ホーム > 特許ランキング > 松本油脂製薬株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-04
(45)【発行日】2024-03-12
(54)【発明の名称】アクリル繊維用処理剤及びその用途
(51)【国際特許分類】
D06M 13/352 20060101AFI20240305BHJP
D06M 13/17 20060101ALI20240305BHJP
D06M 13/248 20060101ALI20240305BHJP
D06M 15/647 20060101ALI20240305BHJP
D06M 101/28 20060101ALN20240305BHJP
【ＦＩ】
D06M13/352
D06M13/17
D06M13/248
D06M15/647
D06M101:28
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2023573102
(86)(22)【出願日】2023-07-28
(86)【国際出願番号】 JP2023027680
【審査請求日】2023-11-27
(31)【優先権主張番号】P 2022145018
(32)【優先日】2022-09-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000188951
【氏名又は名称】松本油脂製薬株式会社
(72)【発明者】
【氏名】小▲崎▼ 一功
(72)【発明者】
【氏名】菊田 俊彦
【審査官】長谷川 大輔
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－０９９１６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０２１－５２７７６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－０９１２７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１６３７３９（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｄ０１Ｆ９／０８－９／３２
Ｄ０６Ｍ１０／００－１６／００
１９／００－２３／１８
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
アミノ変性シリコーン（Ａ）と、硫黄原子と窒素原子とを含む５員環構造を有する化合物（Ｂ）及び前記化合物（Ｂ）の誘導体から選ばれる少なくとも１種と、親水性溶媒（Ｄ）とを含有する、アクリル繊維用処理剤であって、
前記親水性溶媒（Ｄ）が下記一般式（３）で表される化合物及び非プロトン性含窒素有機化合物から選ばれる少なくとも１種を含む、アクリル繊維用処理剤。
【化3】
【請求項2】
前記化合物（Ｂ）が、下記一般式（１）で表される化合物及び下記一般式（２）で表される化合物から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１に記載のアクリル繊維用処理剤。【化1】
【化2】
【請求項3】
ブレンステッド酸化合物（Ｃ）をさらに含有する、請求項１に記載のアクリル繊維用処理剤。
【請求項4】
前記ブレンステッド酸化合物（Ｃ）が、カルボン酸化合物、無機酸、スルホン酸化合物、リン酸エステル化合物、硫酸エステル化合物及びホスホン酸化合物から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項３に記載のアクリル繊維用処理剤。
【請求項5】
前記アミノ変性シリコーン（Ａ）のアミノ基に対する、前記ブレンステッド酸化合物（Ｃ）のモル比が、０．０１～５．０である、請求項３に記載のアクリル繊維用処理剤。
【請求項6】
前記ブレンステッド酸化合物（Ｃ）１００重量部に対する、前記化合物（Ｂ）及び前記化合物（Ｂ）の誘導体の合計の重量が０．０１～５０重量部である、請求項３に記載のアクリル繊維用処理剤。
【請求項7】
処理剤の不揮発分に占める前記アミノ変性シリコーン（Ａ）の重量割合が２０～９０重量％である、請求項１に記載のアクリル繊維用処理剤。
【請求項8】
非イオン性界面活性剤（Ｅ）をさらに含有する、請求項１に記載のアクリル繊維用処理剤。
【請求項9】
炭素繊維製造用アクリル繊維の原料アクリル繊維に、請求項１～８のいずれかに記載のアクリル繊維用処理剤を付着させてなる、炭素繊維製造用アクリル繊維。
【請求項10】
請求項９に記載の炭素繊維製造用アクリル繊維を、２００～３００℃の酸化性雰囲気中で耐炎化繊維に転換する耐炎化処理工程と、前記耐炎化繊維をさらに３００～２０００℃の不活性雰囲気中で炭化させる炭素化処理工程とを含む、炭素繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アクリル繊維用処理剤及びその用途に関する。より詳しくは、アクリル繊維を製造する際に使用する処理剤と、該処理剤を用いた炭素繊維製造用アクリル繊維（以下、プレカーサーと称することがある）と、該処理剤を用いた炭素繊維の製造方法とに関する。
【背景技術】
【0002】
炭素繊維はその優れた機械的特性を利用して、マトリックス樹脂と称されるプラスチックとの複合材料用の補強繊維として、航空宇宙用途、スポーツ用途、一般産業用途等に幅広く利用されている。
炭素繊維を製造する方法としては、まず炭素繊維製造用アクリル繊維（プレカーサーということがある）を製造する（このプレカーサーの製造工程を製糸工程と称することがある）。このプレカーサーを２００～３００℃の酸化性雰囲気中で耐炎化繊維に転換し（この工程を以下、耐炎化処理工程と称することがある）、続いて３００～２０００℃の不活性雰囲気中で炭素化する（この工程を以下、炭素化処理工程と称することがある）方法が一般的である（以下、耐炎化処理工程と炭素化処理工程をあわせて、焼成工程と称することがある）。このプレカーサーの製造には通常のアクリル繊維と比較しても高倍率に延伸される延伸工程を経る。その際、繊維同士の膠着が起こり易く、均一に高倍率延伸が行われない為に、不均一なプレカーサーとなる。この様なプレカーサーを焼成して得られる炭素繊維は十分な強度が得られないという問題がある。また、プレカーサーの焼成時には、単繊維同士の融着が発生し、得られた炭素繊維の品質、品位を低下させるという問題がある。
炭素繊維を製造する方法としては、まず炭素繊維製造用アクリル繊維（プレカーサーということがある）を製造する（このプレカーサーの製造工程を製糸工程と称することがある）。このプレカーサーを２００～３００℃の酸化性雰囲気中で耐炎化繊維に転換し（この工程を以下、耐炎化処理工程と称することがある）、続いて３００～２０００℃の不活性雰囲気中で炭素化する（この工程を以下、炭素化処理工程と称することがある）方法が一般的である（以下、耐炎化処理工程と炭素化処理工程をあわせて、焼成工程と称することがある）。このプレカーサーの製造には通常のアクリル繊維と比較しても高倍率に延伸される延伸工程を経る。その際、繊維同士の膠着が起こり易く、均一に高倍率延伸が行われない為に、不均一なプレカーサーとなる。この様なプレカーサーを焼成して得られる炭素繊維は十分な強度が得られないという問題がある。また、プレカーサーの焼成時には、単繊維同士の融着が発生し、得られた炭素繊維の品質、品位を低下させるという問題がある。
【0003】
プレカーサーの膠着防止、炭素繊維の融着防止のために、プレカーサーに付与する処理剤として、湿潤時および高温環境下で繊維－繊維間摩擦が低いシリコーン系処理剤、及び融着防止性を向上できるアミノ変性シリコーン系処理剤をプレカーサーに付与する技術が多数提案されている（特許文献１～２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】日本国特開２００１－１７２８７９号公報
【文献】日本国特開２００２－１２９４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、このような処理剤を付与したプレカーサーを用いて耐炎化処理を行うと、シリコーンによる剥離作用や繊維間摩擦低下作用によりプレカーサーの集束性が低下する問題があった。そのため、耐炎化処理工程や炭素化処理工程において集束性不足に伴う繊維束の乱れや延伸ムラが発生し、作業性や工程通過性、炭素繊維の品質低下を引き起こす場合があった。
そこで、本発明の目的は、炭素繊維製造用アクリル繊維の耐炎化工程における炭素繊維製造用アクリル繊維の集束性を向上できるアクリル繊維用処理剤、該処理剤を用いた炭素繊維製造用アクリル繊維及び該処理剤を用いた炭素繊維の製造方法を提供することにある。
