特許 6893722 非火薬破砕組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6893722

(24)【登録日】2021年6月4日

(45)【発行日】2021年6月23日

(54)【発明の名称】非火薬破砕組成物

(51)【国際特許分類】

   C06D 5/00 20060101AFI20210614BHJP

   C06B 33/00 20060101ALI20210614BHJP

   C06B 43/00 20060101ALI20210614BHJP

【ＦＩ】

   C06D5/00 Z

   C06B33/00

   C06B43/00

【請求項の数】9

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-241558(P2016-241558)

(22)【出願日】2016年12月13日

(65)【公開番号】特開2017-119618(P2017-119618A)

(43)【公開日】2017年7月6日

【審査請求日】2019年11月21日

(31)【優先権主張番号】特願2015-252283(P2015-252283)

(32)【優先日】2015年12月24日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390037224

【氏名又は名称】日本工機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100072718

【弁理士】

【氏名又は名称】古谷 史旺

(74)【代理人】

【識別番号】100151002

【弁理士】

【氏名又は名称】大橋 剛之

(74)【代理人】

【識別番号】100201673

【弁理士】

【氏名又は名称】河田 良夫

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 啓太

(72)【発明者】

【氏名】森下 丈弘

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 良博

【審査官】 齊藤 光子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２０２４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２９１８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４８−０６７４１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０６Ｄ５／００

Ｃ０６Ｂ ３３／００

Ｃ０６Ｂ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃焼時にテルミット反応を生じるテルミット剤と、
一種類の生分解性材料、二種類以上の生分解性材料又は二種類以上の生分解性材料からなるアロイのいずれかから構成され、燃焼時の前記テルミット剤のテルミット反応を受けて熱分解ガスを発生させる粒状のガス発生剤と、
を有する非火薬破砕組成物において、
前記生分解性材料は、生分解性樹脂であり、
前記生分解性樹脂は、全面的バイオマス原料プラスチック、部分的バイオマス原料プラスチック又は石油原料プラスチックのいずれかであり、
前記テルミット剤と前記ガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）は、前記テルミット剤：前記ガス発生剤＝４０：６０〜９０：１０の範囲である
ことを特徴とする非火薬破砕組成物。

【請求項2】

燃焼時にテルミット反応を生じるテルミット剤と、
燃焼時の前記テルミット剤のテルミット反応を受けて熱分解ガスを発生させる粒状のガス発生剤と、
前記テルミット剤と前記ガス発生剤とを結合させるバインダーと、
を有する非火薬破砕組成物において、
前記ガス発生剤及び前記バインダーは、一種類の生分解性材料、二種類以上の生分解性材料又は二種類以上の生分解性材料からなるアロイのいずれかから構成され、
前記生分解性材料は、生分解性樹脂であり、
前記生分解性樹脂は、全面的バイオマス原料プラスチック、部分的バイオマス原料プラスチック又は石油原料プラスチックのいずれかであり、
前記テルミット剤と前記ガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）は、前記テルミット剤：前記ガス発生剤＝４０：６０〜９０：１０の範囲である
ことを特徴とする非火薬破砕組成物。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の非火薬破砕組成物において、
前記生分解性材料は、硫黄元素及びハロゲン元素を含有しない、単独重合体又は共重合体であり、
前記単独重合体の繰返し単位又は前記共重合体の繰返し単位は、エステル、エーテル、ケトン及び水酸基の少なくとも一種類の構造を１つ又は複数有する
ことを特徴とする非火薬破砕組成物。

【請求項4】

請求項１又は請求項２に記載の非火薬破砕組成物において、
前記生分解性材料は、硫黄元素及びハロゲン元素を含有しない、脂肪族ポリエステル又は脂肪族ポリエーテルである
ことを特徴とする非火薬破砕組成物。

【請求項5】

請求項３に記載の非火薬破砕組成物において、
前記単独重合体又は前記共重合体が有する酸素原子数と炭素原子数との比率は、炭素原子数を基準としたときに、１／３以上であることを特徴とする非火薬破砕組成物。

【請求項6】

請求項４又は請求項５に記載の非火薬破砕組成物において、
前記生分解性材料は、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリビニルアルコール又はポリ［乳酸／グリコール酸］のいずれかである
ことを特徴とする非火薬破砕組成物。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の非火薬破砕組成物において、
前記生分解性材料は、４５μｍ以上５６００μｍ未満の粒子径範囲である
ことを特徴とする非火薬破砕組成物。

【請求項8】

請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の非火薬破砕組成物において、
前記生分解性材料は、４５μｍ以上２５０μｍ未満の粒子径範囲である
ことを特徴とする非火薬破砕組成物。

【請求項9】

請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の非火薬破砕組成物において、
前記生分解性材料は、２５０μｍ以上２０００μｍ未満の粒子径範囲である
ことを特徴とする非火薬破砕組成物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、岩石、岩盤、コンクリート等の脆性体を破砕する非火薬破砕組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

非火薬破砕組成物は、火薬類取締法で指定される火薬類以外の成分で構成された組成物である。この非火薬破砕組成物は、例えば岩石、岩盤、コンクリート等（以下、脆性体と呼ぶ）の穿孔、いわゆるボアホールに充填、閉塞され、閉塞後の着火燃焼に起因したテルミット反応により発生する熱分解ガス（水蒸気ガス、炭酸ガス等）のガス圧を利用して、脆性体を瞬時に引張破砕（破壊）するものである。

【0003】

上述した非火薬破砕組成物において、流動性が良好で、ガス発生量が多く、高温下においても製品安定性能を備えたものとして、例えば酸化第二銅及びアルミニウムからなるテルミット剤と、ポリカーボネート樹脂又はポリアセタール樹脂のプラスチック粉体（石油系合成樹脂）からなるガス発生剤とを混合し、さらに有機質バインダーを混入して造粒したものが考案されている（特許文献１参照）。また、テルミット剤、カリ明礬（カリウム明礬）又はアンモニウム明礬からなるガス発生剤及び有機質バインダーの他に、ステアリン酸カルシウムからなる鈍感化剤を混合することで裸火に対する安全性を向上させたものも考案されている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５８０５５６５号公報

【特許文献2】特許第３６８８８５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

周知のように、非火薬破砕組成物は、テルミット反応熱による、ガス発生剤の熱分解を利用するものであり、例えば特許文献１に開示される非火薬破砕組成物の場合、非火薬破砕組成物に含まれるプラスチック粉体の不完全分解や不完全燃焼を生じやすい。特にポリアセタール樹脂を用いた非火薬破砕組成物において、ガス発生剤の不完全分解や不完全燃焼が生じると、毒性及び可燃性を有するホルムアルデヒドが高濃度で発生しやすいため、ガスが滞留しやすい場所での非火薬破砕組成物の使用には細心の注意が必要である。また、ポリカーボネート樹脂又はポリアセタール樹脂は、石油由来の合成樹脂材料であり、例えば微生物等によって分解される物質（生分解性を有する物質）ではない。したがって、非火薬破砕組成物が不完全燃焼又は未燃焼の状態で土中に残留すると、非火薬破砕組成物に含まれるプラスチック粉体が土中に長期間残存し環境負荷に繋がる。

