JP3376601B2 - コンポジット推進薬組成物 - Google Patents
コンポジット推進薬組成物Info
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Description
薬組成物に関し、更に詳しくは酸化剤、粘結剤、助燃
剤、燃焼触媒等から成るコンポジット推進薬において、
粘結剤の主成分として特定のアジ化ポリマーを含有す
る、燃焼特性を改善した推進薬組成物に関する。 【０００２】 【従来の技術】コンポジット推進薬は、酸化剤、粘結剤
を主成分に、必要に応じて助燃剤として金属粉末、燃焼
触媒等を含有する推進薬である。従来は酸化剤としては
過塩素酸アンモニウム、硝酸アンモニウム等が、粘結剤
としては末端水酸基ポリブタジエン、末端カルボキシル
基ポリブタジエン等の燃料結合剤、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の硬化剤
及びジブチルチンジラウレート等の硬化触媒とから成る
混合物が、又助燃剤としてはアルミニウム粉末等の金属
粉末が、燃焼触媒としては酸化鉄等が用いられていた。
この他に酸化剤粒子と粘結剤との結合を強化する結合
剤、例えばトリス−１−（２−メチルアジリジニル）−
ホスフィンオキサイド（ＭＡＰＯ）２モル、アジピン酸
0.7モル、酒石酸 0.3モルの反応生成物（ＭＴ−４）
等、更に物性改良剤としてジオクチルアジペート（ＤＯ
Ａ）等の可塑剤や老化防止剤等を含有する推進薬組成物
が報告されている。 【０００３】最近では推進薬の性能を上げるため、推進
薬中の酸化剤の比率を上げたもの、酸化剤の粒度を微細
にしたもの、更にニトラミン化合物を用いたもの等、各
種推進薬が開発されている。更に粘結剤においても、末
端水酸基ポリブタジエンよりエネルギーの高いもの、例
えば一般式（II） 【０００４】 【化２】 【０００５】（式中、ｎは正数を表す。）で示される末
端水酸基アジ化ポリマーを用いるもの（ＵＳＰ4268450
号明細書）や、一般式(III) 【０００６】 【化３】 【０００７】（式中、ｎ、ｍは正数を表す。）で示され
るアジ化ポリマーを用いるもの（特開平２−239178号公
報）も開示されている。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
これらの技術では次のような課題があり、その解決が強
く望まれていた。すなわち、粘結剤の主成分に一般式
（II) で示されるアジ化ポリマーを用いた推進薬は燃焼
性能（比推力）は従来の末端水酸基ポリブタジエンを用
いたものに比べて良いが、機械的特性（特に低温での伸
び）が劣り、一般式(III) で示されるアジ化ポリマーを
用いた推進薬の場合は逆に機械的特性は改良されるもの
の、比推力が落ちるという問題があった。 【０００９】 【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明者らは前記一般式(III) で示されるアジ化ポ
リマーを更に改良した一般式（Ｉ） 【００１０】 【化４】 【００１１】（式中、ｎ、ｍは正数であり、ｎ／ｍ＝
０．１〜９．０、数平均分子量が１，０００〜５，００
０及びＢ型粘度計で測定した６０℃における粘度が１０
０ポイズ以下となる数を表す。）で示されるアジ化ポリ
マーを先に開発し特許出願した（特願平３−213631号明
細書）。更にこのポリマーを粘結剤の主成分とする推進
薬を鋭意検討し、本発明に至った。つまり、本発明は、
必須成分として酸化剤７０〜７５重量％及び粘結剤２５
〜３０重量％を含有するコンポジット推進薬組成物にお
いて、粘結剤中に、一般式（I）で示される末端水酸基
アジ化ポリマーを６０〜９５重量％含有することを特徴
とする高比推力型コンポジット推進薬組成物を提供する
ものである。 【００１２】本発明に用いられる前記一般式（Ｉ）で示
されるアジ化ポリマーは、3,3−ビスアジドメチルオキ
セタン（ＢＡＭＯ）と３−アジドメチル−３−メチルオ
キセタン（ＡＭＭＯ）との共重合体である。この共重合
体は特願平３−213631号明細書に記載の方法に準じて合
成できる。即ち、ハロゲン化炭化水素中に、3,3−ビス
アジドメチルオキセタン、３−アジドメチル−３−メチ
ルオキセタン、反応開始剤としてBF3O(C2H5)2及び分子
量調節剤としてジオール成分を一括に仕込み、反応させ
ることにより得られる。本発明においては、一般式
（Ｉ）で示されるアジ化ポリマーの数平均分子量が1,00
0〜5,000、またＢ型粘度計で測定した60℃における粘度
が100ポイズ以下のものである。本発明の推進薬は注型
法によって製造するため、粘度が100ポイズを超えると
流動性がなくなり、注型不可能となる。又、一般式
（Ｉ）において、ｎとｍとの比率ｎ／ｍは、0.1〜9.0の
範囲のものが用いられる。ｎ／ｍの比率が0.1未満ある
いは9.0を超えると、ともにポリマーの結晶性が高くな
り、いずれも粘結剤成分としては不適当である。ｎ／ｍ
の値が0.1〜9.0の範囲内では大きい方が燃焼特性が良
く、ｎ／ｍの値が小さくなれば機械的特性が良くなる傾
向があり、任意に設定できる。 【００１３】本発明に用いる粘結剤は、一般式（Ｉ）で
示されるアジ化ポリマーを主成分とし、更にヘキサメチ
レンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等
のジイソシアネート、硬化触媒としてトリフェニルビス
マス、ジブチルチンジラウレート等が、又必要に応じて
ジオクチルアジペート、ジニトロプロピルアセタールと
ジニトロプロピルホルマールの混合物等の可塑剤、酸化
剤粒子との結合力を強めるヒダントイン化合物等の結合
剤、老化防止剤、トリメチロールプロパン等の架橋剤を
混合してなるものである。粘結剤中の一般式（Ｉ）で示
されるアジ化ポリマーの混合率が小さいと、本発明の課
題である燃焼特性、特に比推力の改善を図ることができ
なく、高すぎると粘結剤としての機能、すなわちイソシ
アネートとの反応によるウレタン化に支障をきたす。従
