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Publication number: DEI0009544MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 20. Dezember 1954 Bekanntgemacht am 28. Juni 1956Registration date: December 20, 1954. Advertised on June 28, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

PATENTANMELDUNGPATENT APPLICATION

KLASSE 23c GRUPPE 1 01 19544IV c/23 c CLASS 23c GROUP 1 01 19544IV c / 23 c

William David Garden, Glasgow, und James Sinclair McFarlane, Weobley (Großbritannien)William David Garden, Glasgow, and James Sinclair McFarlane, Weobley (Great Britain)

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Imperial Chemical Industries Limited, LondonImperial Chemical Industries Limited, London

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Bohr, Dipl.-Ing. H. Bohr, München 5, und Dr. H. Fincke, Berlin-Lichterfelde West, PatentanwälteRepresentative: Dipl.-Ing. A. Bohr, Dipl.-Ing. H. Bohr, Munich 5, and Dr. H. Fincke, Berlin-Lichterfelde West, patent attorneys

Schmiermittellubricant

Die Priorität der Anmeldung in Großbritannien vom 15. Januar und 25. Oktober 1954The priority of filing in Great Britain January 15 and October 25, 1954

ist in Anspruch genommenis used

Die Erfindung betrifft Verbesserungen an Schmiermitteln, die ein oder mehrere Polysiloxane enthalten.The invention relates to improvements in lubricants containing one or more polysiloxanes.

Flüssige organisch substituierte Polysiloxane und besonders flüssige kohlenwasserstoffsubstituierte PoIy-5. siloxane eignen sich ausgezeichnet zur Schmierung unter hydrodynamischen oder Flüssigkeitsfilmbedingungen wegen ihrer besonders großen Widerstandsfähigkeit gegen Hitze und Oxydation bei hohen Temperaturen, ihrer niedrigen Viskositäts-Temperatur-Koeffizienten und ihrer niedrigen Fließpunkte.Liquid organically substituted polysiloxanes and especially liquid hydrocarbon-substituted poly-5. siloxanes are ideal for lubrication under hydrodynamic or liquid film conditions because of their particularly great resistance to heat and oxidation at high temperatures Temperatures, their low viscosity-temperature coefficients and their low pour points.

Derartige Schmiermittel bewirken jedoch nicht die erforderliche Herabsetzung der Reibung oder den erforderlichen Schutz gegen Verschleiß oder sogar Festfressen zweier sich aneinander reibender Flächen,. wenn sie zur Schmierung solcher Flächen unter »kinetischen Grenzbedingungen«, d.h. unter Bedingungen verwendet werden, unter denen kein Flüssigkeitsfilm gebildet wird, oder, wenn er sich bildet, infolge der hohen Belastung zwischen den beiden sich gegeneinanderbewegenden Flächen nichtHowever, such lubricants do not bring about the necessary reduction in friction or the necessary protection against wear or even seizure of two surfaces rubbing against one another. if they are used to lubricate such surfaces under "kinetic boundary conditions ", ie under conditions in which no liquid film is formed or, if it does, not due to the high load between the two opposing surfaces

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beständig ist. Dies tritt besonders stark in Erscheinung, wenn beide Reibungsflächen aus Stahl bestehen. ^ ''' Gegenstand der Erfindung ist ein Schmiermittel, das imstande ist, Lagerflächen sich gegeneinander-5bewegender Metallteile, wie z.B. Flußstahl gegen Flußstahl, auch unter hoher Belastung, d.h. unter »kinetischen Grenzbedingungen«, zu schmieren.is constant. This is particularly noticeable when both friction surfaces are made of steel. ^ '' 'The subject of the invention is a lubricant, that is able to move storage areas against each other Metal parts, such as mild steel versus mild steel, even under high loads, i.e. under "Kinetic boundary conditions" to lubricate.

Es v/urde bereits vorgeschlagen, als Schmiermittel Stoffzusammensetzungen zu verwenden, welche ausIt has already been proposed to use, as lubricants, compositions of matter which are composed of

ίο Polysiloxanen und verschiedenartigen Estern der Phosphorsäure bestehen. So sind beispielsweise in der USA.-Patentschrift 2 6i8 6oo Schmiermittelzusammensetzungen beschrieben, welche aus 6o°/₀-Polysiloxan, io°/₀ eines- Monoalkyldiarylphosphats undίο consist of polysiloxanes and various types of esters of phosphoric acid. So patent USA.-described 2 6I8 6oo lubricant compositions for example, in which from 6o ° / ₀ -Polysiloxan, io ° / ₀ a- Monoalkyldiarylphosphats and

30% Trialkylphosphat bestehen. Die USA,.'_rPatent schrift 2 618 601 beschreibt Schmiermittel, welche aus einem Teil eines Kohlenwasserstofföles, einem Teil < Polysiloxan und einem Teil Trialkylphosphat bestehen. Diese bekannten Schmiermittel enthalten jedoch große Mengen an Phosphaten, und sie sind demgemäß nicht in allen Fällen brauchbare Schmiermittel, welche unter »kinetischen Grenzbedingungen« wirksam sein müssen.30% trialkyl phosphate. The USA,.' _r Patent 2,618,601 describes lubricants which consist of a part of a hydrocarbon oil, a part <polysiloxane and a part of trialkyl phosphate. However, these known lubricants contain large amounts of phosphates, and accordingly they are not lubricants which can be used in all cases and which have to be effective under "kinetic boundary conditions".

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nunmehr ein Schmiermittel auf der Basis flüssiger Polysiloxane mit einem Gehalt an Estern der Orthophosphorsäure vorgeschlagen, welches für »kinetische Grenzbedingungen« besonders brauchbar ist. Dieses Schmiermittel kennzeichnet sich durch einen Gehalt von nicht mehr als 5%, bezogen auf das Polysiloxan, an einem Ester der allgemeinen FormelAccording to the present invention there is now a lubricant based on liquid polysiloxanes with a content of esters of orthophosphoric acid proposed, which for "kinetic boundary conditions" is particularly useful. This lubricant is characterized by a content of no more than 5%, based on the polysiloxane, of an ester of the general formula

0 =0 =

in welcher R₁ eine Alkylarylgruppe mit einem Alkylrest von 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, R₂ eine Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Phenol- oder Kretylgruppe, R₃ Wasserstoff oder gleich R₂ ist.in which R _{1 is} an alkylaryl group with an alkyl radical of 3 to 18 carbon atoms, R _{2 is} a methyl, ethyl, propyl, butyl, phenol or cretyl group, R _{3 is} hydrogen or R ₂ is the same.

Bei einer besonderen Ausführungsform dieses Schmiermittels ist R₁ eine p-Älkylarylgruppe.In a particular embodiment of this lubricant, R _{1 is} a p-alkylaryl group.

Als Ester der Orthophosphorsäure wird vorzugsweise das Diäthyl-p-tert.-octylphenylphosphat oder das prim. Methyl-p-tert.-octylphenylphosphat verwendet. The preferred ester of orthophosphoric acid is diethyl p-tert-octylphenyl phosphate or the prim. Methyl p-tert-octylphenyl phosphate is used.

Unter dem Ausdruck »flüssiges Polysiloxan« wird ein Polysiloxan verstanden, das eine Kette abwechselnder Silicium- und Sauerstoffatome enthält und in dem die überwiegende Zahl der Restvalenzen des Siliciums durch eine oder mehrere organische Gruppen, wie Alkyl-, Aryl-, Alkaryl-, Aralkyl- und Halogenarylgruppen, abgesättigt ist. ,The expression "liquid polysiloxane" is understood to mean a polysiloxane that alternates in a chain Contains silicon and oxygen atoms and in which the majority of the residual valences of the Silicon by one or more organic groups, such as alkyl, aryl, alkaryl, aralkyl and haloaryl groups, is saturated. ,

Der Ausdruck »nicht ungesättigte organische Gruppe, die nur Kohlenstoff und Wasserstoff enthält ^: und nicht mehr als 9 Wasserstoff atome besitzt«, umfaßt Methyl-, Äthyl-, Propyl- und Butylgruppen sowie auch Phenyl- und Kresylgruppen, die bekanntlieh einer Alkylgruppe mit 4 Kohlenstoffatomen praktisch sterisch äquivalent sind.The term "non-unsaturated organic group containing only carbon and hydrogen ^: and not having more than 9 hydrogen atoms" includes methyl, ethyl, propyl and butyl groups as well as phenyl and cresyl groups, which are known to be an alkyl group with 4 carbon atoms are practically sterically equivalent.

