TW200628300A

TW200628300A - Sulfone Polymer Composition

Info

Publication number: TW200628300A
Application number: TW94134513A
Authority: TW
Inventors: Mohammad Jamal El-Hibri
Original assignee: Solvay Advanced Polymers Llc
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2005-10-03
Publication date: 2006-08-16
Also published as: JP2008516028A; WO2006037753A1; IN2007CH01386A; EP1524297A1; US20090124767A1; EP1799769B1; EP1799769A1; TW200624483A

Description

200628300 (1) 九、發明說明【發明所屬之技術領域】本發明係關於疊合模製之塑膠物件，特別是係關於一種其中金屬組份（Μ )係與一含有高性能塑料之聚合物 (尤其是TORLON® ΡΑΙ ) —起經疊合模製的物件。此類物件，例如推力、滾針、滾珠及滾柱軸承，在加潤滑油及未加潤滑油二種環境中用於替代耐摩擦、載重的組件上，具有特別的優點，其藉由使用具有優異的摩擦和磨損性能之改質或未改質聚合物作爲磨損表面而變得可行。在這點上’本發明之經疊合模製物件可提供良好焊接線，避免疲勞問題，及產生良好的強度和剛性。本發明進一步的優點及其他的特徵部份將於下文中說明’而部份將如熟諳此藝者檢視下文時所顯見者，或可從本發明之實施中得知。可如所提之申請專利範圍所特別指出者而更加明瞭並獲得本發明之優點。如所了瞭者，本發明可有其他不同之具體實施例，而且其若干細節可有多種顯而易知的改變而未偏離本發明。本發明說明係爲例示性質，並非將其僅限制於此。相關申請案之參考本申請案係依20〇4年10月4日申請之美國臨時性申請案第60/6 1 5,023案號，及2004年10月19日申請之美國臨時性申請案第60/6 1 9,694案號主張優先權。 200628300 (2) 【先前技術】目前，許多物件如軸承係製造成多組件滾柱-元件系統而含有固定和轉動組件（典型地是由金屬製成）。此類裝置，例如推力、滾針、滾珠及滚柱軸承是相當複雜，使得其製造及組裝二者皆很耗費成本及耗費時日。此外，一般來說，此類零件也常非所樂見地笨重。本發明人硏究利用高性能聚合物來製造單組件物件， ® 以代替常用之多組件滾柱-元件系統等。然而，與高性能塑料，如聚醯胺-醯亞胺（PAI )、聚醚醚酮（PEEK )、及聚醯亞胺（PI )相關聯的材料成本並無法顯出此一替換係爲恰當者。尤其當多組件物件十分龐大而致使由高性能塑料中製造單組件替換系統（例如使用做爲例如多組件金屬軸承之“落入（drop in ) ”替換物件）變得比製造多組件物件本身更昂貴時，更是如此。落入，，替換係表示移除當前使用之多組件物件（如軸承）並以本發明之經疊合模 ® 製的物件替換且無需特殊之修正或變更。曰本專利申請案第08232945A案號係揭示一用於支撐及移動高載重的滾柱，其中係使一熱塑性樹脂射出成型以製成核心零件。然後，移除此經模製之零件，再將黏著劑方也加於此核心零件的外圓周。接著，將此零件安裝回模具內’其中將藉由***成形法倒入熱塑性彈性體以形成外圓周。該塑膠材料不會形成磨損表面。美國專利第6,5 1 3,986案號係揭示一具有絕緣性薄膜的滾動軸承，該薄膜係由含有聚次苯基硫化物、聚醯胺—

200628300 (3) 醯亞胺、及無機絕緣材料之聚合物組成物承環與滾動元件之間所產生的電解腐蝕。經射出成型，且不使用做爲磨損表面。美國專利第6,485,608案號係揭示滑金屬背襯、金屬背襯上之燒結層、及滲透內以做爲軸承表面的襯套層。該襯套層基構成。聚醚醚酮及聚醯胺醯亞胺可以有機塡货增進耐磨損性。該襯套層之施加係藉由形脂、塡充劑及水之淤漿，再澆鑄此淤漿，g 程。該所揭示之襯套層厚度係爲50至400 ί 美國專利第6,4 1 6,226案號係揭示軸薄用於自動車之駕駿桿，並具有一軸向對開5 性的齒冠。此專利另外揭示了該軸承之內萎材料如PTFE、聚縮醛或PEEK爲襯裏，姜在加潤滑油或未加潤滑油下執行）。

