石炭燃焼煙道ガスフィルタ
フレームと前記フレーム上に取り付けられた布とを含むフィルタアセンブリであって、前記布が、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、ポリ（イミドスルホン）およびそれらのブレンド物からなる群から選択される少なくとも１つのポリマー材料（Ｐ）を含む繊維（Ｆ）を含み、石炭燃焼煙道ガスを通過させるフィルタアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その全内容が参照により本明細書に援用される、２００７年３月２３日出願の米国仮特許出願第６０／８９６，５６７号明細書の優先権を主張するものである。
本発明は、石炭燃焼からの煙道ガスの濾過に有用な、新規フィルタアセンブリおよびかかるフィルタアセンブリを組み込んだ濾過システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
世界の電力需要は２０３０年までに６０％増加すると予期されている。活動中の石炭燃焼発電所の世界合計が５０，０００を超え、増加しつつある状態で、国際エネルギー機関（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｅｒｇｙ Ａｇｅｎｃｙ）は、化石燃料が２０３０年までに依然としてエネルギー市場の８５％の割合を占めるであろうと推定している。石炭は最も豊富な化石燃料であり、石炭燃焼発電所は世界中で使用される電気エネルギーのおよそ４０％を提供している。世界組織および国際機関は、化石燃料の燃焼の環境への影響を懸念している。化石燃料の燃焼は、燃料の不純物および化学組成のために酸性雨、地球温暖化および大気汚染に影響を及ぼす。
【０００３】
石炭燃焼発電所運転の主要な副産物の１つ、石炭燃焼からの煙道ガスは、煙道ガス煙突を通って大気に排出される。煙道ガスは、二酸化炭素、窒素、酸素および水蒸気、ならびに窒素酸化物、硫黄酸化物、飛散灰、水銀および低レベルのウラン、トリウム、および他の天然産放射性同位元素などの、他の物質を含有する。空気の水素および窒素成分のために、炭素および硫黄の水素化物および窒化物もまた、シアン化水素（ＨＣＮ）、硝酸硫黄（ＳＮＯ3）、フッ化水素酸（ＨＦ）、塩酸（ＨＣｌ）および多くの他の毒性物質をはじめとする他の化合物と一緒に、石炭の燃焼中に生成する。
さらに、大気中への窒素酸化物および硫黄酸化物の排出は、亜硫酸、硝酸および硫酸などの酸性化合物の形成につながる。
【０００４】
石炭燃焼に関連した主な危険は、上記の化学的に攻撃的な煙道ガス中に同伴する固体粒子状物質の排出である。公衆衛生にとって危険であるかかる固体物質の例には、重力によって煙道ガスから容易に分離しない飛散灰、微細噴煙タイプ粒子、様々なタイプの煤煙、ダストなどが挙げられる。発電所は一般に、バグハウスとして一般に知られる、様々な布濾過材料を用いて煙道ガスから粒子状物質を除去する。煙道ガスは、布中へ、そしてそれを通って流れ、固体粒子状物質を内部に残す。バグハウスの運転資本コストは高いが、それらの効率は優れており、そのためそれらはより普及しつつある。しかしながら、バグハウスの製造のために使用される布の具体的な選択は、関係する効率およびコストに大きく影響を与え得る。
【０００５】
バグハウスは、石炭燃焼プラントによって生成する煙道ガスの熱い、研磨性のおよび化学的に攻撃的な環境に長期間暴露されるので、それらの製造のために使用される材料はかかる環境に耐えることができなければならない。特に、それらは、燃焼した燃料および浸食性粒子の圧力に耐えるほど十分に強いものであるべきである。さらに、これらのフィルタはまた、費用効率が高く、腐食、高い熱、温度過渡および熱衝撃に耐える必要があろう。セメント工場は、それらがまた主燃料として石炭を一般に使用するので石炭燃焼発電所に関連したものと同様な環境問題を引き起こす。
【０００６】
ルーマニア国特許第１１９１２５ Ｂ１号明細書は、冶金ガスに耐える、対角交差接続のポリフェニルスルホン繊維糸と２５０℃ほどに高い温度に耐える、ほぐれた局所的糸とを含む、かつ、良好な機械的特性を特色とする濾過織物を記載している。しかしながら、冶金ガスは、上記の化学的に攻撃的な石炭燃焼煙道ガスとは異なる。当業者は従って、石炭燃焼煙道ガスの特に攻撃的な環境のために、良好な耐熱性および機械的特性に加えて傑出した耐化学薬品性をとりわけ必要とする石炭燃焼煙道ガスフィルタに冶金ガスフィルタの使用を移す気にはならなかった。
【０００７】
ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）フィルタが、石炭を燃料とする発電産業においてフィルタシステムの一部として一般に使用される。他の材料もまた、熱ガスフィルタの製造のために使用される。例えば、オーストラリア国特許第２００４２０２１９６号明細書は、たて糸方向にＰＰＳ糸と、よこ糸方向に、ポリアクリロニトリル、ポリイミドおよび／またはポリアクリロニトリル−ポリフェニレンスルフィド繊維でできた糸とを含む、石炭を燃料とする発電所用のバグフィルタを製造するための布を開示している。
【０００８】
しかし残念ながら、石炭燃焼煙道ガスの濾過のために使用される場合、既存の熱ガスフィルタでは多数の欠点がある。例えば、ある種のポリマーの供給は非常に限定されているため、フィルタ製造業者は代わりの材料源から利益を得るであろう。さらに、ある種の布、とりわけＰＰＳ繊維でできたものは、石炭燃焼煙道ガスに関係するものなどの、酸性環境で酸化分解する。かかる材料がフィルタへ組み込まれるとき、酸化分解は究極的に、フィルタ孔の閉塞、気流の減少につながり、フィルタを交換するまでより頻繁なクリーニングが必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、高温においてさえも傑出した耐化学薬品性を同様に実現しながら、良好な引張特性、加水分解安定性、収縮抵抗および耐熱性を特色とする、石炭燃焼煙道ガスの濾過に好適な改良された濾過デバイスを提供する必要がある。かかるフィルタはさらに、繊維へ容易に造形できる材料でできているべきである。かかる材料の具体的な選択は、このように極めて重要である。さらに、上に説明されたように、選択された材料が、研磨性のおよび化学的に攻撃的な環境だけでなく高温にも耐えることが極めて望ましいであろう。
【００１０】
本発明は、高温、厳しい化学および研磨環境での用途において特に好適とされる、引張特性、加水分解安定性、耐熱性、および傑出した耐化学薬品性などの優れた特性を備える新規のフィルタアセンブリをここで利用可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１態様は、フレームと前記フレーム上に取り付けられた布とを含むフィルタアセンブリであって、前記布が、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、ポリ（イミドスルホン）およびそれらのブレンド物からなる群から選択される少なくとも１つのポリマー材料（Ｐ）を含む繊維（Ｆ）を含み、石炭燃焼煙道ガスを通過させる前記フィルタアセンブリに関する。
【００１２】
本発明のフィルタアセンブリは、異なるデバイスおよびシステムに組み込むことができる。例えば、フィルタアセンブリは濾過システムに組み込まれてもよい。従って、本発明の別の態様は、それらの少なくとも１つが本発明によるフィルタアセンブリである、複数のフィルタアセンブリを含む濾過システムであって、石炭燃焼煙道ガスを受け入れるガス入口をさらに含む濾過システムに関する。おそらく、本発明による濾過システムの各フィルタアセンブリは、上記の通りである。
フィルタアセンブリは、石炭燃焼発電所およびセメント工場用の濾過システムを含むがそれらに限定されない、石炭燃焼煙道ガスの濾過に関係する多数の用途に使用することができる。従って、本発明の別の態様は、本発明によるフィルタアセンブリまたは濾過システムを含む石炭燃焼発電所またはセメント工場に関する。
【００１３】
本発明のさらに別の態様は、石炭燃焼煙道ガスの濾過のための、フレームと前記フレーム上に取り付けられた布とを含むフィルタアセンブリであって、前記布が、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、ポリ（イミドスルホン）およびそれらのブレンド物からなる群から選択され少なくとも１つのポリマー材料（Ｐ）を含む繊維（Ｆ）を含むフィルタアセンブリの使用に関する。
本発明およびそれの付随する利点の多くは、添付の図面に関連して考える場合に以下の詳細な説明を参照することによってより良く理解され、そのより完全な理解が容易に得られるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるフィルタアセンブリを例示する概略図である。
【図２】本発明による濾過システムを例示する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明によるフィルタアセンブリは、フレームと前記フレーム上に取り付けられた布とを含み、石炭燃焼煙道ガスが前記フィルタアセンブリを通過する。前記布は、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、ポリ（イミドスルホン）およびそれらのブレンド物からなる群から選択される少なくとも１つのポリマー材料（Ｐ）を含む繊維（Ｆ）を含む。
【００１６】
本明細書で用いるところでは、用語「ブレンド物」は、２つ以上の異なるポリマーの物理的な組み合わせを意味する。通常、ブレンド物の異なるポリマー成分は、繊維（Ｆ）の内部で互いにある程度拡散し、多くの場合、それらは、繊維中でのそれらの個体性が曖昧になるように繊維の内部で密に拡散する。
本明細書で用いるところでは、用語「ポリマー材料」は、上に定義された通り、単一ポリマー、または２つ以上のポリマーからなるブレンド物を差別せずに意味する。
【００１７】
本発明によるフィルタアセンブリに含まれるフレームは、フィルタアセンブリが曝されることになる環境に依存して、異なる構造および異なる組成を有してもよい。それは、かかる厳しい環境に耐える金属またはポリマー材料でできていてもよい。それはとりわけ同じポリマー材料（Ｐ）でできていてもよい。
本発明によるフィルタアセンブリに含まれる布は有利には濾布である。それはとりわけ不織布または織布でもよい。
【００１８】
繊維（Ｆ）はまた、ポリマー材料（Ｐ）以外の１つ以上のポリマー（Ｐ*）をさらに含むことができる。繊維（Ｆ）において、ポリマー（Ｐ*）とポリマー材料（Ｐ）との質量比［（Ｐ*）：（Ｐ）］は通常０〜５、好ましくは０〜１．００未満、より好ましくは０〜０．３０，さらにより好ましくは０〜０．１０の範囲である。好ましいと思われる本発明のある種の実施形態では、繊維（Ｆ）はポリマー（Ｐ*）を本質的に含まない、または全く含まない。
繊維（Ｆ）はまた、滑剤、離型剤、帯電防止剤、難燃剤、かぶり防止剤、艶消し剤、顔料、染料および蛍光増白剤などの１つ以上の追加成分をさらに含むことができる。
【００１９】
布は、繊維（Ｆ）以外の繊維などの、布の他の通常の成分をさらに含んでもよい。かかる繊維の非限定的な例には、ガラス繊維；アスベスト繊維；ポリ（ベンゾチアゾール）繊維、ポリ（ベンゾイミダゾール）繊維、ポリ（ベンゾオキサゾール）繊維、ポリアリールエーテル繊維およびアラミド繊維のような高温エンジニアリング樹脂から形成された有機繊維；炭素繊維；ＰＴＦＥ繊維；（例えば、タングステンまたはカーボネート糸上へのホウ素微細顆粒の沈着によって得られた）ホウ素繊維；金属繊維；窒化ケイ素Ｓｉ3Ｎ4のようなセラミック繊維；タルク−ガラス繊維；ウォラストナイト・マイクロファイバーのようなケイ酸カルシウム繊維；炭化ケイ素繊維；金属ホウ化物繊維（例えば、ＴｉＢ2）およびそれらの混合物が挙げられ；炭素繊維は、例えば、レーヨン、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、芳香族ポリアミドまたはフェノール樹脂などの、異なるポリマー前駆体の熱処理および熱分解によってとりわけ得ることができ；本発明に有用な他の炭素繊維は、ピッチの多い材料から得ることができる。用語「グラファイト繊維」は、（２０００℃より上の）高温熱分解によって得られた炭素繊維であって、炭素原子がグラファイト構造に類似のやり方で配置される炭素繊維を意味することを意図される。本発明に有用なある種の炭素繊維は、ＰＡＮベースの炭素繊維、ピッチベースの炭素繊維、グラファイト繊維、およびそれらの混合物からなる群から選択される。
【００２０】
繊維（Ｆ）は特に溶融紡糸法によって得ることができる。かかる方法では、ポリマー材料（Ｐ）のペレット（または粉末）を予備乾燥することができる。ペレットは次に押出機へ供給される。押出ポリマー材料（Ｐ）は溶融され、溶融ポリマー材料（Ｐ）は、ダイ穴を通過させられる。繊維のより糸は、例えば、一連のローラーを用いてダイ穴から引っ張ることができる。引っ張られたより糸は次に糸巻きに巻き取ることができる。より糸の粘度、強度および伸展性は、ポリマー材料（Ｐ）中の添加剤のレベル、ポリマー分子量、分子量分布および分子構造などの異なるパラメータを変えることによって制御することができる。これらの流動パラメータはまた、温度と、ローラーによる引張の速度などの、剪断条件とによって制御することもできる。
溶融紡糸法は、一般に容易に溶融加工することができ、かつ、溶融紡糸に適する樹脂について特に有効に働く。好ましくは、溶融紡糸されるポリマー材料（Ｐ）は、比較的きれいである（ゲル、ブラックスペック、炭などの汚染物質を含まない）。
【００２１】
繊維（Ｆ）の製造システムは、押出機、例えば、１．５インチ直径押出機を含むことができる。押出機は、それぞれがダイ穴の房付きダイに供給する、２つの溶融ポンプに供給することができる。例えば、各溶融ポンプは、それぞれが直径０．８ｍｍの、２０のダイ穴の２つの房に供給することができる。繊維のより糸は、ローラーのセットによって引っ張ることができる。ローラーの最初のセットの引張線速度は、例えば、約６００ｍ／分であることが可能である。ローラーの一連のセットは、例えばローラーの各一連のセットについて引張線速度を上げることによって、より糸をさらに引っ張ることができる。例えば、ローラーの前方セットは約９００ｍ／分の引張線速度を有することができる。引っ張られたより糸は次に高速糸巻きに巻き取ることができる。
【００２２】
繊維（Ｆ）は、上の方法およびシステムに限定されない。例えば、紡糸する前にポリマー材料（Ｐ）を溶解させるために溶剤を使用して繊維（Ｆ）を製造することが可能である。この溶剤ベースの方法は、ポリマー材料（Ｐ）を溶融させるための高温を必要としないという利点を提供する。この方法は、取り扱うのが比較的困難であるおよび／または熱に反応するポリマー材料（Ｐ）に好適であり得る。繊維（Ｆ）は、表面活性繊維であってもよい。表面活性繊維、すなわち、その表面上に活性化学を提供する繊維は、溶液紡糸によって製造されてもよい。例えば、ヒドロキシル、アミン、シロキサンなどのタイプの活性基を含む繊維は、溶液紡糸法で製造することができる。加えて、添加剤などの、第２材料が第１材料の溶融温度に耐えることができない場合、溶液紡糸を用いて両材料を含む繊維を製造することができる。一方、溶融紡糸法は、溶剤の使用なしに流体ポリマー材料（Ｐ）を提供し、このことは、環境問題に応じるために溶剤が追加の工程を必要とし得ることから、有益である可能性がある。
【００２３】
繊維（Ｆ）はまた、スパンボンド法を用いて製造することもできる。スパンボンド布は、押し出して引っ張られ、次に連続ベルト上にレイダウンされたフィラメントによって形成された不織布である。接合は、ホット−カレンダー処理などの幾つかの方法によってかまたはウェブを高温の飽和水蒸気室に通すことによって成し遂げることができる。スパン布は、１つの繊維タイプまたは２つ以上の混合の繊維タイプを含有してもよいステープルファイバーから製造された布である。スパンレース布は、繊維を繰り返しパターンで絡み合わせてバインダーを含まない強い布を形成することによって製造された不織布である。ステープルは、天然繊維かまたはフィラメントからのカット長さの繊維から構成することができる。ステープル長さは、１インチ未満から数フィートまで変わることができる。人造ステープルファイバーは、それらが紡績システムで加工できるように一定の長さにカットすることができる。用語ステープルは、カットファイバーをフィラメントから区別するために繊維工業で用いられる。メルトブローンは、溶融樹脂が小さいオリフィスを強引に通され、基材またはコンベアベルト上へ「ブローン」ダウンされたものと考えることができる。これは、ランダムに行い、材料の不織またはフェルト様スワッチを製造することができる。
【００２４】
繊維（Ｆ）は、ローブ、ストライプ、セグメントなどを含むが、それらに限定されない任意の数の断面形を有することができる。繊維（Ｆ）はまた、１つまたは複数の樹脂で製造することもできる。例えば、１樹脂が繊維のコアを形成することができ、そして別の樹脂が繊維の外殻を形成することができる。繊維（Ｆ）は、数平均直径が一般に１ｎｍほどに低いから１００μｍほどに高いまでの状態で、直径が非常に広範囲内の繊維を製造することができる。繊維（Ｆ）はとりわけナノファイバー、すなわち、その数平均直径が１μｍ（１０００ｎｍ）より下である繊維であってもよく；ナノファイバーは少なくとも２、５、１０、２０、５０、１００または２００ｎｍの数平均直径を有してもよく；ナノファイバーは多くとも５００、２００、１００、５０、２０または１０ｎｍの数平均直径を有してもよい。繊維（Ｆ）はまたマイクロファイバー、すなわち、その数平均直径が少なくとも１μｍ（１０００ｎｍ）のものである繊維であってもよく；マイクロファイバーは少なくとも２、４、８または１２μｍの数平均直径を有してもよく；マイクロファイバーは多くとも５０、３０または２０μｍの数平均直径を有してもよい。ある種の実施形態では、好ましい繊維は、１２〜２０μｍの範囲の数平均直径を有する。繊維（Ｆ）の数平均長さは有利には少なくとも１０ｃｍ、好ましくは少なくとも２５ｍｍ、より好ましくは少なくとも５０ｍｍのものである。少なくとも５０ｍｍの数平均長さの繊維は、良好な濾過効率を有する。繊維（Ｆ）の数平均長さは特に限定されない。それは、多くとも１００、２００または５００ｍｍのものでもよいが、それはまた連続繊維の場合のようにはるかに高いものでもよい。さらに他の直径および長さも可能である。
【００２５】
２成分系で、１ポリマー材料（Ｐ）の多く（多くの場合、少なくとも１００）のより糸（例えば、６００）を、ポリマー材料（Ｐ）とは異なるポリマー材料（Ｐ２）のマトリックス中に形成することができ、全てが数平均直径で合計して２、３ミクロン（多くの場合、少なくとも２．０μｍ）、例えば、１０μｍになる。かかる技法は時々「海中の島」技法と言われる。マトリックスポリマー材料（Ｐ２）が洗い流される（例えば、それが溶剤によって溶解される）場合、マトリックス中に形成されたより糸の数と同じほど多くのナノファイバー（ここでは、６００ナノファイバー）を得ることができる。
【００２６】
一般に、繊維（Ｆ）はナノメートルからミリメートルの直径を有することができ、長さの点で糸巻きには非常に短いものであり得る。繊維は、布または織物構造物の基本要素を形成する材料の単位である。繊維（Ｆ）は、その数平均直径の少なくとも１０、１００、１，０００倍または、ある種の場合には、１０，０００倍さえの数平均長さを有することができる。
さらに、繊維（Ｆ）は、円形、卵形、星様、コア／シェルなどの、異なる断面形を有することができる。本出願者は、本発明のある種の実施形態では、非円形繊維断面形、特に星様断面形の繊維が強化された濾過能力を提供するので、好ましいという意見である。
加えて、繊維（Ｆ）は、異なる値、例えば、１１〜１２のクリンプ／インチを取る波形（または単位長さ当たりのクリンプ）を有することができる。他のクリンプ値は可能である。
【００２７】
