ポリフェニレンスルファイド

ポリフェニレンスルファイド（Polyphenylenesulfide‐PPS）は、ベンゼン環（p-フェニレン基）と硫黄原子（スルフィド結合）が交互に結合した単純な直鎖状構造を持つ、結晶性の熱可塑性樹脂に属する合成樹脂。ポリフェニレンスルフィドやポリ（パラフェニレンスルフィド）とも呼ばれる。繊維･フィルム成形用を除けば、ほとんどの使用例においてフィラー強化グレードが用いられている。CAS番号は9016-75-5または25212-74-2。
製法.
フィリップス・ペトローリアム法.
アミド系の極性触媒溶媒中で、p-ジクロロベンゼンと硫化ナトリウム（硫化ソーダ）を200～290℃の高温高圧下で重縮合させる手法。反応が高温なことと、無機塩の硫化ナトリウム及び中間体のオリゴマーを溶解させるためにメチルピロリドンが主に用いられている。製造プロセスにおいては、水酸化ナトリウムと硫化水素ナトリウムを反応させ硫化ナトリウムを製造する前駆工程を併設しているものが多い。
アメリカのフィリップス・ペトローリアムが開発し特許を取得した製法で、テキサス州にて最も早く工業化された後、一般的に用いられる手法となった。
Macallum法.
ジクロロベンゼンと硫黄と炭酸ナトリウムとを摂氏300度下で重合する方法。直鎖構造内のベンゼンと硫黄の比率を合わせる制御が難しく、工業化されていない。
ダウ・ケミカル法.
p-ブロムチオフェニレン金属塩を自己縮合させて重合する手法。
種類.
開発当初、PPSは直鎖状に分子量を高めることが技術的に困難だったため、射出成形に充分な粘度を付与することが出来なかった。しかし、様々な検討が行なわれ、酸素存在下で熱処理を行なうと架橋が進み溶融粘度が高まることが見いだされ、さらに重合系列中に塩化リチウム･有機酸塩･水などを添加すると直鎖状のまま分子量の向上が図れる現象が発見された。現在では、前者は酸化架橋型PPS、後者は直鎖型PPSと区分されている。酸化架橋型は射出成形用に、直鎖型は射出成形用に加え繊維加工やフィルム成形用として用いられている。
用途.
歴史.
1888年には樹脂としての存在が確認されていたPPSは、1897年にフランスのP・グリーンベッセがフリーデル・クラフツ反応で合成に成功したが、実用に結びつかずお蔵入りとなっていた。20世紀半ばになってから研究が進み、1973年にフィリップス・ペトローリアムが量産を開始した。1984年に同社の特許が失効してからは、多くの企業が参入し用途開発が一気に進展した。
使用例.
機械適性の良さから、多くの機械･機構部品に使用される。電気分野ではギヤやコネクタまたは絶縁部品やランプハウジングなど、自動車分野ではバルブやキャブレター部品･燃料系列や油圧ポンプ部品･鏡面加工を施しランプのリフレクターなど、機械分野でも歯車やピストンリングおよびポンプ羽根などに使用される。また、フィルム成形したものは耐熱性からプリント基板に、繊維加工し銀皮膜を施して高周波配線材料や電磁波遮断材料としても利用される。また、誘電率、誘電正接および絶縁抵抗が幅広い温度（-40～120℃）および周波数でほぼ一定で良好であるためコンデンサにも使われている。良好な耐薬品性から、塗料や表面保護材に添加し防蝕性を向上させつつ、塗布時の摩擦係数低減を図る充填剤としても活用される。