(57)【要約】【課題】単体のゴムよりも安定して比熱が高い断熱性ゴム材とその製造方法及びそれを備えたロケットモータの製造方法を提供する。また、従来のロケットモータよりも性能が高いロケットモータの製造方法を安定して提供する。【解決手段】樹脂フィラー２を乾燥させて乾燥樹脂フィラー３にする乾燥工程Ｓ２と、乾燥工程Ｓ２の後に乾燥樹脂フィラー３をゴム４と混練する混練工程Ｓ３と、を有する。内部空間５を有するモーターケース６の内部空間５に固体推進薬７を収容し、そのモーターケース６の内壁面６ａと固体推進薬７の間に、内壁面６ａを覆う断熱層１１を有するロケットモータ８の製造方法では、断熱層１１のモーターケース側に断熱性ゴム材１を使用し、断熱層１１の固体推進薬側にインシュレーション９を使用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）樹脂フィラーを乾燥させて乾燥樹脂フィラーにする乾燥工程と、
（Ｂ）前記（Ａ）の後に、前記乾燥樹脂フィラーをゴムと混練する混練工程と、を有する、断熱性ゴム材の製造方法。
【請求項２】
前記乾燥樹脂フィラーは、２Ｊ／ｇ・Ｋ以上の比熱を有する樹脂フィラーである、請求項１に記載の断熱性ゴム材の製造方法。
【請求項３】
内部空間を有するモーターケースの該内部空間に固体推進薬を収容し該モーターケースの内壁面と前記固体推進薬の間で該内壁面を覆う断熱層を有するロケットモータの製造方法であって、
請求項１に記載の断熱性ゴム材の製造方法で製造された前記断熱性ゴム材と、
強化繊維を含むインシュレーションと、
前記モーターケースと、
燃焼ガスを発生する前記固体推進薬と、を準備し、
前記断熱層のモーターケース側に前記断熱性ゴム材を使用し、
前記断熱層の固体推進薬側に前記インシュレーションを使用する、ロケットモータの製造方法。
【請求項４】
基材であるゴムに乾燥した乾燥樹脂フィラーを含む、断熱性ゴム材。
【請求項５】
比熱が、２Ｊ／ｇ・Ｋ以上である、請求項４に記載の断熱性ゴム材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温の燃焼ガスからの伝熱を抑える断熱性ゴム材とその製造方法及びそれを備えたロケットモータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロケットモータは、固体推進薬の燃焼ガスを発生して噴出し、その噴出する燃焼ガスによりロケットを推進させる。このようなロケットモータは、防衛用ロケット弾、ミサイル、人工衛星打ち上げ用ロケットの推進機関、観測用ロケット、あるいは姿勢制御用ロケット等として広く利用されている。
【０００３】
ロケットモータは、固体推進薬が設けられる内部空間を有するモーターケースを有する。固体推進薬は、点火されると高温で高圧の燃焼ガスを発生する。この燃焼ガスが、モーターケースに設けられたノズルから外部に噴出する。
【０００４】
燃焼ガスが発生し又は流れる空間は、高温（例えば１０００℃以上あるいは３０００℃以上）になる。そのため、燃焼ガスからモーターケースへの伝熱を抑え、その内壁面を熱的に保護するためには、モーターケースと固体推進薬との間に例えばインシュレーション等の断熱層を設ける必要がある。
このようなロケットモータの断熱層は、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−３８４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ロケットモータの性能を向上させるには、固体推進薬の燃焼によって発生する高熱がモーターケースに熱伝導するのを出来る限り遅延させ、又はモーターケースに伝導する熱量を低減させる必要がある。