そこで、本発明の目的は、炭素繊維製造用アクリル繊維の耐炎化工程における炭素繊維製造用アクリル繊維の集束性を向上できるアクリル繊維用処理剤、該処理剤を用いた炭素繊維製造用アクリル繊維及び該処理剤を用いた炭素繊維の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、アミノ変性シリコーン（Ａ）と、硫黄原子と窒素原子とを含む５員環構造を有する化合物（Ｂ）及び前記化合物（Ｂ）の誘導体から選ばれる少なくとも１種とを含有する、アクリル繊維用処理剤であれば、炭素繊維製造用アクリル繊維の耐炎化工程におけるプレカーサーの集束性を向上できることを見出し、本願発明に到達した。
【0007】
すなわち、本発明のアクリル繊維用処理剤は以下の実施態様が含まれる。
＜１＞アミノ変性シリコーン（Ａ）と、硫黄原子と窒素原子とを含む５員環構造を有する化合物（Ｂ）及び前記化合物（Ｂ）の誘導体から選ばれる少なくとも１種とを含有する、アクリル繊維用処理剤。
＜２＞前記化合物（Ｂ）が、下記一般式（１）で表される化合物及び下記一般式（２）で表される化合物から選ばれる少なくとも１種を含む、＜１＞に記載のアクリル繊維用処理剤。
（式（１）中、Ｒ１は、炭素数１～１２のアルキル基、アラルキル基又は水素原子であり、Ｘ及びＹは独立して水素原子又はハロゲン原子である。）
（式（２）中、Ｒ２は、炭素数１～８のアルキル基又は水素原子である。）
＜３＞ブレンステッド酸化合物（Ｃ）をさらに含有する、＜１＞又は＜２＞に記載のアクリル繊維用処理剤。
＜４＞前記ブレンステッド酸化合物（Ｃ）が、カルボン酸化合物、無機酸、スルホン酸化合物、リン酸エステル化合物、硫酸エステル化合物及びホスホン酸化合物から選ばれる少なくとも１種を含む、＜３＞に記載のアクリル繊維用処理剤。
＜５＞前記アミノ変性シリコーン（Ａ）のアミノ基に対する、前記ブレンステッド酸化合物（Ｃ）のモル比が、０．０１～５．０である、＜３＞又は＜４＞に記載のアクリル繊維用処理剤。
＜６＞前記ブレンステッド酸化合物（Ｃ）１００重量部に対する、前記化合物（Ｂ）及び前記化合物（Ｂ）の誘導体の合計の重量が０．０１～５０重量部である、＜３＞～＜５＞のいずれかに記載のアクリル繊維用処理剤。
＜７＞親水性溶媒（Ｄ）をさらに含有し、前記親水性溶媒（Ｄ）が下記一般式（３）で表される化合物及び非プロトン性含窒素有機化合物から選ばれる少なくとも１種を含む、＜１＞～＜６＞のいずれかに記載のアクリル繊維用処理剤。
（式（３）中、ＡＯは炭素数２～４のオキシアルキレン基であり、ｎは１～３の整数である。）
＜８＞処理剤の不揮発分に占める前記アミノ変性シリコーン（Ａ）の重量割合が２０～９０重量％である、＜１＞～＜７＞のいずれかに記載のアクリル繊維用処理剤。
＜９＞非イオン性界面活性剤（Ｅ）をさらに含有する、＜１＞～＜８＞のいずれかに記載のアクリル繊維用処理剤。
＜１０＞炭素繊維製造用アクリル繊維の原料アクリル繊維に、＜１＞～＜９＞のいずれかに記載のアクリル繊維用処理剤を付着させてなる、炭素繊維製造用アクリル繊維。
＜１１＞＜１０＞に記載の炭素繊維製造用アクリル繊維を、２００～３００℃の酸化性雰囲気中で耐炎化繊維に転換する耐炎化処理工程と、前記耐炎化繊維をさらに３００～２０００℃の不活性雰囲気中で炭化させる炭素化処理工程とを含む、炭素繊維の製造方法。
＜１＞アミノ変性シリコーン（Ａ）と、硫黄原子と窒素原子とを含む５員環構造を有する化合物（Ｂ）及び前記化合物（Ｂ）の誘導体から選ばれる少なくとも１種とを含有する、アクリル繊維用処理剤。
＜２＞前記化合物（Ｂ）が、下記一般式（１）で表される化合物及び下記一般式（２）で表される化合物から選ばれる少なくとも１種を含む、＜１＞に記載のアクリル繊維用処理剤。
【化1】
【化2】
＜３＞ブレンステッド酸化合物（Ｃ）をさらに含有する、＜１＞又は＜２＞に記載のアクリル繊維用処理剤。
＜４＞前記ブレンステッド酸化合物（Ｃ）が、カルボン酸化合物、無機酸、スルホン酸化合物、リン酸エステル化合物、硫酸エステル化合物及びホスホン酸化合物から選ばれる少なくとも１種を含む、＜３＞に記載のアクリル繊維用処理剤。
＜５＞前記アミノ変性シリコーン（Ａ）のアミノ基に対する、前記ブレンステッド酸化合物（Ｃ）のモル比が、０．０１～５．０である、＜３＞又は＜４＞に記載のアクリル繊維用処理剤。
＜６＞前記ブレンステッド酸化合物（Ｃ）１００重量部に対する、前記化合物（Ｂ）及び前記化合物（Ｂ）の誘導体の合計の重量が０．０１～５０重量部である、＜３＞～＜５＞のいずれかに記載のアクリル繊維用処理剤。
＜７＞親水性溶媒（Ｄ）をさらに含有し、前記親水性溶媒（Ｄ）が下記一般式（３）で表される化合物及び非プロトン性含窒素有機化合物から選ばれる少なくとも１種を含む、＜１＞～＜６＞のいずれかに記載のアクリル繊維用処理剤。
【化3】
＜８＞処理剤の不揮発分に占める前記アミノ変性シリコーン（Ａ）の重量割合が２０～９０重量％である、＜１＞～＜７＞のいずれかに記載のアクリル繊維用処理剤。
＜９＞非イオン性界面活性剤（Ｅ）をさらに含有する、＜１＞～＜８＞のいずれかに記載のアクリル繊維用処理剤。
＜１０＞炭素繊維製造用アクリル繊維の原料アクリル繊維に、＜１＞～＜９＞のいずれかに記載のアクリル繊維用処理剤を付着させてなる、炭素繊維製造用アクリル繊維。
＜１１＞＜１０＞に記載の炭素繊維製造用アクリル繊維を、２００～３００℃の酸化性雰囲気中で耐炎化繊維に転換する耐炎化処理工程と、前記耐炎化繊維をさらに３００～２０００℃の不活性雰囲気中で炭化させる炭素化処理工程とを含む、炭素繊維の製造方法。
【発明の効果】
【0008】
本発明のアクリル繊維用処理剤は、処理剤を付与し製造された炭素繊維製造用アクリル繊維を用いると、炭素繊維製造用アクリル繊維の耐炎化工程における集束性を向上でき、集束性不足に伴う繊維束の乱れや延伸ムラを改善できる。本発明の炭素繊維製造用アクリル繊維を用いれば、耐炎化処理工程における集束性向上により繊維束の乱れや延伸ムラを改善し、作業性や工程通過性を向上できる。本発明の炭素繊維の製造方法によれば、集束性向上により繊維束の乱れや延伸ムラを改善し、作業性や工程通過性が向上し、高品質な炭素繊維を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明のアクリル繊維用処理剤の各成分について説明する。
〔アミノ変性シリコーン（Ａ）〕
本発明の処理剤は、アミノ変性シリコーン（Ａ）を含有する。アミノ変性シリコーンの変性基であるアミノ基（アミノ基を有する有機基を含む）は、主鎖であるシリコーンの側鎖と結合していてもよいし、末端と結合していてもよいし、また両方と結合していてもよいが、耐炎化処理工程での繊維保護の観点から、側鎖と結合している（側鎖にアミノ基を有する）方が好ましい。また、そのアミノ基は、モノアミン型、ジアミン型、ポリアミン型のいずれであってもよく、１分子中に両者が併存していてもよいが、耐炎化処理工程で繊維束内部にまで処理剤を均一に付与し、かつ、処理剤を皮膜化させて繊維を保護する点から、モノアミン型又はジアミン型が好ましい。また、アミノ変性シリコーンは、アミノポリエーテル変性シリコーンを含んでいてもよい。アミノポリエーテル変性シリコーンとは、少なくとも１つのアミノ基とポリエーテル基とを構造内に有するシリコーンである。
〔アミノ変性シリコーン（Ａ）〕
本発明の処理剤は、アミノ変性シリコーン（Ａ）を含有する。アミノ変性シリコーンの変性基であるアミノ基（アミノ基を有する有機基を含む）は、主鎖であるシリコーンの側鎖と結合していてもよいし、末端と結合していてもよいし、また両方と結合していてもよいが、耐炎化処理工程での繊維保護の観点から、側鎖と結合している（側鎖にアミノ基を有する）方が好ましい。また、そのアミノ基は、モノアミン型、ジアミン型、ポリアミン型のいずれであってもよく、１分子中に両者が併存していてもよいが、耐炎化処理工程で繊維束内部にまで処理剤を均一に付与し、かつ、処理剤を皮膜化させて繊維を保護する点から、モノアミン型又はジアミン型が好ましい。また、アミノ変性シリコーンは、アミノポリエーテル変性シリコーンを含んでいてもよい。アミノポリエーテル変性シリコーンとは、少なくとも１つのアミノ基とポリエーテル基とを構造内に有するシリコーンである。
【0010】
アミノ変性シリコーン（Ａ）の２５℃での動粘度は、繊維への均一付着性、処理剤の飛散抑制性及び繊維への集束性付与の点で、５０～２００００ｍｍ２／ｓが好ましい。該動粘度の上限は、より好ましくは１５０００ｍｍ２／ｓ、さらに好ましくは１００００ｍｍ２／ｓ、特に好ましくは８０００ｍｍ２／ｓである。一方、該動粘度の下限は、より好ましくは１００ｍｍ２／ｓ、さらに好ましくは１５０ｍｍ２／ｓ、特に好ましくは２００ｍｍ２／ｓである。また、例えば２００～１００００ｍｍ２／ｓがより好ましく、２００～８０００ｍｍ２／ｓがさらに好ましい。
