JPH06263928A - Flame-retardant rubber composition for tire - Google Patents
Flame-retardant rubber composition for tireInfo
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- JPH06263928A JPH06263928A JP5178493A JP5178493A JPH06263928A JP H06263928 A JPH06263928 A JP H06263928A JP 5178493 A JP5178493 A JP 5178493A JP 5178493 A JP5178493 A JP 5178493A JP H06263928 A JPH06263928 A JP H06263928A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、車両火災等の延焼、あ
るいは車両火災を防止することが可能な難燃空気入りタ
イヤに用いるタイヤ用難燃ゴム組成物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flame-retardant rubber composition for a tire, which is used for a flame-retardant pneumatic tire capable of preventing the spread of a vehicle fire or a vehicle fire.
【０００２】[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、現在ま
で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。2. Description of the Related Art In recent years, pneumatic tires (hereinafter referred to as tires) have been used as wheels for new transportation systems, monorails, or subways due to their quietness. However, especially in use in a closed space such as a subway, a flame-retardant tire that is not flammable in the event of a fire or the like has been earnestly demanded in place of the current tire that is flammable particularly from the viewpoint of fire prevention. Further, regarding tires for general transportation vehicles, there has been a strong demand for flame-retardant tires for safety, especially when transporting dangerous materials. However, until now, in the material and structural design of tires, other performances of tires, that is, durability and exercise performance have been mainly considered and flame retardance has been neglected, and that tires are flammable in the first place. It is the actual situation that sufficient consideration has not been given to the assumptions.
【０００３】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、タイヤのような動的で、かつ苛酷な用途に好ましい
難燃ゴム組成物の提案は、皆無であった。In rubber compositions, most of the inventions to date have been limited to static applications such as conveyor belts, and proposals for flame-retardant rubber compositions suitable for dynamic and severe applications such as tires. Was none.
【０００４】現在まで本発明者らは、難燃性と力学特性
に優れたゴム組成物として赤リンとポリアクリロニトリ
ル等のニトリル基含有重合体を含有したタイヤ用難燃ゴ
ム組成物を出願している。既出願のタイヤ用難燃ゴム組
成物は、原料ゴムに赤リンとポリアクリルニトリル（Ａ
Ｎ）等のニトリル基含有重合体を適当量配合するもので
あり、その作用機構は赤リンがマトリックスの炭化を促
進し、表面炭化層を形成することにより酸素遮断し難燃
性をもたらし、更にリンがメタリン酸を経て、ポリリン
酸となり、この粘繹で不揮発性の保護被膜が酸素を遮断
し難燃性をもたらすと同時に炭化促進と皮膜効果を発現
する。しかしながら、タイヤとしてさらに高性能を得よ
うとした時、既出願の発明では限界があった。To date, the present inventors applied for a flame-retardant rubber composition for tires containing a nitrile group-containing polymer such as red phosphorus and polyacrylonitrile as a rubber composition excellent in flame retardancy and mechanical properties. There is. The flame-retardant rubber composition for a tire, which has already been applied, uses red phosphorus and polyacrylonitrile (A
N) or the like nitrile group-containing polymer is blended in an appropriate amount. Its action mechanism is that red phosphorus promotes carbonization of the matrix and forms a surface carbonized layer to block oxygen and thereby provide flame retardancy. Phosphorus passes through metaphosphoric acid to become polyphosphoric acid, and this viscous, non-volatile protective coating blocks oxygen and brings flame retardancy, and at the same time, promotes carbonization and a coating effect. However, when trying to obtain higher performance as a tire, the invention of the already filed application has a limit.
