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JP7199123B1 - 炭素繊維前駆体用処理剤及び炭素繊維前駆体 - Google Patents

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JP7199123B1 JP2022092135A JP2022092135A JP7199123B1 JP 7199123 B1 JP7199123 B1 JP 7199123B1 JP 2022092135 A JP2022092135 A JP 2022092135A JP 2022092135 A JP2022092135 A JP 2022092135A JP 7199123 B1 JP7199123 B1 JP 7199123B1
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Abstract

【課題】炭素繊維の生産性を向上するとともに、高強度の炭素繊維を得ることができる炭素繊維前駆体用処理剤及び炭素繊維前駆体を実現する。【解決手段】組成式中にハロゲン原子を含まないイオン性化合物（Ａ）と、モノアルコール誘導体（Ｂ）と、シリコーン（Ｃ）と、分子中にビスフェノール骨格を有するエステル化合物（Ｄ）と、を含有する。【選択図】なし

Description

本発明は、炭素繊維前駆体用処理剤及び炭素繊維前駆体に関する。
炭素繊維の製造方法として、繊維状の材料を紡糸した後に当該材料を焼成する、という手法が汎用されており、この繊維状の材料を炭素繊維前駆体という。炭素繊維前駆体としては、高分子等の繊維材料の表面に炭素繊維前駆体用処理剤が付着したものが使用される場合がある。かかる処理剤は、炭素繊維を製造する際の諸工程における炭素繊維前駆体の取り扱い性を向上する等の目的で用いられる。
この種の処理剤として、たとえば特開２００２－２６６２３９号公報（特許文献１）には、ビスフェノールＡ誘導体を主成分とする炭素繊維前駆体アクリル繊維製造用油剤組成物が開示されており、当該組成物を用いれば、操業性、工程通過性、及び炭素繊維品質の低下を防ぐことができる。
また、特開２０１６－５６４９７号公報（特許文献２）には、特定の構造のヒドロキシ安息香酸エステルと、アミノ変性シリコーンと、特定の有機化合物とを含む炭素繊維前駆体アクリル繊維用油剤が開示されている。当該油剤を用いれば、炭素繊維束製造工程における単繊維間の融着を効果的に防止するとともに、操業性の低下を抑制し、かつ集束性が良好な炭素繊維前駆体アクリル繊維束及び機械的物性に優れた炭素繊維束を生産性よく得ることができる。また、乳化剤の使用量が少なくても容易に乳化できる。
特開２００２－２６６２３９号公報 特開２０１６－５６４９７号公報
しかし、特許文献１及び２の技術は、炭素繊維の生産性の向上と、得られる炭素繊維の性能の向上と、を両立することについて、さらなる改善の余地があった。
そこで、炭素繊維の生産性を向上するとともに、高強度の炭素繊維を得ることができる炭素繊維前駆体用処理剤及び炭素繊維前駆体の実現が望まれる。
本発明に係る炭素繊維前駆体用処理剤は、組成式中にハロゲン原子を含まないイオン性化合物（Ａ）と、モノアルコール誘導体（Ｂ）と、シリコーン（Ｃ）と、分子中にビスフェノール骨格を有するエステル化合物（Ｄ）と、アミン誘導体（Ｅ）と、を含有し、前記イオン性化合物（Ａ）が、分子中に、炭素数８以上１７以下の脂肪族炭化水素基と、リン原子および硫黄原子の少なくとも一つと、を有し、前記モノアルコール誘導体（Ｂ）が、炭素数１２以上１５以下の脂肪族アルコールおよびトリスチレン化フェノールから選択されるアルコール１モルに対してエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドが合計で７モル以上３３モル以下付加した、モノアルコールのアルキレンオキサイド付加体であり、前記エステル化合物（Ｄ）が、ビスフェノールＡ１モルに対してエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドが合計で２モル以上１０モル以下付加した、ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加体と、炭素数８以上１８以下の飽和脂肪酸とのジエステルであることを特徴とする。
また、本発明に係る炭素繊維前駆体は、上記の炭素繊維前駆体用処理剤が付着していることを特徴とする。
これらの構成によれば、炭素繊維を製造する際にローラーに付着するスカムの発生を抑えることができる。また、炭素繊維用前駆体を糸管に巻き取る際に綾落ちや巻崩れなどが生じにくい。更に、従来の処理剤を用いた場合に比べて製造設備に錆が生じにくい。これらの特徴によって、炭素繊維の生産性が向上しうる。また、これらの構成によれば、得られる炭素繊維の強度が向上しうる。このように、本発明によれば、炭素繊維の生産性を向上するとともに、高強度の炭素繊維を得ることができる。
以下、本発明の好適な態様について説明する。ただし、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定されるわけではない。
本発明に係る炭素繊維前駆体用処理剤は、一態様として、前記シリコーン（Ｃ）が、アミノ変性シリコーンを含むことが好ましい。
この構成によれば、炭素繊維の強度が一層向上しうる。
本発明に係る炭素繊維前駆体用処理剤は、一態様として、前記イオン性化合物（Ａ）、前記モノアルコール誘導体（Ｂ）、前記シリコーン（Ｃ）、前記エステル化合物（Ｄ）、及び前記アミン誘導体（Ｅ）の含有量の合計を１００質量部として、前記イオン性化合物（Ａ）の含有量が０．１質量部以上１５質量部未満であることが好ましい。
この構成によれば、炭素繊維の生産性と強度とを更に高めやすい。
本発明に係る炭素繊維前駆体用処理剤は、一態様として、前記イオン性化合物（Ａ）、前記モノアルコール誘導体（Ｂ）、前記シリコーン（Ｃ）、前記エステル化合物（Ｄ）、及び前記アミン誘導体（Ｅ）の含有量の合計を１００質量部として、前記シリコーン（Ｃ）の含有量が１質量部以上３０質量部未満であることが好ましい。
この構成によれば、スカムの発生を一層抑制しうる。
本発明のさらなる特徴と利点は、以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。
本発明に係る炭素繊維前駆体用処理剤及び炭素繊維前駆体の実施形態について説明する。
〔炭素繊維前駆体用処理剤の構成〕
本実施形態に係る炭素繊維前駆体用処理剤は、イオン性化合物（Ａ）と、モノアルコール誘導体（Ｂ）と、シリコーン（Ｃ）と、エステル化合物（Ｄ）と、を含有する。また、本実施形態に係る炭素繊維前駆体用処理剤は、アミン誘導体（Ｅ）を更に含有することが好ましい。なお、以下の説明において、イオン性化合物（Ａ）、モノアルコール誘導体（Ｂ）、シリコーン（Ｃ）、エステル化合物（Ｄ）、及びアミン誘導体（Ｅ）を、炭素繊維前駆体用処理剤の主成分という。
以下の説明において、主成分の含有量の合計とは、炭素繊維前駆体用処理剤がアミン誘導体（Ｅ）を含まない場合はイオン性化合物（Ａ）、モノアルコール誘導体（Ｂ）、シリコーン（Ｃ）、及びエステル化合物（Ｄ）の含有量の合計であり、炭素繊維前駆体用処理剤がアミン誘導体（Ｅ）を含む場合はイオン性化合物（Ａ）、モノアルコール誘導体（Ｂ）、シリコーン（Ｃ）、エステル化合物（Ｄ）、及びアミン誘導体（Ｅ）の含有量の合計である。各成分の含有量が質量部単位の数値で示されている場合、当該数値は、主成分の含有量の合計を１００質量部として当該成分の含有量を表現した数値である。
本実施形態に係る炭素繊維前駆体用処理剤は、たとえば、イオン性化合物（Ａ）、モノアルコール誘導体（Ｂ）、シリコーン（Ｃ）、及びエステル化合物（Ｄ）、並びに任意に加えられる他の構成成分、を所定料秤量し、これをガラス容器中で均一に混合した後、イオン交換水等を加えて乳化することで得られる。なお、更に水等の希釈溶媒を加えて固形分濃度を調整してもよい。
本実施形態では、炭素繊維前駆体処理剤におけるハロゲン原子の含有量が、炭素繊維前駆体処理剤に対して１０００ｐｐｍ以下でありうる。
（イオン性化合物）
イオン性化合物（Ａ）は、組成式中にハロゲン原子を含まないイオン性化合物である。ここでイオン性化合物とは、陽イオンと陰イオンとがイオン結合により結びついた化合物である。すなわち、組成式中にハロゲン原子を含まないイオン性化合物は、いずれもハロゲン原子を含まない陽イオンと陰イオンとがイオン結合により結びついた化合物である。なお、イオン性化合物（Ａ）は、組成式中にリン（Ｐ）または硫黄（Ｓ）を含むイオン性化合物でありうる。また、イオン性化合物（Ａ）は、一種類のイオン化合物であってもよいし、複数種類のイオン化合物の混合物であってもよい。ただし後者の場合において、複数種類のイオン化合物のいずれもが、組成式中にハロゲン原子を含まないイオン性化合物である必要がある。