【0011】
アミノ変性シリコーン（Ａ）のアミノ当量は、繊維間の膠着や融着の防止の点から、３００～１００００ｇ／ｍｏｌが好ましい。該アミノ当量の上限は、より好ましくは９５００ｇ／ｍｏｌ、さらに好ましくは９０００ｇ／ｍｏｌ、特に好ましくは８０００ｇ／ｍｏｌである。一方、該アミノ当量の下限は、より好ましくは５００ｇ／ｍｏｌ、さらに好ましくは１０００ｇ／ｍｏｌ、特に好ましくは１５００ｇ／ｍｏｌである。また、例えば５００～９０００ｇ／ｍｏｌがより好ましく、１０００～８０００ｇ／ｍｏｌがさらに好ましい。
ここで、アミノ当量とは、アミノ基又はアンモニウム基１個当たりのシロキサン骨格の質量を意味している。表記単位のｇ／ｍｏｌはアミノ基又はアンモニウム基１ｍｏｌ当たりに換算した値である。従って、アミノ当量の値が小さいほど分子内でのアミノ基又はアンモニウム基の比率が高いことを示している。
ここで、アミノ当量とは、アミノ基又はアンモニウム基１個当たりのシロキサン骨格の質量を意味している。表記単位のｇ／ｍｏｌはアミノ基又はアンモニウム基１ｍｏｌ当たりに換算した値である。従って、アミノ当量の値が小さいほど分子内でのアミノ基又はアンモニウム基の比率が高いことを示している。
【0012】
アミノ変性シリコーン（Ａ）は、アミノ当量や動粘度（２５℃）の異なる複数のアミノ変性シリコーンを併用してもよい。２種以上のアミノ変性シリコーンを用いる場合、上記アミノ当量はアミノ変性シリコーン全体（混合物）のアミノ当量を意味し、上記の２５℃における動粘度はアミノ変性シリコーン全体（混合物）の動粘度を意味する。
【0013】
上記アミノ変性シリコーンとしては、例えば、下記一般式（４）で示す化合物を挙げることができる。
【0014】
【化4】
【0015】
式（４）中、Ｒ３は炭素数が１～２０のアルキル基又はアリール基を示す。Ｒ３は、好ましくは炭素数が１～１０のアルキル基又はアリール基であり、より好ましくは炭素数１～５のアルキル基であり、さらに好ましくはメチル基である。なお、式（４）における複数のＲ３は、同一であってもよく異なっていてもよい。Ｒ４は下記一般式（５）で示される基である。Ｒ５は、Ｒ３、Ｒ４又は－ＯＲ１１で示される基であり、好ましくはＲ３である。なお、式（４）における複数のＲ１１は、同一であってもよく異なっていてもよい。
Ｒ１１は、水素原子又は炭素数が１～６のアルキル基であり、好ましくは水素原子又は炭素数１～４のアルキル基であり、さらに好ましくは水素原子又はメチル基である。ｐは、５～１００００の数であり、好ましくは３０～５０００であり、さらに好ましくは５０～２０００である。ｑは、０～１０００の数であり、好ましくは０．１～５００であり、さらに好ましくは０．２～１００である。
Ｒ１１は、水素原子又は炭素数が１～６のアルキル基であり、好ましくは水素原子又は炭素数１～４のアルキル基であり、さらに好ましくは水素原子又はメチル基である。ｐは、５～１００００の数であり、好ましくは３０～５０００であり、さらに好ましくは５０～２０００である。ｑは、０～１０００の数であり、好ましくは０．１～５００であり、さらに好ましくは０．２～１００である。
【0016】
【化5】
【0017】
式（５）中、Ｒ６及びＲ８は、それぞれ独立して、炭素数が１～６のアルキレン基であり、好ましくは炭素数１～３のアルキレン基である。Ｒ７、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数が１～１０のアルキル基又はアリール基であり、好ましくは水素原子又は炭素数１～５のアルキル基であり、さらに好ましくは水素原子である。ｒは０～６の数であり、好ましくは０～３であり、さらに好ましくは０～１である。
【0018】
〔硫黄原子と窒素原子とを含む５員環構造を有する化合物（Ｂ）、化合物（Ｂ）の誘導体〕
本発明の処理剤は、硫黄原子と窒素原子とを含む５員環構造を有する化合物（Ｂ）（以下、化合物（Ｂ）ということがある。）及び化合物（Ｂ）の誘導体から選ばれる少なくとも１種を含有する。
化合物（Ｂ）は硫黄原子と窒素原子とを含む５員環構造を有する化合物であれば特に限定はないが、耐炎化工程での処理剤による繊維束の集束性向上の観点から、５員環内にヘテロ原子間の結合を有するとアミノ変性シリコーン（Ａ）の架橋反応をより促進し、繊維束の集束性を高めるため好ましく、５員環内に窒素－硫黄結合を有するとさらに架橋反応を促進して、繊維束の集束性を高めるため好ましく、下記一般式（１）及び下記一般式（２）で表される化合物から選ばれる少なくとも１種を含むと架橋反応をさらに促進して、繊維束の集束性を高めるため特に好ましい。
化合物（Ｂ）の誘導体としては、前記化合物（Ｂ）の誘導体であれば特に限定はないが、化合物（Ｂ）が塩形成した生成物や化合物（Ｂ）と求核性を有する化合物との反応生成物等が挙げられる。
繊維束の集束性がより向上する要因は、５員環構造内にヘテロ原子間の結合を有するとヘテロ原子間の結合が熱により開裂し、開裂によって生じたラジカルがアミノ変性シリコーン（Ａ）の架橋反応をより促進するためであると考えている。そして、ヘテロ原子間結合が窒素－硫黄結合を有するとヘテロ原子間の結合の開裂がより促進され、下記一般式（１）及び下記一般式（２）で表される化合物であるとヘテロ原子間の結合の開裂が特に促進されると考えている。化合物（Ｂ）の誘導体が繊維束の集束性をより向上する要因は、熱により分解し、分解によって生じたラジカルがアミノ変性シリコーン（Ａ）の架橋反応を促進するためであると考えている。
化合物（Ｂ）は１種又は２種以上を含んでいても良く、耐擦過性が優れる点で、２種以上を含むとより好ましい。
本発明の処理剤は、硫黄原子と窒素原子とを含む５員環構造を有する化合物（Ｂ）（以下、化合物（Ｂ）ということがある。）及び化合物（Ｂ）の誘導体から選ばれる少なくとも１種を含有する。
化合物（Ｂ）は硫黄原子と窒素原子とを含む５員環構造を有する化合物であれば特に限定はないが、耐炎化工程での処理剤による繊維束の集束性向上の観点から、５員環内にヘテロ原子間の結合を有するとアミノ変性シリコーン（Ａ）の架橋反応をより促進し、繊維束の集束性を高めるため好ましく、５員環内に窒素－硫黄結合を有するとさらに架橋反応を促進して、繊維束の集束性を高めるため好ましく、下記一般式（１）及び下記一般式（２）で表される化合物から選ばれる少なくとも１種を含むと架橋反応をさらに促進して、繊維束の集束性を高めるため特に好ましい。
化合物（Ｂ）の誘導体としては、前記化合物（Ｂ）の誘導体であれば特に限定はないが、化合物（Ｂ）が塩形成した生成物や化合物（Ｂ）と求核性を有する化合物との反応生成物等が挙げられる。
繊維束の集束性がより向上する要因は、５員環構造内にヘテロ原子間の結合を有するとヘテロ原子間の結合が熱により開裂し、開裂によって生じたラジカルがアミノ変性シリコーン（Ａ）の架橋反応をより促進するためであると考えている。そして、ヘテロ原子間結合が窒素－硫黄結合を有するとヘテロ原子間の結合の開裂がより促進され、下記一般式（１）及び下記一般式（２）で表される化合物であるとヘテロ原子間の結合の開裂が特に促進されると考えている。化合物（Ｂ）の誘導体が繊維束の集束性をより向上する要因は、熱により分解し、分解によって生じたラジカルがアミノ変性シリコーン（Ａ）の架橋反応を促進するためであると考えている。
化合物（Ｂ）は１種又は２種以上を含んでいても良く、耐擦過性が優れる点で、２種以上を含むとより好ましい。
【0019】
【化1】
【0020】
式（１）中、Ｒ１は、炭素数１～１２のアルキル基、アラルキル基又は水素原子、Ｘ及びＹは独立して水素原子又はハロゲン原子であると本願効果を奏する点で好ましい。
Ｒ１は、炭素数１～１０のアルキル基、アラルキル基又は水素原子であるとより好ましく、炭素数１～８のアルキル基又は水素原子であると特に好ましい。
Ｒ１の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、フェニル基及び水素原子が挙げられ、アミノ変性シリコーンとの相溶性の点でメチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基又は水素原子がより好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基又は水素原子が特に好ましい。
式（１）中、Ｘ及びＹは、それぞれ独立して水素原子、塩素原子又は臭素原子であるとより好ましく、水素原子又は塩素原子であると更に好ましい。