【0006】

また、特許文献２に開示される非火薬破砕組成物の場合、着火燃焼時に水蒸気の他、亜硫酸ガス等の硫黄酸化物が比較的高濃度で発生する。硫黄酸化物は毒性が高く動植物に対し危険を及ぼす可能性が高い。したがって、特許文献２に開示される非火薬破砕組成物の場合も、ガスが滞留しやすい場所での非火薬破砕組成物の使用には細心の注意が必要である。また、この他に、硫黄酸化物の発生に起因して、大気汚染や酸性雨などが発生する虞もあり、周囲環境に悪影響を与えてしまうという懸念がある。

【0007】

本発明は、斯かる要望に応えるために為されたもので、非火薬破砕組成物における破砕性能を維持しつつ、有毒ガスや引火性の高いガスの発生を低減し、さらには、非火薬破砕組成物が不完全燃焼又は未燃焼の状態で土中に残留させないようにすることで環境負荷を抑えることができる非火薬破砕組成物を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決するために、本発明の非火薬破砕組成物は、燃焼時にテルミット反応を生じるテルミット剤と、一種類の生分解性材料、二種類以上の生分解性材料又は二種類以上の生分解性材料からなるアロイのいずれかから構成され、燃焼時の前記テルミット剤のテルミット反応を受けて熱分解ガスを発生させる粒状のガス発生剤と、を有する非火薬破砕組成物において、前記生分解性材料は、生分解性樹脂であり、前記生分解性樹脂は、全面的バイオマス原料プラスチック、部分的バイオマス原料プラスチック又は石油原料プラスチックのいずれかであり、前記テルミット剤と前記ガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）は、前記テルミット剤：前記ガス発生剤＝４０：６０〜９０：１０の範囲であることを特徴とする。

【0009】

また、本発明の非火薬破砕組成物は、燃焼時にテルミット反応を生じるテルミット剤と、燃焼時の前記テルミット剤のテルミット反応を受けて熱分解ガスを発生させる粒状のガス発生剤と、前記テルミット剤と前記ガス発生剤とを結合させるバインダーと、を有する非火薬破砕組成物において、前記ガス発生剤及び前記バインダーは、一種類の生分解性材料、二種類以上の生分解性材料又は二種類以上の生分解性材料からなるアロイのいずれかから構成され、前記生分解性材料は、生分解性樹脂であり、前記生分解性樹脂は、全面的バイオマス原料プラスチック、部分的バイオマス原料プラスチック又は石油原料プラスチックのいずれかであり、前記テルミット剤と前記ガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）は、前記テルミット剤：前記ガス発生剤＝４０：６０〜９０：１０の範囲であることを特徴とする。

【0012】

また、前記生分解性材料は、硫黄元素及びハロゲン元素を含有しない、単量体、単独重合体又は共重合体であり、前記単量体、前記単独重合体の繰返し単位又は前記共重合体の繰返し単位は、エステル、エーテル、ケトン及び水酸基の少なくとも一種類の構造を１つ又は複数有することが好ましい。

【0013】

また、前記生分解性材料は、硫黄元素及びハロゲン元素を含有しない、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリエーテル、脂肪族多価アルコール又は糖質のいずれかであることが好ましい。

【0014】

また、前記単量体、前記単独重合体又は前記共重合体が有する酸素原子数と炭素原子数との比率は、炭素原子数を基準としたときに、１／３以上であることが好ましい。

【0015】

また、前記生分解性材料は、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリビニルアルコール、ポリ［乳酸／グリコール酸］、澱粉、酢酸澱粉、セルロース、トレハロース、マルトース、マルチトール、スクロース、グルコース、フルクトース又はソルビトールのいずれかであることが好ましい。

【0016】

また、前記生分解性材料は、４５μｍ以上５６００μｍ未満の粒子径範囲であることを特徴とする。

【0017】

なお、前記生分解性材料は、４５μｍ以上２５０μｍ未満の粒子径範囲であることが好ましい。また、前記生分解性材料は、２５０μｍ以上２０００μｍ未満の粒子径範囲であることが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、非火薬破砕組成物における破砕性能を維持しつつ、有毒ガスや引火性の高いガスの発生を低減し、さらには、非火薬破砕組成物が不完全燃焼又は未燃焼の状態で土中に残留させないようにすることで環境負荷を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】粒子径範囲が異なるポリ乳酸をガス発生剤として用いた非火薬破砕組成物の性能試験の結果を示す図である。

【図2】テルミット剤とガス発生剤との配合率を変化させて製造した非火薬破砕組成物の性能試験の結果を示す図である。

【図3】異なるガス発生剤を用いた非火薬破砕組成物の性能試験の結果を示す図である。

【図4】異なるガス発生剤を用いた非火薬破砕組成物を燃焼させたときに発生するガスの評価試験の結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の非火薬破砕組成物について詳細に説明する。

【0021】

本発明の非火薬破砕組成物は、テルミット剤とガス発生剤とを混合して造粒することにより得られる。以下、非火薬破砕組成物として、テルミット剤とガス発生剤とを混合し造粒したものを例に挙げて説明するが、造粒したガス発生剤の表面にテルミット剤をコーティングしたものであってもよい。

【0022】

テルミット剤は、酸化剤及び還元剤から構成され、燃焼させたときにテルミット反応を生じさせるものである。酸化剤としては、例えば酸化第二銅、酸化第二鉄、酸化第三鉄、酸化ニッケル（II）又は酸化モリブデン（VI）のいずれか一種類の金属酸化物、又は二種類以上の金属酸化物が用いられる。また、還元剤としては、例えばアルミニウム、マグネシウム、マンガン、チタン等が用いられる。なお、テルミット反応時の発生熱量やテルミット剤の製造コスト等を考慮した場合、テルミット剤として用いる酸化剤及び還元剤の組み合わせは、酸化第二銅及びアルミニウムの組み合わせが一般的に用いられる。

【0023】

ここで、テルミット剤における酸化剤及び還元剤の配合組成は、用いる金属酸化物や金属の種類によって異なる。例えば酸化第二銅及びアルミニウムを用いてテルミット剤を製造する際の配合組成（重量比：ｗｔ％）は、酸化第二銅：アルミニウム＝９０：１０〜６０：４０の範囲内である。酸化第二銅及びアルミニウムの重量比のより好ましい範囲は、酸化第二銅：アルミニウム＝８８：１２〜６４：３６の範囲であり、更に好ましい範囲は、酸化第二銅：アルミニウム＝８１．６：１８．４〜７７：２３の範囲である。なお、酸化第二銅は粒子径範囲０．５〜１０μｍの粒子を使用し、アルミニウムは粒子径範囲１０〜１００μｍの粒子を使用する。

【0024】

周知のように、テルミット剤とガス発生剤とからなる非火薬破砕組成物は、テルミット反応時の生成熱によるガス発生剤の熱分解反応を利用している。したがって、非火薬破砕組成物により発生するガスの組成を改善するためには、熱分解特性を考慮したガス発生剤の選択が重要である。

【0025】

そこで、本実施形態では、非火薬破砕組成物として、一種類の生分解性材料、二種類以上の生分解性材料又は二種類以上の生分解性材料からなるアロイのいずれかが用いられる。

【0026】

例えば生分解性材料は、生分解性樹脂、生分解オリゴマー又は生分解性を有する単量体のいずれかである。また、生分解性材料は、硫黄元素及びハロゲン元素を含有しない、単量体、単独重合体、又は共重合体であり、前記単量体、前記単独重合体の繰返し単位又は前記共重合体の繰返し単位は、エステル、エーテル、ケトン及び水酸基の少なくとも一種類の構造を１つ又は複数有している。

