JPH0224796B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はせん光抑制性のプレスされた硝酸セル
ロースベースのダブルベースロケツト推進薬の製
法に関するものである。

製造方法により通常鋳造ロケツト推進薬とプレ
スドロケツト推進薬に区別される。化学的にみれ
ば多くのロケツト推進薬は一般に所謂ダブルベー
ス推進薬で、すなわちこれらは50重量％以上の硝
酸セルロースと低分子硝酸エステル（通常ニトロ
グリセリンあるいはジグリコールジナイトレー
ト）からなる。

鋳造ロケツト推進薬の製造には、通常シングル
ベース硝酸セルロース火薬、すなわち低分子硝酸
エステルを全く含まぬかあるいはごく少量しか含
まぬ推進薬から出発し、これを顆粒状で、推進薬
の所望の形態と同じ形の容器中に充填し、次に主
としてニトログリセリンからなる鋳造液を充分量
加圧下に加え火薬粒子間の空間を完全に満たすよ
うにする。次にこうして得られた推進薬のボデイ
を数日間高温度で均質化加熱処理に付す。この方
法でダブルベースタイプの推進薬の均質ボデイが
できる。

プレスドロケツト推進薬の製造においてはダブ
ルベース火薬のロールマツトがまづ常法で作ら
れ、これがロールに巻きとられ、このロールが加
圧室に入れられ該室でピストン等を用いて所望の
形に成形せられる。

プレスド推進薬、鋳造推進薬いづれも充分に大
で且つ圧力とは無関係に相対的にみられる燃焼速
度が与えられるためには比較的高濃度の燃焼変成
剤あるいは触媒が推進薬に加えられねばならず、
これらは火薬ベースを鋳造推進薬あるいはプレス
ド推進薬いづれの製造に供するかには無関係に、
その製造に関連し火薬ベース中に混入せられる。
触媒の添加は本質的に何ら大きな問題を与えるも
のではないが、他方プレスドロケツト推進薬の場
合には、完全に消費されずロケツトモーターを離
れる推進薬ガスがその後方大気中で発火し燃焼せ
られるため、ロケツトモーターの後方にテールと
して形づくられる火炎を無くすには従来非常な困
難があつた。

事実上、問題の火炎を軍事目的に許容しうるレ
ベルまで抑制するためには現在知られているせん
光低減剤例えばアルカリ金属のある種の塩あるい
はアルカリ金属イオンを含む他の化合物を、推進
薬の燃焼速度に対する触媒の影響を著るしく妨げ
る程大量に添加せねばならない。

火薬に対する触媒の影響を妨げるせん光低減剤
の問題は原則的には鋳造ロケツト推進薬にもあて
はまるが、この場合には該問題は既に1956年頃に
解決された。鋳造ロケツト推進薬に関するこの問
題の解決法は就中米国特許第3960621号に記載さ
れている。

該米国特許に記載の方法は原則的に最大ニトロ
グリセリン含量35重量％に作られた２セツトのシ
ングルベースあるいは可能性としてはダブルベー
スの硝酸セルロースベース火薬に基づくもので、
この内の第一の大バツチには触媒を適当量含有さ
せるがせん光低減剤は全く含有せしめず、他方第
二の小バツチ火薬にはせん光低減剤を大量に含ま
せ、しかも触媒を全く含ませない。この米国特許
には適当な触媒としてステアリン酸鉛、クエン酸
鉛、サリチル酸鉛、２，４−ジヒドロキシ安息香
酸鉛、鉛サルフアイト、鉛オキサイド銅オギザレ
ート、サリチル酸銅、２，４−ジヒドロキシ安息
香酸銅、および酸化第銅が記載されている。さ
らにこの文献には約1.0〜0.1重量％といつた少量
でのカリウムクリオライトおよび所謂カーボンブ
ラツクすなわちすすも極めて良好な触媒、特にプ
レスドロケツト推進薬に良好な触媒であることが
判つたと述べられているとも解しうる。

前記米国特許に述べられている触媒は全量で６
〜７重量％までの量で加えられねばならぬが、い
くつかの別種の触媒が屡々同時に添加せられる。

該米国特許に述べられているせん光低減剤はア
ルカリ塩例えばカリウムサルフエート、カリウム
ナイトレート、カリウムアルミニウムフロライド
ならびにカリウム水素タータレート等一般にこの
目的に用いられるものからなる。