一般に熱伝導しやすい材料は、熱量が小さく比熱は低い。言い換えると比熱が低い材料は、自らに蓄熱できる熱量が低いため、その材料を挟んだ反対側に伝導する熱量が高くなる。断熱層の主な材料はゴムである。単体のゴムの比熱は約１．８Ｊ／ｇ・Ｋである。そのためロケットモータの性能を向上させるには、単体のゴムよりも比熱が高い素材で断熱層を形成する必要があった。
【０００７】
本発明の発明者は、樹脂をフィラーとして断熱層に使用することにより、従来の断熱層より、ロケットモータの内部空間からの熱を断熱層に多く蓄え、内壁面への伝熱を抑えることができることを発明した。この発明については、本発明の発明者の特許出願（特願２０１６−１６１９０８）で開示している。
しかし、購入時又は使用時の樹脂フィラーの比熱は、０．５Ｊ／ｇ・Ｋや３．２Ｊ／ｇ・Ｋ等ばらつきがあった。
【０００８】
本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の第１の目的は、単体のゴムよりも安定して比熱が高い断熱性ゴム材とその製造方法を提供することにある。また本発明の第２の目的は、従来のロケットモータよりも性能が高いロケットモータの製造方法を安定して提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、（Ａ）樹脂フィラーを乾燥させて乾燥樹脂フィラーにする乾燥工程と、
（Ｂ）前記（Ａ）の後に、前記乾燥樹脂フィラーをゴムと混練する混練工程と、を有する、断熱性ゴム材の製造方法が提供される。
【００１０】
また本発明によれば、内部空間を有するモーターケースの該内部空間に固体推進薬を収容し該モーターケースの内壁面と前記固体推進薬の間で該内壁面を覆う断熱層を有するロケットモータの製造方法であって、
上述した断熱性ゴム材の製造方法で製造された前記断熱性ゴム材と、
強化繊維を含むインシュレーションと、
前記モーターケースと、
燃焼ガスを発生する前記固体推進薬と、を準備し、
前記断熱層のモーターケース側に前記断熱性ゴム材を使用し、
前記断熱層の固体推進薬側に前記インシュレーションを使用する、ロケットモータの製造方法が提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、基材であるゴムに乾燥した乾燥樹脂フィラーを含む、断熱性ゴム材が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
上述した本発明によれば、比熱が高い乾燥樹脂フィラーが断熱性ゴム材に含まれるので、断熱性ゴム材の比熱を単体のゴムよりも高めることができる。
また、樹脂フィラーの比熱が乾燥によって高まるので、安定して比熱の高い乾燥樹脂フィラーを得ることができる。それにより比熱が高い断熱性ゴム材を安定して得ることができる。
【００１３】
また、比熱が高い断熱性ゴム材を安定して得ることができるので、従来のロケットモータより性能が高いロケットモータを安定して製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】吸湿ゴム材と本実施形態の断熱性ゴム材の説明図である。
【図２】本実施形態の断熱性ゴム材の製造方法の説明図である。
【図３】樹脂フィラーの湿度負荷時間と比熱との関係を示すグラフと表である。
【図４】２〜３ｋｇの樹脂フィラーの乾燥時間と比熱との関係を示す説明図である。
【図５】２〜３グラムの樹脂フィラーの乾燥時間と比熱との関係を示すグラフである。