Die oben angegebenen Polysiloxane können durch Hydrolyse von Silanen oder deren Gemischen hergestellt werden, die sowohl durch organische Reste, wie Alkyl-, Aryl-, Alkaryl-, Aralkyl- oder Halogenarylreste, als auch durch hydrolysierbare Gruppen, wie Halogen-, Alkoxy-, Aroxy-, Acylöxy- oder Aminogruppen, substituiert sind, z.B. Dialkyldihalogensilane, wie Dimethyldichlorsilan, worauf man das Hydrolyseprodukt vollständig oder teilweise kpndensiert. Die so erhaltenen Polysiloxane können mit geringen Mengen starker Schwefelsäure und eines Disiloxans, wie Hexamethyldisiloxan, behandelt werden, um endständige Hydroxylgruppen zu entfernen und auf diese Weise zu Polysiloxanen zu gelangen, deren Polymerisation an den endständigen Gruppen unterbrochen ist. _: Vorzugsweise sollen die 'Polysiloxane vollständig durch Kohlenwasserstoffreste substituiert sein, und das 'Verhältnis der Kohlenwasserstoffgruppen zu den Siliciumatomen soll 1,5 bis 3 betragen.The polysiloxanes specified above can be prepared by hydrolysis of silanes or mixtures thereof, which are formed both by organic radicals, such as alkyl, aryl, alkaryl, aralkyl or haloaryl radicals, and by hydrolyzable groups, such as halogen, alkoxy, aroxy -, acyloxy or amino groups, are substituted, for example dialkyldihalosilanes, such as dimethyldichlorosilane, whereupon the hydrolysis product is completely or partially kpndensiert. The polysiloxanes thus obtained can be treated with small amounts of strong sulfuric acid and a disiloxane, such as hexamethyldisiloxane, in order to remove terminal hydroxyl groups and in this way to obtain polysiloxanes whose polymerization is interrupted at the terminal groups. _: The 'polysiloxanes should preferably be completely substituted by hydrocarbon radicals, and the' ratio of the hydrocarbon groups to the silicon atoms should be 1.5 to 3.

Verfahren zur Herstellung solcher Polysiloxane sind beispielsweise in den britischen Patentschriften 586189, 586 956, 653 257, 626 909, 585 400, 603 076 und .628 072 beschrieben.Process for the preparation of such polysiloxanes are, for example, in British patents 586189, 586 956, 653 257, 626 909, 585 400, 603 076 and .628 072.

Die langkettige Alkyl-Aryl-Gruppe in dem Orthophosphorsäurederivat ist vorzugsweise eine p-Alkylarylgruppe, kann jedoch auch eine o-Alkylarylgruppe oder eine m-Alkylarylgruppe sein. Der Alkylfest dieser Alkylarylgruppe soll vorzugsweise mindestens 3 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome besitzen. Geeignete Orthophosphorsäurederivate, d.h. geeignete Orthophosphorsäureester, sind z.B. prim. Methyl-p-tert.-octylphenylphosphat, Diäthyl-p-tert.-octylphenylphosphat, Dibutyl-p-tert.-octylphenyl- 95 phosphat, Diphenyl-p-tert.-octylphenylphosphat, Diäthyl - ρ - tert. - octylkresylphosphat, Diphenyl-p-n-decylphenylphosphat, Diäthyl-p- n- decylphenylphosphat und . Diäthyl - m - isopropylphenylphosphat. Als besonders geeignet für die Schmiermittel nach der Erfindung haben sich Diäthyl-p-tert.-octylphenylphosphat und prim. Methyl-p-tert.-octylphenylphosphat erwiesen.The long chain alkyl aryl group in the orthophosphoric acid derivative is preferably a p-alkylaryl group, but can also be an o-alkylaryl group or be an m-alkylaryl group. the The alkyl solid of this alkylaryl group should preferably have at least 3 and not more than 18 carbon atoms own. Suitable orthophosphoric acid derivatives, i.e. suitable orthophosphoric acid esters, are for example prim. Methyl p-tert-octylphenyl phosphate, diethyl p-tert-octylphenyl phosphate, Dibutyl-p-tert-octylphenyl-95 phosphate, diphenyl-p-tert-octylphenyl phosphate, diethyl - ρ - tert. - octyl cresyl phosphate, diphenyl p-n-decylphenyl phosphate, Diethyl p-n-decylphenyl phosphate and. Diethyl - m - isopropylphenyl phosphate. As special Diethyl p-tert-octylphenyl phosphate has proven to be suitable for the lubricants according to the invention and prim. Methyl p-tert-octylphenyl phosphate proven.