図１に見られるように、フィルタアセンブリ１００は、繊維１１０でできた濾布（典型的には、バッグ）を含む。濾布は、繊維１１０から製造された、フェルト、または織布だけでなく不織布でもよい。好ましい実施形態では、濾布１２０は、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、例えば、ラデル（ＲＡＤＥＬ）（登録商標）Ｒポリマーなどの、ポリフェニルスルホンでできた繊維１１０を組み込んでいる。別の好ましい実施形態では、濾布１２０はポリ（イミドスルホン）でできた繊維１１０を組み込んでいる。別の好ましい実施形態では、濾布１２０は、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）とポリ（イミドスルホン）とのブレンド物でできた繊維１１０を組み込んでいる。その上別の好ましい実施形態では、濾布１２０は、ポリ（フェニレンスルフィド）繊維を含まない。
【００２８】
フィルタアセンブリ１００は、ガスが各フィルタアセンブリ１００を通過するときに粒子状物質を粒子状物質負荷ガスから濾過することができる。各フィルタアセンブリ１００は、濾過システム２００（図２）のチューブシート２５０に連結したフランジ１４０でその上端を支持することができ、かつ、実質的に垂直方向に下方に垂れ下がることができる。フランジ１４０は、チューブシート２５０に取り付けられたときにフィルタアセンブリ１００の質量に耐えることができる。フランジは、型打ちした、延伸したまたは別の方法で成形した金属などの、好適な材料から製造される。
【００２９】
フィルタアセンブリ１００の長さは、例えば２、３センチメートルから２、３メートルで変わることができる。また、フィルタアセンブリ１００は直列に連結することができる。例えば、フィルタアセンブリ１００は、幾つかのフィルタアセンブリでできた濾過システムのモジュールでもよい。フィルタアセンブリ１００は好ましくは両端で開いている。あるいはまた、フィルタアセンブリ１００は一端かまたは両端で閉じていることができる。フィルタアセンブリ１００は、例えば円形、卵形または正方形などの、任意の好適な形状断面を有することができる。
【００３０】
濾布１２０は、半径方向に濾布１２０を支持するために配置構成されたフレーム１３０上に取り付けられる。フレーム１３０は、濾布１２０に縫い込まれた支持リングを含むことができる。あるいはまた、または加えて、フレーム１３０は、支持ケージまたは穿孔チューブを含むことができ、そのチューブ上に濾布１２０が取り付けられる。支持リング１３０および／または支持ケージおよび／またはチューブは、金属、穿孔シート金属、エキスパンドメタルもしくはメッシュスクリーン、または他の好適な材料でできていることができる。支持リング、チューブおよび／またはケージはフランジ１４０に連結することができる。
濾布１２０は、実質的にチューブ状形状で形成することができる。好ましくは、濾布１２０は、その内周および外周でアコーディオン折りの必須（ｐｌｅａｄｅｄ）要素を含む。濾布１２０は、例えば、注封材料によって、フランジおよび／または支持リング／ケージ／チューブに取り付けることができる。
【００３１】
フィルタアセンブリ１００は、例えば、石炭を燃料とする発電所またはセメント工場の、濾過システム、またはバグハウスに組み込むことができる。その点に関して、フィルタアセンブリ１００は、ポリ（フェニレンスルフィド）繊維を含む現在一般に使用されるフィルタアセンブリと置き換わることができよう。本発明による繊維１１０はこのように、定期的に交換される必要がある、工業フィルタアセンブリに使用される従来の材料の制限された供給に対処するための代わりの材料源を提供することができる。繊維１１０はまた、高い運転温度および酸性環境に耐えることができるフィルタアセンブリ１００を提供することもできる。
【００３２】
上に議論されたように、繊維１１０は、ポリフェニルスルホンなどの、スルホンポリマーから製造することができる。非限定的な好ましい実施形態では、繊維１１０は、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）もしくはポリ（イミドスルホン）またはそれらのブレンド物から製造することができる。この場合に、繊維１１０は、それらがポリ（フェニレンスルフィド）と比較して酸化に対するより強い耐性を提供することができるような化学組成を有する。繊維１１０はまた耐加水分解性を示す。こうして、高温および／または酸性および／または塩基性雰囲気の非常に厳しい環境中で、本発明によるフィルタアセンブリ１００は、工業フィルタアセンブリのために多数の利益を提供することができる。特に、ラデル（ＲＡＤＥＬ）（登録商標）Ｒ繊維１１０は酸化分解せず、こうしてフィルタアセンブリ１００の寿命を向上させ、フィルタアセンブリは、それほど早く閉塞せず、頻繁に取り換える必要がない。
【００３３】
フィルタアセンブリ１００は、より高い温度で動作することができ、こうして全体装置の向上した運転効率を提供する。フィルタアセンブリ１００は、より多い振盪機サイクルによって運転することができ、それによってフィルタアセンブリ寿命を延ばす。さらに、繊維１１０の物理的特質は、新しい、改良されたデザイン選択肢を提供し、さらなる濾過改良さえも可能にする。
【００３４】
石炭燃焼煙道ガスは典型的には５容量％より十分に上のＣＯ2、頻繁に１０容量％より上のＣＯ2、および多くの場合に１２．５容量％以上のＣＯ2を含有する。それはまた一般に、石炭組成に依存して、４００、６００、８００、１０００、１２００または１４００ｐｐｍ超さえの硫黄酸化物（ＳＯx）および１２５、２５０、３７５または５００ｐｐｍ超さえの窒素酸化物（ＮＯx）を含む。「ＳＯx」は、硫黄酸化物の混合物に与えられる一般用語であり、その２つの主成分は二酸化硫黄（ＳＯ2）および三酸化硫黄（ＳＯ3）である。一方、「ＮＯx」は、窒素酸化物の混合物に与えられる一般用語であり、その２つの主成分一酸化窒素（ＮＯ）および二酸化窒素（ＮＯ2）である。石炭燃焼煙道ガスは、典型的には１０μｇ／ｍ03より十分に上または１００μｇ／ｍ03（ｍ03＝２７３Ｋおよび１０１３ミリバールでのｍ3）より十分に上さえの、非常にはるかに多くの場合に１ｍｇ／ｍ03（ｍ03＝２７３Ｋおよび１０１３ミリバールでのｍ3）より上、非常に多くの場合に５ｍｇ／ｍ03より上、多くの場合に１５ｍｇ／ｍ03より上の固体粒子負荷を有し；それは時々少なくとも２０、または少なくとも２５ｍｇ／ｍ03さえのものでもよい。
【００３５】
本発明によるフィルタアセンブリは有利には、石炭燃焼煙道ガスの存在下に、特に、硫黄酸化物および窒素酸化物から生成する、硝酸または硫酸の存在下に酸化分解しない。さらに、本発明によるフィルタアセンブリは有利には、燃焼ゾーンへの距離、すなわち、煙道ガス煙突中のフィルタの正確な位置に依存して、典型的には１２５℃、１５０℃、１７０℃、２００℃より上、２２０℃以上さえである、石炭燃焼煙道ガス煙突環境中で分解しない。
本発明によるフィルタアセンブリはまた、表面活性繊維を含んでもよい。
本発明によるフィルタアセンブリは、石炭燃焼発電所煙道ガスの濾過に特に好適である。
【００３６】
フィルタアセンブリを組み込んだ濾過システムの説明
本発明による濾過システムは、それらの少なくとも１つが上記のようなフィルタアセンブリである、複数のフィルタアセンブリを含み、前記濾過システムは、石炭燃焼煙道ガスを受け入れるガス入口をさらに含む。好ましい実施形態では、本発明による濾過システムのフィルタアセンブリのそれぞれは、上記の通りである。
【００３７】
図２は、繊維１１０のフィルタアセンブリ１００を含む本発明による濾過システム（またはスクラバーシステム、またはバグハウス）２００の非限定的な実施形態を例示する概略図である。濾過システム２００は、石炭燃焼発電所にまたは、ぼたおよび／またはセメント工場にならびにスチールおよび／またはコークス工場などの、処理工場に組み込むことができる。濾過システム２００は、ガス入口２１０を含み、その中に濾過されるべき煙道ガスが挿入される。ガスは次に、多数のフィルタアセンブリ（またはフィルタバッグ）２２０に通される。フィルタアセンブリ２２０のそれぞれは、図１に示される濾布１２０のフィルタアセンブリ１００に類似のものでもよいが、他の形状も可能である。フィルタアセンブリ２２０は、繊維１１０のような繊維でできた布を含む。フィルタアセンブリ２２０は、それらのフランジによってチューブシート２５０に取り付けることができる。フィルタアセンブリ２２０は装置の内部に垂直に垂れ下がることができ、締め具、留め金バンドまたはホールドダウンによって適所に保持することができる。フィルタアセンブリ２２０は、飛散灰、二酸化硫黄、ＳＯ3、ＣＯ2、水銀、二酸化窒素、ならびに他の汚染分子および燃焼残渣をはじめとする様々な成分を煙道ガスから捕捉することができる。フィルタアセンブリ２２０は、機械的におよび／または、例えば表面活性繊維によって化学的にこれらの成分を捕捉することができる。濾過ガスは次に、ガス出口２９０を通って濾過システム２００を出る。
【００３８】
フィルタアセンブリ２２０は、高温環境中で、例えば約１７０℃で、および酸性環境中で（例えば、硫酸または硝酸の存在下に）長期間（例えば、３年以上）機能することができる。この期間中に、フィルタアセンブリ２２０は、パルスジェット、振盪機システム、逆洗空気またはそれらのいくつかの組み合わせなどの、あるタイプのかき混ぜシステムによって、定期的にきれいするか、または破片を排出させることができる。例えば、濾過システム２００は、圧縮空気の噴出を発生させるために配置構成されたパルスジェット・システム２６０を含むことができ、圧縮空気の噴出はフィルタアセンブリ２２０の開口部の最上部中へ注入される。空気は、フィルタアセンブリの上に置かれたベンチュリに注ぐブローパイプから供給することができる。空気噴出は衝撃波を生み出し、衝撃波はバッグを収縮させ、粒子状物質を下のホッパー２７０中へ放出させる。時間の経過に伴う破片の蓄積、フィルタアセンブリのかき混ぜおよび苛酷な環境のために、フィルタアセンブリ２２０は劣化し、最終的には取り換える必要がある。フィルタアセンブリは、最上部アクセスハッチ２８０を通して補修し、取り換えることができる。
【００３９】
濾過システム２００は、数千のかかるフィルタアセンブリ２２０を含むことができる。例えば、石炭燃焼発電所では、濾過システム２００は、数千ポンドの繊維を意味する、１０，０００のフィルタアセンブリ２２０を含むことができる。このように、フィルタが閉塞し、取り換える必要がある場合、その取り換えに非常に費用がかかる可能性がある。これは、フィルタの寿命の増加がこれらの用途において特に有益であり得、かつ、本発明の濾過システムが顕著な費用効果につながり得る別の理由である。
【００４０】
本発明の別の態様は、本発明によるフィルタアセンブリまたは濾過システムを含む石炭燃焼発電所またはセメント工場に関する。
本発明のさらに別の態様は、石炭燃焼煙道ガスの濾過のための、フレームと前記フレーム上に取り付けられた布とを含むフィルタアセンブリであって、前記布が、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、ポリ（イミドスルホン）およびそれらのブレンド物からなる群から選択され少なくとも１つのポリマー材料（Ｐ）を含む繊維（Ｆ）を含むフィルタアセンブリの使用に関する。
前記燃焼煙道ガスは、石炭燃焼発電所煙道ガスであってもよく、典型的には、４００ｐｐｍ超の硫黄酸化物および１２５ｐｐｍ超の窒素酸化物を含んでもよい。
【００４１】
ポリマー材料（Ｐ）
ポリマー材料（Ｐ）は、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、ポリ（イミドスルホン）およびそれらのブレンド物からなる群から選択される。
【００４２】
ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）
米国仮特許出願第６０／８３５，４３０号明細書に記載されているように、用語「ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）」は、任意のポリマー、一般に、その繰り返し単位の５０質量％超が少なくとも１つのｐ−ビフェニレン基：
【化１】
少なくとも１つのエーテル基（−Ｏ−）および少なくとも１つのスルホン基（−ＳＯ2−）を含有する１つ以上の式の繰り返し単位（Ｒ１）である、重縮合物を意味することを意図される。
【００４３】
好ましくは、繰り返し単位（Ｒ１）は、一般タイプ：
【化２】
（式中、Ｒ1〜Ｒ4は−Ｏ−、−ＳＯ2−、−Ｓ−、−ＣＯ−であり、ただし、Ｒ1〜Ｒ4の少なくとも１つは−ＳＯ2−であり、Ｒ1〜Ｒ4の少なくとも１つは−Ｏ−であり；Ａｒ1、Ａｒ2およびＡｒ3は、６〜２４個の炭素原子を含有するアリーレン基であり、好ましくはフェニレンまたはｐ−ビフェニレンであり；ａおよびｂは０または１のいずれかである）
の１つ以上の式の繰り返し単位である。
【００４４】
より好ましくは、繰り返し単位（Ｒ１）は、
【化３】
およびそれらの混合物から選択される。
【００４５】
さらにより好ましくは、繰り返し単位（Ｒ１）は、
【化４】
か
【化５】
または
【化６】
と
【化７】
とのミックスかのいずれかであり、
ここで、ミックスを構成する繰り返し単位（４）および（６）の総量を基準とする、ミックスに含有される繰り返し単位（６）の質量は１０〜９９％、好ましくは５０〜９５％である。
【００４６】
最良の特性は、繰り返し単位（４）かまたは繰り返し単位（４）と（６）とのミックスを繰り返し単位（Ｒ１）として使用するときに達成され得る。一方、繰り返し単位（２）を繰り返し単位（Ｒ１）として使用すると、一般に、最良の全体コスト特性バランス、および最高レベルの強靱性を提供する。本発明の目的のためには、ポリフェニルスルホンは、その繰り返し単位の５０質量％超が式（２）の繰り返し単位（Ｒ１）である任意の重縮合ポリマーを意味することが意図される。
【００４７】
ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）はとりわけホモポリマー、ランダム、交互またはブロックコポリマ−であってもよい。ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）がコポリマーであるとき、その繰り返し単位はとりわけ、（ｉ）式（２）、（３）、（４）、（５）もしくは（６）から選択される少なくとも２つの異なる式の繰り返し単位（Ｒ１）、または（ｉｉ）式（２）、（３）、（４）、（５）もしくは（６）から選択される１つ以上の式の繰り返し単位（Ｒ１）（特に、式（２）の繰り返し単位）および
【化８】
および
【化９】
などの、繰り返し単位（Ｒ１）とは異なる、繰り返し単位（Ｒ１*）からなってもよい。
【００４８】
ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）の繰り返し単位の好ましくは７０質量％超、より好ましくは８５質量％超が繰り返し単位（Ｒ１）である。さらにより好ましくは、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）の繰り返し単位は本質的に全て繰り返し単位（Ｒ１）である。最も好ましくは、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）の繰り返し単位は全て繰り返し単位（Ｒ１）である。
【００４９】
優れた結果は一般に、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）がポリフェニルスルホンホモポリマーである、すなわち、そのポリマーがたとえ全てではなくても本質的に全て、繰り返し単位が式（２）のものであるポリマーであるときに得られる。ソルベー・アドバンスト・ポリマーズ、Ｌ．Ｌ．Ｃ（Ｓｏｌｖａｙ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｌ．Ｌ．Ｃ．）製のラデル（ＲＡＤＥＬ）（登録商標）Ｒポリフェニルスルホンがポリフェニルスルホンホモポリマーの例である。
【００５０】
ポリ（イミドスルホン）
本発明の目的のためには、ポリ（イミドスルホン）は、一般式（Ｉ）：
【化１０】
（式中、Ｖは、リンカーがポリ（イミドスルホン）の合成または使用を妨げない限り、限定なしに４価のリンカーであり；式（Ｉ）中のＲは、２価の有機ラジカルがポリ（イミドスルホン）の合成または使用を妨げない限り、限定なしに置換または非置換の２価の有機ラジカルである）
を有する構造単位（Ｒ２）を含むイミド含有、スルホン含有ポリマーを意味することを意図される。
【００５１】
ポリ（イミドスルホン）は、ポリ（イミドスルホン）の総質量を基準として、５質量％より上、好ましくは５０質量％より上、より好ましくは９０質量％の構造単位（Ｒ２）を一般に含む。さらにより好ましくは、ポリ（イミドスルホン）はポリ（イミドスルホン）ホモポリマーである、すなわち、ポリ（イミドスルホン）の構造単位は、たとえ全てではなくても本質的に全て構造単位（Ｒ２）である。
ポリマー鎖当たりの構造単位（Ｒ２）の数は、ポリマーの定義によって、１より上であり；それは典型的には約１０〜約１０００以上、好ましくは約１０〜約５００である。
【００５２】
好適なリンカーは、（ａ）約５〜約５０個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の、飽和、不飽和もしくは芳香族の単環式もしくは多環式基、（ｂ）１〜約３０個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の、線状もしくは分岐の、飽和もしくは不飽和のアルキル基、またはそれらの混合物を含むが、それらに限定されない。好ましいリンカーは、
【化１１】
などの、４価の芳香族ラジカルを含むがそれらに限定されず、
式中、Ｗは幾つかの実施形態では、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ2−、−ＣyＨ2y−（ｙは１〜５の整数である）および、パーフルオロアルキレン基をはじめとする、それらのハロゲン化誘導体、または式−Ｏ−Ｄ−Ｏ−の基からなる群から選択される２価の部分であり、ここで、−Ｏ−もしくは−Ｏ−Ｄ−Ｏ−基の２価の結合は３，３’、３，４’、４，３’、または４，４’位にあり、かつここで、Ｄは式：
【化１２】
の２価のラジカルを含み、
ここで、上記の式
【化１３】
中のＱは、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ2−、−Ｃ（ＣＨ3）2などの−ＣyＨ2y−（ｙは１〜５の整数である）、および、パーフルオロアルキレン基をはじめとするそれらのハロゲン化誘導体からなる群から選択される２価の部分を含むが、それらに限定されない。
ベンジル位プロトンを含まない基が、多くの場合に秀でた溶融安定性にとって好ましい。
【００５３】
式（Ｉ）中のＲは、（ａ）約６〜約２０個の炭素原子を有する芳香族炭化水素ラジカルおよびそれらのハロゲン化誘導体、（ｂ）約２〜約２０個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐鎖のアルキレンラジカル、（ｃ）約３〜約２０個の炭素原子を有するシクロアルキレンラジカル、または（ｄ）一般式（ＩＩ）：
【化１４】
（式中、Ｑは、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ2−、−Ｃ（ＣＨ3）2−などの−ＣyＨ2y−（ｙは１〜５の整数である）、および、パーフルオロアルキレン基をはじめとする、それらのハロゲン化誘導体からなる群から選択される２価の部分を含むが、それらの限定されない）
の２価のラジカルなどの置換もしくは非置換の２価の有機ラジカルを含むが、それらに限定されない。特定の実施形態では、Ｒはベンジル位水素を本質的に含まない。別の特定の実施形態では、ポリ（イミドスルホン）はポリエーテルイミドスルホンであり、Ｒはまた、任意のポリエーテルイミドスルホンの繰り返し単位の少なくとも５０モル％が少なくとも１つのアリールエーテル結合、少なくとも１つのアリールスルホン結合および少なくとも２つのアリールイミド結合を含有するように、アリールスルホンおよび／またはアリールエーテル結合を含有する。
【００５４】
さらに他の実施形態では、４価の芳香族ラジカル中の連結基Ｗは、式：
【化１５】