【0027】

また、この他に、生分解性材料は、硫黄元素及びハロゲン元素を含有しない、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリエーテル、脂肪族多価アルコール又は糖質のいずれかである。糖質は、単糖類、少糖類及び多糖類の他、誘導糖が挙げられる。

【0028】

上述した単量体、単独重合体、共重合体において、これらが含有する酸素原子数と炭素原子数との比率（酸素原子数／炭素原子数）は、１／３以上であることが好ましい。上記比率は１／２以上であってもよいし、２／３以上であってもよい。

【0029】

上述した生分解性樹脂は、全面的バイオマス原料プラスチック、部分的バイオマス原料プラスチック又は石油原料プラスチックのいずれかである。

【0030】

生分解性樹脂、生分解性オリゴマーの具体例としては、ポリアスパラギン酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリ［ヒドロキシブチレート／ヒドロキシヘキサノエート］、ポリ−Ｄ−乳酸、ポリ−Ｌ−乳酸、ポリ−ＤＬ−乳酸、ポリ［乳酸／ブチレンサクシネート］、［ポリ乳酸／ポリブチレンサクシネート系］ブロックポリマー、ポリ［乳酸／グリコール酸］、ポリジオキサノン、ポリカプロラクトン、ポリ［カプロラクトン／ブチレンサクシネート］、ポリブチレンサクシネート、ポリ［ブチレンサクシネート／アジペート］、ポリ［ブチレンサクシネート／カーボネート］、ポリ［エチレンテレフタレート／サクシネート］、ポリ［ブチレンアジペート／テレフタレート］、ポリ［テトラメチレンアジペート／テレフタレート］、ポリエチレンサクシネート、ポリビニルアルコール、ポリグリコール酸、ポリエチレンオキサイド（ポリエチレングリコール）、ポリプロピレンオキサイド（ポリプロピレングリコール）などの、ポリエステル、ポリエーテル及び多価アルコールや、澱粉、エステル化澱粉（酢酸澱粉、オクテニルコハク酸澱粉ナトリウム、リン酸化澱粉）、エーテル化澱粉（ビドロキシプロピル澱粉、カルボキシメチル澱粉、カルボキシプロピル澱粉）架橋澱粉（グリセロールジ澱粉、アセチル化アジピン酸架橋澱粉、アセチル化リン酸架橋澱粉、ヒドロキシプロピル化リン酸架橋澱粉、リン酸モノエステル化リン酸架橋澱粉、リン酸架橋澱粉）、グラフト化澱粉、α化澱粉、可溶化澱粉、酸化澱粉デキストリン、セルロース、酢酸セルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、キチン、キトサン、グリコーゲン、デキストリン、グルカン、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、マンナンオリゴ糖、アカルボース、スタキオース、メレジトース、ラフィノース、メレジトース、マルトトリオース、スクロース、ラクトース、マルトース、マルチトール、フルクタン、トレハロース、ツラノース、セロビオース等の多糖類、オリゴ糖、三糖類及び二糖類が挙げられる。

【0031】

また、生分解性を有する単量体の具体例としては、グルセルアルデヒド、エリトロース、トレオース、リボース、リキソース、キシロース、アラビノース、アロース、タロース、グルコース、アルトロース、マンノース、ガラクトース、イドース、ジヒドロキシアセトン、エリトルロース、キシルロース、リブロース、プシコース、フルクトース、ソルボース、タガトース、α−メチルグルキシド、Ｄソルビトール、グルコサミン、デオキシリボース、プシコース、グロース、フコース、フクロース、ラムノース、セドヘプツロースなどの単糖類が挙げられる。

【0032】

これら生分解性材料は、無水物又は水和物を用いることができる。なお、水和物の場合には、結晶水量が増加することに伴って、引火性ガス濃度が増加する傾向があるので、ガス組成を考慮した上で、水和量を選択する必要がある。

【0033】

上述した生分解性材料は、地中に残留した場合、微生物によって完全に消費され、炭酸ガス、メタン、水、バイオマスなどの自然的副産物を生じる。したがって、テルミット剤による燃焼時にガス発生剤が不完全分解や不完全燃焼となり、土中に残留した場合であっても、環境負荷を与えることがない。また、生分解性材料は、酸素含有率が高いことから、発生ガスの毒性及び引火性は低下する。

【0034】

生分解性材料をガス発生剤として用いる場合、生分解性材料の粒子径範囲は５６００μｍ以上、２０００μｍ以上５６００μｍ未満、２５０μｍ以上２０００μｍ未満、４５μｍ以上２５０μｍ未満、若しくは４５μｍ以上５６００μｍ未満のいずれか１つの粒子径範囲であることが好ましい。ここで、粒子径範囲が４５μｍ以上５６００μｍ未満の範囲を用いる場合には、上述した粒子径範囲の各範囲の生分解性材料を同一量混合したものであってもよいし、予め定めた割合で混合したものであってもよい。なお、生分解性材料の粒度調整方法については、特に限定しないが、通常、粉末及び顆粒を加圧成形し、常温粉砕機や、低温粉砕機を用いて粉砕した後、分級機などを用いて分級する。

【0035】

本発明の実施形態による性能試験法の場合、テルミット反応による燃焼時のガスの発生圧力が８ＭＰａ以上となることが好ましいので、上述した粒子径範囲のうち、粒子径範囲２５０μｍ以上２０００μｍ未満、粒子径範囲４５μｍ以上２５０μｍ未満のいずれかの生分解性材料を用いることが好ましい。

【0036】

なお、生分解性材料の粒子径範囲において、生分解性材料の粒子径が大きくなると、テルミット剤が燃焼したときに発生する熱が粒子の中心まで十分に伝達されず、生分解性材料が不完全分解及び不完全燃焼となりやすい。この場合、生分解性材料の熱分解及び燃焼により発生するガスの発生圧力は低く、また、ガスの発生量も低くなる。しかしながら、生分解性材料が不完全分解及び不完全燃焼となり土中に残留した場合、微生物によって消費されて自然的副産物を生じさせる。したがって、上述した生分解性材料の粒子径範囲は、上限の一例として５６００μｍとしている。

【0037】

上述したテルミット剤とガス発生剤との配合組成について説明する。非火薬破砕組成物におけるテルミット剤とガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）において、ガス発生剤の含有量が５ｗｔ％未満である場合、ガス発生剤は完全に分解燃焼するが、ガス発生剤の分解燃焼により発生するガスの発生圧力は低い。一方、ガス発生剤の含有量が６０ｗｔ％を超過する場合、ガス発生剤が不完全な分解燃焼となりやすく、ガス発生剤の分解燃焼により発生するガスの発生圧力が低下する。したがって、テルミット剤とガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）は、テルミット剤：ガス発生剤＝４０：６０〜９０：１０の範囲であることが好ましい。