【０００５】既出願の赤リンとポリアクリロニトリル等
によるタイヤ用難燃ゴム組成物を原料としてなる空気入
りタイヤでは、確かに従来のハロゲン系難燃剤を使用し
たタイヤと較べて難燃性、低発煙性、及び力学特性に優
れていたが、通常のタイヤとの比較では発熱が大きくな
り高速・高荷重の条件では使用し難かった。また、上記
の赤リンとポリアクリロニトリルによるタイヤ用難燃ゴ
ム組成物を原料としてなる空気入りタイヤが万一燃焼し
た場合、赤リンがポリマーの炭化を促進し、これにより
形成される表面炭化層が脆弱であるため、わずかな動き
で剥がれ落ち新しいゴム面が炎にさらされて燃焼が持続
してしまう点に若干の問題点もあった。Pneumatic tires made from the flame-retardant rubber composition for tires, such as red phosphorus and polyacrylonitrile, which have already been applied, are certainly flame-retardant and have low smoke emission as compared with tires using conventional halogen-based flame retardants. Although it had excellent properties and mechanical properties, it generated more heat than a normal tire and was difficult to use under conditions of high speed and high load. Further, if a pneumatic tire made of the flame-retardant rubber composition for a tire made of the above-mentioned red phosphorus and polyacrylonitrile is burned, red phosphorus promotes carbonization of the polymer, and a surface carbonized layer formed thereby Since it was fragile, it peeled off with a slight movement and the new rubber surface was exposed to the flame, and combustion continued, which was also a problem.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の目的
は、タイヤという用途に十分に耐え得る力学的特性を保
持しながら、タイヤ火災による延焼を防止、抑制するタ
イヤ構造体としての難燃性が付与された難燃タイヤに好
適なタイヤ用難燃ゴム組成物を提供することであり、第
二の目的は、赤リンとポリアクリロニトリル等のニトリ
ル基含有重合体を含有したタイヤ用難燃ゴム組成物にお
ける上記従来の問題点を解決するものであり、タイヤと
いう用途に十分に耐え得る力学特性を保持しながら、高
速・高荷重の条件下でも発熱が小さく、しかも、万一燃
焼した場合でも燃焼の持続が起こらないタイヤ用難燃ゴ
ム組成物を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION A first object of the present invention is to provide a flame-retardant structure as a tire structure which prevents and suppresses the spread of fire due to a tire fire, while maintaining the mechanical characteristics sufficient to withstand the use of a tire. Is to provide a flame-retardant rubber composition for a tire, which is suitable for a flame-retardant tire, and a second object thereof is a flame-retardant tire containing a nitrile group-containing polymer such as red phosphorus and polyacrylonitrile. The present invention solves the above-mentioned conventional problems in a rubber composition, and has a small amount of heat generation even under high-speed and high-load conditions while maintaining mechanical properties that can sufficiently withstand the use of a tire, and in the event of combustion. However, it is an object of the present invention to provide a flame-retardant rubber composition for tires which does not sustain combustion.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
の問題点等を解決すべく鋭意検討の結果、ゴムの燃焼機
構に着目し、更に研究を続けた結果、ゴムに難燃性繊維
を配合することによりゴム表面が燃焼し、炭化した際、
力学的に強い炭火皮膜が形成され、その結果酸素指数が
向上すること、及び高速、高荷重の条件下でも発熱が小
さいことを見い出し、本発明を完成するに至ったのであ
る。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above-mentioned conventional problems, the present inventors have paid attention to the combustion mechanism of rubber and, as a result of further research, have found that the rubber has flame retardancy. When the rubber surface is burned and carbonized by blending fibers,
It was found that a mechanically strong charcoal film is formed, the oxygen index is improved as a result, and that the heat generation is small even under the conditions of high speed and high load, and the present invention has been completed.
【０００８】すなわち、本発明は、 酸素指数が１９．８以上であり、かつ、難燃性繊維
を該難燃ゴム組成物に対して５〜３０重量％配合してな
るタイヤ用難燃ゴム組成物である。 難燃性繊維がカーボンファイバー、グラスファイバ
ー及びアラミド繊維から選ばれる少なくとも１種である
上記のタイヤ用難燃ゴム組成物である。 上記又はのタイヤ用難燃ゴム組成物に、赤リン
及びニトリル基含有重合体からなる難燃剤を該難燃ゴム
組成物に対して３０重量％以下配合してなるタイヤ用難
燃ゴム組成物である。 難燃ゴム組成物に対して、赤リンは１〜２０重量％
であり、ニトリル基含有重合体の配合量は２〜２５重量
％である上記記載のタイヤ用難燃ゴム組成物である。 ニトリル基含有重合体がポリアクリロニトリル（Ａ
Ｎ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢ
Ｒ）、アクリルニトリル−スチレン−ブタジエン共重合
体（ＡＢＳ）から選ばれる少なくとも１種である上記
又は記載のタイヤ用難燃ゴム組成物である。 なお、本願明細書で規定する「難燃」とは、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（遅燃性）をいう。That is, the present invention provides a flame-retardant rubber composition for tires having an oxygen index of 19.8 or more and containing 5 to 30% by weight of flame-retardant fibers in the flame-retardant rubber composition. It is a thing. The flame-retardant rubber composition for tires, wherein the flame-retardant fiber is at least one selected from carbon fiber, glass fiber and aramid fiber. A flame-retardant rubber composition for a tire, comprising the flame-retardant rubber composition for a tire as described above or above, and a flame-retardant agent comprising a polymer containing red phosphorus and a nitrile group in an amount of 30% by weight or less based on the flame-retardant rubber composition. is there. 1 to 20% by weight of red phosphorus based on the flame-retardant rubber composition
And the blending amount of the nitrile group-containing polymer is 2 to 25% by weight. The nitrile group-containing polymer is polyacrylonitrile (A
N), acrylonitrile-butadiene copolymer (NB
R), an acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer (ABS), which is at least one kind selected from the above or the flame-retardant rubber composition for tires. In addition, the "flame retardance" defined in the specification of the present application refers to a state in which a structure called a tire does not spread fire (self-extinguishing property) or a state in which spread fire is extremely slow (slow flame resistance).
