SHIPPING AND DEMOULDING AGENT FOR TYRE PRODUCTION

Abstract: The lubricant and demoulding agent is based on an aqueous dispersion of a silicone oil, which may contain polyalkylene glycols, ethers thereof, polysiloxane-polyoxyalkylene block copolymers, fillers having a leaf-like structure, dispersion assistants and other conventional additives. The feature essential to the invention is the addition of a silicone resin to the silicone oil. The silicone resin should be solid and soluble or dispersible in the silicone oil and contain from 0.4 to 4 % by weight of hydroxyl groups bonded to silicon atoms. The silicone resin is preferably a QM resin having a mean molecular weight of from 600 to 5000. The lubricants and demoulding agents have a significantly improved release action and increase the life of the rubber of sacks used in the production of tyres.

Description: Gleit- und Formtrennmittel für die Reifenherstellung Die Erfindung betrifft ein Gleit- und Formtrennmittel für die Reifenherstellung auf der Basis einer wässrigen Dispersion eines Silicop- öles, welche Polyalkylenglykole, deren Ether, Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate, Füllstoffe mit blättchenförmiyer Struktur, Dispergierhilfsmittel und andere übliche Zusatzstoffe enthalten kann. Bei der Herstellung von Reifen wird eine unvulkanisierte Rohkarkasse# in eine Metallform eingelegt. Durch Aufblasen eines in den Innenraum der grünen Reifenkarkasse eingelegten Gummisackes wird der Reifen gegen die Form gepresst und durch Hitzeeinwirkung vulkanisiert. Der Gummi sack muss beim Aufblasen in der Reifenkarkasse gleiten und nach der Vulkanisation der Gummimischung von dem Reifen getrennt werden können. Für diese Zwecke verwendet man ölige Gleit- und Formtrennmittel, die auch als Sack- oder Rohlinggleitmittel bezeichnet werden Diese Gleit- und Formtrennmittel bestehen meistens aus einem Silicon öl, einem Polyalkylenglykol, Glimmer als Füllstoff mit blättchenförmiger Struktur und Dispergierhilfsmitteln. Sie können dabei in Form einer wässrigen oder einer lösungsmittelhaltigen Zubereitung vorliegen. Derartige Zubereitungen sind z.B. in der DE-OS 19 49 618 beschrieben. Nach dieser DE-OS wird ein Gemisch verwendet, welches aus 2 bis 10 Gew.-% flüssigen Dimethylpolysiloxanen mit einer Visko sität von mindestens 30 000 cSt/250C, 5 bis 20 Gew.-% Ethylen- oder#Propylenpolyglykolen oder Mischpo lymerisaten hiervon, mit einem Molekulargewicht von mindestens 1000, 25 bis 50 Gew.-% Glimmer mit einer Korngrösse von 160 bis 600 Sieb maschen, 0,5 bis 5 Gew.-X Bentonit-Ton und einer zur Bildung einer Gel struktur und zur Verdickung der Mischung ausrei chenden Menge eines hochpolaren Lösungsmittels, 0,25 bis 5 Gew -% Lecithin und 25 bis 55 Gew.-% Kohlenwasserstofflösungsmittel mit einem Siede punkt unterhalb von 2000C besteht . In der DE-AS 21 25 948 ist ein wässriges Siloxanschmiermittel für die Reifenformung beschrieben, bestehend aus A) 3 bis 40 Gew.-; einer Mischung aus 1 bis 20 Gew.-% einer Al kylmethyl-Siloxanflüssigkeit mit einer Visko sität von wenigstens 10 000 cSt/250C, bezogen auf das Gewicht des gesamten Mittels, und 2 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des gesamten Mittels, eines Polyalkylenglykols mit einem Molekulargewicht von wenigstens 1000, das ein Polyalkylenglykol ist, dessen Alkylenoxideinheiten aus Ethylenoxid, Propy lenoxid oder aus Kombinationen derselben be stehen, oder dessen Alkylenoxideinheiten aus Ethylenoxid, Propylenoxid oder aus Kombina tionen derselben mit Alkylmethylsiloxanen co polymerisiert sind, oder B) 3 bis 40 Gew.-% eines Copolymeren eines Alkylmethylsiloxans und eines Polyalkylenoxids, dessen Alkylen oxideinheiten aus Ethylenoxid, Propylenoxid oder aus Kombinationen derselben bestehen, wobei das Copolymere (B) eine Viskosität von wenigstens 10 000 cSt/250C aufweist und 5 bis 50 Gew.