【0038】

次に、非火薬破砕組成物の調合方法を説明する。生分解性材料の一例として、ポリ乳酸を用いた場合を説明する。ポリ乳酸の酸素原子数と炭素原子数との比率は、炭素原子数を基準とした場合、２／３である。なお、ガス発生剤として他の生分解性樹脂、生分解性オリゴマー及び単糖類を用いる場合も、以下の方法に準拠して調合される。
１）融点以上まで温度上昇しないように制御しながら、ポリ乳酸を粉砕機（ワーリング社製 ＭＸ１２００ＸＴＭ）にて粉砕する。なお、粉砕時のポリ乳酸の温度制御は、粉砕容器に取り付けた熱電対を用いて実施され、例えば表面温度が約４５℃まで上昇した場合、粉砕機を停止し放冷する。
２）ＪＩＳ Ｚ ８８０１−１（試験用ふるい−第１部：金属製網ふるい）に規定されるふるいを用いて、ＪＩＳ Ｋ ００６９（化学薬品のふるい分け試験法）に規定されたふるい分け方法により、粉砕機により粉砕されたポリ乳酸を分級する。
破砕されたポリ乳酸を分級する際に、３．５タイラーメッシュ止まりでふるい分けられた粉体を粒子径範囲５６００μｍ以上の粉体とする。３．５タイラーメッシュ通過、８．６タイラーメッシュ止まりでふるい分けされた粉体を、粒子径範囲２０００μｍ以上５６００μｍ未満の粉体とする。また、８．６タイラーメッシュ通過、６０タイラーメッシュ止まりでふるい分けされる粉体を、粒子径範囲２５０μｍ以上２０００μｍ未満の粉体とする。さらに、６０タイラーメッシュ通過、３３０タイラーメッシュ止まりでふるい分けされる粉体を、粒子径範囲４５μｍ以上２５０μｍ未満の粉体とする。
３）アルミニウム粉１１．５重量部に対し、鈍感化剤としてステアリン酸カルシウム２．５重量部を同一容器に入れ、粉体の偏りがないように混合した後、酸化第二銅３８．５重量部を加えて混合して、テルミット剤を生成する。
４）分級されたポリ乳酸をテルミット剤に予め設定された量加え、これらを混合する。このとき、最終的に得られる非火薬破砕剤組成物粉体の凝集性や仮比重等を調製したい場合には、生分解性樹脂（ポリ乳酸、ポリビニルアルコール等）をアセトン、エタノール等の溶媒に溶した生分解性樹脂バインダーを６重量部程度加え、混練、乾燥してもよい。

【0039】

以下、粒子径範囲が異なるポリ乳酸をガス発生剤として用いた非火薬破砕組成物の性能試験結果を図１に示す。図１に示すように、実施例１の非火薬破砕組成物は、粒子径範囲５６００μｍ以上のポリ乳酸を用い、実施例２の非火薬破砕組成物は、粒子径範囲２０００μｍ以上５６００μｍ未満のポリ乳酸を用いている。また、実施例３の非火薬破砕組成物は、粒子径範囲２５０μｍ以上２０００μｍ未満のポリ乳酸を用い、実施例４の非火薬破砕組成物は、粒子径範囲４５μｍ以上２５０μｍ未満のポリ乳酸を用いている。さらに、実施例５の非火薬破砕組成物は、粒子径範囲４５μｍ以上５６００μｍ未満のポリ乳酸を用いている。なお、実施例１から実施例５に示す非火薬破砕組成物のいずれもが、テルミット剤とポリ乳酸との配合組成（重量比：ｗｔ％）は、テルミット剤：ガス発生剤＝５０：５０である。

【0040】

性能試験は、非火薬破砕組成物の燃焼時のガス発生量の計測試験、非火薬破砕組成物の燃焼時のガス発生圧力の計測試験、ＪＩＳ落鎚感度試験、ＢＡＭ式摩擦感度試験及び小ガス炎着火試験としている。

【0041】

＜燃焼時のガス発生量の計測試験＞
燃焼時のガス発生量の計測試験は、以下の手順で実施された。
１）実施例１から実施例５の配合組成で配合した破砕薬剤０．８ｇを、直径約７ｍｍ、肉厚０．１ｍｍのアルミニウム製の管体に充填する。
２）０．２ｇのボロン−酸化銅着火薬カプセルを装着した白金線付き脚線を、管体に装着した後、かしめを行うことで供試体を生成する。
３）生成した供試体を治具に嵌め込んだ後、ガス漏れを防止する対策として、供試体と治具との隙間にエポキシ樹脂を充填する。
４）１．９３ｃｃ密閉タンクに供試体を螺着する。
５）脚線に通電を行い着火薬を点火させ、管体を破砕して１．９３ｃｃ密閉タンクに接続されたエアホースに流れ込んだガスを水上置換により捕集し、捕集された燃焼ガスの量を測定する。

【0042】

＜燃焼時のガス発生圧力の計測試験＞
燃焼時のガス発生圧力の計測試験は、以下の手順で実施された。
１）実施例１から実施例５の配合組成で配合した破砕薬剤０．８ｇを、直径約７ｍｍ、肉厚０．１ｍｍのアルミニウム製の管体に充填する。
２）０．２ｇのボロン−酸化銅着火薬カプセルを装着した白金線付き脚線を管体に装着した後、かしめることで、供試体を生成する。
３）生成した供試体を治具に嵌め込んだ後、ガス漏れを防止する対策として、供試体と治具との隙間にエポキシ樹脂を充填する。
４）ひずみゲージ（ＫＹＯＷＡ製 ＰＧＭ−２００ＫＥ）を取り付けた１０ｃｃ密閉タンクに供試体を螺着する。
５）脚線に通電を行い着火薬を点火させることで、管体を破砕して１０ｃｃ密閉タンクの内部に放出される燃焼ガスの圧力をひずみゲージにより測定する。

【0043】

＜ＪＩＳ落鎚感度試験＞
ＪＩＳ落鎚感度試験は、周知のように、試験器のかなしきの上に置いた２個の円筒ころの間に試料となる非火薬破砕組成物を挟みこんだ後、鉄鎚を落とし、落下させる鉄槌の高さと爆発の状態との関係から火薬類の感度を調べる試験である。このＪＩＳ落鎚感度試験は、ＪＩＳ Ｋ ４８１０ ２００３に従って実施される。なお、ＪＩＳ落鎚感度試験は、例えば試料約０．１ｍｌに重量５ｋｇの鉄槌を落下させる試験を同一高さで６回行い、１回だけ爆発する、または１回だけ爆発すると推定される高さ（１／６爆点）を求め、１／６爆点の高さに基づいた等級を決定する。

【0044】

＜ＢＡＭ式摩擦感度試験＞
ＢＡＭ式摩擦感度試験は、周知のように、ドイツ材料試験所（ＢＡＭ）で開発された摩擦感度試験機に取り付けた磁器製の摩擦棒と摩擦板との間に試料となる非火薬破砕組成物を挟み、荷重を掛けた状態で摩擦運動を行って、荷重と爆発の成否との関係から試料の感度を調べる試験である。なお、ＢＡＭ式摩擦感度試験は、同一荷重で試料に摩擦を加える試験を同一荷重で６回行い、１回だけ爆発する、または１回だけ爆発すると推定される荷重（１／６爆点）を求め、１／６爆点における荷重に基づいた等級を決定する。

