JPH0812752A - 非爆轟性ポリアジ化グリシジル生成物 - Google Patents
非爆轟性ポリアジ化グリシジル生成物Info
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B45/00—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product
- C06B45/04—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive
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- C06B45/105—The resin being a polymer bearing energetic groups or containing a soluble organic explosive
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C247/00—Compounds containing azido groups
- C07C247/02—Compounds containing azido groups with azido groups bound to acyclic carbon atoms of a carbon skeleton
- C07C247/04—Compounds containing azido groups with azido groups bound to acyclic carbon atoms of a carbon skeleton being saturated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
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Abstract
(57)【要約】
【目的】液状バインダー重合体に適合する非爆轟性の火
薬用材料を提供する。 【構成】通常は液体で、非爆轟性の生成物であって、約
45.7重量%未満の窒素を含有し、次の一般式で表さ
れる重合体を含んで構成される生成物。 R(G)nR1 (ただし、上式中、nは2乃至18の数であり、Gはア
ジドメチルオキシエチレン部分であり、Rは有機開始剤
化合物の一価の残基、又は一価のアルキル基、またRは
本質的にイソシアネートと反応する部分がなく、非干渉
性の原子又は部分で置換されていてもよいが、アジド部
分以外の火薬用窒素含有部分で置換されていてははなら
ず、R1は一価のアルコキシ基、オキシアリル基又はそ
の結合体であるか、或いはR1はアジド部分であって、
R1は本質的にイソシアネートと反応する部分がなく、
非干渉性の原子又は部分で置換されていてもよいが、ア
ジド部分以外の火薬用窒素含有部分で置換されていては
ならず、R及びR1は、前記重合体が環状化合物の場
合、いっしょになって、炭素−酸素結合をなす)
薬用材料を提供する。 【構成】通常は液体で、非爆轟性の生成物であって、約
45.7重量%未満の窒素を含有し、次の一般式で表さ
れる重合体を含んで構成される生成物。 R(G)nR1 (ただし、上式中、nは2乃至18の数であり、Gはア
ジドメチルオキシエチレン部分であり、Rは有機開始剤
化合物の一価の残基、又は一価のアルキル基、またRは
本質的にイソシアネートと反応する部分がなく、非干渉
性の原子又は部分で置換されていてもよいが、アジド部
分以外の火薬用窒素含有部分で置換されていてははなら
ず、R1は一価のアルコキシ基、オキシアリル基又はそ
の結合体であるか、或いはR1はアジド部分であって、
R1は本質的にイソシアネートと反応する部分がなく、
非干渉性の原子又は部分で置換されていてもよいが、ア
ジド部分以外の火薬用窒素含有部分で置換されていては
ならず、R及びR1は、前記重合体が環状化合物の場
合、いっしょになって、炭素−酸素結合をなす)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】固体ロケット或いは火砲の推進
薬、ガス発生用組成物又は爆薬は、注入可能な推進薬材
料の液状スラリーを形成するための液体バインダー重合
体を用いて、種々の固体及び液体の材料を結合させるこ
とによって、製造できる。この場合、スラリーを鋳型の
中に流し込み、液体バインダー重合体を硬化して、エラ
ストマー質の形態にすることによって、液状スラリーか
ら固体推進薬を形成できる。固体推進薬組成物では、液
状スラリーの処理の容易性(processibili
ty)を増し、硬化した推進薬の機械的性質を向上する
ために、典型的には可塑剤を使用する。可塑剤として
は、火薬用(energetic)の材料であって、か
つ反応性を有しバイダー重合体の硬化を妨げる部分(m
oieties)を含有していないものが好ましい。有
用な可塑剤はまた固体推進薬組成成分に適合する、即
ち、混和性を有しかつ非反応性である、ものでなければ
ならない。
薬、ガス発生用組成物又は爆薬は、注入可能な推進薬材
料の液状スラリーを形成するための液体バインダー重合
体を用いて、種々の固体及び液体の材料を結合させるこ
とによって、製造できる。この場合、スラリーを鋳型の
中に流し込み、液体バインダー重合体を硬化して、エラ
ストマー質の形態にすることによって、液状スラリーか
ら固体推進薬を形成できる。固体推進薬組成物では、液
状スラリーの処理の容易性(processibili
ty)を増し、硬化した推進薬の機械的性質を向上する
ために、典型的には可塑剤を使用する。可塑剤として
は、火薬用(energetic)の材料であって、か
つ反応性を有しバイダー重合体の硬化を妨げる部分(m
oieties)を含有していないものが好ましい。有
用な可塑剤はまた固体推進薬組成成分に適合する、即
ち、混和性を有しかつ非反応性である、ものでなければ
ならない。
【0002】
【従来の技術】有用な液体バインダー重合体の一つの種
類は、終端ヒドロキシル部分を有するポリ(アジドメチ
ルオキシエチレン)重合体類(ポリ(アジ化グリシジ
ル)重合体類としても知られている)である。このよう
な重合体は、ヒドロキシル部分をポリイソシアネート類
と反応させることによって、硬化できる。
類は、終端ヒドロキシル部分を有するポリ(アジドメチ
ルオキシエチレン)重合体類(ポリ(アジ化グリシジ
ル)重合体類としても知られている)である。このよう
な重合体は、ヒドロキシル部分をポリイソシアネート類
と反応させることによって、硬化できる。
【0003】不幸にして、このようなポリ(アジ化グリ
シジル)バインダー重合体類に適合する火薬用可塑剤で
あって、当該技術において公開されたり或いは現在使用
されているものの多くは爆轟性(detonabl
e)、即ち、37C.F.R.173.53節によって
「A種火薬類」材料に分類されるもの、である。例え
ば、ニトログリセリン及び三硝酸トリメチロールエタン
のような硝酸エステルを、火薬用可塑剤として、ヒドロ
キシル末端ポリ(アジ化グリシジル)バインダー重合体
を含有する固体推進薬組成物に使用してきたが、両方の
材料共A種火薬類である。A種火薬類材料の製造、輸送
及び貯蔵の間には特別な注意を払わなければならない。
特別な注意を必要とするが故に製造、輸送及び貯蔵の費
用が一般に高くなる。
シジル)バインダー重合体類に適合する火薬用可塑剤で
あって、当該技術において公開されたり或いは現在使用
されているものの多くは爆轟性(detonabl
e)、即ち、37C.F.R.173.53節によって
「A種火薬類」材料に分類されるもの、である。例え
ば、ニトログリセリン及び三硝酸トリメチロールエタン
のような硝酸エステルを、火薬用可塑剤として、ヒドロ
キシル末端ポリ(アジ化グリシジル)バインダー重合体
を含有する固体推進薬組成物に使用してきたが、両方の
材料共A種火薬類である。A種火薬類材料の製造、輸送
及び貯蔵の間には特別な注意を払わなければならない。
特別な注意を必要とするが故に製造、輸送及び貯蔵の費
用が一般に高くなる。
【0004】従って、液体バインダー重合体、特にポリ
イソシアン酸塩で硬化されかつ可塑剤として有用なバイ
ンダー重合体、に適合する火薬用の非爆轟性材料が必要
である。
イソシアン酸塩で硬化されかつ可塑剤として有用なバイ
ンダー重合体、に適合する火薬用の非爆轟性材料が必要
である。
【0005】米国特許第4,781,861号明細書
(Wilson等)は、極性溶媒中において、次の一般
式をもつポリエピクロロヒドリン−硝酸塩とアジ化ナト
リウムとの反応によって生成される数種のポリ(アジ化
グリシジル)重合体類を開示している。 O2N−[−OCH(CH2Cl)CH2]n−OCH
2CH2O−[−CH2CHO(CH2Cl)−]n−
NO2 (上式でnは1乃至10である)Wilson等の特許
明細書は、このようなポリ(アジ化グリシジル)重合体
類が火薬用可塑剤として有用であり、開示された重合体
類のうちには45.7%より低い窒素含有量のものがあ
ることを教示しているものの、前記特許明細書は本出願
人の非爆轟性生成物を開示してはいない。
(Wilson等)は、極性溶媒中において、次の一般
式をもつポリエピクロロヒドリン−硝酸塩とアジ化ナト
リウムとの反応によって生成される数種のポリ(アジ化
グリシジル)重合体類を開示している。 O2N−[−OCH(CH2Cl)CH2]n−OCH
2CH2O−[−CH2CHO(CH2Cl)−]n−
NO2 (上式でnは1乃至10である)Wilson等の特許
明細書は、このようなポリ(アジ化グリシジル)重合体
類が火薬用可塑剤として有用であり、開示された重合体
類のうちには45.7%より低い窒素含有量のものがあ
ることを教示しているものの、前記特許明細書は本出願
人の非爆轟性生成物を開示してはいない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、一面におい
て、通常は液体であって、約45.7重量%未満の窒素
を含有し、次の一般式によって表される重合体を含むこ
とを特徴する、非爆轟性、火薬用生成物を提供する。 R(G)nR1 I ただし、上式で、nは2乃至18の数であり、Gはアジ
ドメチルオキシエチレン部分[−OCH(CH2N3)
CH2−]又は[−OCH2CH(CH2N3)−]で
あり、そしてRは有機開始剤化合物の一価の残基(例え
ば、好ましくは1乃至10個の炭素原子をもつ、直鎖、
分枝鎖又は環状の脂肪族又は芳香族のアルコール(即
ち、−CH2CH2N3及び−CH2CH2CH
2N3)の残基)である。又はRは一価の直鎖、分枝鎖
又は環状のアルキル基(即ち、−CH3、−CH2CH
3、−CH2CH2CH3、−CH2CH2N3及びC