【図６】樹脂フィラー単体とそれを使用して製造したゴム材について、乾燥の有無と比熱との関係を示すグラフと表である。
【図７】吸湿ゴム材の乾燥時間と比熱との関係を示すグラフである。
【図８】断熱性ゴム材の室内保管時間と比熱との関係を示すグラフである。
【図９】本実施形態のロケットモータの製造方法で製造するロケットモータの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１６】
上述したように購入時又は使用時の樹脂フィラー２の比熱はばらつきがある。
一般に、ある物質の比熱は、乾燥や吸湿によって変化しない。それはゴム４の比熱も同様である。
【００１７】
しかし、樹脂フィラー２は吸湿により比熱が低下する特性をもつことを本発明の発明者は発見した。これは、樹脂フィラー２の材質による特性であると考えられる。購入時又は使用時の樹脂フィラー２の比熱が低かったのは、樹脂フィラー２が吸湿していたためであると考えられた。また購入時又は使用時の樹脂フィラー２の比熱にばらつきがあったのは、それぞれの樹脂フィラー２が含む湿気の量が異なるためだと考えられた。
【００１８】
また本発明の発明者は、原材料の段階で吸湿により比熱が低下している樹脂フィラー２をゴム４に混練して製造したゴム材（以下、吸湿ゴム材１０）の比熱は、比熱が高い乾燥樹脂フィラー３をゴム４に混練して製造したゴム材（以下、断熱性ゴム材１）よりも低くなることを発見した。つまり本発明の発明者は、十分に乾燥させた乾燥樹脂フィラー３をゴム４に混練することで、比熱の高い原材料（断熱性ゴム材１）を得ることができることを発見した。
【００１９】
さらに本発明の発明者は、吸湿ゴム材１０がゴム材となってから乾燥させても、比熱が向上せず、高断熱性を発現できない（つまり、断熱性ゴム材１とはならない）ことを発見した。さらに、本発明の発明者は、断熱性ゴム材１は、ゴム材となってから吸湿しても比熱が減少せず、その高断熱性を維持できることを発見した。
そこで本発明の発明者は、これらの発見から、高断熱性を有する断熱性ゴム材１とその製造方法を発明した。
【００２０】
図１は、吸湿ゴム材１０と本実施形態の断熱性ゴム材１の説明図である。
断熱性ゴム材１は、基材であるゴム４に乾燥した乾燥樹脂フィラー３を含む。ゴム４は、乾燥樹脂フィラー３と混練されることで、その内部に乾燥樹脂フィラー３を含んでいる。断熱性ゴム材１の比熱は、２Ｊ／ｇ・Ｋ以上である。
【００２１】
乾燥樹脂フィラー３は、後述するように樹脂フィラー２を比熱が２Ｊ／ｇ・Ｋ以上になるまで乾燥させることで得たものであってもよい。
【００２２】
ゴム４は、固形ゴムのみ、又は固形ゴムと液状ゴムの混合物であってもよい。またゴム４は、天然ゴム、合成ゴム、または両者の混合物であってもよい。
例えば固形ゴムは、架橋可能な固形のゴムである。固形ゴムとして、エチレンとプロピレンの共重合体（ＥＰＭ）に、５‐エチリデン‐２‐ノルボルネン、１，４‐ヘキサジエン、もしくはジシクロペンタジエンなどの第三成分を添加して側鎖として結合させたエチレン‐プロピレン系のゴムが使用されてもよい。例えば固形ゴムは、エチレン‐プロピレン‐ジエンゴム（ＥＰＤＭ）が好ましい。
【００２３】
もしくは固形ゴムは、ポリイソプレン構造をもつ天然ゴム（以下、ＮＲ）やイソプレンゴム（以下、ＩＲ）、アクリロニトリルとブタジエンの共重合体であるアクリロニトリルブタジエンゴム（以下、ＮＢＲ）であってもよい。
また、本実施形態の固形ゴムは、これらの複数の種類を組み合わせて使用してもよく、また、単独で使用してもよい。
【００２４】