【0045】

＜小ガス炎着火試験＞
小ガス炎着火試験は、消防法危険物評価試験に準じた試験である。この小ガス炎着火試験は、着火までの時間から危険物（可燃性固体）の消防法上の種別の判定、詳細には、着火までの時間から「燃えやすさ」を評価する試験である。試験の方法は以下の通りである。厚さが１０ｍｍ以上の無機質の断熱板上に３ｃｍ^３の試料を載置する。ここで、試料は乾燥用シリカゲルを入れたデシケータ中に温度２０℃で２４時間以上保存されているものを使用する。ここで、試料が粉状又は粒状の場合には、試料は無機質の断熱材上に半球状に載置される。液化石油ガスの火炎を試料に１０秒間接触させる。ここで、液化石油ガスの火炎は、先端が棒状の着火器具の拡散炎とし、火炎の長さが着火器具の口を上方に向けた状態で７０ｍｍとなるように調節される。また、上記火炎を試料に１０秒間接触させる条件として、例えば火炎と試料との接触面積を２ｃｍ^２とし、接触角度は３０°とする。火炎を試料に接触させてから試料が着火するまでの時間を測定し、試料が燃焼（炎を上げずに燃焼する状態を含む）を継続するか否かを観察する。火炎を試料に接触させている間に試料の全てが燃焼した場合、火炎を離した後１０秒経過するまでの間に試料の全てが燃焼した場合、或いは火炎を離した後１０秒以上継続して試料が燃焼した場合、燃焼を継続したものとする。

【0046】

図１に示すように、実施例１の非火薬破砕組成物は、燃焼時のガス発生量は９２．５ｃｃ／０．８ｇ、ガス発生圧力は６．８９ＭＰａであった。また、実施例２の非火薬破砕組成物は、燃焼時のガス発生量は８７．５ｃｃ／０．８ｇ、ガス発生圧力は７．０５ＭＰａであった。実施例３の非火薬破砕組成物は、燃焼時のガス発生量は１７５．５ｃｃ／０．８ｇ、ガス発生圧力は９．４９ＭＰａであった。また、実施例４の非火薬破砕組成物は、燃焼時のガス発生量は１５３．６ｃｃ／０．８ｇ、ガス発生圧力は９．８５ＭＰａであった。さらに、実施例５の非火薬破砕組成物は、燃焼時のガス発生量は１２１．５ｃｃ／０．８ｇ、ガス発生圧力は８．２６ＭＰａであった。

【0047】

上述した特許文献２に開示される非火薬破砕組成物、言い換えればカリウム明礬やアンモニウム明礬をガス発生剤として用いた非火薬破砕組成物では、燃焼時のガス発生量は１７０ｃｃ／０．８ｇ、ガス発生圧力は８．４５ＭＰａであった。

【0048】

図１中「破砕剤としての性能（発生圧力基準）」の項目において、特許文献２における非火薬破砕組成物を燃焼させたときのガス発生圧力８．４５ＭＰａ以上となる場合に「◎」、特許文献２における非火薬破砕組成物を燃焼させたときのガス発生圧力の８０％圧力である６．７６ＭＰａ以上、８．４５ＭＰａ未満となる場合に「○」、特許文献２における非火薬破砕組成物を燃焼させたときのガス発生圧力の８０％圧力である６．７６ＭＰａ未満となる場合に「△」としている。

【0049】

実施例１、実施例２及び実施例５の非火薬破砕組成物は、特許文献２に開示される非火薬破砕組成物の性能に劣っていることがわかった。一方、実施例３及び実施例４の非火薬破砕組成物は、特許文献２に開示される非火薬破砕組成物の性能に遜色ない性能を有することがわかった。上述したように、非火薬破砕組成物の燃焼時において発生するガスの発生圧力は、８ＭＰａが好ましいとされている。このことからも、実施例３及び実施例４の非火薬破砕組成物の性能は良好であることがわかった。

【0050】

なお、上述した実施例１から実施例５のいずれもが、ＪＩＳ落鎚感度試験の結果は８級、ＢＡＭ式摩擦感度試験の結果は７級、小ガス炎着火試験の結果は第２種可燃性固体となることがわかった。

【0051】

したがって、実施例３及び実施例４の非火薬破砕組成物は、特許文献２に開示される非火薬破砕組成物におけるガス発生圧力を超過している点で、優れた性能を有している。一方、実施例１、実施例２及び実施例５の非火薬破砕組成物は、特許文献２に開示される非火薬破砕組成物におけるガス発生圧力の８０％を満足する程度の性能であることがわかった。実施例１、実施例２及び実施例５の非火薬破砕組成物は、ガス発生圧力の点で特許文献２に開示される非火薬破砕組成物に劣っているが、ガス発生剤が不完全分解や不完全燃焼となった場合に、地中にて消費される、言い換えれば環境負荷が低いことを考慮すると、実施例１、実施例２及び実施例５の非火薬破砕組成物を非火薬破砕組成物として使用することは可能である。これら性能試験の結果を考慮すると、ガス発生剤の粒子径範囲としては、５６００μｍ以上、２０００μｍ以上５６００μｍ未満、２５０μｍ以上２０００μｍ未満、４５μｍ以上２５０μｍ未満、若しくは４５μｍ以上５６００μｍ未満のいずれか１つの粒子径範囲であることが好ましく、なかでも、２５０μｍ以上２０００μｍ未満、４５μｍ以上２５０μｍ未満のいずれかであることが特に好ましいことがわかった。

【0052】

次に、テルミット剤とガス発生剤との配合率を変化させた非火薬破砕組成物の性能試験結果を図２に示す。図２に示す各実施例にて使用したガス発生剤の粒子径範囲は、２５０μｍ以上２０００μｍである。ここで、図２に示す各実施例における非火薬破砕組成物におけるテルミット剤とガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）は、実施例６はテルミット剤：ガス発生剤＝９５：５、実施例７はテルミット剤：ガス発生剤＝９０：１０、実施例８はテルミット剤：ガス発生剤＝８０：２０、実施例９はテルミット剤：ガス発生剤＝７０：３０である。また、実施例１０はテルミット剤：ガス発生剤＝６０：４０、実施例１１はテルミット剤：ガス発生剤＝４０：６０である。さらに、実施例１２は、テルミット剤：ガス発生剤＝３０：７０である。ここで、比較例１として、テルミット剤：ガス発生剤＝２０：８０の場合についても性能試験を行った。

【0053】

実施例６の非火薬破砕組成物は、燃焼時のガス発生量は１５０．０ｃｃ／０．８ｇ、ガス発生圧力は６．５５ＭＰａであった。また、実施例７の非火薬破砕組成物は、燃焼時のガス発生量は１７６．７ｃｃ／０．８ｇ、ガス発生圧力は９．４５ＭＰａであった。実施例８の非火薬破砕組成物は、燃焼時のガス発生量は１７６．７ｃｃ／０．８ｇ、ガス発生圧力は９．３９ＭＰａであった。また、実施例９の非火薬破砕組成物は、燃焼時のガス発生量は１７８．０ｃｃ／０．８ｇ、ガス発生圧力は８．９６ＭＰａであった。さらに、実施例１０の非火薬破砕組成物は、燃焼時のガス発生量は１７０．０ｃｃ／０．８ｇ、ガス発生圧力は９．６３ＭＰａであった。また、実施例１１の非火薬破砕組成物は、燃焼時のガス発生量は１４５．０ｃｃ／０．８ｇ、ガス発生圧力は８．５０ＭＰａであった。実施例１２の非火薬破砕組成物は、燃焼時のガス発生量は１２０．０ｃｃ／０．８ｇ、ガス発生圧力は６．６９ＭＰａであった。一方、比較例１の非火薬破砕組成物は、燃焼しないという結果が得られた。