（式中、Ｒ3は、ハロゲン、フルオロ、クロロ、ブロモ、Ｃ1〜32アルキル、シクロアルキル、もしくはアルケニル；Ｃ1〜32アルコキシもしくはアルケニルオキシ；またはシアノからなる群から選択され、「ｑ」は０〜３の値を有する）
におけるように式−Ｏ−Ｄ−Ｏ−の基を含む。幾つかの特定の実施形態では、「ｑ」はゼロであり、式中、「Ｄ」は、ジヒドロキシ置換芳香族炭化水素に由来する２価の芳香族基であり、一般式（ＩＩＩ）：
【化１６】
（式中、「Ａ1」は、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレンなどを含むが、それらに限定されない芳香族基を表す）
を有する。幾つかの実施形態では、「Ｅ」は、メチレン、エチレン、エチリデン、プロピレン、プロピリデン、イソプロピリデン、ブチレン、ブチリデン、イソブチリデン、アミレン、アミリデン、イソアミリデンなどを含むが、それらに限定されないアルキレンもしくはアルキリデン基であってもよい。他の実施形態では、「Ｅ」がアルキレンもしくはアルキリデン基であるとき、それはまた、芳香族結合；第三級窒素結合；エーテル結合；カルボニル結合；ケイ素含有結合、シラン、シロキシ；またはスルフィド、スルホキシド、スルホンなどを含むが、それらに限定されない硫黄含有結合；またはホスフィニル、ホスホニルなどを含むが、それらに限定されないリン含有結合を含むが、それらに限定されない、アルキレンもしくはアルキリデンとは異なる部分によって連結された２つ以上のアルキレンもしくはアルキリデン基からなってもよい。
【００５５】
他の実施形態では、「Ｅ」は、その非限定的な例がシクロペンチリデン、シクロヘキシリデン、３，３，５−トリメチルシクロヘキシリデン、メチルシクロヘキシリデン、ビシクロ［２．２．１］−２−ヘプチリデン、１，７，７−トリメチルビシクロ［２．２．１］−２−ヘプチリデン、イソプロピリデン、ネオペンチリデン、シクロペンタデシリデン、シクロドデシリデン、およびアダマンチリデンを含む脂環式基；スルフィド、スルホキシドもしくはスルホンを含むが、それらに限定されない硫黄含有結合；ホスフィニルもしくはホスホニルなどを含むが、それらに限定されないリン含有結合；エーテル結合；カルボニル基；第三級窒素基；またはシランもしくはシロキシを含むが、それらに限定されないケイ素含有結合であってもよい。Ｒ4は独立してそれぞれ、アルケニル、アリル、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、またはシクロアルキルを含むが、それらに限定されない１価の炭化水素基を含む。様々な実施形態で、Ｒ4の１価の炭化水素基は、少なくとも１つのＺが塩素または臭素であるという規定に従うことを条件として、例えば式Ｃ＝ＣＺ2（式中、各Ｚは、水素、塩素、または臭素である）のジハロアルキリデン基におけるように、ハロゲン置換、特にフルオロ−またはクロロ−置換されていてもよく、前述の部分の混合物であってもよい。
【００５６】
特定の実施形態では、ジハロアルキリデン基はジクロロアルキリデン、特にｇｅｍ−ジクロロアルキリデン基である。Ｙ1は独立してそれぞれ、ハロゲン（フッ素、臭素、塩素）を含むが、それらに限定されない無機原子；ニトロを含むが、それに限定されない２個以上の無機原子を含有する無機基；アルケニル、アリル、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、もしくはシクロアルキルを含むが、それらに限定されない１価の炭化水素基、またはＯＲ5（ここで、Ｒ5はアルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、もしくはシクロアルキルを含むが、それらに限定されない１価の炭化水素基である）を含むが、それらに限定されないオキシ基を含むが、それらに限定されない有機基であってもよく；Ｙ1はポリマーを製造するために使用される反応体および反応条件に不活性であり、かつ、それらによって影響を受けないことのみが必要である。
【００５７】
幾つかの特定の実施形態では、Ｙ1はハロ基またはＣ１〜Ｃ６アルキル基を含む。文字「ｍ」は、ゼロからおよびゼロを含み、置換に利用可能なＡ上の置換可能な水素の数までの任意の整数を表し；「ｐ」は、ゼロからおよびゼロを含み、置換に利用可能なＥ上の置換可能な水素の数までの整数を表し；「ｔ」は、少なくとも１に等しい整数を表し；「ｓ」は、ゼロまたは１のいずれかに等しい整数を表し；「ｕ」は、ゼロをはじめとする任意の整数を表す。幾つかの特定の実施形態では、「ｕ」は０〜約５の値の整数である。ジヒドロキシ置換芳香族炭化水素「Ｄ」において、２つ以上のＹ1置換基が存在するとき、それらは同じものまたは異なるものであってもよい。同じことはＲ’置換基についても言える。「ｓ」が式（ＩＩＩ）においてゼロであり、「ｕ」がゼロでない場合、芳香環は、介在するアルキリデンまたは他のブリッジが全くなしに共有結合によって直接結合する。芳香族核残基Ａ1上のヒドロキシル基の位置は、オルト、メタ、またはパラ位に変わることができ、基は、ビシナル、非対称または対称関係にあることができ、ここで、炭化水素残基の２つ以上の環炭素原子はＹ1およびヒドロキシル基で置換されている。
【００５８】
幾つかの特定の実施形態では、パラメータ「ｔ」、「ｓ」、および「ｕ」はそれぞれ１の値を有し、両Ａ1ラジカルは非置換フェニレンラジカルであり、Ｅは、イソプロピリデンなどのアルキリデン基である。幾つかの特定の実施形態では、両方ともｏ−もしくはｍ−フェニレンであっても、または１つはｏ−もしくはｍ−フェニレンで、他はｐ−フェニレンであってもよいが、両Ａ1ラジカルはｐ−フェニレンである。
【００５９】
ジヒドロキシ置換芳香族炭化水素の幾つかの実施形態では、「Ｅ」は不飽和のアルキリデン基であってもよい。このタイプの好適なジヒドロキシ置換芳香族炭化水素は、式（ＩＶ）：
【化１７】
（式中、各Ｒは独立して水素、塩素、臭素、またはＣ1〜30の１価の炭化水素もしくはヒドロカーボンオキシ基であり、各Ｚは、少なくとも１つのＺが塩素または臭素であるという規定に従うことを条件として水素、塩素または臭素である）
のものを含む。
【００６０】
好適なジヒドロキシ置換芳香族炭化水素はまた、式（Ｖ）：
【化１８】
（式中、各Ｒ7は独立して水素、塩素、臭素、またはＣ1〜30の１価の炭化水素もしくはヒドロカーボンオキシ基であり、Ｒ8およびＲ9は独立して水素、またはＣ1〜30炭化水素基である）
のものを含む。
【００６１】
本発明の実施形態では、使用されてもよいジヒドロキシ置換芳香族炭化水素は、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルフィド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホキシド、１，４−ジヒドロキシベンゼン、４，４’−オキシジフェノール、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、４，４’−（３，３，５−トリメチルシクロヘキシリデン）ジフェノール；４，４’−ビス（３，５−ジメチル）ジフェノール、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）シクロヘキサン；４，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ヘプタン；２，４’−ジヒドロキシジフェニルメタン；ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン；ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン；ビス（４−ヒドロキシ−５−ニトロフェニル）メタン；ビス（４−ヒドロキシ−２，６−ジメチル−３−メトキシフェニル）メタン；１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン；１，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン；１，１−ビス（４−ヒドロキシ−２−クロロフェニル）エタン；２，２−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン；２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン；２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−エチルフェニル）プロパン；２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−イソプロピルフェニル）プロパン；２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）プロパン；３，５，３’，５’−テトラクロロ−４，４’−ジヒドロキシフェニル）プロパン；ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキシルメタン；２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルプロパン；２，４’−ジヒドロキシフェニルスルホン；ジヒドロキシナフタレン；２，６−ジヒドロキシナフタレン；ヒドロキノン；レゾルシノール；Ｃ1〜3アルキル置換レゾルシノール；メチルレゾルシノール、カテコール、１，４−ジヒドロキシ−３−メチルベンゼン；２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン；２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルブタン；１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン；４，４’−ジヒドロキシジフェニル；２−（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル−２−（４−ヒドロキシフェニル）プロパン；２−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−２−（４−ヒドロキシフェニル）プロパン；２−（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−２−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン；ビス（３，５−ジメチルフェニル−４−ヒドロキシフェニル）メタン；１，１−ビス（３，５−ジメチルフェニル−４−ヒドロキシフェニル）エタン；２，２−ビス（３，５−ジメチルフェニル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン；２，４−ビス（３，５−ジメチルフェニル−４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルブタン；３，３−ビス（３，５−ジメチルフェニル−４−ヒドロキシフェニル）ペンタン；１，１−ビス（３，５−ジメチルフェニル−４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン；１，１−ビス（３，５−ジメチルフェニル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン；ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）スルホキシド、ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）スルホンおよびビス（３，５−ジメチルフェニル−４−ヒドロキシフェニル）スルフィドを含むが、それらに限定されない。特定の実施形態では、ジヒドロキシ置換芳香族炭化水素はビスフェノールＡを含む。
【００６２】
ジヒドロキシ置換芳香族炭化水素の幾つかの実施形態では、部分「Ｅ」がアルキレンもしくはアルキリデン基であるとき、それは、１つのヒドロキシ置換基を有する１つ以上の芳香族基に結合した１つ以上の縮合環の一部であってもよい。
【００６３】
このタイプの好適なジヒドロキシ置換芳香族炭化水素は、３−（４−ヒドロキシフェニル）−１，１，３−トリメチルインダン−５−オールおよび１−（４−ヒドロキシフェニル）−１，３，３−トリメチルインダン−５−オールなどのインダン構造単位を含有するものを含む。１つ以上のアルキレンもしくはアルキリデン基を縮合環の一部として含むタイプのジヒドロキシ置換芳香族炭化水素のうちに、２，２，２’，２’−テトラヒドロ−１，１’−スピロビ［ｌＨ−インデン］ジオールが含まれ、その例示的な例は、２，２，２’，２’−テトラヒドロ−３，３，３’，３’−テトラメチル−１，１’−スピロビ［１Ｈ−インデン］−６，６’−ジオール（時々「ＳＢＩ」として知られる）を含む。前述のジヒドロキシ置換芳香族炭化水素のいずれかを含む混合物もまた用いられてもよい。
【００６４】
好ましいポリ（イミドスルホン）樹脂は、２以上、典型的には約１０〜約１０００以上、より好ましくは約１０〜約５００の式（ＶＩ）；
【化１９】
（式中、部分Ｒは、式（Ｉ）について先に定義された通りであり；Ｔは−Ｏ−または式−Ｏ−Ｄ−Ｏ−の基であり、ここで、−Ｏ−または−Ｏ−Ｄ−Ｏ−基の２価の結合は３，３’、３，４’、４，３’、または４，４’位にあり、かつここで、Ｄは上に定義されたような２価のラジカルを含むが、それらに限定されない）
の構造単位を含むポリエーテルイミドスルホン樹脂である。
【００６５】
他の実施形態では、ポリエーテルイミドスルホンは、上記のエーテルイミド単位に加えて、式（ＶＩＩ）
【化２０】
（式中、Ｒは、式（Ｉ）について先に定義された通りであり、Ｍは、
【化２１】
から選択される式（ＶＩＩＩ）のラジカルを含むが、それらに限定されない）
のポリイミド構造単位をさらに含有するコポリマーであってもよい。
【００６６】
熱可塑性ポリ（イミドスルホン）は、１つ以上の芳香族ジアミンまたはそれらの化学的に同等な誘導体と１つ以上の芳香族テトラカルボン酸環状二酸無水物（時々本明細書では以下芳香族二酸無水物と称される）、芳香族テトラカルボン酸、または環状酸無水物を形成することができるそれらの誘導体とを含む反応体から誘導することができる。加えて、芳香族ジアミンと芳香族二酸無水物とを含む反応体の１つもしくは他のものの少なくとも一部、または反応体のそれぞれの少なくとも一部はスルホン結合を含む。特定の実施形態では、芳香族ジアミンと芳香族二酸無水物とを含む反応体の１つもしくは他のものの全てまたは反応体のそれぞれは、スルホン結合を含む。反応体は反応して、環状イミド結合とスルホン結合とを含むポリマーを形成する。
【００６７】
芳香族二酸無水物の例示的な例は、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二酸無水物；４，４’−ビス（２，３−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二酸無水物；４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）−４’−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二酸無水物およびそれらの混合物を含む。
【００６８】
他の有用な芳香族二酸無水物は、２，２−ビス（４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル）プロパン二酸無水物；４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルエーテル二酸無水物；４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二酸無水物；４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ベンゾフェノン二酸無水物；２，２−ビス（［４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二酸無水物；４，４’−ビス（２，３−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルエーテル二酸無水物；４，４’−ビス（２，３−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二酸無水物；４，４’−ビス（２，３−ジカルボキシフェノキシ）ベンゾフェノン二酸無水物；２−［４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］−２−［４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二酸無水物；４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）−４’−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルエーテル二酸無水物；４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）−４’−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二酸無水物；４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）−４’−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ベンゾフェノン二酸無水物；１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二酸無水物；３，４，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二酸無水物；２，３，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二酸無水物；３，４，３’，４’−オキシジフタル酸無水物；２，３，３’，４’−オキシジフタル酸無水物；３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二酸無水物；２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二酸無水物；２，３，２’，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二酸無水物；ピロメリット酸二無水物；３，４，３’，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二酸無水物；２，３，３’，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二酸無水物；１，４−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ベンゼン二酸無水物；および２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二酸無水物を含む。２つ以上の二酸無水物を含む混合物に由来する構造単位のポリ（イミドスルホン）もまた、本発明の範囲内である。
【００６９】
特定の一実施形態では、ポリ（イミドスルホン）組成物の合成に用いられる芳香族二酸無水物は、存在する全体モル二酸無水物を基準として、少なくとも約９０モル％の２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二酸無水物、または少なくとも約９５モル％の２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二酸無水物を含む芳香族ビス（エーテル酸無水物）組成物を含む。時々本明細書では以下、この特定の芳香族ビス（エーテル酸無水物）組成物は、ビスフェノールＡ二酸無水物または「ＢＰＡＤＡ」と称される。他の実施形態では、好ましい芳香族二酸無水物は、ビスフェノールＡ二酸無水物、ピロメリット酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二酸無水物、オキシジフタル酸無水物およびそれらの混合物である。