【０００９】以下に、本発明の内容を詳細に説明する。
本発明の第一発明は、酸素指数が１９．８以上であり、
かつ、難燃性繊維が該難燃ゴム組成物に対して５〜３０
重量％配合してなるタイヤ用難燃ゴム組成物であり、第
二発明は、酸素指数が１９．８以上であり、かつ、難燃
性繊維が該難燃ゴム組成物に対して５〜３０重量％配合
され、かつ、赤リン及びニトリル基含有重合体からなる
難燃剤を該難燃ゴム組成物に対して３０重量％以下配合
してなる難燃ゴム組成物である。The details of the present invention will be described below.
The first invention of the present invention has an oxygen index of 19.8 or more,
And the flame-retardant fiber is 5 to 30 relative to the flame-retardant rubber composition.
The second invention is a flame-retardant rubber composition for tires, wherein the oxygen index is 19.8 or more, and the flame-retardant fiber is 5 to 30 relative to the flame-retardant rubber composition. A flame-retardant rubber composition comprising 30% by weight or less of a flame-retardant comprising red phosphorus and a nitrile group-containing polymer in an amount of 30% by weight based on the flame-retardant rubber composition.
【００１０】第一及び第二発明のタイヤ用難燃ゴム組成
物は、共に、その酸素指数が１９．８以上であることが
必要である。酸素指数が１９．８以上であるのはタイヤ
の場合、タイヤのゴム材料がもつ総熱容量に対して、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（酸素指数２１．０以下）であっても
タイヤとして難燃性を示すからである。もちろん、直ち
に自己消火する為には２１．０以上であることが望まし
い。酸素指数が１９．８未満であるとタイヤとして十分
な難燃性が発現されない。なお、第一及び第二発明で用
いる酸素指数とはＪＩＳ Ｋ ７２０１で定義されてい
る酸素指数であり、ＪＩＳ Ｋ ７２０１に規定されて
いる方法で測定する。指数値が大なる程、燃焼し難い材
料を意味する。Both the flame-retardant rubber compositions for tires of the first and second inventions need to have an oxygen index of 19.8 or more. In the case of a tire, the oxygen index is 19.8 or more, and when a fire source having a sufficient heat quantity is not given to the total heat capacity of the rubber material of the tire, a flammable material (oxygen index) is used as the rubber material. 21.0 or less), the tire exhibits flame retardancy. Of course, in order to extinguish the fire immediately, it is preferably 21.0 or more. If the oxygen index is less than 19.8, the tire does not exhibit sufficient flame retardancy. The oxygen index used in the first and second inventions is the oxygen index defined in JIS K 7201 and is measured by the method specified in JIS K 7201. The larger the index value, the more difficult the material is to burn.
