスコ（上）（下）３，４をクランプ等で密閉し、良溶媒中に熱電対２が浸るようにセパラブルフラスコ（上）３に固定させ、攪拌機１を稼動することにより、フラスコ内の攪拌翼６を攪拌させ、溶液中のＲＤＸを流動状態とし、ＲＤＸ結晶同士が常に溶液中で接触する状態にさせる。
オイルバス７は、段落『００１９』で行った試験で粒子形状に角部、辺部が存在した痕跡は見受けられない形状、すなわち球状化が完了したと判断した温度３５℃に設定し、オイルが３５℃まで温度上昇するまで待つ。
その後、ジャッキ８を上昇させ、セパラブルフラスコ（下）４をオイルバス７に浸してセパラブルフラスコ（下）４内のＲＤＸ／ＤＭＳＯ混合液を加温した。この際の加温時間、すなわち３５℃までの到達時間（球状化処理時間）は１０分程度で完了する。
その後、溶解液温度を下げないように直ちにろ過を行った。これは、溶解液が冷却されることにより過飽和状態となり、再結晶化（多面体結晶の析出）を防止することを目的している。
得られたＲＤＸを水にて洗浄し、再びろ過を行う。
ろ過後に得られたＲＤＸの形状を観察すると、段落『００１９』で行った試験と同等の状態であることが確認できた。
洗浄工程では、ＤＭＳＯ、ＤＭＦは水と相溶する溶剤であるため、従来のエタノール等の溶剤を使用せずに貧溶媒である水での洗浄が可能となり、低コストでの生産が可能であり、エタノール中にＲＤＸは若干溶解する為、洗浄に使用した場合のＲＤＸ損失も防止できる。
また、乾燥後に得られた球状化ＲＤＸの質量を測定した結果、投入量に対して８０質量％すなわち１６０ｇの球状化ＲＤＸが得られた結果となり、平均粒子径は１５０μｍであった。
また、段落『００１９』で行った試験のように、さらに温度を上げていくと、球状化状態を維持し、且つ粒子径はさらに小さくなっていく。よって、１５０μｍより小さい球状化ＲＤＸを得ようとした場合、加温温度を上昇（ここでは３５℃以上に加温）させることにより粒子径のコントロールが可能になる。
図１１は、球状化加温時間確認試験で得られたＲＤＸ粒子を撮影した電子顕微鏡写真である。結晶が球状化されていることがわかる。
【００２１】
次に、ＲＤＸの球状化状態を評価する為の流動性評価試験について説明する。
ＲＤＸおよび球状化ＲＤＸの流動性を比較・評価するために硬化前のＰＢＸ（爆薬組成物）に粘度計を挿入し試験を行った。
ＰＢＸの製造は、バインダー（ＨＴＰＢ：末端水酸基ポロブタジエン）１５．３６質量％にアルミニウム（平均粒子径：３０μｍ）を加え、圧力５０Ｐａ、温度６０℃で２０分混和し、次に、各配合率のシクロトリメチレントリニトラミン（ＲＤＸ）を６４質量％（２００μｍ）を加え、圧力５０Ｐａ、温度６０℃で４０分混和し、次に、硬化剤を０．６４質量％加え、圧力５０Ｐａ、温度６０℃で２０分混和し、混合物（硬化前ＰＢＸ）とした。
次に、図３〜図５に示すように、混合物（硬化前ＰＢＸ）１１を５８℃に暖められた注型用ホッパーに移し、注型槽を圧力５０Ｐａ、温度６０℃にして鋼管１２内に注型を行った後、鋼管１２上側から混合物（硬化前ＰＢＸ）１１の温度を一定温度にするため、加温装置１４を取り付ける。
次に、図６に示すように、ホース１５より温水６０℃を加温装置に流し込み、鋼管１２内の混合物（硬化前ＰＢＸ）１１を加温後、鋼管１２内混合物（硬化前ＰＢＸ）１１の中央部付近に粘度計ローター１０を設置し、３０分毎に、３０分経過時、６０分経過時、９０分経過時の計３回、粘度計９により粘度測定を行った。その結果を図１２および表２に示す。
表２より、ＲＤＸの粘度は、８５Ｐａ・ｓ近辺の値を示し、球状化ＲＤＸは５３Ｐａ・ｓ近辺の値となり、球状化処理すると４０％程度粘度が低下する結果となった。
以上の結果から、球状化ＲＤＸをＰＢＸ等の炸薬組成物に用いた場合、粘度を低下することにより、流動性が向上することが確認できた。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
（比較例１）
（不定形形状のＲＤＸを球状化処理材料に用いた試験）
セパラブルフラスコ（下）４に不定形形状のＲＤＸ２００ｇ（クラスＡ：平均粒子径２００μｍ）と、予めＲＤＸを過剰に溶解させた過飽和溶液よりＲＤＸ結晶を取り除いた飽和溶液４００ｍｌ（ＤＭＳＯ）とを投入後、セパラブルフラスコ（上）（下）３，４をクランプ等で密閉し、良溶媒中に熱電対２が浸るようにセパラブルフラスコ（上）３に固定させ、攪拌機１を稼動することにより、フラスコ内の攪拌翼６を攪拌させ、溶液中のＲＤＸを流動状態とし、ＲＤＸ結晶同士が常に溶液中で接触する状態にさせる。
その後、ジャッキ８を上昇させ、セパラブルフラスコ（下）４をオイルバス７に浸して除々にオイルバスの設定温度を上げ、セパラブルフラスコ（下）４内のＲＤＸ／ＤＭＳＯ混合液を加温し、常温から１０℃上昇毎にサンプリングし結晶形状を観察した。
常温（２０℃）から加温し、ＲＤＸ／ＤＭＳＯ混合液温度が３０℃時にサンプリングしたＲＤＸ粒子は不定形の状態であった。
ＲＤＸ／ＤＭＳＯ混合液温度が４０℃時にサンプリングしたＲＤＸ粒は不定形のままであった。
ＲＤＸ／ＤＭＳＯ混合液温度が５０℃時にサンプリングしたＲＤＸ粒子は球状化の傾向が若干見受けられた。
図１３は、ＲＤＸ／ＤＭＳＯ混合液温度が６０℃時にサンプリングしたＲＤＸ粒子を撮影した電子顕微鏡写真である。球状化の傾向が見受けられたが、粒子表面にＲＤＸの痕跡が残っていた。
また、粒度を測定した結果、８０μｍとなり、大幅に粒子径が小さくなる結果となった。
６０℃まで溶液を上昇させた場合、溶解度データから投入量に対してＲＤＸを６０質量％ＤＭＳＯ中に溶解させないと球状化が不可能である結果となった。
多面体ＲＤＸを球状化処理した場合と比較すると、球状化処理時間の延長、粒子径の大幅な減少、エネルギーの増大、また球状化処理後に結晶表面の問題、収率の低下の問題が発生し、球状化処理の材料にはＲＤＸは不適格であることを確認した。
図１３から明らかなように、波線丸部で囲ったように粒子表面にＲＤＸに存在した凹凸の痕跡が見受けられた。
【００２４】
（比較例２）
（シクロヘキサノンを用いた試験）
セパラブルフラスコ（下）４に多面体形状ＲＤＸ２００ｇと、予めＲＤＸを過剰に溶解させた過飽和溶液よりＲＤＸ結晶を取り除いた飽和溶液４００ｍｌ（シクロヘキサノン）とを投入後、セパラブルフラスコ（上）（下）３，４をクランプ等で密閉し、良溶媒中に熱電対２が浸るようにセパラブルフラスコ（上）３に固定させ、攪拌機１を稼動することにより、フラスコ内の攪拌翼６を攪拌させ、溶液中のＲＤＸを流動状態とし、ＲＤＸ結晶同士が常に溶液中で接触する状態にさせる。
オイルバス７は、段落『００２２』で行った試験（ＤＭＳＯ使用）で粒子形状に角部、辺部が存在した痕跡は見受けられない形状、すなわち球状化が完了したと判断した温度３５℃に設定し、オイルが３５℃まで温度上昇するまで待つ。
その後、ジャッキ８を上昇させ、セパラブルフラスコ（下）４をオイルバス７に浸してセパラブルフラスコ（下）４内のＲＤＸ／シクロヘキサノン混合液を加温した。この際の加温時間は、段落『００１９』と同様に１０分程度で完了する。
その後、溶解液温度を下げないように直ちにろ過を行った。
得られたＲＤＸをエタノールにて洗浄し、再びろ過を行う。
図１４は、ろ過後に得られたＲＤＸ粒子を撮影した電子顕微鏡写真である。ＲＤＸの形状を観察すると多面体結晶のままであることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】有機溶剤として、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、ＤＭＳＯ、ＤＭＦ、アセトン、アセトニトリル等の温度に対するＲＤＸの溶解度を調査した結果を図である。
【図２】第１実施形態および比較例におけるＲＤＸ再結晶化装置および球状化装置の概略図である。
【図３】硬化前のＰＢＸの概略を示す断面図である。
【図４】硬化前のＰＢＸの概略を示す平面図である。
【図５】流動性評価試験の概略図である。
【図６】ＰＢＸおよび加温装置取付時の概略図（上面）である。
【図７】ＲＤＸ粒子を撮影した電子顕微鏡写真である。
【図８】多面体処理したＲＤＸ粒子を撮影した電子顕微鏡写真である。
【図９】ＲＤＸ／ＤＭＳＯ混合液温度３０℃時にサンプリングしたＲＤＸ粒子を撮影した電子顕微鏡写真である。
【図１０】ＲＤＸ／ＤＭＳＯ混合液温度４０℃時にサンプリングしたＲＤＸ粒子を撮影した電子顕微鏡写真である。
【図１１】球状化処理したＲＤＸ粒子を撮影した電子顕微鏡写真である。
【図１２】ＲＤＸと球状化処理したＲＤＸの流動性を比較・評価するために硬化前のＰＢＸに粘度計を挿入し試験した結果を示す図である。
【図１３】比較例１における、ＲＤＸ／ＤＭＳＯ混合液温度が６０℃時にサンプリングしたＲＤＸ粒子を撮影した電子顕微鏡写真である。
【図１４】比較例２における、ろ過後に得られたＲＤＸ粒子を撮影した電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００２６】
１  攪拌機
２  熱電対
３  セパラブルフラスコ（上）
４  セパラブルフラスコ（下）
５  ＲＤＸおよび飽和溶液
６  攪拌翼
７  オイルバス
８  ジャッキ
９  粘度計
１０  ローター
１１  混合物（硬化前ＰＢＸ）
１２  鋼管
１３  板
１４  加温装置
１５  温水ホース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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