Ｘ及びＹの少なくとも１つが水素原子である場合、アミノ変性シリコーンとの相溶性の点でＲ１はメチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基又は水素原子であるとより好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基又は水素原子であるとさらに好ましい。
Ｒ１は、炭素数１～１０のアルキル基、アラルキル基又は水素原子であるとより好ましく、炭素数１～８のアルキル基又は水素原子であると特に好ましい。
Ｒ１の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、フェニル基及び水素原子が挙げられ、アミノ変性シリコーンとの相溶性の点でメチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基又は水素原子がより好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基又は水素原子が特に好ましい。
式（１）中、Ｘ及びＹは、それぞれ独立して水素原子、塩素原子又は臭素原子であるとより好ましく、水素原子又は塩素原子であると更に好ましい。
Ｘ及びＹの少なくとも１つが水素原子である場合、アミノ変性シリコーンとの相溶性の点でＲ１はメチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基又は水素原子であるとより好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基又は水素原子であるとさらに好ましい。
【0021】
【化2】
【0022】
式（２）中、Ｒ２は炭素数１～８のアルキル基又は水素原子であると本願効果を奏する点で好ましく、炭素数１～６のアルキル基又は水素原子であるとより好ましく、炭素数１～４のアルキル基であると特に好ましい。
Ｒ２の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基及び水素原子が挙げられ、アミノ変性シリコーンとの相溶性の点で、メチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基又は水素原子がより好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基又は水素原子が特に好ましい。
Ｒ２の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基及び水素原子が挙げられ、アミノ変性シリコーンとの相溶性の点で、メチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基又は水素原子がより好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基又は水素原子が特に好ましい。
【0023】
化合物（Ｂ）としては、一般式（１）及び一般式（２）で表される化合物のほか、チアゾール類、チアジアゾール類等が挙げられる。
チアゾール類としては、４－ブロモチアゾール、４－メチルチアゾール、２，４－ジクロロチアゾール、２－メチル－４－メチルチアゾール、２－イソプロピル－４－メチルチアゾール、２－メチル－４－メチルチアゾール、２－メルカプトチアゾール、２－アミノチアゾール、２－メチルチアゾール、２－エチルチアゾール、２－プロピオニルチアゾール、２－アセチルチアゾール、５－メチルチアゾール、２，５－ジブロモチアゾール及び５－（２－ヒドロキシエチル）－４－メチルチアゾールが挙げられる。
チアジアゾール類としては、２－アミノ－１，３，４－チアジアゾール、１，３，４－チアジアゾール－２－チオール、１，３，４－チアジアゾール－２，５－ジアミン、２－アミノ－５－メルカプト－１，３，４－チアジアゾール及び５－メチル－１，３，４－チアジアゾール－２－チオールが挙げられる。
チアゾール類としては、４－ブロモチアゾール、４－メチルチアゾール、２，４－ジクロロチアゾール、２－メチル－４－メチルチアゾール、２－イソプロピル－４－メチルチアゾール、２－メチル－４－メチルチアゾール、２－メルカプトチアゾール、２－アミノチアゾール、２－メチルチアゾール、２－エチルチアゾール、２－プロピオニルチアゾール、２－アセチルチアゾール、５－メチルチアゾール、２，５－ジブロモチアゾール及び５－（２－ヒドロキシエチル）－４－メチルチアゾールが挙げられる。
チアジアゾール類としては、２－アミノ－１，３，４－チアジアゾール、１，３，４－チアジアゾール－２－チオール、１，３，４－チアジアゾール－２，５－ジアミン、２－アミノ－５－メルカプト－１，３，４－チアジアゾール及び５－メチル－１，３，４－チアジアゾール－２－チオールが挙げられる。
【0024】
化合物（Ｂ）の誘導体である化合物（Ｂ）の塩としては、例えばナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩及びアミン塩が挙げられる。化合物（Ｂ）の誘導体を生成する求核性を有する化合物としては、例えばチオール基、アミノ基及びアルコキシル基から選ばれる少なくとも１種を有する化合物が挙げられ、具体的には、有機チオール化合物、有機アミン化合物、有機アルコール化合物及びアミノ酸化合物等が挙げられ、これらの有機基としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基等が挙げられる。
【0025】
〔ブレンステッド酸化合物（Ｃ）〕
本発明の繊維用処理剤は、ブレンステッド酸化合物（Ｃ）を含有すると化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）の誘導体の経時分解を抑制する点や炭素繊維強度が向上する点で好ましい。ブレンステッド酸化合物（Ｃ）とはプロトン供与体をいい、カルボン酸化合物、無機酸、スルホン酸化合物、リン酸エステル化合物、硫酸エステル化合物及びホスホン酸化合物等が挙げられる。
本発明の繊維用処理剤は、ブレンステッド酸化合物（Ｃ）を含有すると化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）の誘導体の経時分解を抑制する点や炭素繊維強度が向上する点で好ましい。ブレンステッド酸化合物（Ｃ）とはプロトン供与体をいい、カルボン酸化合物、無機酸、スルホン酸化合物、リン酸エステル化合物、硫酸エステル化合物及びホスホン酸化合物等が挙げられる。
【0026】
カルボン酸化合物とは、分子構造中にカルボキシル基を有する化合物をいう。カルボン酸化合物としては、特に限定されないが、脂肪族モノカルボン酸、アルキルエーテルカルボン酸、脂肪族ポリカルボン酸、芳香族モノカルボン酸、芳香族ポリカルボン酸、アミノ酸等が挙げられる。
【0027】
脂肪族モノカルボン酸としては、酢酸、乳酸、酪酸、クロトン酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、イソセチル酸、マルガリン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸、イソエイコサ酸、ガドレイン酸、エイコセン酸、ドコサン酸、イソドコサン酸、エルカ酸、テトラコサン酸、イソテトラコサン酸、ネルボン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸等が挙げられる。
【0028】
アルキルエーテルカルボン酸としては、アルキル基の炭素数が８～１８であり、ポリオキシアルキレン付加モル数は１～５０モルであるものが挙げられる。該アルキル基としては例えば、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基が挙げられる。該ポリオキシエルキレン基としては、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシポリプロピレン基が挙げられる。
【0029】
脂肪族ポリカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ウンデンカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、およびこれらの誘導体が挙げられる。
【0030】
芳香族モノカルボン酸としては、安息香酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸、トルイル酸、およびこれらの誘導体が挙げられる。
【0031】
芳香族ポリカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸およびピロメリット酸、およびこれらの誘導体などが挙げられる。
【0032】