美國專利第5,871，262案號係揭示利月脂（ISOPLAST® 202 或 VICTREX® PEEK 輪、滾柱及軌道踏面產品，此樹脂係注模圍。美國專利申請案第2002/002524 1案號配螺栓，其係應用於將前燈、霧燈、腳踏車類似物安裝在現有已安裝好的構件（如汽盤）上。舉例之，該裝配螺栓具有齒輪，安製成以防止軸絕緣性薄膜係 1軸承，其包含燒結層之微孔上係由氟樹脂劑方式摻入以成一含有氟樹續進行脫水過女米。 :器件，其主要軸承及增進彈面係以耐摩擦可讓襯裏材料工程熱塑性樹 450G )之精密在輪轂主體周係揭示零件裝燈、鏡子及其車保險桿或底裝於已安裝好 -7- 200628300 (4) 之構件後可幫助前燈的微調。此齒輪係於模具中注模於螺栓本體上。該所揭示之樹脂係各種形式的尼龍 (n y 1 ο η )、聚醯胺-醯亞胺及聚縮醛。國傺公告申請案98/28 1 20案號係揭示纖維-加強結構物’其係藉由將PEEK或ΡΕΙ注模於ΡΕΕΚ或ΡΕΙ***物而製得。法國專利申請案第2,7〇4,799案號係揭示將PEEK注 • 射到由PEEK複合材製成的***物上。美國專利第5，3 9 5，1 7 1案號係揭示單件式軸承套，其係藉由射出成型一聚合物，如PEEK、聚颯、或鄰苯二甲醯1女而製得。然後，放置在軸承套內之軸承便相對於外套而可預期地旋轉或自轉。在某些具體實施例中，係將一金屬帶經嵌入模壓而於重大故障的情況下做爲“自動防故障裝置”。 •【發明內容】本發明係提供一低成本、高性能之經疊合模製的塑膠物件。根據本發明之塑膠物件係包含至少一個金屬組份 (Μ )的物件（a ) ’該金屬組份（Μ )係與至少一種含有至少一個高性能塑料（Ρ )的聚合物組成物（C ) 一起經疊合模製。此疊合模製可爲部份或全面（也就是說，可在大於〇到1 0 0 %之疊合中變化），該聚合物組成物（C )可含有一種高性能塑料或二或多個此類塑料之混合物，金屬組份（Μ )可爲每物件有單一金屬組份（Μ )或多個金屬組 -8 - 200628300 (5) 份（Μ )。再者，整個物件之形狀，及經疊合之（各）金屬組份（Μ )的形狀並未受限制。在較佳之具體實施例中’本發明係提供軸承系統（例如推力、滾針、滾珠及滾柱軸承），其係藉使金屬組份（μ )與一含有高性能塑料之聚合物組成物一起經疊合模製，此聚合物組成物形成至少一個磨損表面’藉此有利地減少和昂貴高性能塑料有關聯的材料成本，但可提供優異之性能特徵。在非常佳之具體實施例中，金屬組份（Μ )的整個形狀及尺寸都近似最終產品’但在一或多個尺度（較佳地是數個及包括全部的尺度）上會減小若干百分比，同時其係與含有高性能塑料之聚合物組成物（C )完全地或幾乎完全地相疊合。不管下層之金屬組份（Μ )的形狀和尺寸，含有此高性能塑料之聚合物組成物（C )的疊合層外表面可具有任一符合其功能所必要之特徵、形狀、尺寸等。因此，本發明可特別考量以不具任一動件且經含有高性能塑料之聚合物組成物 (C )疊合模製的軸承系統（從功能性觀點來看，基本上是呈現單一組件）進行多組件之可動軸承系統的“落入” 替換，以符合性能及成本之需求。同時，本發明係提供一種製造如上述之物件的方法。本發明另外係提供在各種應用中以經本發明塑料疊合模製之軸承替換目前使用之多組件滾柱-元件軸承（如推力軸承）的方法，這些應用包括汽車動力系應用（例如傳動）、工業設備應用、及任何目前是使用軸承的其他應用。特別値得注意的是用在傳動及空氣調節壓縮機裝置的 -9 - 200628300 (6) 軸承。【實施方式】根據本發明之第一個方面，金屬組份（Μ )係與含有高性能塑料之聚合物組成物（C ) 一起經疊合模製。