JPH0633215B2 - Ｈｔｐｂ系コンポジツト固体推進薬 - Google Patents
Ｈｔｐｂ系コンポジツト固体推進薬Info
- Publication number
- JPH0633215B2 JPH0633215B2 JP61041440A JP4144086A JPH0633215B2 JP H0633215 B2 JPH0633215 B2 JP H0633215B2 JP 61041440 A JP61041440 A JP 61041440A JP 4144086 A JP4144086 A JP 4144086A JP H0633215 B2 JPH0633215 B2 JP H0633215B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- binder
- propellant
- htpb
- weight
- based composite
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- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、コンポジツト固体推進薬に係り、さらに詳し
くは、粘結剤の主成分が両末端素水酸基ポリブタジエン
（ＨＴＰＢ）であり、酸化剤として過塩素酸アンモニウ
ムを含むコンポジット固体推進薬の物理的特性を特定の
結合剤を特定量用いることにより改善したＨＴＰＢ系コ
ンポジツト固体推進薬に関するものである。
くは、粘結剤の主成分が両末端素水酸基ポリブタジエン
（ＨＴＰＢ）であり、酸化剤として過塩素酸アンモニウ
ムを含むコンポジット固体推進薬の物理的特性を特定の
結合剤を特定量用いることにより改善したＨＴＰＢ系コ
ンポジツト固体推進薬に関するものである。
（従来の技術） コンポジツト固体推進薬は、酸化剤及び粘結剤を主成分
とし、必要に応じて、助燃剤として金属粉が添加された
組成を有しており、その優れた燃焼特性及び物理的特性
により、高性能ロケットモータ用推進薬として広く使用
されている。その代表的な例として、粒状または粉状の
過塩素酸アンモニウムを酸化剤とし、アルミニウム粉を
助燃剤とし、ポリブタジエンを基剤とした粘結剤よりな
る注型可能な推進薬が知られている。
とし、必要に応じて、助燃剤として金属粉が添加された
組成を有しており、その優れた燃焼特性及び物理的特性
により、高性能ロケットモータ用推進薬として広く使用
されている。その代表的な例として、粒状または粉状の
過塩素酸アンモニウムを酸化剤とし、アルミニウム粉を
助燃剤とし、ポリブタジエンを基剤とした粘結剤よりな
る注型可能な推進薬が知られている。
前述のポリブタジエン系粘結剤用基剤としては従来から
ブタジエン−アクリル酸共重合体(PBAA)、ブタジエン−
アクリル酸−アクリロニトリル三元共重合体(PBAN)及び
両末端カルボキシル基ポリブタジエン(CTPB)等のプレポ
リマーが使用されてきた。しかしながら、粘結剤量が10
〜12重量％（即ち固型分が多い）の様な高性能推進薬の
場合、前記のプレポリマーの粘度が比較的高いため推進
薬スラリーの粘度が高くなり、製造が容易でなく、かつ
推進薬自体の経時変化が大きい等の問題点があつた。
ブタジエン−アクリル酸共重合体(PBAA)、ブタジエン−
アクリル酸−アクリロニトリル三元共重合体(PBAN)及び
両末端カルボキシル基ポリブタジエン(CTPB)等のプレポ
リマーが使用されてきた。しかしながら、粘結剤量が10
〜12重量％（即ち固型分が多い）の様な高性能推進薬の
場合、前記のプレポリマーの粘度が比較的高いため推進
薬スラリーの粘度が高くなり、製造が容易でなく、かつ
推進薬自体の経時変化が大きい等の問題点があつた。
そして、これらの問題点を解決するために、ＨＴＰＢを
基剤とし、かつ硬化剤としてジイソシアネート化合物を
含有する粘結剤を有する推進薬（HTPB推進薬）が開発さ
れた。
基剤とし、かつ硬化剤としてジイソシアネート化合物を
含有する粘結剤を有する推進薬（HTPB推進薬）が開発さ
れた。
この推進薬はＨＴＰＢプレポリマーが低粘度のため、前
述のように粘結剤量を10〜12重量％と少なくして、比推