アミノ酸とは、分子構造中にアミノ基とカルボキシル基の両方を有する化合物であり、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、トリプトファン、メチオニン、プロリン、グリシン、チロシン、セリン、スレオニン、システイン、アスパラギン、グルタミン、リシン、アルギニン、ヒスチジン、アスパラギン酸、グルタミン酸等が挙げられる。
【0033】
無機酸とは非金属原子を成分とする酸をいう。無機酸としては、硫酸、硝酸、燐酸、塩酸等が挙げられる。
【0034】
スルホン酸化合物としては、アルキルベンゼンスルホン酸、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルスルホン酸、高級脂肪酸アミドスルホン酸、アルキル硫酸モノエステル、ポリオキシアルキレン硫酸モノエステル等が挙げられる。
【0035】
リン酸エステル化合物としては、アルキルリン酸モノエステル、アルキルリン酸ジエステル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸モノエステル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸ジエステル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルリン酸モノエステル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルリン酸ジエステル等が挙げられる。
【0036】
硫酸エステル化合物としては、アルキル硫酸エステル、ポリオキシアルキレンアルキル硫酸エステル、アルキルフェニル硫酸エステル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニル硫酸エステル等が挙げられる。
【0037】
ホスホン酸化合物としては、アルキルホスホン酸、芳香族ホスホン酸、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルホスホン酸等が挙げられる。
【0038】
ブレンステッド化合物（Ｃ）のｐＫａは、設備の腐食や安全の点及びアミノ変性シリコーンのアミノ基に起因する経時的な架橋の抑制の点から、０～７が好ましく、１～６．５がより好ましく、２～６がさらに好ましい。
【0039】
ブレンステッド酸化合物（Ｃ）は化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）の誘導体の経時分解を抑制する点で、カルボン酸化合物、リン酸エステル化合物及び無機酸から選ばれる少なくとも１種を含むと好ましく、乳酸、アルキルエーテルカルボン酸、リン酸エステル化合物、リン酸及び酢酸から選ばれる少なくとも１種を含むとより好ましく、アルキルエーテルカルボン酸、リン酸エステル化合物、酢酸及びリン酸から選ばれる少なくとも１種を含むとさらに好ましい。ブレンステッド酸化合物（Ｃ）は１種又は２種以上を用いてもよい。
【0040】
〔親水性溶媒（Ｄ）〕
本発明のアクリル繊維用処理剤は親水性溶媒（Ｄ）を含むとアミノ変性シリコーン（Ａ）と、化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）の誘導体との相溶性を向上させる点や炭素繊維強度を向上する点で好ましい。
親水性溶媒（Ｄ）としては２５℃における水への溶解度が０．０５ｇ／ｍｌ以上であれば特に限定はないが、下記一般式（３）で表される化合物及び非プロトン性含窒素有機化合物から選ばれる少なくとも１種を含むとさらに好ましい。親水性溶媒（Ｄ）は１種又は２種以上を用いてもよい。
本発明のアクリル繊維用処理剤は親水性溶媒（Ｄ）を含むとアミノ変性シリコーン（Ａ）と、化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）の誘導体との相溶性を向上させる点や炭素繊維強度を向上する点で好ましい。
親水性溶媒（Ｄ）としては２５℃における水への溶解度が０．０５ｇ／ｍｌ以上であれば特に限定はないが、下記一般式（３）で表される化合物及び非プロトン性含窒素有機化合物から選ばれる少なくとも１種を含むとさらに好ましい。親水性溶媒（Ｄ）は１種又は２種以上を用いてもよい。
【0041】
【化3】
【0042】
式（３）中、ＡＯは炭素数２～４のオキシアルキレン基であり、ｎは１～３の整数である。
一般式（３）で表される化合物としては、アミノ変性シリコーン（Ａ）と、化合物（Ｂ）又は化合物（Ｂ）の誘導体との相溶性が向上し、本願効果がより得られやすくなる点で、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール及びトリプロピレングリコールから選ばれる少なくとも１種であると好ましく、エチレングリコール、ジエチレングリコール及びプロピレングリコールから選ばれる少なくとも１種であるとより好ましい。一般式（３）で表される化合物は１種又は２種以上を用いてもよい。
一般式（３）で表される化合物としては、アミノ変性シリコーン（Ａ）と、化合物（Ｂ）又は化合物（Ｂ）の誘導体との相溶性が向上し、本願効果がより得られやすくなる点で、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール及びトリプロピレングリコールから選ばれる少なくとも１種であると好ましく、エチレングリコール、ジエチレングリコール及びプロピレングリコールから選ばれる少なくとも１種であるとより好ましい。一般式（３）で表される化合物は１種又は２種以上を用いてもよい。
【0043】
非プロトン性含窒素有機化合物としてはアミノ変性シリコーン（Ａ）と、化合物（Ｂ）又は化合物（Ｂ）の誘導体との相溶性向上の点で、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、１－メチル－２－ピロリドン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド及びアセトニトリルから選ばれる少なくとも１種であると好ましく、１－メチル－２－ピロリドン及びＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドから選ばれる少なくとも１種であるとより好ましい。非プロトン性含窒素有機化合物は１種又は２種以上を用いてもよい。
【0044】
〔アクリル繊維用処理剤〕
本発明のアクリル繊維用処理剤は、上記のアミノ変性シリコーン（Ａ）と、化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）から選ばれる少なくとも１種とを含むものであり、ブレンステッド酸化合物（Ｃ）及び親水性溶媒（Ｄ）から選ばれる少なくとも１種をさらに含有してもよい。
本発明のアクリル繊維用処理剤は、上記のアミノ変性シリコーン（Ａ）と、化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）から選ばれる少なくとも１種とを含むものであり、ブレンステッド酸化合物（Ｃ）及び親水性溶媒（Ｄ）から選ばれる少なくとも１種をさらに含有してもよい。
【0045】
本発明のアクリル繊維用処理剤がアミノ変性シリコーン（Ａ）と、化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）の誘導体から選ばれる少なくとも１種とを含むことでアクリル繊維の集束性が向上する理由は、化合物（Ｂ）又は化合物（Ｂ）の誘導体によって耐炎化工程でのアミノ変性シリコーン（Ａ）の架橋反応が適度に促進され、アミノ変性シリコーンの分子量と粘度がバランスよく増加するためであると考えている。
【0046】
本発明の処理剤の不揮発分に占める化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）の誘導体の合計の重量割合は、耐炎化工程でのアミノ変性シリコーンの架橋反応を促進する点で、０．００１～１重量％であると好ましい。該重量割合の上限は、より好ましくは０．５重量％、さらに好ましくは０．１重量％、特に好ましくは０．０７重量％、最も好ましくは０．０４重量％である。一方、該重量割合の下限は、より好ましくは０．００５重量％、さらに好ましくは０．００８重量％、特に好ましくは０．０１重量％、最も好ましくは０．０２重量％である。また、例えば０．００５～０．５重量％がより好ましく、０.００８～０.０４重量％がさらに好ましい。
【0047】
本発明の処理剤の不揮発分に占めるアミノ変性シリコーン（Ａ）の重量割合は、繊維束に高い集束性を付与する点で、２０～９０重量％であると好ましい。該重量割合の上限は、より好ましくは８５重量％、特に好ましくは８０重量％である。一方、該重量割合の下限は、より好ましくは３０重量％、さらに好ましくは４０重量％、特に好ましくは５０重量％である。また、例えば４０～９０重量％がより好ましく、５０～９０重量％がさらに好ましい。