イオン性化合物（Ａ）を構成する陽イオンは、金属イオン、置換または無置換のアンモニウムイオン、置換または無置換のホスホニウムイオン、置換または無置換のイミダゾリニウムイオン、などでありうる。当該陽イオンは、たとえば、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、ストロンチウムイオン、バリウムイオン、モノエタノールアンモニウムイオン、ジエタノールアンモニウムイオン、トリエタノールアンモニウムイオン、トリメチルオクチルアンモニウムイオン、トリメチルデシルアンモニウムイオン、ラウリルトリメチルアンモニウムイオン、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラメチルホスホニウムイオン、テトラブチルホスホニウムイオン、１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウムイオン、及び１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム、からなる群から選択されうる。
イオン性化合物（Ａ）を構成する陰イオンは、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸などの有機酸に由来する陰イオンや、無機酸イオン、などでありうる。当該陰イオンは、たとえば、オクチル酸イオン、オレイン酸イオン、炭酸イオン、硫酸イオン、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸イオン、ドデシルベンゼンスルホン酸イオン、メチルホスフェートイオン、ジメチルホスフェートイオン、エチルホスフェートイオン、ジエチルホスフェートイオン、オクチルホスフェートイオン、ジオクチルホスフェートイオン、ドデシルホスフェートイオン、及びジドデシルホスフェートイオン、からなる群から選択されうる。
したがって、イオン性化合物（Ａ）は、オクチル酸リチウム塩、オクチル酸ナトリウム塩、オクチル酸カリウム塩、オクチル酸マグネシウム塩、オクチル酸カルシウム塩、オクチル酸ストロンチウム塩、オクチル酸バリウム塩、オクチル酸モノエタノールアンモニウム塩、オクチル酸ジエタノールアンモニウム塩、オクチル酸トリエタノールアンモニウム塩、オクチル酸トリメチルオクチルアンモニウム塩、オクチル酸トリメチルデシルアンモニウム塩、オクチル酸ラウリルトリメチルアンモニウム塩、オクチル酸テトラメチルアンモニウム塩、オクチル酸テトラブチルアンモニウム塩、オクチル酸テトラメチルホスホニウム塩、オクチル酸テトラブチルホスホニウム塩、オクチル酸１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、オクチル酸１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、オレイン酸リチウム塩、オレイン酸ナトリウム塩、オレイン酸カリウム塩、オレイン酸マグネシウム塩、オレイン酸カルシウム塩、オレイン酸ストロンチウム塩、オレイン酸バリウム塩、オレイン酸モノエタノールアンモニウム塩、オレイン酸ジエタノールアンモニウム塩、オレイン酸トリエタノールアンモニウム塩、オレイン酸トリメチルオクチルアンモニウム塩、オレイン酸トリメチルデシルアンモニウム塩、オレイン酸ラウリルトリメチルアンモニウム塩、オレイン酸テトラメチルアンモニウム塩、オレイン酸テトラブチルアンモニウム塩、オレイン酸テトラメチルホスホニウム塩、オレイン酸テトラブチルホスホニウム塩、オレイン酸１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、炭酸リチウム塩、炭酸ナトリウム塩、炭酸カリウム塩、炭酸マグネシウム塩、炭酸カルシウム塩、炭酸ストロンチウム塩、炭酸バリウム塩、炭酸モノエタノールアンモニウム塩、炭酸ジエタノールアンモニウム塩、炭酸トリエタノールアンモニウム塩、炭酸トリメチルオクチルアンモニウム塩、炭酸トリメチルデシルアンモニウム塩、炭酸ラウリルトリメチルアンモニウム塩、炭酸テトラメチルアンモニウム塩、炭酸テトラブチルアンモニウム塩、炭酸テトラメチルホスホニウム塩、炭酸テトラブチルホスホニウム塩、炭酸１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、炭酸１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、硫酸リチウム塩、硫酸ナトリウム塩、硫酸カリウム塩、硫酸マグネシウム塩、硫酸カルシウム塩、硫酸ストロンチウム塩、硫酸バリウム塩、硫酸モノエタノールアンモニウム塩、硫酸ジエタノールアンモニウム塩、硫酸トリエタノールアンモニウム塩、硫酸トリメチルオクチルアンモニウム塩、硫酸トリメチルデシルアンモニウム塩、硫酸ラウリルトリメチルアンモニウム塩、硫酸テトラメチルアンモニウム塩、硫酸テトラブチルアンモニウム塩、硫酸テトラメチルホスホニウム塩、硫酸テトラブチルホスホニウム塩、硫酸１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、硫酸１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、メチル硫酸リチウム塩、メチル硫酸ナトリウム塩、メチル硫酸カリウム塩、メチル硫酸マグネシウム塩、メチル硫酸カルシウム塩、メチル硫酸ストロンチウム塩、メチル硫酸バリウム塩、メチル硫酸モノエタノールアンモニウム塩、メチル硫酸ジエタノールアンモニウム塩、メチル硫酸トリエタノールアンモニウム塩、メチル硫酸トリメチルオクチルアンモニウム塩、メチル硫酸トリメチルデシルアンモニウム塩、メチル硫酸ラウリルトリメチルアンモニウム塩、メチル硫酸テトラメチルアンモニウム塩、メチル硫酸テトラブチルアンモニウム塩、メチル硫酸テトラメチルホスホニウム塩、メチル硫酸テトラブチルホスホニウム塩、メチル硫酸１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、メチル硫酸１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、エチル硫酸リチウム塩、エチル硫酸ナトリウム塩、エチル硫酸カリウム塩、エチル硫酸マグネシウム塩、エチル硫酸カルシウム塩、エチル硫酸ストロンチウム塩、エチル硫酸バリウム塩、エチル硫酸モノエタノールアンモニウム塩、エチル硫酸ジエタノールアンモニウム塩、エチル硫酸トリエタノールアンモニウム塩、エチル硫酸トリメチルオクチルアンモニウム塩、エチル硫酸トリメチルデシルアンモニウム塩、エチル硫酸ラウリルトリメチルアンモニウム塩、エチル硫酸テトラメチルアンモニウム塩、エチル硫酸テトラブチルアンモニウム塩、エチル硫酸テトラメチルホスホニウム塩、エチル硫酸テトラブチルホスホニウム塩、エチル硫酸１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、エチル硫酸１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸リチウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸ナトリウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸カリウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸マグネシウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸カルシウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸ストロンチウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸バリウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸モノエタノールアンモニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸ジエタノールアンモニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸トリエタノールアンモニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸トリメチルオクチルアンモニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸トリメチルデシルアンモニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸ラウリルトリメチルアンモニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸テトラメチルアンモニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸テトラブチルアンモニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸テトラメチルホスホニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸リチウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸マグネシウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ストロンチウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸バリウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸モノエタノールアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ジエタノールアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸トリエタノールアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸トリメチルオクチルアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸トリメチルデシルアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ラウリルトリメチルアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラメチルアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラメチルホスホニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、メチルホスフェートリチウム塩、メチルホスフェートナトリウム塩、メチルホスフェートカリウム塩、メチルホスフェートマグネシウム塩、メチルホスフェートカルシウム塩、メチルホスフェートストロンチウム塩、メチルホスフェートバリウム塩、メチルホスフェートモノエタノールアンモニウム塩、メチルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、メチルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩、メチルホスフェートトリメチルオクチルアンモニウム塩、メチルホスフェートトリメチルデシルアンモニウム塩、メチルホスフェートラウリルトリメチルアンモニウム塩、メチルホスフェートテトラメチルアンモニウム塩、メチルホスフェートテトラブチルアンモニウム塩、メチルホスフェートテトラメチルホスホニウム塩、メチルホスフェートテトラブチルホスホニウム塩、メチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、メチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ジメチルホスフェートリチウム塩、ジメチルホスフェートナトリウム塩、ジメチルホスフェートカリウム塩、ジメチルホスフェートマグネシウム塩、ジメチルホスフェートカルシウム塩、ジメチルホスフェートストロンチウム塩、ジメチルホスフェートバリウム塩、ジメチルホスフェートモノエタノールアンモニウム塩、ジメチルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、ジメチルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩、ジメチルホスフェートトリメチルオクチルアンモニウム塩、ジメチルホスフェートトリメチルデシルアンモニウム塩、ジメチルホスフェートラウリルトリメチルアンモニウム塩、ジメチルホスフェートテトラメチルアンモニウム塩、ジメチルホスフェートテトラブチルアンモニウム塩、ジメチルホスフェートテトラメチルホスホニウム塩、ジメチルホスフェートテトラブチルホスホニウム塩、ジメチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ジメチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、エチルホスフェートリチウム塩、エチルホスフェートナトリウム塩、エチルホスフェートカリウム塩、エチルホスフェートマグネシウム塩、エチルホスフェートカルシウム塩、エチルホスフェートストロンチウム塩、エチルホスフェートバリウム塩、エチルホスフェートモノエタノールアンモニウム塩、エチルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、エチルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩、エチルホスフェートトリメチルオクチルアンモニウム塩、エチルホスフェートトリメチルデシルアンモニウム塩、エチルホスフェートラウリルトリメチルアンモニウム塩、エチルホスフェートテトラメチルアンモニウム塩、エチルホスフェートテトラブチルアンモニウム塩、エチルホスフェートテトラメチルホスホニウム塩、エチルホスフェートテトラブチルホスホニウム塩、エチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、エチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ジエチルホスフェートリチウム塩、ジエチルホスフェートナトリウム塩、ジエチルホスフェートカリウム塩、ジエチルホスフェートマグネシウム塩、ジエチルホスフェートカルシウム塩、ジエチルホスフェートストロ

ンチウム塩、ジエチルホスフェートバリウム塩、ジエチルホスフェートモノエタノールアンモニウム塩、ジエチルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、ジエチルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩、ジエチルホスフェートトリメチルオクチルアンモニウム塩、ジエチルホスフェートトリメチルデシルアンモニウム塩、ジエチルホスフェートラウリルトリメチルアンモニウム塩、ジエチルホスフェートテトラメチルアンモニウム塩、ジエチルホスフェートテトラブチルアンモニウム塩、ジエチルホスフェートテトラメチルホスホニウム塩、ジエチルホスフェートテトラブチルホスホニウム塩、ジエチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ジエチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、オクチルホスフェートリチウム塩、オクチルホスフェートナトリウム塩、オクチルホスフェートカリウム塩、オクチルホスフェートマグネシウム塩、オクチルホスフェートカルシウム塩、オクチルホスフェートストロンチウム塩、オクチルホスフェートバリウム塩、オクチルホスフェートモノエタノールアンモニウム塩、オクチルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、オクチルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩、オクチルホスフェートトリメチルオクチルアンモニウム塩、オクチルホスフェートトリメチルデシルアンモニウム塩、オクチルホスフェートラウリルトリメチルアンモニウム塩、オクチルホスフェートテトラメチルアンモニウム塩、オクチルホスフェートテトラブチルアンモニウム塩、オクチルホスフェートテトラメチルホスホニウム塩、オクチルホスフェートテトラブチルホスホニウム塩、オクチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、オクチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ジオクチルホスフェートリチウム塩、ジオクチルホスフェートナトリウム塩、ジオクチルホスフェートカリウム塩、ジオクチルホスフェートマグネシウム塩、ジオクチルホスフェートカルシウム塩、ジオクチルホスフェートストロンチウム塩、ジオクチルホスフェートバリウム塩、ジオクチルホスフェートモノエタノールアンモニウム塩、ジオクチルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、ジオクチルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩、ジオクチルホスフェートトリメチルオクチルアンモニウム塩、ジオクチルホスフェートトリメチルデシルアンモニウム塩、ジオクチルホスフェートラウリルトリメチルアンモニウム塩、ジオクチルホスフェートテトラメチルアンモニウム塩、ジオクチルホスフェートテトラブチルアンモニウム塩、ジオクチルホスフェートテトラメチルホスホニウム塩、ジオクチルホスフェートテトラブチルホスホニウム塩、ジオクチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ジオクチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ドデシルホスフェートリチウム塩、ドデシルホスフェートナトリウム塩、ドデシルホスフェートカリウム塩、ドデシルホスフェートマグネシウム塩、ドデシルホスフェートカルシウム塩、ドデシルホスフェートストロンチウム塩、ドデシルホスフェートバリウム塩、ドデシルホスフェートモノエタノールアンモニウム塩、ドデシルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、ドデシルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩、ドデシルホスフェートトリメチルオクチルアンモニウム塩、ドデシルホスフェートトリメチルデシルアンモニウム塩、ドデシルホスフェートラウリルトリメチルアンモニウム塩、ドデシルホスフェートテトラメチルアンモニウム塩、ドデシルホスフェートテトラブチルアンモニウム塩、ドデシルホスフェートテトラメチルホスホニウム塩、ドデシルホスフェートテトラブチルホスホニウム塩、ドデシルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ドデシルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ジドデシルホスフェートリチウム塩、ジドデシルホスフェートナトリウム塩、ジドデシルホスフェートカリウム塩、ジドデシルホスフェートマグネシウム塩、ジドデシルホスフェートカルシウム塩、ジドデシルホスフェートストロンチウム塩、ジドデシルホスフェートバリウム塩、ジドデシルホスフェートモノエタノールアンモニウム塩、ジドデシルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、ジドデシルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩、ジドデシルホスフェートトリメチルオクチルアンモニウム塩、ジドデシルホスフェートトリメチルデシルアンモニウム塩、ジドデシルホスフェートラウリルトリメチルアンモニウム塩、ジドデシルホスフェートテトラメチルアンモニウム塩、ジドデシルホスフェートテトラブチルアンモニウム塩、ジドデシルホスフェートテトラメチルホスホニウム塩、ジドデシルホスフェートテトラブチルホスホニウム塩、ジドデシルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、及びジドデシルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、からなる群から選択されうる。
イオン性化合物（Ａ）は、硫酸モノエタノールアンモニウム塩、硫酸ジエタノールアンモニウム塩、硫酸トリエタノールアンモニウム塩、硫酸トリメチルオクチルアンモニウム塩、硫酸トリメチルデシルアンモニウム塩、硫酸ラウリルトリメチルアンモニウム塩、硫酸テトラメチルアンモニウム塩、硫酸テトラブチルアンモニウム塩、硫酸テトラメチルホスホニウム塩、硫酸テトラブチルホスホニウム塩、硫酸１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、硫酸１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、メチル硫酸モノエタノールアンモニウム塩、メチル硫酸ジエタノールアンモニウム塩、メチル硫酸トリエタノールアンモニウム塩、メチル硫酸トリメチルオクチルアンモニウム塩、メチル硫酸トリメチルデシルアンモニウム塩、メチル硫酸ラウリルトリメチルアンモニウム塩、メチル硫酸テトラメチルアンモニウム塩、メチル硫酸テトラブチルアンモニウム塩、メチル硫酸テトラメチルホスホニウム塩、メチル硫酸テトラブチルホスホニウム塩、メチル硫酸１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、メチル硫酸１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、エチル硫酸モノエタノールアンモニウム塩、エチル硫酸ジエタノールアンモニウム塩、エチル硫酸トリエタノールアンモニウム塩、エチル硫酸トリメチルオクチルアンモニウム塩、エチル硫酸トリメチルデシルアンモニウム塩、エチル硫酸ラウリルトリメチルアンモニウム塩、エチル硫酸テトラメチルアンモニウム塩、エチル硫酸テトラブチルアンモニウム塩、エチル硫酸テトラメチルホスホニウム塩、エチル硫酸テトラブチルホスホニウム塩、エチル硫酸１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、エチル硫酸１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸モノエタノールアンモニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸ジエタノールアンモニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸トリエタノールアンモニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸トリメチルオクチルアンモニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸トリメチルデシルアンモニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸ラウリルトリメチルアンモニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸テトラメチルアンモニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸テトラブチルアンモニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸テトラメチルホスホニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、炭素数１２以上１５以下のアルキルスルホン酸１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸モノエタノールアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ジエタノールアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸トリエタノールアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸トリメチルオクチルアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸トリメチルデシルアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ラウリルトリメチルアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラメチルアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラメチルホスホニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、メチルホスフェートモノエタノールアンモニウム塩、メチルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、メチルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩、メチルホスフェートトリメチルオクチルアンモニウム塩、メチルホスフェートトリメチルデシルアンモニウム塩、メチルホスフェートラウリルトリメチルアンモニウム塩、メチルホスフェートテトラメチルアンモニウム塩、メチルホスフェートテトラブチルアンモニウム塩、メチルホスフェートテトラメチルホスホニウム塩、メチルホスフェートテトラブチルホスホニウム塩、メチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、メチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ジメチルホスフェートモノエタノールアンモニウム塩、ジメチルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、ジメチルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩、ジメチルホスフェートトリメチルオクチルアンモニウム塩、ジメチルホスフェートトリメチルデシルアンモニウム塩、ジメチルホスフェートラウリルトリメチルアンモニウム塩、ジメチルホスフェートテトラメチルアンモニウム塩、ジメチルホスフェートテトラブチルアンモニウム塩、ジメチルホスフェートテトラメチルホスホニウム塩、ジメチルホスフェートテトラブチルホスホニウム塩、ジメチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ジメチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、エチルホスフェートモノエタノールアンモニウム塩、エチルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、エチルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩、エチルホスフェートトリメチルオクチルアンモニウム塩、エチルホスフェートトリメチルデシルアンモニウム塩、エチルホスフェートラウリルトリメチルアンモニウム塩、エチルホスフェートテトラメチルアンモニウム塩、エチルホスフェートテトラブチルアンモニウム塩、エチルホスフェートテトラメチルホスホニウム塩、エチルホスフェートテトラブチルホスホニウム塩、エチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、エチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ジエチルホスフェートモノエタノールアンモニウム塩、ジエチルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、ジエチルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩、ジエチルホスフェートトリメチルオクチルアンモニウム塩、ジエチルホスフェートトリメチルデシルアンモニウム塩、ジエチルホスフェートラウリルトリメチルアンモニウム塩、ジエチルホスフェートテトラメチルアンモニウム塩、ジエチルホスフェートテトラブチルアンモニウム塩、ジエチルホスフェートテトラメチルホスホニウム塩、ジエチルホスフェートテトラブチルホスホニウム塩、ジエチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ジエチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、オクチルホスフェートモノエタノールアンモニウム塩、オクチルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、オクチルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩、オクチルホスフェートトリメチルオクチルアンモニウム塩、オクチルホスフェートトリメチルデシルアンモニウム塩、オクチルホスフェートラウリルトリメチルアンモニウム塩、オクチルホスフェートテトラメチルアンモニウム塩、オクチルホスフェートテトラブチルアンモニウム塩、オクチルホスフェートテトラメチルホスホニウム塩、オクチルホスフェートテトラブチルホスホニウム塩、オクチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、オクチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ジオクチルホスフェートモノエタノールアンモニウム塩、ジオクチルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、ジオクチルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩、ジオクチルホスフェートトリメチルオクチルアンモニウム塩、ジオクチルホスフェートトリメチルデシルアンモニウム塩、ジオクチルホスフェートラウリルトリメチルアンモニウム塩、ジオクチルホスフェートテトラメチルアンモニウム塩、ジオクチルホスフェートテトラブチルアンモニウム塩、ジオクチルホスフェートテトラメチルホスホニウム塩、ジオクチルホスフェートテトラブチルホスホニウム塩、ジオクチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ジオクチルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ドデシルホスフェートモノエタノールアンモニウム塩、ドデシルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、ドデシルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩、ドデシルホスフェートトリメチルオクチルアンモニウム塩、ドデシルホスフェートトリメチルデシルアンモニウム塩、ドデシルホスフェートラウリルトリメチルアンモニウム塩、ドデシルホスフェートテトラメチルアンモニウム塩、ドデシルホスフェートテトラブチルアンモニウム塩、ドデシルホスフェートテトラメチルホスホニウム塩、ドデシルホスフェートテトラブチルホスホニウム塩、ドデシルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ドデシルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、ジドデシルホスフェートモノエタノールアンモニウム塩、ジドデシルホスフェートジエタノールアンモニウム塩、ジドデシルホスフェートトリエタノールアンモニウム塩、ジドデシルホスフェートトリメチルオクチルアンモニウム塩、ジドデシルホスフェートトリメチルデシルアンモニウム塩、ジドデシルホスフェートラウリルトリメチルアンモニウム塩、ジドデシルホスフェートテトラメチルアンモニウム塩、ジドデシルホスフェートテトラブチルアンモニウム塩、ジドデシルホスフェートテトラメチルホスホニウム塩、ジドデシルホスフェートテトラブチルホスホニウム塩、ジドデシルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、及びジドデシルホスフェート１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウム塩、からなる群から選択されることが好ましい。
イオン性化合物（Ａ）の含有量は、炭素繊維前駆体用処理剤の主成分の含有量の合計を１００質量部として、０．１質量部以上１５質量部未満であることが好ましい。なお、イオン性化合物（Ａ）が複数種類のイオン化合物の混合物である場合は、イオン性化合物（Ａ）の含有量とは、各イオン化合物の含有量の合計をいう。イオン性化合物（Ａ）の含有量は、１質量部以上であることがより好ましい。また、イオン性化合物（Ａ）の含有量は、１４質量部以下であることがより好ましい。
（モノアルコール誘導体）
本実施形態に係る炭素繊維前駆体用処理剤に含まれるモノアルコール誘導体（Ｂ）は、その用語の通りモノアルコールの誘導体である限りで限定されない。また、モノアルコール誘導体（Ｂ）は、一種類のモノアルコール誘導体であってもよいし、複数種類のモノアルコール誘導体の混合物であってもよい。
ここで、モノアルコールは、置換または無置換の脂肪族モノアルコール、置換または無置換の芳香族アルコール、などでありうる。なお、当該モノアルコールが炭化水素基を有する場合、当該炭化水素基は直鎖状であってもよいし、分岐鎖状であってもよい。また、当該モノアルコールについて、不飽和結合、環状構造、またはこれらの双方を有することは妨げられない。
