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JP3357408B2 - Azide polyether - Google Patents

Azide polyether

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JP3357408B2
JP3357408B2 JP00020993A JP20993A JP3357408B2 JP 3357408 B2 JP3357408 B2 JP 3357408B2 JP 00020993 A JP00020993 A JP 00020993A JP 20993 A JP20993 A JP 20993A JP 3357408 B2 JP3357408 B2 JP 3357408B2
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JP
Japan
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azide
general formula
polyether
represented
group
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JP00020993A
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Japanese (ja)
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JPH06199769A (en
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一郎 松浦
和宏 山崎
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Daicel Corp
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Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はヒドロキシターミネーテ
ッドアジ化ポリエーテルの末端水酸基を、一部又は全部
ウレタン化したアジ化ポリエーテルに関する。更に詳し
くは、ダクテッドロケットモーター用ガス発生剤、推進
薬、発射薬等の物性改良剤、可塑剤として有用なアジ化
ポリエーテルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an azide polyether obtained by partially or entirely urethanizing a terminal hydroxyl group of a hydroxy terminated azide polyether. More specifically, the present invention relates to an azide polyether useful as a physical property improving agent such as a gas generating agent for a ducted rocket motor, a propellant, a propellant, and a plasticizer.

【0002】[0002]

【従来の技術】ヒドロキシターミネーテッドアジ化ポリ
エーテルとしては、ポリエピクロルヒドリンとアジ化ナ
トリウムとを反応させて得られる、一般式 (IV)
2. Description of the Related Art Hydroxy-terminated azide polyethers are prepared by reacting polyepichlorohydrin with sodium azide.

【0003】[0003]

【化4】 Embedded image

【0004】(式中、p は正数を示す。)で表される
グリシジルアジドポリマーが知られている(米国特許第
4268450号参照)。又、3,3'−ビスクロルメチルオキセ
タンとアジ化ナトリウムを反応させて得られる3,3'−ビ
スアジドメチルオキセタンを重合した、一般式(V)
A glycidyl azide polymer represented by the formula (where p represents a positive number) is known (US Pat.
No. 4268450). Further, 3,3′-bischloromethyloxetane obtained by reacting sodium azide with 3,3′-bischloromethyloxetane is polymerized by general formula (V).

【0005】[0005]

【化5】 Embedded image

【0006】(式中、p は正数を示す。)で表される3,
3'−ビスアジドメチルオキセタンポリマーが知られてい
る(米国ADレポート AD A083770 、高エネルギーアジド
化合物参照)。
(Where p is a positive number)
3'-Bisazidemethyloxetane polymers are known (see US AD report AD A083770, high energy azide compounds).

【0007】これらヒドロキシターミネーテッドポリマ
ーは、通常、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、
イソホロンジイソシアネート(IPDI)、トリレンジイソシ
アネート(TDI) 等のジイソシアネート化合物を用いて、
ヒドロキシル基とイソシアネート基との反応つまりウレ
タン化反応をさせ高エネルギーバインダーとして用いら
れている。
[0007] These hydroxy-terminated polymers are usually hexamethylene diisocyanate (HMDI),
Using a diisocyanate compound such as isophorone diisocyanate (IPDI) and tolylene diisocyanate (TDI),
It is used as a high energy binder by reacting a hydroxyl group with an isocyanate group, ie, a urethanation reaction.

【0008】更に、これらの高エネルギーバインダーを
ガス発生剤や推進薬、発射薬として用いる場合、混合時
の製造性向上(粘度低下)及び物性改良のため、ジブチ
ルフタレート(DBP) 、ジオクチルアジペート(DOA) 、ジ
オクチルセバケート(DOS) 等の可塑剤を多量に添加して
いた。
Further, when these high energy binders are used as a gas generating agent, a propellant, or a propellant, dibutyl phthalate (DBP), dioctyl adipate (DOA) are used in order to improve productivity (decrease in viscosity) and physical properties upon mixing. ), And a large amount of a plasticizer such as dioctyl sebacate (DOS).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら可塑剤
を用いた場合、製造性は改良されるものの、物性低下や
マイグレーション等を引き起こすことがあった。更に推
進薬、発射薬のエネルギー低下は防ぎようもなく、高エ
ネルギーバインダーを使うメリットを消滅させていた。
そこで、高エネルギーを保ったままで物性を改良し、製
造性も向上する可塑剤が強く望まれていた。
However, when these plasticizers are used, the productivity may be improved, but the physical properties may be deteriorated or migration may occur. In addition, the energy of propellants and propellants cannot be prevented from decreasing, and the advantage of using a high energy binder has been lost.
Therefore, a plasticizer that improves physical properties while maintaining high energy and also improves manufacturability has been strongly desired.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来バイ
ンダーとして用いてきたアジ化ポリマーについて鋭意検
討した結果、ヒドロキシターミネーテッドアジ化ポリマ
ーの末端水酸基に注目し、その一部又は全部をイソシア
ン酸エステルによりウレタン化することによって得られ
るアジ化ポリエーテルが可塑剤として有用であることを
見出し、本発明を完成した。即ち、本発明は、一般式
(I)で表されるアジ化ポリエーテル、およびその製造
方法を提供するものである。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies on azide polymers conventionally used as binders, the present inventors focused on terminal hydroxyl groups of hydroxy-terminated azide polymers, and partially or wholly used isocyanate. The present inventors have found that an azide polyether obtained by urethanization with an acid ester is useful as a plasticizer, and completed the present invention. That is, the present invention provides an azide polyether represented by the general formula (I) and a method for producing the same.