米国特許第3960621号に従えば火薬の２バツチ
の大きさは約３：１の比でなければならない。

火薬のこの２バツチにおける触媒とせん光低減
剤の含量は、この２バツチが乾式混合されたとき
火薬の全量が所望の触媒含量ならびに所望のせん
光低減剤含量となるようなものでなければならな
い。火薬バツチの混合後、鋳造が行なわれる。す
なわちニトログリセリンベースの鋳造液が加えら
れ、衆知方法で加熱処理が行なわれる。

上述の如き方法で作られた鋳造ロケツト推進薬
においては触媒とせん光低減剤は推進薬のボデイ
中に実質的に均一に分布されてはいるが依然とし
て分離されているため互に妨害しあわぬようであ
る。

本発明は良好なせん光抑制と高度の燃焼速度を
有するプレスドロケツト推進薬すなわち推進薬の
燃焼時にせん光低減剤と触媒成分が互に妨害しあ
わぬような状態に最適量のこれら成分が添加含有
せしめられているロケツト推進薬の製造法に関す
るものである。

本発明に従えば、公知の技術を用いて50〜65重
量％の硝酸セルロース、１〜数重量％の安定剤例
えばアカルダイトあるいはセントラライトの形の
もの、あるいは多分幾分かのトリアセチンあるい
は他の通常の火薬用軟化剤を含み、残部が実質的
にニトログリセリンあるいは他の低分子硝酸エス
テルからなるダブルベース火薬ペーストが作られ
る。この火薬ペーストから第一の小バツチが分取
されこの中に適当なせん光低減剤が混入せられ
る。このせん光低減剤はナトリウムアンチモネー
ト、カリウム水素タータレートあるいは前述のそ
れ自体公知の通常のせん光低減剤の任意のもので
ありうる。混入せられるせん光低減剤の量は実際
の試験により決めらるべきである。しかしせん光
低減剤の最大含量は約50重量％とすべきであり、
仕上げ推進薬中に特に大量のせん光低減剤が望ま
れるのでなければそれよりかなり少ない量、例え
ば10％あるいは20％の混入で充分である。

混入せられるせん光低減剤の量は始めに作られ
た火薬ペースト全量に対し望まれるせん光低減剤
量に相当する量とさるべきである。

せん光低減剤の混入後、火薬ペーストは加熱ロ
ール間でロール掛けされ厚さ0.5〜２mm、好まし
くは約1.0mmのマツトにされ、これが例えば1.5×
1.5mmの大きさの粒子に切断せられる。

推進薬に所期の燃焼性を付与するに適当な量の
触媒が次に第二の残りの火薬大バツチに混入せら
れる。触媒の乾式混合後、この火薬バツチもロー
ルされ、次にせん光低減剤入り火薬小バツチの場
合と同様方法で粒子に切断せられる。

こうした２バツチの粒状火薬が次で乾式混合せ
られる。せん光低減剤の全量を含む第一の小バツ
チ火薬はこの場合火薬全量の約５〜15％、好適に
は約10％となるようにする。しかしながら本発明
方法はこの小バツチ火薬をより大量に混ぜる場合
にも所期の目的を達成しうるが、ただその場合に
は製造上の観点から実用性がおとる。混合後、火
薬粒子がそれらの本質を失うことなく互に保持さ
れるのに適した圧力でプレスする。

押出しにより推進薬に所望の断面形態が与えら
れる。遂次収縮ダイ、好ましくは衆知法で遂次テ
ーパーの付けられたセンターマンドレルが設けら
れ、かつ一定の厚みをもつた一部分で終りうるダ
イにより推進薬の中空ボデイが作られる。

以下代表的実施例により本発明方法も説明す
る。本発明を説明するため、ある種代表的プレス
ド推進薬での燃焼曲線における「プラトー」の位
置に言及する。

第１図はロケツト推進薬での一般的燃焼ダイヤ
グラムを示し、図中Ｘ軸は圧力（バール）、Ｙ軸
は燃焼速度（mm／秒）を表わす。この一般燃焼曲
線図において、多少とも水平な平坦部（プラト
ー）がロケツト推進薬として興味のある部分であ
る。というのはロケツトモーターが作動するのは
このプラトーの圧力範囲内であるからである。も
し燃焼速度が低下するとプラトーは下方へ移動せ
られる。

下記の実例全てにおいて我々はベースとして、
約60重量％の硝酸セルロース、２重量％の安定剤
（アカルダイト）、４重量％のトリアセチンならび
に残量のニトログリセリンを含むダブルベース推
進薬からなるマスター混合物を用いた。

また推進薬サンプル１および４において、触媒
は３重量％の２，４−ジヒドロキシ安息香酸鉛プ
ラス３重量％の２，４−ジヒドロキシ安息香酸
銅、すなわち全量で６重量％が添加された。これ
らの数値は全て最終ロケツト推進薬の量に基づい
てのものである。

推進薬２および３においてはこれら銅および鉛
化合物の対応量はそれぞれ2.5重量％である。

問題のロケツト推進薬は−30℃と＋60℃の２つ
の極端な温度で試験燃焼せしめた。推進薬１につ
いての＋60℃と−30℃での燃焼曲線が推進薬４の
対応する曲線と共に第２図に比較されている。

推進薬 ４ これは本発明に従い製造されたもので、推進薬
全量に基づいて５重量％のナトリウムアンチモネ
ートを含む。この量のナトリウムアンチモネート
は推進薬全バツチの10重量％のものにあらかじめ
混合され、次に得られたマスター混合物がロール
でマツトとされ、適当なサイズの粒子に切断され
た。残り90％の推進薬バツチ中に上述の触媒全量
が混入され、次にこの推進薬バツチもロール掛け
でマツトにされ同様の粒子状に切断された。せん
光低減剤（ナトリウムアンチモネート）を含むも
のと含まぬものおよび触媒を含むものと含まぬも
の２種の推進薬が次に乾式混合され、プレスに送
られ、そこで推進薬混合物がダイを通して押出し
により所望の形とされた。こうして得られたロケ
ツト推進薬は良好なせん光抑制性を示し、また図
の曲線からみられる如くそのプラトーはせん光低
減剤を含まぬ対応推進薬（推進薬１）と殆んど同
じ良好なものであることが判つた。すなわち本発
明方法で燃焼変成剤に対するせん光低減剤のマイ
ナス効果を事実上完全に無くすことができる。せ
ん光低減剤が本発明の特徴的方法により添加され
ねばならぬ事実は推進薬２および３についての＋
60℃および−30℃における第３図の燃焼曲線から
も認められよう。

推進薬 ３ これはせん光低減剤を全く含まぬが、推進薬２
と同量の燃焼変成剤を含む比較用の推進薬であ
る。せん光低減剤を含まぬため火炎を生じ、従つ
て他の点では良好な結果を示しても実用にはなら
ない。

推進薬 ２ これは1.5重量％のせん光低減剤カリウムクリ
オライトを含むが、これが前述量の触媒と共に推
進薬の全バツチに始めから均一に分布せしめられ
ている。第３図から、燃焼が妨げられ不均等にな
るのと同時にこの推進薬の燃焼曲線が非常に下が
つていることが認められよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の効果を説明するため参照せら
れるロケツト推進薬の一般的燃焼ダイアグラムで
縦軸には燃焼速度（mm／秒）を、また横軸には圧
力（バール）を示したものであり、第２図は本発
明方法により作られた推進薬４と、せん光低減剤
を含まぬ比較推進薬１の＋60℃と−30℃における
燃焼曲線図であり、第３図は比較のため示された
本発明外の方法で作られた推進薬２および３の、
＋60℃と−30℃における燃焼曲線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 必要な触媒とせん光低減剤以外の全成分を含
   むダブルベースタイプの火薬ペーストから小バツ
   チを分取し、ここへ通常のせん光低減剤を火薬ペ
   ースト全量に対し必要な量で混入し、他方残り大
   バツチの火薬ペーストにはそれ自体公知のタイプ
   の触媒を火薬ペースト全量に対し必要な量で混入
   し、その後これら２バツチを別々に0.5〜２mmの
   厚さを有するマツトにロール掛けし、これを切断
   して粒子にし、これを相互に乾式混合し、その後
   推進薬の混合物をダイを通してプレスして推進薬
   の密着ボデイを作ることを特徴とする、良好なせ
   ん光抑制性と高度の燃焼速度を有するプレスドダ
   ブルベースロケツト推進薬の製造方法。