如本文所用，“金屬組份（Μ ) ” 一詞係表示具有至少部份可與含高性能塑料物質之聚合物組成物相疊合之形狀的任— ® 結構性材料。較佳之金屬組份（Μ )係由金屬製成，例如鋼、鐵、鈦、銅、錫、銘、金、銀等，及其混合物如青銅等。較佳地，金屬組份（Μ )是比含有高性能塑料之聚合物組成物（C )便宜。金屬組份（Μ )可爲自我支撐的、非自我支撐的、固體、多孔狀、蜂巢狀等。在較佳之具體實施例中，金屬組份（Μ )大約具有和最終產品相同的形狀及尺度。本發明之物件（A )中超過一個以上之金屬組份（Μ)可存在。疊合模製可依如下方式提供物件（A )，即少量、一些、大多數、或所有的金屬組份（Μ )是與含有高性能塑料物質之聚合物組成物（C )相疊合。在本發明中，“疊合模製”一詞僅爲描述含有高性能塑料之聚合物組成物 (C )係與在下層之金屬組份（Μ )相接觸之位置關係，但不表示製造物件（A )的特定過程，或者是與金屬組份 (Μ )相接觸之材料數量。依此，在寬廣的意義中，此經疊合模製之物件（A )包含至少一個金屬組份（Μ )，及在其上面並與其接觸之至少一種含有高性能塑料的聚合物 -10- 200628300 (7) 組成物（C )。在很多應用中，並非所有面積的金屬組份 (Μ )需要被此含有高性能塑料之聚合物組成物（c )覆蓋。較佳地’此含有高性能塑料之聚合物組成物（c )係至少是在物件中該聚合物組成物（C )即將有利地作用爲磨損表面的那些面積處疊合模製。在此一較佳具體實施例中’金屬組份（Μ )係與聚合物組成物（c )部份地疊合模製。用於本發明之高性能塑料最好是具有一些特性，其中使用期間之磨損性能、載重能力、熱安定性及/或耐環境/ 化學性都能令人滿意。較佳地，該經疊合模製之物件，尤其是軸承’可在壓力與速度之範圍爲25,000 psi.ft/min至 1 00,000 p si· ft/min的條件中及未加潤滑油下執行，或者在 200,000 psi.ft/min 至 1，000,000 psi · ft/min 及力口潤滑油下執行，其中潤滑油較佳地係爲水、油、油脂、液壓機液體、傳動液體或其混合。聚合物組成物（C )可由唯一成份[此情形爲聚合物 (P )]或數個成份組成。除了高性能塑料（P )，聚合物組成物（C )可另外含有高性能塑料（P )以外之特別的其他聚合物、塡充劑及高性能塑料（P )聚合物組成物所用的其他已知成份，如安定劑（亦即金屬氧化物如氧化鋅）、抗氧化劑及阻燃劑。聚合物組成物（C )應含有至少兩個成份，其較有利地係藉由任一習知之混合方法而製備。較佳之方法包括在擠壓機內以粉末或顆粒形式混合高性能塑料和選用之成 -11 - 200628300 (8) 份，將此混合物擠壓成股條，再使這些股條切碎成九粒。該等九粒將可有利地經以產生本發明之物件。聚合物組成物（C )可有利地含有大於25重量％之高性能塑料（P )。在本發明之某一具體實施例中，較佳的聚合物組成物 (C )係一含有大於5 0重量％之高性能塑料（P )者[聚合物組成物（C * )]。聚合物組成物（C * )較佳地係含有大 ® 於8 0重量％之高性能塑料（P )，而以大於9 5重量％更佳。又更佳的是聚合物組成物（C * )基本上，或甚至全然係由高性能塑料（P )組成。在本發明之另一具體實施例中，較佳的聚合物組成物 (C)係一除了高性能塑料（P )外還另外含有至少一個非高性能塑料（P )之聚合物（P 2 )者[聚合物組成物 (C* *) ]〇高性能塑料乃定義爲根據 ASTM D648測量在1.82 ® MPa載重下具有熱偏轉溫度（HDT)高於80°C的聚縮合聚合物。一些高性能塑料之典型的熱偏轉溫度乃列於表i。 -12- 200628300 (9)