【0054】

図２においても、図１と同様に、「破砕剤としての性能（発生圧力基準）」の項目を設けている。この項目においては、特許文献２における非火薬破砕組成物を燃焼させたときのガス発生圧力８．４５ＭＰａ以上となる場合に「◎」、特許文献２における非火薬破砕組成物を燃焼させたときのガス発生圧力の８０％圧力である６．７６ＭＰａ以上、８．４５ＭＰａ未満となる場合に「○」、特許文献２における非火薬破砕組成物を燃焼させたときのガス発生圧力の８０％圧力である６．７６ＭＰａ未満となる場合に「△」としている。

【0055】

上述した実施例３、実施例６から実施例１２のいずれもが、ＪＩＳ落鎚感度試験の結果は８級、ＢＡＭ式摩擦感度試験の結果は７級となることがわかった。また、同時に、実施例６から実施例８における小ガス炎着火試験の結果は第１種可燃性固体、実施例９から実施例１２における小ガス炎着火試験の結果は第２種可燃性固体となることがわかった。

【0056】

したがって、実施例３、実施例７から実施例１１の非火薬破砕組成物は、ガス発生圧力が特許文献２に開示される非火薬破砕組成物のガス発生圧力を超過しており、特許文献２に開示される非火薬破砕組成物の性能に遜色ない性能を有することがわかった。一方、実施例６及び実施例１２の非火薬破砕組成物は、ガス発生圧力が特許文献２に開示される非火薬破砕組成物のガス発生圧力の８０％以下であり、また比較例１は着火燃焼しないことから、これら実施例６、実施例１２及び比較例１は、特許文献２に開示される非火薬破砕組成物の性能に劣った非火薬破砕組成物であることがわかった。

【0057】

これら性能試験の結果を考慮すると、テルミット剤とガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）は、テルミット剤：ガス発生剤＝４０（ｗｔ％）：６０（ｗｔ％）〜９０（ｗｔ％）：１０（ｗｔ％）の範囲であることが好ましいことがわかった。

【0058】

次に、異なるガス発生剤を用いた非火薬破砕組成物を燃焼させたときの性能試験結果を図３に示す。図３に示す各実施例にて使用したガス発生剤の粒子径範囲は、２５０μｍ以上２０００μｍである。また、図３に示す各実施例における非火薬破砕組成物におけるテルミット剤とガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）は、テルミット剤：ガス発生剤＝７０：３０である。

【0059】

ここで、実施例１３から実施例２４における非火薬破砕組成物に用いたガス発生剤は以下の通りである。

【0060】

実施例１３における非火薬破砕組成物に用いたガス発生剤は、ポリグリコール酸であり、酸素原子数と炭素原子数との比率は、酸素原子数／炭素原子数＝１／１である。実施例１４における非火薬破砕組成物に用いたガス発生剤は、ポリ［乳酸／グリコール酸］（乳酸／グリコール酸＝５０／５０）であり、酸素原子数と炭素原子数との比率は、酸素原子数／炭素原子数＝５／６である。実施例１５における非火薬破砕組成物に用いたガス発生剤は、ポリビニルアルコールであり、酸素原子数と炭素原子数との比率は、酸素原子数／炭素原子数＝１／２である。実施例１６における非火薬破砕組成物に用いたガス発生剤は、澱粉であり、酸素原子数と炭素原子数との比率は、酸素原子数／炭素原子数＝５／６である。実施例１７における非火薬破砕組成物に用いたガス発生剤は、酢酸澱粉であり、酸素原子数と炭素原子数との比率は、酸素原子数／炭素原子数＝２／３〜３／４である。実施例１８における非火薬破砕組成物に用いたガス発生剤は、セルロースであり、酸素原子数と炭素原子数との比率は、酸素原子数／炭素原子数＝５／６である。

【0061】

また、実施例１９における非火薬破砕組成物に用いたガス発生剤は、トレハロース二水和物であり、酸素原子数と炭素原子数との比率は、酸素原子数／炭素原子数＝１３／１２である。実施例２０における非火薬破砕組成物に用いたガス発生剤は、トレハロース無水物であり、酸素原子数と炭素原子数との比率は、酸素原子数／炭素原子数＝１１／１２である。実施例２１における非火薬破砕組成物に用いたガス発生剤は、Ｄ（＋）−マルトース一水和物であり、酸素原子数と炭素原子数との比率は、酸素原子数／炭素原子数＝１／１である。実施例２２における非火薬破砕組成物に用いたガス発生剤は、Ｄ（＋）−グルコースであり、酸素原子数と炭素原子数との比率は、酸素原子数／炭素原子数＝１／１である。実施例２３における非火薬破砕組成物に用いたガス発生剤は、Ｄ（−）−フルクトースであり、酸素原子数と炭素原子数との比率は、酸素原子数／炭素原子数＝１／１である。実施例２４における非火薬破砕組成物に用いたガス発生剤は、Ｄ（−）−ソルビトールであり、酸素原子数と炭素原子数との比率は、酸素原子数／炭素原子数＝１／１である。実施例２５における非火薬破砕組成物に用いたガス発生剤は、Ｄ（＋）−グルコースとＤ（−）−フルクトースを５０：５０（重量比）で配合したものでり、酸素原子数と炭素原子数との比率は、酸素原子数／炭素原子数＝１／１である。

【0062】

ここで、実施例１３のガス発生剤で用いるポリグリコール酸は、例えば米国特許ＵＳ５２２７４１５号公報を元に、ステンレス製オートクレーブにトリオキサンと、クロロ硫酸とジクロロメタンを封入し、内圧が５５ｋｇ／ｃｍ^２になるまで一酸化炭素を導入し攪拌下で１８０°Ｃで２時間反応した後、容器内の未反応一酸化炭素を取り除き、生成物をアセトンで濾過・洗浄し、乾燥させることで調整した。

【0063】

また、実施例２０のガス発生剤で用いるトレハロース（無水物）は、トレハロース二水和物を真空乾燥機で５０°Ｃ−４８時間乾燥させることで調整した。

【0064】

上述した実施例１３から実施例１５におけるガス発生剤は、凍結粉砕機（ＡＳＯＮＥ製 ＴＰＨ−０１）で凍結粉砕した後、ＪＩＳ Ｚ ８８０１−１（試験用ふるい−第１部：金属製網ふるい）に規定されるふるいを用いて、ＪＩＳ Ｋ ００６９（化学薬品のふるい分け試験法）に規定されたふるい分け方法により凍結粉砕した樹脂を分級し、分級された樹脂のうち、粒子径範囲２５０μｍ以上２ｍｍ未満の粒子を用いている。

【0065】

また、実施例１６から実施例２４におけるガス発生剤は、加圧成形機でペレット成形し、メノウ乳鉢でペレットを砕いた後、ＪＩＳ Ｚ ８８０１−１（試験用ふるい−第１部：金属製網ふるい）に規定されるふるいを用いて、ＪＩＳ Ｋ ００６９（化学薬品のふるい分け試験法）に規定されたふるい分け方法により砕いたペレットを分級し、分級されたペレットのうち、粒子径範囲２５０μｍ以上２ｍｍ未満の粒子を用いている。