Die erfindungsgemäßen Schmiermittel lassen sich durch Zusammenmischen eines oder mehrerer der genannten Phosphorsäureester mit einem oder mehreren der. genannten Polysiloxane herstellen.The lubricants according to the invention can be prepared by mixing together one or more of the above Phosphoric acid esters with one or more of the. produce mentioned polysiloxanes.

Je nach der Löslichkeit der Phosphorsäureester in dem Polysiloxan kann man eine homogene Lösung oder eine Dispersion eines oder mehrerer dieser Phosphorsäureester in einem oder mehreren dieser Polysiloxane herstellen. Der Zusatz der Ester beträgt nicht mehr als etwa 5 Gewichtsprozent des Polysiloxans, damit die vorteilhaften physikalischen und chemischen Eigenschaften des Polysiloxans nicht verlorengehen.Depending on the solubility of the phosphoric acid ester in the polysiloxane, a homogeneous solution or a dispersion of one or more of these phosphoric acid esters in one or more of these polysiloxanes produce. The addition of the esters is no more than about 5 percent by weight of the polysiloxane therewith the advantageous physical and chemical properties of the polysiloxane are not lost.

Die Schmiermittel nach der Erfindung besitzen gute Schmierfähigkeit bei hohen Temperaturen sogar dann, wenn die Menge der Phosphorsäureester nicht zur Bildung einer gesättigten Lösung der Ester in dem Polysiloxan ausreicht. Man kann zwar auch andere als die erfindungsgemäßen organischen Phosphorverbindungen, wie z.B. Trikresylphosphat, Diäthylphenylphosphat oder Diäthyl-ß-naphthylphosphat mit Polysiloxanen zur Herstellung von Schmiermitteln mischen; derartige Schmiermittel, die nicht im Rahmen der Erfindung liegen, besitzen jedoch bei allen Tempe-The lubricants according to the invention have good lubricity at high temperatures even when if the amount of phosphoric acid ester does not result in the formation of a saturated solution of the ester in the Polysiloxane is sufficient. Although other than the organic phosphorus compounds according to the invention, such as tricresyl phosphate, diethyl phenyl phosphate or diethyl ß-naphthyl phosphate with Mix polysiloxanes to make lubricants; such lubricants that are not in the frame of the invention, but have at all temperatures

547/4»547/4 »

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raturen, bei denen- die Menge der in dem Schmiermittel enthaltenen organischen Phosphorverbindung zur Bildung einer gesättigten Lösung in dem Polysiloxan nicht ausreicht, schlechte Schmierfähigkeit. Der hier verwendete Ausdruck »Schmierfähigkeit« bezeichnet die Fähigkeit eines Stoffes unter »kinetischen Grenzbedingungen« zu schmieren, und man nimmt an, daß die Schmierfähigkeit eines Stoffes dem Koeffizienten der »kinetischen Grenz«- Reibungtemperatures in which the amount of the organic phosphorus compound contained in the lubricant is insufficient to form a saturated solution in the polysiloxane, poor lubricity. The term "lubricity" as used herein denotes the ability of a substance to lubricate under "kinetic limit conditions", and it is believed that the lubricity of a substance corresponds to the coefficient of "kinetic limit " friction

ίο zwischen zwei gegebenen, aneinanderreihenden und mit dem betreffenden Schmiermittel geschmierten Flächen umgekehrt proportional ist.ίο between two given, contiguous and areas lubricated with the lubricant in question is inversely proportional.