【0048】
アミノ変性シリコーン（Ａ）１００重量部に対する、化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）の誘導体合計の重量は、耐炎化工程でのアミノ変性シリコーンの架橋反応を促進する点で、０．００１～５重量部であると好ましい。該重量の上限は、より好ましくは１．０重量部、さらに好ましくは０．５重量部、特に好ましくは０．２５重量部である。一方、該重量の下限は、より好ましくは０．００３重量部、さらに好ましくは０．００５重量部、特に好ましくは０．００７重量部である。また、例えば０.００３～０.５重量部がより好ましく、０.００３～０.２５重量部がさらに好ましい。
【0049】
本発明の処理剤がブレンステッド酸化合物（Ｃ）をさらに含有する場合、アミノ変性シリコーン（Ａ）のアミノ基に対する、前記ブレンステッド酸化合物（Ｃ）のモル比は、処理剤の保管安定性の点で、０．０１～５．０であると好ましい。該割合の上限は、より好ましくは４．５、さらに好ましくは４．０、特に好ましくは３．５、最も好ましくは２．５である。一方、該割合の下限は、より好ましくは０．０５、さらに好ましくは０．１、特に好ましくは０．２、最も好ましくは０．３である。また、例えば、０．０５～４．５がより好ましく、０．１～４．０がさらに好ましい。アミノ変性シリコーン（Ａ）のアミノ基に対する、前記ブレンステッド酸化合物（Ｃ）のモル比とは、処理剤に含まれるアミノ変性シリコーン（Ａ）アミノ基の総モル数に対するブレンステッド酸化合物（Ｃ）の総モル数の比をさす。
【0050】
ブレンステッド酸化合物（Ｃ）１００重量部に対する、化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）の誘導体の合計の重量は、化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）の誘導体の経時分解を抑制する点で０．０１～５０重量部であると好ましい。該重量の上限は、より好ましくは３０重量部、さらに好ましくは２０重量部、特に好ましくは１０重量部である。一方、該重量の下限は、より好ましくは０．０５重量部、さらに好ましくは０．１重量部、特に好ましくは０．３重量部である。また、例えば０．０５～３０重量部がより好ましく、０．１～２０重量部がさらに好ましい。
【0051】
本発明の処理剤の不揮発分に占めるブレンステッド酸化合物（Ｃ）の重量割合は、化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）の誘導体の経時分解を抑制する点で、０．０２～３０重量％であると好ましい。該重量割合の上限は、より好ましくは２６重量％、さらに好ましくは２０重量％、特に好ましくは１５重量％である。一方、該重量割合の下限は、より好ましくは０．０５重量％、さらに好ましくは０．１重量％、特に好ましくは０．３重量％である。また、例えば０.０５～１５重量％がより好ましく、０.１～１５重量％がさらに好ましい。
【0052】
本発明の処理剤が親水性溶媒（Ｄ）をさらに含有する場合、本発明の処理剤の不揮発分に占める親水性溶媒（Ｄ）の重量割合は、アミノ変性シリコーン（Ａ）と、化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）の誘導体から選ばれる少なくとも１種との相溶性向上の点で、０．０５～１０重量％であると好ましい。該重量割合の上限は、より好ましくは７重量％、さらに好ましくは５重量％、特に好ましくは３重量％である。一方、該重量割合の下限は、より好ましくは０．０７重量％、さらに好ましくは０．１重量％、特に好ましくは０．１５重量％である。また、例えば０.０５～７重量％がより好ましく、０.０７～５重量％がさらに好ましい。
【0053】
〔非イオン性界面活性剤（Ｅ）〕
本発明の処理剤は、乳化性を高めることができる点から、非イオン性界面活性剤（Ｅ）をさらに含有することが好ましい。なお、非イオン性界面活性剤（Ｅ）としては、ポリオキシアルキレン直鎖アルキルエーテル、ポリオキシエチレンヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンヘプチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンテトラデシルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル等のポリオキシアルキレン直鎖アルキルエーテル；ポリオキシエチレン２－エチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンイソセチルエーテル、ポリオキシエチレンイソステアリルエーテル等のポリオキシアルキレン分岐第一級アルキルエーテル；ポリオキシエチレン１－ヘキシルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレン１－オクチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレン１－ヘキシルオクチルエーテル、ポリオキシエチレン１－ペンチルへプチルエーテル、ポリオキシエチレン１－へプチルペンチルエーテル、ポリオキシエチレン１－ヘキシルヘプチルエーテル、ポリオキシエチレン１－ヘプチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレン１－ペンチルカプチルエーテル、ポリオキシエチレン１－カプチルペンチルエーテル等のポリオキシアルキレン第二級アルキルエーテル；ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシアルキレンアルケニルエーテル；ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル；ポリオキシエチレントリスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンベンジルフェニルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルアリールフェニルエーテル；アセチレンアルコール又はアセチレンジオールにアルキレンオキサイドを付加させたアセチレン系界面活性剤；ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノオレート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンモノミリスチレート、ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンジオレート、ポリオキシエチレンジミリスチレート、ポリオキシエチレンジステアレート等のポリオキシアルキレン脂肪酸エステル；ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノオレート等のソルビタンエステル；ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート等のポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル；グリセリンモノステアレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンモノパルミテート等のグリセリン脂肪酸エステル；ポリオキシアルキレンソルビトール脂肪酸エステル；ショ糖脂肪酸エステル；ポリオキシエチレンひまし油エーテル等のポリオキシアルキレンひまし油エーテル；ポリオキシエチレン硬化ひまし油エーテル等のポリオキシアルキレン硬化ひまし油エーテル；オキシエチレン－オキシプロピレンブロックまたはランダム共重合体；オキシエチレン－オキシプロピレンブロックまたはランダム共重合体の末端ショ糖エーテル化物；等を挙げることができる。
