(57)【要約】【課題】樹脂フィラーの分散性を高めて断熱性を向上させる熱可塑性樹脂フィラー配合ゴムの製造方法を提供する。また断熱性が高い断熱層を形成することによって従来のロケットモータよりも性能を高める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】ゴム４に熱可塑性樹脂フィラー２を混練する混練工程Ｓ２を含む。混練工程Ｓ２において、ゴム４の表面温度を６０℃以下に保って熱可塑性樹脂フィラー２とゴム４とを混練する。ゴム４は、常温で固体の固形ゴム４Ａと、常温で液状又は水あめ状の液状ゴム４Ｂと、を有する。液状ゴム４Ｂと、熱可塑性樹脂フィラー２とを混練して組成ゴム４Ｃを製造する。次いで組成ゴム４Ｃと固形ゴム４Ａとを混練する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温で固体の固形ゴムと、常温で液状又は水あめ状の液状ゴムとの混合物であるゴムに熱可塑性樹脂フィラーを混練する混練工程を含み、
前記混練工程は、
（Ａ）前記液状ゴムと、前記熱可塑性樹脂フィラーとを混練して組成ゴムを製造する予備練り工程と、
（Ｂ）次いで組成ゴムと前記固形ゴムとを混練する本練り工程とを含み、
前記混練工程において、ゴムの表面温度を６０℃以下に保って熱可塑性樹脂フィラーとゴムとを混練する、熱可塑性樹脂フィラー配合ゴムの製造方法。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂フィラーは、ポリアミドの粒子である、請求項１に記載の熱可塑性樹脂フィラー配合ゴムの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の熱可塑性樹脂フィラー配合ゴムの製造方法で製造された熱可塑性樹脂フィラー配合ゴムと、
強化繊維を含むインシュレーションと、
内部空間を有するモーターケースと、
燃焼ガスを発生する固体推進薬と、を準備し、
前記熱可塑性樹脂フィラー配合ゴムと前記インシュレーションとを層状に重ね合わせて断熱層を形成し、
前記熱可塑性樹脂フィラー配合ゴムが前記インシュレーションよりも前記モーターケースの半径方向外側に位置するように前記モーターケースの内壁面を前記断熱層で覆い、
前記断熱層よりも前記モーターケースの半径方向内側の前記内部空間に前記固体推進薬を設ける、ロケットモータの製造方法。
【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熱可塑性樹脂フィラー配合ゴムの製造方法と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。
また、従来のゴムの製造方法は、例えば特許文献２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
【特許文献２】特開平１１−１１６６９３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容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、熱容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容量が低いため、その材料を挟んだ反対側に伝導する熱容量が高くなる。断熱層の主な材料はゴムである。そのためロケットモータの性能を向上させるには、従来の断熱層よりも比熱が高い断熱層を形成する必要があった。
【０００７】
例えば断熱層を構成するゴムに比熱の高い樹脂フィラーを出来るだけ多く混練することで、樹脂フィラーの含有率が低い従来のゴム混合物よりも比熱の高い断熱層を得ることが考えられる。通常、樹脂フィラーは、ニーダーの充填率や回転数を大きくし力強く混練することで分散性が向上すると考えられる。また樹脂フィラーを入れる量が多く、樹脂フィラーが均一に分散するほど、断熱層の断熱性は向上することが期待できる。なお、樹脂フィラーは、例えばポリアミド等の球形の粒子である。
しかし、実際、従来の混合方法で樹脂フィラーの割合を増やすと、樹脂フィラーが集塊を形成して分散不良となり、結果として断熱層の比熱が落ちてしまう。樹脂フィラーは、直径が１０μｍ〜１３μｍの粒子であるが、集塊化すると直径が２〜３ｍｍ以上になる。集塊化した樹脂フィラーは、ゴムの中で均一に分散されないため、結局成形されたゴム混合物の断熱性が低下する。そのため従来の混合方法では、樹脂フィラーの割合を単に増やすだけでは断熱層の高比熱化を実現できなかった。
【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、樹脂フィラーの分散性を高めて断熱性を向上させる熱可塑性樹脂フィラー配合ゴム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、断熱性が高い断熱層を形成することによって従来のロケットモータよりも性能を高める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、常温で固体の固形ゴムと、常温で液状又は水あめ状の液状ゴムとの混合物であるゴムに熱可塑性樹脂フィラーを混練する混練工程を含み、
前記混練工程は、