H2CH2CH2N3)であってもよい。Rはイソシア
ネートと反応する部分(例えば、活性水素原子を含有す
る部分)を本質的に有しておらず、非干渉性(non−
interfering)の原子又は部分(例えば、フ
ッ素原子、アジド部分及びシアノ部分)で置換されてい
てもよいが、アジド部分以外の火薬用の窒素含有部分で
置換されていてはならない。
て、通常は液体であって、約45.7重量%未満の窒素
を含有し、次の一般式によって表される重合体を含むこ
とを特徴する、非爆轟性、火薬用生成物を提供する。 R(G)nR1 I ただし、上式で、nは2乃至18の数であり、Gはアジ
ドメチルオキシエチレン部分[−OCH(CH2N3)
CH2−]又は[−OCH2CH(CH2N3)−]で
あり、そしてRは有機開始剤化合物の一価の残基(例え
ば、好ましくは1乃至10個の炭素原子をもつ、直鎖、
分枝鎖又は環状の脂肪族又は芳香族のアルコール(即
ち、−CH2CH2N3及び−CH2CH2CH
2N3)の残基)である。又はRは一価の直鎖、分枝鎖
又は環状のアルキル基(即ち、−CH3、−CH2CH
3、−CH2CH2CH3、−CH2CH2N3及びC
H2CH2CH2N3)であってもよい。Rはイソシア
ネートと反応する部分(例えば、活性水素原子を含有す
る部分)を本質的に有しておらず、非干渉性(non−
interfering)の原子又は部分(例えば、フ
ッ素原子、アジド部分及びシアノ部分)で置換されてい
てもよいが、アジド部分以外の火薬用の窒素含有部分で
置換されていてはならない。
【0007】R1は一価の、アルコキシ基で、直鎖、分
枝鎖又は環状であってよい。又はR1は一価の、オキシ
アリール基、又はこれらの組み合わせ(即ち、一価のオ
キシアルカリール又はオキシアラルキル基類)であって
よい。或いはまた、R1はアジド部分である。R1はイ
ソシアネートと反応する部分を本質的に有しておらず、
非干渉性の原子又は部分(例えば、フッ素原子、アジド
部分及びシアノ部分)で置換されていてもよいが、アジ
ド部分以外の火薬用の窒素含有部分で置換されていては
ならない。R1の代表例には、−OCH3、−OCH2
CH3、−OCH2CH2CH3、及び−OCH2C6
H5が含まれる。前記重合体が環状化合物の場合は、R
及びR1は、いっしょになって、炭素−酸素結合とな
る。
枝鎖又は環状であってよい。又はR1は一価の、オキシ
アリール基、又はこれらの組み合わせ(即ち、一価のオ
キシアルカリール又はオキシアラルキル基類)であって
よい。或いはまた、R1はアジド部分である。R1はイ
ソシアネートと反応する部分を本質的に有しておらず、
非干渉性の原子又は部分(例えば、フッ素原子、アジド
部分及びシアノ部分)で置換されていてもよいが、アジ
ド部分以外の火薬用の窒素含有部分で置換されていては
ならない。R1の代表例には、−OCH3、−OCH2
CH3、−OCH2CH2CH3、及び−OCH2C6
H5が含まれる。前記重合体が環状化合物の場合は、R
及びR1は、いっしょになって、炭素−酸素結合とな
る。
【0008】生成物が爆轟性であるか否かを決定するた
めに、直径約2インチ、高さ約4インチのプラスチック
カップの中で120gの生成物を8gの木綿と十分に混
合し、前記カップを高さ約4インチ(10.2cm)、
直径約1.25インチ(3.2cm)の鉛検証筒(le
ad witness cylinder)の頂上に配
置する。雷管を木綿の中に挿入してカップのほぼ中央に
配置する。雷管を電気的に起爆して、その発生する反応
を観察する。大音響と火玉が観察され、鉛検証筒が変形
(例えば、短縮したり茸状を呈する)して、当初の高さ
から1/8インチ(0.32cm)を越える高さの減少
を生じた場合には、生成物は爆轟性であると見做す。
めに、直径約2インチ、高さ約4インチのプラスチック
カップの中で120gの生成物を8gの木綿と十分に混
合し、前記カップを高さ約4インチ(10.2cm)、
直径約1.25インチ(3.2cm)の鉛検証筒(le
ad witness cylinder)の頂上に配
置する。雷管を木綿の中に挿入してカップのほぼ中央に
配置する。雷管を電気的に起爆して、その発生する反応
を観察する。大音響と火玉が観察され、鉛検証筒が変形
(例えば、短縮したり茸状を呈する)して、当初の高さ
から1/8インチ(0.32cm)を越える高さの減少
を生じた場合には、生成物は爆轟性であると見做す。
【0009】本発明の生成物は通常は液体である。一般
に、該生成物中の全ての窒素は実質的又は本質的にアジ
ド部分の形態で存在する。生成物が火薬用であるために
は十分なアジド部分、例えば、好ましくは少なくとも3
0重量%の窒素、を含有していなければならないが、生
成物を爆轟性にするほど多量のアジド部分を含んでいて
はならない、即ち、約46重量%以下の窒素含有量でな
ければならない。生成物中の過度のアジドメチルオキシ
エチレン部分(簡潔化のために以後アジ化グリシジル部
分と呼ぶことがある)の存在は、粘度の高すぎる生成物
を生じ、可塑剤として極めて有用であるとは言えなくな
る。
に、該生成物中の全ての窒素は実質的又は本質的にアジ
ド部分の形態で存在する。生成物が火薬用であるために
は十分なアジド部分、例えば、好ましくは少なくとも3
0重量%の窒素、を含有していなければならないが、生
成物を爆轟性にするほど多量のアジド部分を含んでいて
はならない、即ち、約46重量%以下の窒素含有量でな
ければならない。生成物中の過度のアジドメチルオキシ
エチレン部分(簡潔化のために以後アジ化グリシジル部
分と呼ぶことがある)の存在は、粘度の高すぎる生成物
を生じ、可塑剤として極めて有用であるとは言えなくな
る。
【0010】典型的には、生成物は相当な数平均分子
量、例えば、約200乃至2000、好ましくは約40
0乃至1000をもつ。一般に、生成物が200より小
さい分子量をもつなら、揮発性が高いから可塑剤として
使用するには望ましくない。重量的に生成物の主要部分
を構成するアジドメチルオキシエチレン部分は単独重合
体鎖(例えば、−[OCH2CH(CH2N3)]n−
又は−[OCH(CH2N3)CH2]n−、ただし、
nは2乃至18の数である)の形態で一般に存在する。
量、例えば、約200乃至2000、好ましくは約40
0乃至1000をもつ。一般に、生成物が200より小
さい分子量をもつなら、揮発性が高いから可塑剤として
使用するには望ましくない。重量的に生成物の主要部分
を構成するアジドメチルオキシエチレン部分は単独重合
体鎖(例えば、−[OCH2CH(CH2N3)]n−
又は−[OCH(CH2N3)CH2]n−、ただし、
nは2乃至18の数である)の形態で一般に存在する。
【0011】典型的には、生成物の少なくとも50重量
%、好ましくは生成物の少なくとも70重量%はこのよ
うな単独重合体鎖からなる。前記生成物は約45.7重
量%よりも少ない、好ましくは約44重量%以下の窒素
を含有し、かつアジド部分の形態で少なくとも30重量
%の窒素を含有する。
%、好ましくは生成物の少なくとも70重量%はこのよ
うな単独重合体鎖からなる。前記生成物は約45.7重
量%よりも少ない、好ましくは約44重量%以下の窒素
を含有し、かつアジド部分の形態で少なくとも30重量
%の窒素を含有する。
【0012】本発明の生成物はまた活性水素原子(例え
ば、ウレタン結合形成条件下でイソシアネート部分と反
応する水素原子)を有する部分のようなイソシアネート
と反応する部分を本質的に有していない。一般に、この
ような水素原子は、酸素、イオウ又は窒素の原子と結合
した原子である。生成物中におけるイソシアネートと反
応する部分の存在は避けるべきである。該部分が、ヒド
ロキシル末端のポリ(アジ化グリシジル)バインダー重
合体のようなイソシアネートと反応するバインダー重合
体の硬化を阻害することがあるからである。好ましく
は、生成物は生成物30,000gにつきほぼ1当量よ
り多いイソシアネートと反応する部分を含有しない。
ば、ウレタン結合形成条件下でイソシアネート部分と反
応する水素原子)を有する部分のようなイソシアネート
と反応する部分を本質的に有していない。一般に、この
ような水素原子は、酸素、イオウ又は窒素の原子と結合
した原子である。生成物中におけるイソシアネートと反
応する部分の存在は避けるべきである。該部分が、ヒド
ロキシル末端のポリ(アジ化グリシジル)バインダー重
合体のようなイソシアネートと反応するバインダー重合
体の硬化を阻害することがあるからである。好ましく
は、生成物は生成物30,000gにつきほぼ1当量よ
り多いイソシアネートと反応する部分を含有しない。
【0013】本発明の生成物は、また、アジド部分以外
の火薬用窒素含有部分を本質的に有しておらず、好まし
くは前記部分を全く含有しない。これは生成物中にこの
種の部分が存在すれば生成物の爆轟性を増すからであ
る。生成物中に含まれるべきでない火薬用の窒素含有部
分の代表例は、硝酸エステル、トリニトロメチル、フル
オロジニトロメチル、ジニトロメチレン及びニトラザ部
分である。
の火薬用窒素含有部分を本質的に有しておらず、好まし
くは前記部分を全く含有しない。これは生成物中にこの
種の部分が存在すれば生成物の爆轟性を増すからであ
る。生成物中に含まれるべきでない火薬用の窒素含有部
分の代表例は、硝酸エステル、トリニトロメチル、フル
オロジニトロメチル、ジニトロメチレン及びニトラザ部
分である。
【0014】本発明の生成物に含まれてよいポリ(アジ
化グリシジル)重合体類の代表例には、CH3OCH2
CH(CH3)OCH2CH(CH3)[OCH2CH
−(CH2N3)]nN3、CH3CH2[OCH2C
H(CH2N3)]nOCH2CH3、N3CH2CH
2[OCH2CH(CH2N3)]nN3、CH3OC
H2CH2[OCH2CH(CH2N3)]nN3、及
びCH3O[CH2CH(CH2N3)]nN3、があ
る(ただし、nは2乃至18の数であり、好ましくは4
乃至11である)。
化グリシジル)重合体類の代表例には、CH3OCH2
CH(CH3)OCH2CH(CH3)[OCH2CH
−(CH2N3)]nN3、CH3CH2[OCH2C
H(CH2N3)]nOCH2CH3、N3CH2CH
2[OCH2CH(CH2N3)]nN3、CH3OC
H2CH2[OCH2CH(CH2N3)]nN3、及
びCH3O[CH2CH(CH2N3)]nN3、があ
る(ただし、nは2乃至18の数であり、好ましくは4
乃至11である)。
【0015】本発明の生成物は、アジ化塩をポリエピク
ロロヒドリン重合体と反応させて製造できる。典型的に
は、アジ化カリウム、アジ化リチウム及びアジ化ナトリ
ウムのような無機アジ化物を生成物の製造に用いる。一
般に、アジ化ナトリウムが好ましい無機アジ化物であ
る。生成物は、ポリエピクロロヒドリン重合体を慣用の
方法でアジ化ナトリウムのような無機アジ化物と反応さ
せて製造する。この反応の結果、アジドイオン(即ち、
N3 −)によって、ハロゲン原子類、一般に塩素、又は
スルフォン酸エステル基類のような他の置換可能な基団
類の置換が起こる。アジドイオンによってハロゲン原子
類又は他の置換可能な基団類を置換するために適用でき
る処理工程の詳細は米国特許第4,268,450号
(Frankel等)、第4,288,262号(Fl
anagan)、第4,379,894号(Frank
el等)及び第4,486,351号(Earl)の特
許明細書に示されている。
ロロヒドリン重合体と反応させて製造できる。典型的に
は、アジ化カリウム、アジ化リチウム及びアジ化ナトリ
ウムのような無機アジ化物を生成物の製造に用いる。一
般に、アジ化ナトリウムが好ましい無機アジ化物であ
る。生成物は、ポリエピクロロヒドリン重合体を慣用の
方法でアジ化ナトリウムのような無機アジ化物と反応さ
せて製造する。この反応の結果、アジドイオン(即ち、
N3 −)によって、ハロゲン原子類、一般に塩素、又は
スルフォン酸エステル基類のような他の置換可能な基団
類の置換が起こる。アジドイオンによってハロゲン原子
類又は他の置換可能な基団類を置換するために適用でき
る処理工程の詳細は米国特許第4,268,450号
(Frankel等)、第4,288,262号(Fl
anagan)、第4,379,894号(Frank
el等)及び第4,486,351号(Earl)の特
許明細書に示されている。
【0016】本発明の生成物の製造に使用できるポリエ
ピクロロヒドリン重合体の一つの種類に次式で表される
重合体がある。 R3(E)nR4 II 上式で、nは前記と同じ意味を表わし、Eはクロロメチ
ルエチレンオキシ部分であり、(−OCH2CH(CH
2Cl)−)又は(−OCH(CH2Cl)CH2−)
(以下では、簡潔化のためエピクロロヒドリン部分と呼
ぶことがある。)であり、R3は有機開始剤化合物の一
価の残基(例えば、直鎖、分枝鎖又は環状の脂肪族又は
芳香族のアルコールで、好ましくは1乃至10個の炭素
原子をもつ)、又は一価の直鎖、分枝鎖又は環状のアル
キル基(例えば、−CH3、−CH2CH3、−CH2
CH2CH3、−CH2CH2Cl)である。R3はイ
ソシアネートと反応する部分が本質的になく、非干渉性
の原子又は部分(例えば、フッ素原子及びシアノ部分)
で置換されていてもよいが、火薬用の窒素含有部分で置
換されていてはならない。R4は、一価の、直鎖、分枝
鎖又は環状のアルコキシ基、又は一価のオキシアシル
基、又はその結合体である。R4はまたスルホン酸エス
テル基のような置換可能な基団、(例えば、−OSO2
C6H5、−OSO2CH3、−OSO2C6H4CH
3及び−OSO2CF3)、又はハロゲン原子である。
R4はイソシアネートと反応する部分が本質的になく、
非干渉性の原子又は部分(例えば、フッ素原子及びシア
ノ部分)で置換されていてもよいが、アジド部分以外の
火薬用窒素含有部分で置換されていてはならない。R4
の例としては、−OCH3、−OCH2CH3及び−O
CH2CH2CH3、−OCH2CH2Cl及び−OC
H2C6H5がある。或いは、前記ポリエピクロロヒド
リンが環状化合物のときは、R3及びR4は、いっしょ
になって、炭素−酸素結合となる。
ピクロロヒドリン重合体の一つの種類に次式で表される
重合体がある。 R3(E)nR4 II 上式で、nは前記と同じ意味を表わし、Eはクロロメチ
ルエチレンオキシ部分であり、(−OCH2CH(CH
2Cl)−)又は(−OCH(CH2Cl)CH2−)
(以下では、簡潔化のためエピクロロヒドリン部分と呼
ぶことがある。)であり、R3は有機開始剤化合物の一
価の残基(例えば、直鎖、分枝鎖又は環状の脂肪族又は
芳香族のアルコールで、好ましくは1乃至10個の炭素
原子をもつ)、又は一価の直鎖、分枝鎖又は環状のアル
キル基(例えば、−CH3、−CH2CH3、−CH2
CH2CH3、−CH2CH2Cl)である。R3はイ
ソシアネートと反応する部分が本質的になく、非干渉性
の原子又は部分(例えば、フッ素原子及びシアノ部分)
で置換されていてもよいが、火薬用の窒素含有部分で置
換されていてはならない。R4は、一価の、直鎖、分枝
鎖又は環状のアルコキシ基、又は一価のオキシアシル
基、又はその結合体である。R4はまたスルホン酸エス
テル基のような置換可能な基団、(例えば、−OSO2
C6H5、−OSO2CH3、−OSO2C6H4CH
3及び−OSO2CF3)、又はハロゲン原子である。
R4はイソシアネートと反応する部分が本質的になく、
非干渉性の原子又は部分(例えば、フッ素原子及びシア
ノ部分)で置換されていてもよいが、アジド部分以外の
火薬用窒素含有部分で置換されていてはならない。R4
の例としては、−OCH3、−OCH2CH3及び−O
CH2CH2CH3、−OCH2CH2Cl及び−OC
H2C6H5がある。或いは、前記ポリエピクロロヒド
リンが環状化合物のときは、R3及びR4は、いっしょ
になって、炭素−酸素結合となる。
【0017】ポリエピクロロヒドリン重合体は、種々の
の方法を用いてエピクロロヒドリンの重合によって製造
できる。環状ポリエピクロロヒドリン重合体を製造する
一つの方法には、Kern.R.J.がJournal
of Organic Chemistry、第33
巻、(1960年)388−390ページに記述した方
法を用いて、酸触媒の存在下におけるエピクロロヒドリ
ンの重合がある。この方法では、エピクロロヒドリン
を、四塩化炭素のような適当な溶媒に溶解又は分散さ
せ、ルイス酸触媒、例えば、(C2H5)3OBF3又
はBF3のような公知のエピクロロヒドリン重合触媒の
存在下で重合させる。この方法では、次の一般式で表せ
る触媒も有用である。 HN(RWSO2)2 III HCR5(RWSO2)2 IV HC(RWSO2)3 V 上式で、RWは、約1乃至20個の炭素原子を有する過
フルオロアルキル基のような電子吸引部分(elect
ron−withdrawing moiety)であ
り、R5は、脂肪族又は芳香族の基類、又は水素原子の
ような非干渉性の部分(即ち、エピクロロヒドリン重合
を阻害しない部分)である。
の方法を用いてエピクロロヒドリンの重合によって製造
できる。環状ポリエピクロロヒドリン重合体を製造する
一つの方法には、Kern.R.J.がJournal
of Organic Chemistry、第33
巻、(1960年)388−390ページに記述した方
法を用いて、酸触媒の存在下におけるエピクロロヒドリ
ンの重合がある。この方法では、エピクロロヒドリン
を、四塩化炭素のような適当な溶媒に溶解又は分散さ
せ、ルイス酸触媒、例えば、(C2H5)3OBF3又
はBF3のような公知のエピクロロヒドリン重合触媒の
存在下で重合させる。この方法では、次の一般式で表せ
る触媒も有用である。 HN(RWSO2)2 III HCR5(RWSO2)2 IV HC(RWSO2)3 V 上式で、RWは、約1乃至20個の炭素原子を有する過
フルオロアルキル基のような電子吸引部分(elect
ron−withdrawing moiety)であ
り、R5は、脂肪族又は芳香族の基類、又は水素原子の
ような非干渉性の部分(即ち、エピクロロヒドリン重合
を阻害しない部分)である。
【0018】随意であるが、任意の2種の(RWS
O2)基類を、結合して、−SO2CF2CF2CF2
CF2−SO2−のような一つの環状構造を構成しても
よい。これらの触媒のうちの幾つかは米国特許第3,7
76,960号(Koshar等)、第4,031,0
36号(Koshar)、第4,387,222号(K
oshar)、第4,405,497号(Young
等)の特許明細書に開示されている。
O2)基類を、結合して、−SO2CF2CF2CF2
CF2−SO2−のような一つの環状構造を構成しても
よい。これらの触媒のうちの幾つかは米国特許第3,7
76,960号(Koshar等)、第4,031,0
36号(Koshar)、第4,387,222号(K
oshar)、第4,405,497号(Young
等)の特許明細書に開示されている。
【0019】環状ではないポリエピクロロヒドリン重合
体を製造する方法では、エピクロロヒドリンから誘導さ
れた2つ以上の部分のエーテル分子への挿入(inse
rtion)を行う。この反応はルイス酸触媒の存在下
において米国特許第4,146,736号(Schef
fel等)の特許明細書に記述された一般的処理工程を
用いる。ポリエピクロロヒドリン重合体の製造に適切な
エーテル分子は次の一般式で表せる。 R6R7 VI 上式で、R6は、一価の、直鎖、分枝鎖又は環状の脂肪
族の基であり、炭素原子1乃至10個、好ましくは1乃
至4個、をもち、R7は、一価の、直鎖、分枝鎖又は環
状のアルコキシ基であり、炭素原子1乃至10個、好ま
しくは1乃至4個をもつ。
体を製造する方法では、エピクロロヒドリンから誘導さ
れた2つ以上の部分のエーテル分子への挿入(inse
rtion)を行う。この反応はルイス酸触媒の存在下
において米国特許第4,146,736号(Schef
fel等)の特許明細書に記述された一般的処理工程を
用いる。ポリエピクロロヒドリン重合体の製造に適切な
エーテル分子は次の一般式で表せる。 R6R7 VI 上式で、R6は、一価の、直鎖、分枝鎖又は環状の脂肪
族の基であり、炭素原子1乃至10個、好ましくは1乃
至4個、をもち、R7は、一価の、直鎖、分枝鎖又は環
状のアルコキシ基であり、炭素原子1乃至10個、好ま
しくは1乃至4個をもつ。
【0020】本考案に有用であって、式VIで表わされる
代表的エーテルにはジメチルエーテル、ジエチルエーテ
ル、ジブチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチル
プロピルエーテル、クロロメチルプロピルエーテル、メ
チルブチルエーテル、及びビス3−クロロプロピルエー
テルがある。この処理工程に適切な代表的な触媒には、
メタルハライド類及びメタロイドハライド類(例えば、
BF3、FeCl3、SnCl4及びPF3)、水素酸
類(例えば、HF)、アルミニウム含水ケイ酸酸塩類
(例えば、モンモリロナイト)、メタルハライド類又は
メタロイドハライド類とハロゲノアルキル類、エーテル
類、酸塩化物類、酸エステル類又は酸無水物類のような
有機化合物との配位複合体類、同種又は異種のアルキル
基類をもつトリアルキルオキソニウム塩複合体類、類縁
アシリウム複合体類、及び不飽和第三オキソニウム塩類
がある。この方法では、式III、IV及びVで示したエピ
クロロヒドリン重合触媒を使用するのが好ましい。塩化
第二スズを使用する場合は、ポリエピクロロヒドリン重
合体の製造に使用する反応物は実質的に無水状態にある
ことが好ましい。
代表的エーテルにはジメチルエーテル、ジエチルエーテ
ル、ジブチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチル
プロピルエーテル、クロロメチルプロピルエーテル、メ
チルブチルエーテル、及びビス3−クロロプロピルエー
テルがある。この処理工程に適切な代表的な触媒には、
メタルハライド類及びメタロイドハライド類(例えば、
BF3、FeCl3、SnCl4及びPF3)、水素酸
類(例えば、HF)、アルミニウム含水ケイ酸酸塩類
(例えば、モンモリロナイト)、メタルハライド類又は
メタロイドハライド類とハロゲノアルキル類、エーテル
類、酸塩化物類、酸エステル類又は酸無水物類のような
有機化合物との配位複合体類、同種又は異種のアルキル
基類をもつトリアルキルオキソニウム塩複合体類、類縁
アシリウム複合体類、及び不飽和第三オキソニウム塩類
がある。この方法では、式III、IV及びVで示したエピ
クロロヒドリン重合触媒を使用するのが好ましい。塩化
第二スズを使用する場合は、ポリエピクロロヒドリン重
合体の製造に使用する反応物は実質的に無水状態にある
ことが好ましい。
【0021】環状でないポリエピクロロヒドリン重合体
を製造する別の方法では、アルコール開始剤と公知のエ
ピクロロヒドリン重合触媒又は式III、IV及びVで表さ
れるエピクロロヒドリン重合触媒の存在下でエピクロロ
ヒドリン分子の重合を行う。得られたヒドロキシル官能
のポリエピクロロヒドリン重合体(即ち、1個又は2個
以上のヒドロキシル部分を有するポリエピクロロヒドリ
ン重合体)を次に、アルキル化剤又はエステル化剤と反
応させて、得られたポリエピクロロヒドリン重合体には
本質的にヒドロキシル部分がないようにする。別の方法
として、ヒドロキシル官能のポリエピクロロヒドリン重
合体を、先ず前述のイオン化アジ化物と反応させ、次い
で得られたヒドロキシル官能のポリ(アジ化グリシジ
ル)重合体をアルキル化剤(例えば、硫酸ジメチル又は
ヨウ化メチル)と反応させて、本発明の生成物を製造し
てもよい。
を製造する別の方法では、アルコール開始剤と公知のエ
ピクロロヒドリン重合触媒又は式III、IV及びVで表さ
れるエピクロロヒドリン重合触媒の存在下でエピクロロ
ヒドリン分子の重合を行う。得られたヒドロキシル官能
のポリエピクロロヒドリン重合体(即ち、1個又は2個
以上のヒドロキシル部分を有するポリエピクロロヒドリ
ン重合体)を次に、アルキル化剤又はエステル化剤と反
応させて、得られたポリエピクロロヒドリン重合体には
本質的にヒドロキシル部分がないようにする。別の方法
として、ヒドロキシル官能のポリエピクロロヒドリン重
合体を、先ず前述のイオン化アジ化物と反応させ、次い
で得られたヒドロキシル官能のポリ(アジ化グリシジ
ル)重合体をアルキル化剤(例えば、硫酸ジメチル又は
ヨウ化メチル)と反応させて、本発明の生成物を製造し
てもよい。
【0022】この最後の方法に適するエピクロロヒドリ
ン重合触媒のうち幾つかは公知であり、米国特許第4,
431,845号に開示されたように、トリエチルオキ
ソニウムヘキサフルオロフォスフェート、三フッ化ホウ
素エテレート(etherate)、又は酸フッ化物
(fluorinated acid)と多価有機スズ
化合物、例えば、ジフェニルジブチルスズ、との結合体
がある。この処理過程には、新規な触媒であるC6H5
−CH(SO2CF3)2も有用である。しかし、好ま
しくは無水塩化第二スズ自体、又はトリフルオロ酢酸や
トリクロロ酢酸のような強カルボン酸(即ち、pKaが
約2より小さい、好ましくは約1のもの)との結合体を
使用する(例えば、米国特許第4,879,419号明
細書を参照されたい)。この方法に使用してよい開始剤
は重合触媒(例えば、塩化第二スズ)と反応せず、かつ
1水酸基を有する化合物である。使用できる代表例の開
始剤としては、CH3OH、C2H5OH、(CH3)
2CHOH、CH3(CH2)3OH、ClC2H4O
H、及びCH3(CH2)16CH2OHのような一価
脂肪族アルコール類、C6H11CH2OHのような一
価環状脂肪族アルコール類、フェノール類及び芳香族ア
ルコール類がある。このような開始剤の混合物もまた使
用できる。
ン重合触媒のうち幾つかは公知であり、米国特許第4,
431,845号に開示されたように、トリエチルオキ
ソニウムヘキサフルオロフォスフェート、三フッ化ホウ
素エテレート(etherate)、又は酸フッ化物
(fluorinated acid)と多価有機スズ
化合物、例えば、ジフェニルジブチルスズ、との結合体
がある。この処理過程には、新規な触媒であるC6H5
−CH(SO2CF3)2も有用である。しかし、好ま
しくは無水塩化第二スズ自体、又はトリフルオロ酢酸や
トリクロロ酢酸のような強カルボン酸(即ち、pKaが
約2より小さい、好ましくは約1のもの)との結合体を
使用する(例えば、米国特許第4,879,419号明
細書を参照されたい)。この方法に使用してよい開始剤
は重合触媒(例えば、塩化第二スズ)と反応せず、かつ
1水酸基を有する化合物である。使用できる代表例の開
始剤としては、CH3OH、C2H5OH、(CH3)
2CHOH、CH3(CH2)3OH、ClC2H4O
H、及びCH3(CH2)16CH2OHのような一価
脂肪族アルコール類、C6H11CH2OHのような一
価環状脂肪族アルコール類、フェノール類及び芳香族ア
ルコール類がある。このような開始剤の混合物もまた使
用できる。
【0023】ポリエピクロロヒドリン重合体の製造に塩
化第二スズ触媒を使用するときは、使用すべき量は、助
触媒を用いないポリエピクロロヒドリン重合体の製造の
場合、一般に実質的な量、好ましくは本質的に完全なエ
ピクロロヒドリンからポリエピクロロヒドリン重合体へ
の転化を生ずるに十分な量を必要とし、この使用すべき
塩化第二スズ触媒量はポリエピクロロヒドリン重合体の
所望の分子量に依存する。一般的には、所望の分子量が
約2000の生成物について、塩化第二スズの量は重合
反応混合物の約0.5乃至1重量%であり、分子量が約
1000の生成物については、その量は約0.25乃至
0.5重量%である。
化第二スズ触媒を使用するときは、使用すべき量は、助
触媒を用いないポリエピクロロヒドリン重合体の製造の
場合、一般に実質的な量、好ましくは本質的に完全なエ
ピクロロヒドリンからポリエピクロロヒドリン重合体へ
の転化を生ずるに十分な量を必要とし、この使用すべき
塩化第二スズ触媒量はポリエピクロロヒドリン重合体の
所望の分子量に依存する。一般的には、所望の分子量が
約2000の生成物について、塩化第二スズの量は重合
反応混合物の約0.5乃至1重量%であり、分子量が約
1000の生成物については、その量は約0.25乃至
0.5重量%である。
【0024】ポリエピクロロヒドリン重合体の製造にお
いて、助触媒として強カルボン酸を使用する場合には、
使用すべき強カルボン酸助触媒は、例えば、W.Hub
er著「Titration in Nonaqueo
us Solvents」、Academic Pre
ss社、ニューヨーク州ニューヨーク市所在、1967
年発行、の215ページに記述される方法で定められる
ように、一般に、pKaが2より小さい、好ましくは1
のものを使用する。このような種類の酸助触媒は式R′
−CXY−COOHで表せる。ただし、X及びYは、塩
素とフッ素とからなるグループから独立に選ばれ、R′
は水素、フッ素、塩素、又は電子吸引(水素を基準にし
て)部分、例えば、−C2F5、−C6H5、であり、
重合を妨げる影響を及ぼさない。代表的な助触媒(及び
それらのpKa値)は、トリフルオロ酢酸(0.23
4)、トリクロロ酢酸(0.66)、及びジクロロ酢酸
(1.25)である。
いて、助触媒として強カルボン酸を使用する場合には、
使用すべき強カルボン酸助触媒は、例えば、W.Hub
er著「Titration in Nonaqueo
us Solvents」、Academic Pre
ss社、ニューヨーク州ニューヨーク市所在、1967
年発行、の215ページに記述される方法で定められる
ように、一般に、pKaが2より小さい、好ましくは1
のものを使用する。このような種類の酸助触媒は式R′
−CXY−COOHで表せる。ただし、X及びYは、塩
素とフッ素とからなるグループから独立に選ばれ、R′
は水素、フッ素、塩素、又は電子吸引(水素を基準にし
て)部分、例えば、−C2F5、−C6H5、であり、
重合を妨げる影響を及ぼさない。代表的な助触媒(及び
それらのpKa値)は、トリフルオロ酢酸(0.23
4)、トリクロロ酢酸(0.66)、及びジクロロ酢酸
(1.25)である。
【0025】一般に、塩化第二スズ対助触媒のモル比は
1:0.5乃至1:10、好ましくは1:3乃至1:5
であり、この範囲内で助触媒の量が多くなるほど、開始
剤としての作用が顕著になり、従ってポリエピクロロヒ
ドリン重合体の分子量に及ぼす影響も大きくなる。
1:0.5乃至1:10、好ましくは1:3乃至1:5
であり、この範囲内で助触媒の量が多くなるほど、開始
剤としての作用が顕著になり、従ってポリエピクロロヒ
ドリン重合体の分子量に及ぼす影響も大きくなる。
【0026】エピクロロヒドリンの重合は溶剤又は不活
性希釈剤の存在下で行うこともできる。適切な溶剤とし
ては代表的には、1,2−ジクロロエタン、ベンゼン、
トルエン、塩化メチレン、及び四塩化炭素がある。触媒
(類)を、開始剤及び溶剤を入れた反応槽に加え、次い
でエピクロロヒドリンを漸増的に加える。エピクロロヒ
ドリンの添加前、添加中及び反応中は、反応槽を所望の
重合温度、例えば、約0℃乃至110℃、好ましくは6
5℃乃至75℃、に加熱又は冷却する。重合反応は無水
状態で行い、更に反応終了まで反応槽に緩慢な乾燥窒素
ガスパージを施すことができる。反応圧力は一般に自然
発生圧であるが、揮発性が比較的高い開始剤を使用する
ときには超大気圧、例えば、10気圧まで、を用いる。
性希釈剤の存在下で行うこともできる。適切な溶剤とし
ては代表的には、1,2−ジクロロエタン、ベンゼン、
トルエン、塩化メチレン、及び四塩化炭素がある。触媒
(類)を、開始剤及び溶剤を入れた反応槽に加え、次い
でエピクロロヒドリンを漸増的に加える。エピクロロヒ
ドリンの添加前、添加中及び反応中は、反応槽を所望の
重合温度、例えば、約0℃乃至110℃、好ましくは6
5℃乃至75℃、に加熱又は冷却する。重合反応は無水
状態で行い、更に反応終了まで反応槽に緩慢な乾燥窒素
ガスパージを施すことができる。反応圧力は一般に自然
発生圧であるが、揮発性が比較的高い開始剤を使用する
ときには超大気圧、例えば、10気圧まで、を用いる。
【0027】得られたエピクロロヒドリン重合体は反応
生成混合物を減圧雰囲気に曝して溶剤及び揮発性物質、
例えば、未反応エピクロロヒドリン、を除去し、更に溶
剤を加えた後、水酸化アンモニウムを含んだ水性有機溶
剤、例えば、メタノール等のアルコール、のような抽出
剤又はエチレンジニトリロ四酢酸の四ナトリウム塩(即
ち、EDTANa4・2H2O)のようなスズ用のキレ
ート化剤を、塩化第二スズと錯体を形成し酸助触媒(存
在すれば)を中和するに必要な等量より多い約5乃至1
0%量ほど使用して、非揮発性物質を抽出して回収でき
る。生成する2つの相は分離し、重いほうの相はポリエ
ピクロロヒドリン生成物を含み、もう一つの相はキレー
ト化剤及び触媒を含む水性有機溶剤である。生成物の相
を水性有機溶剤で更に数回洗浄する。洗浄した生成物を
減圧状態で取り出す。
生成混合物を減圧雰囲気に曝して溶剤及び揮発性物質、
例えば、未反応エピクロロヒドリン、を除去し、更に溶
剤を加えた後、水酸化アンモニウムを含んだ水性有機溶
剤、例えば、メタノール等のアルコール、のような抽出
剤又はエチレンジニトリロ四酢酸の四ナトリウム塩(即
ち、EDTANa4・2H2O)のようなスズ用のキレ
ート化剤を、塩化第二スズと錯体を形成し酸助触媒(存
在すれば)を中和するに必要な等量より多い約5乃至1
0%量ほど使用して、非揮発性物質を抽出して回収でき
る。生成する2つの相は分離し、重いほうの相はポリエ
ピクロロヒドリン生成物を含み、もう一つの相はキレー
ト化剤及び触媒を含む水性有機溶剤である。生成物の相
を水性有機溶剤で更に数回洗浄する。洗浄した生成物を
減圧状態で取り出す。
【0028】本発明の生成物は固体ロケット推進薬を形
成するために、固体粒状の酸化剤、バインダープレポリ
マー及び任意に他の燃料成分、結合剤、加工助剤、燃焼
速度触媒、硬化触媒、カーボンブラック及び燃焼安定剤
と混合できる。これらの推進薬材料は低速、高剪断混合
機で全ての固体粒子が系内の液体によって湿るまで混合
する。この混合は、空気の含有を排除するために、随意
的に真空中で行われる。次にポリイソシアネート硬化剤
を添加する。更に短い混合サイクルを遂行する。粘性を
有する、未硬化の推進薬スラリーを用意されたロケット
モータケーシングに移す。次に充填されたケーシング
を、適当な硬化温度(一般に55乃至80℃)まで徐々
に加熱した後、その温度を保ってウレタン反応が起こ
り、液体のバインダー前駆体が固体に転化して、生成固
体推進薬に機械的保全状態、耐環境保護及び調整された
燃焼面を付与するエラストマー質のポリウレタンマトリ
ックスが形成されるのを待つ。このような推進薬は航空
機のスタータカートリッジ(starter cart
ridges)及びダクテッドロケット(ducted
roket)のブースターに用いられ、しかも、高エ
ネルギ推進薬、低信号特性推進薬、最小発煙量推進薬及
び火砲推進薬として有用である。本発明の生成物はまた
爆薬組成物及び火工品組成物(即ち、力ではなく熱、光
及び煙を発生するために用いられる火薬用組成物)の可
塑剤として有用である。
成するために、固体粒状の酸化剤、バインダープレポリ
マー及び任意に他の燃料成分、結合剤、加工助剤、燃焼
速度触媒、硬化触媒、カーボンブラック及び燃焼安定剤
と混合できる。これらの推進薬材料は低速、高剪断混合
機で全ての固体粒子が系内の液体によって湿るまで混合
する。この混合は、空気の含有を排除するために、随意
的に真空中で行われる。次にポリイソシアネート硬化剤
を添加する。更に短い混合サイクルを遂行する。粘性を
有する、未硬化の推進薬スラリーを用意されたロケット
モータケーシングに移す。次に充填されたケーシング
を、適当な硬化温度(一般に55乃至80℃)まで徐々
に加熱した後、その温度を保ってウレタン反応が起こ
り、液体のバインダー前駆体が固体に転化して、生成固
体推進薬に機械的保全状態、耐環境保護及び調整された
燃焼面を付与するエラストマー質のポリウレタンマトリ
ックスが形成されるのを待つ。このような推進薬は航空
機のスタータカートリッジ(starter cart
ridges)及びダクテッドロケット(ducted
roket)のブースターに用いられ、しかも、高エ
ネルギ推進薬、低信号特性推進薬、最小発煙量推進薬及
び火砲推進薬として有用である。本発明の生成物はまた
爆薬組成物及び火工品組成物(即ち、力ではなく熱、光
及び煙を発生するために用いられる火薬用組成物)の可
塑剤として有用である。
【0029】一般に、本発明の生成物はまた、慣用の硝
酸エステル可塑剤よりも低い凝固点と大きい熱安定性を
もつ傾向があり、従って、多くの在来の硝酸エステル可
塑剤よりも広い温度範囲に亙って有用な可塑剤を提供す
る。
酸エステル可塑剤よりも低い凝固点と大きい熱安定性を
もつ傾向があり、従って、多くの在来の硝酸エステル可
塑剤よりも広い温度範囲に亙って有用な可塑剤を提供す
る。
【0030】
【実施例】本発明の目的及び効果を次の実施例によって
示す。比較例1 3Lの三ツ口フラスコに2−クロロエタノール102
g、1,2−ジクロロエタン140g、塩化第二スズ7
g及びトリクロロ酢酸14gを加えた。次に、フラスコ
を、撹拌しながら、70℃まで電気加熱マントルを用い
て熱した。70℃に達した後、加熱マントルを取り除
き、フラスコ内容物にエピクロロヒドリン1295gを
徐々に加えた。エピクロロヒドリンを添加速度を調節
し、かつ、氷水浴でフラスコを冷やして、温度を70℃
に保った。2時間25分かかってエピクロロヒドリンを
加え終わった。次に、フラスコを30℃まで冷やした。
冷やした反応混合物に1,2−ジクロロエタン200g
を加え、その後、水酸化ナトリウム7.7g、エチレン
ジニトリロ四酢酸の二ナトリウム塩35.7g、水25
0g及びメタノール250gの混合物を加えた。次に、
フラスコを還流する(約65℃)まで熱し、1時間撹拌
してフラスコ内容物を2Lの分液漏斗に移した。相分離
後、重いほうの生成物の相を反応フラスコに戻して、水
250gとメタノール250gを用いて抽出処理を繰り
返した。分液漏斗を用いて重いほうの生成物の相を再び
分離し、6時間減圧蒸留(最高温度70℃、最低圧力5
トル)して余りの水及びアルコールを生成物から除去し
た。分子量700の単官能ポリエピクロロヒドリン重合
体1369gを回収した。
示す。比較例1 3Lの三ツ口フラスコに2−クロロエタノール102
g、1,2−ジクロロエタン140g、塩化第二スズ7
g及びトリクロロ酢酸14gを加えた。次に、フラスコ
を、撹拌しながら、70℃まで電気加熱マントルを用い
て熱した。70℃に達した後、加熱マントルを取り除
き、フラスコ内容物にエピクロロヒドリン1295gを
徐々に加えた。エピクロロヒドリンを添加速度を調節
し、かつ、氷水浴でフラスコを冷やして、温度を70℃
に保った。2時間25分かかってエピクロロヒドリンを
加え終わった。次に、フラスコを30℃まで冷やした。
冷やした反応混合物に1,2−ジクロロエタン200g
を加え、その後、水酸化ナトリウム7.7g、エチレン
ジニトリロ四酢酸の二ナトリウム塩35.7g、水25
0g及びメタノール250gの混合物を加えた。次に、
フラスコを還流する(約65℃)まで熱し、1時間撹拌
してフラスコ内容物を2Lの分液漏斗に移した。相分離
後、重いほうの生成物の相を反応フラスコに戻して、水
250gとメタノール250gを用いて抽出処理を繰り
返した。分液漏斗を用いて重いほうの生成物の相を再び
分離し、6時間減圧蒸留(最高温度70℃、最低圧力5
トル)して余りの水及びアルコールを生成物から除去し
た。分子量700の単官能ポリエピクロロヒドリン重合
体1369gを回収した。
【0031】2Lの三ツ口フラスコに分子量700の単
官能ポリエピクロロヒドリン重合体600g、1,2−
ジクロロエタン600g、及びベンゼンスルフォニルク
ロリド151gを加えた。20分かけて、撹拌しなが
ら、しかも氷水浴を用いて、フラスコの内容物の温度を
20℃に保ちながら、ピリジン69gをフラスコ内の混
合物に加えた。次に、生成混合物を10℃以下に冷やし
て、ピリジン塩酸塩を析出させて、生成混合物を20℃
で更に6時間撹拌した。次に、混合物をブフナーフィル
ターでろ過して析出物を除去し、フラスコに1,2−ジ
クロロエタン800gと水1000gに重炭酸ナトリウ
ム72gを溶解した溶液とを加えて、ろ液を洗浄した。
生成混合物を20℃で1時間撹拌した後、分液漏斗に移
した。分液漏斗内の混合物を室温で一晩そのまま置い
た。次に、生成物の相を分離して、分子ふるい4A(U
nion Carbide社Linde部から入手可
能)70gを含んだ2.5cmガラスカラムに注いで通
過させた。カラム通過後、減圧蒸留(最高温度70℃、
最低圧力5トル)によって生成物の相から溶剤を除去し
た。8時間除去処理をした後、単官能ポリエピクロロヒ
ドリン重合体のベンゼンスルフォニルクロリドエステル
638gを回収した。
官能ポリエピクロロヒドリン重合体600g、1,2−
ジクロロエタン600g、及びベンゼンスルフォニルク
ロリド151gを加えた。20分かけて、撹拌しなが
ら、しかも氷水浴を用いて、フラスコの内容物の温度を
20℃に保ちながら、ピリジン69gをフラスコ内の混
合物に加えた。次に、生成混合物を10℃以下に冷やし
て、ピリジン塩酸塩を析出させて、生成混合物を20℃
で更に6時間撹拌した。次に、混合物をブフナーフィル
ターでろ過して析出物を除去し、フラスコに1,2−ジ
クロロエタン800gと水1000gに重炭酸ナトリウ
ム72gを溶解した溶液とを加えて、ろ液を洗浄した。
生成混合物を20℃で1時間撹拌した後、分液漏斗に移
した。分液漏斗内の混合物を室温で一晩そのまま置い
た。次に、生成物の相を分離して、分子ふるい4A(U
nion Carbide社Linde部から入手可
能)70gを含んだ2.5cmガラスカラムに注いで通
過させた。カラム通過後、減圧蒸留(最高温度70℃、
最低圧力5トル)によって生成物の相から溶剤を除去し
た。8時間除去処理をした後、単官能ポリエピクロロヒ
ドリン重合体のベンゼンスルフォニルクロリドエステル
638gを回収した。
【0032】1パイント(pint)のジャーに、ポリ
エピクロロヒドリン重合体のベンゼンスルフォニルクロ
リドエステル277gとジメチルスルフォキシド119
gを加え、該混合物を静かに撹拌した。
エピクロロヒドリン重合体のベンゼンスルフォニルクロ
リドエステル277gとジメチルスルフォキシド119
gを加え、該混合物を静かに撹拌した。
【0033】2L三ツ口フラスコに、ジメチルフルフォ
キシド344gを加えて、撹拌しながら、電気加熱マン
トルを用いて熱した。ジメチルスルフォキシドの温度が
50℃に達したときに、アジ化ナトリウムを漸増的に加
えた。アジ化ナトリウムを添加後、混合物を90℃に熱
して、エステル化ポリエピクロロヒドリンとジメチルス
ルフォキシドとの混合物を徐々に加えた。加熱開始から
90℃に達するまでの所要時間は約1時間15分であっ
た。混合物を90℃で更に11時間撹拌した。その後の
赤外線分光分析では、もはやC−Cl吸収は現れなかっ
た。次に、フラスコに水833gを加えて生成物を洗浄
した。温度は70℃に下がった。この温度で混合物を1
時間撹拌した後、水性相を別の容器に注ぎ出して生成物
の相を残した。別の水833gを使ってもう一度洗浄処
理を繰り返した。次に、2度目の洗浄後の生成物の相に
1,2−ジクロロエタン555gを加えて、メタノール
415gと水415gとの混合液で混合物を洗浄した。
水性相を分離した後に透明な生成物の相が残った。減圧
蒸留(最高温度55℃、最低圧力8トル)を用いて生成
物の相をストリップした。246gのアジド誘導体 N3CH2CH2[OCH2CH(CH2N3)]nN
3 を回収した。ただし、ここで、nは1より大きく、生成
物の平均分子量は700、また平均窒素含有量は約4
7.6%であった。
キシド344gを加えて、撹拌しながら、電気加熱マン
トルを用いて熱した。ジメチルスルフォキシドの温度が
50℃に達したときに、アジ化ナトリウムを漸増的に加
えた。アジ化ナトリウムを添加後、混合物を90℃に熱
して、エステル化ポリエピクロロヒドリンとジメチルス
ルフォキシドとの混合物を徐々に加えた。加熱開始から
90℃に達するまでの所要時間は約1時間15分であっ
た。混合物を90℃で更に11時間撹拌した。その後の
赤外線分光分析では、もはやC−Cl吸収は現れなかっ
た。次に、フラスコに水833gを加えて生成物を洗浄
した。温度は70℃に下がった。この温度で混合物を1
時間撹拌した後、水性相を別の容器に注ぎ出して生成物
の相を残した。別の水833gを使ってもう一度洗浄処
理を繰り返した。次に、2度目の洗浄後の生成物の相に
1,2−ジクロロエタン555gを加えて、メタノール
415gと水415gとの混合液で混合物を洗浄した。
水性相を分離した後に透明な生成物の相が残った。減圧
蒸留(最高温度55℃、最低圧力8トル)を用いて生成
物の相をストリップした。246gのアジド誘導体 N3CH2CH2[OCH2CH(CH2N3)]nN
3 を回収した。ただし、ここで、nは1より大きく、生成
物の平均分子量は700、また平均窒素含有量は約4
7.6%であった。
【0034】直径約2インチ、高さ約4インチのプラス
チックカップの中で、生成物120gに木綿8gを十分
に混合して、該カップを高さ約4インチ、直径約1.2
5インチの鉛検証筒の頂上に置いた。雷管を木綿の中に
挿入して、カップの概ね中央に配置した。次に、雷管を
電気的に起爆させた。大音響が響き、直径約4フィート
の火玉が認められた。検証筒を再測定すると、2回の測
定で平均約0.24インチ短縮したことが分かった。こ
のことは生成物が爆轟性であったことを示す。
チックカップの中で、生成物120gに木綿8gを十分
に混合して、該カップを高さ約4インチ、直径約1.2
5インチの鉛検証筒の頂上に置いた。雷管を木綿の中に
挿入して、カップの概ね中央に配置した。次に、雷管を
電気的に起爆させた。大音響が響き、直径約4フィート
の火玉が認められた。検証筒を再測定すると、2回の測
定で平均約0.24インチ短縮したことが分かった。こ
のことは生成物が爆轟性であったことを示す。
【0035】実施例1 この実施例は、分子量約700を有する単官能ポリエピ
クロロヒドリン重合体を製造し、該重合体をベンゼンス
ルフォニルクロリドを用いてエステル化し、その生成エ
ステルを更にアジ化ナトリウムと反応させることによっ
て、次の式をもつ重合体からなるポリ(アジ化グリシジ
ル)生成物を製造する方法を示す。 CH2OCH2CH(CH3)OCH2CH(CH3)
[OCH2CH−(CH2N3)]nN3 (上式でnは1より大きい)
クロロヒドリン重合体を製造し、該重合体をベンゼンス
ルフォニルクロリドを用いてエステル化し、その生成エ
ステルを更にアジ化ナトリウムと反応させることによっ
て、次の式をもつ重合体からなるポリ(アジ化グリシジ
ル)生成物を製造する方法を示す。 CH2OCH2CH(CH3)OCH2CH(CH3)
[OCH2CH−(CH2N3)]nN3 (上式でnは1より大きい)
【0036】3Lの三ツ口フラスコにジプロピレングリ
コールモノメチルエーテル296g、1,2−ジクロロ
エタン140g、塩化第二スズ7g、及びトリクロロ酢
酸14gを加えた。フラスコを、撹拌しながら、電気加
熱マントルを用いて70℃まで加熱した。70℃に到達
後、加熱マントルを取り除いて、該混合物にエピクロロ
ヒドリン1104gを徐々に加えた。添加速度の調節及
び氷水浴中のフラスコの冷却によって反応混合物の温度
を70℃に保った。反応混合物へのエピクロロヒドリン
の添加を2時間10分かけて終えた。次に、フラスコを
35℃まで冷やして、フラスコにエチレンジニトリロ四
酢酸の四ナトリウム塩40g、水250g及びメタノー
ル250gの混合物を加えた。フラスコを還流する(約
65℃)まで熱し、1時間撹拌した後、内容物を2Lの
分液漏斗に移した。分液漏斗から生成物の相を回収後、
該生成物の相を反応フラスコに戻して、水250gとメ
タノール250gとを加えた。混合物を再び還流するま
で加熱し、1時間撹拌した後、分液漏斗に移して生成物
の相を回収した。次いで残留しているメタノール及び水
を減圧蒸留を用いて生成物の相から除去した。除去には
4時間かけた(最高温度70℃、最低圧力5トル)。蒸
留後、単官能ポリエピクロロヒドリン1335gが回収
できた。
コールモノメチルエーテル296g、1,2−ジクロロ
エタン140g、塩化第二スズ7g、及びトリクロロ酢
酸14gを加えた。フラスコを、撹拌しながら、電気加
熱マントルを用いて70℃まで加熱した。70℃に到達
後、加熱マントルを取り除いて、該混合物にエピクロロ
ヒドリン1104gを徐々に加えた。添加速度の調節及
び氷水浴中のフラスコの冷却によって反応混合物の温度
を70℃に保った。反応混合物へのエピクロロヒドリン
の添加を2時間10分かけて終えた。次に、フラスコを
35℃まで冷やして、フラスコにエチレンジニトリロ四
酢酸の四ナトリウム塩40g、水250g及びメタノー
ル250gの混合物を加えた。フラスコを還流する(約
65℃)まで熱し、1時間撹拌した後、内容物を2Lの
分液漏斗に移した。分液漏斗から生成物の相を回収後、
該生成物の相を反応フラスコに戻して、水250gとメ
タノール250gとを加えた。混合物を再び還流するま
で加熱し、1時間撹拌した後、分液漏斗に移して生成物
の相を回収した。次いで残留しているメタノール及び水
を減圧蒸留を用いて生成物の相から除去した。除去には
4時間かけた(最高温度70℃、最低圧力5トル)。蒸
留後、単官能ポリエピクロロヒドリン1335gが回収
できた。
【0037】2Lの三ツ口フラスコに単官能ポリエピク
ロロヒドリン600g、1,2ジクロロエタン600
g、及び塩化スフォニルベンゼン237gを加えた。2
0分かけて、フラスコの内容物を撹拌しながら、氷水浴
を用いて、該内容物の温度を20℃に保ちながら、ピリ
ジン109gをフラスコに加えた。ピリジンの添加完了
後、生成混合物を20℃で更に2時間撹拌した。次に、
混合物を混合物を10℃を切る低温まで冷やしてピリジ
ン塩酸塩を析出させ、生成混合物を20℃で更に6時間
撹拌した。次いで、混合物をブフナーフィルターでろ過
して析出物を除去し、フラスコに1,2−ジクロロエタ
ン500gと水1000gに重炭酸ナトリウム72gを
溶解した溶液とを加えて、ろ液を洗浄した。生成混合物
を20℃で1時間撹拌した後、分液漏斗に移した。分液
漏斗内の混合物を室温で一晩そのまま置いた。次に、生
成物の相を分離して、分子ふるい4A(Union C
arbide社Linde部から入手可能)70gを含
んだ1インチのガラスカラムに注いで通過させた。カラ
ム通過後、減圧蒸留(最高温度70℃、最低圧力5ト
ル)によって生成物の相から溶剤を除去した。8時間除
去処理をした後、単官能ポリエピクロロヒドリン重合体
のベンゼンスルフォニルクロリドエステル638gが回
収できた。
ロロヒドリン600g、1,2ジクロロエタン600
g、及び塩化スフォニルベンゼン237gを加えた。2
0分かけて、フラスコの内容物を撹拌しながら、氷水浴
を用いて、該内容物の温度を20℃に保ちながら、ピリ
ジン109gをフラスコに加えた。ピリジンの添加完了
後、生成混合物を20℃で更に2時間撹拌した。次に、
混合物を混合物を10℃を切る低温まで冷やしてピリジ
ン塩酸塩を析出させ、生成混合物を20℃で更に6時間
撹拌した。次いで、混合物をブフナーフィルターでろ過
して析出物を除去し、フラスコに1,2−ジクロロエタ
ン500gと水1000gに重炭酸ナトリウム72gを
溶解した溶液とを加えて、ろ液を洗浄した。生成混合物
を20℃で1時間撹拌した後、分液漏斗に移した。分液
漏斗内の混合物を室温で一晩そのまま置いた。次に、生
成物の相を分離して、分子ふるい4A(Union C
arbide社Linde部から入手可能)70gを含
んだ1インチのガラスカラムに注いで通過させた。カラ
ム通過後、減圧蒸留(最高温度70℃、最低圧力5ト
ル)によって生成物の相から溶剤を除去した。8時間除
去処理をした後、単官能ポリエピクロロヒドリン重合体
のベンゼンスルフォニルクロリドエステル638gが回
収できた。
【0038】単官能ポリエピクロロヒドリンのベンゼン
スルフォニルクロリドエステルのアジド誘導体を、比較
例1に関して述べた処理過程と同様な処理過程に従って
製造した。
スルフォニルクロリドエステルのアジド誘導体を、比較
例1に関して述べた処理過程と同様な処理過程に従って
製造した。
【0039】爆轟性試験をポリアジ化グリシジル生成物
120gの試料について、比較例1の手順を用いて実施
した。試料は爆発も爆轟もせず、単に周囲に飛散したの
みであった。これはポリアジ化グリシジル生成物が爆轟
性でないことを示したことになる。
120gの試料について、比較例1の手順を用いて実施
した。試料は爆発も爆轟もせず、単に周囲に飛散したの
みであった。これはポリアジ化グリシジル生成物が爆轟
性でないことを示したことになる。
【0040】実施例2 次の実施例は、次の式で表される重合体からなるポリア
ジ化グリシジル生成物の製造について説明する。 CH3CH2[OCH2CH(CH2N3)]nOCH
2CH3 上式でnは1より大きい。
ジ化グリシジル生成物の製造について説明する。 CH3CH2[OCH2CH(CH2N3)]nOCH
2CH3 上式でnは1より大きい。
【0041】ジエチルエーテルを、塩化第二スズ触媒を
用いて、エピクロロヒドリンと反応させた。この処理過
程により、エーテル中に1個或いはそれ以上のエピクロ
ロヒドリン単位を挿入された種々の分子量の化合物が生
ずる。nが1に等しい最小の化合物は減圧蒸留で除去し
た。次に残留物をアジ化ナトリウムと反応させてポリア
ジ化グリシジルを生成させた。
用いて、エピクロロヒドリンと反応させた。この処理過
程により、エーテル中に1個或いはそれ以上のエピクロ
ロヒドリン単位を挿入された種々の分子量の化合物が生
ずる。nが1に等しい最小の化合物は減圧蒸留で除去し
た。次に残留物をアジ化ナトリウムと反応させてポリア
ジ化グリシジルを生成させた。
【0042】5Lの三ツ口フラスコにジエチルエーテル
1500gを加え、次いで塩化第二スズ20mL及びエ
ピクロロヒドリン1000gを加えた。添加を遅滞なく
行い、5分足らずで完了した。前記のフラスコに電気加
熱マントル、撹拌器、温度計及び凝縮器を装着した。フ
ラスコの反応物を覆う不活性窒素雰囲気を作った。最初
の1時間は反応混合物の温度を26℃から徐々に昇温し
て39℃にした。5時間後に試料を取り出して、ガスク
ロマトグラフィーで分析すると幾分かの未反応エピクロ
ロヒドリンが存在することが分かり、反応を更に19時
間継続させた。反応混合物から試料を再び取り出して、
ガスクロマトグラフィーで分析すると、全てのエピクロ
ロヒドリンが反応し終わっていることが分かった。水1
000gにエチレンジニトリロ四酢酸の四ナトリウム塩
110gを溶解した溶液を反応混合物に加えた。生成混
合物を90分間撹拌した後、該混合物を分液漏斗に移し
た。水性相を分離後、生成物の相を回収し、分子ふるい
3A(Union Carbide社Linde部から
入手可能である)100gに加えた。生成物の相の混合
物及び分子ふるいを2日間室温で静置した。その後で生
成物の相を分子ふるいから傾しゃ(decant)し
て、分子ふるい100gを含んだ直径1インチのガラス
カラムに注いで通過させた。瀘紙を通して生成物の相を
徐々にカラムから緩慢窒素パージした3Lフラスコに排
出させた。次に生成物の相を大気圧で蒸留して余分のエ
ーテルを回収した。次いで残留している生成物の相を減
圧状態に曝して揮発成分を除去した。蒸留後、エトキシ
末端のポリエピクロロヒドリン879gを回収できた。
1500gを加え、次いで塩化第二スズ20mL及びエ
ピクロロヒドリン1000gを加えた。添加を遅滞なく
行い、5分足らずで完了した。前記のフラスコに電気加
熱マントル、撹拌器、温度計及び凝縮器を装着した。フ
ラスコの反応物を覆う不活性窒素雰囲気を作った。最初
の1時間は反応混合物の温度を26℃から徐々に昇温し
て39℃にした。5時間後に試料を取り出して、ガスク
ロマトグラフィーで分析すると幾分かの未反応エピクロ
ロヒドリンが存在することが分かり、反応を更に19時
間継続させた。反応混合物から試料を再び取り出して、
ガスクロマトグラフィーで分析すると、全てのエピクロ
ロヒドリンが反応し終わっていることが分かった。水1
000gにエチレンジニトリロ四酢酸の四ナトリウム塩
110gを溶解した溶液を反応混合物に加えた。生成混
合物を90分間撹拌した後、該混合物を分液漏斗に移し
た。水性相を分離後、生成物の相を回収し、分子ふるい
3A(Union Carbide社Linde部から
入手可能である)100gに加えた。生成物の相の混合
物及び分子ふるいを2日間室温で静置した。その後で生
成物の相を分子ふるいから傾しゃ(decant)し
て、分子ふるい100gを含んだ直径1インチのガラス
カラムに注いで通過させた。瀘紙を通して生成物の相を
徐々にカラムから緩慢窒素パージした3Lフラスコに排
出させた。次に生成物の相を大気圧で蒸留して余分のエ
ーテルを回収した。次いで残留している生成物の相を減
圧状態に曝して揮発成分を除去した。蒸留後、エトキシ
末端のポリエピクロロヒドリン879gを回収できた。
【0043】撹拌器、温度計、温度調節器及び凝縮器を
装着した1L三ツ口フラスコに、エポキシ末端ポリエピ
クロロヒドリン200g及びジメチルスルホキシド20
0gを加えた。得られた混合物を撹拌しながら電気加熱
マントルを用いて加熱した。混合物の温度が50℃に達
したとき、アジ化ナトリウム100gの漸増的添加を開
始した。フラスコ内の混合物の温度が90℃に達したと
き、アジ化ナトリウムの添加を完了した。反応混合物を
90℃で30時間撹拌した。その後で水600gを、撹
拌しながら、反応混合物に加え、混合物が冷えるままに
した。次に水性相を混合物から排出させて捨て、残留相
及び混合物に水400gと1,2−ジクロロエタン40
0gとを加え、混合物を1時間撹拌した。その後で混合
物を分液漏斗に移して水性相を生成物から分離した。次
に、減圧蒸留(最高温度50℃、最低圧力5トル)によ
って生成物の相をストリップした。エポキシ末端ポリア
ジ化グリシジル生成物196gを回収できた。
装着した1L三ツ口フラスコに、エポキシ末端ポリエピ
クロロヒドリン200g及びジメチルスルホキシド20
0gを加えた。得られた混合物を撹拌しながら電気加熱
マントルを用いて加熱した。混合物の温度が50℃に達
したとき、アジ化ナトリウム100gの漸増的添加を開
始した。フラスコ内の混合物の温度が90℃に達したと
き、アジ化ナトリウムの添加を完了した。反応混合物を
90℃で30時間撹拌した。その後で水600gを、撹
拌しながら、反応混合物に加え、混合物が冷えるままに
した。次に水性相を混合物から排出させて捨て、残留相
及び混合物に水400gと1,2−ジクロロエタン40
0gとを加え、混合物を1時間撹拌した。その後で混合
物を分液漏斗に移して水性相を生成物から分離した。次
に、減圧蒸留(最高温度50℃、最低圧力5トル)によ
って生成物の相をストリップした。エポキシ末端ポリア
ジ化グリシジル生成物196gを回収できた。
【0044】爆轟性試験をポリアジ化グリシジル生成物
120gの試料について、比較例1において記述した手
順に従って実施した。試料は爆発も爆轟もせず、単に周
囲に飛散したのみであった。これはポリアジ化グリシジ
ル生成物が爆轟性でないことを示したことになる。
120gの試料について、比較例1において記述した手
順に従って実施した。試料は爆発も爆轟もせず、単に周
囲に飛散したのみであった。これはポリアジ化グリシジ
ル生成物が爆轟性でないことを示したことになる。
【0045】実施例3 この実施例は、フェニルビス(トリフルオロメチルスル
ホニル)メタンを触媒として用いて、式 CH3CH2[OCH2CH(CH2N3)]nOCH
2CH3 (ただし、nは2より大きい)で表される重合体からな
るポリアジ化グリシジル生成物の製造について説明す
る。
ホニル)メタンを触媒として用いて、式 CH3CH2[OCH2CH(CH2N3)]nOCH
2CH3 (ただし、nは2より大きい)で表される重合体からな
るポリアジ化グリシジル生成物の製造について説明す
る。
【0046】乾燥したフェニルビス(トリフルオロメチ
ルスルフォニル)メタン(含水量0.023%)3.2
g、エピクロロヒドリン単量体(含水量0.010%)
1070.0g及びジエチルエーテル(含水量0.00
6%)120.0gを乾燥2L三ツ口フラスコに加え
た。次にフラスコを撹拌して70℃まで徐々に加熱し
た。約35分でこの温度に到達した。凝縮器の頂部を閉
じた後、フラスコを70℃で合計24時間経過するまで
撹拌した。その後で残留生成物について、次の材料を用
いて2回抽出を行った。 材料 第1次抽出 第2次抽出 EDTANa・2H2O 15 −−− 蒸留水 240 50 メタノール 240 450 1,2−ジクロロエタン 360 −−− 各々の抽出においては65℃で1時間撹拌した後、2L
分離漏斗で2相に分離した。最終生成物の相を4時間減
圧状態(最高温度70℃、最低圧力7トル)に曝して溶
剤を除去した。緩慢窒素パージもやはり使用した。抽出
後、エピクロロヒドリン重合体658gを回収できた。
ルスルフォニル)メタン(含水量0.023%)3.2
g、エピクロロヒドリン単量体(含水量0.010%)
1070.0g及びジエチルエーテル(含水量0.00
6%)120.0gを乾燥2L三ツ口フラスコに加え
た。次にフラスコを撹拌して70℃まで徐々に加熱し
た。約35分でこの温度に到達した。凝縮器の頂部を閉
じた後、フラスコを70℃で合計24時間経過するまで
撹拌した。その後で残留生成物について、次の材料を用
いて2回抽出を行った。 材料 第1次抽出 第2次抽出 EDTANa・2H2O 15 −−− 蒸留水 240 50 メタノール 240 450 1,2−ジクロロエタン 360 −−− 各々の抽出においては65℃で1時間撹拌した後、2L
分離漏斗で2相に分離した。最終生成物の相を4時間減
圧状態(最高温度70℃、最低圧力7トル)に曝して溶
剤を除去した。緩慢窒素パージもやはり使用した。抽出
後、エピクロロヒドリン重合体658gを回収できた。
【0047】次にポリクロロヒドリン重合体277gを
1パイントジャーの中でジメチルスルホキシド119g
で希釈し、オーブンで60℃まで加熱した。別にジメチ
ルスルホキシド344gを2L三ツ口フラスコに加え
た。緩慢窒素パージを行い、かつ撹拌しながらフラスコ
を90℃まで加熱した。温度が50℃に達したとき、ア
ジ化ナトリウム204gを徐々に加え始め、90℃まで
加熱を継続した。この間に、60℃のポリエピクロロヒ
ドリンのジメチルスルホキシド溶液もゆっくり加えた。
75分後には、添加は完全に終わり、かつ温度も90℃
に到達した。90℃でフラスコを更に19時間撹拌し
た。赤外線分光分析によるとC−Cl結合の存在は認ら
れなかった。
1パイントジャーの中でジメチルスルホキシド119g
で希釈し、オーブンで60℃まで加熱した。別にジメチ
ルスルホキシド344gを2L三ツ口フラスコに加え
た。緩慢窒素パージを行い、かつ撹拌しながらフラスコ
を90℃まで加熱した。温度が50℃に達したとき、ア
ジ化ナトリウム204gを徐々に加え始め、90℃まで
加熱を継続した。この間に、60℃のポリエピクロロヒ
ドリンのジメチルスルホキシド溶液もゆっくり加えた。
75分後には、添加は完全に終わり、かつ温度も90℃
に到達した。90℃でフラスコを更に19時間撹拌し
た。赤外線分光分析によるとC−Cl結合の存在は認ら
れなかった。
【0048】次の材料を用いた3回の抽出の後、反応混
合物からポリアジ化グリシジル生成物を回収した。 抽出 材料 第1次 第2次 第3次 1,2−ジクロロメタン −−− −−− 555 メタノール −−− −−− 416 蒸留水 833 833 416 各々の抽出においては65℃に熱して1時間撹拌した
後、2L分離漏斗で2相を分離した。最終生成物の相を
4時間60℃、最低圧力2トルに曝して溶剤を減圧除去
した。緩慢窒素パージもやはり使用した。収量はポリア
ジ化グリシジル269gであった。
合物からポリアジ化グリシジル生成物を回収した。 抽出 材料 第1次 第2次 第3次 1,2−ジクロロメタン −−− −−− 555 メタノール −−− −−− 416 蒸留水 833 833 416 各々の抽出においては65℃に熱して1時間撹拌した
後、2L分離漏斗で2相を分離した。最終生成物の相を
4時間60℃、最低圧力2トルに曝して溶剤を減圧除去
した。緩慢窒素パージもやはり使用した。収量はポリア
ジ化グリシジル269gであった。
【0049】本発明の特許請求の範囲及び精神から逸脱
することなく、本発明に関して種々の変更及び代替が可
能であることは当業者には明らかである。
することなく、本発明に関して種々の変更及び代替が可
能であることは当業者には明らかである。
Claims (10)
- 【請求項1】通常は液体で、非爆轟性の火薬用生成物で
あって、 45.7重量%未満の窒素を含有し、 一般式、R(G)nR1、 で表される重合体からなることを特徴とする生成物。
(ただし、上記の式において、 nは2至乃18の数であり、 Gはアジドメチルオキシエチレン部分であり、及びRは
有機開始剤化合物の一価の残基、又は一価の直鎖、分枝
鎖又は環状のアルキル基であって、Rは本質的にイソシ
アネートと反応する部分を有しておらずかつ非干渉性の
原子又は部分で置換されていてもよいがアジド部分以外
の火薬用窒素含有部分で置換されてはならず、 R1は一価の、直鎖、分枝鎖又は環状のアルコキシ基、
又は一価のオキシアリル基又はこれらの組み合わせであ
るか、或いはR1はアジド部分であり、R1は本質的に
イソシアネートと反応する部分を有しておらずかつ非干
渉性の原子又は部分で置換されていてもよいがアジド部
分以外の火薬用窒素含有部分で置換されてはならず、又
はR及びR1は、前記重合体が環状化合物の場合、いっ
しょになって、炭素−酸素結合をなす) - 【請求項2】44重量%未満の窒素含有量である請求項
1記載の生成物。 - 【請求項3】生成物30,000グラム当たり約1等量
未満のヒドロキシル部分を有する請求項1又は2記載の
生成物。 - 【請求項4】Rが−CH3、−CH2CH3、−CH2
CH2CH3、−CH2CH2N3及び−CH2CH2
CH2N3の基類からなる群から選ばれる請求項1乃至
3のいずれかの項に記載の生成物。 - 【請求項5】R1が−OCH3、−OCH2CH3、−
OCH2CH2CH3、−OCH2CH2N3、−OC
H2CH2CH2N3、及び−OCH2C6H5の基類
からなる群から選ばれる請求項1乃至4のいずれかの項
に記載の生成物。 - 【請求項6】重合体が、 CH3OCH2CH(CH3)OCH2CH(CH3)
[OCH2CH−(CH2N3)]nN3、 CH3CH2[OCH2CH(CH2N3)]nOCH
2CH3、 N3CH2CH2[OCH2CH(CH2N3)]nN
3、 CH3OCH2CH2[OCH2CH(CH2N3)]
nN3、及びCH3O[CH2CH(CH2N3)]n
N3からなる群(ただし、上記の各式中、nは2乃至1
8の数である)から選ばれる請求項1乃至5のいずれか
の項に記載の生成物。 - 【請求項7】請求項1乃至6のいずれかの項に記載の生
成物を含有することを特徴とする固体推進薬。 - 【請求項8】請求項1乃至6のいずれかの項に記載の生
成物を含有することを特徴とする火薬類組成物。 - 【請求項9】請求項1乃至6のいずれかの項に記載の生
成物を含有することを特徴とする火工品組成物。 - 【請求項10】請求項1乃至6のいずれかの項に記載の
生成物であって、前記生成物が次の式群の一つによって
表される触媒を用いて製造される生成物。 HN(RWSO2)2 HCR5(RWSO2)2 HC(RWSO2)3(ただし、上記の式群中、 RWは電子吸引部分、及びR5は脂肪族又は芳香族の基
又は水素原子ような非干渉性の部分である)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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FR2799762B3 (fr) * | 1999-10-15 | 2002-05-17 | Poudres & Explosifs Ste Nale | Polyazotures de glycidyle comportant une terminaison acyloxy et une terminaison azide |
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US7521492B2 (en) * | 2005-06-01 | 2009-04-21 | 3M Innovative Properties Company | Self-extinguishing polymer composition |
EP2324076B1 (en) | 2008-07-31 | 2017-11-01 | 3M Innovative Properties Company | Fluoropolymer compositions and method of making and using thereof |
WO2010014276A1 (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-04 | 3M Innovative Properties Company | Azide compositions and methods of making and using thereof |
CN111474258B (zh) * | 2020-04-17 | 2022-09-06 | 湖北航天化学技术研究所 | 叠氮缩水甘油聚醚支化程度的测定方法 |
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JPS56166137A (en) * | 1980-05-27 | 1981-12-21 | Nisso Yuka Kogyo Kk | Preparation of diether |
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US4483978A (en) * | 1981-05-12 | 1984-11-20 | S R I International | Energetic copolymers and method of making same |
US4879419A (en) * | 1985-07-01 | 1989-11-07 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Hydroxyl-terminated polyepichlorohydrin polymers |
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CA1305164C (en) * | 1987-06-22 | 1992-07-14 | Milton B. Frankel | Energetic azido curing agents |
US4962213A (en) * | 1987-06-22 | 1990-10-09 | Rockwell International Corporation | Energetic azido curing agents |
AU663679B1 (en) * | 1988-02-01 | 1995-10-19 | Rockwell International Corporation | Glycidal azide polymer azide |
NL8801739A (nl) * | 1988-07-08 | 1990-02-01 | Europ Agence Spatiale | Stuwstofcombinaties met hoge prestatie voor een raketmotor. |
US4919737A (en) * | 1988-08-05 | 1990-04-24 | Morton Thiokol Inc. | Thermoplastic elastomer-based low vulnerability ammunition gun propellants |
US4970326A (en) * | 1989-06-12 | 1990-11-13 | Rockwell International Corporation | Glycidyl azide polymer diacetate |
US4938812A (en) * | 1989-06-12 | 1990-07-03 | Rockwell International Corporation | Glycidyl azide polymer esters |
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- 1991-05-15 GB GB9110467A patent/GB2285442B/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-17 FR FR9106021A patent/FR2711985B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-24 JP JP3800014A patent/JP3067799B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-27 DE DE4117302A patent/DE4117302A1/de not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-12-03 US US08/187,323 patent/US5565650A/en not_active Expired - Lifetime
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CA2039928C (en) | 2004-07-20 |
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GB2285442B (en) | 1996-03-20 |
FR2711985B1 (fr) | 1996-08-02 |
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DE4117302A1 (de) | 1995-08-03 |
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