-% des Alkylmethylsiloxans enthält, C) 25 bis 50 Gew -% Glimmer mit einer Korngrösse entsprechend-Se- ben mit lichten Maschenweiten von etwa 0,091 bis 0,021. um, D) 0,25 bis 5 Gew.-% feinteiligem Magnesiumsilicat, E) 0,1 bis 5 Gew.-% Lecithin und aus F) 15 bis 55 Gew.-% Wasser. Aus der DE-PS 24 55 377 sind Trennmittelgemische auf der Basis von Organopolysiloxanen bekannt, wobei das Trennmittel die Lösung eines flüssigen Organopolysiloxans in einem organischen Lösungsmittel dispergiert enthält und wobei in dem organischen Lösungsmittel zusätzlich ein hochviskoses, nicht mehr fliessfähiges Organopolysiloxan mit Plastizitätswerten von 80 bis 120 mm gelöst ist. Das Verhältnis von flüssigem Organopolysiloxan zu hochviskosewl, nicht mehr fliessfähigen Organopolysiloxan beträgt dabei 3 : 1 bis 25 : 1. Die gute Wirkung dieser Trennmittelgemische wird dabei auf die Anwesenheit des hochviskosen Organopolysiloxans zu1ückgeführt. Dabei sollen insbesondere Beschädigungen des vulkanisierten Reifens aufgrund von Schuppenbildung vermieden werden. Diese Gleit- und Formtrennmittel des Standes der Technik stellenbe- reits recht wirksame Mittel dar, die es gestatten, mit einem Gummisack 250 bis 350 Reifen herzustellen, wobei die Innenoberflächen der vulkanisierten Reifen weitgehend fehlerfrei sind. Es besteht jedoch nach wie vor ein erhebliches Interesse daran, die Wirksamkeit der Gleit- und Formtrennmittel zu verbessern, deren Anwendungskonzentrationen zu verringern, das Herstellverfahren zu verbilligen, die Lebensdauer der Gummisäcke zu erhöhen und Produktionsausschuss durch fehlerhafte Oberflächen der Innenseiten der Reifen zu vermeiden. Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass die Eigenschaften der Gleit- und Formtrennmittel für den genannten Zweck verbessert werden, wenn in den in ihnen enthaltenen Siliconölen bestimmte Siliconharze gelöst oder dispergiert sind. Das erfindungsgemässe Gleit- und Formtrennmittel auf der Basis einer wässrigen Siliconöldispersion ist deshalb dadurch gekennzeichnet, dass es, bezogen auf Siliconöl, 2 bis 40 Gew.-X eines im Siliconöl löslichen oder dispergierbaren, festen Siliconharzes enthält, welches 0,4 bis 4 Gew.-% an Siliciumatome gebundene Hydroxylgruppen aufweist. Vorzugsweise enthält das erfindungsgemässe Gleit- und Formtrennmittel 5 bis 20 Gew.-% Siliconharz, bezogen auf Siliconöl. Das erfindungsgemässe Trennmittel weist ein deutlich erhöhtes Druckbe lastungsvermögen auf. Die Ursache dafür ist, dass die in dem Trennmittel enthaltene Wirksubstanz bei hoher mechanischer Beanspruchung während des Reifenherstellvorganges einen stabileren Schmierfilm bildet und vorn Gummi sack bei dessen Aufblasen nicht weggedrückt wird. Hierdurch wird es möglich, die Gleit- unH Formtrennrnittel in einer niedrigeren Menge anzuwenden, als es bisher in der Praxis üblich war. Besonders bevorzugt sind Gleit- und Formtrennmittel, welche als Siliconharz ein Harz enthalten, das im wesentlichen aus R3Si0112- und Si0412-Einheiten besteht. Diese Harze werden auch als QM-Harze bezeichnet (W. Noll "Chemie und Technologie der Siliconharze", 2. Auf- legt, 1968, Seite 5). Sie können in aus dem Stand der Technik bekannter Weise durch Cohydrolyse und Cokondensation der entsprechenden mono- und tetrafunktionellen Halogen- oder Alkoxysilane hergestellt werden. Durch die Wahl der geeigneten Reaktionstemperatur, Begrenzung der verwendeten Menge Wasser sowie gegebenenfalls Verwendung von Lö sjngsmltteln werden dabei Harze erhalten, welche definierte SiOH-Gehalte haben. Der Rest R ist dabei ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie der Methyl-, Ethyl-, Propyl- oder Butylrest, wobei der Methylrest be wnrzugt ist. Der Rest R kann auch ein Phenylrest sein. Die Bedeutung der Reste R kann dabei innerhalb des polymeren Moleküls unterschiedlich sein. Besonders bevorzugt sind aber die Methylsiliconharze. Die Siliconharze haben vorzugsweise ein durchschnittliches Molekular cewicht von 600 bis 5000. Das Molekulargewicht kann gelchromatogra p':'isch bestimmt werden. Die erfindungsgemässen Gleit- und Formtrennmittel enthalten bis zu 20 Gew.