【００７０】
様々な実施形態で、好適な芳香族ジアミンは、６〜約２４個の炭素原子を有する芳香族炭化水素ラジカルおよびそれの置換誘導体から選択される２価の有機ラジカルを含む。様々な実施形態で、前記芳香族炭化水素ラジカルは、単環式、多環式または縮合型であってもよい。
【００７１】
幾つかの実施形態では、好適な芳香族ジアミンは、一般式（ＩＸ）
【化２２】
（式中、芳香環に関して指定されていない位置異性体は、Ｑに対してメタまたはパラのいずれかであり、Ｑは共有結合かまたは式（Ｘ）：
【化２３】
および式ＣyＨ2y（式中、ｙは１〜５を含めた整数である）のアルキレンもしくはアルキリデンからなる群から選択されるメンバーである）
の２価の芳香族炭化水素ラジカルを含む。幾つかの特定の実施形態では、ｙは１または２の値を有する。例示的な連結基は、メチレン、エチレン、エチリデン、ビニリデン、ハロゲン置換ビニリデン、およびイソプロピリデンを含むが、それらに限定されない。他の特定の実施形態では、式（ＩＸ）において芳香環に関して指定されていない位置異性体は、Ｑに対してパラである。
【００７２】
様々な実施形態で、芳香族ジアミンの２つのアミノ基は、少なくとも２個の環炭素原子によって、時々少なくとも３個の環炭素原子によって分離される。アミノ基が多環式芳香族部分の異なる芳香環に置かれるとき、それらは多くの場合、任意の２つの芳香環間の直接結合からまたは連結部分から少なくとも２個の環炭素原子によって、時々少なくとも３個の環炭素原子によって分離される。例示的で非限定的な例では、芳香族ジアミンは、フェニル、ビフェニル、ナフチル、ビス（フェニル）−２、２−プロパン、およびそれらの置換誘導体を含むが、それらに限定されない芳香族炭化水素ラジカルを含む。特定の実施形態では、置換基は、フルオロ、クロロ、もしくはブロモ、またはそれらの混合物などの、１つ以上のハロゲン基；または、メチル、第三級ブチル、もしくはそれらの混合物などの、１〜２２個の炭素原子を有する１つ以上の直鎖、分岐、もしくはシクロアルキル基を含む。特定の実施形態では、芳香族炭化水素ラジカルのための置換基は、存在するとき、ハロゲン、クロロ、エーテル、スルホン、パーフルオロアルキル、メチル、ｔ−ブチルおよびそれらの混合物からなる群から選択される。他の特定の実施形態では、前記芳香族炭化水素ラジカルは非置換である。
【００７３】
幾つかの特定の実施形態では、好適な芳香族ジアミンは、メタ−フェニレンジアミン；パラ−フェニレンジアミン；メタ−およびパラ−フェニレンジアミンの混合物；異性体の２−メチル−および５−メチル−４，６−ジエチル−１，３−フェニレンジアミンまたはそれらの混合物；ビス（４−アミノフェニル）−２，２−プロパン；ビス（２−クロロ−４−アミノ−３，５−ジエチルフェニル）メタン、４，４’−ジアミノジフェニル、３，４’−ジアミノジフェニル、４、４’−ジアミノジフェニルエーテル（時々４，４’−オキシジアニリンと称される）；３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド；３，４’−ジアミノジフェニルスルフィド；４，４’−ジアミノジフェニルケトン、３，４’−ジアミノジフェニルケトン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン（一般に４，４’−メチレンジアニリンと命名される）；４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、１，５−ジアミノナフタレン；３，３−ジメチルベンジジン；３，３−ジメトキシベンジジン；ベンジジン；ｍ−キシリレンジアミン；ビス（アミノフェノキシ）フルオレン、ビス（アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、ビス（アミノフェノキシ）フェニルスルホン、ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）スルホン、ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）スルホン、ジアミノベンズアニリド、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、２，２’−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ビス（アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３−アミノ−４−イソプロピルベンゼン；１，２−ビス（３−アミノフェノキシ）エタン；２，４−ビス（ベータ−アミノ−ｔ−ブチル）トルエン；ビス（ｐ−ベータ−メチル−ｏ−アミノフェニル）ベンゼン；ビス（ｐ−ベータ−アミノ−ｔ−ブチルフェニル）エーテルおよび２，４−トルエンジアミンを含む。２つ以上のジアミンの混合物もまた用いられてもよい。最も好ましいジアミンはメタ−およびパラ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホンおよびオキシジアニリンである。
【００７４】
好ましい芳香族ジアミンは、ベンジル位水素を含まず、そしてまたアリールスルホン結合を含有する。ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）、ビス（アミノフェノキシフェニル）スルホン（ＢＡＰＳ）およびそれらの混合物が特に好ましい芳香族ジアミンである。
【００７５】
ポリ（イミドスルホン）に含有されるスルホン基は一般に、４価のリンカーにおよび／または２価のラジカルＲに含有される。
【００７６】
スルホン基を含む第１の好適な４価のリンカーＶは、
【化２４】
（式中、Ｗは−ＳＯ2−である）
である。
【００７７】
スルホン基を含む別の好適な４価のリンカーＶは、
【化２５】
（式中、Ｗは−Ｏ−Ｄ−Ｏ−基であり、ここで、Ｄは、
【化２６】
であり、ここで、Ｑは−ＳＯ2−である）
である。
【００７８】
スルホン基を含むさらに別の好適な４価のリンカーＶは、
【化２７】
（式中、Ｒ3は、ハロゲン、フルオロ、クロロ、ブロモ、Ｃ１〜３２アルキル、シクロアルキル、もしくはアルケニル；Ｃｌ〜３２アルコキシもしくはアルケニルオキシ；またはシアノからなる群から選択され；「ｑ」は０〜３の値を有し；
式中、「Ｄ」は、ジヒドロキシ置換芳香族炭化水素に由来する２価の芳香族基であり、一般式：
【化２８】
を有する）
であり、
式（ＩＩＩ）において、
−Ｅは、スルホン部分によって連結された２つ以上のアルキレンもしくはアルキリデン基からなるか、またはＥはスルホン結合であるかのいずれかであり；
−Ａ1は、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレンなどを含むが、それらに限定されない芳香族基を表し；
−Ｒ4は独立してそれぞれ、アルケニル、アリル、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、またはシクロアルキルを含むが、それらに限定されない１価の炭化水素基を含み；
−Ｙ1は独立してそれぞれ、ハロゲン（フッ素、臭素、塩素）を含むが、それらに限定されない無機原子；ニトロを含むが、それらに限定されない２つ以上の無機原子を含有する無機基；アルケニル、アリル、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、もしくはシクロアルキルを含むが、それらに限定されない１価の炭化水素基、またはＯＲ5（ここで、Ｒ5はアルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、もしくはシクロアルキルを含むが、それらに限定されない１価の炭化水素基である）を含むが、それらに限定されないオキシ基を含むが、それらに限定されない有機基であってもよく；Ｙ1はポリマーを製造するために使用される試薬および反応条件に不活性であり、かつ、それらによって影響を受けないことのみが必要であり；
−文字「ｍ」は、ゼロからおよびゼロを含み、置換に利用可能なＡ上の置換可能な水素の数までの任意の整数を表し；「ｐ」は、ゼロからおよびゼロを含み、置換に利用可能なＥ上の置換可能な水素の数までの整数を表し；「ｔ」は、少なくとも１に等しい整数を表し；「ｓ」は、１に等しい整数および１のみを表し；「ｕ」は、ゼロをはじめとする任意の整数を表す。
【００７９】
スルホン基を含む好適な２価のラジカルＲは、
【化２９】
（式中、Ｑは−ＳＯ2−である）
である。
【００８０】
好ましくは、２価のラジカルＲはスルホン基を含有し、より好ましくは２価のラジカルＲは、
【化３０】
（式中、Ｑは−ＳＯ2−である）
である。
【００８１】
一方、４価のリンカーＶは好ましくはスルホン基を含まない。ポリマー材料（Ｐ）として特に好適なポリ（イミドスルホン）は、エクステム（ＥＸＴＥＭ）（登録商標）としてソルベー・アドバンスト・ポリマーズ、Ｌ．Ｌ．Ｃ．（ＳＯＬＶＡＹ ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＰＯＬＹＭＥＲＳ，Ｌ．Ｌ．Ｃ．）からとりわけ商業的に入手可能である。
【００８２】
ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）とポリ（イミドスルホン）とのブレンド物
ある種の好ましい実施形態では、ポリマー材料（Ｐ）は、本明細書で以下ブレンド物（Ｂ）と称される、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）と少なくとも１つのポリ（イミドスルホン）とからなるブレンド物である。ブレンド物（Ｂ）に関して、ブレンド物（Ｂ）に含有されるポリ（ビフェニルエーテルスルホン）は、任意の好ましいレベルで、上記のようなポリ（ビフェニルエーテルスルホン）の特性を全て有利にも満たし；特に、それは好ましくはポリフェニルスルホンであり；ブレンド物（Ｂ）に含有されるポリ（イミドスルホン）は、任意の好ましいレベルで、上記のようなポリ（イミドスルホン）の特性を全て有利にも満たし；ブレンド物（Ｂ）の総質量を基準とする［すなわち、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）の質量プラス・ポリ（イミドスルホン）の質量を基準とする］、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）の質量は、有利には少なくとも１５％、好ましくは少なくとも２５％、より好ましくは少なくとも３５％、さらにより好ましくは少なくとも４０％、最も好ましくは少なくとも４５％であり；加えて、ブレンド物（Ｂ）の総質量を基準とする、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）の質量は、有利には多くとも９０％、好ましくは多くとも８０％、さらにより好ましくは多くとも７０％であり；ある種の実施形態では、それは多くとも５５％であり；ある種の他の実施形態では、それは５５％より上、おそらく少なくとも６０％である。
【００８３】
ある種の特定の実施形態では、ポリマー材料（Ｐ）はまた、上記のようなポリ（ビフェニルエーテルスルホン）およびポリ（イミドスルホン）の両方の繰り返し単位を含むコポリマーであってもよい。それはブロックまたはランダムコポリマーであってもよい。かかる場合には、コポリマーは好ましくは１５質量％超、より好ましくは２５質量％超、最も好ましくは５０質量％超の、上記のようなポリ（ビフェニルエーテルスルホン）繰り返し単位に相当する繰り返し単位を含む。
【実施例】
【００８４】
使用材料は、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ、ラデル（Ｒａｄｅｌ）（登録商標）Ａ ３００、ペレット状）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ、ラデル（Ｒａｄｅｌ）（登録商標）Ｒ ５１００、ペレット状）およびポリ（フェニレンスルフィド）（ＰＰＳ、東レ（Ｔｏｒａｙ）から購入）であった。
【００８５】
繊維紡糸試行を、２４：１のＬ／Ｄおよび３：１の圧縮比の、２つの溶融ポンプおよび４つの延伸ローラー付きの、標準１．５インチ単軸スクリュー押出機を含む機械で行った。スクリューは、ミキサーなしの７．５／１３．５／１５インチ長さの供給、移行および計量供給ゾーンを有した。各溶融ポンプは、それぞれが計８０のより糸のための直径０．８ｍｍの２０の穴の２つの房を有する紡糸口金中へ材料を供給した。全材料滞留時間は、５ポンド／時押出量速度で約１０分であった。より糸を、４つのローラーで引っ張り、それらの速度および温度は独立して制御した。第１ローラーは、ポリマーの溶融状態でより糸を延伸した（「熱」延伸）。残りのローラーからのより糸延伸は、ポリマーの固体状態で行った（「冷」延伸）。３２５×６０×２０×２０×２０メッシュの組み合わせの４つのスクリーンパックを紡糸口金の前に使用した。
【００８６】
熱酸化安定性
熱安定性特性は、長期間、繊維に張力を加えない状態で１７０℃の熱空気オーブン中で暴露させた後の繊維サンプルの％靱性保持率によって測定した。
【００８７】
全ての繊維サンプルは、オーブン暴露前に仕上げ化学薬品を除去するために水洗した。ＰＥＳＵおよびＰＰＳＵサンプルのＤＰＦ値は、６ｇ／９０００ｍのものであり、ＰＰＳサンプルについては４ｇ／９０００ｍのものであった。結果を表１に示す。
【００８８】
【表１】
【００８９】
ＰＰＳＵおよびＰＥＳＵから製造した繊維は、１２７日間の劣化後でも、目立つ靱性低下を全く示さない。しかしながら、ＰＰＳから製造した繊維は、劣化の早期段階中にかなりの靱性低下（約３０％）を示す。
【００９０】
無機剤に対する耐化学薬品性
繊維の耐化学薬品性は、繊維を試験試薬中に２４時間浸漬し、次に引張特性、具体的には化学薬品処理繊維の靱性保持率を測定することによって評価した。試験手順の詳細を以下に示す。
繊維を１インチ直径のガラスチューブに巻き付け（底部へ２／３まで下方へ）、仕上げ剤を除去するために１分間リンスし、次に繊維を紙タオルで乾燥させた。異なる繊維サンプルを装填した６つのチューブを、化学試薬を満たしたガラス製１０００ｍｌ広口ジャー中へ浸漬した。ジャーに蓋をかぶせ、フード内に室温で２４時間放置した。チューブをジャーから取り出し、初期クリーニングのため繊維から残存化学試薬をリンスするために脱イオン水でリンスした。チューブを次に、第２段階の洗浄として水浴中へ浸けた。繊維を次に、引張試験を行う前に１日の間順化させた。
【００９１】
耐化学薬品性結果の詳細を表２に示す。ＰＰＳ繊維は、室温で５０質量％の濃硝酸溶液に溶解し、より低い濃度の硝酸溶液中高温で処理したときに靱性保持率が低下した。ＰＥＳＵおよびＰＰＳＵ繊維は、室温で強塩基および強酸溶液に対して、ならびに高温で中間濃度の塩基および酸溶液に対して秀でた耐性を示す。ＰＰＳＵ繊維はさらに、ＰＥＳＵ繊維のそれと比較して向上した耐化学薬品性を特色とする。
【００９２】
【表２】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その全内容が参照により本明細書に援用される、２００７年３月２３日出願の米国仮特許出願第６０／８９６，５６７号明細書の優先権を主張するものである。
本発明は、石炭燃焼からの煙道ガスの濾過に有用な、新規フィルタアセンブリおよびかかるフィルタアセンブリを組み込んだ濾過システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
世界の電力需要は２０３０年までに６０％増加すると予期されている。活動中の石炭燃焼発電所の世界合計が５０，０００を超え、増加しつつある状態で、国際エネルギー機関（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｅｒｇｙ Ａｇｅｎｃｙ）は、化石燃料が２０３０年までに依然としてエネルギー市場の８５％の割合を占めるであろうと推定している。石炭は最も豊富な化石燃料であり、石炭燃焼発電所は世界中で使用される電気エネルギーのおよそ４０％を提供している。世界組織および国際機関は、化石燃料の燃焼の環境への影響を懸念している。化石燃料の燃焼は、燃料の不純物および化学組成のために酸性雨、地球温暖化および大気汚染に影響を及ぼす。
【０００３】
石炭燃焼発電所運転の主要な副産物の１つ、石炭燃焼からの煙道ガスは、煙道ガス煙突を通って大気に排出される。煙道ガスは、二酸化炭素、窒素、酸素および水蒸気、ならびに窒素酸化物、硫黄酸化物、飛散灰、水銀および低レベルのウラン、トリウム、および他の天然産放射性同位元素などの、他の物質を含有する。空気の水素および窒素成分のために、炭素および硫黄の水素化物および窒化物もまた、シアン化水素（ＨＣＮ）、硝酸硫黄（ＳＮＯ3）、フッ化水素酸（ＨＦ）、塩酸（ＨＣｌ）および多くの他の毒性物質をはじめとする他の化合物と一緒に、石炭の燃焼中に生成する。
さらに、大気中への窒素酸化物および硫黄酸化物の排出は、亜硫酸、硝酸および硫酸などの酸性化合物の形成につながる。
【０００４】
石炭燃焼に関連した主な危険は、上記の化学的に攻撃的な煙道ガス中に同伴する固体粒子状物質の排出である。公衆衛生にとって危険であるかかる固体物質の例には、重力によって煙道ガスから容易に分離しない飛散灰、微細噴煙タイプ粒子、様々なタイプの煤煙、ダストなどが挙げられる。発電所は一般に、バグハウスとして一般に知られる、様々な布濾過材料を用いて煙道ガスから粒子状物質を除去する。煙道ガスは、布中へ、そしてそれを通って流れ、固体粒子状物質を内部に残す。バグハウスの運転資本コストは高いが、それらの効率は優れており、そのためそれらはより普及しつつある。しかしながら、バグハウスの製造のために使用される布の具体的な選択は、関係する効率およびコストに大きく影響を与え得る。
【０００５】
バグハウスは、石炭燃焼プラントによって生成する煙道ガスの熱い、研磨性のおよび化学的に攻撃的な環境に長期間暴露されるので、それらの製造のために使用される材料はかかる環境に耐えることができなければならない。特に、それらは、燃焼した燃料および浸食性粒子の圧力に耐えるほど十分に強いものであるべきである。さらに、これらのフィルタはまた、費用効率が高く、腐食、高い熱、温度過渡および熱衝撃に耐える必要があろう。セメント工場は、それらがまた主燃料として石炭を一般に使用するので石炭燃焼発電所に関連したものと同様な環境問題を引き起こす。
【０００６】
ルーマニア国特許第１１９１２５ Ｂ１号明細書は、冶金ガスに耐える、対角交差接続のポリフェニルスルホン繊維糸と２５０℃ほどに高い温度に耐える、ほぐれた局所的糸とを含む、かつ、良好な機械的特性を特色とする濾過織物を記載している。しかしながら、冶金ガスは、上記の化学的に攻撃的な石炭燃焼煙道ガスとは異なる。当業者は従って、石炭燃焼煙道ガスの特に攻撃的な環境のために、良好な耐熱性および機械的特性に加えて傑出した耐化学薬品性をとりわけ必要とする石炭燃焼煙道ガスフィルタに冶金ガスフィルタの使用を移す気にはならなかった。
【０００７】
ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）フィルタが、石炭を燃料とする発電産業においてフィルタシステムの一部として一般に使用される。他の材料もまた、熱ガスフィルタの製造のために使用される。例えば、オーストラリア国特許第２００４２０２１９６号明細書は、たて糸方向にＰＰＳ糸と、よこ糸方向に、ポリアクリロニトリル、ポリイミドおよび／またはポリアクリロニトリル−ポリフェニレンスルフィド繊維でできた糸とを含む、石炭を燃料とする発電所用のバグフィルタを製造するための布を開示している。
【０００８】