表1 -高性能塑料聚縮合聚合物 -- 熱偏轉溫度（t： 1 聚颯 --〜 174 聚醚颯 203 聚苯基礪 204 聚鄰苯二甲醯胺 120 聚醯胺醯亞胺 278 液晶聚合物（L C P ) (有數個不同之已知LCPs ) 180-310 聚醯亞胺 —"""^ 360 聚醚醯亞胺 .............................^ 200 聚醚酮醚（低流動性） —--- 160 聚醚酮醚（高流動性） 171 聚次苯基硫化物 135 聚碳酸酯 -^- 132 聚合物之熱偏轉溫度係根據ASTM D648，方法a，使用4英吋的跨距測得。聚合物是注射模塑到5英吋長、 1/2英吋寬、及1/8英吋厚的基板上。在HDT試驗期間是將這些基板浸入合適之液體傳熱媒介，例如油中。舉例之，可使用Dow Corning 710砂酮油。本文中所用之高性能塑料包括（但未限制於此）：芳族聚醯亞胺（PI )，特別是聚醯胺-醯亞胺（PAI )、聚芳基醚酮（PAEK )，如聚醚醚酮（PEEK )、聚醚酮酮 -13- 200628300 (10) (PEKK)、以及液晶聚合物（LCP)。較佳地，此高性能塑料係爲選自芳族聚酯醯亞胺及芳族聚醯胺-醯亞胺 (ΡΑΙ )的芳族聚醯亞胺。更佳地，此高性能塑料係爲 P AI 〇對本發明來說，“芳族聚醯亞胺（pi ) ”乃意圖表示爲任一包含重複單元之聚合物，其中大於50重量％之該重複單元含有至少一個芳族環及至少一個醯亞胺基，例如 Φ (化學式1A)或其醯胺基酸形式（化學式1B)[重複單元 (R1 )]:

如下所示，醯亞胺基或其對應之醯胺基酸形式可有利地連結至芳族環上：

化學式2A 化學式2B -14 - 200628300 (11) 其中Ar’表示含有至少一個芳族環之部份。醯亞胺基較有利地係以稠合芳族系統存在，以產生五-或六-員雜芳族環，例如與苯（鄰苯二甲醯亞胺-形式之結構，化學式3 )及與萘（萘二甲醯亞胺-形式之結構，化學式4) 一起。

化學式3 化學式4 下列之化學式係描述重複單元（R 1 )之實例（化學式 5 A 至 5C ):

化學式5A 化學式5B 化學式5C 其中： —Ar典型地係爲：

-15- 200628300 (12)

cf3 3 ，而 n=0 、 1、2 ' 3、4 或 5 ; 一 R典型地係爲：

n = 〇、1、2、3、4 或 5 〇商品化之聚合物，如取自Du Pont公司聚醯亞胺或Mitsui公司之AURUM® 聚醯亞丨明之目的。芳族聚醯亞胺之重複單元（R1)可含有· 亞胺或其醯胺基酸形式之官能基。符合此標〗非限制性實例有芳族聚醚醯亞胺（PEI ) 、$ 胺及芳族聚醯胺-醯亞胺（PAI)。更佳地，此高性能塑料係一選自芳族聚 +CF+ ，，而之 VESPEL® 安皆適於本發 -或多個非醯 I之聚合物的 F族聚酯醯亞醯胺-醯亞胺 -16- 200628300 (13) (PAI )及芳族聚酯醯亞胺之芳族聚醯亞胺。又更佳地，此高性能塑料係爲芳族聚醯胺-醯亞胺（PAI )。對本發明來說，“芳族聚酯醯亞胺”一詞乃意圖表示爲任一聚合物其中大於50重量％之重複單元含有至少一個芳族環 '至少一個醯亞胺基本身及/或其醯胺基酸形式、以及至少一個酯基）[重複單元（R2 )]。典型地，芳族聚酯醯亞胺係藉由使至少一個選自偏苯三甲酸酐和偏苯三甲 • 酸酐一醯基鹵之酸單體與至少一個二元醇反應，接著再與至少一個二胺反應而製得。對本發明來說，“芳族聚醯胺-醯亞胺（PAI ) ” 一詞乃意圖表示爲任一聚合物其中大於50重量％之重複單元含有至少一個芳族環、至少一個醯亞胺基本身及/或其醯胺基酸形式 '以及至少一個不涵括在醯亞胺基之醯胺基酸形式中的醯胺基[重複單元（R3)]。此重複單元（R 3 )較有利地係選自：

R3-a(醯亞胺形式)

(醯胺基酸形式) 其中：

Ar典型地係爲： -17- 200628300 (14)

且 x =

CF^ +CFrt J ，而 n = 0 、 1 、 2、3、4 或 5 ;

R典型地係爲：

η = 0 ' 1、2、3、4 或 5〇較佳地，此芳族聚醯胺-醯亞胺含有大於 5 0 %之含有醯亞胺基的重複單元（R3)，其中該醯亞胺基係爲本身形式，如重複單元（R3-a )，及/或其醯胺基酸形式，如重複單元（R3-b )存在。重複單元（R3 )較佳地係選自重複單元（I ) 、（ m ) -18- 200628300 (15) 及/或（η )

(1-a) φ 及/或相對應之含醯胺-醯胺基酸的重複單元：

0-b) 其中如（hb )所示兩個連接至芳族環之醯胺基係理解爲表示1，3及1，4聚醯胺-醯胺基酸結構；

(m-a) 及/或相對應之含醯胺-醯胺基酸的重複單元： -19" 200628300 (16)

其中如（m-b )所示兩個連接至芳族環之醯胺基係理解爲表示1，3及1，4聚醯胺-醯胺基酸結構；以及

及/或相對應之含醯胺-醯胺基酸的重複單元··

其中如（n-b )所示兩個連接至芳族環之醯胺基係理解爲表示1，3及I，4聚醯胺-醯胺基酸結構。更佳地，此芳族聚醯胺-醯亞胺含有大於9 0重量％之重複單元（R3 )。又更佳地，其除了重複單元（R3 )外並不包含任何重複單兀。Solvay Advanced Polymers，L.L.C. -20- 200628300 (17) 公司之商品化聚合物TORLON®聚醯胺-醯亞胺一標準。芳族聚醯胺-醯亞胺可如藉由包括下述聚縮方法而製造：即至少一個選自偏苯三甲酸酐和偏酐一醯基鹵之酸單體與至少一個選自二胺和二異共聚單體之聚縮合反應。在偏苯三甲酸酐一醯基鹵之中，以偏苯三甲 •基氯較佳。此共聚單體較佳地含有至少一個芳族環。此佳地含有至多兩個芳族環。更佳地，此共聚單體又更佳地，該二胺係選自4,4’-二胺基二苯基甲二胺基二苯基醚、間-苯基二胺及其混合。對本發明來說，“聚芳基醚酮（PAEK ) ” 示爲任一包含重複單元（R”）之聚合物，其中大量％之該重複單元係爲重複單元（k-A) 、（k- • ( k-C ): 係符合此合反應之苯三甲酸氰酸酯的酸酐一醯外，其較係二胺。烷、4,4、乃意圖表於50重 B )及/或 -21 - 200628300 (18)

〇

(k^B)