（Ａ）前記液状ゴムと、前記熱可塑性樹脂フィラーとを混練して組成ゴムを製造する予備練り工程と、
（Ｂ）次いで組成ゴムと前記固形ゴムとを混練する本練り工程とを含み、
前記混練工程において、ゴムの表面温度を６０℃以下に保って熱可塑性樹脂フィラーとゴムとを混練する、熱可塑性樹脂フィラー配合ゴムの製造方法が提供される。
【００１０】
本発明によれば、上述の熱可塑性樹脂フィラー配合ゴムの製造方法で製造された熱可塑性樹脂フィラー配合ゴムと、
強化繊維を含むインシュレーションと、
内部空間を有するモーターケースと、
燃焼ガスを発生する固体推進薬と、を準備し、
前記熱可塑性樹脂フィラー配合ゴムと前記インシュレーションとを層状に重ね合わせて断熱層を形成し、
前記熱可塑性樹脂フィラー配合ゴムが前記インシュレーションよりも前記モーターケースの半径方向外側に位置するように前記モーターケースの内壁面を前記断熱層で覆い、
前記断熱層よりも前記モーターケースの半径方向内側の前記内部空間に前記固体推進薬を設ける、ロケットモータの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
上述した本発明によれば、原料のゴムと熱可塑性樹脂フィラーを、表面温度を６０℃以下に保ちつつ混練するので、熱可塑性樹脂フィラー同士を互いに付着しにくい状態を保ったままゴムと混練することができる。そのため、熱可塑性樹脂フィラーが集塊を形成するのを抑制することができる。
従って、熱可塑性樹脂フィラー配合ゴム内に熱可塑性樹脂フィラーを均一に分散させることができるため、熱可塑性樹脂フィラー配合ゴムの断熱性を従来のゴム混合物よりも向上させることができる。
【００１２】
また、断熱性が高い熱可塑性樹脂フィラー配合ゴムを得ることができるので、断熱性の高い断熱層を製造することができる。それにより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】
【００１３】
【図１】本実施形態の配合ゴムの製造方法と従来の混合方法の説明図である。
【図２】本実施形態の配合ゴムの製造方法のフローチャートである。
【図３】従来のゴム混合物と本実施形態の配合ゴムの外観写真である。
【図４】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】
【００１４】
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。
【００１５】
本発明の発明者は、混練するゴム４の表面温度が６０℃より高くなったときに、樹脂フィラー２が集塊となることを発見した。
そこで本発明の発明者は、この発見から、熱可塑性樹脂フィラー配合ゴム１（以下、配合ゴム１）の製造方法を発明した。
【００１６】
配合ゴム１は、ゴム４と熱可塑性樹脂フィラー２（以下、樹脂フィラー２）を有する。ゴム４は、常温で固体の固形ゴム４Ａと、常温で液状又は水あめ状の液状ゴム４Ｂとを有することが好ましい。液状ゴム４Ｂは、配合ゴム１の重量の３〜６％を占め、好ましくは５％を占める。また樹脂フィラー２は、配合ゴム１の体積の４０〜６０％を占め、好ましくは５０％を占める。
配合ゴム１は、基材であるゴム４に樹脂フィラー２を含む。ゴム４は、樹脂フィラー２と混練されることで、その内部に樹脂フィラー２を含む。
【００１７】
ゴム４は、固形ゴム４Ａと液状ゴム４Ｂの混合物である。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４Ａは、加硫可能な固形のゴムである。固形ゴム４Ａ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４Ａは、エチレン‐プロピレン‐ジエンゴム（ＥＰＤＭ）が好ましい。
【００１８】
もしくは固形ゴム４Ａ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４Ａ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。
【００１９】
液状ゴム４Ｂは、常温で流動性のある液状もしくは水あめ状のゴムのことである。液状ゴム４Ｂ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４Ｂ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。
また配合ゴム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４Ａと液状ゴム４Ｂを加硫させるために使用される加硫剤と加硫促進剤を含んでもよい。
【００２０】
樹脂フィラー２は、熱可塑性のある樹脂の粒子であり、例えばポリアミド等の球形の粒子である。粒子の大きさは、直径が１０μｍ〜１３μｍであることが好ましい。しかし、これに限らず、樹脂フィラー２の粒子の大きさは、これよりも大きくても小さくてもよい。
【００２１】
樹脂フィラー２が球形の粒子であることから、配合ゴム１の内部に空隙ができるのを防ぐことができる。それにより空隙により配合ゴム１の熱容量が低下するのを防ぐことができる。
なお配合ゴム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。