【００１１】第一及び第二発明で用いる難燃性繊維は、
分解温度４５０℃以上であり、長さ１００mm以下、太さ
０．３〜８．０〔デニール／フィラメント〕である難燃
性繊維が好ましい。このような難燃性繊維を配合するの
は、難燃性を付与する他、燃焼によってできたゴムの炭
化層をつなぎとめるためである。分解温度４５０℃未満
では、難燃性を付与することができず、長さ１００mmを
越えると、精練作業性が悪くなる。また、０．３デニー
ル未満であると、延焼中に熱分解してしまい改良効果が
なくなり、８．０デニールを越えると、ゴムの亀裂成長
性が悪くなる。難燃性繊維としては、例えば、カーボン
ファイバー、グラスファイバー、アラミド繊維、金属繊
維、セラミックス繊維等が挙げられる。これらの難燃性
繊維は、単独に又は併用して使用することができる。難
燃性繊維の配合量としては、タイヤ用難燃ゴム組成物に
対して、５重量部〜３０重量部が望ましい。５重量部未
満ではつなぎとめ効果が少なく酸素指数が改良されな
い。３０重量部を超えると作業性が劣る。The flame-retardant fibers used in the first and second inventions are:
A flame-retardant fiber having a decomposition temperature of 450 ° C. or higher, a length of 100 mm or less, and a thickness of 0.3 to 8.0 [denier / filament] is preferable. The reason why such a flame-retardant fiber is blended is to impart flame-retardant property and to hold the carbonized layer of the rubber formed by combustion. If the decomposition temperature is less than 450 ° C, flame retardancy cannot be imparted, and if the length exceeds 100 mm, the scouring workability deteriorates. On the other hand, if it is less than 0.3 denier, the effect of improvement is lost due to thermal decomposition during fire spread, and if it exceeds 8.0 denier, the crack growth property of the rubber is deteriorated. Examples of the flame-retardant fiber include carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, metal fiber, and ceramic fiber. These flame-retardant fibers can be used alone or in combination. The blending amount of the flame-retardant fiber is preferably 5 to 30 parts by weight with respect to the flame-retardant rubber composition for tires. If it is less than 5 parts by weight, the effect of binding is small and the oxygen index is not improved. If it exceeds 30 parts by weight, workability is poor.
【００１２】第二発明は、難燃性を付与する赤リンとポ
リアクリルニトリル（ＡＮ）等のニトリル基含有重合体
との組み合わせ及び難燃性繊維を用いる効果的な使用に
より、難燃剤の量を限定された最小限にとどめ、タイヤ
という用途に十分に耐え得る力学特性を保持しながら、
高速・高荷重の条件下でも発熱が小さく、しかも、万一
燃焼した場合でも燃焼の持続が起こらないタイヤ用難燃
ゴム組成物を得るものである。The second aspect of the present invention is the combination of red phosphorus and a nitrile group-containing polymer such as polyacrylonitrile (AN), which imparts flame retardancy, and the effective use of the flame retardant fiber, whereby the amount of the flame retardant is increased. Is kept to a limited minimum, while maintaining the mechanical properties that can withstand the application of tires,
It is intended to obtain a flame-retardant rubber composition for tires, which generates little heat even under the condition of high speed and high load, and does not sustain combustion even if it should burn.
【００１３】第二発明のゴム難燃性ゴム組成物に用いら
れる難燃剤は、赤リンとニトリル基を有する重合体の組
合わせである。第二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、３０
重量％以下であることが必要であり、好ましくは３重量
％〜２５重量％、更に好ましくは１０重量％〜２０重量
％であることが望ましい。該難燃剤の総量が３０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。The flame retardant used in the rubber flame-retardant rubber composition of the second invention is a combination of red phosphorus and a polymer having a nitrile group. The total amount of the flame retardant used in the flame retardant rubber composition for a tire of the second invention is 30 with respect to the flame retardant rubber composition.
It is necessary that the content is not more than 10% by weight, preferably 3% by weight to 25% by weight, and more preferably 10% by weight to 20% by weight. The total amount of the flame retardant is 30% by weight
If it is over, sufficient mechanical properties for use as a tire could not be obtained.