本発明の処理剤は、乳化性を高めることができる点から、非イオン性界面活性剤（Ｅ）をさらに含有することが好ましい。なお、非イオン性界面活性剤（Ｅ）としては、ポリオキシアルキレン直鎖アルキルエーテル、ポリオキシエチレンヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンヘプチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンテトラデシルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル等のポリオキシアルキレン直鎖アルキルエーテル；ポリオキシエチレン２－エチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンイソセチルエーテル、ポリオキシエチレンイソステアリルエーテル等のポリオキシアルキレン分岐第一級アルキルエーテル；ポリオキシエチレン１－ヘキシルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレン１－オクチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレン１－ヘキシルオクチルエーテル、ポリオキシエチレン１－ペンチルへプチルエーテル、ポリオキシエチレン１－へプチルペンチルエーテル、ポリオキシエチレン１－ヘキシルヘプチルエーテル、ポリオキシエチレン１－ヘプチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレン１－ペンチルカプチルエーテル、ポリオキシエチレン１－カプチルペンチルエーテル等のポリオキシアルキレン第二級アルキルエーテル；ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシアルキレンアルケニルエーテル；ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル；ポリオキシエチレントリスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンベンジルフェニルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルアリールフェニルエーテル；アセチレンアルコール又はアセチレンジオールにアルキレンオキサイドを付加させたアセチレン系界面活性剤；ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノオレート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンモノミリスチレート、ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンジオレート、ポリオキシエチレンジミリスチレート、ポリオキシエチレンジステアレート等のポリオキシアルキレン脂肪酸エステル；ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノオレート等のソルビタンエステル；ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート等のポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル；グリセリンモノステアレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンモノパルミテート等のグリセリン脂肪酸エステル；ポリオキシアルキレンソルビトール脂肪酸エステル；ショ糖脂肪酸エステル；ポリオキシエチレンひまし油エーテル等のポリオキシアルキレンひまし油エーテル；ポリオキシエチレン硬化ひまし油エーテル等のポリオキシアルキレン硬化ひまし油エーテル；オキシエチレン－オキシプロピレンブロックまたはランダム共重合体；オキシエチレン－オキシプロピレンブロックまたはランダム共重合体の末端ショ糖エーテル化物；等を挙げることができる。
【0054】
これらの中でも、乳化安定性の点で、ポリオキシアルキレン直鎖第一級アルキルエーテル、ポリオキシアルキレン直鎖第二級アルキルエーテル、ポリオキシアルキレン分岐第一級アルキルエーテル、ポリオキシアルキレン分岐第二級アルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアリールフェニルエーテル及びアセチレン系界面活性剤から選ばれる少なくとも１種を含むと好ましく、ポリオキシアルキレン直鎖第一級アルキルエーテル、ポリオキシアルキレン直鎖第二級アルキルエーテル、ポリオキシアルキレン分岐第一級アルキルエーテル、及びポリオキシアルキレン分岐第二級アルキルエーテルから選ばれる少なくとも１種を含むと好ましい。
非イオン性界面活性剤（Ｅ）の重量平均分子量は、２０００以下が好ましく、２００～１８００がより好ましく、３００～１５００がより好ましく、５００～１０００がさらに好ましい。非イオン性界面活性剤は１種又は２種以上を用いてもよい。
非イオン性界面活性剤（Ｅ）の重量平均分子量は、２０００以下が好ましく、２００～１８００がより好ましく、３００～１５００がより好ましく、５００～１０００がさらに好ましい。非イオン性界面活性剤は１種又は２種以上を用いてもよい。
【0055】
本発明の処理剤が非イオン性界面活性剤（Ｅ）を含有する場合、乳化安定性の点で、処理剤の不揮発分に占める非イオン性界面活性剤（Ｅ）の重量割合は、５～７５重量％であることが好ましい。該重量割合の上限は、より好ましくは６０重量％、さらに好ましくは５０重量％、特に好ましくは４０重量％である。一方、該重量割合の下限は、より好ましくは１０重量％、さらに好ましくは１５重量％、特に好ましくは２０重量％である。また、例えば５～５０重量％がより好ましく、１０～４０重量％がさらに好ましい。
【0056】
〔その他界面活性剤〕
本発明のアクリル繊維用処理剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、上記非イオン性界面活性剤及びブレンステッド酸化合物（Ｃ）以外の界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、乳化剤、制電剤等として使用される。その他の界面活性剤としては、特に限定されず、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤及び両性界面活性剤から、公知のものを適宜選択して使用することができる。界面活性剤は、１種でもよく、２種以上を併用してもよい。
本発明のアクリル繊維用処理剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、上記非イオン性界面活性剤及びブレンステッド酸化合物（Ｃ）以外の界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、乳化剤、制電剤等として使用される。その他の界面活性剤としては、特に限定されず、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤及び両性界面活性剤から、公知のものを適宜選択して使用することができる。界面活性剤は、１種でもよく、２種以上を併用してもよい。
【0057】
アニオン性界面活性剤としては、例えば、オレイン酸、パルミチン酸、オレイン酸ナトリウム塩、パルミチン酸カリウム塩、オレイン酸トリエタノールアミン塩等の脂肪酸（塩）；ヒドリキシ酢酸、ヒドロキシ酢酸カリウム塩、乳酸、乳酸カリウム塩等のヒドロキシル基含有カルボン酸（塩）；ポリオキシエチレントリデシルエーテル酢酸（ナトリウム塩）等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸（塩）；トリメリット酸カリウム、ピロメリット酸カリウム等のカルボキシル基多置換芳香族化合物の塩；ドデシルベンゼンスルホン酸（ナトリウム塩）等のアルキルベンゼンスルホン酸（塩）；ポリオキシエチレン２－エチルヘキシルエーテルスルホン酸（カリウム塩）等のポリオキシアルキレンアルキルエーテルスルホン酸（塩）；ステアロイルメチルタウリン（ナトリウム）、ラウロイルメチルタウリン（ナトリウム）、ミリストイルメチルタウリンＮ（ナトリウム）、パルミトイルメチルタウリン（ナトリウム）等の高級脂肪酸アミドスルホン酸（塩）；ラウロイルサルコシン酸（ナトリウム）等のＮ－アシルサルコシン酸（塩）；オクチルホスホネート（カリウム塩）等のアルキルホスホン酸（塩）；フェニルホスホネート（カリウム塩）等の芳香族ホスホン酸（塩）；２－エチルヘキシルホスホネートモノ２－エチルヘキシルエステル（カリウム塩）等のアルキルホスホン酸アルキル燐酸エステル（塩）；アミノエチルホスホン酸（ジエタノールアミン塩）等の含窒素アルキルホスホン酸（塩）；２－エチルヘキシルサルフェート（ナトリウム塩）等のアルキル硫酸エステル（塩）；ポリオキシエチレン２－エチルヘキシルエーテルサルフェート（ナトリウム塩）等のポリオキシアルキレン硫酸エステル（塩）；ラウリルホスフェート（カリウム塩）、セチルホスフェート（カリウム塩）、ステアリルホスフェート（ジエタノールアミン塩）等のアルキル燐酸エステル（塩）；ポリオキシエチレンラウリルエーテルホスフェート（カリウム塩）、ポリオキシエチレンオレイルエーテルホスフェート（トリエタノールアミン塩）等のポリオキシアルキレンアルキル（アルケニル）エーテル燐酸エステル（塩）；ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルホスフェート（カリウム塩）、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテルホスフェート（カリウム塩）等のポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル燐酸エステル（塩）；ジ－２－エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等の長鎖スルホコハク酸塩、Ｎ－ラウロイルグルタミン酸ナトリウムモノナトリウム、Ｎ－ステアロイル－Ｌ－グルタミン酸ジナトリウム等の長鎖Ｎ－アシルグルタミン酸塩；等を挙げることができる。