【0066】

以下、実施例１３から実施例２４における非火薬破砕組成物の性能試験の結果について説明する。なお、実施例１５から実施例２３の非火薬破砕組成物に用いたガス発生剤は、熱分解において水分発生量が多いことが想定されるため、水上置換によるガス発生量の測定は行っていない。

【0067】

図３に示すように、実施例１３の非火薬破砕組成物は、燃焼時のガス発生量は１８１．３ｃｃ／０．８ｇ、発生したガスの圧力（ガス発生圧力）は９．１３ＭＰａであった。実施例１４の非火薬破砕組成物は、燃焼時のガス発生量は１５３．９ｃｃ／０．８ｇ、ガス発生圧力は８．５１ＭＰａであった。

【0068】

実施例１５の非火薬破砕組成物は、ガス発生圧力は８．４９ＭＰａであった。実施例１６の非火薬破砕組成物は、ガス発生圧力は８．７２ＭＰａであった。実施例１７の非火薬破砕組成物は、ガス発生圧力は８．８９ＭＰａであった。実施例１８の非火薬破砕組成物は、ガス発生圧力は８．６１ＭＰａであった。実施例１９の非火薬破砕組成物は、ガス発生圧力は９．０１ＭＰａであった。実施例２０の非火薬破砕組成物は、ガス発生圧力は９．２２ＭＰａであった。実施例２１の非火薬破砕組成物は、ガス発生圧力は８．６８ＭＰａであった。実施例２２の非火薬破砕組成物は、ガス発生圧力は９．０３ＭＰａであった。実施例２３の非火薬破砕組成物は、ガス発生圧力は８．８８ＭＰａであった。実施例２４の非火薬破砕組成物は、ガス発生圧力は８．８５ＭＰａであった。実施例２５の非火薬破砕組成物は、ガス発生圧力は８．４１ＭＰａであった。

【0069】

図３においても、図１及び図２と同様に、「破砕剤としての性能（発生圧力基準）」の項目を設けている。この項目においては、特許文献２における非火薬破砕組成物を燃焼させたときのガス発生圧力８．４５ＭＰａ以上となる場合に「◎」、特許文献２における非火薬破砕組成物を燃焼させたときのガス発生圧力の８０％圧力である６．７６ＭＰａ以上、８．４５ＭＰａ未満となる場合に「○」、特許文献２における非火薬破砕組成物を燃焼させたときのガス発生圧力の８０％圧力である６．７６ＭＰａ未満となる場合に「△」としている。

【0070】

上述した実施例１３から実施例２５のいずれもが、ＪＩＳ落鎚感度試験の結果は８級、ＢＡＭ式摩擦感度試験の結果は７級となることがわかった。また、同時に、実施例１３から実施例２５における小ガス炎着火試験の結果は第２種可燃性固体となることがわかった。

【0071】

したがって、実施例１３から実施例２５の非火薬破砕組成物のいずれもが、ガス発生圧力が特許文献２に開示される非火薬破砕組成物のガス発生圧力を超過しており、特許文献２に開示される非火薬破砕組成物に遜色ない性能を有することがわかった。

【0072】

図３に示す性能試験の結果を考慮すると、生分解性樹脂、多糖類、単糖類等に代表される生分解性材料をガス発生剤として用いることが好ましいことがわかった。

【0073】

最後に、非火薬破砕組成物を燃焼させたときに発生するガスの組成分析試験を行った。発生するガスの組成分析試験の結果を図４に示す。ガス組成分析試験は、例えば組成物が燃焼したときの発生ガスを分析して、有害性の指標を求めるものである。

【0074】

ガス組成分析試験は、以下の手順で実施した。
１）実施例３、実施例９、実施例１４、実施例１６、実施例２０、実施例２２の他、比較例２から比較例４の配合組成にて配合した破砕薬剤０．８ｇを、直径約７ｍｍ、肉厚０．１ｍｍのアルミニウム製の管体に充填する。

【0075】

ここで、実施例３の非火薬破砕組成物は、ポリ乳酸をガス発生剤として用い、テルミット剤とガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）をテルミット剤：ガス発生剤＝５０：５０として配合した非火薬破砕組成物である。実施例３において、ガス発生剤における酸素原子数と炭素原子数の比率は、酸素原子数／炭素原子数＝２／３である。実施例９の非火薬破砕組成物は、ポリ乳酸をガス発生剤として用い、テルミット剤とガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）をテルミット剤：ガス発生剤＝７０：３０として配合した非火薬破砕組成物である。実施例９において、ガス発生剤における酸素原子数と炭素原子数の比率は、酸素原子数／炭素原子数＝２／３である。

【0076】

また、実施例１４の非火薬破砕組成物は、ポリ［乳酸／グリコール酸］（乳酸／グリコール酸＝５０／５０）をガス発生剤として用い、テルミット剤とガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）をテルミット剤：ガス発生剤＝７０：３０として配合した非火薬破砕組成物である。実施例１４において、ガス発生剤における酸素原子数と炭素原子数の比率は、酸素原子数／炭素原子数＝５／６である。実施例１６の非火薬破砕組成物は、澱粉をガス発生剤として用い、テルミット剤とガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）をテルミット剤：ガス発生剤＝７０：３０として配合した非火薬破砕組成物である。実施例１６において、ガス発生剤における酸素原子数と炭素原子数の比率は、酸素原子数／炭素原子数＝５／６である。

【0077】

実施例２０の非火薬破砕組成物は、トレハロース（無水物）をガス発生剤として用い、テルミット剤とガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）をテルミット剤：ガス発生剤＝７０：３０として配合した非火薬破砕組成物である。実施例２０において、ガス発生剤における酸素原子数と炭素原子数の比率は、酸素原子数／炭素原子数＝１１／１２である。実施例２２の非火薬破砕組成物は、Ｄ（＋）−グルコースをガス発生剤として用い、テルミット剤とガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）をテルミット剤：ガス発生剤＝７０：３０として配合した非火薬破砕組成物である。実施例２２において、ガス発生剤における酸素原子数と炭素原子数の比率は、酸素原子数／炭素原子数＝１／１である。

【0078】

一方、比較例２の非火薬破砕組成物は、ポリ乳酸及びポリプロピレンをガス発生剤として用い、テルミット剤とガス発生剤であるポリ乳酸及びポリプロピレンとの配合組成（重量比：ｗｔ％）をテルミット剤：ポリ乳酸：ポリプロピレン＝７０：１５：１５で配合した非火薬破砕組成物である。比較例２において、ガス発生剤における酸素原子数と炭素原子数の比率は、酸素原子数／炭素原子数＝約１／４である。また、比較例３の非火薬破砕組成物は、カリウム明礬をガス発生剤として用い、テルミット剤とガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）をテルミット剤：ガス発生剤＝５０：５０で配合した非火薬破砕組成物である。また、比較例４の非火薬破砕組成物は、ポリアセタールをガス発生剤として用い、テルミット剤とガス発生剤との配合組成（重量比：ｗｔ％）をテルミット剤：ポリアセタール＝５０：５０で配合した非火薬破砕組成物である。比較例４において、ガス発生剤における酸素原子数と炭素原子数の比率は、酸素原子数／炭素原子数＝１／１である。