【００１４】難燃剤として用いられるニトリル基含有重
合体としては、例えば、ポリアクリロニトリル（Ａ
Ｎ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢ
Ｒ）、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合
体（ＡＢＳ）、エチレン−プロピレン−ジエン成分ゴム
にアクリロニトリルとスチレンをクラフト重合したＡＥ
Ｓ樹脂等が挙げられる。ニトリル基を有する重合体の難
燃性は、ニトリル側鎖の高い極性と水素結合によるもの
である。また、これらのニトリル基含有重合体は、単独
に又は併用して使用することができる。第二発明のゴム
組成物の難燃剤として使用するニトリル基を有する重合
体は、２〜２５重量％含有していることが必要であり、
好ましくは５〜２０重量％、更に好ましくは９〜１５重
量％である。ニトリル基含有重合体が２重量％未満では
赤リンとの難燃相乗効果がみられず、２５重量％超では
タイヤとしての力学特性が低下する。Examples of the nitrile group-containing polymer used as the flame retardant include polyacrylonitrile (A
N), acrylonitrile-butadiene copolymer (NB
R), acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer (ABS), ethylene-propylene-diene component rubber, AE obtained by kraft-polymerizing acrylonitrile and styrene
S resin etc. are mentioned. The flame retardancy of polymers with nitrile groups is due to the high polarity of the nitrile side chains and hydrogen bonding. In addition, these nitrile group-containing polymers can be used alone or in combination. The nitrile group-containing polymer used as the flame retardant of the rubber composition of the second invention must be contained in an amount of 2 to 25% by weight,
It is preferably 5 to 20% by weight, more preferably 9 to 15% by weight. If the amount of the nitrile group-containing polymer is less than 2% by weight, the flame retardant synergistic effect with red phosphorus is not observed, and if it exceeds 25% by weight, the mechanical properties of the tire deteriorate.
【００１５】難燃剤として用いられる赤リンは、紫リン
と他の同素体との固溶体である。黄リンを空気を遮断し
て長く２５０℃に加熱して得られる。１気圧で加熱すれ
ば昇華する。三重点〜５９０℃、ｄ２．１〜２．３、空
気中２４０℃以下では燃焼しない。反応性は、黄リンよ
りもはるかに不活性で無毒である。赤リンはノンハロゲ
ン難燃剤ということで、難燃化と低発煙性、低有毒ガス
性という点で近年注目を集めている。難燃効果は高いも
のの、ハロゲン系ほどの難燃効果は得られず、高い難燃
効果を期待する場合は多量配合による力学的性質の低下
は避けられない問題である。本発明はニトリル基含有重
合体と、赤リンとの相乗効果により、この問題点を克服
したものである。赤リンの粒径としては、ニトリル基含
有重合体と本来補強性のとれない粒状の薬品であるの
で、できるだけ異物として作用しないよう微細なものが
好ましい。また難燃効果を考えた場合、赤リンそのもの
が望ましいが、作業及び保管の安全上の面から無機物或
いは樹脂等でコーティングされているものが好ましい。
赤リンの使用量としては、難燃ゴム組成物に対し、１〜
２０重量％含有していることが必要であり、好ましくは
１．８〜１０重量％、更に好ましくは５〜８重量％であ
る。赤リンが１重量％未満では難燃性の効果がみられ
ず、２０重量％超ではタイヤとしての力学特性が低下す
る。Red phosphorus used as a flame retardant is a solid solution of purple phosphorus and other allotropes. It is obtained by heating yellow phosphorus to 250 ° C for a long time with the air blocked. It will sublime if heated at 1 atm. Combustion does not occur at triple points to 590 ° C, d2.1 to 2.3, and 240 ° C or lower in air. Reactivity is much more inert and non-toxic than yellow phosphorus. Red phosphorus, which is a non-halogen flame retardant, has recently attracted attention because of its flame retardancy, low smoke generation, and low toxic gas properties. Although the flame-retardant effect is high, the flame-retardant effect is not as high as that of the halogen-based one, and when a high flame-retardant effect is expected, deterioration of mechanical properties due to blending in a large amount is an unavoidable problem. The present invention overcomes this problem by the synergistic effect of the nitrile group-containing polymer and red phosphorus. The particle size of red phosphorus is a nitrile group-containing polymer and a granular chemical that is essentially incapable of strengthening, so it is preferable that the particle size be as small as possible so that it does not act as a foreign substance. Further, considering the flame retardant effect, red phosphorus itself is preferable, but from the viewpoint of work and storage safety, those coated with an inorganic substance or resin are preferable.
The amount of red phosphorus used is 1 to the flame-retardant rubber composition.
It is necessary to contain 20% by weight, preferably 1.8 to 10% by weight, more preferably 5 to 8% by weight. If red phosphorus is less than 1% by weight, the effect of flame retardancy is not observed, and if it exceeds 20% by weight, the mechanical properties of the tire deteriorate.