しかし残念ながら、石炭燃焼煙道ガスの濾過のために使用される場合、既存の熱ガスフィルタでは多数の欠点がある。例えば、ある種のポリマーの供給は非常に限定されているため、フィルタ製造業者は代わりの材料源から利益を得るであろう。さらに、ある種の布、とりわけＰＰＳ繊維でできたものは、石炭燃焼煙道ガスに関係するものなどの、酸性環境で酸化分解する。かかる材料がフィルタへ組み込まれるとき、酸化分解は究極的に、フィルタ孔の閉塞、気流の減少につながり、フィルタを交換するまでより頻繁なクリーニングが必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、高温においてさえも傑出した耐化学薬品性を同様に実現しながら、良好な引張特性、加水分解安定性、収縮抵抗および耐熱性を特色とする、石炭燃焼煙道ガスの濾過に好適な改良された濾過デバイスを提供する必要がある。かかるフィルタはさらに、繊維へ容易に造形できる材料でできているべきである。かかる材料の具体的な選択は、このように極めて重要である。さらに、上に説明されたように、選択された材料が、研磨性のおよび化学的に攻撃的な環境だけでなく高温にも耐えることが極めて望ましいであろう。
【００１０】
本発明は、高温、厳しい化学および研磨環境での用途において特に好適とされる、引張特性、加水分解安定性、耐熱性、および傑出した耐化学薬品性などの優れた特性を備える新規のフィルタアセンブリをここで利用可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１態様は、フレームと前記フレーム上に取り付けられた布とを含むフィルタアセンブリであって、前記布が、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、ポリ（イミドスルホン）およびそれらのブレンド物からなる群から選択される少なくとも１つのポリマー材料（Ｐ）を含む繊維（Ｆ）を含み、石炭燃焼煙道ガスを通過させる前記フィルタアセンブリに関する。
【００１２】
本発明のフィルタアセンブリは、異なるデバイスおよびシステムに組み込むことができる。例えば、フィルタアセンブリは濾過システムに組み込まれてもよい。従って、本発明の別の態様は、それらの少なくとも１つが本発明によるフィルタアセンブリである、複数のフィルタアセンブリを含む濾過システムであって、石炭燃焼煙道ガスを受け入れるガス入口をさらに含む濾過システムに関する。おそらく、本発明による濾過システムの各フィルタアセンブリは、上記の通りである。
フィルタアセンブリは、石炭燃焼発電所およびセメント工場用の濾過システムを含むがそれらに限定されない、石炭燃焼煙道ガスの濾過に関係する多数の用途に使用することができる。従って、本発明の別の態様は、本発明によるフィルタアセンブリまたは濾過システムを含む石炭燃焼発電所またはセメント工場に関する。
【００１３】
本発明のさらに別の態様は、石炭燃焼煙道ガスの濾過のための、フレームと前記フレーム上に取り付けられた布とを含むフィルタアセンブリであって、前記布が、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、ポリ（イミドスルホン）およびそれらのブレンド物からなる群から選択され少なくとも１つのポリマー材料（Ｐ）を含む繊維（Ｆ）を含むフィルタアセンブリの使用に関する。
本発明およびそれの付随する利点の多くは、添付の図面に関連して考える場合に以下の詳細な説明を参照することによってより良く理解され、そのより完全な理解が容易に得られるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるフィルタアセンブリを例示する概略図である。
【図２】本発明による濾過システムを例示する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明によるフィルタアセンブリは、フレームと前記フレーム上に取り付けられた布とを含み、石炭燃焼煙道ガスが前記フィルタアセンブリを通過する。前記布は、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、ポリ（イミドスルホン）およびそれらのブレンド物からなる群から選択される少なくとも１つのポリマー材料（Ｐ）を含む繊維（Ｆ）を含む。
【００１６】
本明細書で用いるところでは、用語「ブレンド物」は、２つ以上の異なるポリマーの物理的な組み合わせを意味する。通常、ブレンド物の異なるポリマー成分は、繊維（Ｆ）の内部で互いにある程度拡散し、多くの場合、それらは、繊維中でのそれらの個体性が曖昧になるように繊維の内部で密に拡散する。
本明細書で用いるところでは、用語「ポリマー材料」は、上に定義された通り、単一ポリマー、または２つ以上のポリマーからなるブレンド物を差別せずに意味する。
【００１７】
本発明によるフィルタアセンブリに含まれるフレームは、フィルタアセンブリが曝されることになる環境に依存して、異なる構造および異なる組成を有してもよい。それは、かかる厳しい環境に耐える金属またはポリマー材料でできていてもよい。それはとりわけ同じポリマー材料（Ｐ）でできていてもよい。
本発明によるフィルタアセンブリに含まれる布は有利には濾布である。それはとりわけ不織布または織布でもよい。
【００１８】
繊維（Ｆ）はまた、ポリマー材料（Ｐ）以外の１つ以上のポリマー（Ｐ*）をさらに含むことができる。繊維（Ｆ）において、ポリマー（Ｐ*）とポリマー材料（Ｐ）との質量比［（Ｐ*）：（Ｐ）］は通常０〜５、好ましくは０〜１．００未満、より好ましくは０〜０．３０，さらにより好ましくは０〜０．１０の範囲である。好ましいと思われる本発明のある種の実施形態では、繊維（Ｆ）はポリマー（Ｐ*）を本質的に含まない、または全く含まない。
繊維（Ｆ）はまた、滑剤、離型剤、帯電防止剤、難燃剤、かぶり防止剤、艶消し剤、顔料、染料および蛍光増白剤などの１つ以上の追加成分をさらに含むことができる。
【００１９】
布は、繊維（Ｆ）以外の繊維などの、布の他の通常の成分をさらに含んでもよい。かかる繊維の非限定的な例には、ガラス繊維；アスベスト繊維；ポリ（ベンゾチアゾール）繊維、ポリ（ベンゾイミダゾール）繊維、ポリ（ベンゾオキサゾール）繊維、ポリアリールエーテル繊維およびアラミド繊維のような高温エンジニアリング樹脂から形成された有機繊維；炭素繊維；ＰＴＦＥ繊維；（例えば、タングステンまたはカーボネート糸上へのホウ素微細顆粒の沈着によって得られた）ホウ素繊維；金属繊維；窒化ケイ素Ｓｉ3Ｎ4のようなセラミック繊維；タルク−ガラス繊維；ウォラストナイト・マイクロファイバーのようなケイ酸カルシウム繊維；炭化ケイ素繊維；金属ホウ化物繊維（例えば、ＴｉＢ2）およびそれらの混合物が挙げられ；炭素繊維は、例えば、レーヨン、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、芳香族ポリアミドまたはフェノール樹脂などの、異なるポリマー前駆体の熱処理および熱分解によってとりわけ得ることができ；本発明に有用な他の炭素繊維は、ピッチの多い材料から得ることができる。用語「グラファイト繊維」は、（２０００℃より上の）高温熱分解によって得られた炭素繊維であって、炭素原子がグラファイト構造に類似のやり方で配置される炭素繊維を意味することを意図される。本発明に有用なある種の炭素繊維は、ＰＡＮベースの炭素繊維、ピッチベースの炭素繊維、グラファイト繊維、およびそれらの混合物からなる群から選択される。
【００２０】
繊維（Ｆ）は特に溶融紡糸法によって得ることができる。かかる方法では、ポリマー材料（Ｐ）のペレット（または粉末）を予備乾燥することができる。ペレットは次に押出機へ供給される。押出ポリマー材料（Ｐ）は溶融され、溶融ポリマー材料（Ｐ）は、ダイ穴を通過させられる。繊維のより糸は、例えば、一連のローラーを用いてダイ穴から引っ張ることができる。引っ張られたより糸は次に糸巻きに巻き取ることができる。より糸の粘度、強度および伸展性は、ポリマー材料（Ｐ）中の添加剤のレベル、ポリマー分子量、分子量分布および分子構造などの異なるパラメータを変えることによって制御することができる。これらの流動パラメータはまた、温度と、ローラーによる引張の速度などの、剪断条件とによって制御することもできる。
溶融紡糸法は、一般に容易に溶融加工することができ、かつ、溶融紡糸に適する樹脂について特に有効に働く。好ましくは、溶融紡糸されるポリマー材料（Ｐ）は、比較的きれいである（ゲル、ブラックスペック、炭などの汚染物質を含まない）。
【００２１】
繊維（Ｆ）の製造システムは、押出機、例えば、１．５インチ直径押出機を含むことができる。押出機は、それぞれがダイ穴の房付きダイに供給する、２つの溶融ポンプに供給することができる。例えば、各溶融ポンプは、それぞれが直径０．８ｍｍの、２０のダイ穴の２つの房に供給することができる。繊維のより糸は、ローラーのセットによって引っ張ることができる。ローラーの最初のセットの引張線速度は、例えば、約６００ｍ／分であることが可能である。ローラーの一連のセットは、例えばローラーの各一連のセットについて引張線速度を上げることによって、より糸をさらに引っ張ることができる。例えば、ローラーの前方セットは約９００ｍ／分の引張線速度を有することができる。引っ張られたより糸は次に高速糸巻きに巻き取ることができる。
【００２２】
繊維（Ｆ）は、上の方法およびシステムに限定されない。例えば、紡糸する前にポリマー材料（Ｐ）を溶解させるために溶剤を使用して繊維（Ｆ）を製造することが可能である。この溶剤ベースの方法は、ポリマー材料（Ｐ）を溶融させるための高温を必要としないという利点を提供する。この方法は、取り扱うのが比較的困難であるおよび／または熱に反応するポリマー材料（Ｐ）に好適であり得る。繊維（Ｆ）は、表面活性繊維であってもよい。表面活性繊維、すなわち、その表面上に活性化学を提供する繊維は、溶液紡糸によって製造されてもよい。例えば、ヒドロキシル、アミン、シロキサンなどのタイプの活性基を含む繊維は、溶液紡糸法で製造することができる。加えて、添加剤などの、第２材料が第１材料の溶融温度に耐えることができない場合、溶液紡糸を用いて両材料を含む繊維を製造することができる。一方、溶融紡糸法は、溶剤の使用なしに流体ポリマー材料（Ｐ）を提供し、このことは、環境問題に応じるために溶剤が追加の工程を必要とし得ることから、有益である可能性がある。
【００２３】
繊維（Ｆ）はまた、スパンボンド法を用いて製造することもできる。スパンボンド布は、押し出して引っ張られ、次に連続ベルト上にレイダウンされたフィラメントによって形成された不織布である。接合は、ホット−カレンダー処理などの幾つかの方法によってかまたはウェブを高温の飽和水蒸気室に通すことによって成し遂げることができる。スパン布は、１つの繊維タイプまたは２つ以上の混合の繊維タイプを含有してもよいステープルファイバーから製造された布である。スパンレース布は、繊維を繰り返しパターンで絡み合わせてバインダーを含まない強い布を形成することによって製造された不織布である。ステープルは、天然繊維かまたはフィラメントからのカット長さの繊維から構成することができる。ステープル長さは、１インチ未満から数フィートまで変わることができる。人造ステープルファイバーは、それらが紡績システムで加工できるように一定の長さにカットすることができる。用語ステープルは、カットファイバーをフィラメントから区別するために繊維工業で用いられる。メルトブローンは、溶融樹脂が小さいオリフィスを強引に通され、基材またはコンベアベルト上へ「ブローン」ダウンされたものと考えることができる。これは、ランダムに行い、材料の不織またはフェルト様スワッチを製造することができる。
【００２４】
繊維（Ｆ）は、ローブ、ストライプ、セグメントなどを含むが、それらに限定されない任意の数の断面形を有することができる。繊維（Ｆ）はまた、１つまたは複数の樹脂で製造することもできる。例えば、１樹脂が繊維のコアを形成することができ、そして別の樹脂が繊維の外殻を形成することができる。繊維（Ｆ）は、数平均直径が一般に１ｎｍほどに低いから１００μｍほどに高いまでの状態で、直径が非常に広範囲内の繊維を製造することができる。繊維（Ｆ）はとりわけナノファイバー、すなわち、その数平均直径が１μｍ（１０００ｎｍ）より下である繊維であってもよく；ナノファイバーは少なくとも２、５、１０、２０、５０、１００または２００ｎｍの数平均直径を有してもよく；ナノファイバーは多くとも５００、２００、１００、５０、２０または１０ｎｍの数平均直径を有してもよい。繊維（Ｆ）はまたマイクロファイバー、すなわち、その数平均直径が少なくとも１μｍ（１０００ｎｍ）のものである繊維であってもよく；マイクロファイバーは少なくとも２、４、８または１２μｍの数平均直径を有してもよく；マイクロファイバーは多くとも５０、３０または２０μｍの数平均直径を有してもよい。ある種の実施形態では、好ましい繊維は、１２〜２０μｍの範囲の数平均直径を有する。繊維（Ｆ）の数平均長さは有利には少なくとも１０ｃｍ、好ましくは少なくとも２５ｍｍ、より好ましくは少なくとも５０ｍｍのものである。少なくとも５０ｍｍの数平均長さの繊維は、良好な濾過効率を有する。繊維（Ｆ）の数平均長さは特に限定されない。それは、多くとも１００、２００または５００ｍｍのものでもよいが、それはまた連続繊維の場合のようにはるかに高いものでもよい。さらに他の直径および長さも可能である。
【００２５】
２成分系で、１ポリマー材料（Ｐ）の多く（多くの場合、少なくとも１００）のより糸（例えば、６００）を、ポリマー材料（Ｐ）とは異なるポリマー材料（Ｐ２）のマトリックス中に形成することができ、全てが数平均直径で合計して２、３ミクロン（多くの場合、少なくとも２．０μｍ）、例えば、１０μｍになる。かかる技法は時々「海中の島」技法と言われる。マトリックスポリマー材料（Ｐ２）が洗い流される（例えば、それが溶剤によって溶解される）場合、マトリックス中に形成されたより糸の数と同じほど多くのナノファイバー（ここでは、６００ナノファイバー）を得ることができる。
【００２６】
一般に、繊維（Ｆ）はナノメートルからミリメートルの直径を有することができ、長さの点で糸巻きには非常に短いものであり得る。繊維は、布または織物構造物の基本要素を形成する材料の単位である。繊維（Ｆ）は、その数平均直径の少なくとも１０、１００、１，０００倍または、ある種の場合には、１０，０００倍さえの数平均長さを有することができる。
さらに、繊維（Ｆ）は、円形、卵形、星様、コア／シェルなどの、異なる断面形を有することができる。本出願者は、本発明のある種の実施形態では、非円形繊維断面形、特に星様断面形の繊維が強化された濾過能力を提供するので、好ましいという意見である。
加えて、繊維（Ｆ）は、異なる値、例えば、１１〜１２のクリンプ／インチを取る波形（または単位長さ当たりのクリンプ）を有することができる。他のクリンプ値は可能である。
【００２７】
図１に見られるように、フィルタアセンブリ１００は、繊維１１０でできた濾布（典型的には、バッグ）を含む。濾布は、繊維１１０から製造された、フェルト、または織布だけでなく不織布でもよい。好ましい実施形態では、濾布１２０は、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、例えば、ラデル（ＲＡＤＥＬ）（登録商標）Ｒポリマーなどの、ポリフェニルスルホンでできた繊維１１０を組み込んでいる。別の好ましい実施形態では、濾布１２０はポリ（イミドスルホン）でできた繊維１１０を組み込んでいる。別の好ましい実施形態では、濾布１２０は、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）とポリ（イミドスルホン）とのブレンド物でできた繊維１１０を組み込んでいる。その上別の好ましい実施形態では、濾布１２０は、ポリ（フェニレンスルフィド）繊維を含まない。
【００２８】
フィルタアセンブリ１００は、ガスが各フィルタアセンブリ１００を通過するときに粒子状物質を粒子状物質負荷ガスから濾過することができる。各フィルタアセンブリ１００は、濾過システム２００（図２）のチューブシート２５０に連結したフランジ１４０でその上端を支持することができ、かつ、実質的に垂直方向に下方に垂れ下がることができる。フランジ１４０は、チューブシート２５０に取り付けられたときにフィルタアセンブリ１００の質量に耐えることができる。フランジは、型打ちした、延伸したまたは別の方法で成形した金属などの、好適な材料から製造される。
【００２９】
フィルタアセンブリ１００の長さは、例えば２、３センチメートルから２、３メートルで変わることができる。また、フィルタアセンブリ１００は直列に連結することができる。例えば、フィルタアセンブリ１００は、幾つかのフィルタアセンブリでできた濾過システムのモジュールでもよい。フィルタアセンブリ１００は好ましくは両端で開いている。あるいはまた、フィルタアセンブリ１００は一端かまたは両端で閉じていることができる。フィルタアセンブリ１００は、例えば円形、卵形または正方形などの、任意の好適な形状断面を有することができる。
【００３０】
濾布１２０は、半径方向に濾布１２０を支持するために配置構成されたフレーム１３０上に取り付けられる。フレーム１３０は、濾布１２０に縫い込まれた支持リングを含むことができる。あるいはまた、または加えて、フレーム１３０は、支持ケージまたは穿孔チューブを含むことができ、そのチューブ上に濾布１２０が取り付けられる。支持リング１３０および／または支持ケージおよび／またはチューブは、金属、穿孔シート金属、エキスパンドメタルもしくはメッシュスクリーン、または他の好適な材料でできていることができる。支持リング、チューブおよび／またはケージはフランジ１４０に連結することができる。
濾布１２０は、実質的にチューブ状形状で形成することができる。好ましくは、濾布１２０は、その内周および外周でアコーディオン折りの必須（ｐｌｅａｄｅｄ）要素を含む。濾布１２０は、例えば、注封材料によって、フランジおよび／または支持リング／ケージ／チューブに取り付けることができる。
【００３１】
フィルタアセンブリ１００は、例えば、石炭を燃料とする発電所またはセメント工場の、濾過システム、またはバグハウスに組み込むことができる。その点に関して、フィルタアセンブリ１００は、ポリ（フェニレンスルフィド）繊維を含む現在一般に使用されるフィルタアセンブリと置き換わることができよう。本発明による繊維１１０はこのように、定期的に交換される必要がある、工業フィルタアセンブリに使用される従来の材料の制限された供給に対処するための代わりの材料源を提供することができる。繊維１１０はまた、高い運転温度および酸性環境に耐えることができるフィルタアセンブリ１００を提供することもできる。
【００３２】
上に議論されたように、繊維１１０は、ポリフェニルスルホンなどの、スルホンポリマーから製造することができる。非限定的な好ましい実施形態では、繊維１１０は、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）もしくはポリ（イミドスルホン）またはそれらのブレンド物から製造することができる。この場合に、繊維１１０は、それらがポリ（フェニレンスルフィド）と比較して酸化に対するより強い耐性を提供することができるような化学組成を有する。繊維１１０はまた耐加水分解性を示す。こうして、高温および／または酸性および／または塩基性雰囲気の非常に厳しい環境中で、本発明によるフィルタアセンブリ１００は、工業フィルタアセンブリのために多数の利益を提供することができる。特に、ラデル（ＲＡＤＥＬ）（登録商標）Ｒ繊維１１０は酸化分解せず、こうしてフィルタアセンブリ１００の寿命を向上させ、フィルタアセンブリは、それほど早く閉塞せず、頻繁に取り換える必要がない。
【００３３】
フィルタアセンブリ１００は、より高い温度で動作することができ、こうして全体装置の向上した運転効率を提供する。フィルタアセンブリ１００は、より多い振盪機サイクルによって運転することができ、それによってフィルタアセンブリ寿命を延ばす。さらに、繊維１１０の物理的特質は、新しい、改良されたデザイン選択肢を提供し、さらなる濾過改良さえも可能にする。
【００３４】
石炭燃焼煙道ガスは典型的には５容量％より十分に上のＣＯ2、頻繁に１０容量％より上のＣＯ2、および多くの場合に１２．５容量％以上のＣＯ2を含有する。それはまた一般に、石炭組成に依存して、４００、６００、８００、１０００、１２００または１４００ｐｐｍ超さえの硫黄酸化物（ＳＯx）および１２５、２５０、３７５または５００ｐｐｍ超さえの窒素酸化物（ＮＯx）を含む。「ＳＯx」は、硫黄酸化物の混合物に与えられる一般用語であり、その２つの主成分は二酸化硫黄（ＳＯ2）および三酸化硫黄（ＳＯ3）である。一方、「ＮＯx」は、窒素酸化物の混合物に与えられる一般用語であり、その２つの主成分一酸化窒素（ＮＯ）および二酸化窒素（ＮＯ2）である。石炭燃焼煙道ガスは、典型的には１０μｇ／ｍ03より十分に上または１００μｇ／ｍ03（ｍ03＝２７３Ｋおよび１０１３ミリバールでのｍ3）より十分に上さえの、非常にはるかに多くの場合に１ｍｇ／ｍ03（ｍ03＝２７３Ｋおよび１０１３ミリバールでのｍ3）より上、非常に多くの場合に５ｍｇ／ｍ03より上、多くの場合に１５ｍｇ／ｍ03より上の固体粒子負荷を有し；それは時々少なくとも２０、または少なくとも２５ｍｇ／ｍ03さえのものでもよい。