液状ゴムは、常温で流動性のある液体状もしくは水あめ状のゴムのことである。液状ゴムは、液状ブタジエンゴム（以下、ＢＲ）（１，２‐ＢＲ、１，４‐ＢＲ）、液状ＩＲ（１，４‐ＩＲ）、液状ＮＢＲゴム、液状ブタジエンスチレンゴム（以下、ＳＢＲ）、液状ポリブテン、液状ウレタンゴムであることが好ましい。液状ゴムは、これらのうち複数の種類を組み合わせて使用してもよく、単独で使用してもよい。
また断熱性ゴム材１は、カーボンブラックや軟化剤や可塑剤、老化防止剤、加工助剤、粘着付与剤、等の添加剤を含んでいても良い。さらに固形ゴムと液状ゴムを架橋させるために使用される架橋剤と架橋促進剤を含んでもよい。
【００２５】
本実施形態の断熱性ゴム材１は、フィラーとして乾燥樹脂フィラー３を含むので、後述するように断熱性ゴム材１の比熱は高い。そのため、断熱性ゴム材１は、高い断熱性を有することができる。この断熱性ゴム材１は、後述するロケットモータ８の他にも、断熱材として様々な用途に使用することができる。
【００２６】
図２は、本実施形態の断熱性ゴム材１の製造方法の説明図である。
本実施形態の断熱性ゴム材１の製造方法は、配合工程Ｓ１、乾燥工程Ｓ２、混練工程Ｓ３、架橋練り工程Ｓ４、成形工程Ｓ５を含む。
本実施形態の断熱性ゴム材１の製造には、ゴム４と樹脂フィラー２を使用する。
【００２７】
配合工程Ｓ１では、原料ゴムとなるゴム４を選択し、各種添加剤や樹脂フィラー２の種類および量を決定する。
【００２８】
乾燥工程Ｓ２は、樹脂フィラー２を乾燥させて乾燥樹脂フィラー３にする工程である。
乾燥させる方法は、加熱乾燥であることが好ましい。樹脂フィラー２を加熱乾燥させる温度は、７５℃〜１５０℃であり、好ましくは１００℃が良い。１５０℃より高温で加熱乾燥すると、樹脂フィラー２が溶け、断熱性ゴム材１の比熱が変わってしまう。
【００２９】
乾燥樹脂フィラー３は、２Ｊ／ｇ・Ｋ以上の比熱を有する樹脂フィラーである。
つまり乾燥樹脂フィラー３は、樹脂フィラー２の比熱が少なくとも２Ｊ／ｇ・Ｋ以上になるまで乾燥させものである。乾燥工程Ｓ２では、経時的に樹脂フィラー２の比熱を測定し、樹脂フィラー２の比熱が２Ｊ／ｇ・Ｋ以上となったときに樹脂フィラー２が乾燥して乾燥樹脂フィラー３になったと判断してもよい。乾燥樹脂フィラー３の比熱は、３Ｊ／ｇ・Ｋ以上であることが特に好ましい。図４で後述する例では、乾燥樹脂フィラー３を得るのに、２４時間１００℃でおよそ１１日〜１４日間の真空乾燥を必要としている。しかし乾燥時間は、樹脂フィラー２の量によるため、一律ではない。予め樹脂フィラー２の量に対して必要な乾燥日数が分かるときは、その日数樹脂フィラー２を加熱乾燥させればよい。
【００３０】
なお、樹脂フィラー２を、比熱ではなく重量を計測しながら乾燥させる方が簡単ではある。しかし重量の変化は、樹脂フィラー２が乾燥樹脂フィラー３となったか否かの基準にはならない。樹脂フィラー２の重量が変化しなくなった後に比熱が変化する領域があるため、重量が変化しなくなったからと言って比熱が向上したとは限らないからである。そのため、樹脂フィラー２の重量からは、樹脂フィラー２を十分に乾燥させたかどうかを判断できない。
したがって、少なくとも乾燥樹脂フィラー３を形成するのに必要な乾燥日数を把握するまでは、樹脂フィラー２の比熱を測定しながら樹脂フィラー２を加熱乾燥させる必要がある。
【００３１】
なお、比熱が２Ｊ／ｇ・Ｋ以上になるまで樹脂フィラー２が乾燥するのであれば、乾燥させる方法は真空状態での加熱乾燥に限らない。例えば樹脂フィラー２が吹き飛ばないように紙袋に入れた状態で、温風乾燥してもよい。
【００３２】
乾燥工程Ｓ２の後には、混練工程Ｓ３を行う。
混練工程Ｓ３は、必ず乾燥工程Ｓ２より後に設けられる。混練工程Ｓ３は、乾燥樹脂フィラー３をゴム４と混練する工程である。