【００１６】更にまた、第一及び第二発明の難燃ゴム組
成物に配合する他のゴム薬品として、カーボンブラック
等の補強剤、充填剤、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤、加
硫促進助剤、老化防止剤等の従来のタイヤに使用されて
来た全ての配合剤を用いることができる。Further, as another rubber chemical compounded in the flame-retardant rubber composition of the first and second inventions, a reinforcing agent such as carbon black, a filler, a softening agent, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, All the compounding agents that have been used for conventional tires, such as sulfur accelerators and antioxidants, can be used.
【００１７】第一及び第二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が混合することによ
り調整されるが、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
チルゴム等が望ましい。The rubber used in the flame-retardant rubber composition of the first and second inventions is natural rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, polybutadiene rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, ethylene-propylene-.
It is prepared by mixing various compounding agents and flame retardants into elastomers such as conjugated diene terpolymer rubber, butyl rubber, halogenated butyl rubber, fluororubber, and epichlorohydrin rubber, and is used as a rubber composition for tires. In consideration of this, natural rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, polybutadiene rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, ethylene-propylene-conjugated diene terpolymer rubber, butyl rubber, halogenated butyl rubber and the like are preferable.
【００１８】[0018]
【実施例】以下に、実施例及び比較例によって、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よっ
て何等限定されるものではない。 （実施例１〜１４及び比較例１〜４）下記表１に、タイ
ヤトレッドとして使用した第一発明の難燃ゴム組成物の
各成分の配合割合、酸素指数、難燃性繊維（長さ２０m
m）の種類等を変えた実施例１〜３及び比較例１につい
て、タイヤの難燃性、耐摩耗性、耐久性（ヒートセパレ
ーション性）を測定した結果を示す。また、下記表２及
び表３に、タイヤトレッドとして使用した第二発明の難
燃ゴム組成物の各成分の配合割合、酸素指数、難燃剤
（赤リン、ＮＢＲ、ＡＢＳ）の配合量（重量％）及び難
燃性繊維（長さ２０mm）の種類等を変えた実施例４〜１
４及び比較例２〜４について、タイヤの反発弾性率（指
数）、高速・高荷重下の発熱性、燃焼の持続性、耐摩耗
性、耐久性（ヒートセパレーション性）を測定した結果
を示す。The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. (Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 4) In Table 1 below, the blending ratio of each component of the flame-retardant rubber composition of the first invention used as a tire tread, oxygen index, flame-retardant fiber (length 20 m
The results of measuring the flame retardancy, wear resistance, and durability (heat separation property) of tires of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 in which the type of m) and the like are changed are shown. In addition, in Tables 2 and 3 below, the blending ratio of each component of the flame-retardant rubber composition of the second invention used as a tire tread, the oxygen index, the blending amount of the flame retardant (red phosphorus, NBR, ABS) (% by weight). ) And Examples 4 to 1 in which the type of flame-retardant fiber (length 20 mm) is changed.
4 and Comparative Examples 2 to 4 show the results of measuring the impact resilience (index) of tires, the heat buildup under high speed and high load, the persistence of combustion, the wear resistance, and the durability (heat separation property).
【００１９】なお、タイヤサイズ、耐摩耗性及び耐久性
の評価、酸素指数の測定、タイヤの難燃性及び燃焼の持
続性の評価、タイヤの反発弾性率（指数）及び高速・高
荷重下の発熱性の測定は、下記のとおりである。 タイヤサイズは１３／８０Ｒ２０のスチールラジアル
でトレッドに各難燃ゴム組成物を適用した。各タイヤを
実際の車両に装着し、走行させた場合の耐摩耗性（指
数）及び耐久性（○は故障未発生を意味する）を評価し
た。 酸素指数はＪＩＳ Ｋ ７２０１に準じて測定した。The tire size, wear resistance and durability evaluation, oxygen index measurement, tire flame retardancy and combustion sustainability evaluation, tire impact resilience (index) and high speed / under high load The exothermicity is measured as follows. The tire size was 13 / 80R20 steel radial, and each flame-retardant rubber composition was applied to the tread. Each tire was mounted on an actual vehicle and evaluated for wear resistance (index) and durability (○ means no failure occurred) when running. The oxygen index was measured according to JIS K7201.