^; . Verwendet man die Schmiermittel nach der Erfindung zur Schmierung zweier Reibungsflächen, so nimmt man an, daß die in ihnen enthaltenen Phophorsäureester stark an die Metalloberflächen adsorbiert ' werden und eine Anzahl dicht gepackter ■ Schutzschichten bilden, die den Koeffizienten der »kinetischen Grenz «-Reibung herabsetzen und den Verschleiß verhindern. ^; . If the lubricants according to the invention are used to lubricate two friction surfaces, it is assumed that the phosphoric acid esters contained in them are strongly adsorbed on the metal surfaces and form a number of tightly packed protective layers which reduce the coefficient of "kinetic boundary" friction and prevent wear.

Gewünschtenfalls kann man den Schmiermitteln nach der Erfindung auch andere Bestandteile, wie z.B. Öxydationsverzögerer, beigeben. Weiterhin kann man Metallseifen, z.B. Natrium- oder Lithiumseifen,If desired, the lubricants according to the invention can also contain other ingredients, such as e.g. add oxidation retarder. You can also use metal soaps, e.g. sodium or lithium soaps,

as Füllstoffe, z.B. feinverteilte Kieselsäure, Asbest, Ruß oder Phthalocyanine zusetzen, um Schmierfette zu erzeugen.as fillers, e.g. finely divided silica, asbestos, soot or add phthalocyanines to make greases.

In der Tabelle wird die Erfindung an Hand der Beispiele 3 bis 17 veranschaulicht. Die Beispiele 1, 2 und 18 bis 22 beziehen sich auf Schmiermittel; die nicht im Rahmen der Erfindung liegen und zu Vergleichszwecken dienen. Die in den Beispielen angegebenen Prozentgehalte beziehen sich auf Gewichtsmengen. The invention is illustrated in the table using Examples 3 to 17. Examples 1, 2 and 18 to 22 relate to lubricants; which are not within the scope of the invention and for comparison purposes serve. The percentages given in the examples relate to amounts by weight.

In den Beispielen 3 bis 20 der Tabelle wurde zur Herstellung der Schmiermittel entweder Polysiloxan A oder Polysiloxan B verwendet. A ist ein Polysiloxan, dessen Polymerisation an den endständigen Gruppen unterbrochen wurde und das eine Viskosität von 300 cSt bei 38⁰ und ein Methyl-Silicium-Verhältnis von etwas mehr als 2 : 1 besitzt; B ist ein Polymethylphenylsiloxan, dessen Polymerisation an den endständigen Gruppen unterbrochen wurde und das eine Viskosität von 500 cSt bei 25°, ein Verhältnis (Methyl + Phenyl) zu Silicium von etwas mehr als 2:1 und ein Verhältnis von Methyl· zu Phenyl von etwa 3:1 besitzt.In Examples 3 to 20 of the table, either polysiloxane A or polysiloxane B was used to prepare the lubricants. A is a polysiloxane whose polymerization has been interrupted at the terminal groups and which has a viscosity of 300 cSt at 38 ^° and a methyl-silicon ratio of slightly more than 2: 1; B is a polymethylphenylsiloxane whose polymerization was interrupted at the terminal groups and which has a viscosity of 500 cSt at 25 °, a ratio (methyl + phenyl) to silicon of slightly more than 2: 1 and a ratio of methyl to phenyl of about 3: 1 owns.