-X flüssige S'iliconöle, welche in der Regel Dimethylpolysiloxane einer Viskosität von 1000 bis 60 000 mPa.s sind. Die Mittel können ferner bis zu 20 Gew.-% eines Polyalkylenglykols oder dessen Monoether enthalten. Die Polyalkylenglykole weisen dabei vorzugsweise ein Molekulargewicht von wenigstens 1000 auf und bestehen aus Oxyethylen- und/oder Oxypropyleneinheiten. Die Mittel können ausserdem bis zu 20 Gew.-% Polyoxyaikylen-Polysil- oxan-Blockmischpolymerisate enthalten, deren Molekulargewicht im allgemeinen zwischen 4000 und 16 000 liegt. Die Füllstoffe, insbesondere Glimmer, Vermiculit, Talkum, Kaolin oder Graphit, sind in den Gleit- und Formtrennmitteln in einer Menge von 10 bis etwa 5 Gew.-% enthalten. Die Stabilität der wässrigen Dispersion kann durch Zusatz an sich.-be- kannter Dispergierhilfsmittel verbessert werden. Es ist ebenfalls bekannt, den Gleit- und Formtrennmitteln Netzmittel zuzusetzen. Weitere übliche Zusotzstoffe sind z.B. Baktericide, um Schimmelbefall zu verhindern. -In den folgenden Beispielen werden die Herstellung der erfindungsgemässen Mittel sowie die Eigenschaften dieser Mittel bei Erprobung unter Betriebsbedingungen beschrieben. 1. Herstellung von erfindungsgemässen Gleit- und Formtrennmitteln Beispiel 1 Es wird zunächst eine Emulsion, bestehend aus 25 Gew.-Teilen Dimethylpolysiloxan, 5 Gew.-Teilen Siliconharz, in Form einer 50 gew.-%igen Lösung in Xylol, 20 Gew.-Teilen Emulgator, 50 Gew.-Teilen Wasser dadurch hergestellt, dass man die Siliconharzlösung iw Siliconöl verteilt, das Xylol abdestilliert, den Emulgator zusetzt und dann das Wasser langsam unter intensivem Rühren zumischt. Die entstehende Emulsion wird mit einem Homogenisator behandelt. Es entsteht eine feinteilige Emulsion. Als Dimethylpolysiloxan wird ein Gemisch aus gleichen Gewichtsteilen eines Siloxans einer Viskosität von 350 mPa.s und eines Siloxans einer Viskosität von 60000 mPa.s verwendet. Als Siliconharz wird ein Harz, welches im wesentlichen aus (CH3)3SiO1/2- und SiO,f2-Einheiten besteht, einen OH-Gehalt von 1,5 Gew.-% aufweist und ein mittleres Molekulargewicht von 1250 hat und teilkristallin ist, verwendet. Das Harz wird in gleichen Teilen Xylol als Hilfslösungsmittel gelöst. Der Emulgator ist ein Gemisch von 50 Gew.-% eines Polysiloxan-Poly oxyalkylen-Blockmischpolymerisates mit einem mittleren Molekularge-- wicht von 9400, dessen Polyoxyalkylenblock zu 70 Gew.-# aus Oxyethylen- und zu 30 Gew.-% aus Oxypropyleneinheiten besteht, und 50 Gew.-X eines Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Copolymerisates eines Molekulargewichtes von 2240 und einem Oxyethylengehalt von 40 Ge.-. Zur Herstellung einer gebrauchsfertigen erfindungsgemässen Zubereitung werden in einem Rührgefäss 16 Gew.-Teile der oben beschriebenen Emulsion, 20 Gew.-Teile Glimmer mit einer mittleren Korngrösse von 0,044 mm,-O,5 Gew.-Teile Carboxymethylcellulose und 63,5 Gew.-Teile Wasser gemischt. Es entsteht eine stabile Dispersion. Die Stabilität dieser Zubereitung wird in einer Zentrifuge bei 1000 U/Min. bestimmt. Nach 15 Min. werden weniger als 3 Vol.-X Flüssigkeit als obere Schicht beobachtet. Beispiel 2 Analog Beispiel 1 wird aus folgenden Bestandteilen eine Voremulsion hergestellt: 14 Gew.-Teile Dimethylpolysiloxan einer Viskosität von 350 mPa.s, 14 Gew.-Teile Dimethylpolysiloxan einer Viskosität von 60 000 mPa.s, 2 Gew.