【００３５】
本発明によるフィルタアセンブリは有利には、石炭燃焼煙道ガスの存在下に、特に、硫黄酸化物および窒素酸化物から生成する、硝酸または硫酸の存在下に酸化分解しない。さらに、本発明によるフィルタアセンブリは有利には、燃焼ゾーンへの距離、すなわち、煙道ガス煙突中のフィルタの正確な位置に依存して、典型的には１２５℃、１５０℃、１７０℃、２００℃より上、２２０℃以上さえである、石炭燃焼煙道ガス煙突環境中で分解しない。
本発明によるフィルタアセンブリはまた、表面活性繊維を含んでもよい。
本発明によるフィルタアセンブリは、石炭燃焼発電所煙道ガスの濾過に特に好適である。
【００３６】
フィルタアセンブリを組み込んだ濾過システムの説明
本発明による濾過システムは、それらの少なくとも１つが上記のようなフィルタアセンブリである、複数のフィルタアセンブリを含み、前記濾過システムは、石炭燃焼煙道ガスを受け入れるガス入口をさらに含む。好ましい実施形態では、本発明による濾過システムのフィルタアセンブリのそれぞれは、上記の通りである。
【００３７】
図２は、繊維１１０のフィルタアセンブリ１００を含む本発明による濾過システム（またはスクラバーシステム、またはバグハウス）２００の非限定的な実施形態を例示する概略図である。濾過システム２００は、石炭燃焼発電所にまたは、ぼたおよび／またはセメント工場にならびにスチールおよび／またはコークス工場などの、処理工場に組み込むことができる。濾過システム２００は、ガス入口２１０を含み、その中に濾過されるべき煙道ガスが挿入される。ガスは次に、多数のフィルタアセンブリ（またはフィルタバッグ）２２０に通される。フィルタアセンブリ２２０のそれぞれは、図１に示される濾布１２０のフィルタアセンブリ１００に類似のものでもよいが、他の形状も可能である。フィルタアセンブリ２２０は、繊維１１０のような繊維でできた布を含む。フィルタアセンブリ２２０は、それらのフランジによってチューブシート２５０に取り付けることができる。フィルタアセンブリ２２０は装置の内部に垂直に垂れ下がることができ、締め具、留め金バンドまたはホールドダウンによって適所に保持することができる。フィルタアセンブリ２２０は、飛散灰、二酸化硫黄、ＳＯ3、ＣＯ2、水銀、二酸化窒素、ならびに他の汚染分子および燃焼残渣をはじめとする様々な成分を煙道ガスから捕捉することができる。フィルタアセンブリ２２０は、機械的におよび／または、例えば表面活性繊維によって化学的にこれらの成分を捕捉することができる。濾過ガスは次に、ガス出口２９０を通って濾過システム２００を出る。
【００３８】
フィルタアセンブリ２２０は、高温環境中で、例えば約１７０℃で、および酸性環境中で（例えば、硫酸または硝酸の存在下に）長期間（例えば、３年以上）機能することができる。この期間中に、フィルタアセンブリ２２０は、パルスジェット、振盪機システム、逆洗空気またはそれらのいくつかの組み合わせなどの、あるタイプのかき混ぜシステムによって、定期的にきれいするか、または破片を排出させることができる。例えば、濾過システム２００は、圧縮空気の噴出を発生させるために配置構成されたパルスジェット・システム２６０を含むことができ、圧縮空気の噴出はフィルタアセンブリ２２０の開口部の最上部中へ注入される。空気は、フィルタアセンブリの上に置かれたベンチュリに注ぐブローパイプから供給することができる。空気噴出は衝撃波を生み出し、衝撃波はバッグを収縮させ、粒子状物質を下のホッパー２７０中へ放出させる。時間の経過に伴う破片の蓄積、フィルタアセンブリのかき混ぜおよび苛酷な環境のために、フィルタアセンブリ２２０は劣化し、最終的には取り換える必要がある。フィルタアセンブリは、最上部アクセスハッチ２８０を通して補修し、取り換えることができる。
【００３９】
濾過システム２００は、数千のかかるフィルタアセンブリ２２０を含むことができる。例えば、石炭燃焼発電所では、濾過システム２００は、数千ポンドの繊維を意味する、１０，０００のフィルタアセンブリ２２０を含むことができる。このように、フィルタが閉塞し、取り換える必要がある場合、その取り換えに非常に費用がかかる可能性がある。これは、フィルタの寿命の増加がこれらの用途において特に有益であり得、かつ、本発明の濾過システムが顕著な費用効果につながり得る別の理由である。
【００４０】
本発明の別の態様は、本発明によるフィルタアセンブリまたは濾過システムを含む石炭燃焼発電所またはセメント工場に関する。
本発明のさらに別の態様は、石炭燃焼煙道ガスの濾過のための、フレームと前記フレーム上に取り付けられた布とを含むフィルタアセンブリであって、前記布が、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、ポリ（イミドスルホン）およびそれらのブレンド物からなる群から選択され少なくとも１つのポリマー材料（Ｐ）を含む繊維（Ｆ）を含むフィルタアセンブリの使用に関する。
前記燃焼煙道ガスは、石炭燃焼発電所煙道ガスであってもよく、典型的には、４００ｐｐｍ超の硫黄酸化物および１２５ｐｐｍ超の窒素酸化物を含んでもよい。
【００４１】
ポリマー材料（Ｐ）
ポリマー材料（Ｐ）は、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、ポリ（イミドスルホン）およびそれらのブレンド物からなる群から選択される。
【００４２】
ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）
米国仮特許出願第６０／８３５，４３０号明細書に記載されているように、用語「ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）」は、任意のポリマー、一般に、その繰り返し単位の５０質量％超が少なくとも１つのｐ−ビフェニレン基：
【化１】
少なくとも１つのエーテル基（−Ｏ−）および少なくとも１つのスルホン基（−ＳＯ2−）を含有する１つ以上の式の繰り返し単位（Ｒ１）である、重縮合物を意味することを意図される。
【００４３】
好ましくは、繰り返し単位（Ｒ１）は、一般タイプ：
【化２】
（式中、Ｒ1〜Ｒ4は−Ｏ−、−ＳＯ2−、−Ｓ−、−ＣＯ−であり、ただし、Ｒ1〜Ｒ4の少なくとも１つは−ＳＯ2−であり、Ｒ1〜Ｒ4の少なくとも１つは−Ｏ−であり；Ａｒ1、Ａｒ2およびＡｒ3は、６〜２４個の炭素原子を含有するアリーレン基であり、好ましくはフェニレンまたはｐ−ビフェニレンであり；ａおよびｂは０または１のいずれかである）
の１つ以上の式の繰り返し単位である。
【００４４】
より好ましくは、繰り返し単位（Ｒ１）は、
【化３】
およびそれらの混合物から選択される。
【００４５】
さらにより好ましくは、繰り返し単位（Ｒ１）は、
【化４】
か
【化５】
または
【化６】
と
【化７】
とのミックスかのいずれかであり、
ここで、ミックスを構成する繰り返し単位（４）および（６）の総量を基準とする、ミックスに含有される繰り返し単位（６）の質量は１０〜９９％、好ましくは５０〜９５％である。
【００４６】
最良の特性は、繰り返し単位（４）かまたは繰り返し単位（４）と（６）とのミックスを繰り返し単位（Ｒ１）として使用するときに達成され得る。一方、繰り返し単位（２）を繰り返し単位（Ｒ１）として使用すると、一般に、最良の全体コスト特性バランス、および最高レベルの強靱性を提供する。本発明の目的のためには、ポリフェニルスルホンは、その繰り返し単位の５０質量％超が式（２）の繰り返し単位（Ｒ１）である任意の重縮合ポリマーを意味することが意図される。
【００４７】
ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）はとりわけホモポリマー、ランダム、交互またはブロックコポリマ−であってもよい。ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）がコポリマーであるとき、その繰り返し単位はとりわけ、（ｉ）式（２）、（３）、（４）、（５）もしくは（６）から選択される少なくとも２つの異なる式の繰り返し単位（Ｒ１）、または（ｉｉ）式（２）、（３）、（４）、（５）もしくは（６）から選択される１つ以上の式の繰り返し単位（Ｒ１）（特に、式（２）の繰り返し単位）および
【化８】
および
【化９】
などの、繰り返し単位（Ｒ１）とは異なる、繰り返し単位（Ｒ１*）からなってもよい。
【００４８】
ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）の繰り返し単位の好ましくは７０質量％超、より好ましくは８５質量％超が繰り返し単位（Ｒ１）である。さらにより好ましくは、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）の繰り返し単位は本質的に全て繰り返し単位（Ｒ１）である。最も好ましくは、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）の繰り返し単位は全て繰り返し単位（Ｒ１）である。
【００４９】
優れた結果は一般に、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）がポリフェニルスルホンホモポリマーである、すなわち、そのポリマーがたとえ全てではなくても本質的に全て、繰り返し単位が式（２）のものであるポリマーであるときに得られる。ソルベー・アドバンスト・ポリマーズ、Ｌ．Ｌ．Ｃ（Ｓｏｌｖａｙ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｌ．Ｌ．Ｃ．）製のラデル（ＲＡＤＥＬ）（登録商標）Ｒポリフェニルスルホンがポリフェニルスルホンホモポリマーの例である。
【００５０】
ポリ（イミドスルホン）
本発明の目的のためには、ポリ（イミドスルホン）は、一般式（Ｉ）：
【化１０】
（式中、Ｖは、リンカーがポリ（イミドスルホン）の合成または使用を妨げない限り、限定なしに４価のリンカーであり；式（Ｉ）中のＲは、２価の有機ラジカルがポリ（イミドスルホン）の合成または使用を妨げない限り、限定なしに置換または非置換の２価の有機ラジカルである）
を有する構造単位（Ｒ２）を含むイミド含有、スルホン含有ポリマーを意味することを意図される。
【００５１】
ポリ（イミドスルホン）は、ポリ（イミドスルホン）の総質量を基準として、５質量％より上、好ましくは５０質量％より上、より好ましくは９０質量％の構造単位（Ｒ２）を一般に含む。さらにより好ましくは、ポリ（イミドスルホン）はポリ（イミドスルホン）ホモポリマーである、すなわち、ポリ（イミドスルホン）の構造単位は、たとえ全てではなくても本質的に全て構造単位（Ｒ２）である。
ポリマー鎖当たりの構造単位（Ｒ２）の数は、ポリマーの定義によって、１より上であり；それは典型的には約１０〜約１０００以上、好ましくは約１０〜約５００である。
【００５２】
好適なリンカーは、（ａ）約５〜約５０個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の、飽和、不飽和もしくは芳香族の単環式もしくは多環式基、（ｂ）１〜約３０個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の、線状もしくは分岐の、飽和もしくは不飽和のアルキル基、またはそれらの混合物を含むが、それらに限定されない。好ましいリンカーは、
【化１１】
などの、４価の芳香族ラジカルを含むがそれらに限定されず、
式中、Ｗは幾つかの実施形態では、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ2−、−ＣyＨ2y−（ｙは１〜５の整数である）および、パーフルオロアルキレン基をはじめとする、それらのハロゲン化誘導体、または式−Ｏ−Ｄ−Ｏ−の基からなる群から選択される２価の部分であり、ここで、−Ｏ−もしくは−Ｏ−Ｄ−Ｏ−基の２価の結合は３，３’、３，４’、４，３’、または４，４’位にあり、かつここで、Ｄは式：
【化１２】
の２価のラジカルを含み、
ここで、上記の式
【化１３】
中のＱは、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ2−、−Ｃ（ＣＨ3）2などの−ＣyＨ2y−（ｙは１〜５の整数である）、および、パーフルオロアルキレン基をはじめとするそれらのハロゲン化誘導体からなる群から選択される２価の部分を含むが、それらに限定されない。
ベンジル位プロトンを含まない基が、多くの場合に秀でた溶融安定性にとって好ましい。
【００５３】
式（Ｉ）中のＲは、（ａ）約６〜約２０個の炭素原子を有する芳香族炭化水素ラジカルおよびそれらのハロゲン化誘導体、（ｂ）約２〜約２０個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐鎖のアルキレンラジカル、（ｃ）約３〜約２０個の炭素原子を有するシクロアルキレンラジカル、または（ｄ）一般式（ＩＩ）：
【化１４】
（式中、Ｑは、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ2−、−Ｃ（ＣＨ3）2−などの−ＣyＨ2y−（ｙは１〜５の整数である）、および、パーフルオロアルキレン基をはじめとする、それらのハロゲン化誘導体からなる群から選択される２価の部分を含むが、それらの限定されない）
の２価のラジカルなどの置換もしくは非置換の２価の有機ラジカルを含むが、それらに限定されない。特定の実施形態では、Ｒはベンジル位水素を本質的に含まない。別の特定の実施形態では、ポリ（イミドスルホン）はポリエーテルイミドスルホンであり、Ｒはまた、任意のポリエーテルイミドスルホンの繰り返し単位の少なくとも５０モル％が少なくとも１つのアリールエーテル結合、少なくとも１つのアリールスルホン結合および少なくとも２つのアリールイミド結合を含有するように、アリールスルホンおよび／またはアリールエーテル結合を含有する。
【００５４】
さらに他の実施形態では、４価の芳香族ラジカル中の連結基Ｗは、式：
【化１５】
（式中、Ｒ3は、ハロゲン、フルオロ、クロロ、ブロモ、Ｃ1〜32アルキル、シクロアルキル、もしくはアルケニル；Ｃ1〜32アルコキシもしくはアルケニルオキシ；またはシアノからなる群から選択され、「ｑ」は０〜３の値を有する）
におけるように式−Ｏ−Ｄ−Ｏ−の基を含む。幾つかの特定の実施形態では、「ｑ」はゼロであり、式中、「Ｄ」は、ジヒドロキシ置換芳香族炭化水素に由来する２価の芳香族基であり、一般式（ＩＩＩ）：
【化１６】
（式中、「Ａ1」は、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレンなどを含むが、それらに限定されない芳香族基を表す）
を有する。幾つかの実施形態では、「Ｅ」は、メチレン、エチレン、エチリデン、プロピレン、プロピリデン、イソプロピリデン、ブチレン、ブチリデン、イソブチリデン、アミレン、アミリデン、イソアミリデンなどを含むが、それらに限定されないアルキレンもしくはアルキリデン基であってもよい。他の実施形態では、「Ｅ」がアルキレンもしくはアルキリデン基であるとき、それはまた、芳香族結合；第三級窒素結合；エーテル結合；カルボニル結合；ケイ素含有結合、シラン、シロキシ；またはスルフィド、スルホキシド、スルホンなどを含むが、それらに限定されない硫黄含有結合；またはホスフィニル、ホスホニルなどを含むが、それらに限定されないリン含有結合を含むが、それらに限定されない、アルキレンもしくはアルキリデンとは異なる部分によって連結された２つ以上のアルキレンもしくはアルキリデン基からなってもよい。
【００５５】
他の実施形態では、「Ｅ」は、その非限定的な例がシクロペンチリデン、シクロヘキシリデン、３，３，５−トリメチルシクロヘキシリデン、メチルシクロヘキシリデン、ビシクロ［２．２．１］−２−ヘプチリデン、１，７，７−トリメチルビシクロ［２．２．１］−２−ヘプチリデン、イソプロピリデン、ネオペンチリデン、シクロペンタデシリデン、シクロドデシリデン、およびアダマンチリデンを含む脂環式基；スルフィド、スルホキシドもしくはスルホンを含むが、それらに限定されない硫黄含有結合；ホスフィニルもしくはホスホニルなどを含むが、それらに限定されないリン含有結合；エーテル結合；カルボニル基；第三級窒素基；またはシランもしくはシロキシを含むが、それらに限定されないケイ素含有結合であってもよい。Ｒ4は独立してそれぞれ、アルケニル、アリル、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、またはシクロアルキルを含むが、それらに限定されない１価の炭化水素基を含む。様々な実施形態で、Ｒ4の１価の炭化水素基は、少なくとも１つのＺが塩素または臭素であるという規定に従うことを条件として、例えば式Ｃ＝ＣＺ2（式中、各Ｚは、水素、塩素、または臭素である）のジハロアルキリデン基におけるように、ハロゲン置換、特にフルオロ−またはクロロ−置換されていてもよく、前述の部分の混合物であってもよい。
【００５６】
特定の実施形態では、ジハロアルキリデン基はジクロロアルキリデン、特にｇｅｍ−ジクロロアルキリデン基である。Ｙ1は独立してそれぞれ、ハロゲン（フッ素、臭素、塩素）を含むが、それらに限定されない無機原子；ニトロを含むが、それに限定されない２個以上の無機原子を含有する無機基；アルケニル、アリル、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、もしくはシクロアルキルを含むが、それらに限定されない１価の炭化水素基、またはＯＲ5（ここで、Ｒ5はアルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、もしくはシクロアルキルを含むが、それらに限定されない１価の炭化水素基である）を含むが、それらに限定されないオキシ基を含むが、それらに限定されない有機基であってもよく；Ｙ1はポリマーを製造するために使用される反応体および反応条件に不活性であり、かつ、それらによって影響を受けないことのみが必要である。
【００５７】
幾つかの特定の実施形態では、Ｙ1はハロ基またはＣ１〜Ｃ６アルキル基を含む。文字「ｍ」は、ゼロからおよびゼロを含み、置換に利用可能なＡ上の置換可能な水素の数までの任意の整数を表し；「ｐ」は、ゼロからおよびゼロを含み、置換に利用可能なＥ上の置換可能な水素の数までの整数を表し；「ｔ」は、少なくとも１に等しい整数を表し；「ｓ」は、ゼロまたは１のいずれかに等しい整数を表し；「ｕ」は、ゼロをはじめとする任意の整数を表す。幾つかの特定の実施形態では、「ｕ」は０〜約５の値の整数である。ジヒドロキシ置換芳香族炭化水素「Ｄ」において、２つ以上のＹ1置換基が存在するとき、それらは同じものまたは異なるものであってもよい。同じことはＲ’置換基についても言える。「ｓ」が式（ＩＩＩ）においてゼロであり、「ｕ」がゼロでない場合、芳香環は、介在するアルキリデンまたは他のブリッジが全くなしに共有結合によって直接結合する。芳香族核残基Ａ1上のヒドロキシル基の位置は、オルト、メタ、またはパラ位に変わることができ、基は、ビシナル、非対称または対称関係にあることができ、ここで、炭化水素残基の２つ以上の環炭素原子はＹ1およびヒドロキシル基で置換されている。
【００５８】
幾つかの特定の実施形態では、パラメータ「ｔ」、「ｓ」、および「ｕ」はそれぞれ１の値を有し、両Ａ1ラジカルは非置換フェニレンラジカルであり、Ｅは、イソプロピリデンなどのアルキリデン基である。幾つかの特定の実施形態では、両方ともｏ−もしくはｍ−フェニレンであっても、または１つはｏ−もしくはｍ−フェニレンで、他はｐ−フェニレンであってもよいが、両Ａ1ラジカルはｐ−フェニレンである。
【００５９】
ジヒドロキシ置換芳香族炭化水素の幾つかの実施形態では、「Ｅ」は不飽和のアルキリデン基であってもよい。このタイプの好適なジヒドロキシ置換芳香族炭化水素は、式（ＩＶ）：