力を向上せしめた推進薬を容易に製造することを可能に
した。
述のように粘結剤量を10〜12重量％と少なくして、比推
力を向上せしめた推進薬を容易に製造することを可能に
した。
また、硬化剤としてジイソシアネート化合物が用いられ
ているので、この化合物がＨＴＰＢプレポリマーの水酸
基と反応して強固で安定な、いわゆるウレタン結合を形
成して架橋することから、このＨＴＰＢ推進薬の耐熱老
化特性及び経時安定性も非常に優れている。
ているので、この化合物がＨＴＰＢプレポリマーの水酸
基と反応して強固で安定な、いわゆるウレタン結合を形
成して架橋することから、このＨＴＰＢ推進薬の耐熱老
化特性及び経時安定性も非常に優れている。
このような利点から、ＨＴＰＢ推進薬は、ＣＴＰＢ推進
薬を始めとする従来の推進薬に代わる高性能推進薬とし
て、コンポジツト固体推進薬の主流となりつゝある。
薬を始めとする従来の推進薬に代わる高性能推進薬とし
て、コンポジツト固体推進薬の主流となりつゝある。
このＨＴＰＢ推進薬において、粘結剤は前述のようにＨ
ＴＰＢプレポリマーとジイソシアネート化合物で構成さ
れ、酸化剤は過塩素酸アンモニウム等の粒子が用いられ
る。即ちマトリツクスである粘結剤中に、過塩素酸アン
モニウム等の粒体が分散されている形となつている。然
しこのＨＴＰＢ推進薬においては粘結剤と酸化剤粒子と
の接着性が悪いので結合剤を必要としている。
ＴＰＢプレポリマーとジイソシアネート化合物で構成さ
れ、酸化剤は過塩素酸アンモニウム等の粒子が用いられ
る。即ちマトリツクスである粘結剤中に、過塩素酸アン
モニウム等の粒体が分散されている形となつている。然
しこのＨＴＰＢ推進薬においては粘結剤と酸化剤粒子と
の接着性が悪いので結合剤を必要としている。
結合剤は前記の両者の接着性に大きな影響があり、ひい
ては推進薬の物理的特性を左右することになるので、こ
の結合剤の選択が重要な物性改善の手段となる。
ては推進薬の物理的特性を左右することになるので、こ
の結合剤の選択が重要な物性改善の手段となる。
この様な結合剤として単体としては、トリス１（２メチ
ルアジリジニル）フオスフインオキサイド(MAPO)、ＭＡ
ＰＯ２モルとアジピン酸0.7モルと酒石酸0.3モルとの反
応生成物(MT-4)、ビスイソフタロイル−１−（２メチ
ル）アジリジン（HX−752、３Ｍ社製）等が公知であ
り、それらの複合系としてMT−４とHX−752と２，２′
−（ｎ−ブチルイミノ）ジエタノール(BIDE)との混合物
が米国特許第4090893号明細書で、アジリジンポリエス
テルとアミンポリエステルとの混合物が特開昭54-84016
号公報に開示されている。
ルアジリジニル）フオスフインオキサイド(MAPO)、ＭＡ
ＰＯ２モルとアジピン酸0.7モルと酒石酸0.3モルとの反
応生成物(MT-4)、ビスイソフタロイル−１−（２メチ
ル）アジリジン（HX−752、３Ｍ社製）等が公知であ
り、それらの複合系としてMT−４とHX−752と２，２′
−（ｎ−ブチルイミノ）ジエタノール(BIDE)との混合物
が米国特許第4090893号明細書で、アジリジンポリエス
テルとアミンポリエステルとの混合物が特開昭54-84016
号公報に開示されている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしこれらの粘結剤には次のような欠点がある。
ＭＡＰＯ単体を結合剤とした推進薬はとくに伸びが低下
する。
する。
MT-4は室温での保存寿命が短くかつこれを使用した推進
薬はたとえば抗張力が経時的に低下する等老化特性が悪
い。
薬はたとえば抗張力が経時的に低下する等老化特性が悪
い。
HX-752は室温での保存寿命が短かく、これを使用した推
進薬は物性が悪くて、とくに伸びが低下し、更に抗張力
が経時的に増大し、伸びが低下する等老化特性が良くな
い。
進薬は物性が悪くて、とくに伸びが低下し、更に抗張力
が経時的に増大し、伸びが低下する等老化特性が良くな
い。
米国特許明細書に開示されたMT-4とHX-752とBIDEとの混
合物は、MT-4、HX-752が同様に、室温での保存寿命が短
く、更に、粘結剤中への添加量が比較的多い。即ち粘結