-Teile Siliconharz der Zusammensetzung gemäss Beispiel 1, je doch mit 1,9 Gew.-X OH-Gruppen und einem Molekularge wicht von 1100, 20 Gew.-Teile Emulgator (Gemisch wie in Beispiel 1 beschrieben), 50 Gew.-Teile Wasser. Die gebrauchsfertige Dispersion wird gemäss Beispiel 1 erhalten. Beispiel 3 10 Gew.-Teile der Voremulsion von Beispiel 1 werden mit 0,5 Gew.-Teilen Carboxymethylcellulose, 15 Gew.-Teilen Glimmer mit einer mittleren Korngrösse von 0,06 mm und 74,5 Gew.-Teilen Wasser in einem Rührgefäss dispergiert. Die nach Beispiel 1 gemessene Stabilität der Dispersion ergibt nach Zentrifugieren eine Abscheidung von weniger als 2 Vol.-% Flüssigkeit. Beispiel 4 Analog Beispiel 1 wird aus folgenden Bestandteilen eine Voremulsion hergestellt: 7,3 Gew.-Teile Dimethylpolysiloxan einer Viskosität von 350 mPa.s, 12,7 Gew.-Teile Dimethylpolysiloxan einer Viskosität von 100 000 mPa.s, 1,5 Gew.-Teile Siliconharz der Zusammensetzung gemäss Beispiel 1, 28,5 Gew.-Teile Emulgator-gemäss Beispiel 1, 50,0 Gew.-Jeile Wasser. Die gebrauchsfertige Dispersion wird gemäss Beispiel 1 erhalten Hierzu werden 30 Gew.-Teile Voremulsion, 33 Gew.-Teile Glimmer mit einer mittleren Korngrösse von 0,044 mm, 0,5 Gew.-Teile Carboxymethylcellulose und 36,5 Gew.-Teile Wasser gemischt. Es entsteht eine stabile Emulsion. Wird die Dispersion in einer Zentrifuge bei 1000 U/Min. zentrifugiert, scheiden sich nach 15 Minuten weniger als 3 Vol.-% Flüssigkeit ab. II. Anwendungstechnische Prüfung der erfindungsgemässen Zubereitungen der Beispiele 1 bis 4 Die erfin#jngsgemässen Zubereitungen der Beispiele 1 bis 3 werden bei der Vulkanisation von Pkw-Hochgeschwindigkeitsreifen, die Zubereitung gemäss Beispiel 4 bei der Vulkanisation von LKW-Reifen auf einer Bag O-Matik-Anlage unter Betriebsbedingungen überprüft. Im Vergleich zu handelsüblichen Trennmitteln werden die in der nachgestellten Tabelle aufgeführten Ergebnisse erzielt. EMI8.1 <tb> erfindungsgemässe <SEP> Trenn- <SEP> und <SEP> Aufgesprühte <SEP> Menge/ <SEP> Anzahl <SEP> der <SEP> mit <tb> Zubereitung <SEP> von <SEP> Gleitver- <SEP> Reifen <SEP> 1 <SEP> Gummi <SEP> sack <tb> <SEP> Beispiel <SEP> halten <SEP> herstellbaren <tb> <SEP> Reifen <tb> <SEP> 1 <SEP> gut <SEP> 12 <SEP> g <SEP> 500 <tb> <SEP> 2 <SEP> i <SEP> <SEP> sehr <SEP> gut <SEP> 15 <SEP> g <SEP> 500 <tb> <SEP> 3 <SEP> sehr <SEP> gut <SEP> 15 <SEP> g <SEP> 500 <tb> <SEP> 4 <SEP> i <SEP> <SEP> sehr <SEP> gut <SEP> 15 <SEP> g <SEP> 500 <tb> handelsübliches <tb> <SEP> Produkt <SEP> <SEP> befriedigend <SEP> 15 <SEP> g <SEP> 350 <tb> Es zeigt sich, dass die erfindungsgemässen Zubereitungen gegenüber dem Stand der Technik besonders hinsichtlich der Trennwirkung und Lebensdauer des Gummisackes beträchliche Vorteile aufweisen.

Claims: Lubricant and mould-release agent for the production of tyres, based on an aqueous silicone oil dispersion, which may contain polyalkylene glycols, ethers thereof, polysiloxy-polyoxyalkylene block copolymers, fillers having a leaf-like structure, dispersion aids and other conventional additives, characterised in that it contains, based on the silicone oil, 2 to 40% by weight of a solid silicone resin which is soluble in the silicone oil and essentially comprises R₃SiO 1/2 and SiO 4/2 units, where R in the polymeric molecule may be identical or different and is an alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl radical, and 0.4 to 4% by weight of the silicon atoms have bonded hydroxyl groups. Agent according to Claim 1, characterised in that it contains, as the silicone resin, a resin having a mean molecular weight of 600 to 5000.

Inventors: KOLLMEIER, HANS-JOACHIM, DR., LAMMERTING, HELMUT
Applicants: TH. GOLDSCHMIDT AG
Application year: 1985
Main classification: B29C33
IPC codes: B29C33