【００２２】
本発明は、この配合ゴム１の製造方法である。
図１は、本実施形態の配合ゴム１の製造方法と従来の混合方法の説明図である。図１（Ａ）は従来の混合方法の説明図であり、図１（Ｂ）は、本実施形態の配合ゴム１の製造方法の説明図である。
図２は、本実施形態の配合ゴム１の製造方法のフローチャートである。
【００２３】
図１（Ａ）に示すように、従来の混合方法で樹脂フィラー２の割合を単に増やすと、樹脂フィラー２が軟化し、集塊する。
そのため、図１（Ｂ）と図２に示すように、本実施形態の配合ゴム１の製造方法で配合ゴム１を製造する必要がある。
【００２４】
本実施形態の配合ゴム１の製造方法は、配合工程Ｓ１、混練工程Ｓ２、加硫練り工程Ｓ３、成形工程Ｓ４を含む。
本実施形態の配合ゴム１の製造には、ゴム４と樹脂フィラー２、及び上述の添加剤や加硫剤等を使用する。
【００２５】
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。
混練工程Ｓ２は、樹脂フィラー２をゴム４と混練する工程であり、例えば予備練り工程Ｓ２ａと本練り工程Ｓ２ｂに分かれる。混練とは、ゴム４に樹脂フィラー２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、また同時に樹脂フィラー２や添加剤をゴム中に分散させることである。本実施形態の配合ゴム１の製造方法では、混練工程Ｓ２の間中、混練しているゴム４の表面温度を６０℃以下に保つ。なお、一般に、混練工程Ｓ２の間中のゴム４の表面温度は、混練時のせん断によって常温より上昇する傾向がある。
【００２６】
本発明の発明者は、樹脂フィラー２の集塊が生じ分散不良となるのは、６０℃より高い温度で混練したことが原因であることを明らかにした。多量の樹脂フィラー２をゴム４に混練させると、樹脂フィラー同士の摩擦で摩擦熱を生じ、ゴム混合物が高温となる。例えば樹脂フィラー２の一例であるポリアミドの融点は、１７６℃〜２６５℃であるが、その融点よりはるかに低くても、６０℃を超えれば樹脂フィラー２が軟化し、互いに付着しやすくなると考えられる。
【００２７】
そのため、本実施形態の配合ゴム１の製造方法では、混練工程Ｓ２の際に、ゴム４の表面温度を６０℃以下に保ちながら混練する必要がある。一般に、ニーダー等の混練機の内部には、内部の材料温度を知り、混練状態を管理するために、内壁の温度を計測することで混練しているゴム４の表面温度を測ることができる温度計が搭載されている。混練工程Ｓ２の際は、この温度計でゴム４の表面温度を計りながら、ゴム４と樹脂フィラー２とを混練する。
【００２８】
ゴム４の表面温度を制御する方法は、例えばニーダーの回転数や回転速度を調節して摩擦熱の発生を抑えたり、ニーダーに入れる原材料の量を増減したり、少量ずつ段階的に樹脂フィラー２を入れたりすることによって行ってもよい。もしくは、ゴム４の表面温度が上昇したときにニーダーの回転を止めたり、ニーダーを冷却したりしてもよい。
【００２９】
予備練り工程Ｓ２ａでは、まず液状ゴム４Ｂに樹脂フィラー２を加えて混練し、組成ゴム４Ｃを製造する。この工程により、液状ゴム４Ｂに樹脂フィラー２を行き渡らせて、樹脂フィラー２を分散させることができる。液状ゴム４Ｂは、言わば樹脂フィラー２の分散剤としての役割を有する。加えて樹脂フィラー２を液状ゴム４Ｂでコーティングすることとなるため、樹脂フィラー同士の摩擦を抑え、摩擦熱の発生をさらに抑制できる。
【００３０】
本練り工程Ｓ２ｂでは、例えば予備練り工程Ｓ２ａを経た組成ゴム４Ｃに固形ゴム４Ａを加えて混練する。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４Ａの可塑性や流動性を向上させるため、予備練り工程Ｓ２ａの前に、固形ゴム４Ａを素練りしてもよい。
【００３１】
次いで、加硫練り工程Ｓ３を行う。
加硫練り工程Ｓ３は、固形の添加剤や加硫剤を加え、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。
この加硫練り工程Ｓ３では、樹脂フィラー２の分散を目的とする温度制御は行わない。加硫練り工程Ｓ３の前（本練り工程Ｓ２ｂ）までに、樹脂フィラー２は十分に分散されており、一度ゴム中に分散してしまえば、軟化、集塊することは無いため、加硫練りの温度が６０℃以上でも問題はないからである。
なお、樹脂フィラー２の分散ではなく、ゴムの劣化を防ぐ目的で行われる範疇での温度制御は、従来と同様に行う。
【００３２】
その後、成形工程Ｓ４を行う。
成形工程Ｓ４は、加硫された配合ゴム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Ｓ２又は加硫練り工程Ｓ３を経た配合ゴム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配合ゴム１をシート状に成形してもよい。
【００３３】
このように本実施形態の製造方法は、樹脂フィラー２が互いに付着する特性を示さない６０℃以下にゴム４の表面温度を保ちつつ、ゴム４と樹脂フィラー２を混練するので、樹脂フィラー２が集塊を形成するのを抑制することができる。
従って、配合ゴム内に樹脂フィラー２を均一に分散させることができるため、配合ゴム１の断熱性を従来のゴム混合物よりも向上させることができる。