モノアルコール誘導体（Ｂ）は、上記のモノアルコールの、アルキレンオキサイド付加体、アルキレンオキサイド付加体のアルコキシ封鎖体などでありうる。モノアルコール誘導体（B）がモノアルコールのアルキレンオキサイド付加体である場合、アルキレンオキサイドの付加数は、たとえば平均１モル以上５０モル以下でありうる。モノアルコール誘導体（B）の非限定的な例として、ドデシルアルコール１モルに対してエチレンオキサイド９モルが付加した化合物、イソドデシルアルコール１モルに対してエチレンオキサイド１２モルが付加した化合物、テトラデシルアルコール１モルに対してエチレンオキサイド７モルが付加した化合物、ペンタデシルアルコール１モルに対してエチレンオキサイド１５モルが付加した化合物、テトラデシルアルコール１モルに対してエチレンオキサイド１５モル及びプロピレンオキサイド１８モルがこの順で順次付加した化合物、２級トリデシルアルコール１モルに対してエチレンオキサイド９モルが付加した化合物、ドデシルアルコール１モルに対してエチレンオキサイド２モル及びプロピレンオキサイド６モルがランダムに付加した化合物、並びに、トリスチレン化フェノール１モルに対してエチレンオキサイド１５モル及びプロピレンオキサイド９モルがランダムに付加した化合物、が例示される。
モノアルコール誘導体（Ｂ）の含有量は、炭素繊維前駆体用処理剤の主成分の含有量の合計を１００質量部として、５質量部以上６０質量部以下でありうる。なお、モノアルコール誘導体（Ｂ）が複数種類のモノアルコール誘導体の混合物である場合は、モノアルコール誘導体（Ｂ）の含有量とは、各モノアルコール誘導体の含有量の合計をいう。
（シリコーン）
本実施形態に係る炭素繊維前駆体用処理剤に含まれるシリコーン（Ｃ）の種類は限定されない。ただし、シリコーン（Ｃ）がアミノ変性シリコーンを含むと、得られる炭素繊維の強度が向上しうるため、好ましい。なお、シリコーン（Ｃ）は、一種類のシリコーンであってもよいし、複数種類のシリコーンの混合物であってもよい。
シリコーン（Ｃ）の非限定的な例としては、モノアミン型のアミノ変性シリコーン、ジアミン型のアミノ変性シリコーン、ジメチルシリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、などが例示される。また、シリコーン（Ｃ）の２５℃におけるキャノンフェンスケ粘度計により決定される動粘度は、５０ｍｍ２／秒以上５０００ｍｍ２／秒以下でありうる。また、シリコーン（Ｃ）の過塩素酸による全アミン価の方法により決定されるアミノ官能基当量は、５００ｇ／ｍｏｌ以上１００００ｇ／ｍｏｌ以下でありうる。
シリコーン（Ｃ）の含有量は、炭素繊維前駆体用処理剤の主成分の含有量の合計を１００質量部として、１質量部以上３０質量部未満であることが好ましい。シリコーン（Ｃ）の含有量が上記の範囲にあると、炭素繊維前駆体用を製造する際の乾燥緻密化工程において、スカムが発生しにくい。なお、シリコーン（Ｃ）が複数種類のシリコーンの混合物である場合は、シリコーン（Ｃ）の含有量とは、各シリコーンの含有量の合計をいう。シリコーン（Ｃ）の含有量は、２質量部以上であることがより好ましい。また、シリコーン（Ｃ）の含有量は、２８質量部以下であることがより好ましい。
（エステル化合物）
エステル化合物（Ｄ）は、分子中にビスフェノール骨格を有するエステル化合物である。換言すれば、エステル化合物（Ｄ）は、置換または無置換のビスフェノールに由来するビスフェノール骨格と、当該ビスフェノール骨格にエステル結合を介して接続された少なくとも一つのカルボン酸残基と、を有する化合物である。エステル化合物（Ｄ）は、一種類のエステル化合物であってもよいし、上記の条件を満たす複数種類のエステル化合物の混合物であってもよい。
ビスフェノール骨格は、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡＰ、ビスフェノールＡＦ、ビスフェノールＢ、ビスフェノールＢＰ、ビスフェノールＣ、ビスフェノールＥ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＧ、ビスフェノールＭ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＰ、ビスフェノールＰＨ、ビスフェノールＴＭＣ、及びビスフェノールＺ、などのビスフェノールに対応する部分構造でありうる。ビスフェノール骨格は、ビスフェノールＡ及びビスフェノールＦからなる群から選択されるビスフェノールに対応する部分構造であることが好ましい。
カルボン酸残基は、オクチル酸、ラウリン酸、及びステアリン酸などの飽和脂肪酸、オレイン酸、リノール酸などの不飽和脂肪酸、シクロヘキサンカルボン酸などの環状カルボン酸、安息香酸などの芳香族カルボン酸などに対応するカルボン酸残基でありうる。カルボン酸残基は、オクチル酸、ラウリン酸、及びステアリン酸などの飽和脂肪酸、オレイン酸、リノール酸などの不飽和脂肪酸からなる群から選択される酸に対応するカルボン酸残基であることが好ましく、オクチル酸、ラウリン酸、及びステアリン酸などの飽和脂肪酸からなる群から選択される酸に対応するカルボン酸残基であることがより好ましい。なお、カルボン酸残基が置換基を有していてもよい。
エステル化合物（Ｄ）において、ビスフェノール骨格とカルボン酸残基とが直接にエステル結合していてもよいし、ビスフェノール骨格とカルボン酸残基との間に他の部分構造が介在していてもよい。かかる他の部分構造としては、アルキレンオキサイドなどが例示される。
エステル化合物（Ｄ）の非限定的な例としては、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド４モル付加物とラウリン酸とのジエステル、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド２モル付加物とオクチル酸とのジエステル、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド２モル付加物とラウリン酸とのジエステル、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド１０モル付加物とラウリン酸とのモノエステル、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド２モル付加物とラウリン酸とのジエステル、並びに、ビスフェノールＡにエチレンオキサイド２モル及びプロピレンオキサイド２モルが順次付加した化合物とステアリン酸とのジエステル、が例示される。
エステル化合物（Ｄ）の含有量は、炭素繊維前駆体用処理剤の主成分の含有量の合計を１００質量部として、１０質量部以上７０質量部以下でありうる。なお、エステル化合物（Ｄ）が複数種類のエステル化合物の混合物である場合は、エステル化合物（Ｄ）の含有量とは、各エステル化合物の含有量の合計をいう。
（アミン誘導体）
本実施形態に係る炭素繊維前駆体用処理剤にアミン誘導体（Ｅ）が含まれていると、炭素繊維用前駆体を糸管に巻き取る際の巻取性が向上しうるため、好ましい。当該アミン誘導体（Ｅ）は、その用語の通りアミン誘導体である限りで限定されない。また、アミン誘導体（Ｅ）は、一種類のアミン誘導体であってもよいし、複数種類のアミン誘導体の混合物であってもよい。
アミン誘導体（Ｅ）は、たとえば、アルキルアミン化合物でありうる。当該アルキルアミン化合物のアルキル基は、炭素数４以上２０以下であってよく、飽和及び不飽和並びに置換及び無置換の別を問わない。
また、アミン誘導体（Ｅ）は、上記のアルキルアミン化合物のアルキレンオキサイド付加体などでありうる。アミン誘導体（Ｅ）がアルキルアミン化合物のアルキレンオキサイド付加体である場合のアルキレンオキサイドは、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、などの公知のアルキレンオキサイドから選択される一種類または複数種類のアルキレンオキサイドでありうる。また、アルキレンオキサイドの付加数は、アルキルアミン化合物１分子につき１モル以上３０モル以下でありうる。なお、複数種類のアルキレンオキサイドが付加している場合、アルキレンオキサイドの付加数とは、それぞれの種類のアルキレンオキサイドの付加数の合計をいう。
アミン誘導体（Ｅ）の非限定的な例として、ドデシルアミン１モルに対してエチレンオキサイド４モルが付加した化合物、ドデシルアミン１モルに対してエチレンオキサイド８モルが付加した化合物、オクタデシルアミン１モルに対してエチレンオキサイド１５モルが付加した化合物、ドデシルアミン１モルに対してエチレンオキサイド５モル及びプロピレンオキサイド３モルをランダムに付加した化合物、並びに、オクタデシルアミン１モルに対してエチレンオキサイド８モル及びプロピレンオキサイド５モルが順次加した化合物、が例示される。