Die Schmierfähigkeit der Schmiermittel wird durch Bestimmung des Koeffizienten der »kinetischen Grenz«- Reibung zwischen Probestücken aus Flußstahl (BS. 682) festgestellt, die mit den jeweiligen Schmiermitteln geschmiert sind, wobei die von J. R.Bristow (»Kinetic Boundary Friction«, Pioc- Royal Soc. A. 189, 1947, S. 88 bis 102) beschriebene Reibungsmaschine verwendet wird. Die Belastung des unteren Probestückes beträgt 2 kg, und die Bestimmungen des Koeffizienten der »kinetischen Grenz «-Reibung werden, wie in der Tabelle angegeben, bei verschiedenen Temperaturen bis zu 180° ausgeführt. Die Reibungsmaschine -wird mit Dämpfung verwendet. Die Genauigkeit der angegebenen Werte für den Reibungskoeffizienten beträgt etwa ^ io°/₀ des wahren Wertes.The lubricity of the lubricant is determined by determining the coefficient of the "kinetic boundary " - friction between test pieces of mild steel (BS. 682) which are lubricated with the respective lubricants, whereby that of JR Brristow ("Kinetic Boundary Friction", Pioc-Royal Soc A. 189, 1947, pp. 88 to 102) is used. The load on the lower test piece is 2 kg, and the determinations of the coefficient of "kinetic limit" friction are carried out, as indicated in the table, at various temperatures up to 180 °. The friction machine - is used with damping. The accuracy of the specified values for the coefficient of friction is about ^ io ° / _{0 of} the true value.

table example

PolyPoly °/o zuge
setzter° / o admitted
set siloxansiloxane EsterEster AA. BB. —- AA. 1,01.0 AA. 3,o3, o AA. 5,o5, o BB. 3,o3, o AA. 3,o3, o AA. 3,o3, o BB. 3,o3, o AA. 1,01.0 BB. 0,10.1 AA. 5,o5, o BB. 1,01.0 B ,B, 3,o3, o BB. 1,01.0 BB. 3,o3, o BB. 3,o3, o ΛΛ 1,01.0 AA. 1,01.0 AA. 1,01.0

Ester 20.⁰C I 60 ⁰CEster 20. ⁰ CI 60 ⁰ C

ReibungskoeffizientCoefficient of friction

100°Cj120⁰C 140⁰Cj160⁰C100 ° Cj 120 ⁰ C 140 ⁰ Cj 160 ⁰ C

i8o°Ci8o ° C

I
2I.
2

3
4
5
63
4th
5
6th

1010

II
12
13II
12th
13th

15
16
1715th
16
17th

1818th

19
20
21
2219th
20th
21
22nd

Diät hyl-p-tert. -octylphenylphosphatDiet hyl-p-tert. octylphenyl phosphate

desgl.the same

Diäthyl-p-tert. -octylkresylphosphat. Diäthyl-p-dodecylphenylphosphat Diäthyl-p-tert.-octylphenylphosphat prim. Methyl-p-tert. -octylphenylphosphat Diethyl p-tert. octyl cresyl phosphate. Diethyl p-dodecylphenyl phosphate Diethyl p-tert-octylphenyl phosphate prim. Methyl p-tert. octylphenyl phosphate

desgl.the same

Dibutyl-p-tert. -octylphenylphosphat Diäthyl-p-n-decylphenylphosphatDibutyl-p-tert. -octylphenyl phosphate Diethyl p-n-decylphenyl phosphate

desgl. Diphenyl-p-n-decylphenylphosphatlikewise diphenyl p-n-decylphenyl phosphate

desgl. Diäthyl-m-isopropylphenylphosphatlikewise diethyl m-isopropylphenyl phosphate

Andere organischeOther organic

PhosphorverbindungenPhosphorus compounds

Trikresylphosphat Tricresyl phosphate

Diäthyl-phenylphosphat Diethyl phenyl phosphate

Diäthyl-ß-naphthylphosphat Diethyl β-naphthyl phosphate

Mineralschmieröl, Visk. 80 cSt Mineral lubricating oil, visc. 80 cSt

Mineralschmieröl, Visk. 1200 cSt ....Mineral lubricating oil, visc. 1200 cSt ....