剤中に混合物として３重量％前後添加する必要がある。
そして160゜F６ケ月後に於て抗張力、伸びも初期より低
下する等高温での老化特性が良くない。
合物は、MT-4、HX-752が同様に、室温での保存寿命が短
く、更に、粘結剤中への添加量が比較的多い。即ち粘結
剤中に混合物として３重量％前後添加する必要がある。
そして160゜F６ケ月後に於て抗張力、伸びも初期より低
下する等高温での老化特性が良くない。
さらに特開昭54-84016号公報に開示されているアジリジ
ンポリエステルとアミンポリエステルとの混合物は物性
が悪く（伸びが小さい）、老化特性も悪い（伸びが経時
的に低下する）。
ンポリエステルとアミンポリエステルとの混合物は物性
が悪く（伸びが小さい）、老化特性も悪い（伸びが経時
的に低下する）。
本発明者らはこれら従来使用されていた結合剤の欠点を
解消した、室温での寿命が長く、これらを用いた推進薬
自体の物性や老化特性のすぐれた結合剤を得ることを目
的として研究の結果本発明を完成した。
解消した、室温での寿命が長く、これらを用いた推進薬
自体の物性や老化特性のすぐれた結合剤を得ることを目
的として研究の結果本発明を完成した。
（問題点を解決するための手段） 即ち本発明は両末端水酸基ポリブタジエンプレポリマー
を主成分とする粘結剤及び過塩素酸アンモニウムを主成
分とする酸化剤を含有するＨＴＰＢ系コンポジツト固体
推進薬において、粘結剤中に結合剤としてトリス１（２
メチルアジリジニル）フオスフインオキサイド０．３〜
１．５重量％と、一般式 （式中、Ｒはメチル基、又はエチル基を示す。） で表わされるジエタノールアミン化合物０．１〜０．５
重量％とを含有することを特徴とする耐老化特性の改良
されたＨＴＰＢ系コンポジツト固体推進薬に関する。ジ
エタノールアミン化合物は具体的にはＮ−メチルジエタ
ノールアミン(MDEA)およびＮ−エチルジエタノールアミ
ン(EDEA)であり、これらは１種のみでも、又両者が同時
に含まれていてもよい。
を主成分とする粘結剤及び過塩素酸アンモニウムを主成
分とする酸化剤を含有するＨＴＰＢ系コンポジツト固体
推進薬において、粘結剤中に結合剤としてトリス１（２
メチルアジリジニル）フオスフインオキサイド０．３〜
１．５重量％と、一般式 （式中、Ｒはメチル基、又はエチル基を示す。） で表わされるジエタノールアミン化合物０．１〜０．５
重量％とを含有することを特徴とする耐老化特性の改良
されたＨＴＰＢ系コンポジツト固体推進薬に関する。ジ
エタノールアミン化合物は具体的にはＮ−メチルジエタ
ノールアミン(MDEA)およびＮ−エチルジエタノールアミ
ン(EDEA)であり、これらは１種のみでも、又両者が同時
に含まれていてもよい。
本発明においては粘結剤中に結合剤としMAPOを0.3〜1.5
重量％の範囲で含有し、かつMDEA及び／又はEDEAを０．
１〜０．５重量％含有する。MAPOの粘結剤中の含有量は
0.3重量％未満であれば、推進薬物性に於て抗張力が低
下し1.5重量％を越えれば、同じく伸びが低下する。そ
してさらに好ましくは、0.4〜１重量％の範囲である。
同様に、MDEAあるいはEDEAの粘結剤中の含有量は0.1重
量％未満であれば、推進薬物性に於て伸びが低下し、
０．５重量％を越えれば、同じく抗張力が低下する。ま
た、未硬化推進薬スラリーの流動性が悪くなり注型が困
難になる等の問題が生じる。そしてさらに好ましくは0.
2〜0.3重量％である。またMAPOとMDEA及び／又はEDEAと
は、予め予混合して使用することも可能であり、別々に
用いてもよい。
重量％の範囲で含有し、かつMDEA及び／又はEDEAを０．
１〜０．５重量％含有する。MAPOの粘結剤中の含有量は
0.3重量％未満であれば、推進薬物性に於て抗張力が低
下し1.5重量％を越えれば、同じく伸びが低下する。そ
してさらに好ましくは、0.4〜１重量％の範囲である。
同様に、MDEAあるいはEDEAの粘結剤中の含有量は0.1重
量％未満であれば、推進薬物性に於て伸びが低下し、
０．５重量％を越えれば、同じく抗張力が低下する。ま
た、未硬化推進薬スラリーの流動性が悪くなり注型が困
難になる等の問題が生じる。そしてさらに好ましくは0.