【００３４】
例えば固形ゴム４Ａに直接樹脂フィラー２を入れた場合、強い力が樹脂フィラー２に加わることで樹脂フィラー２が押し固まり、多量の集塊を発生させてしまう。
しかし本実施形態の製造方法では、上述したように樹脂フィラー２の集塊が出来る前に、分散剤（液状ゴム４Ｂ）に樹脂フィラー２を入れて分散させ、その後、固形ゴム４Ａと混練するので、樹脂フィラー２の集塊が出来にくい。樹脂フィラー２を液状ゴム４Ｂに入れた後に固形ゴム４Ａと練り合わせることで、樹脂フィラー２を先に液状ゴム内で分散させておくことができ、樹脂フィラー２を配合ゴム内に均一に分散させることができる。
したがって、本実施形態の配合ゴム１の製造方法を使用することにより、ゴム４に樹脂フィラー２をより多く入れても均一に分散させることができるので、従来のゴム混合物よりも比熱が高く、高い断熱性を有する配合ゴム１を得ることができる。
【００３５】
（実施例）
図３は、従来のゴム混合物と本実施形態の配合ゴム１の外観写真である。
図３（Ａ）は、従来のゴム混合物のゴムシートの外観写真である。このゴム混合物は、温度制御を行わずに混練工程Ｓ２を行うことで製造したものである。
一方、図３（Ｂ）は、本実施形態の配合ゴム１のゴムシートの外観写真である。この配合ゴム１は、上述した本実施形態の配合ゴム１の製造方法により、混練工程Ｓ２でゴム４の表面温度を６０℃以下に制御して製造したものである。
【００３６】
具体的には、図３（Ａ）のゴムシートの混練時のゴム表面温度は、９８℃であった。一方、図３（Ｂ）の本実施形態の配合ゴム１のゴムシートの混練時のゴム表面温度は、５４℃であった。
この実施例において、従来のゴム混合物（図３（Ａ））と本実施形態の配合ゴム１（図３（Ｂ））の樹脂フィラー２の配合量は、同一である。
なお、図３（Ａ）（Ｂ）の白い斑点は、集塊した樹脂フィラー２を表している。
【００３７】
この図からわかるように、温度制御を行わなかった図３（Ａ）のゴムシートでは、樹脂フィラー２の様々な大きさの集塊（白い斑点）が多数散見される。これは、配合ゴム１が、樹脂フィラー２の集塊を発生し分散不良を起こしていることを示している。
【００３８】
一方、本実施形態の製造方法で製造した配合ゴム１には、樹脂フィラー２の集塊（白い斑点）がほとんど見られない。
このように、ゴム４と樹脂フィラー２を混練する際に、ゴム４の表面温度を６０℃以下に温度制御することで、樹脂フィラー２が集塊となるのを抑制し、配合ゴム内に樹脂フィラー２を均一に分散させることができることが明らかになった。
【００３９】
図４は、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４（Ａ）はロケットモータ８の縦断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（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。
【００４０】
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。
【００４１】
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４（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、配合ゴム１とインシュレーション９を有する。配合ゴム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。
【００４２】
配合ゴム１は、上述した製造方法で製造されているため、図４（Ｂ）に示すように、内部に樹脂フィラー２を含む。そのため配合ゴム１は、従来のゴム混合物よりも比熱が高くヒートシンクとなるため、従来のゴム混合物よりも高断熱性を発現する。
配合ゴム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。配合ゴム１は、樹脂フィラー２を有するため、樹脂フィラー２を含まないインシュレーション９よりも熱容量が大きい。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容量が、インシュレーション９よりも樹脂フィラー２の方が大きいことを意味する。また配合ゴム１は、密度がインシュレーション９よりも低く構成される。
さらに上述したように、樹脂フィラー２は球形の粒子であるため、配合ゴム１は内部に空隙を有しない。それにより、配合ゴム１の熱容量が空隙により低下するのを防ぐことができる。
【００４３】
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、配合ゴム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を覆った配合ゴム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。
【００４４】