0,62
0,14
0,240.62
0.14
0.24

0,14
0,14
0,14
0,27
0,28
0,190.14
0.14
0.14
0.27
0.28
0.19

0,15
0,13
0,21
0,12
0,10
0,12
0,12
0,150.15
0.13
0.21
0.12
0.10
0.12
0.12
0.15

0,21
0,38
0,12
0,18
0,100.21
0.38
0.12
0.18
0.10

o,77
0,19
0,18
0,12o, 77
0.19
0.18
0.12

0,13
0,21
0,50
0,24
0,260.13
0.21
0.50
0.24
0.26

0,140.14

0,13
0,42
0,17
0,09
0,17
0,12
0,160.13
0.42
0.17
0.09
0.17
0.12
0.16

o,47
0,71o, 47
0.71

o,73
0,19
0,12o, 73
0.19
0.12

o,77
0,67
0,20
0,11o, 77
0.67
0.20
0.11

0,13
0,23
0,58
0,25
o,450.13
0.23
0.58
0.25
o, 45

0,17
0,12
0,50
0,12
0,120.17
0.12
0.50
0.12
0.12

0,15
0,11
0,300.15
0.11
0.30

o,75
0,76
0,69
0,25
0,18o, 75
0.76
0.69
0.25
0.18

o,73 0,76 0,20 0,13 0,15 0,22o.73 0.76 0.20 0.13 0.15 0.22

o,74 0,46o.74 0.46

o,37o, 37

0,18 0,12 0,80 0,19 0,090.18 0.12 0.80 0.19 0.09

0,15 0,11 0,320.15 0.11 0.32

o,84 o,75 o,83o, 84 o, 75 o, 83

o,39 o,i6o, 39 o, i6

o,8o 0,78o.8o 0.78

0,290.29

o,i5 o,i7o, i5 o, i7

o,34o, 34

0,620.62

o,48 0,46o, 48 0.46

o,i7o, i7

0,120.12

o,7i o,i6 0,09 0,13 0,09 0,38o, 7i o, i6 0.09 0.13 0.09 0.38

0,87 o,75 o,79 o,39 0,140.87 o, 75 o, 79 o, 39 0.14

0,780.78

o,95 0,27 0,19 0,18o.95 0.27 0.19 0.18

0,31 0,780.31 0.78

o,55 0,410.55 0.41

0,15 0,120.15 0.12

o,77 0,23 0,11 0,14o.77 0.23 0.11 0.14

0,13 0,400.13 0.40

0,87 0,87 0,820.87 0.87 0.82

o,39 0,14o.39 0.14

0,760.76

o,93 0,24 0,18 0,19 0,35 o,75 0,52 0,56o.93 0.24 0.18 0.19 0.35 o.75 0.52 0.56

0,14 0,100.14 0.10

0,74 0,17 0,07 0,20 0,12 o,330.74 0.17 0.07 0.20 0.12 o.33

0,84 0,800.84 0.80

o,79o, 79

0,93 0,150.93 0.15

609 547/499609 547/499

19544IV c/23 c19544 IV c / 23 c

Die Beispiele ι und 2 zeigen, daß die beiden reinen Polysiloxane schlechte Schmierfähigkeit besitzen, wohingegen die Schmiermittel nach den Beispielen 3, 4, 5, 10, 11, 13, 14, 15 und 16 im Vergleich mit denjenigen nach den Beispielen 21 und 22 ausgezeichnete und in einigen Fällen sogar noch bessere Schmierfähigkeit aufweisen als ein Mineralschmieröl.Examples ι and 2 show that the two are pure Polysiloxanes have poor lubricity, whereas the lubricants according to the examples 3, 4, 5, 10, 11, 13, 14, 15 and 16 compared to excellent and in some cases even better than those of Examples 21 and 22 Have lubricity as a mineral lubricating oil.