2〜0.3重量％である。またMAPOとMDEA及び／又はEDEAと
は、予め予混合して使用することも可能であり、別々に
用いてもよい。
本発明に用いられる両末端に水酸基を有するポリブタジ
エンプレポリマー（HTPBプレポリマー）としては例えば
米国アルコケミカル社の商品名Poly bd R−45M及びPoly
bd R−45HT等がある。推進薬には前者のＲ−45Mが広く
使用されている。Poly bd R−45Mは、数平均分子量が22
00〜3400程度で、水酸基価が0.7〜0.8ミリ当量／ｇであ
り、１，４シスが10〜30％、１，４トランスが50〜70
％、１，２ビニルが10〜30％である構造をもつものであ
る。
エンプレポリマー（HTPBプレポリマー）としては例えば
米国アルコケミカル社の商品名Poly bd R−45M及びPoly
bd R−45HT等がある。推進薬には前者のＲ−45Mが広く
使用されている。Poly bd R−45Mは、数平均分子量が22
00〜3400程度で、水酸基価が0.7〜0.8ミリ当量／ｇであ
り、１，４シスが10〜30％、１，４トランスが50〜70
％、１，２ビニルが10〜30％である構造をもつものであ
る。
本発明に使用する粘結剤を構成する材料として、前述の
結合剤及びHTPBプレポリマーの他に硬化剤があり、さら
に必要に応じて可塑剤や老化防止剤等の添加剤がある。
結合剤及びHTPBプレポリマーの他に硬化剤があり、さら
に必要に応じて可塑剤や老化防止剤等の添加剤がある。
硬化剤としては、例えばイソフオロンジイソシアネート
(IPDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)及びジ
メリルジイソシアネート(DDI)等のジイソシアネート化
合物があり、好ましくはIPDIである。ジイソシアネート
硬化剤の配合量は、イソシアネート基(NCO)とHTPBプレ
ポリマー中の水酸基(OH)との当量比をNCO/OHで表わせ
ば、NCO/OH＝0.6〜1.2の範囲であり、好ましくは0.7〜
１の範囲である。
(IPDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)及びジ
メリルジイソシアネート(DDI)等のジイソシアネート化
合物があり、好ましくはIPDIである。ジイソシアネート
硬化剤の配合量は、イソシアネート基(NCO)とHTPBプレ
ポリマー中の水酸基(OH)との当量比をNCO/OHで表わせ
ば、NCO/OH＝0.6〜1.2の範囲であり、好ましくは0.7〜
１の範囲である。
可塑剤としては、通常ジオクチルアジペート(DOA)、ジ
オクチルセバケート(DOS)、ジイソデシルアジペート(DI
DA)及びイソデシルペラゴネート(IDP)等を使用する。
オクチルセバケート(DOS)、ジイソデシルアジペート(DI
DA)及びイソデシルペラゴネート(IDP)等を使用する。
老化防止剤としては、例えば2,2′−メチレン−ビス
（４メチル−６−ターシヤリブチルフエノール）、フエ
ニル−β−ナフチルアミン及びジフエニルアミンとアセ
トンとの反応生成物（精工化学社製、商品名ノンフレツ
クスBA）等を使用する。
（４メチル−６−ターシヤリブチルフエノール）、フエ
ニル−β−ナフチルアミン及びジフエニルアミンとアセ
トンとの反応生成物（精工化学社製、商品名ノンフレツ
クスBA）等を使用する。
コンポジツト固体推進薬を製造する場合、上記の粘結剤
を通常10〜30重量％使用し、それに酸化剤を加え、また
必要に応じて性能を調整するために助燃剤や燃焼触媒が
加えられる。酸化剤としては、通常過塩素酸アンモニウ
ム(AP)、シクロテトラメチレンテトラニトラミン(HMX)
及びシクロトリメチレントリニトラミン(RDX)等が用い
られ、助燃剤としては、アルミニウム、ボロン等の粉体
が、燃焼触媒としては、酸化鉄(Fe2O3)やフエロセン誘
導体及びカルボラン誘導体等が用いられる。
を通常10〜30重量％使用し、それに酸化剤を加え、また
必要に応じて性能を調整するために助燃剤や燃焼触媒が
加えられる。酸化剤としては、通常過塩素酸アンモニウ
ム(AP)、シクロテトラメチレンテトラニトラミン(HMX)
及びシクロトリメチレントリニトラミン(RDX)等が用い
られ、助燃剤としては、アルミニウム、ボロン等の粉体
が、燃焼触媒としては、酸化鉄(Fe2O3)やフエロセン誘
導体及びカルボラン誘導体等が用いられる。
本発明のＨＴＰＢ系コンポジット固体推進薬の酸化剤は
過塩素酸アンモニウムであるが、必ずしも単独である必
要はない。しかし少なくとも50重量％を含むことが必要
であり、60重量％以上あることが好ましい。
過塩素酸アンモニウムであるが、必ずしも単独である必
要はない。しかし少なくとも50重量％を含むことが必要
であり、60重量％以上あることが好ましい。
その理由は、本発明における結合剤が、過塩素酸アンモ
ニウムと粘結剤との接着性を向上させるが、過塩素酸ア
ンモニウムの量が少ないと、即ち50重量％未満ではその