其中如所理解者，如（k-A ) 、（ k-B )及（k-C )所示連接至芳族環的酮基及/或醚基在每一情況中係獨立地表示 φ 各種可能之鄰位、間位及對位結構。適用於本發明之聚合物組成物的聚芳基醚酮（K ) 中，較佳地有至少7 0重量％ (而以至少8 0重量％更佳）之重複單元（R”）係爲重複單元（k-A) 、（k-B)及/或 (k-C)。在聚芳基醚酮（K)沒有包含重複單元（k_ A) 、（ k-B )及/或（k-C )以外的其他重複單元者，則達到優異結果。聚芳基醚酮（K)通常係爲結晶芳族聚合物，可從各種商品來源中輕易取得。其製備方法已爲人熟知，舉例之’包括美國專利第3,441，538案號、3,442,857案號、 -22- 200628300 (19) 3,516,966案號、4,396,755案號及4,816,556案號中所揭示的方法。於25 °C及大氣壓下於濃硫酸中測量者，聚芳基醚酮（PAEK)較合宜地具有範圍在約0.8至約1.8分升/ 公克之減低的黏度。較佳地，聚芳基醚酮（PAEK )係選自聚醚醚酮 (PEEK)及聚醚酮酮（PEKK)。聚醚醚酮（PEEK )係一聚芳基醚酮（PAEK)，其中 φ 大於50重量％之重複單元（R”）是重複單元（k-C)。聚醚酮酮（PEKK)係一聚芳基醚酮（PAEK)，其中大於50重量％之重複單元（R”）是重複單元（k-B )。適於本發明之商品化聚芳基醚酮（PAEK )樹脂的非限制性實例包括取自 Imperial Chemicals，Inc.公司的 VICTREX® PEEK聚醚醚酮，其係重複單元爲如下重複單元（k-cl )之聚合物：

“液晶聚合物（LCP ) ” 一詞特別包括全芳族液晶聚酯。全芳族液晶聚酯主要可藉由三種方法於熔融中製造： -在高溫並於觸媒如四丁酸鈦或二乙酸二丁基錫存在下使選擇性地經取代之酚與芳族羧酸進行直接酯化作用； -23- 200628300 (20) -使芳族羧酸苯酯與相關選擇性地經取代之酚進行反應； -利用芳族羧酸使酚系乙酸酯進行酸解作用。商品化之全芳族液晶聚酯的非限制性實例特別地包括取自 Hoechst-Celanese 公司之 VECTRA® LCP 及取自 Solvay Advanced Polymers 公司之 XYDAR® LCP。 VECTRA® LCP典型地係從4-氫基苯甲酸及6-羥基-2-0 萘甲酸中合成；VECTRA® LCP係一重複單元爲重複單元 (lcp-A )和（lcp-B )的聚合物，典型地（lcp-A ) / (Icp-B )之比率是約25/75 :

(lcp-A) 〇

〇cp-B) XYDAR® LCP典型地係從 4-羥基苯甲酸、二經基-1，1，-聯苯及對苯二甲酸中合成；其基本結構可藉使用其他單體如異苯二甲酸或 4 -胺基苯甲酸而改質； XYDAR® LCP通常是一重複單元爲重複單元（lcp-c )、 (lcp-D)和（Icp-B)的聚合物，典型地[(〗cp-C) 4 (]cp-D) ]/ (〗cp-B)之比率是約 i/2: -24- 200628300 (21)