【００２０】タイヤの難燃性及び燃焼の持続性につい
ては、各実施例、比較例のタイヤを標準リムに装着し、
一旦標準空気圧を充填し、タイヤをリムに十分定着させ
た後、車両に装着したのと同様の状態に軸を水平に保持
し、ブタンガスバーナーを用い、バーナーの火口をタイ
ヤトレッドの下方５cmの位置に固定し、火災温度約１０
００℃、火災の高さ１０cm、幅１０cm、厚さ約１cmの炎
で１５分間加熱した後、ガスバーナーの炎を消し、何分
後に自己消炎したか、或いは燃焼を継続し、完全焼失に
至ったかのテストにより評価した。試験の都合上、タイ
ヤトレッドに火炎を当てたが、本発明の難燃ゴム組成物
はタイヤトレッドばかりでなく、サイドウォール部など
タイヤの各部に適用可能であることは勿論である。 タイヤの反発弾性率は、サンプルをタイヤより切り出
し、室温下にてダンロップトリプソメータにて反発弾性
率を測定し、指数で表した。 タイヤの高速・高荷重下の発熱性は、標準空気圧を充
填し、時速１００km，荷重３６９０kg，１５分間ドラム
上で走行させた後、ベルトコード直上の温度を測定し、
指数で表した。指数が大きい方が発熱が小さく、良好な
ことを示す。Regarding the flame retardancy and the sustainability of combustion of tires, the tires of Examples and Comparative Examples were mounted on standard rims,
Once filled with standard air pressure, the tire was sufficiently fixed to the rim, the shaft was kept horizontal in the same state as when it was mounted on the vehicle, and the crater of the burner was placed 5 cm below the tire tread using a butane gas burner. Fixed to a fire temperature of about 10
After heating for 15 minutes with a flame of 00 ° C, height of fire 10 cm, width 10 cm, and thickness of about 1 cm, extinguish the flame of the gas burner, how many minutes later it was self-extinguished, or continued burning, leading to complete burnout. It was evaluated by a Taka test. For the convenience of the test, a flame was applied to the tire tread, but it goes without saying that the flame-retardant rubber composition of the present invention can be applied not only to the tire tread but also to each part of the tire such as the sidewall part. The impact resilience of a tire was obtained by cutting out a sample from the tire and measuring the resilience with a Dunlop trypsometer at room temperature and expressing it as an index. The tire's heat generation under high speed and high load is filled with standard air pressure, and after running on a drum for 15 minutes at a speed of 100 km / hour, a load of 3690 kg, the temperature immediately above the belt cord is measured.
Expressed as an index. The larger the index is, the smaller the heat generation is, which means that the index is good.
【００２１】[0021]
【表１】 [Table 1]
【００２２】[0022]
【表２】 [Table 2]
【００２３】[0023]
【表３】 [Table 3]
【００２４】表１の結果から明らかなように、第一発明
の難燃性繊維を配合してなる本実施例１〜３は、難燃性
繊維を配合していない比較例１に較べて、耐摩耗性及び
耐久性を低下させることなくタイヤの難燃性を大幅に向
上させることが判る。また、表２及び表３の結果から明
らかなように、第二発明の難燃性繊維及び難燃剤を配合
してなる本実施例４〜１４は、難燃剤のみを配合してな
る比較例２〜４に較べて反発弾性率、耐摩耗性及び耐久
性を低下させることなく、高速・高荷重の条件下でも発
熱性を小さくし、しかも、万一燃焼した場合でも燃焼の
持続が起こらないことが判る。As is clear from the results shown in Table 1, Examples 1 to 3 in which the flame-retardant fiber of the first invention is blended are compared with Comparative Example 1 in which no flame-retardant fiber is blended. It can be seen that the flame retardancy of the tire is significantly improved without lowering the wear resistance and durability. Further, as is clear from the results of Tables 2 and 3, the present Examples 4 to 14 in which the flame retardant fiber and the flame retardant of the second invention are blended are Comparative Example 2 in which only the flame retardant is blended. Compared to ~ 4, the impact resilience, wear resistance and durability are not reduced, the heat generation is reduced under the conditions of high speed and high load, and the combustion does not continue even if it should burn. I understand.