混練とは、ゴム４に乾燥樹脂フィラー３及び添加剤を混合し、機械的なせん断力を加えてゴム４に可塑性を与え、また同時に乾燥樹脂フィラー３や添加剤をゴム中に分散させることである。混練は、バンバリー型混合機等で行ってもよい。
なお、固形ゴムの可塑性や流動性を向上させるため、混練工程Ｓ３の前に、固形ゴムを素練りしてもよい。
【００３３】
次いで、架橋練り工程Ｓ４を行う。
架橋練り工程Ｓ４は、固形の添加剤や架橋剤を加え、それに熱を加えてオープンロールを用いて混練する工程である。
【００３４】
その後、成形工程Ｓ５を行う。
成形工程Ｓ５は、架橋された断熱性ゴム材１を成形する工程である。例えば、ロケットモータ８に用いる断熱層１１を製造するときは、混練工程Ｓ３又は架橋練り工程Ｓ４を経た断熱性ゴム材１をシート状に圧延する。例えばカレンダーロール機に通すことで断熱性ゴム材１をシート状に成形してもよい。
【００３５】
（実施例）
図３は、樹脂フィラー２の湿度負荷時間と比熱との関係を示すグラフ（図３（Ａ））と表（図３（Ｂ））である。この図では、２５℃、１００％ＲＨを単体の樹脂フィラー２に負荷している。
この図に示すように、樹脂フィラー２を、湿度のある室温下に保存していると、湿度負荷時間が経過する程、樹脂フィラー２の比熱が低下する。
【００３６】
図４は、２〜３ｋｇの樹脂フィラー２の乾燥日数と比熱との関係を示す説明図である。図４（Ａ）は、樹脂フィラー２を１００℃で真空乾燥させたときの比熱と乾燥日数との関係を示すグラフである。このグラフは、縦軸が比熱を、横軸が乾燥日数を示している。図４（Ｂ）は、複数の乾燥日数に対する樹脂フィラー２の比熱の測定値である。この図は、ポリアミドを樹脂フィラー２の例として示している。
この図に示すように、２４時間１００℃で真空乾燥させるのをおよそ１１日〜１４日間続けると、樹脂フィラー２が、吸湿した比熱の低い状態から乾燥した比熱が高い状態に向上する。この比熱が高い状態の乾燥した樹脂フィラー２が、乾燥樹脂フィラー３である。
【００３７】
図３、図４から、樹脂フィラー２には、吸湿によって比熱が乾燥樹脂フィラー３の比熱に対し３０％未満に低下する特性があることが分かった。
一般に樹脂フィラー２は、紙袋に入った状態で市販されている。この図の実験では、この紙袋ごと真空高温槽に入れて加熱乾燥させた。樹脂フィラー２の熱分析を各乾燥日数に行うことにより、それぞれの乾燥日数の比熱を求めた。ゴム材の比熱を測定する場合も同様である。同じ熱量をかけたときに比熱が大きい物質は、比熱が小さい物質より温度の上昇が小さくなる。
【００３８】
図４は、樹脂フィラー２が２〜３ｋｇ入った紙袋を使用して実験を行った実験結果である。しかし、樹脂フィラー２の加熱乾燥に必要な日数はこれに限らない。
図５は、２〜３グラムの樹脂フィラー２の乾燥時間と比熱との関係を示すグラフである。この図も、図４と同様に樹脂フィラー２を１００℃で真空乾燥させ、各乾燥時間が経過したときに樹脂フィラー２の比熱を計測している。このグラフは、縦軸が比熱を、横軸が乾燥日数を示している。
図５に示す実験結果から、２〜３グラムの樹脂フィラー２であれば、２〜３日間真空状態で加熱乾燥させれば必要な比熱まで上昇させることができることが確認できた。つまり、これにより乾燥樹脂フィラー３を得るのに必要な乾燥日数は、樹脂フィラー２の量によって変わることを確認できた。
【００３９】
図６は、単体の樹脂フィラー２とそれを使用して製造したゴム材について、乾燥の有無と比熱との関係を示すグラフ（図６（Ａ））と、表（図６（Ｂ））である。この図において、乾燥工程Ｓ２を経ていない樹脂フィラー２を吸湿樹脂フィラーと記載している。