聚合物組成物（C**)較佳地含有高性能塑料（P)做爲主要聚合物[也就是說，在聚合物組成物（C * * )中，高性能塑料（P )之重量比例大於或等於聚合物（P2 )之重量比例]。更佳地，聚合物組成物（C** )含有大於50 重量％之高性能塑料（P )。又更佳地，聚合物組成物 (C**)含有大於75重量％之高性會g塑料（P)。儘管如此，在本發明之另一具體實施例中，較佳的聚合物組成物（C )係一除了高性能塑料（P )外還另外含有至少一個塡充劑者[聚合物組成物（C3* )]。合適之塡充劑的非限制性實例包括薄片、球狀及纖維質微粒子的加強性塡充劑及成核劑，例如滑石、雲母、二氧化欽、鈦酸紳、二氧化砂、高嶺土、白堊、氧化銘、礦物塡充劑、及其類似物。其他合適之塡充劑特別地包括玻璃纖維、碳纖維、石墨纖維、碳化矽、氧化鋁、二氧化鈦、硼及其類似物所形成之纖維，並可包括那些含有二或多種此類纖維之混合物。聚合物組成物（C3*)較佳地含有至少一種纖維質塡 -25- 200628300 (22) 充劑。包含於聚合物組成物（C3* )中之塡充劑的重量較有利地係至少5重量％，而以至少20重量％爲較佳，其係以聚合物組成物之總重量計。此外，有利地是至多4 0重量 %，且以至多2 0重量％爲較佳，其係以聚合物組成物之總重量計。聚合物組成物（C3*)較佳地含有大於50重量％之高 Φ 性能塑料（P )。又更佳地，聚合物組成物（C3 * )較佳地含有大於75重量％之高性能塑料（P )。聚合物組成物（C )較有利地係以至少1 0體積％之量包含於物件（A )中，而以至少20體積％爲較佳，至少30 體積％又更佳，其係以物件之總體積計。除此之外，聚合物組成物（C )有利地以至多70體積 %之量包含於物件（A)中，而以至多65體積％較佳，至多50體積％更佳，至多40體積％又特佳，其係以物件之 β總體積計。聚合物組成物（C)之體積比例爲20至65% [以物件 (A )之總體積計]的物件已獲得良好結果。此外，聚合物組成物（C )較有利地係以至少1重量 %之量包含於物件（A )中，而以至少3重量％爲較佳，至少5重量％更佳，其係以物件之總重量計。此外，聚合物組成物（C )較有利地係以至多50重量 %之量包含於物件（A )中，而以至多40重量％較佳，至多30重量％更佳，其係以物件之總重量計。 -26- 200628300 (23) 聚合物組成物（C)之重量比例爲5至30% [以物件 (A )之總重量計]的物件已獲得良好結果。經疊合模製之聚合物組成物（C )的厚度並未設限，但以0.25至1.5公釐爲較佳，舉例之，包括〇.3、〇.4、 0.5、0.6、0.7、0.8、0·9、1·0、1.1、1.2、1.3、及 1.4 公釐。更佳地，經疊合模製之聚合物組成物（C )的厚度係高於〇 · 5公釐。又更佳地，經疊合模製之聚合物組成物 ♦ (C)的厚度係高於0.8公釐。本發明之第二個方面係關於製造本發明物件的方法。製造如上述之物件的方法包括步驟爲，將聚合物組成物 (C )施加於金屬組份（Μ )之表面上。將聚合物組成物 (C )施加到金屬組份（Μ )表面的較佳方法包括，但不受限於射出成型、澆鑄、擠壓、壓縮模製、燒結、機械加工、或其結合。而以射出成型特別佳。此模製方法將參考下列之非限制性實施例而更加明 •瞭。實施例 1 :經由注射模塑將高性能塑料模製在一金屬*** 物上製造一經高性能塑料疊合模製之軸承1以做爲用於滾柱-元件多組件金屬推力軸承之落入（drop in )替換者。爲了製造此物件，將外直徑7 1公釐、內直徑47公釐及厚度2.5公釐之墊圈形式的金屬組份（M)加熱至260°C，並***一射出成型機器的模子中。此模子係設計成在高性 -27- 200628300 (24) 能塑料注射期間金屬組份將維持於原地固定不動。然後，使用高性能塑料TORLON® PAI而將該金屬組份（M)射出成型。此射出成型用之TORLON® PAI幾乎完全覆蓋金屬組份（Μ )，只有內直徑和外直徑上的小部份裸露。然而，TORLON® ΡΑΙ則覆蓋住墊圈表面。接著，使 TORLON® ΡΑΙ熟化以產生厚度1.0公釐之最終T〇RLON® ΡΑΙ。當與只用TORLON® ΡΑΙ製造而沒有金屬組份（μ) Φ 的相同物件比較時，此最終物件具有大約不到6公克的 TORLON® PAI，並使高分子聚合物材料成本節省約50% 0 實施例 2 :經由熱及壓力並接續著機械加工將高性能塑料模製在一金屬***物上將燒結之青銅以幾乎均勻的一層（從肉眼的觀點來看）傾倒在一由鋼組成之基材上，可是仍會呈現重要的局部厚度變化（在肉眼衡量下）；然後，經由燒結（亦即， • 熱與壓力之作用）使其與該鋼基材結合，以便獲得一複合式零件***物。將一卷PAI膜放置在此複合式零件附近，並使之與複合式零件的燒結青銅層接觸。接著，利用熱與壓力將此薄膜與塗覆著燒結青銅之金屬基材結合。此一結合可藉由使該膜流入燒結青銅層內（機械式）及經由P A I對青銅金屬之離子性引力而達成。若該薄膜根本還未熟化或只是微弱地熟化時，則進行額外之熟化作用。此額外熟化作用可經由烤箱之處理而完 -28- 200628300 (25) 成。然後，經高性能塑料疊合模製之軸承便可從該複合材料中成形。