【００２５】[0025]
【発明の効果】請求項１及び２に規定される本発明によ
れば、タイヤという用途に十分に耐え得る力学的特性を
保持しながら、タイヤ火災による延焼を防止、抑制する
タイヤ構造体としての難燃性が付与された難燃タイヤに
好適なタイヤ用難燃ゴム組成物が提供される。請求項３
乃至５に規定される本発明によれば、難燃性を付与する
赤リンとニトリル基含有重合体との組み合わせ及び難燃
性繊維を用いる効果的な使用により、タイヤという用途
に十分に耐え得る力学特性を保持しながら、高速・高荷
重の条件下でも発熱が小さく、しかも、万一燃焼した場
合でも燃焼の持続が起こらないタイヤ用難燃ゴム組成物
が提供される。According to the present invention defined in claims 1 and 2, as a tire structure which prevents and suppresses the spread of fire due to a tire fire, while maintaining the mechanical characteristics sufficient to withstand the use of a tire. Provided is a flame-retardant rubber composition for a tire, which is suitable for a flame-retardant tire provided with flame retardancy. Claim 3
According to the present invention defined in any one of 5 to 5, the combination of red phosphorus and a nitrile group-containing polymer which imparts flame retardancy and the effective use of the flame retardant fiber can sufficiently withstand the use as a tire. Provided is a flame-retardant rubber composition for tires, which retains mechanical properties, generates little heat even under high-speed and high-load conditions, and does not sustain combustion even if it should burn.
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 9:02 7211−4Ｊ 33:20） 7921−4Ｊ Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display area C08L 9:02 7211-4J 33:20) 7921-4J
Claims (5)
難燃性繊維を該難燃ゴム組成物に対して５〜３０重量％
配合してなるタイヤ用難燃ゴム組成物。1. An oxygen index of 19.8 or more, and
5 to 30% by weight of flame-retardant fiber with respect to the flame-retardant rubber composition
A flame-retardant rubber composition for tires, which is compounded.
スファイバー及びアラミド繊維から選ばれる少なくとも
１種である請求項１記載のタイヤ用難燃ゴム組成物。2. The flame-retardant rubber composition for a tire according to claim 1, wherein the flame-retardant fiber is at least one selected from carbon fiber, glass fiber and aramid fiber.
組成物に、赤リン及びニトリル基含有重合体からなる難
燃剤を該難燃ゴム組成物に対して３０重量％以下配合し
てなるタイヤ用難燃ゴム組成物。3. The flame-retardant rubber composition for tires according to claim 1 or 2 is blended with a flame-retardant agent comprising a polymer containing red phosphorus and a nitrile group in an amount of 30% by weight or less based on the flame-retardant rubber composition. Flame-retardant rubber composition for tires.
量は１〜２０重量％であり、ニトリル基含有重合体の配
合量は２〜２５重量％である請求項３記載のタイヤ用難
燃ゴム組成物。4. The tire according to claim 3, wherein the content of red phosphorus is 1 to 20% by weight and the content of the nitrile group-containing polymer is 2 to 25% by weight, based on the flame-retardant rubber composition. Flame-retardant rubber composition for use.
トリル（ＡＮ）、アクリルニトリル−ブタジエン共重合
体（ＮＢＲ）、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエ
ン共重合体（ＡＢＳ）から選ばれる少なくとも１種であ
る請求項３又は４記載のタイヤ用難燃ゴム組成物。5. The nitrile group-containing polymer is at least one selected from polyacrylonitrile (AN), acrylonitrile-butadiene copolymer (NBR), and acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer (ABS). Or the flame-retardant rubber composition for a tire according to 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5178493A JPH06263928A (en) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | Flame-retardant rubber composition for tire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5178493A JPH06263928A (en) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | Flame-retardant rubber composition for tire |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06263928A true JPH06263928A (en) | 1994-09-20 |
Family
ID=12896579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5178493A Pending JPH06263928A (en) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | Flame-retardant rubber composition for tire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06263928A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003070821A3 (en) * | 2002-02-20 | 2003-12-24 | Electrovac | Flame retardant polymer composites and method of fabrication |
| CN105038417A (en) * | 2015-06-25 | 2015-11-11 | 潘应生 | High abrasion-resistant piston ring |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP5178493A patent/JPH06263928A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003070821A3 (en) * | 2002-02-20 | 2003-12-24 | Electrovac | Flame retardant polymer composites and method of fabrication |
| CN105038417A (en) * | 2015-06-25 | 2015-11-11 | 潘应生 | High abrasion-resistant piston ring |
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