図６は、乾燥工程Ｓ２を施していない樹脂フィラー２とその樹脂フィラー２を用いて製造した吸湿ゴム材１０、及び乾燥樹脂フィラー３と、その乾燥樹脂フィラー３を用いて製造した断熱性ゴム材１の比熱を比較している。この実験時のゴム材の樹脂フィラー配合量は、５０〜６０ｖｏｌ％であった。
【００４０】
図６の実験から、原材料の段階で吸湿により比熱が低下している樹脂フィラー２から製造した吸湿ゴム材１０の比熱は、乾燥樹脂フィラー３で製造した断熱性ゴム材１よりも低くなることが分かった。
【００４１】
図７は、吸湿ゴム材１０の乾燥時間と比熱との関係を示すグラフである。横軸が乾燥時間を示し、縦軸が比熱を示している。この図の実験では、２〜３グラムの吸湿ゴム材１０を１００℃で加熱乾燥している。
図７に示すように乾燥工程Ｓ２を施していない未乾燥の樹脂フィラー２を配合した吸湿ゴム材１０は、ゴム材となった後に加熱乾燥させても、比熱が回復しない。そのため図７に示した実験から、吸湿ゴム材１０は、たとえ後から加熱乾燥したとしても、高断熱性を発現できないことが分かった。
【００４２】
図８は、断熱性ゴム材１の室内保管時間と比熱との関係を示すグラフである。横軸が室内保管時間を示し、縦軸が比熱を示している。この図の実験では、断熱性ゴム材１を室内で保管している。この室内は、温度と湿度の調整をしていない。
図８に示すように、温度と湿度の調整をしていない室内で長期間（図の例では約９０日間）断熱性ゴム材１を保管しても、断熱性ゴム材１の比熱は変化しなかった。
これらの実験から、比熱が２Ｊ／ｇ・Ｋ以上の高い断熱性がある断熱性ゴム材１を得るには、混練工程Ｓ３よりも前に乾燥工程Ｓ２を行う必要があることが分かった。そして断熱性ゴム材１は、ゴム材となってから吸湿しても比熱が減少せず、その高断熱性を維持できることが分かった。
【００４３】
図９は、後述する本実施形態のロケットモータ８の製造方法で製造するロケットモータ８の説明図である。図９（Ａ）はロケットモータ８の縦断面図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の部分Ｐの拡大図である。
ロケットモータ８は、固体推進薬７の燃焼ガスを発生して噴出し、その噴出する燃焼ガスによりロケットを推進させ、その姿勢を変更させる。このようなロケットモータ８は、防衛用ロケット弾、ミサイル、人工衛星打ち上げ用ロケットの推進機関、観測用ロケット、あるいは姿勢制御用ロケット等として広く利用されている。
【００４４】
この図においてロケットモータ８は、モーターケース６、固体推進薬７、断熱層１１、点火装置１２、ノズル１３を備える。
モーターケース６は、内部空間５を有する容器である。
固体推進薬７は、モーターケース６の内部空間５に収容され、点火されると高温高圧の燃焼ガスを発生する。点火装置１２が固体推進薬７を点火すると、燃焼ガスが、モーターケース６に設けられたノズル１３から外部に噴出される。
【００４５】
本実施形態の断熱層１１は、モーターケース６と固体推進薬７との間に位置し、図９（Ａ）のようにモーターケース６の内壁面６ａにシート状に設けられる。断熱層１１は、固体推進薬７の燃焼による内部空間５の高温（一例では約３０００℃）からモーターケース６を保護するために設けられる。
断熱層１１は、断熱性ゴム材１とインシュレーション９を有する。断熱性ゴム材１がモーターケース６の内壁面側（半径方向外側）に設けられ、インシュレーション９が固体推進薬側（モーターケース６の半径方向内側）に設けられる。
【００４６】
断熱性ゴム材１は、上述した製造方法で製造されているため、図９（Ｂ）に示すように、内部に乾燥樹脂フィラー３を含む。そのため断熱性ゴム材１は、比熱が２Ｊ／ｇ・Ｋ以上と単体のゴム４よりも高く、ヒートシンクとなるため、単体のゴム４よりも高断熱性を発現する。
断熱性ゴム材１は、シート状に設けられ、モーターケース６の内壁面６ａを覆う。断熱性ゴム材１は、乾燥樹脂フィラー３を有するため、乾燥樹脂フィラー３を含まないインシュレーション９よりも熱量が大きい。これは、単位体積と全体の少なくともいずれかについての熱量が、インシュレーション９よりも乾燥樹脂フィラー３の方が大きいことを意味する。また断熱性ゴム材１は、密度がインシュレーション９よりも同等以下に構成される。
乾燥樹脂フィラー３は、好ましくは重量で断熱性ゴム材１の５０％以上を占める。
【００４７】
インシュレーション９は、モーターケース６の内壁面６ａを覆い、断熱性ゴム材１と固体推進薬７との間に位置する。つまり具体的には、インシュレーション９は、モーターケース６の内壁面６ａを覆った断熱性ゴム材１を更に覆う。インシュレーション９は、アラミド繊維等の強化繊維を含むゴム材である。
【００４８】
図９（Ｂ）に示すようにロケットモータ８は、断熱のため、インシュレーション９と断熱性ゴム材１の２種類の断熱層１１を有する。断熱層１１は、燃焼ガスの流れによって削られる。インシュレーション９にはアラミド繊維のような強い繊維が入っているが、断熱性ゴム材１には入っていない。そのため断熱性ゴム材１は、燃焼ガスの流れによって削られやすいため、燃焼ガスに曝される断熱層１１の表面を構成するのには向かない。
一方、インシュレーション９が自らに蓄熱できる熱量は断熱性ゴム材１よりも小さいため、インシュレーション９のみで断熱層１１を形成しようとすると、断熱層１１を厚くしなければならない。その分ロケットモータ８が重くなるため、全体としてロケットモータ８の性能が下がってしまう。
【００４９】
上述したように断熱性ゴム材１の断熱性は、単体のゴム４より高い。これは断熱性ゴム材１が比熱の高いゴム材であるため、自身に蓄熱する熱量が高いからである。したがって断熱性ゴム材１が蓄熱層となって、モーターケース６への熱伝導１４が遅くなるからである。つまり断熱性ゴム材１がヒートシンクとなって、モーターケース６には熱が伝わりにくくなる。このように断熱性が高い断熱性ゴム材１を断熱層１１に使用することにより断熱層１１の断熱性を向上させることができる。
したがって、高性能なロケットモータ８を製造するには、本実施形態のロケットモータ８の構成のように燃焼ガスに曝される断熱層１１の推進薬側の表面には強靭なインシュレーション９を使いつつ、モーターケース側の断熱層１１には比熱が高い断熱性ゴム材１を使用する必要がある。ここで「モーターケース側」とは、インシュレーション９よりもモーターケース６の半径方向外側のことである。
【００５０】
これにより本実施形態のロケットモータ８の製造方法で製造するロケットモータ８は、インシュレーション９で断熱層１１の強靭さを保持しつつ、比熱が高い断熱性ゴム材１を使用することで断熱層１１を薄くしても必要な断熱性を獲得できる。したがって従来のロケットモータよりもロケットモータ８を軽量に製造することができる。もしくは、従来の断熱層よりも薄くても必要な断熱性を得られるので、モーターケース６に詰める固体推進薬７の量を増やすことができる。
このように、断熱層１１に断熱性ゴム材１を使用することにより、従来のロケットモータよりもロケットモータ８の性能を向上させることができる。
【００５１】
次に本実施形態のロケットモータ８の製造方法について説明する。このロケットモータ８は、内部空間５を有するモーターケース６の内部空間５に固体推進薬７を収容し、そのモーターケース６の内壁面６ａと固体推進薬７の間に、内壁面６ａを覆う断熱層１１を有するものである。