アミン誘導体（Ｅ）の含有量は、炭素繊維前駆体用処理剤の主成分の含有量の合計を１００質量部として、１質量部以上４０質量部以下でありうる。なお、アミン誘導体（Ｅ）が複数種類のアミン誘導体の混合物である場合は、アミン誘導体（Ｅ）の含有量とは、各アミン誘導体の含有量の合計をいう。
（その他の成分）
本実施形態に係る炭素繊維前駆体用処理剤は、上記のイオン性化合物（Ａ）、モノアルコール誘導体（Ｂ）、シリコーン（Ｃ）、エステル化合物（Ｄ）、及びアミン誘導体（Ｅ）の他の成分を含んでいてもよい。かかる他の成分としては、テトラキス［メチレン－３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、酢酸、乳酸、オレオイルサルコシネート、ラウロイルサルコシネート、リンゴ酸、燐酸、リン酸エステル、１，３，５－トリス（４－ｔ－ブチル－３－ヒドロキシ－２，６－ジメチルベンジル）－１，３，５－トリアジン－２，４，６－（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）－トリオンなどが例示される。また、本実施形態に係る炭素繊維前駆体用処理剤は、防腐剤、帯電防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、消泡剤（変性シリコーン等）などを含んでいてもよい。
その他の成分の含有量は、炭素繊維前駆体用処理剤の主成分の含有量の合計を１００質量部とした値（いわゆる外掛けの値）で、０．１質量部以上１０質量部以下でありうる。なお、その他の成分が複数種類である場合は、その他の成分の含有量とは、各成分の含有量の合計をいう。
〔炭素繊維前駆体〕
本実施形態に係る炭素繊維前駆体は、炭素繊維前駆体として一般に用いられる繊維材料に、本実施形態に係る炭素繊維前駆体用処理剤（以下、単に「処理剤」という場合がある。）が付着した態様である。ここでいう繊維材料とは、焼成工程を経て炭素繊維となる繊維状の材料であり、ポリアクリル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリオレフィン系繊維、セルロース系繊維、リグニン系繊維、フェノール樹脂、及びピッチ等、またはこれらの組合せでありうる。
繊維材料に処理剤を付着させる方法としては、当分野において繊維材料にこの種の処理剤を付着させる際に通常用いられる方法を適用できる。すなわち、浸漬給油法、スプレー給油法、ローラー給油法、及びガイド給油法などが採用されうる。なお、それぞれの方法を適用するにあたり、処理剤が水等の溶媒で適宜希釈されうる。
本実施形態に係る炭素繊維前駆体において、処理剤の付着量は特に限定されない。たとえば、処理剤が付着した炭素繊維前駆体全体に対して処理剤が０．３質量％以上３質量％以下付着していることが好ましい。
〔その他の実施形態〕
組成式中にハロゲン原子を含まないイオン性化合物（Ａ）と、モノアルコール誘導体（Ｂ）と、シリコーン（Ｃ）と、分子中にビスフェノール骨格を有するエステル化合物（Ｄ）と、を含有することを特徴とする炭素繊維前駆体用処理剤が、本発明の参考例として挙げられる。
上記参考例において、前記イオン性化合物（Ａ）、前記モノアルコール誘導体（Ｂ）、前記シリコーン（Ｃ）、及び前記エステル化合物（Ｄ）の含有量の合計を１００質量部として、前記イオン性化合物（Ａ）の含有量が０．１質量部以上１５質量部未満でありうる。この場合、炭素繊維の生産性と強度とを更に高めやすい。
上記参考例において、前記イオン性化合物（Ａ）、前記モノアルコール誘導体（Ｂ）、前記シリコーン（Ｃ）、及び前記エステル化合物（Ｄ）の含有量の合計を１００質量部として、前記シリコーン（Ｃ）の含有量が１質量部以上３０質量部未満でありうる。この場合、スカムの発生を一層抑制しうる。
上記参考例において、アミン誘導体（Ｅ）を更に含有しうる。この場合、炭素繊維前駆体の巻取性が一層向上しうる。
その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。
以下では、実施例を示して本発明を更に説明する。なお、以下の実施例は本発明を限定しない。
〔炭素繊維前駆体用処理剤の調製〕
以下の方法で、後掲する表１及び表２に示す実施例１～１２、参考例１～４、及び比較例１～４の炭素繊維前駆体用処理剤を得た。
（１）試薬
（イオン性化合物）
イオン性化合物として、以下のイオン性化合物Ａ－１～Ａ－８及びａ－１を用いた。なお、このうちイオン性化合物Ａ－１～Ａ－８は上記の実施形態におけるイオン性化合物（Ａ）に該当し、イオン性化合物ａ－１は該当しない。
Ａ－１：１－エチル－２－（ヘプタデセニル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウムのエチル硫酸塩
Ａ－２：１－エチル－２－（ヘプタデシル）－４，５－ジハイドロ－３－（２－ハイドロキシエチル）－１Ｈ－イミダゾリニウムのメチル硫酸塩
Ａ－３：トリメチルオクチルアンモニウムジメチルホスフェート
Ａ－４：トリメチルデシルアンモニウムジメチルホスフェート
Ａ－５：ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩
Ａ－６：炭素数１２－１５のアルキルスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩
Ａ－７：ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルアンモニウム塩
Ａ－８：ドデシルベンゼンスルホン酸トリエタノールアミン塩
ａ－１：ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド
（モノアルコール誘導体）
モノアルコール誘導体として、以下のモノアルコール誘導体Ｂ－１～Ｂ－８を用いた。なお、モノアルコール誘導体Ｂ－１～Ｂ－８は、いずれも上記の実施形態におけるモノアルコール誘導体（Ｂ）に該当する。
Ｂ－１：ドデシルアルコール１モルに対してエチレンオキサイド９モルが付加した化合物
Ｂ－２：イソドデシルアルコール１モルに対してエチレンオキサイド１２モルが付加した化合物
Ｂ－３：テトラデシルアルコール１モルに対してエチレンオキサイド７モルが付加した化合物
Ｂ－４：ペンタデシルアルコール１モルに対してエチレンオキサイド１５モルが付加した化合物
Ｂ－５：テトラデシルアルコール１モルに対してエチレンオキサイド１５モル及びプロピレンオキサイド１８モルがこの順で順次付加した化合物
Ｂ－６：２級トリデシルアルコール１モルに対してエチレンオキサイド９モルが付加した化合物
Ｂ－７：ドデシルアルコール１モルに対してエチレンオキサイド２モル及びプロピレンオキサイド６モルがランダムに付加した化合物
Ｂ－８：トリスチレン化フェノール１モルに対してエチレンオキサイド１５モル及びプロピレンオキサイド９モルがランダムに付加した化合物
（シリコーン）
シリコーンとして、以下のシリコーンＣ－１～Ｃ－６を用いた。なお、シリコーンＣ－１～Ｃ－６は、いずれも上記の実施形態におけるシリコーン（Ｃ）に該当する。
Ｃ－１：動粘度：２５０ｍｍ２／ｓ、官能基当量７６００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型のアミノ変性シリコーン
Ｃ－２：動粘度：１３００ｍｍ２／ｓ、官能基当量１７００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型のアミノ変性シリコーン
Ｃ－３：動粘度：１７００ｍｍ２／ｓ、官能基当量３８００ｇ／ｍｏｌ、モノアミン型のアミノ変性シリコーン
Ｃ－４：動粘度：８０ｍｍ２／ｓ、官能基当量４０００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型のアミノ変性シリコーン
Ｃ－５：動粘度：３５０ｍｍ２／ｓのジメチルシリコーン
Ｃ－６：動粘度：１７００ｍｍ２／ｓ、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド＝４０／６０、シリコーン／ポリエーテルの重量比＝２０／８０のポリエーテル変性シリコーン
（エステル化合物）
エステル化合物として、以下のエステル化合物Ｄ－１～Ｄ－６を用いた。なお、エステル化合物Ｄ－１～Ｄ－６は、いずれも上記の実施形態におけるエステル化合物（Ｄ）に該当する。
Ｄ－１：ビスフェノールＡのエチレンオキサイド４モル付加物とラウリン酸とのジエステル
Ｄ－２：ビスフェノールＡのエチレンオキサイド２モル付加物とオクチル酸とのジエステル
Ｄ－３：ビスフェノールＡのエチレンオキサイド２モル付加物とラウリン酸とのジエステル
Ｄ－４：ビスフェノールＡのエチレンオキサイド１０モル付加物とラウリン酸とのモノエステル