. Aus den Beispielen io, 5 und 12 ergibt sich, daß die Schmierfähigkeit mit zunehmender Größe der beiden nur Kohlenstoff und Wasserstoff enthaltenden nicht ungesättigten organischen Gruppen abnimmt. Dies hat, wie angenommen wird, zwei Ursachen. Erstens erhöht die Vergrößerung dieser Gruppen die Löslichkeit des Phosphorsäureesters in ,dem Polysiloxan, und mit der Erhöhung der Löslichkeit nimmt die Oberflächenadsorption ab. Zweitens wirkt die Vergrößerung dieser Gruppen hindernd auf die Oberflächenadsorption ; des polaren Teiles des Moleküls infolge sterischer Hinderung und verhindert auch die Bildung fest-. From examples io, 5 and 12 it follows that the Lubricity with increasing size of the two containing only carbon and hydrogen does not unsaturated organic groups decreases. This is believed to have two causes. First the enlargement of these groups increases the solubility of the phosphoric acid ester in, the polysiloxane, and as the solubility increases, the surface adsorption decreases. Second, the magnification works of these groups preventing surface adsorption; of the polar part of the molecule due to steric Hindrance and also prevents the formation of

»o gepackter Schichten.“O packed layers.

Aus den Beispielen 18, 19 und 20 ergibt sich, daß es nicht ausreicht, wenn die Wasserstoffatome des Orthophosphats durch kleine Gruppen ersetzt sind. Die Löslichkeit von Trikresylphosphat, Diäthylphenyl-From Examples 18, 19 and 20 it can be seen that it is not sufficient if the hydrogen atoms of the orthophosphate are replaced by small groups. The solubility of tricresyl phosphate, diethylphenyl

»5 phosphat und Diäthyl-/?-naphthylphosphat in dem Polysiloxan A beträgt 1% bei 30, 44 bzw. 65⁰. Doch befindet sich in Schmiermitteln, die i°/₀ dieser Phosphate enthalten, bei 20⁰ ungelöstes Phosphat, und die Schmiermittel sind daher nicht homogen. Dieses ungelöste Phosphat liegt auf der Oberfläche der Metallprobestücke in der Reibungsmaschine, und der bei 2p⁰ gemessene Reibungskoeffizient ist in Wirklichkeit derjenige eines Schmiermittels, welches aus einer gesättigten Lösung des Polysiloxans A in dem Phosphat besteht. Es ist daher aus den hohen Werten des Reibungskoeffizienten in den Beispielen 18, 19 und 20 bei Temperaturen oberhalb 20⁰ ersichtlich, daß praktisch keine Bildung einer adsorbierten, dicht gepackten Schutzschicht von Phosphat auf der Reibungsfläche stattfindet. Was die Schmiermittel gemäß der Erfindung betrifft, so sind die Zusammensetzungen nach den Beispielen 3 bis 9 und 11 bis 17 homogen.5 phosphate and diethyl - /? - naphthyl phosphate in the polysiloxane A is 1% at 30, 44 and 65 ⁰ , respectively. But is located in lubricants which i ° / ₀ containing these phosphates, at 20 ⁰ unsolved phosphate, and lubricants are therefore not homogeneous. This undissolved phosphate lies on the surface of the metal specimens in the friction machine, and the ^{coefficient of friction measured at 2p 0} is actually that of a lubricant which is a saturated solution of the polysiloxane A in the phosphate. It is therefore evident from the high values of the friction coefficient in Examples 18, 19 and 20 at temperatures above 20 ⁰ that virtually no formation of an adsorbed, closely packed protective layer of phosphate takes place on the friction surface. As regards the lubricants according to the invention, the compositions according to Examples 3 to 9 and 11 to 17 are homogeneous.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Lubricants based on liquid polysiloxanes with a content of esters of orthophosphoric acid, characterized by a content of not more than 5 percent by weight, based on the polysiloxane, of an ester of the general type formula

O =O =

in which R _{1 is} an alkylaryl group with an alkyl radical of 3 to 18 carbon atoms, R _{2 is} a methyl, ethyl, propyl, butyl, phenyl or cresyl group, R _{3 is} hydrogen or R ₂ is the same.

2. Lubricant according to claim 1, characterized in that R _{1 is} a p-alkylaryl group.

3. Lubricant according to claim 1 and 2, characterized in that the ester of orthophosphoric acid Diethyl p- tert. - octylphenyl phosphate or prim. Methyl - ρ - tert. - octylphenyl phosphate is.

Considered publications:
U.S. Patent Nos. 2,618,600, 2,618,601;
British Patent Nos. 701838, 692 172, 073, 681 357, 671 408.