【化１７】
（式中、各Ｒは独立して水素、塩素、臭素、またはＣ1〜30の１価の炭化水素もしくはヒドロカーボンオキシ基であり、各Ｚは、少なくとも１つのＺが塩素または臭素であるという規定に従うことを条件として水素、塩素または臭素である）
のものを含む。
【００６０】
好適なジヒドロキシ置換芳香族炭化水素はまた、式（Ｖ）：
【化１８】
（式中、各Ｒ7は独立して水素、塩素、臭素、またはＣ1〜30の１価の炭化水素もしくはヒドロカーボンオキシ基であり、Ｒ8およびＲ9は独立して水素、またはＣ1〜30炭化水素基である）
のものを含む。
【００６１】
本発明の実施形態では、使用されてもよいジヒドロキシ置換芳香族炭化水素は、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルフィド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホキシド、１，４−ジヒドロキシベンゼン、４，４’−オキシジフェノール、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、４，４’−（３，３，５−トリメチルシクロヘキシリデン）ジフェノール；４，４’−ビス（３，５−ジメチル）ジフェノール、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）シクロヘキサン；４，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ヘプタン；２，４’−ジヒドロキシジフェニルメタン；ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン；ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン；ビス（４−ヒドロキシ−５−ニトロフェニル）メタン；ビス（４−ヒドロキシ−２，６−ジメチル−３−メトキシフェニル）メタン；１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン；１，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン；１，１−ビス（４−ヒドロキシ−２−クロロフェニル）エタン；２，２−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン；２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン；２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−エチルフェニル）プロパン；２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−イソプロピルフェニル）プロパン；２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）プロパン；３，５，３’，５’−テトラクロロ−４，４’−ジヒドロキシフェニル）プロパン；ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキシルメタン；２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルプロパン；２，４’−ジヒドロキシフェニルスルホン；ジヒドロキシナフタレン；２，６−ジヒドロキシナフタレン；ヒドロキノン；レゾルシノール；Ｃ1〜3アルキル置換レゾルシノール；メチルレゾルシノール、カテコール、１，４−ジヒドロキシ−３−メチルベンゼン；２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン；２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルブタン；１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン；４，４’−ジヒドロキシジフェニル；２−（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル−２−（４−ヒドロキシフェニル）プロパン；２−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−２−（４−ヒドロキシフェニル）プロパン；２−（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−２−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン；ビス（３，５−ジメチルフェニル−４−ヒドロキシフェニル）メタン；１，１−ビス（３，５−ジメチルフェニル−４−ヒドロキシフェニル）エタン；２，２−ビス（３，５−ジメチルフェニル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン；２，４−ビス（３，５−ジメチルフェニル−４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルブタン；３，３−ビス（３，５−ジメチルフェニル−４−ヒドロキシフェニル）ペンタン；１，１−ビス（３，５−ジメチルフェニル−４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン；１，１−ビス（３，５−ジメチルフェニル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン；ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）スルホキシド、ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）スルホンおよびビス（３，５−ジメチルフェニル−４−ヒドロキシフェニル）スルフィドを含むが、それらに限定されない。特定の実施形態では、ジヒドロキシ置換芳香族炭化水素はビスフェノールＡを含む。
【００６２】
ジヒドロキシ置換芳香族炭化水素の幾つかの実施形態では、部分「Ｅ」がアルキレンもしくはアルキリデン基であるとき、それは、１つのヒドロキシ置換基を有する１つ以上の芳香族基に結合した１つ以上の縮合環の一部であってもよい。
【００６３】
このタイプの好適なジヒドロキシ置換芳香族炭化水素は、３−（４−ヒドロキシフェニル）−１，１，３−トリメチルインダン−５−オールおよび１−（４−ヒドロキシフェニル）−１，３，３−トリメチルインダン−５−オールなどのインダン構造単位を含有するものを含む。１つ以上のアルキレンもしくはアルキリデン基を縮合環の一部として含むタイプのジヒドロキシ置換芳香族炭化水素のうちに、２，２，２’，２’−テトラヒドロ−１，１’−スピロビ［ｌＨ−インデン］ジオールが含まれ、その例示的な例は、２，２，２’，２’−テトラヒドロ−３，３，３’，３’−テトラメチル−１，１’−スピロビ［１Ｈ−インデン］−６，６’−ジオール（時々「ＳＢＩ」として知られる）を含む。前述のジヒドロキシ置換芳香族炭化水素のいずれかを含む混合物もまた用いられてもよい。
【００６４】
好ましいポリ（イミドスルホン）樹脂は、２以上、典型的には約１０〜約１０００以上、より好ましくは約１０〜約５００の式（ＶＩ）；
【化１９】
（式中、部分Ｒは、式（Ｉ）について先に定義された通りであり；Ｔは−Ｏ−または式−Ｏ−Ｄ−Ｏ−の基であり、ここで、−Ｏ−または−Ｏ−Ｄ−Ｏ−基の２価の結合は３，３’、３，４’、４，３’、または４，４’位にあり、かつここで、Ｄは上に定義されたような２価のラジカルを含むが、それらに限定されない）
の構造単位を含むポリエーテルイミドスルホン樹脂である。
【００６５】
他の実施形態では、ポリエーテルイミドスルホンは、上記のエーテルイミド単位に加えて、式（ＶＩＩ）
【化２０】
（式中、Ｒは、式（Ｉ）について先に定義された通りであり、Ｍは、
【化２１】
から選択される式（ＶＩＩＩ）のラジカルを含むが、それらに限定されない）
のポリイミド構造単位をさらに含有するコポリマーであってもよい。
【００６６】
熱可塑性ポリ（イミドスルホン）は、１つ以上の芳香族ジアミンまたはそれらの化学的に同等な誘導体と１つ以上の芳香族テトラカルボン酸環状二酸無水物（時々本明細書では以下芳香族二酸無水物と称される）、芳香族テトラカルボン酸、または環状酸無水物を形成することができるそれらの誘導体とを含む反応体から誘導することができる。加えて、芳香族ジアミンと芳香族二酸無水物とを含む反応体の１つもしくは他のものの少なくとも一部、または反応体のそれぞれの少なくとも一部はスルホン結合を含む。特定の実施形態では、芳香族ジアミンと芳香族二酸無水物とを含む反応体の１つもしくは他のものの全てまたは反応体のそれぞれは、スルホン結合を含む。反応体は反応して、環状イミド結合とスルホン結合とを含むポリマーを形成する。
【００６７】
芳香族二酸無水物の例示的な例は、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二酸無水物；４，４’−ビス（２，３−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二酸無水物；４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）−４’−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二酸無水物およびそれらの混合物を含む。
【００６８】
他の有用な芳香族二酸無水物は、２，２−ビス（４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル）プロパン二酸無水物；４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルエーテル二酸無水物；４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二酸無水物；４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ベンゾフェノン二酸無水物；２，２−ビス（［４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二酸無水物；４，４’−ビス（２，３−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルエーテル二酸無水物；４，４’−ビス（２，３−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二酸無水物；４，４’−ビス（２，３−ジカルボキシフェノキシ）ベンゾフェノン二酸無水物；２−［４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］−２−［４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二酸無水物；４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）−４’−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルエーテル二酸無水物；４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）−４’−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二酸無水物；４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）−４’−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ベンゾフェノン二酸無水物；１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二酸無水物；３，４，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二酸無水物；２，３，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二酸無水物；３，４，３’，４’−オキシジフタル酸無水物；２，３，３’，４’−オキシジフタル酸無水物；３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二酸無水物；２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二酸無水物；２，３，２’，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二酸無水物；ピロメリット酸二無水物；３，４，３’，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二酸無水物；２，３，３’，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二酸無水物；１，４−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ベンゼン二酸無水物；および２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二酸無水物を含む。２つ以上の二酸無水物を含む混合物に由来する構造単位のポリ（イミドスルホン）もまた、本発明の範囲内である。
【００６９】
特定の一実施形態では、ポリ（イミドスルホン）組成物の合成に用いられる芳香族二酸無水物は、存在する全体モル二酸無水物を基準として、少なくとも約９０モル％の２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二酸無水物、または少なくとも約９５モル％の２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二酸無水物を含む芳香族ビス（エーテル酸無水物）組成物を含む。時々本明細書では以下、この特定の芳香族ビス（エーテル酸無水物）組成物は、ビスフェノールＡ二酸無水物または「ＢＰＡＤＡ」と称される。他の実施形態では、好ましい芳香族二酸無水物は、ビスフェノールＡ二酸無水物、ピロメリット酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二酸無水物、オキシジフタル酸無水物およびそれらの混合物である。
【００７０】
様々な実施形態で、好適な芳香族ジアミンは、６〜約２４個の炭素原子を有する芳香族炭化水素ラジカルおよびそれの置換誘導体から選択される２価の有機ラジカルを含む。様々な実施形態で、前記芳香族炭化水素ラジカルは、単環式、多環式または縮合型であってもよい。
【００７１】
幾つかの実施形態では、好適な芳香族ジアミンは、一般式（ＩＸ）
【化２２】
（式中、芳香環に関して指定されていない位置異性体は、Ｑに対してメタまたはパラのいずれかであり、Ｑは共有結合かまたは式（Ｘ）：
【化２３】
および式ＣyＨ2y（式中、ｙは１〜５を含めた整数である）のアルキレンもしくはアルキリデンからなる群から選択されるメンバーである）
の２価の芳香族炭化水素ラジカルを含む。幾つかの特定の実施形態では、ｙは１または２の値を有する。例示的な連結基は、メチレン、エチレン、エチリデン、ビニリデン、ハロゲン置換ビニリデン、およびイソプロピリデンを含むが、それらに限定されない。他の特定の実施形態では、式（ＩＸ）において芳香環に関して指定されていない位置異性体は、Ｑに対してパラである。
【００７２】
様々な実施形態で、芳香族ジアミンの２つのアミノ基は、少なくとも２個の環炭素原子によって、時々少なくとも３個の環炭素原子によって分離される。アミノ基が多環式芳香族部分の異なる芳香環に置かれるとき、それらは多くの場合、任意の２つの芳香環間の直接結合からまたは連結部分から少なくとも２個の環炭素原子によって、時々少なくとも３個の環炭素原子によって分離される。例示的で非限定的な例では、芳香族ジアミンは、フェニル、ビフェニル、ナフチル、ビス（フェニル）−２、２−プロパン、およびそれらの置換誘導体を含むが、それらに限定されない芳香族炭化水素ラジカルを含む。特定の実施形態では、置換基は、フルオロ、クロロ、もしくはブロモ、またはそれらの混合物などの、１つ以上のハロゲン基；または、メチル、第三級ブチル、もしくはそれらの混合物などの、１〜２２個の炭素原子を有する１つ以上の直鎖、分岐、もしくはシクロアルキル基を含む。特定の実施形態では、芳香族炭化水素ラジカルのための置換基は、存在するとき、ハロゲン、クロロ、エーテル、スルホン、パーフルオロアルキル、メチル、ｔ−ブチルおよびそれらの混合物からなる群から選択される。他の特定の実施形態では、前記芳香族炭化水素ラジカルは非置換である。
【００７３】
幾つかの特定の実施形態では、好適な芳香族ジアミンは、メタ−フェニレンジアミン；パラ−フェニレンジアミン；メタ−およびパラ−フェニレンジアミンの混合物；異性体の２−メチル−および５−メチル−４，６−ジエチル−１，３−フェニレンジアミンまたはそれらの混合物；ビス（４−アミノフェニル）−２，２−プロパン；ビス（２−クロロ−４−アミノ−３，５−ジエチルフェニル）メタン、４，４’−ジアミノジフェニル、３，４’−ジアミノジフェニル、４、４’−ジアミノジフェニルエーテル（時々４，４’−オキシジアニリンと称される）；３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド；３，４’−ジアミノジフェニルスルフィド；４，４’−ジアミノジフェニルケトン、３，４’−ジアミノジフェニルケトン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン（一般に４，４’−メチレンジアニリンと命名される）；４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、１，５−ジアミノナフタレン；３，３−ジメチルベンジジン；３，３−ジメトキシベンジジン；ベンジジン；ｍ−キシリレンジアミン；ビス（アミノフェノキシ）フルオレン、ビス（アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、ビス（アミノフェノキシ）フェニルスルホン、ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）スルホン、ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）スルホン、ジアミノベンズアニリド、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、２，２’−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ビス（アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３−アミノ−４−イソプロピルベンゼン；１，２−ビス（３−アミノフェノキシ）エタン；２，４−ビス（ベータ−アミノ−ｔ−ブチル）トルエン；ビス（ｐ−ベータ−メチル−ｏ−アミノフェニル）ベンゼン；ビス（ｐ−ベータ−アミノ−ｔ−ブチルフェニル）エーテルおよび２，４−トルエンジアミンを含む。２つ以上のジアミンの混合物もまた用いられてもよい。最も好ましいジアミンはメタ−およびパラ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホンおよびオキシジアニリンである。
【００７４】
好ましい芳香族ジアミンは、ベンジル位水素を含まず、そしてまたアリールスルホン結合を含有する。ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）、ビス（アミノフェノキシフェニル）スルホン（ＢＡＰＳ）およびそれらの混合物が特に好ましい芳香族ジアミンである。
【００７５】
ポリ（イミドスルホン）に含有されるスルホン基は一般に、４価のリンカーにおよび／または２価のラジカルＲに含有される。