効果が少なく、結果として推進薬の物理的特性が悪くな
る（抗張力及び伸びが低下する）からである。
ニウムと粘結剤との接着性を向上させるが、過塩素酸ア
ンモニウムの量が少ないと、即ち50重量％未満ではその
効果が少なく、結果として推進薬の物理的特性が悪くな
る（抗張力及び伸びが低下する）からである。
以上の成分を用いて、通常の製造方法により、本発明の
HTPB系コンポジツト固体推進薬が得られる。
HTPB系コンポジツト固体推進薬が得られる。
（発明の効果） この様にして得られた本発明のHTPB系コンポジツト固体
推進薬は、従来公知の結合剤を用いた推進薬と比べ、著
しくその物理的特性が改善され、特に同一抗張力での伸
びが大きく、更に高温での加速老化試験後に於いても、
物性変化が極めて少い良好な老化特性を保有する特徴を
もつ。
推進薬は、従来公知の結合剤を用いた推進薬と比べ、著
しくその物理的特性が改善され、特に同一抗張力での伸
びが大きく、更に高温での加速老化試験後に於いても、
物性変化が極めて少い良好な老化特性を保有する特徴を
もつ。
また、本発明に於いては、使用する結合剤が安定であ
り、その保存性、取扱性が良好なこと及びその添加量が
少量で効果がある利点がある。
り、その保存性、取扱性が良好なこと及びその添加量が
少量で効果がある利点がある。
（実施例） 以下、本発明を実施例によつて具体的に説明する。
実施例１ まずHTPBプレポリマー（アルコケミカル社製の商品名Po
ly bd R−45M）91.3重量部に老化防止剤である２，２′
−メチレン−ビス（４メチル−６−ターシヤリブチルフ
エノール）を0.9重量部添加し、70℃で30分間真空混合
した。次いで常圧、常温にしてから、結合剤としてトリ
ス１（２メチルアジリジニル）フオスフインオキサイド
(MAPO)0.3重量部及びＮ−メチルジエタノールアミン(MD
EA)0.1重量部とを仕込み、均一になるまで混合した。
ly bd R−45M）91.3重量部に老化防止剤である２，２′
−メチレン−ビス（４メチル−６−ターシヤリブチルフ
エノール）を0.9重量部添加し、70℃で30分間真空混合
した。次いで常圧、常温にしてから、結合剤としてトリ
ス１（２メチルアジリジニル）フオスフインオキサイド
(MAPO)0.3重量部及びＮ−メチルジエタノールアミン(MD
EA)0.1重量部とを仕込み、均一になるまで混合した。
次に、硬化剤であるイソフオロンジイソシアネート(IPD
I)7.4重量部を仕込み、混合後アルミニウム粉を所定量
仕込み、ペースト状になるまで混合した。次に酸化剤で
ある過塩素酸アンモニウムを所定量仕込んで、60℃に加
温し40分間真空混和を行ないスラリー状となつた混合物
を所定の成型容器に真空下で注型し、脱泡後60℃７日間
硬化して推進薬を得た。なお、前記の真空混和直後のス
ラリー状の混和物について、その60℃における粘度をＥ
型粘度計を用いて測定した。粘結剤配合組成、推進薬配
合組成を第１表に、粘度を第２表に示す。
I)7.4重量部を仕込み、混合後アルミニウム粉を所定量
仕込み、ペースト状になるまで混合した。次に酸化剤で
ある過塩素酸アンモニウムを所定量仕込んで、60℃に加
温し40分間真空混和を行ないスラリー状となつた混合物
を所定の成型容器に真空下で注型し、脱泡後60℃７日間
硬化して推進薬を得た。なお、前記の真空混和直後のス
ラリー状の混和物について、その60℃における粘度をＥ
型粘度計を用いて測定した。粘結剤配合組成、推進薬配
合組成を第１表に、粘度を第２表に示す。
また、前記の推進薬を用いて、以下に示す方法で引張特
性、老化特性及び燃焼特性を測定し、得られた結果を第
２表に示す。
性、老化特性及び燃焼特性を測定し、得られた結果を第
２表に示す。
前記の推進薬から、推進薬物性懇談会で規定した引張試
験片を作製し、引張速度50mm／分、試験温度20℃及び−
30℃にて引張試験を行い、最大応力（抗張力）、最大応
力時の歪み（伸び）及び弾性率を求めた。
験片を作製し、引張速度50mm／分、試験温度20℃及び−
30℃にて引張試験を行い、最大応力（抗張力）、最大応
力時の歪み（伸び）及び弾性率を求めた。
前記の硬化後の推進薬ブロツクを60℃の恒温槽に45日間
置き、その後は前記引張特性と同じ試験を行つた。
置き、その後は前記引張特性と同じ試験を行つた。
四角柱状の寸法が７×７×130mmである推進薬を作成
し、その側面をメラミン塗料にて被覆したストランド試
験片を作成し、通常のクロフオード型ストランド燃焼試
験装置を使用して、圧力50Kgｆ／cm2下で燃焼速度を測
定した。
し、その側面をメラミン塗料にて被覆したストランド試
験片を作成し、通常のクロフオード型ストランド燃焼試
験装置を使用して、圧力50Kgｆ／cm2下で燃焼速度を測
定した。
実施例２〜13 実施例１と同様の方法で粘結剤配合組成を変化させ、ア
ルミニウム、酸化剤である過塩素酸アンモニウムの重量
割合を変化させた本発明の推進薬を作成し、実施例１と