-29-

Claims

200628300 (1) 十、申請專利範圍 1 . 一種物件（A )，其包含至少一個金屬組份（Μ )，該金屬組份（Μ )係與至少一種含有至少一個高性能塑料 (Ρ )的聚合物組成物（C ) 一起經疊合模製。 2 ·如申請專利範圍第i項之物件，其中該高性能塑料 (P)係選自芳族聚醯亞胺（PI)、聚芳基醚酮 (PAEK )、及液晶聚合物（LCP )。 • 3 ·如申請專利範圍第1項之物件，其中該高性能塑料 (P )係爲芳族聚醯胺-醯亞胺（PAI )，其重複單元有大於50重量％係含有至少一個芳族環、至少一個醯亞胺基本身及/或其醯胺基酸形式，以及至少一個不包括在醯亞胺之醯胺基酸形式中的醯胺基[重複單元（R3 )]。 4·如申請專利範圍第3項之物件，其中該重複單元 ( N XCOOH ;)係選自下式： Ο

R3-a R、 R3-b (醯亞胺形式) (醯胺基酸形式) 其中 —Ar表示：

-30- 200628300 (2)

1，2，3，4 或 5 ; 一 R表示：

而η =0，1，2，3，4或5〇 5 .如申請專利範圍第4項之物件，其中該重複單元 (R3)係選自重複單元（1) 、（m)及/或（η): (1)

(1-a) 及/或相對應之含醯胺-醯胺基酸的重複單元：

d-b) 其中如（1 -b )所示兩個連接至芳族環之醯胺基係理解爲 -31 - 200628300 (3) 表示1，3和1,4聚醯胺-醯胺基酸結構；㈣ Ο

〇 (m-a) 及/或相對應之含醯胺-醯胺基酸的重複單元：

Ο (m-b) 其中如（m-b )所示兩個連接至芳族環之醯胺基係理解爲表示1，3和1,4聚醯胺-醯胺基酸結構；以及 ⑻

H— (n-a)

其中如（n -b )所示兩個連接至芳族環之醯胺基係理解爲表示1,3和1,4聚醯胺-醯胺基酸結構。 6 .如前述申請專利範圍中任一項之物件，其中聚合物 -32- 200628300 (4) 組成物（C )基本上係由高性能塑料（p )組成。 7 ·如申請專利範圍第1至5項中任一項之物件，其中聚合物組成物（C )之體積分率係20至65 % [以物件 (A )之總體積計]。 8 ·如申請專利範圍第1至5項中任一項之物件，其中聚合物組成物（C)之重量分率係5至30% [以物件（A) 之總重量計]。 9.如申請專利範圍第1至5項中任一項之物件，其中經疊合模製之聚合物組成物（C)的厚度係〇·25至15公釐。 1 〇.如申請專利範圍第i至5項中任一項之物件，其中金屬組份（Μ )係與聚合物組成物（^ )部份地疊合模製。 1 I一種製造申請專利範圍第1至5項中任一項之物件的方法，其包括將聚合物組成物（c )施加於金屬組份 (M )之表面的步驟。 i2·如申請專利範圍第n項之方法，其中施加聚合物 '、成物（C )之步驟含括射出成型、澆鑄、擠壓、壓縮模製、燒結、機械加工及其結合。 -33- 200628300 明說單簡號無符益；表為代圖件表元代之定圖指表 :案代圖本本表：代/ 定一二指CC f 七八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：無 -4-