【００７６】
スルホン基を含む第１の好適な４価のリンカーＶは、
【化２４】
（式中、Ｗは−ＳＯ2−である）
である。
【００７７】
スルホン基を含む別の好適な４価のリンカーＶは、
【化２５】
（式中、Ｗは−Ｏ−Ｄ−Ｏ−基であり、ここで、Ｄは、
【化２６】
であり、ここで、Ｑは−ＳＯ2−である）
である。
【００７８】
スルホン基を含むさらに別の好適な４価のリンカーＶは、
【化２７】
（式中、Ｒ3は、ハロゲン、フルオロ、クロロ、ブロモ、Ｃ１〜３２アルキル、シクロアルキル、もしくはアルケニル；Ｃｌ〜３２アルコキシもしくはアルケニルオキシ；またはシアノからなる群から選択され；「ｑ」は０〜３の値を有し；
式中、「Ｄ」は、ジヒドロキシ置換芳香族炭化水素に由来する２価の芳香族基であり、一般式：
【化２８】
を有する）
であり、
式（ＩＩＩ）において、
−Ｅは、スルホン部分によって連結された２つ以上のアルキレンもしくはアルキリデン基からなるか、またはＥはスルホン結合であるかのいずれかであり；
−Ａ1は、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレンなどを含むが、それらに限定されない芳香族基を表し；
−Ｒ4は独立してそれぞれ、アルケニル、アリル、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、またはシクロアルキルを含むが、それらに限定されない１価の炭化水素基を含み；
−Ｙ1は独立してそれぞれ、ハロゲン（フッ素、臭素、塩素）を含むが、それらに限定されない無機原子；ニトロを含むが、それらに限定されない２つ以上の無機原子を含有する無機基；アルケニル、アリル、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、もしくはシクロアルキルを含むが、それらに限定されない１価の炭化水素基、またはＯＲ5（ここで、Ｒ5はアルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、もしくはシクロアルキルを含むが、それらに限定されない１価の炭化水素基である）を含むが、それらに限定されないオキシ基を含むが、それらに限定されない有機基であってもよく；Ｙ1はポリマーを製造するために使用される試薬および反応条件に不活性であり、かつ、それらによって影響を受けないことのみが必要であり；
−文字「ｍ」は、ゼロからおよびゼロを含み、置換に利用可能なＡ上の置換可能な水素の数までの任意の整数を表し；「ｐ」は、ゼロからおよびゼロを含み、置換に利用可能なＥ上の置換可能な水素の数までの整数を表し；「ｔ」は、少なくとも１に等しい整数を表し；「ｓ」は、１に等しい整数および１のみを表し；「ｕ」は、ゼロをはじめとする任意の整数を表す。
【００７９】
スルホン基を含む好適な２価のラジカルＲは、
【化２９】
（式中、Ｑは−ＳＯ2−である）
である。
【００８０】
好ましくは、２価のラジカルＲはスルホン基を含有し、より好ましくは２価のラジカルＲは、
【化３０】
（式中、Ｑは−ＳＯ2−である）
である。
【００８１】
一方、４価のリンカーＶは好ましくはスルホン基を含まない。ポリマー材料（Ｐ）として特に好適なポリ（イミドスルホン）は、エクステム（ＥＸＴＥＭ）（登録商標）としてソルベー・アドバンスト・ポリマーズ、Ｌ．Ｌ．Ｃ．（ＳＯＬＶＡＹ ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＰＯＬＹＭＥＲＳ，Ｌ．Ｌ．Ｃ．）からとりわけ商業的に入手可能である。
【００８２】
ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）とポリ（イミドスルホン）とのブレンド物
ある種の好ましい実施形態では、ポリマー材料（Ｐ）は、本明細書で以下ブレンド物（Ｂ）と称される、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）と少なくとも１つのポリ（イミドスルホン）とからなるブレンド物である。ブレンド物（Ｂ）に関して、ブレンド物（Ｂ）に含有されるポリ（ビフェニルエーテルスルホン）は、任意の好ましいレベルで、上記のようなポリ（ビフェニルエーテルスルホン）の特性を全て有利にも満たし；特に、それは好ましくはポリフェニルスルホンであり；ブレンド物（Ｂ）に含有されるポリ（イミドスルホン）は、任意の好ましいレベルで、上記のようなポリ（イミドスルホン）の特性を全て有利にも満たし；ブレンド物（Ｂ）の総質量を基準とする［すなわち、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）の質量プラス・ポリ（イミドスルホン）の質量を基準とする］、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）の質量は、有利には少なくとも１５％、好ましくは少なくとも２５％、より好ましくは少なくとも３５％、さらにより好ましくは少なくとも４０％、最も好ましくは少なくとも４５％であり；加えて、ブレンド物（Ｂ）の総質量を基準とする、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）の質量は、有利には多くとも９０％、好ましくは多くとも８０％、さらにより好ましくは多くとも７０％であり；ある種の実施形態では、それは多くとも５５％であり；ある種の他の実施形態では、それは５５％より上、おそらく少なくとも６０％である。
【００８３】
ある種の特定の実施形態では、ポリマー材料（Ｐ）はまた、上記のようなポリ（ビフェニルエーテルスルホン）およびポリ（イミドスルホン）の両方の繰り返し単位を含むコポリマーであってもよい。それはブロックまたはランダムコポリマーであってもよい。かかる場合には、コポリマーは好ましくは１５質量％超、より好ましくは２５質量％超、最も好ましくは５０質量％超の、上記のようなポリ（ビフェニルエーテルスルホン）繰り返し単位に相当する繰り返し単位を含む。
【実施例】
【００８４】
使用材料は、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ、ラデル（Ｒａｄｅｌ）（登録商標）Ａ ３００、ペレット状）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ、ラデル（Ｒａｄｅｌ）（登録商標）Ｒ ５１００、ペレット状）およびポリ（フェニレンスルフィド）（ＰＰＳ、東レ（Ｔｏｒａｙ）から購入）であった。
【００８５】
繊維紡糸試行を、２４：１のＬ／Ｄおよび３：１の圧縮比の、２つの溶融ポンプおよび４つの延伸ローラー付きの、標準１．５インチ単軸スクリュー押出機を含む機械で行った。スクリューは、ミキサーなしの７．５／１３．５／１５インチ長さの供給、移行および計量供給ゾーンを有した。各溶融ポンプは、それぞれが計８０のより糸のための直径０．８ｍｍの２０の穴の２つの房を有する紡糸口金中へ材料を供給した。全材料滞留時間は、５ポンド／時押出量速度で約１０分であった。より糸を、４つのローラーで引っ張り、それらの速度および温度は独立して制御した。第１ローラーは、ポリマーの溶融状態でより糸を延伸した（「熱」延伸）。残りのローラーからのより糸延伸は、ポリマーの固体状態で行った（「冷」延伸）。３２５×６０×２０×２０×２０メッシュの組み合わせの４つのスクリーンパックを紡糸口金の前に使用した。
【００８６】
熱酸化安定性
熱安定性特性は、長期間、繊維に張力を加えない状態で１７０℃の熱空気オーブン中で暴露させた後の繊維サンプルの％靱性保持率によって測定した。
【００８７】
全ての繊維サンプルは、オーブン暴露前に仕上げ化学薬品を除去するために水洗した。ＰＥＳＵおよびＰＰＳＵサンプルのＤＰＦ値は、６ｇ／９０００ｍのものであり、ＰＰＳサンプルについては４ｇ／９０００ｍのものであった。結果を表１に示す。
【００８８】
【表１】
【００８９】
ＰＰＳＵおよびＰＥＳＵから製造した繊維は、１２７日間の劣化後でも、目立つ靱性低下を全く示さない。しかしながら、ＰＰＳから製造した繊維は、劣化の早期段階中にかなりの靱性低下（約３０％）を示す。
【００９０】
無機剤に対する耐化学薬品性
繊維の耐化学薬品性は、繊維を試験試薬中に２４時間浸漬し、次に引張特性、具体的には化学薬品処理繊維の靱性保持率を測定することによって評価した。試験手順の詳細を以下に示す。
繊維を１インチ直径のガラスチューブに巻き付け（底部へ２／３まで下方へ）、仕上げ剤を除去するために１分間リンスし、次に繊維を紙タオルで乾燥させた。異なる繊維サンプルを装填した６つのチューブを、化学試薬を満たしたガラス製１０００ｍｌ広口ジャー中へ浸漬した。ジャーに蓋をかぶせ、フード内に室温で２４時間放置した。チューブをジャーから取り出し、初期クリーニングのため繊維から残存化学試薬をリンスするために脱イオン水でリンスした。チューブを次に、第２段階の洗浄として水浴中へ浸けた。繊維を次に、引張試験を行う前に１日の間順化させた。
【００９１】
耐化学薬品性結果の詳細を表２に示す。ＰＰＳ繊維は、室温で５０質量％の濃硝酸溶液に溶解し、より低い濃度の硝酸溶液中高温で処理したときに靱性保持率が低下した。ＰＥＳＵおよびＰＰＳＵ繊維は、室温で強塩基および強酸溶液に対して、ならびに高温で中間濃度の塩基および酸溶液に対して秀でた耐性を示す。ＰＰＳＵ繊維はさらに、ＰＥＳＵ繊維のそれと比較して向上した耐化学薬品性を特色とする。
【００９２】
【表２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと前記フレーム上に取り付けられた布とを含むフィルタアセンブリであって、前記布が、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、ポリ（イミドスルホン）およびそれらのブレンド物からなる群から選択される少なくとも１つのポリマー材料（Ｐ）を含む繊維（Ｆ）を含み、そして石炭燃焼煙道ガスを通過させるフィルタアセンブリ。
【請求項２】
前記石炭燃焼煙道ガスが５容量％より上のＣＯ2、４００ｐｐｍ超の硫黄酸化物および１２５ｐｐｍ超の窒素酸化物を含む、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３】
前記ポリマー材料（Ｐ）がポリ（ビフェニルエーテルスルホン）である、請求項１または２に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４】
前記ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）がポリフェニルスルホンである、請求項３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項５】
前記ポリマー材料（Ｐ）がポリ（イミドスルホン）である、請求項１または２に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項６】
５０質量％より上の質量の前記ポリ（イミドスルホン）が式
【化１】
（式中、Ｖは４価のリンカーであり、そしてＲは
【化２】
である）
の構造単位からなる、請求項５に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項７】
Ｖが
【化３】
であり、Ｗが−Ｏ−または−Ｏ−Ｄ−Ｏ−のいずれかであり、Ｄが
【化４】
であり、Ｑが−ＣyＨ2y−であり、そしてｙが１〜５の整数である、請求項６に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項８】
硫酸の存在下に酸化分解しない、請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項９】
約１７０℃の温度環境で分解しない、請求項１〜８のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１０】
表面活性繊維を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１１】
前記石炭燃焼煙道ガスが石炭燃焼発電所煙道ガスである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１２】
複数のフィルタアセンブリを含む濾過システムであって、それらの少なくとも１つが請求項１〜１１のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリであり、前記石炭燃焼煙道ガスを受け入れるガス入口をさらに含む前記濾過システム。
【請求項１３】
前記フィルタアセンブリのそれぞれが請求項１〜１１のいずれか一項に記載されている、請求項１２に記載の濾過システム。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリまたは請求項１２もしくは１３に記載の濾過システムを含む石炭燃焼発電所。
【請求項１５】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリまたは請求項１２もしくは１３に記載の濾過システムを含むセメント工場。
【請求項１６】
石炭燃焼煙道ガスの濾過のための、フレームと前記フレーム上に取り付けられた布とを含むフィルタアセンブリであって、前記布が、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、ポリ（イミドスルホン）およびそれらのブレンド物からなる群から選択される少なくとも１つのポリマー材料（Ｐ）を含む繊維（Ｆ）を含むフィルタアセンブリの使用。
【請求項１７】
前記石炭燃焼煙道ガスが５容量％より上のＣＯ2、４００ｐｐｍ超の硫黄酸化物および１２５ｐｐｍ超の窒素酸化物を含む、請求項１６に記載の使用。
【請求項１８】
前記石炭燃焼煙道ガスが石炭燃焼発電所煙道ガスである、請求項１６または１７に記載の使用。
【請求項１】
フレームと前記フレーム上に取り付けられた布とを含むフィルタアセンブリであって、前記布が、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、ポリ（イミドスルホン）およびそれらのブレンド物からなる群から選択される少なくとも１つのポリマー材料（Ｐ）を含む繊維（Ｆ）を含み、そして石炭燃焼煙道ガスを通過させるフィルタアセンブリ。
【請求項２】
前記石炭燃焼煙道ガスが５容量％より上のＣＯ2、４００ｐｐｍ超の硫黄酸化物および１２５ｐｐｍ超の窒素酸化物を含む、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３】
前記ポリマー材料（Ｐ）がポリ（ビフェニルエーテルスルホン）である、請求項１または２に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４】
前記ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）がポリフェニルスルホンである、請求項３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項５】
前記ポリマー材料（Ｐ）がポリ（イミドスルホン）である、請求項１または２に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項６】
５０質量％より上の質量の前記ポリ（イミドスルホン）が式
【化１】
（式中、Ｖは４価のリンカーであり、そしてＲは
【化２】
である）
の構造単位からなる、請求項５に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項７】
Ｖが
【化３】
であり、Ｗが−Ｏ−または−Ｏ−Ｄ−Ｏ−のいずれかであり、Ｄが
【化４】
であり、Ｑが−ＣyＨ2y−であり、そしてｙが１〜５の整数である、請求項６に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項８】
硫酸の存在下に酸化分解しない、請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項９】
約１７０℃の温度環境で分解しない、請求項１〜８のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１０】
表面活性繊維を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１１】
前記石炭燃焼煙道ガスが石炭燃焼発電所煙道ガスである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１２】
複数のフィルタアセンブリを含む濾過システムであって、それらの少なくとも１つが請求項１〜１１のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリであり、前記石炭燃焼煙道ガスを受け入れるガス入口をさらに含む前記濾過システム。
【請求項１３】
前記フィルタアセンブリのそれぞれが請求項１〜１１のいずれか一項に記載されている、請求項１２に記載の濾過システム。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリまたは請求項１２もしくは１３に記載の濾過システムを含む石炭燃焼発電所。
【請求項１５】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリまたは請求項１２もしくは１３に記載の濾過システムを含むセメント工場。
【請求項１６】
石炭燃焼煙道ガスの濾過のための、フレームと前記フレーム上に取り付けられた布とを含むフィルタアセンブリであって、前記布が、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）、ポリ（イミドスルホン）およびそれらのブレンド物からなる群から選択される少なくとも１つのポリマー材料（Ｐ）を含む繊維（Ｆ）を含むフィルタアセンブリの使用。
【請求項１７】
前記石炭燃焼煙道ガスが５容量％より上のＣＯ2、４００ｐｐｍ超の硫黄酸化物および１２５ｐｐｍ超の窒素酸化物を含む、請求項１６に記載の使用。
【請求項１８】
前記石炭燃焼煙道ガスが石炭燃焼発電所煙道ガスである、請求項１６または１７に記載の使用。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２０１０−５２２０６７（Ｐ２０１０−５２２０６７Ａ）
【公表日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５５３９７８（Ｐ２００９−５５３９７８）
【出願日】平成２０年３月２０日（２００８．３．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／００２２８７
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１１６６０６
【国際公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【出願人】（５０２０３０８８０）ソルヴェイ アドバンスド ポリマーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー (39)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２０日（２００８．３．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／００２２８７
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１１６６０６
【国際公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【出願人】（５０２０３０８８０）ソルヴェイ アドバンスド ポリマーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー (39)
【Ｆターム（参考）】
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