全く同様にスラリー粘度、引張強度、老化特性および燃
焼特性を測定した。推進薬配合組成を第１表に、スラリ
ー粘度、引張強度、老化特性および燃焼特性を第２表に
示す。実施例７及び８についてはとくに老化特性に関
し、70℃の恒温槽に６ケ月間おいたものについても行つ
た。
ルミニウム、酸化剤である過塩素酸アンモニウムの重量
割合を変化させた本発明の推進薬を作成し、実施例１と
全く同様にスラリー粘度、引張強度、老化特性および燃
焼特性を測定した。推進薬配合組成を第１表に、スラリ
ー粘度、引張強度、老化特性および燃焼特性を第２表に
示す。実施例７及び８についてはとくに老化特性に関
し、70℃の恒温槽に６ケ月間おいたものについても行つ
た。
なお推進薬物性懇談会で規定した引張試験とは全長が12
5mmで、両端部は幅25mmであり、両端部間に長さ50mm、
幅10mmの中央直線部がある、厚さは10mmの試験片であ
る。
5mmで、両端部は幅25mmであり、両端部間に長さ50mm、
幅10mmの中央直線部がある、厚さは10mmの試験片であ
る。
第１表中粘結剤配合組成、推進薬組成の各記合は次の物
質を示す。
質を示す。
HTPBプレポリマー：Poly bd R−45M（アルコケミカル社
製） IPDI ：イソフオロンジイソシアネート MAPO ：トリス１（２メチルアジリジニル）フオス
フインオキサイド MDEA ：Ｎ−メチルジエタノールアミン EDEA ：Ｎ−エチルジエタノールアミン DOA ：ジオクチルアジペート Ao-2246：２，２′−メチレン−ビス（４メチル−６−
ターシヤリブチルフエノール） HMX ：シクロテトラメチレンテトラニトラミン RDX ：シクロトリメチレントリニトラミン 比較例１〜９ 粘結剤の配合組成をかえ、その粘結剤及び推進薬の配合
組成をかえて推進薬を実施例１と全く同様の方法で作成
し、全く同様の方法でスラリー粘度、引張強度、老化特
性、燃焼特性を測定した。比較例６についてはとくに老
化試験において、70℃、６ケ月間の老化試験を実施し
た。
製） IPDI ：イソフオロンジイソシアネート MAPO ：トリス１（２メチルアジリジニル）フオス
フインオキサイド MDEA ：Ｎ−メチルジエタノールアミン EDEA ：Ｎ−エチルジエタノールアミン DOA ：ジオクチルアジペート Ao-2246：２，２′−メチレン−ビス（４メチル−６−
ターシヤリブチルフエノール） HMX ：シクロテトラメチレンテトラニトラミン RDX ：シクロトリメチレントリニトラミン 比較例１〜９ 粘結剤の配合組成をかえ、その粘結剤及び推進薬の配合
組成をかえて推進薬を実施例１と全く同様の方法で作成
し、全く同様の方法でスラリー粘度、引張強度、老化特
性、燃焼特性を測定した。比較例６についてはとくに老
化試験において、70℃、６ケ月間の老化試験を実施し
た。
配合組成を第３表に、各種測定結果を第４表に示す。
第３表中の各配合組成中、第１表にない記合の物質名を
次に示す。
次に示す。
MT−４ ：MAPO２モルとアジピン酸0.7モルと酒石
酸0.3モルとの反応生成物 HX-752 ：ビスイソフタロイル−１−（２メチル）アジ
リジン （３Ｍ社製） BIDE ：２，２′−（ｎ−ブチルイミノ）ジエタノー
ル Ｎ−８ ：Ｎ−メチルジエタノールアミンとセバ
シン酸との反応生成物 実施例１〜６、１３と比較例１、２は、粘結剤量が14重
量％の、実施例７、８と比較例３〜７は、粘結剤量が12
重量％の推進薬である。
酸0.3モルとの反応生成物 HX-752 ：ビスイソフタロイル−１−（２メチル）アジ
リジン （３Ｍ社製） BIDE ：２，２′−（ｎ−ブチルイミノ）ジエタノー
ル Ｎ−８ ：Ｎ−メチルジエタノールアミンとセバ
シン酸との反応生成物 実施例１〜６、１３と比較例１、２は、粘結剤量が14重
量％の、実施例７、８と比較例３〜７は、粘結剤量が12
重量％の推進薬である。
推進薬の引張強度特性の内、抗張力（応力）と伸び
（歪）は、一般に逆相関の関係があり、一方が増大すれ
ば一方が減少する傾向がある。従つて、引張強度を比較
する場合、抗張力を同等にそろえて、伸びの大小を比較
することが望ましい。このような観点から、実施例１〜
６、１３と比較１、２及び、実施例７、８と比較例３、
４、５、７とを比べると明らかなように、本発明の推進
薬は、良好な物性及び老化特性を示すことが分かる。
（歪）は、一般に逆相関の関係があり、一方が増大すれ
ば一方が減少する傾向がある。従つて、引張強度を比較
する場合、抗張力を同等にそろえて、伸びの大小を比較
することが望ましい。このような観点から、実施例１〜
６、１３と比較１、２及び、実施例７、８と比較例３、
４、５、７とを比べると明らかなように、本発明の推進
薬は、良好な物性及び老化特性を示すことが分かる。
即ち物性に関しては、本発明の推進薬は、最大応力時の
歪が、著しく大きい。また、老化特性に関しては、60℃
で45日保持後の引張強度が、初期値と比べ変化が少く、
伸び（歪）の低下もないことが分かる。さらに、実施例
