JPS59128291A - ポリジエン系コンポジツト推進薬の粘結剤 - Google Patents
ポリジエン系コンポジツト推進薬の粘結剤Info
- Publication number
- JPS59128291A JPS59128291A JP86983A JP86983A JPS59128291A JP S59128291 A JPS59128291 A JP S59128291A JP 86983 A JP86983 A JP 86983A JP 86983 A JP86983 A JP 86983A JP S59128291 A JPS59128291 A JP S59128291A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- binder
- polydiene
- composite propellant
- amount
- propellant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はポリジエン系コンポジット推進薬の粘結剤に係
り、さらに詳しくは、高湿度の貯蔵環境下においても老
化することなく、良好な機械的特性を維持発揮するポリ
ジエン系コンポジット推進薬の粘結剤に関する。
り、さらに詳しくは、高湿度の貯蔵環境下においても老
化することなく、良好な機械的特性を維持発揮するポリ
ジエン系コンポジット推進薬の粘結剤に関する。
コンポジット推進薬は、マトリックスである粘結剤（ｂ
ｉｎｄｅｒ、結合剤ともいう）とこの粘結剤マトリック
ス相内で分散相を形成する粉粒状の酸化剤（ｏｘｉｄｉ
ｚｅｒ）とで主として構成されている。したがってコン
ポジット推進薬の機械的特性は、粘結剤相の力学的性質
、酸化剤粒子の形状、および粘結剤相と酸化剤粒子の界
面の性質、とりわけ界面における付着結合（ａｄｈｅｓ
ｉｖｅｂｏｎｄ）の強さによって大きく左右される。
ｉｎｄｅｒ、結合剤ともいう）とこの粘結剤マトリック
ス相内で分散相を形成する粉粒状の酸化剤（ｏｘｉｄｉ
ｚｅｒ）とで主として構成されている。したがってコン
ポジット推進薬の機械的特性は、粘結剤相の力学的性質
、酸化剤粒子の形状、および粘結剤相と酸化剤粒子の界
面の性質、とりわけ界面における付着結合（ａｄｈｅｓ
ｉｖｅｂｏｎｄ）の強さによって大きく左右される。
近年になって、主としてロケットモータの比推力を向上
させる目的でポリブクシェン系粘結剤、とりわけ、良好
な力学的性質および製造性を有する末端水酸基化ポリブ
タジェンとジイソシアネートとを主剤とする粘結剤が注
目され、実用化されるに至った。また、酸化剤としては
、比較的毒性および腐食性の少ない燃焼ガスを生起せし
める。吸湿性が少ないなどの理由により過塩素酸アンモ
ニウム（Ｎ１１．、 Ｃ／ ０ 、、 ） カ従来から
賞月されている。かつ、高性能ロケットモータにあって
は、推進薬の良好な燃焼特性を得るために、例えば広い
粒度範囲の酸化剤粒子を用いるなどして、酸化剤の充填
密度を高める工夫がなされている。
させる目的でポリブクシェン系粘結剤、とりわけ、良好
な力学的性質および製造性を有する末端水酸基化ポリブ
タジェンとジイソシアネートとを主剤とする粘結剤が注
目され、実用化されるに至った。また、酸化剤としては
、比較的毒性および腐食性の少ない燃焼ガスを生起せし
める。吸湿性が少ないなどの理由により過塩素酸アンモ
ニウム（Ｎ１１．、 Ｃ／ ０ 、、 ） カ従来から
賞月されている。かつ、高性能ロケットモータにあって
は、推進薬の良好な燃焼特性を得るために、例えば広い
粒度範囲の酸化剤粒子を用いるなどして、酸化剤の充填
密度を高める工夫がなされている。
ところが、かかる高酸化剤充填量（推進薬の約７０〜８
０重量％程度）したがって低粘結剤量の推進薬を用いた
高性能ロケットモータにあっては、酸化剤粒子と粘結剤
マトリックスとの付着結合が必ずしも強いものとはなら
ないことなどの理由により、高性能ロケットモータに要
求される推進薬の機械的強度および剛性を共に満足する
ものが得られず、したがって貯蔵時から使用時に亘る推
進薬の信頼性を低下せしめるという不都合があった。
０重量％程度）したがって低粘結剤量の推進薬を用いた
高性能ロケットモータにあっては、酸化剤粒子と粘結剤
マトリックスとの付着結合が必ずしも強いものとはなら
ないことなどの理由により、高性能ロケットモータに要
求される推進薬の機械的強度および剛性を共に満足する
ものが得られず、したがって貯蔵時から使用時に亘る推
進薬の信頼性を低下せしめるという不都合があった。
そこで、高性能ロケットモータに使用される推進薬の機
械的特性を改善する目的で、酸化剤粒子と粘結剤マトリ
ックスとの界面に作用してこれら両者間の付着結合強度
を高める、所謂ボンディング剤（ｂｏｎｄｉｎｇ ａｇ
ｅｎｔ ）が注目されるに至った。米国特許公報第４，
０７０，２１３号および同第４．０９０，８９３号には
、末端水酸基化ポリブタジェン系コンポジ・７Ｆ推進薬
に添加するホンディング剤として、トリス−１−（２−
メチルアジリジニル）フォスフイン オキシド（略称Ｍ
ＡＰＯ）あるいはＭＡＰＯとアジピン酸、酒石酸等のカ
ルボン酸とのアダクトが報告されている。これらのボン
ディング剤は、必要に応じてその適量を添加することに
より、ポリブタジェンマトリックスと酸化剤粒子あるい
は助燃剤として加えられるアルミニウム粉末粒子との界
面に分布して、マトリツクス−粒子間の付着結合強度を
高める。したがって、ＭＡＰＯを適量添加することによ
り、所望の機械的強度および剛性を備えたポリジエン系
推進薬が得られるため、近年の高性能ロケットモータ製
造上においてＭＡＰＯは不可欠なものとなっている。
械的特性を改善する目的で、酸化剤粒子と粘結剤マトリ
ックスとの界面に作用してこれら両者間の付着結合強度
を高める、所謂ボンディング剤（ｂｏｎｄｉｎｇ ａｇ
ｅｎｔ ）が注目されるに至った。米国特許公報第４，
０７０，２１３号および同第４．０９０，８９３号には
、末端水酸基化ポリブタジェン系コンポジ・７Ｆ推進薬
に添加するホンディング剤として、トリス−１−（２−
メチルアジリジニル）フォスフイン オキシド（略称Ｍ
ＡＰＯ）あるいはＭＡＰＯとアジピン酸、酒石酸等のカ
ルボン酸とのアダクトが報告されている。これらのボン
ディング剤は、必要に応じてその適量を添加することに
より、ポリブタジェンマトリックスと酸化剤粒子あるい
は助燃剤として加えられるアルミニウム粉末粒子との界
面に分布して、マトリツクス−粒子間の付着結合強度を
高める。したがって、ＭＡＰＯを適量添加することによ
り、所望の機械的強度および剛性を備えたポリジエン系
推進薬が得られるため、近年の高性能ロケットモータ製
造上においてＭＡＰＯは不可欠なものとなっている。
しかしながら、ＭＡＰＯを添加し、成形・硬化を経て得
られたポリジエン系推進薬は、比較的高湿度の環境下で
貯蔵しあるいはこの様な環境下でロケットモータ内に装
填すると、経時変化を起こして老化するという不都合が
あった。すなわち、多湿な場所にあっては、推進薬の長
期保存中、推進薬に含まれるＭＡＰＯが雰囲気中の水分
と反応し、それ自身分解しリン酸を生成する。
られたポリジエン系推進薬は、比較的高湿度の環境下で
貯蔵しあるいはこの様な環境下でロケットモータ内に装
填すると、経時変化を起こして老化するという不都合が
あった。すなわち、多湿な場所にあっては、推進薬の長
期保存中、推進薬に含まれるＭＡＰＯが雰囲気中の水分
と反応し、それ自身分解しリン酸を生成する。
したがって、ＭＡＰＯのボンディング剤としての効果が
低減し、推進薬の製造直後の機械的特性が次第に損なわ
れ、使用に際して、点火時の高歪速度下でクランクを生
起せしめて、設計どおりの燃焼特性が得られないなど信
頼性を低下させた。そこで、ＭＡＰＯの水分による分解
を防止するために推進薬を装填したロケットモータを密
閉しあるいはモータ内に乾燥剤を封入するなどの応急的
な対策は講ぜられたものの、推進薬の長期に亘る貯蔵安
定性を高めるための有効策とはいえないものであった。
低減し、推進薬の製造直後の機械的特性が次第に損なわ
れ、使用に際して、点火時の高歪速度下でクランクを生
起せしめて、設計どおりの燃焼特性が得られないなど信
頼性を低下させた。そこで、ＭＡＰＯの水分による分解
を防止するために推進薬を装填したロケットモータを密
閉しあるいはモータ内に乾燥剤を封入するなどの応急的
な対策は講ぜられたものの、推進薬の長期に亘る貯蔵安
定性を高めるための有効策とはいえないものであった。
そこで、本発明の目的は、従来のポリジエン系コンポジ
ット推進薬が有していた前述の不都合を解消して、高湿
度の貯蔵環境下においても老化することなく、良好な機
械的特性を維持発揮するポリジエン系コンポジット推進
薬の粘結剤を提供することにある。
ット推進薬が有していた前述の不都合を解消して、高湿
度の貯蔵環境下においても老化することなく、良好な機
械的特性を維持発揮するポリジエン系コンポジット推進
薬の粘結剤を提供することにある。
すなわち、本発明のポリジエン系コンポジット推進薬の
粘結剤は、一般式： ％式％ 〔式中、×１、×２は、同一でありまたは異なり、次式 （式中、ＹｌおよびＹ２は、同一でありまたは異なり、
水素、メチル基またはエチル基を表す。） で表される置換または非置換アジリジニル基を表す。〕 で表される２価フェノールのジグリシジルエーテルと、
イミンと、の反応生成物を添加してなることを特徴とす
るものである。Ｎ）式で表される２価フェノールのジグ
リシジルエーテルと、イミンと、の反応生成物は新規化
合物であり、具体的な化合物としては、例えば以下の化
合物が挙げられる。
粘結剤は、一般式： ％式％ 〔式中、×１、×２は、同一でありまたは異なり、次式 （式中、ＹｌおよびＹ２は、同一でありまたは異なり、
水素、メチル基またはエチル基を表す。） で表される置換または非置換アジリジニル基を表す。〕 で表される２価フェノールのジグリシジルエーテルと、
イミンと、の反応生成物を添加してなることを特徴とす
るものである。Ｎ）式で表される２価フェノールのジグ
リシジルエーテルと、イミンと、の反応生成物は新規化
合物であり、具体的な化合物としては、例えば以下の化
合物が挙げられる。
１、ピロカテコールのジグリシジルエーテルとイミンと
の反応生成物 Ｈ ２、レゾルシノールのジグリシジルエーテルとイミンと
の反応生成物 ０■ Ｈ ３、ハイドロキノンのジグリシジルエーテルとイミンと
の反応生成物 ４、サルシルアルコールのジグリシジルエーテルとイミ
ンとの反応生成物 １１ これらの反応生成物は、一様に、粘結剤の成分であるポ
リジエンとの相溶性に優れるがポリジエンの硬化に際し
て架橋点を構成するといった作用を有しない。しかも水
分の作用などによる分解を起こしにくいために、粘結剤
の硬化後りこおいても推進薬を構成する粘結剤マトリッ
クスと酸化剤粒子との界面に安定に分布しうる。
の反応生成物 Ｈ ２、レゾルシノールのジグリシジルエーテルとイミンと
の反応生成物 ０■ Ｈ ３、ハイドロキノンのジグリシジルエーテルとイミンと
の反応生成物 ４、サルシルアルコールのジグリシジルエーテルとイミ
ンとの反応生成物 １１ これらの反応生成物は、一様に、粘結剤の成分であるポ
リジエンとの相溶性に優れるがポリジエンの硬化に際し
て架橋点を構成するといった作用を有しない。しかも水
分の作用などによる分解を起こしにくいために、粘結剤
の硬化後りこおいても推進薬を構成する粘結剤マトリッ
クスと酸化剤粒子との界面に安定に分布しうる。
前記式（ＩＩ［）〜（Ｖｌ）で表される２価フェノール
のジグリシジルエーテルと、イミンと、の反応生成物は
“例えば、以下に示す反応径路により容易に製造するこ
とができる。
のジグリシジルエーテルと、イミンと、の反応生成物は
“例えば、以下に示す反応径路により容易に製造するこ
とができる。
（■） （■） （■）（Ｘ）
（Ｉ） 〔式および反応径路においてＸｓ、、Ｘｚならびにｖｌ
およびＹ２は前述の意味軸する。〕すなわち式（■）で
表される２価フェノールとアクリル酸（■）とを反応さ
せて（ＩＸ）で表される２価フェノールのジグリシジル
エーテルを得る。次いで得られたこの２価フェノールの
ジグリシジルエーテル（ＩＸ）に式（Ｘ）で表されるイ
ミンを過剰量加えて反応させ、目的とする反応生成物を
得る。次に式（Ｉ）で表される２価フェノールのジグリ
シジルエーテルとイミンとの反応生成物を添加するポリ
ジエン系コンポジット推進薬の粘結剤の成分としては、
ベースポリマーであるポリジエン、架橋剤、硬化剤、な
らびに必要に応じて加えられる可塑剤および反応触媒が
挙げられる。
（Ｉ） 〔式および反応径路においてＸｓ、、Ｘｚならびにｖｌ
およびＹ２は前述の意味軸する。〕すなわち式（■）で
表される２価フェノールとアクリル酸（■）とを反応さ
せて（ＩＸ）で表される２価フェノールのジグリシジル
エーテルを得る。次いで得られたこの２価フェノールの
ジグリシジルエーテル（ＩＸ）に式（Ｘ）で表されるイ
ミンを過剰量加えて反応させ、目的とする反応生成物を
得る。次に式（Ｉ）で表される２価フェノールのジグリ
シジルエーテルとイミンとの反応生成物を添加するポリ
ジエン系コンポジット推進薬の粘結剤の成分としては、
ベースポリマーであるポリジエン、架橋剤、硬化剤、な
らびに必要に応じて加えられる可塑剤および反応触媒が
挙げられる。
本発明に用いるポリジエンとしては、末端水酸基化ポリ
ジエン、とりわけ−分子あたりの水酸基数が１．８〜２
．１、更には１．９〜２．０の範囲にあり数平均分子量
が１０００〜５０００の範囲にあるポリジエングリコー
ル、更にはポリブタジェングリコール（以下、ＨＴＰＢ
という）が好ましい。
ジエン、とりわけ−分子あたりの水酸基数が１．８〜２
．１、更には１．９〜２．０の範囲にあり数平均分子量
が１０００〜５０００の範囲にあるポリジエングリコー
ル、更にはポリブタジェングリコール（以下、ＨＴＰＢ
という）が好ましい。
かかるＨＴＰＢの代表的な製造方法としては、ジリチウ
ム化合物を触媒としてブタジェンを有機溶媒中で重合し
た後、エチレンオキサイド（１級水酸基＞ 、プロピレ
ンオキサイドもしくはアルデヒド（２級水酸基）、又は
ケトン（３級水酸基）で処理してブタジェンポリマーの
両、４Ｊ６１を水酸基化する方法が挙げられる。ＨＴＰ
Ｂの分子量れぞれシス１，４−型結合、１．２−ビニル
型結合およびトランス１．４−型結合を表わす。また水
酸基の結合状態は１級であるが、この式に示したまうな
ＨＴＰＢはリビング重合法により合成するものであるか
ら、水酸基の級数を２級または３級にできることは明ら
かである。
ム化合物を触媒としてブタジェンを有機溶媒中で重合し
た後、エチレンオキサイド（１級水酸基＞ 、プロピレ
ンオキサイドもしくはアルデヒド（２級水酸基）、又は
ケトン（３級水酸基）で処理してブタジェンポリマーの
両、４Ｊ６１を水酸基化する方法が挙げられる。ＨＴＰ
Ｂの分子量れぞれシス１，４−型結合、１．２−ビニル
型結合およびトランス１．４−型結合を表わす。また水
酸基の結合状態は１級であるが、この式に示したまうな
ＨＴＰＢはリビング重合法により合成するものであるか
ら、水酸基の級数を２級または３級にできることは明ら
かである。
本発明に用いる前記架橋剤としては、−分子あたりの水
酸基数が２．１〜３．５の範囲にあり数平均分子量が２
０００〜５０００の範囲にあるポリジエンポリオールが
好ましい。このようなポリジエンポリオールは、通常、
ジエン化合物のラジカル重合反応により製造される。市
販のものとしては、米国ＡＲＣＯＣｈｅｍｉｃａ１社製
Ｒ，４５社製酸基数２．２〜２．５ 、数平均分子量２
０００−３０００、ブタジェンのラジカル重合反応で合
成されたもの）や、ブタジェンのラジカル重合反応で得
られノこ水酸基数２．６〜３．Ｏ５数平均分子量２００
０〜４５００のものが挙げられる。
酸基数が２．１〜３．５の範囲にあり数平均分子量が２
０００〜５０００の範囲にあるポリジエンポリオールが
好ましい。このようなポリジエンポリオールは、通常、
ジエン化合物のラジカル重合反応により製造される。市
販のものとしては、米国ＡＲＣＯＣｈｅｍｉｃａ１社製
Ｒ，４５社製酸基数２．２〜２．５ 、数平均分子量２
０００−３０００、ブタジェンのラジカル重合反応で合
成されたもの）や、ブタジェンのラジカル重合反応で得
られノこ水酸基数２．６〜３．Ｏ５数平均分子量２００
０〜４５００のものが挙げられる。
本発明の粘結剤における架橋剤の配合割合は、ベースポ
リマーである前記ポリジエン１０モル当り１〜１０モル
とすることが好ましい。
リマーである前記ポリジエン１０モル当り１〜１０モル
とすることが好ましい。
本発明に用いる前記硬化剤はジイソシアネートが好まし
い。具体例としては、テトラメチレン−１，４−ジイソ
シアネート、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネー
ト、１．３−（もしくは１４−）キシリレンジイソシア
ネート、グイメリルジイソシアネ−１−などの脂肪族ジ
イソシアネート；ω、ω′−ジイソシアネートー １．
２−ジメチルシフし１ヘキサン、１−メチルシクロヘキ
サン−２，４（もしくは２．６）−ジイソシアネート、
１．３− （もしくは１．４−）シクロへキシルジイソ
シアネート、メチレンビス（４−シクロヘキシル）イソ
シアネート、イソフオロンジイソシアネートなどの脂環
族ジイソシアネー）ｉ２．４−（もしくは２．６−）ト
リレンジイソシアネート、ジフェニル−４，４′−ジイ
ソシアネート、ジフェニルジメチルメタン−４，４”ジ
イソシアネート、ｍ−（もしくはｐ−）フェニレンジイ
ソシアネート、１．４− （もしくは１゜５−１２．６
−１２．７−）ナフタレンジイソシアネート、ジフェニ
ルメタン−４，４゛−ジイソシアネート、ジフェニルジ
メチルメタン−４，４′−ジイソシアネート、ジフェニ
ルエーテル−４゜４′−ジイソシアネート、３．３′−
ジメチルジフェニル−４，４′−ジイソシアネートなど
の芳香族ジイソシアネート；などが挙げられる。これら
のジイソシアネートは１種のみを用いても、あるいは２
種以上の混合物として用いても良い。
い。具体例としては、テトラメチレン−１，４−ジイソ
シアネート、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネー
ト、１．３−（もしくは１４−）キシリレンジイソシア
ネート、グイメリルジイソシアネ−１−などの脂肪族ジ
イソシアネート；ω、ω′−ジイソシアネートー １．
２−ジメチルシフし１ヘキサン、１−メチルシクロヘキ
サン−２，４（もしくは２．６）−ジイソシアネート、
１．３− （もしくは１．４−）シクロへキシルジイソ
シアネート、メチレンビス（４−シクロヘキシル）イソ
シアネート、イソフオロンジイソシアネートなどの脂環
族ジイソシアネー）ｉ２．４−（もしくは２．６−）ト
リレンジイソシアネート、ジフェニル−４，４′−ジイ
ソシアネート、ジフェニルジメチルメタン−４，４”ジ
イソシアネート、ｍ−（もしくはｐ−）フェニレンジイ
ソシアネート、１．４− （もしくは１゜５−１２．６
−１２．７−）ナフタレンジイソシアネート、ジフェニ
ルメタン−４，４゛−ジイソシアネート、ジフェニルジ
メチルメタン−４，４′−ジイソシアネート、ジフェニ
ルエーテル−４゜４′−ジイソシアネート、３．３′−
ジメチルジフェニル−４，４′−ジイソシアネートなど
の芳香族ジイソシアネート；などが挙げられる。これら
のジイソシアネートは１種のみを用いても、あるいは２
種以上の混合物として用いても良い。
ジイソシアネートの本発明の粘結剤への配合割合は、粘
結剤成分中に含まれる水酸基とＮ１１２基の数の合計（
（０１１〕＋ （Ｎｌ１２ ）と表す）に対するＮＣＯ
基の数（（ＮＣＯ）と表す）の割合が（ＮＧＯ） ／
（（０１１） ＋ （ＮＨ２） ）（当量比）で０．８
〜１．２、更には１．０〜１．１とすることが々了まし
い。
結剤成分中に含まれる水酸基とＮ１１２基の数の合計（
（０１１〕＋ （Ｎｌ１２ ）と表す）に対するＮＣＯ
基の数（（ＮＣＯ）と表す）の割合が（ＮＧＯ） ／
（（０１１） ＋ （ＮＨ２） ）（当量比）で０．８
〜１．２、更には１．０〜１．１とすることが々了まし
い。
本発明の粘結剤に必要に応じて加えられる可塑剤として
は、ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート、イ
ンデシルペラルゴネート、ポリブテン、または液状ポリ
ブタジェンなどが挙げられる。また、本発明の粘結剤に
必要に応じて加えられる反応触媒としては、ジブチル錫
シラウリレート、アセチルアセトン鉄塩などが挙げられ
る。
は、ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート、イ
ンデシルペラルゴネート、ポリブテン、または液状ポリ
ブタジェンなどが挙げられる。また、本発明の粘結剤に
必要に応じて加えられる反応触媒としては、ジブチル錫
シラウリレート、アセチルアセトン鉄塩などが挙げられ
る。
更に、本発明のポリジエン系コンポジット推進薬の粘結
剤の他の成分として、必要に応じて、鎖延長剤または稀
釈剤を適宜加えることができる。鎖延長剤は従来公知の
もので良く、例えばジアミン（−分子あたり２個のアミ
ノ基を有する化合物）、ジオール（−分子あたり２個（
７）Ｑｌ基を有する化合物）、またはアミノアルコール
（−分子あたり１個のＮＨ２基と１個のＯＨ基を有する
化合物）などの２官能性の化合であることが好ましい。
剤の他の成分として、必要に応じて、鎖延長剤または稀
釈剤を適宜加えることができる。鎖延長剤は従来公知の
もので良く、例えばジアミン（−分子あたり２個のアミ
ノ基を有する化合物）、ジオール（−分子あたり２個（
７）Ｑｌ基を有する化合物）、またはアミノアルコール
（−分子あたり１個のＮＨ２基と１個のＯＨ基を有する
化合物）などの２官能性の化合であることが好ましい。
本発明の粘結剤への鎖延長剤の配合割合は、ベースポリ
マーであるポリジエン１０モルに対して２モル以下とす
るのが好ましい。次に、稀釈剤としては、ポリブテン、
ジエンポリマーなどが挙げられる。
マーであるポリジエン１０モルに対して２モル以下とす
るのが好ましい。次に、稀釈剤としては、ポリブテン、
ジエンポリマーなどが挙げられる。
前記式（■）で表される２価フェノールのジグリシジル
エーテルと、イミンと、の反応生成物のポリジエン系コ
ンポジット推進薬の粘結剤への添加量は、ペースポリマ
ーであるポリジエン、架橋剤、硬化剤、ならびに必要に
応して加えられる可塑剤、反応触媒、鎖延長剤および稀
釈剤で構成される粘結剤１００重量部に対して、ｉ、ｏ
〜３．２重量部、更には１．１〜２．７重量部、また更
には１．３〜１．９重量部であることが好ましい。１．
０重量部未満であると、本発明に係るポリジエン系コン
ポジット推進薬において、ポリジエン系粘結剤と酸化剤
粒子との付着結合強度の改善が十分でばなく、したがっ
て推進薬の所望の機械的強度および剛性が得られないこ
ととなる。３．２重量部を超えると、推進薬の強度およ
び弾性率は一様に高まるものの、伸び率が低下するため
バランスのとれた機械的特性が得られないためである。
エーテルと、イミンと、の反応生成物のポリジエン系コ
ンポジット推進薬の粘結剤への添加量は、ペースポリマ
ーであるポリジエン、架橋剤、硬化剤、ならびに必要に
応して加えられる可塑剤、反応触媒、鎖延長剤および稀
釈剤で構成される粘結剤１００重量部に対して、ｉ、ｏ
〜３．２重量部、更には１．１〜２．７重量部、また更
には１．３〜１．９重量部であることが好ましい。１．
０重量部未満であると、本発明に係るポリジエン系コン
ポジット推進薬において、ポリジエン系粘結剤と酸化剤
粒子との付着結合強度の改善が十分でばなく、したがっ
て推進薬の所望の機械的強度および剛性が得られないこ
ととなる。３．２重量部を超えると、推進薬の強度およ
び弾性率は一様に高まるものの、伸び率が低下するため
バランスのとれた機械的特性が得られないためである。
本発明に係るポリジエン系コンポジット推進薬を構成す
る酸化剤に特に制限はないが、通常は過塩素酸アンモニ
ウム（ＮＨ４Ｃβ０４）が賞月される。しかもこのＮｌ
ｌ、Ｃ６０，、を酸化剤として用いた場合、式（１）で
表される２価フェノールのジグリシジルエーテルとイミ
ンと、の反応生成物がＮＨ４Ｃｊｌ！０４粒子とポリジ
エンマトリックスとの界面に極めて有効に作用すること
が確認された。本発明に係る推進薬は、粘結剤および酸
化剤以外の成分として、通常、アルミニウム粉末などの
助燃剤を含む。
る酸化剤に特に制限はないが、通常は過塩素酸アンモニ
ウム（ＮＨ４Ｃβ０４）が賞月される。しかもこのＮｌ
ｌ、Ｃ６０，、を酸化剤として用いた場合、式（１）で
表される２価フェノールのジグリシジルエーテルとイミ
ンと、の反応生成物がＮＨ４Ｃｊｌ！０４粒子とポリジ
エンマトリックスとの界面に極めて有効に作用すること
が確認された。本発明に係る推進薬は、粘結剤および酸
化剤以外の成分として、通常、アルミニウム粉末などの
助燃剤を含む。
本発明に係る前記式（１）で表される２価フェノールの
ジグリシジルエーテルとイミンと、の反応生成物は粘結
剤成分としてマトリックスを構成するポリジエンとの相
溶性が良好であり、したがって酸化剤の形状および酸化
剤と粘結剤との配合割合などの如何にかかわらず、粘結
剤硬化後において酸化剤粒子と粘結剤マトリックスとの
界面に一様に分布し、マトリックス−粒子間の付着結合
強度を高める。したがって、式（Ｉ）で表される２価フ
ェノールのジグリシジルエーテルとイミンと、の反応生
成物を添加したポリジエン系コンポジット推進薬は、マ
トリックス−粒子結合の強化に伴って、機械的強度およ
び剛性共に優れたコンポジット推進薬となる。しかも、
式（１）で表される２価フェノールのジグリシジルエー
テルとイミンと、の反応生成物は、多湿環境下において
も水分による分解などの経時変化を起こさないことから
、推進薬が外気中で長期間保存されるといった場合にお
いても、老化して機械的特性を劣化させることがない。
ジグリシジルエーテルとイミンと、の反応生成物は粘結
剤成分としてマトリックスを構成するポリジエンとの相
溶性が良好であり、したがって酸化剤の形状および酸化
剤と粘結剤との配合割合などの如何にかかわらず、粘結
剤硬化後において酸化剤粒子と粘結剤マトリックスとの
界面に一様に分布し、マトリックス−粒子間の付着結合
強度を高める。したがって、式（Ｉ）で表される２価フ
ェノールのジグリシジルエーテルとイミンと、の反応生
成物を添加したポリジエン系コンポジット推進薬は、マ
トリックス−粒子結合の強化に伴って、機械的強度およ
び剛性共に優れたコンポジット推進薬となる。しかも、
式（１）で表される２価フェノールのジグリシジルエー
テルとイミンと、の反応生成物は、多湿環境下において
も水分による分解などの経時変化を起こさないことから
、推進薬が外気中で長期間保存されるといった場合にお
いても、老化して機械的特性を劣化させることがない。
この様に、本発明に係るポリジエン系コンポジット推進
薬は、製造後から使用時に至る長期間に亘って良好な機
械的特性を維持発揮する。
薬は、製造後から使用時に至る長期間に亘って良好な機
械的特性を維持発揮する。
合成例
一例として式（Ｉ）で表される２価フェノ゛−ルのジグ
リシジルエーテルと、イミンと、の反応生成物の好適例
として化合物の合成例を示す。
リシジルエーテルと、イミンと、の反応生成物の好適例
として化合物の合成例を示す。
４頭フラスコ内にプロピレンイミン９１．４ｇ（１，６
０モル）とピロカテコールジグリシジルエルチル４４．
４ｇ （０，２０モル）とを入れ、攪拌下で反応させ目
的反応生成物を得た。減圧下で温度を低めて過剰のプロ
ピレンイミンを回収した。
０モル）とピロカテコールジグリシジルエルチル４４．
４ｇ （０，２０モル）とを入れ、攪拌下で反応させ目
的反応生成物を得た。減圧下で温度を低めて過剰のプロ
ピレンイミンを回収した。
収率１０５．４％（ピロカテコールジグリシジルエーテ
ル使用量比）。
ル使用量比）。
また、下記のような異性体との混合物となっているもの
と考えられるがこれらの間の比率は明らかでない。
と考えられるがこれらの間の比率は明らかでない。
実施例１〜５、比較例１〜２
カ（シテ合成されたピロカテコールジグリシジルエーテ
ルとプロピレンイミンとの反応生成物（以下、ボンディ
ング剤Ｉと称する）を用いてポリブタジェン系コンポジ
ット推進薬を製造した。使用した粘結剤の成分および配
合割合は、以下のとおりである。
ルとプロピレンイミンとの反応生成物（以下、ボンディ
ング剤Ｉと称する）を用いてポリブタジェン系コンポジ
ット推進薬を製造した。使用した粘結剤の成分および配
合割合は、以下のとおりである。
１）末端水酸基化ポリブタジェン（日本合成ゴム社製、
−分子あたりの平均水酸基数１．９２、数平均分子量２
７５４） １０モル２）架橋剤ニー分子あ
たりの平均水酸基数２．７８、数平均分子Ｊｉ ４２０
０のポリジエンポリオール３モル ３ ）硬化剤：イソフォロンジイソシアネート１３．８
モル ４）可塑剤：液状ポリブタジェン ３０重量％（粘結剤全量に対して） ５）反応触媒ニジブチル錫シラウリレート０．０Ｏ１ｐ
ｈｒ； （前記ｌ）に対して）また、上記組成の粘結
剤に対するボンディング剤ｉの添加量（ｐｈｒ、）を表
に示した。
−分子あたりの平均水酸基数１．９２、数平均分子量２
７５４） １０モル２）架橋剤ニー分子あ
たりの平均水酸基数２．７８、数平均分子Ｊｉ ４２０
０のポリジエンポリオール３モル ３ ）硬化剤：イソフォロンジイソシアネート１３．８
モル ４）可塑剤：液状ポリブタジェン ３０重量％（粘結剤全量に対して） ５）反応触媒ニジブチル錫シラウリレート０．０Ｏ１ｐ
ｈｒ； （前記ｌ）に対して）また、上記組成の粘結
剤に対するボンディング剤ｉの添加量（ｐｈｒ、）を表
に示した。
表に示した量のボンディング剤を添加した粘結剤を助燃
剤（アルミニウム粉末）と混合した後、さらに過塩素酸
アンモニウム粉末を加え・ミキサーで圧力５ ｍｍＨｇ
の真空下約３０分間混合し、得られた混合物を型に鋳込
んで６０℃、１６０時間硬化処理して推進薬を得た。な
おこの時のポットライフは８〜１０時間であった。
剤（アルミニウム粉末）と混合した後、さらに過塩素酸
アンモニウム粉末を加え・ミキサーで圧力５ ｍｍＨｇ
の真空下約３０分間混合し、得られた混合物を型に鋳込
んで６０℃、１６０時間硬化処理して推進薬を得た。な
おこの時のポットライフは８〜１０時間であった。
推進薬の組成は、粘結剤１２重量％、過塩素酸アンモニ
ウム７０重量％、アルミニウム粉末１８重量％とした。
ウム７０重量％、アルミニウム粉末１８重量％とした。
このうち過塩素酸アンモニウムの粒径の比率は、大粒（
４００μｍ）：中粒（２００ｐｍ）：小粒（２０μｍ）
＝６５％：１０％：２５％とした。
４００μｍ）：中粒（２００ｐｍ）：小粒（２０μｍ）
＝６５％：１０％：２５％とした。
比較例として、ボンディング剤を添加しない（比較例１
）、あるいはボンディング剤としてトリス１−（２−メ
チルアジリジニル）フォスフイン オキシド（ＭへＰＯ
）を表に示した量（ｐｈｒ、）添加した（比較例２）以
外は、実施例と同一の原料および条件で、推進薬を得た
。
）、あるいはボンディング剤としてトリス１−（２−メ
チルアジリジニル）フォスフイン オキシド（ＭへＰＯ
）を表に示した量（ｐｈｒ、）添加した（比較例２）以
外は、実施例と同一の原料および条件で、推進薬を得た
。
次に、かくして得られた実施例１〜５、比較例１および
２のポリジエン系コンポジ・ノド推進薬の機械的特性（
σｍ、εｍおよびＥ）、ならびにこれらの推進薬を高温
多湿環境下（相対湿度１００％、温度６０ ’ｃ ）で
２週間貯蔵した後の機械的特性（σ′ｍ、ε′ｍおよび
Ｅ’）を、以下の要領で引張り試験を行い、併せて推進
薬の耐老化指標（σ′ＩＹｌ／σｍ、ε′ｍ／εｍおよ
びＥ′／Ｅ）を算定し、表に示した。
２のポリジエン系コンポジ・ノド推進薬の機械的特性（
σｍ、εｍおよびＥ）、ならびにこれらの推進薬を高温
多湿環境下（相対湿度１００％、温度６０ ’ｃ ）で
２週間貯蔵した後の機械的特性（σ′ｍ、ε′ｍおよび
Ｅ’）を、以下の要領で引張り試験を行い、併せて推進
薬の耐老化指標（σ′ＩＹｌ／σｍ、ε′ｍ／εｍおよ
びＥ′／Ｅ）を算定し、表に示した。
水引張り試験要領
１）試験片形状は下記寸法諸元のＪＡＮＮＡＩ＋型によ
る。
る。
全長 １２．７ｃｍ （５１ｎｃｈ） 、全幅２．５４
ｃｍ （１１ｎｃｈ）厚さ １．２７ｃｍ （０，５０
ｉｎｃｈ）標点間スパン ５．０８ｃｍ （２，０ｉｎ
ｃｈ ＞計測部の幅 ０．９５ｃｍ （０，３７５ｉｎ
ｃｈ ）肩部ＲＯ，７６２ｃｍ （０，３０００ｉｎｃ
ｈ）２）引張速度−５０龍／川ｉｎ。
ｃｍ （１１ｎｃｈ）厚さ １．２７ｃｍ （０，５０
ｉｎｃｈ）標点間スパン ５．０８ｃｍ （２，０ｉｎ
ｃｈ ＞計測部の幅 ０．９５ｃｍ （０，３７５ｉｎ
ｃｈ ）肩部ＲＯ，７６２ｃｍ （０，３０００ｉｎｃ
ｈ）２）引張速度−５０龍／川ｉｎ。
温度−２０℃
３）測定項目
σｍ、σ’ ｍ’ （ｋｇ／ｃｎ＋）−最大抗張力εｍ
、ε’ｍ （％）−最大応力時の伸び率Ｅ、 Ｅ ′
（ｋｇ／ｃｎり ＝初期弾性率Ｅ＝ （！４σｍ／ｌｅ
ａｍ）Ｘ１００Ｅ’＝ （Ｖ２σ′ｍ／ε”Ａσ’ｍ）
×ｌＯＯ因みに、現今の高性能ロケットモータの推進薬
に要求され、従って本発明に係る推進薬の機械的緒特性
は以下のとおりである。
、ε’ｍ （％）−最大応力時の伸び率Ｅ、 Ｅ ′
（ｋｇ／ｃｎり ＝初期弾性率Ｅ＝ （！４σｍ／ｌｅ
ａｍ）Ｘ１００Ｅ’＝ （Ｖ２σ′ｍ／ε”Ａσ’ｍ）
×ｌＯＯ因みに、現今の高性能ロケットモータの推進薬
に要求され、従って本発明に係る推進薬の機械的緒特性
は以下のとおりである。
表から明らかな様に、本発明に係るポリジエン系コンポ
シフト推進薬は、ボンディング剤を用いない推進薬と比
べて、機械的強度および剛性共に優れたちのである。例
えは、ボンデインク剤の添加量が最も好適な範囲にある
「実施例３」の抗張力および弾性率は、ホンディング剤
無添加の推進薬Ｃごおける抗張力および弾性率の１．５
〜２倍となり、かっ伸ひ率も大幅に上回る。しかも、多
湿環境下において、従来の門へ１）０を添加した推進薬
の抗張力および弾性率が共に約３０％低下するのに比べ
、本発明にかかる推進薬においては機械的特性の劣化が
極めて少なく、初期の強度および剛性を維持発揮する。
シフト推進薬は、ボンディング剤を用いない推進薬と比
べて、機械的強度および剛性共に優れたちのである。例
えは、ボンデインク剤の添加量が最も好適な範囲にある
「実施例３」の抗張力および弾性率は、ホンディング剤
無添加の推進薬Ｃごおける抗張力および弾性率の１．５
〜２倍となり、かっ伸ひ率も大幅に上回る。しかも、多
湿環境下において、従来の門へ１）０を添加した推進薬
の抗張力および弾性率が共に約３０％低下するのに比べ
、本発明にかかる推進薬においては機械的特性の劣化が
極めて少なく、初期の強度および剛性を維持発揮する。
Claims (7)
- （１）一般式： 〔式中、ｘｌ、ｘ２は、同一でありまたは異なり、次式
： （式中、Ｙｌ、ｖ２は、同一でありまたは異なり、水素
、メチル基またはエチル基を表す。）で表される置換ま
たは非置換アジリジニル基を表す。〕 で表される２価フェノールのジグリシジルエーテルと、
イミンと、の反応生成物を添加してなることを特徴とす
るポリジエン系コンポジット推進薬の粘結剤。 - （２）コンポジット推進薬は、酸化剤として過塩素酸ア
ンモニウムを含むものである特許請求の範囲第１項記載
のポリジエン系コンポジット推進薬の粘結剤。 - （３）２価フェノールはピロカテコール、レゾルシノー
ル、ハイドロキノンまたはサルシルアルコールである特
許請求の範囲第１項記載のポリジエン系コンポジット推
進薬の粘結剤。 - （４）Ｘｌおよび×２は、２−メチルアジリジニル基で
ある特許請求の範囲第１項記載のポリジエン系コンポジ
ット推進薬の粘結剤。 - （５）２価フェノールのジグリシジルエーテルと、イミ
ンと、の反応生成物の添加量は、ポリジエン糸粘結剤１
００重量部に対して１．０〜３．２重量部である特許請
求の範囲第１項記載のポリジエン系コンポジット推進薬
の粘結剤。 - （６）２価フェノールのジグリシジルエーテルと、イミ
ンと、の反応生成物の添加量は、ポリジエン系粘結剤１
００重量部に対して１．１〜２．７重量部である特許請
求の範囲第１項記載のポリジエン系コンポジット推進薬
の粘結剤。 - （７）２価フェノールのジグリシジルエーテルと、イミ
ンと、の反応生成物の添加量は、ポリジエン系粘結剤１
００重量部に対し一ζ１．３〜１．９重量部である特許
請求の範囲第１項記載のポリジエン系コンポジット推進
薬の粘結剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP86983A JPS59128291A (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | ポリジエン系コンポジツト推進薬の粘結剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP86983A JPS59128291A (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | ポリジエン系コンポジツト推進薬の粘結剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59128291A true JPS59128291A (ja) | 1984-07-24 |
Family
ID=11485673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP86983A Pending JPS59128291A (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | ポリジエン系コンポジツト推進薬の粘結剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59128291A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011207878A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-10-20 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | めっき浴および方法 |
| WO2021148570A1 (en) * | 2020-01-22 | 2021-07-29 | Covestro (Netherlands) B.V. | Multi-aziridine compound |
| US11878969B2 (en) | 2018-07-23 | 2024-01-23 | Covestro (Netherlands) B.V. | Multi-aziridine compound |
-
1983
- 1983-01-06 JP JP86983A patent/JPS59128291A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011207878A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-10-20 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | めっき浴および方法 |
| JP2017061487A (ja) * | 2010-03-15 | 2017-03-30 | ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＬＬＣ | めっき浴および方法 |
| US11878969B2 (en) | 2018-07-23 | 2024-01-23 | Covestro (Netherlands) B.V. | Multi-aziridine compound |
| WO2021148570A1 (en) * | 2020-01-22 | 2021-07-29 | Covestro (Netherlands) B.V. | Multi-aziridine compound |
| WO2021148569A1 (en) * | 2020-01-22 | 2021-07-29 | Covestro (Netherlands) B.V. | Multi-aziridine compound |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0371370B1 (de) | Verfahren zur Herstellung und Applikation von unter Feuchtigkeitseinwirkung nachvernetzenden Schmelzklebermassen | |
| JPS6251947B2 (ja) | ||
| JPH02221287A (ja) | シラン基含有オキサゾリジン | |
| EP0406160B1 (de) | Haftvermittler | |
| JP3838953B2 (ja) | プライマー組成物 | |
| US5872328A (en) | Ferrocene derivatives | |
| US4944815A (en) | Bonding agent for composite propellants | |
| US4427468A (en) | Curable propellant binding systems with bonding agent combination | |
| JPS59128291A (ja) | ポリジエン系コンポジツト推進薬の粘結剤 | |
| GB2231879A (en) | Moisture-curing sealant composition | |
| JPS5848882B2 (ja) | ネツコウカセイポリウレタンセイメガネフレ−ム | |
| JPS585879B2 (ja) | ポリジエン系コンポジツト推進薬の粘結剤 | |
| CA1056984A (en) | Curable binding systems | |
| EP0027973A1 (en) | A binder for a polydiene composite propellant | |
| US4050969A (en) | Catalytic system and polyurethane propellants | |
| US4678816A (en) | Mould material binding agent system which cold-hardens with formation of polyurethane | |
| US4517035A (en) | Method of making a castable propellant | |
| JPS5978996A (ja) | ポリジエン系コンポジツト推進薬の粘結剤 | |
| US4668313A (en) | Polymer with ethylenic unsaturations incorporating silylmetallocene groups, process for the manufacture of this polymer, and propellant composition having this polymer as a binder | |
| US6313334B1 (en) | Ferrocene dicarboxylic acid diesters and solid composite propellants containing the same | |
| JPH0632859A (ja) | 湿気硬化型ポリウレタン樹脂組成物およびその製造方法 | |
| JP2625532B2 (ja) | 揺変性ポリウレタン樹脂組成物 | |
| US3707527A (en) | Trifunctional isocyanates prepared from triglycidyl isocyanurate and diisocyanates | |
| KR920002770B1 (ko) | 개량된 폴리우레탄 촉매조성물 | |
| JP2744322B2 (ja) | ポリイソシアナートの製造方法 |