【0011】[0011]

【化6】 Embedded image

【0012】(式中、m は1以上の正数、n は0又は1
以上の正数で、 m+n は2以上である。R はアジド基含
有ポリエーテル残基、X はアルキル基又はアリール基
示す。) 一般式(I)において、R で示されるアジド基含有ポリ
エーテル残基は、式
(Where m is a positive number of 1 or more, and n is 0 or 1)
With the above positive numbers, m + n is 2 or more. R represents an azide group-containing polyether residue, and X represents an alkyl group or an aryl group . ) In the general formula (I), azido group-containing polyether residue represented by R has the formula

【0013】[0013]

【化7】 Embedded image

【0014】 (式中、p は正数、 x,y は正数で1≦ x+y ≦7であ
る。) で表される基から選ばれる。また Xで示されるアルキル
基又はアリール基は、 CH3−、C2H5−、C3H7−、C4H9
等のアルキル基、
[0014] (wherein, p is a positive number, x, y is 1 ≦ x + y ≦ 7 at a positive number.) Ru is selected from the group represented by. Alkyl represented by X
The group or the aryl group is CH 3- , C 2 H 5- , C 3 H 7- , C 4 H 9-.
Alkyl groups such as

【0015】[0015]

【化8】 Embedded image

【0016】で表されるアリール基から選ばれる。本発
明の一般式(I)で表されるアジ化ポリエーテルは、一
般式(II)
Is selected from the aryl groups represented by The azide polyether represented by the general formula (I) of the present invention has the general formula (II)

【0017】[0017]

【化9】 Embedded image

【0018】(式中、m, nおよびR は前記と同じ意味を
示す。)で表されるヒドロキシターミネーテッドアジ化
ポリエーテルの末端水酸基の一部又は全部を、一般式(I
II) X−N=C=O (III) (式中、X は前記と同じ意味を示す。)で表されるイソ
シアン酸エステルによりウレタン化することにより得ら
れる。
(Wherein, m, n and R have the same meanings as described above), and part or all of the terminal hydroxyl groups of the hydroxy-terminated azide polyether represented by the general formula (I)
II) X-N = C = O (III) (wherein X has the same meaning as described above), which is obtained by urethanization with an isocyanate ester.

【0019】本発明の一般式(II)で表されるヒドロキ
シターミネーテッドアジ化ポリエーテルとしては、R が
アジド基含有ポリエーテル鎖で構成された化合物、例え
ば、前記一般式 (IV) 又は(V)で表されるものや、一
般式 (VI)
As the hydroxy-terminated azide polyether represented by the general formula (II) of the present invention, a compound in which R is an azide group-containing polyether chain, for example, the above-mentioned general formula (IV) or (V) ) Or the general formula (VI)

【0020】[0020]

【化10】 Embedded image

【0021】(式中、p は前記と同じ意味を示す。)で
表されるヒドロキシターミネーテッド3−アジドメチル
−3−メチルオキセタンポリマー等を用いることができ
る。更に、一般式(VII)
(Wherein p has the same meaning as described above), for example, a hydroxy-terminated 3-azidomethyl-3-methyloxetane polymer can be used. Furthermore, the general formula (VII)

【0022】[0022]

【化11】 Embedded image

【0023】(式中 x,y は前記と同じ意味を示
す。)で表される、前記一般式(V)で表される化合物
と一般式 (VI) で表される化合物の共重合物や、一般式
(VIII)
(Wherein x and y have the same meanings as described above), a copolymer of the compound represented by the general formula (V) and the compound represented by the general formula (VI), , General formula
(VIII)