って、その混合率は60〜95重量％である。 【００１４】次に本発明に用いる酸化剤は過塩素酸アン
モニウム、硝酸アンモニウム、シクロトリメチレントリ
ニトラミン（ＲＤＸ）やシクロテトラメチレンテトラニ
トラミン（ＨＭＸ）等のニトラミン化合物が適するが、
ＲＤＸやＨＭＸ等のニトラミン化合物が好ましい。又、
酸化剤と粘結剤との混合率が大きすぎると製造時の流動
性に欠け、小さすぎると酸化剤と粘結剤の分離等が発生
しやすい。従って、推進薬組成物中の粘結剤量は２５〜
３０重量％、酸化剤量は７０〜７５重量％である。本発
明には、酸化剤、粘結剤以外の成分として、クエン酸
鉛、レゾルシン酸鉛等の燃焼触媒やカーボンブラック等
の燃焼助剤等も必要に応じて加えることができる。 【００１５】 【実施例】以下本発明を実施例によって具体的に説明す
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。 【００１６】実施例１ 表１に示される実施例１の配合組成の推進薬を次のよう
にして製造した。まず、一般式（Ｉ）においてｎ＝５、
ｍ＝５である末端水酸基アジ化ポリマー（BAMO／AMMO共
重合物）74.7重量部に架橋剤であるトリメチロールプロ
パン（ＴＭＰ）1.5 重量部、硬化触媒であるジブチルチ
ンジラウレート（ＤＢＴＤＬ）0.001 重量部、可塑剤と
してビス（2,2 −ジニトロプロピル）アセタールとビス
（2,2 −ジニトロプロピル）ホルマールの１：１（重量
比）混合物（ＢＤＮＰＡ／Ｆ）15.3重量部を添加し、60
℃で30分間真空混合した。常圧にしてから酸化剤である
シクロテトラメチレンテトラニトラミン（ＨＭＸ）を所
定量仕込み、更に硬化剤であるヘキサメチレンジイソシ
アネート（ＨＭＤＩ）を 8.5重量部仕込み、再び60℃で
40分間均一なペーストになるまで真空混合した。このペ
ースト状の混合物を所定の成型容器に真空下で注型し、
脱泡後、60℃７日間硬化し、推進薬を得た。 【００１７】次にこの推進薬を四角柱状の寸法７×７×
100mm に切り出し、その側面をペイントでレスト処理し
たストランド試験片を作成し、通常のチムニー型ストラ
ンド燃焼試験装置を使用して圧力 70kgf／cm2 下での線
燃焼速度を測定した。更にこの推進薬（内径40mm、外径
78.5mm、長さ140mm)を用いて小型ロケットモーターによ
る燃焼試験を行い、比推力を測定した。結果を表１に示
す。 【００１８】実施例２〜３、比較例１〜２ 表１に示される配合組成の推進薬を実施例１に準じた方
法で製造し、得られた各々の推進薬を用いて実施例１と
同じ方法で各々の試験を行い、その結果を表１に示し
た。 【００１９】 【表１】【００２０】注） *1 ＡＰ：過塩素酸アンモニウム *2 ＤＭＨ：ジ（２−ヒドロキシエチル）−5,5 −ジメ
チルヒダントイン *3 ＩＰＤＩ：イソホロンジイソシアネート *4 ＨＴＰＢ：末端水酸基ポリブタジエン *5 ＤＯＡ：ジオクチルアジペート *6 ＧＡＰ：グリシジルアジドポリマー 【００２１】 【発明の効果】本発明のコンポジット推進薬組成物は、
同一酸化剤配合で、従来公知の末端水酸基ポリブタジエ
ンを主成分とする粘結剤を用いた推進薬と比べ、著しい
比推力の向上が図れる。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 必須成分として酸化剤７０〜７５重量％
及び粘結剤２５〜３０重量％を含有するコンポジット推
進薬組成物において、粘結剤中に、一般式（I） 【化１】 （式中、ｎ、ｍは正数であり、ｎ／ｍ＝０．１〜９．
０、数平均分子量が１，０００〜５，０００及びＢ型粘
度計で測定した６０℃における粘度が１００ポイズ以下
となる数を表す。）で示される末端水酸基アジ化ポリマ
ーを６０〜９５重量％含有することを特徴とするコンポ
ジット推進薬組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11598192A JP3376601B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | コンポジット推進薬組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11598192A JP3376601B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | コンポジット推進薬組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05310491A JPH05310491A (ja) | 1993-11-22 |
| JP3376601B2 true JP3376601B2 (ja) | 2003-02-10 |
Family
ID=14675924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11598192A Expired - Lifetime JP3376601B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | コンポジット推進薬組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3376601B2 (ja) |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP11598192A patent/JP3376601B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 社団法人工業火薬協会「平成３年度春季研究発表講演要旨集」（平成３年５月２１日発行），第４０、４１頁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05310491A (ja) | 1993-11-22 |
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