２、５、１３を比べても明らかなように、実施例１３に
おいても良好な物性及び老化特性を有している。
歪が、著しく大きい。また、老化特性に関しては、60℃
で45日保持後の引張強度が、初期値と比べ変化が少く、
伸び（歪）の低下もないことが分かる。さらに、実施例
２、５、１３を比べても明らかなように、実施例１３に
おいても良好な物性及び老化特性を有している。
更に比較例６では、70℃、６ケ月後の引張強度が最大応
力、最大応力時の歪、弾性率とも低下しているのに比べ
本発明の推進薬（実施例７、８）については、何れも変
化が少なく、低下も見られない良好な老化特性を示して
いる。
力、最大応力時の歪、弾性率とも低下しているのに比べ
本発明の推進薬（実施例７、８）については、何れも変
化が少なく、低下も見られない良好な老化特性を示して
いる。
実施例９、１０は、粘結剤量を11重量％に減少したもの
であり、実施例11、12は粘結剤量を20重量％に増加し、
アルミニウム粉は未含有のものであるが、各々を、比較
例８及び９と比較すると明らかなように、本発明の推進
薬は何れも良好な物性、老化特性を示し、スラリー粘度
も低く、良好な製造性を保有していることが分かる。
であり、実施例11、12は粘結剤量を20重量％に増加し、
アルミニウム粉は未含有のものであるが、各々を、比較
例８及び９と比較すると明らかなように、本発明の推進
薬は何れも良好な物性、老化特性を示し、スラリー粘度
も低く、良好な製造性を保有していることが分かる。
次に示す本発明の配合の推進薬、及び本発明外の配合の
推進薬を実施例１と同様の方法で製造した。
推進薬を実施例１と同様の方法で製造した。
実施例14,15 夫々実施例２，５と同組成 〃 16,17 実施例２の配合剤中にＨＭＸ（シクロテトラメチレンテ
トラニトラミン）が一部含まれるもの。
トラニトラミン）が一部含まれるもの。
比較例10 実施例２の酸化剤中ＨＭＸが主成分である。
〃 11 ジエタノールアミン化合物がＰＤＥＡ（Ｒがプロピル
基）であるもの。
基）であるもの。
〃 12 ジエタノールアミン化合物がＢＤＥＡ（Ｒがブチル基）
であるもの。
であるもの。
〃 13 ジエタノールアミン化合物を含まない。
〃 14 トリス１（２メチルアジリジニル）フォスフィンオキサ
イドを含まない。
イドを含まない。
〃 15 同化合物を含むが０．３重量％に達しない。
〃 16 同上化合物を含むが１．５重量％を越える。
〃 17 ジエタノールアミン化合物がＰＤＥＡ（Ｒがメチル基）
であるが、含有量が０．１重量％に達しない。
であるが、含有量が０．１重量％に達しない。
〃 18 同上化合物が０．５重量％を越える。
上記夫々の実施例、比較例について、引張特性及び老化
特性を試験した。試験法中、引張特性は前述と全く同様
に行った。老化特性は次のよに測定した。即ち推進薬ブ
ロックを６０℃の恒温槽に６０日間、及び７０℃の恒温
槽に１年間置き、その引張特性を測定した。夫々の組成
を第５表に、測定値を第６表に示す。
特性を試験した。試験法中、引張特性は前述と全く同様
に行った。老化特性は次のよに測定した。即ち推進薬ブ
ロックを６０℃の恒温槽に６０日間、及び７０℃の恒温
槽に１年間置き、その引張特性を測定した。夫々の組成
を第５表に、測定値を第６表に示す。
第５表、第６表に基づいて本発明のコンポジット推進薬
が特許請求の範囲に限定された組成においてのみ、初期
の伸びや抗張力、特に伸びが優れ、且つその経時変化
（耐老化特性）に優れていることを詳述する。
が特許請求の範囲に限定された組成においてのみ、初期
の伸びや抗張力、特に伸びが優れ、且つその経時変化
（耐老化特性）に優れていることを詳述する。
（Ａ）耐老化特性は最大応力時の歪み、即ち経時変化を
前記表に基づいて説明する。尚、前記歪み、即ち伸びの
変化は、製造時、６０℃で６０日保持後、７０℃で１年
間保持後の夫々について２０℃における％で示す。
前記表に基づいて説明する。尚、前記歪み、即ち伸びの
変化は、製造時、６０℃で６０日保持後、７０℃で１年
間保持後の夫々について２０℃における％で示す。
イ）本発明のコンポジット推進薬 実施例 １４：５１、５２、５４ 〃 １５：４８、５１、５２ 〃 １６：４８、５０、４５（ＨＭＸ含有） 〃 １７：４１、３７、３２（ＨＭＸ含有） ロ）本発明組成外のコンポジット推進薬 (1)ＭＡＰＯが含まれ、ジエタノールアミンは含まれな
い。
い。
比較例 １３：１８、１５、１２ (2)ＭＡＰＯが含まれず、Ｎ−メチルジエタノールアミ
ンが含まれる。
ンが含まれる。
比較例 １４：２２、１７、１５ (3)ＭＡＰＯ、ジエタノールアミンのいずれもが含まれ
るが、含有量が特許請求の範囲外。
るが、含有量が特許請求の範囲外。
比較例 １５：２７、２４、２０（ＭＡＰＯが少な
い。） 比較例 １６：１６、１５、１３（ＭＡＰＯが多過ぎ
る。） (4)ジエタノールアミン化合物が本発明外。
い。） 比較例 １６：１６、１５、１３（ＭＡＰＯが多過ぎ
る。） (4)ジエタノールアミン化合物が本発明外。