図４（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と配合ゴム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、配合ゴム１には入っていない。そのため配合ゴム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容量は配合ゴム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。
【００４５】
上述したように本実施形態の配合ゴム１の製造方法で製造した配合ゴム１は、従来のゴム混合物よりも比熱が高く、高い断熱性を有する。これは配合ゴム１が比熱の高いゴム材であるため、自身に蓄熱する熱容量が高いからである。したがって配合ゴム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。つまり配合ゴム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配合ゴム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の表面には強靭なインシュレーション９を使いつつ、その内側に比熱が高い配合ゴム１を使用する必要がある。その内側とは、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。
【００４６】
これにより本実施形態のロケットモータ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、比熱が高い配合ゴム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に配合ゴム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。
【００４７】
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。
まず、上述した配合ゴム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を準備する。配合ゴム１とインシュレーション９は、シート状に成形しておく。
次いでモーターケース６の内壁面６ａを配合ゴム１で覆う。さらに、モーターケース６の内壁面６ａを覆った配合ゴム１をさらにインシュレーション９で覆う。
その後、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。
これにより上述したロケットモータ８を製造することができる。
【００４８】
もしくは、モーターケース６の内部空間５に配合ゴム１とインシュレーション９を入れる前に、配合ゴム１とインシュレーション９で断熱層１１を形成してもよい。この場合、配合ゴム１とインシュレーション９とを層状に重ね合わせて断熱層１１を形成する。これにより、断熱層１１は、配合ゴム１とインシュレーション９の二層構造となる。
【００４９】
次いで、配合ゴム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。
この方法によっても、上述したロケットモータ８を製造することができる。
【００５０】
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との間に配合ゴム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、配合ゴム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、比熱が高い配合ゴム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。
【００５１】
上述した本発明によれば、原料のゴム４と熱可塑性樹脂フィラー２を、その表面温度を６０℃以下に保ちつつ混練するので、熱可塑性樹脂フィラー同士を互いに付着しにくい状態を保ったままゴム４と混練することができる。そのため、熱可塑性樹脂フィラー２が集塊を形成するのを抑制することができる。
従って、熱可塑性樹脂フィラー配合ゴム内に熱可塑性樹脂フィラー２を均一に分散させることができるため、熱可塑性樹脂フィラー配合ゴム１の断熱性を従来のゴム混合物よりも向上させることができる。
【００５２】
また、断熱性が高い配合ゴム１を得ることができるので、断熱性の高い断熱層１１を製造することができる。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。
【符号の説明】
【００５３】
１  熱可塑性樹脂フィラー配合ゴム（配合ゴム）、
２  熱可塑性樹脂フィラー（樹脂フィラー）、
４  ゴム、４Ａ  固形ゴム、
４Ｂ  液状ゴム、４Ｃ  組成ゴム、
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、
１１  断熱層、１２  点火装置、１３  ノズル、
１４  熱伝導、Ｓ１  配合工程、
Ｓ２  混練工程、Ｓ２ａ  予備練り工程、Ｓ２ｂ  本練り工程、
Ｓ３  加硫練り工程、Ｓ４  成形工程
【図１】
2019142049.tif 000003
【図２】
2019142049.tif 000004
【図３】
2019142049.tif 000005
【図４】
2019142049.tif 000006