Ｄ－５：ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド２モル付加物とラウリン酸とのジエステル
Ｄ－６：ビスフェノールＡにエチレンオキサイド２モル及びプロピレンオキサイド２モルが順次付加した化合物とステアリン酸とのジエステル
（アミン誘導体）
アミン誘導体として、以下のアミン化合物Ｅ－１～Ｅ－５を用いた。なお、アミン誘導体Ｅ－１～Ｅ－５は、いずれも上記の実施形態におけるアミン誘導体（Ｅ）に該当する。
Ｅ－１：ドデシルアミン１モルに対してエチレンオキサイド４モルが付加した化合物
Ｅ－２：ドデシルアミン１モルに対してエチレンオキサイド８モルが付加した化合物
Ｅ－３：オクタデシルアミン１モルに対してエチレンオキサイド１５モルが付加した化合物
Ｅ－４：ドデシルアミン１モルに対してエチレンオキサイド５モル及びプロピレンオキサイド３モルがランダムに付加した化合物
Ｅ－５：オクタデシルアミン１モルに対してエチレンオキサイド８モル及びプロピレンオキサイド５モルが順次加した化合物
（その他の成分）
その他の成分として、以下の成分Ｆ－１～Ｆ－３を用いた。なお、表１及び表２に示すその他の成分の含有量は、処理剤の主成分の含有量の合計を１００質量部とした値（いわゆる外掛けの値）である。
Ｆ－１：テトラキス［メチレン－３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン
Ｆ－２：酢酸
Ｆ－３：乳酸
（２）炭素繊維前駆体用処理剤の調製
（実施例１の調製）
イオン性化合物Ａ－１を１４質量部、モノアルコール誘導体Ｂ－１を２０質量部、モノアルコール誘導体Ｂ－２を１０質量部、シリコーンＣ－１を２１質量部、エステル化合物Ｄ－１を３０質量部、及び、アミン化合物Ｅ－１を５質量部、それぞれ秤量し、ビーカーに投入した。上記の各構成成分をよく混合した後、これを撹拌しながら３００質量部のイオン交換水を徐々に添加することで実施例１の炭素繊維前駆体用処理剤を調製した。
（他の実施例、参考例、及び比較例の調製）
イオン性化合物の種類、モノアルコール誘導体の有無及び種類、シリコーンの有無及び種類、エステル化合物の有無及び種類、アミン誘導体の有無及び種類、並びにその他の成分の有無及び種類を変更した他は、実施例１と同様の手順及び条件にて、実施例２～１２、参考例１～４、及び比較例１～４の炭素繊維前駆体用処理剤を調製した。実施例１を含む全ての例の調製条件を、後掲の表１及び表２に示す。
〔炭素繊維前駆体用処理剤の評価〕
（１）炭素繊維の作成
（１－１）繊維材料の作成
アクリロニトリル９５質量％、アクリル酸メチル３．５質量％、メタクリル酸１．５質量％からなる極限粘度１．８０の共重合体を、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）に溶解し、ポリマー濃度が２１．０質量％であり、６０℃における粘度が５００ポイズである紡糸原液を作成した。紡糸原液を、紡浴温度３５℃に保たれたＤＭＡＣの７０質量％水溶液の凝固浴中に孔径（内径）０．０７５ｍｍ、ホール数１２，０００の紡糸口金よりドラフト比０．８で吐出した。凝固糸を水洗槽の中で脱溶媒と同時に５倍に延伸して水膨潤状態のアクリル繊維ストランド（繊維材料の例である。）を作成した。
（１－２）炭素繊維前駆体の作成
作成したアクリル繊維ストランドに対して、実施例、参考例、及び比較例の各例の炭素繊維前駆体用処理剤の４％イオン交換水溶液を、浸漬法にて、処理剤の付着量が１質量％（溶媒を含まない。）となるように給油した。その後、処理剤が付着したアクリル繊維ストランドに対して１５０℃の加熱ローラーで乾燥緻密化処理を行い、更に１７０℃の加熱ローラー間で１．７倍の延伸を施した後に、糸管に巻き取って炭素繊維前駆体を得た。
（１－３）炭素繊維の作成
実施例、参考例、及び比較例の各例の炭素繊維前駆体から糸を解舒し、２３０～２７０℃の温度勾配を有する耐炎化炉において、空気雰囲気下で１時間耐炎化処理した後に、糸管に巻き取って耐炎化糸を得た。更に、この耐炎化糸から糸を解舒し、３００～１３００℃の温度勾配を有する炭素化炉において窒素雰囲気下で焼成して炭素繊維に転換し、糸管に巻き取ることで炭素繊維を得た。
（２）スカム発生量の評価
実施例、参考例、及び比較例の各例について、上記（１）の手順による炭素繊維の作成を連続的に行い、乾燥緻密化工程のローラーに対するスカムの堆積の有無及び程度を観察した。観察結果に応じて、以下の三水準に区分した。
Ａ：スカム堆積が少なく、断糸等で操業を止めることなく２週間以上清掃無しで連続操業が可能であった。
Ｂ：スカム堆積がやや見られるが、断糸等で操業を止めることなく１週間以上２週間未満清掃無しで連続操業が可能であった。
Ｃ：スカム堆積が多く、断糸等で操業を止める必要が生じ、１週間未満で清掃が必要であった。
（３）巻取性の評価
実施例、参考例、及び比較例の各例について、炭素繊維用前駆体を糸管に巻き取る際の作業の様子に応じて、以下の三水準に区分した。
Ａ：綾落ち及び巻崩れが無く、２００ｋｇ以上巻くことが可能だった。
Ｂ：綾落ち及び巻崩れが無く、１５０ｋｇ以上２００ｋｇ未満巻くことが可能だった。
Ｃ：巻取量が１５０ｋｇに達する前に綾落ちまたは巻崩れが発生した。
（４）強度の評価
実施例、参考例、及び比較例の各例の炭素繊維の引張強度を、ＪＩＳ Ｒ ７６０６：２０００に従って測定した。引張強度の測定値に応じて、下記の三水準に区分した。
Ａ：引張強度４．０ＧＰａ以上
Ｂ：引張強度３．５ＧＰａ以上４．０ＧＰａ未満
Ｃ：引張強度３．５ＧＰａ未満
（５）防錆性の評価
実施例、参考例、及び比較例の各例の処理剤をイオン交換水で希釈し、不揮発分２０％の試料を調製した。当該試料１５ｇを直径約１０ｃｍのシャーレに取り、そこに鉄製の編針を入れて密閉して、２５℃で１週間静置した後の編針の様子を観察した。観察結果に応じて、下記の二水準に区分した。
＋：編針に錆は見られなかった。
－：編針に錆が見られた。
〔結果〕
実施例、参考例、及び比較例の各例について、使用した試薬の種類及び含有量、並びに、スカム発生量、巻取性、強度、及び防錆性の各評価結果を表１及び表２に示した。
表１：炭素繊維前駆体用処理剤の評価結果（実施例）
Figure 0007199123000001
表２：炭素繊維前駆体用処理剤の評価結果（比較例）
Figure 0007199123000002
本発明は、たとえば炭素繊維の製造に利用できる。

Claims (5)

  1. 組成式中にハロゲン原子を含まないイオン性化合物（Ａ）と、
    モノアルコール誘導体（Ｂ）と、
    シリコーン（Ｃ）と、
    分子中にビスフェノール骨格を有するエステル化合物（Ｄ）と、
    アミン誘導体（Ｅ）と、を含有し、
    前記イオン性化合物（Ａ）が、分子中に、炭素数８以上１７以下の脂肪族炭化水素基と、リン原子および硫黄原子の少なくとも一つと、を有し、
    前記モノアルコール誘導体（Ｂ）が、炭素数１２以上１５以下の脂肪族アルコールおよびトリスチレン化フェノールから選択されるアルコール１モルに対してエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドが合計で７モル以上３３モル以下付加した、モノアルコールのアルキレンオキサイド付加体であり、
    前記エステル化合物（Ｄ）が、ビスフェノールＡ１モルに対してエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドが合計で２モル以上１０モル以下付加した、ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加体と、炭素数８以上１８以下の飽和脂肪酸とのジエステルであることを特徴とする炭素繊維前駆体用処理剤。
  2. 前記シリコーン（Ｃ）が、アミノ変性シリコーンを含む請求項１に記載の炭素繊維前駆体用処理剤。
  3. 前記イオン性化合物（Ａ）、前記モノアルコール誘導体（Ｂ）、前記シリコーン（Ｃ）、前記エステル化合物（Ｄ）、及び前記アミン誘導体（Ｅ）の含有量の合計を１００質量部として、
    前記イオン性化合物（Ａ）の含有量が０．１質量部以上１５質量部未満である請求項１または２に記載の炭素繊維前駆体用処理剤。
  4. 前記イオン性化合物（Ａ）、前記モノアルコール誘導体（Ｂ）、前記シリコーン（Ｃ）、前記エステル化合物（Ｄ）、及び前記アミン誘導体（Ｅ）の含有量の合計を１００質量部として、
    前記シリコーン（Ｃ）の含有量が１質量部以上３０質量部未満である請求項１または２に記載の炭素繊維前駆体用処理剤。
  5. 請求項１に記載の炭素繊維前駆体用処理剤が付着していることを特徴とする炭素繊維前駆体。
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