比較例 １１：４２、４０、３６（プロピルイミノジエ
タノール） 比較例 １２：３７、３３、２８（ブチルイミノジエタ
ノール） (1)〜(4)のいずれにおいても実施例に比し耐老化特性が
悪く、初期の伸びが低い。
タノール） 比較例 １２：３７、３３、２８（ブチルイミノジエタ
ノール） (1)〜(4)のいずれにおいても実施例に比し耐老化特性が
悪く、初期の伸びが低い。
(5)酸化剤としてシクロテトラメチレンテトラニトラミ
ン（ＨＭＸ）を含有する場合。
ン（ＨＭＸ）を含有する場合。
実施例 １６：４８、５０、４５（HMX 20％） 〃 １７：４１、３７、３２（HMX 40％） 比較例 １０：２９、２２、１２（HMX 80％） シクロテトラメチレンニトラミンが５０％以上になると
耐老化特性、初期の伸びは著しく低下する。即ち酸化剤
の主成分は過塩素酸アンモニウムでなければならない。
耐老化特性、初期の伸びは著しく低下する。即ち酸化剤
の主成分は過塩素酸アンモニウムでなければならない。
（Ｂ）初期の抗張力（最大応力）が高い。
実施例 １４ １２．９kgｆ／cm2 〃 １５ １２．４kgｆ／cm2 比較例 １８ ８．３kgｆ／cm2
Claims (1)
- 【請求項１】両末端水酸基ポリブタジエンプレポリマー
を主成分とする粘結剤及び過塩素酸アンモニウムを主成
分とする酸化剤を含有するＨＴＰＢ系コンポジット固体
推進薬において、粘結剤中に結合剤としてトリス１（２
メチルアジリジニル）フォスフィンオキサイド０．３〜
１．５重量％と、 一般式 （式中、Ｒはメチル基、エチル基を示す） で表わされるジエタノールアミン化合物０．１〜０．５
重量％とを含有することを特徴とする耐老化特性の改良
されたＨＴＰＢ系コンポジット推進薬。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61041440A JPH0633215B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | Ｈｔｐｂ系コンポジツト固体推進薬 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61041440A JPH0633215B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | Ｈｔｐｂ系コンポジツト固体推進薬 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62202890A JPS62202890A (ja) | 1987-09-07 |
| JPH0633215B2 true JPH0633215B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=12608431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61041440A Expired - Lifetime JPH0633215B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | Ｈｔｐｂ系コンポジツト固体推進薬 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633215B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018167603A1 (en) * | 2017-03-15 | 2018-09-20 | Indian Institute Of Science | Method of manufacturing composite solid propellant grains |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5767097A (en) * | 1980-10-07 | 1982-04-23 | Nippon Oils & Fats Co Ltd | Nitramine composite propellant composition |
-
1986
- 1986-02-28 JP JP61041440A patent/JPH0633215B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5767097A (en) * | 1980-10-07 | 1982-04-23 | Nippon Oils & Fats Co Ltd | Nitramine composite propellant composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62202890A (ja) | 1987-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |