JPH05214172A

JPH05214172A - タイヤ用難燃ゴム組成物

Info

Publication number: JPH05214172A
Application number: JP4772192A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yagawa; 一夫矢川; Junichi Yamagishi; 淳一山岸; Kazuo Hachitani; 和郎蜂谷; Takatsugu Hashimoto; 隆次橋本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1992-02-05
Filing date: 1992-02-05
Publication date: 1993-08-24

Abstract

(57)【要約】【構成】限界酸素指数が１９．８〜２７．５であり、
使用する難燃剤の総量が該難燃ゴム組成物に対し、２
５．０重量％以下であり、かつ難燃剤がハロゲン化炭化
水素系熱可塑性ポリマー及び金属酸化物の組合わせであ
り、しかも、ハロゲン化炭化水素系熱可塑性ポリマー中
のハロゲン含有率が３０〜８０重量％であり、軟化点が
７０℃以上、１５０℃における溶融粘度が１０００ポイ
ズ以上である難燃剤を含むタイヤ用難燃ゴム組成物。【効果】タイヤとしての力学的性能を実質的に全く損
なうことなく、有効な難燃性を付与し、タイヤに火災防
止機能を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両火災等の際の延焼、
あるいは車両火災を防止することが可能な難燃タイヤに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、新交通システム、モノレール、或
いは地下鉄の車輪として空気入りタイヤ（以下タイヤと
いう）が、その静粛性等の理由により使用されている。
しかしながら特に地下鉄のような密閉系空間での使用に
おいて、特に火災防止の観点より可燃性である現在のタ
イヤにかわって火災等の際に延焼しない難燃タイヤが切
望されている。さらに、一般の輸送車両用のタイヤにつ
いても、特に危険物の輸送などの際に安全上、難燃タイ
ヤが強く要望されるようになってきた。しかし、現在迄
タイヤの材料及び構造設計においては、タイヤの他の性
能、即ち耐久性や運動性能が主に考慮され難燃性は軽視
されてきたのと、タイヤがそもそも可燃性であるという
前提より十分な検討がされてこなかったのが実状であ
る。

【０００３】現在までの難燃タイヤとしての試みとして
は、特開平１−２７３７０３号公報において、タイヤの
サイドウォール部の少なくとも一方のゴム露出面に厚さ
が０．３〜３．０mmの難燃性ゴム層を形成するとの提案
があるが、この方法は、ゴム組成物その物の難燃性はあ
っても、タイヤという構造体としての難燃性の効果がな
く、実用性に著しく乏しいものであった。（タイヤのサ
イドウォール方向からの火花に対しては多少有効かも知
れないが、タイヤトレッドの下方から、火炎温度１００
０℃で１５分加熱した結果では、燃焼を継続し、焼失し
た。）一方、難燃ゴム組成物においては、現在までの発
明のほとんどが、コンベアベルト等の静的用途に限られ
ており、タイヤの様な動的でかつシビアな用途に好まし
い難燃ゴム組成物の提案は皆無であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
タイヤの火災による延焼を防止、抑制する難燃性が付与
された難燃タイヤ用の難燃ゴム組成物を提供することで
あり、タイヤという構造体として十分な難燃性を確保
し、かつタイヤという用途に力学的に十分耐え得る難燃
ゴム組成物を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の課題
を解決するため鋭意研究を行った結果、特定量のハロゲ
ンを含有し、特定の軟化点と溶融粘度を有する特定のハ
ロゲン化炭化水素系熱可塑性ポリマー及び金属酸化物を
ゴム組成物に特定量配合して特定の限界酸素指数とする
ことによって目的を達成し得ることを見い出し本発明を
完成した。

【０００６】すなわち本発明は、（１）限界酸素指数が１９．８〜２７．５であり、か
つ使用する難燃剤の総量が該難燃ゴム組成物に対し２
５．０重量％以下であり、かつ含有する難燃剤がハロゲ
ン化炭化水素系熱可塑性ポリマー及び金属酸化物の組合
わせであり、該ハロゲン化炭化水素系熱可塑性ポリマー
が下記（ａ）（ｂ）（ｃ）の条件を満たす難燃剤である
タイヤ用難燃ゴム組成物。（ａ）ハロゲン化炭化水素系熱可塑性ポリマー中のハ
ロゲン含有率が３０重量％〜８０重量％である。（ｂ）ハロゲン化炭化水素系熱可塑性ポリマーの軟化
点が７０℃以上である。（ｃ）１５０℃におけるハロゲン化炭化水素系熱可塑
性ポリマーの溶融粘度が１０００ポイズ以上である。

【０００７】本発明のタイヤ用難燃ゴム組成物とは、タ
イヤに十分な難燃性を付与するために、限界酸素指数で
１９．８〜２７．５の範囲の難燃性を示し、タイヤとし
て十分に使用されるために、難燃剤の総量を該難燃ゴム
組成物に対し２５重量％以下であり、且つタイヤとして
の耐久性を維持するために限定された難燃剤を用いるこ
とを特徴とするものである。ここで言う難燃の定義はタ
イヤという構造体において、延焼しない状態（自己消化
性）、もしくは延焼が極めて遅い状態（遅延性）を言
う。従って本発明では、難燃剤の効果的な使用により、
難燃剤の量を最小限にとどめ、タイヤとしての性能面を
全く損うことなく難燃性タイヤを完成することが可能と
なった。

【０００８】一般に、難燃ゴム組成物にハロゲン化炭化
水素、金属酸化物、金属水酸化物又はそれらの組合わせ
を用いることは公知である。しかし、従来の難燃ゴム組
成物はコンベアベルトやホースのように静的な用途を目
的として提案されており、タイヤの用に動的な用途に好
ましく用いられる難燃性ゴム組成物は皆無であった。ま
た、タイヤの燃焼実験において、タイヤとしての難燃性
は火源の熱量とタイヤの総質量のバランスにより決定さ
れる。タイヤのゴム材料の総質量に対し十分な熱量を有
する火源が与えられなかった場合、ゴム材料として可燃
性の物（Ｏ．Ｉ．値で２１．０以下）であっても、タイ
ヤという構造体としては難燃性を示した。

【０００９】更に、ゴムの加硫工程で低溶融粘度の難燃
剤はタイヤのケース部材に容易に移行して、極端にタイ
ヤの耐久性を阻害する現象が認められた。本発明者ら
は、前記の理由等に基づいて、実火災を想定した場合に
求められる難燃タイヤの難燃性を維持し、且つタイヤと
して十分に使用可能な難燃ゴム組成物としては、極めて
限定された種類及び量の難燃剤を使用した時にのみ、難
燃性とタイヤとしての実用性との両立を具現化できると
の観点に立つに至った。そこで限界酸素指数が１９．８
〜２７．５であり、かつ使用する難燃剤の総量が、該難
燃ゴム組成物全量に対し２５．０重量％以下であり、か
つ難燃剤がハロゲン化炭化水素系熱可塑性ポリマーと金
属酸化物の組合わせであり、該ハロゲン化炭化水素系熱
可塑性ポリマー中のハロゲン含有率が３０〜８０重量％
で、軟化点が７０℃以上で、１５０℃における溶融粘度
が１０００ポイズ以上という条件を満たす難燃ゴム組成
物であればタイヤに使用するに耐えることを見い出した
のである。

【００１０】本発明のタイヤ用難燃ゴム組成物は、その
限界酸素指数（JIS K 7201で定義され、規定されている
方法で測定した指数）が１９．８〜２７．５であること
が必要であり、好ましくは２０．２〜２７．０であり、
更に最も好ましくは２０．４〜２５．０である。該難燃
ゴム組成物が１９．８未満であると、タイヤとして十分
な難燃性が得られず、２７．５超であるとタイヤとして
使用するに十分な力学特性が得られなかった。

【００１１】また、本発明のタイヤ用難燃ゴム組成物に
使用する難燃剤の総量は該難燃ゴム組成物に対し２５重
量％以下であることが必要であり、好ましくは５．００
〜２２．０重量％、更に最も好ましくは８．００〜２
０．０重量％であることが望ましい。該難燃剤の総量が
２５．０重量％超であるとタイヤとして使用するのに十
分な力学特性が得られなかった。

【００１２】本発明の難燃性ゴム組成物に用いられる難
燃剤は、ハロゲン化炭化水素系熱可塑性ポリマーと金属
酸化物の組合わせである。このハロゲン化炭化水素系熱
可塑性ポリマーとしては、ポリ塩化ビニル、塩素化塩化
ビニル樹脂、塩素化ゴム、臭素化ゴム、塩素化ポリエチ
レン、塩素化ポリプロピレン、塩ビ系熱可塑性エラスト
マー等の物の中から単独または組み合わせて用いること
ができる。このハロゲン化炭化水素系熱可塑性ポリマー
は、そのハロゲン含有率が３０．０〜８０．０重量％で
あり、好ましくは４０．０〜７５．０重量％、最も好ま
しくは５０．０〜７２．０重量％である。該難燃剤のハ
ロゲン含有率が３０．０重量％未満であると、タイヤと
して十分な難燃性が得られず、８０．０重量％超である
とタイヤとして使用するに十分な力学特性が得られなか
った。またハロゲン化炭化水素系熱可塑性ポリマーの軟
化点は７０℃以上であり、軟化点が７０℃未満では、加
硫工程で該ポリマーがタイヤのケース部材に容易に移行
して、タイヤの耐久性を阻害する。またハロゲン化炭化
水素系熱可塑性ポリマーの１５０℃における溶融粘度は
軟化点と同様の理由により、１０００ポイズ以上であ
り、好ましくは１００００ポイズ以上、更に好ましくは
５００００ポイズ以上であることが望ましい。

【００１３】難燃剤として用いられる金属酸化物として
は、三酸化アンチモン、亜鉛華、酸化マグネシウム、酸
化カルシウム、酸化バリウム等の物の中から単独または
組み合わせて用いることができるが、三酸化アンチモン
が好ましく用いられる。金属酸化物の総量は、ゴム組成
物全量を１００重量部として、０．３０重量部以上であ
り、好ましくは０．５０〜１５．０重量部、更に好まし
くは０．８０〜１０．０重量部である。金属酸化物の総
量が０．３０重量部未満であると、タイヤとして十分な
難燃性が得られなかった。

【００１４】本発明の難燃性ゴム組成物に用いられるゴ
ムとしては、天然ゴム、スチレン‐ブタジエン共重合体
ゴム、ポリブタジエンゴム、アクリロニトリル‐ブタジ
エン共重合体ゴム、エチレン‐プロピレン‐共役ジエン
三元共重合体ゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴ
ム、フッ素ゴム、エピクロロヒドリンゴム等のエラスト
マーに各種配合剤と難燃剤を混合することにより調製さ
れるが、タイヤ用ゴム組成物として用いられることを考
慮した場合、天然ゴム、スチレン‐ブタジエン共重合体
ゴム、ポリブタジエンゴム、アクリロニトリル‐ブタジ
エン共重合体ゴム、エチレン‐プロピレン‐共役ジエン
三元共重合体ゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム
等のものを用いるのが望ましい。

【００１５】また、本発明の難燃性ゴム組成物には、通
常のゴム組成物に使用可能な補強剤、軟化剤、加硫剤、
加硫促進剤、加硫促進助剤、軟化剤、老化防止剤等のゴ
ム薬品は全て用いることができる。

【００１６】

【実施例】以下に実施例により、本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものでは
ないことは勿論である。表１、表２に配合を示した様に
天然ゴム（ＮＲ）に、カーボンブラック（ＣＢ）、更に
ステアリン酸、ＺｎＯ、硫黄（Ｓ）、加硫促進剤、老化
防止剤等のゴム薬品を添加し、難燃剤としてハロゲン化
炭化水素系熱可塑性ポリマーとして、塩素ゴム、塩素化
ポリエチレン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩素化ポリ
プロピレン、比較例として塩素化パラフィンを添加し、
更に金属酸化物として三酸化アンチモンを加えた難燃性
ゴム組成物を調製した。このゴム組成物の限界酸素指数
（Ｏ．Ｉ．）、Ｔｂ、Ｍｏｄ₃₀₀、他部材への移行性を
夫々測定した結果を表の下部に併記した。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、タイヤ性能を実質的に
全く損なうことなく、有効な難燃性を付与し、タイヤに
火災防止機能を与えることができるため、トラック、バ
ス用タイヤや新交通システム用タイヤ等の火災防止機能
を強く要請されているタイヤに極めて有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】限界酸素指数が１９．８〜２７．５であ
り、かつ使用する難燃剤の総量が該難燃ゴム組成物に対
し２５．０重量％以下であり、かつ含有する難燃剤がハ
ロゲン化炭化水素系熱可塑性ポリマー及び金属酸化物の
組合わせであり、該ハロゲン化炭化水素系熱可塑性ポリ
マーが下記（ａ）（ｂ）（ｃ）の条件を満たす難燃剤で
あるタイヤ用難燃ゴム組成物。（ａ）ハロゲン化炭化水素系熱可塑性ポリマー中のハ
ロゲン含有率が３０重量％〜８０重量％である。（ｂ）ハロゲン化炭化水素系熱可塑性ポリマーの軟化
点が７０℃以上である。（ｃ）１５０℃におけるハロゲン化炭化水素系熱可塑
性ポリマーの溶融粘度が１０００ポイズ以上である。