【0024】[0024]

【化12】 Embedded image

【0025】(式中 x,y は前記と同じ意味を示す。)
で表される前記一般式(V)で表される化合物と市販の
テトラヒドロフランとの共重合物等を用いることが出来
る。これら化合物の数平均分子量としては、約 200〜30
00程度が好ましく、 500〜2000程度が更に好ましい。
(In the formula, x and y have the same meanings as described above.)
Copolymers of the compound represented by the general formula (V) represented by the following formula with a commercially available tetrahydrofuran and the like can be used. The number average molecular weight of these compounds is about 200 to 30
About 00 is preferable, and about 500-2000 is more preferable.

【0026】又、一般式(III) で表されるイソシアン酸
エステルとしては、イソシアン酸メチル、イソシアン酸
エチル、イソシアン酸ブチル、イソシアン酸プロピル、
イソシアン酸フェニル、イソシアン酸メチルフェニル等
が挙げられる。
The isocyanate represented by the general formula (III) includes methyl isocyanate, ethyl isocyanate, butyl isocyanate, propyl isocyanate,
Examples include phenyl isocyanate and methylphenyl isocyanate.

【0027】上記一般式(II)で表されるヒドロキシタ
ーミネーテッドアジ化ポリエーテルと一般式(III) で表
されるイソシアン酸エステルとを反応させて一般式
(I)で表される本発明のアジ化ポリエーテルを製造す
る方法としては、公知のウレタン化方法が適用できる。
つまり、一般式(II)で表されるヒドロキシターミネー
テッドアジ化ポリエーテルと、この末端水酸基の一部又
は全部の水酸基のウレタン化反応を行うために必要な量
の一般式(III) で表されるイソシアン酸エステルと、反
応触媒とを一括して反応させる方法である。ここで用い
られる反応の触媒としては、公知のウレタン化反応触媒
が使用でき、例えば、ジブチルスズジラウレート(DBTD
L) 、ジブチルスズ(2−エチルヘキソエート)等の有
機スズ化合物や、トリフェニルビスマス等の有機ビスマ
ス化合物及びトリエチレンジアミン等のアミン類が用い
られる。また反応条件としては、反応温度は50〜80℃、
反応時間は2〜24時間の範囲が好ましい。
The hydroxy-terminated azide polyether represented by the general formula (II) is reacted with an isocyanate ester represented by the general formula (III) to obtain the compound of the present invention represented by the general formula (I). As a method for producing the azide polyether, a known urethanization method can be applied.
In other words, the hydroxy-terminated azide polyether represented by the general formula (II) and an amount of the general formula (III) necessary for performing a urethanization reaction of a part or all of the terminal hydroxyl groups with the hydroxyl group are represented by the following formula: In this method, the isocyanate ester and the reaction catalyst are reacted at once. As the reaction catalyst used here, known urethanation reaction catalysts can be used, for example, dibutyltin dilaurate (DBTD
L), an organic tin compound such as dibutyltin (2-ethylhexoate), an organic bismuth compound such as triphenylbismuth, and an amine such as triethylenediamine. As reaction conditions, the reaction temperature is 50 to 80 ° C,
The reaction time is preferably in the range of 2 to 24 hours.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の一般式(I)で表されるアジ化
ポリエーテルは、ダクテッドロケットモーター用ガス発
生剤、推進薬、発射薬等の物性改良剤、可塑剤として用
いることにより、燃焼エネルギーを低下させることな
く、物性コントロールを可能にする。これは本発明のア
ジ化ポリエーテルの化学構造がバインダー主成分である
ポリエーテルの化学構造に近いため、分子間の相溶性が
向上し、推進薬、発射薬用の可塑剤としては極めて優れ
た効果を有するためと考えられる。また、一般式(II)
で表されるヒドロキシターミネーテッドアジ化ポリエー
テルを一般式(III)で表されるイソシアン酸エステルと
反応させて、一般式(I)で表される本発明のアジ化ポ
リエーテルを合成した後、これらを単離精製せずに可塑
剤として使用可能な、いわゆる通し作業で行なえるの
で、作業効率も非常に良い。
According to the present invention, the azide polyether represented by the general formula (I) can be used as a gas generating agent for a ducted rocket motor, a physical property improving agent such as a propellant and a propellant, and a plasticizer to be used. Enables physical property control without reducing energy. This is because the chemical structure of the azide polyether of the present invention is close to the chemical structure of the polyether which is the main component of the binder, so that the compatibility between molecules is improved, and it is an extremely excellent effect as a plasticizer for propellants and propellants. It is considered to have. The general formula (II)
Is reacted with the isocyanate ester represented by the general formula (III) to synthesize the azide polyether of the present invention represented by the general formula (I), These can be used as a plasticizer without isolating and purifying them, that is, they can be performed by a so-called pass-through operation.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0030】実施例1 表1の実施例1の欄に示すヒドロキシターミネーテッド
グリシジルアジ化ポリマー100 重量部と、DBTDL 0.005
重量部とを60℃において真空混和を15分間行った。次い
で表1の実施例1の欄に示すイソシアン酸フェニル12.3
2 重量部(ポリエーテルの水酸基含有量に対し 0.5当
量)を加え、十分窒素置換した後、60℃において4時間
攪拌し反応を終了しアジ化ポリエーテルを得た。このも
のは、赤外線吸収スペクトル、核磁気共鳴スペクトル、
元素分析により、表2の実施例1の欄に示す構造を有す
る片側末端にウレタン結合をもつアジ化ポリエーテルで
あった。又、水酸基価は、60 mgKOH/gであった。
Example 1 100 parts by weight of the hydroxy-terminated glycidyl azide polymer shown in the column of Example 1 in Table 1 and 0.005 parts of DBTDL.
The mixture was vacuum-mixed at 60 ° C for 15 minutes. Then, phenyl isocyanate 12.3 shown in the column of Example 1 in Table 1 was used.
After adding 2 parts by weight (0.5 equivalent to the hydroxyl group content of the polyether) and sufficiently replacing the atmosphere with nitrogen, the mixture was stirred at 60 ° C. for 4 hours to complete the reaction to obtain an azide polyether. This is an infrared absorption spectrum, a nuclear magnetic resonance spectrum,
According to elemental analysis, it was an azide polyether having a structure shown in the column of Example 1 in Table 2 and having a urethane bond at one end. Further, the hydroxyl value was 60 mgKOH / g.

【0031】実施例2〜8 実施例1に準じて、表1の実施例2〜8の欄に示す各種
ヒドロキシターミネーテッドアジ化ポリエーテルと、各
種イソシアン酸エステルを、表1に示す反応温度および
時間で反応させアジ化ポリエーテルを得た。これらの生
成物は実施例1と同様の方法で、表2に示すような構造
を有するアジ化ポリエーテルであることを確認し、水酸
基価の測定を行った。その結果を表2に示した。
Examples 2 to 8 According to Example 1, various hydroxy-terminated azide polyethers shown in the columns of Examples 2 to 8 of Table 1 and various isocyanates were reacted at the reaction temperature and temperature shown in Table 1. The reaction was carried out for a time to obtain an azide polyether. These products were confirmed to be azide polyethers having the structure shown in Table 2 in the same manner as in Example 1, and the hydroxyl value was measured. The results are shown in Table 2.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C06D 5/00 CA(STN) REGISTRY(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C06D 5/00 CA (STN) REGISTRY (STN)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一般式(I)で表されるアジ化ポリエー
テル。 【化1】 (式中、m は1以上の正数、n は0又は1以上の正数
で、 m+n は2以上である。R はアジド基含有ポリエー
テル残基、X はアルキル基又はアリール基を示す。)
1. An azide polyether represented by the general formula (I). Embedded image (In the formula, m is a positive number of 1 or more, n is 0 or a positive number of 1 or more, and m + n is 2 or more. R represents an azide group-containing polyether residue, and X represents an alkyl group or an aryl group . )
【請求項2】 一般式(II) 【化2】 (式中、m は1以上の正数、n は0又は1以上の正数
で、 m+n は2以上である。R はアジド基含有ポリエー
テル残基を示す。) で表されるヒドロキシターミネーテッドアジ化ポリエー
テルの末端水酸基の一部又は全部を、一般式(III) X−N=C=O (III) (式中、X はアルキル基又はアリール基を示す。) で表されるイソシアン酸エステルによりウレタン化する
ことを特徴とする請求項1記載のアジ化ポリエーテルの
製造方法。
2. A compound of the general formula (II) (In the formula, m is a positive number of 1 or more, n is 0 or a positive number of 1 or more, and m + n is 2 or more. R represents an azide group-containing polyether residue.) Part or all of the terminal hydroxyl groups of the azide polyether are represented by the following general formula (III): X-N = C = O (III) (wherein X represents an alkyl group or an aryl group ). 2. The method for producing an azide polyether according to claim 1, wherein the urethane is formed with an ester.
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