本実施形態のロケットモータ８の製造方法は、まず、上述した断熱性ゴム材１、インシュレーション９、モーターケース６、及び固体推進薬７を準備し、断熱層１１のモーターケース側に断熱性ゴム材１を使用し、断熱層１１の固体推進薬側にインシュレーション９を使用するものである。
【００５２】
例えば、断熱性ゴム材１とインシュレーション９をシート状に成形しておき、モーターケース６の内壁面６ａを断熱性ゴム材１で覆い、その後、この断熱性ゴム材１をさらにインシュレーション９で覆うことによりロケットモータ８を製造してもよい。この場合、インシュレーション９の内側（モーターケース６の半径方向内側）に固体推進薬７を設ける。
【００５３】
もしくは、断熱性ゴム材１とインシュレーション９をモーターケース６の内部空間５に入れる前に、予め、断熱性ゴム材１とインシュレーション９とを層状に重ね合わせて二層構造の断熱層１１を形成する。次いで、断熱性ゴム材１がインシュレーション９よりもモーターケース６の半径方向外側に位置するように内部空間５を断熱層１１で覆い、その断熱層１１よりもモーターケース６の半径方向内側の内部空間５に固体推進薬７を設けることにより、ロケットモータ８を製造してもよい。
【００５４】
本実施形態のロケットモータ８の製造方法は、固体推進薬７とモーターケース６との間に断熱性ゴム材１で形成された断熱層１１を設けることができる。
そのため、断熱性ゴム材１がヒートシンクとなって、モーターケース６を燃焼ガスの高熱から保護することができる。このように、比熱が高い断熱性ゴム材１を安定して得ることができるので、高性能のロケットモータ８を安定して製造することができる。
【００５５】
上述した本発明によれば、比熱が高い乾燥樹脂フィラー３が断熱性ゴム材１に含まれるので、断熱性ゴム材１の比熱を単体のゴム４よりも高めることができる。
また、樹脂フィラー２の比熱が乾燥によって高まるので、安定して比熱の高い乾燥樹脂フィラー３を得ることができる。それにより比熱が高い断熱性ゴム材１を安定して得ることができる。
【００５６】
つまり、樹脂フィラー２を加熱乾燥させてからゴム４との混練に使用するので、樹脂フィラー２の比熱の高低に関わらず、使用段階の樹脂フィラー２の比熱を高めてから断熱性ゴム材１の製造に使用することができる。したがって、入手した樹脂フィラー２の比熱に左右されずに、安定して比熱が高い断熱性ゴム材１を製造できる。
【００５７】
また、比熱が高い断熱性ゴム材１を安定して得ることができるので、従来のロケットモータより性能が高いロケットモータ８を安定して製造できる。
【００５８】
なお本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。
また上述した実験結果は樹脂フィラー２がポリアミドの場合を例としているが、樹脂フィラー２がフェノール樹脂である場合の実験結果も同様である。
【符号の説明】
【００５９】
１  断熱性ゴム材、２  樹脂フィラー、
３  乾燥樹脂フィラー、４  ゴム、
５  内部空間、６  モーターケース、
６ａ  内壁面、７  固体推進薬、
８  ロケットモータ、９  インシュレーション、
１０  吸湿ゴム材、１１  断熱層、
１２  点火装置、１３  ノズル、
１４  熱伝導、Ｓ１  配合工程、
Ｓ２  乾燥工程、Ｓ３  混練工程、
Ｓ４  架橋練り工程、Ｓ５  成形工程
【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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