【0079】

なお、比較例３に示す非火薬破砕組成物は、特許文献２に開示される非火薬破砕組成物、比較例４に示す非火薬破砕組成物は、特許文献１に開示される非火薬破砕組成物である。
２）０．２ｇのボロン−酸化銅着火薬カプセルを装着した白金線付き脚線を、管体に装着し、かしめを行うことで供試体を生成する。
３）生成した供試体を治具に嵌め込んだ後、ガス漏れを防止する対策として、供試体と治具との隙間にエポキシ樹脂を充填する。
４）１．９３ｃｃ密閉タンクに供試体を螺着する。
５）脚線に通電を行い着火薬を点火させ、管体を破砕して１．９３ｃｃ密閉タンクに接続された１Ｌガスサンプリングバッグに流し込んだ燃焼ガスをガスタイトシリンジで５０ｃｃ吸引し、別のガスサンプリングバッグ内で１０倍に希釈する。なお、燃焼ガスは、空気を用いて希釈される。
６）ガス検知器（ＲＡＥ ｓｙｓｔｅｍｓ社製 ＭｕｌｔｉＲＡＥ Ｌｉｔｅ及びＭｉｎｉＲＡＥ３０００）にて、希釈された燃焼ガスを計測し、燃焼ガスの組成データを記録する。

【0080】

図４に示すように、上述したガス組成分析試験では、総ＶＯＣ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ：揮発性有機化合物）の値及び可燃性ガス濃度を測定している。ここで、総ＶＯＣの値は、アセトアルデヒド換算した値である。また、可燃性ガスの濃度は水素換算した値である。なお、可燃性ガスの濃度の単位である「％ＬＥＬ（％ Ｌｏｗｅｒ Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｌｉｍｉｔ）」は、爆発下限界濃度を示すものであり、可燃性ガスが空気と混合したときに着火により爆発を起こす最低濃度を示すものである。例えば水素の爆発下限界は４ｖｏｌ％であるので、水素換算した爆発下限界濃度は１００％ＬＥＬとなる。また、水素が１ｖｏｌ％含まれる場合には、上記爆発下限界の１／４の値となるので、可燃性ガス濃度は２５％ＬＥＬで示すことができる。

【0081】

実施例３の非火薬破砕組成物は、燃焼時に発生するガスの総ＶＯＣの値は２１２０ｐｐｍ、可燃性ガスの濃度は８８％ＬＥＬであった。また、実施例９の非火薬破砕組成物は、燃焼時に発生するガスの総ＶＯＣの値は１１４０ｐｐｍ、可燃性ガスの濃度は７９％ＬＥＬであった。

【0082】

実施例１４の非火薬破砕組成物は、燃焼時に発生するガスの総ＶＯＣの値は１０５０ｐｐｍ、可燃性ガスの濃度は７６％ＬＥＬであった。また、実施例１６の非火薬破砕組成物は、燃焼時に発生するガスの総ＶＯＣの値は１５２０ｐｐｍ、可燃性ガスの濃度は８５％ＬＥＬであった。

【0083】

実施例２０の非火薬破砕組成物は、燃焼時に発生するガスの総ＶＯＣの値は１４７０ｐｐｍ、可燃性ガスの濃度は７９％ＬＥＬであった。また、実施例２２の非火薬破砕組成物は、燃焼時に発生するガスの総ＶＯＣの値は１２８０ｐｐｍ、可燃性ガスの濃度は８３％ＬＥＬであった。

【0084】

また、これら実施例３、実施例９、実施例１４、実施例１６、実施例２０及び実施例２２の非火薬破砕組成物は、発生したガス中の硫化水素・硫黄酸化物は検出限界以下、言い換えれば発生したガス中にほぼ含まれていないことがわかった。

【0085】

比較例２の非火薬破砕組成物は、燃焼時に発生するガスの総ＶＯＣの値は２６３０ｐｐｍ、可燃性ガスの濃度は９０％ＬＥＬであった。比較例３の非火薬破砕組成物は、燃焼時に発生するガスの総ＶＯＣの値は３０４０ｐｐｍ、可燃性ガスの濃度は９２％ＬＥＬであった。なお、比較例３の非火薬破砕組成物が燃焼時に発生するガスは、鈍感化剤及びバインダーの熱分解ガスに加えて、結晶水の熱分解で生成される水素に由来している。比較例４の非火薬破砕組成物は、燃焼時に発生するガスの総ＶＯＣの値は５８７０ｐｐｍ、可燃性ガスの濃度は９９％ＬＥＬ以上であった。

【0086】

また、比較例２及び比較例４の非火薬破砕組成物では、発生したガス中の硫化水素・硫黄酸化物は検出限界以下、言い換えれば発生したガス中にほぼ含まれていないことがわかった。一方、比較例３の非火薬破砕組成物は、発生したガス中に硫化水素・硫黄酸化物が含まれており、これらの濃度は２００ｐｐｍ以上であることがわかった。

【0087】

実施例３及び実施例９の非火薬破砕組成物のガス組成分析試験の結果を比較すると、非火薬破砕組成物に含まれるポリ乳酸の配合率が増えるにつれ、ＶＯＣが増加することがわかった。同時に、可燃性ガス濃度も増加することがわかった。実施例３及び実施例９の非火薬破砕組成物は、比較例２から比較例４の非火薬破砕組成物よりもＶＯＣの値や可燃性ガスの値が低く、硫化水素や硫黄酸化物が発生していないことがわかった。

【0088】

同様にして、実施例１４、実施例１６、実施例２０及び実施例２２の非火薬破砕組成物は、比較例２から比較例４の非火薬破砕組成物よりもＶＯＣの値や可燃性ガスの値が低く、硫化水素や硫黄酸化物が発生していないことがわかった。

【0089】

したがって、図２、図３及び図４に示す性能試験の結果を考慮すると、従来の非火薬破砕組成物と同様の破砕性能を維持することができ、また燃焼時に有毒ガスや引火性の高いガスの発生を低減させることが可能である。

【0090】

なお、非火薬破砕組成物を製造する際に用いた配合物質を以下に示す。
・アルミニウム：東洋アルミニウム株式会社 商品名PF0100S
・ステアリン酸カルシウム：関東化学株式会社 試薬鹿一級
・酸化第二銅：日新ケムコ株式会社 N-10
・カリウム明礬：和光純薬工業株式会社 試薬一級
・ポリ乳酸：ユニチカ株式会社 テラマック（登録商標） TE2000
・ポリプロピレン：旭化成株式会社（テルペット560F）
・ポリ［乳酸／グリコール酸］：Sigma-Aldrich Co LLC試薬 Resomer RG503H
・ポリビニルアルコール：和光純薬工業株式会社 試薬特級（Mw=133000）
・澱粉：和光純薬工業株式会社 試薬一級（トウモロコシ由来）
・酢酸澱粉：三晶工業株式会社 SB GUM-R
・セルロース：和光純薬工業株式会社 試薬一級（微結晶）
・トレハロース二水和物：和光純薬工業株式会社 試薬特級
・Ｄ（＋）−マルトース一水和物：和光純薬工業株式会社 試薬一級
・Ｄ（＋）−グルコース：和光純薬工業株式会社 試薬一級
・Ｄ（＋）−フルクトース：和光純薬工業株式会社 試薬特級
・Ｄ（−）−ソルビトール：和光純薬工業株式会社 試薬一級

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】