【0058】
これらの中でも、乳化安定性の点で、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸（塩）、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルスルホン酸（塩）、アルキルベンゼンスルホン酸（塩）、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルスルホン酸（塩）、及び、アルキル燐酸エステル（塩）から選ばれる少なくとも１種を含むと好ましく、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸（塩）、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルスルホン酸（塩）、及び、アルキル燐酸エステル（塩）から選ばれる少なくとも１種を含むと好ましい。
【0059】
カチオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ミリスチルトリメチルアンモニウムクロライド、パルミチルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、オレイルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ベヘニルトリメチルアンモニウムクロライド、ヤシ油アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、牛脂アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムブロマイド、ヤシ油アルキルトリメチルアンモニウムブロマイド、セチルトリメチルアンモニウムメトサルフェート、オレイルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ジオクチルジメチルアンモニウムクロライド、ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルジエチルメチルアンモニウムサルフェート、等のアルキル第四級アンモニウム塩；（ポリオキシエチレン）ラウリルアミノエーテル乳酸塩、ステアリルアミノエーテル乳酸塩、ジ（ポリオキシエチレン）ラウリルメチルアミノエーテルジメチルホスフェート、ジ（ポリオキシエチレン）ラウリルエチルアンモニウムエトサルフェート、ジ（ポリオキシエチレン）硬化牛脂アルキルエチルアミンエトサルフェート、ジ（ポリオキシエチレン）ラウリルメチルアンモニウムジメチルホスフェート、ジ（ポリオキシエチレン）ステアリルアミン乳酸塩等の（ポリオキシアルキレン）アルキルアミノエーテル塩；Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）－Ｎ，Ｎ－ジメチル－Ｎ－ステアロイルアミドプロピルアンモニウムナイトレート、ラノリン脂肪酸アミドプロピルエチルジメチルアンモニウムエトサルフェート、ラウロイルアミドエチルメチルジエチルアンモニウムメトサルフェート等のアシルアミドアルキル第四級アンモニウム塩；ジパルミチルポリエテノキシエチルアンモニウムクロライド、ジステアリルポリエテノキシメチルアンモニウムクロライド等のアルキルエテノキシ第四級アンモニウム塩；ラウリルイソキノリニウムクロライド等のアルキルイソキノリニウム塩；ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ステアリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド等のベンザルコニウム塩；ベンジルジメチル｛２－［２－（ｐ－１，１，３，３－テトラメチルブチルフェノオキシ）エトオキシ］エチル｝アンモニウムクロライド等のベンゼトニウム塩；セチルピリジニウムクロライド等のピリジニウム塩；オレイルヒドロキシエチルイミダゾリニウムエトサルフェート、ラウリルヒドロキシエチルイミダゾリニウムエトサルフェート等のイミダゾリニウム塩；Ｎ－ココイルアルギニンエチルエステルピロリドンカルボン酸塩、Ｎ－ラウロイルリジンエチルエチルエステルクロライド等のアシル塩基性アミノ酸アルキルエステル塩；ラウリルアミンクロライド、ステアリルアミンブロマイド、硬化牛脂アルキルアミンクロライド、ロジンアミン酢酸塩等の第一級アミン塩；セチルメチルアミンサルフェート、ラウリルメチルアミンクロライド、ジラウリルアミン酢酸塩、ステアリルエチルアミンブロマイド、ラウリルプロピルアミン酢酸塩、ジオクチルアミンクロライド、オクタデシルエチルアミンハイドロオキサイド等の第二級アミン塩；ジラウリルメチルアミンサルフェート、ラウリルジエチルアミンクロライド、ラウリルエチルメチルアミンブロマイド、ジエタノールステアリルアミドエチルアミントリヒドロキシエチルホスフェート塩、ステアリルアミドエチルエタノールアミン尿素重縮合物酢酸塩等の第三級アミン塩；脂肪酸アミドグアニジニウム塩；ラウリルトリエチレングリコールアンモニウムハイドロオキサイド等のアルキルトリアルキレングリコールアンモニウム塩等を挙げることができる。
【0060】
両性界面活性剤としては、例えば、２－ウンデシル－Ｎ，Ｎ－（ヒドロキシエチルカルボキシメチル）－２－イミダゾリンナトリウム、２－ココイル－２－イミダゾリニウムヒドロキサイド－１－カルボキシエチロキシ２ナトリウム塩等のイミダゾリン系両性界面活性剤；２－ヘプタデシル－Ｎ－カルボキシメチル－Ｎ－ヒドロキシエチルイミダゾリウムベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、アルキルベタイン、アミドベタイン、スルホベタイン等のベタイン系両性界面活性剤；Ｎ－ラウリルグリシン、Ｎ－ラウリルβ－アラニン、Ｎ－ステアリルβ－アラニン等のアミノ酸型両性界面活性剤等が挙げられる。
【0061】
〔その他成分〕
本発明のアクリル繊維用処理剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、上記した成分以外のその他の成分を含有してもよい。その他の成分としてはフェノール系、アミン系、硫黄系、リン系、キノン系等の酸化防止剤、第４級アンモニウム塩型カチオン系界面活性剤、アミン塩型カチオン系界面活性剤等の制電剤、高級アルコールのアルキルエステル、高級アルコールエーテル、ワックス類等の平滑剤、抗菌剤、防腐剤、防錆剤、および吸湿剤等が挙げられる。
本発明のアクリル繊維用処理剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、上記した成分以外のその他の成分を含有してもよい。その他の成分としてはフェノール系、アミン系、硫黄系、リン系、キノン系等の酸化防止剤、第４級アンモニウム塩型カチオン系界面活性剤、アミン塩型カチオン系界面活性剤等の制電剤、高級アルコールのアルキルエステル、高級アルコールエーテル、ワックス類等の平滑剤、抗菌剤、防腐剤、防錆剤、および吸湿剤等が挙げられる。
【0062】
また、本発明の処理剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、上記のアミノ変性シリコーン以外の変性シリコーンを含んでいてもよい。変性シリコーンとしては、例えば、アマイド変性シリコーン、アマイドポリエーテル変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、エポキシポリエーテル変性シリコーン（例えば、特許４６１６９３４号参照）、カルビノール変性シリコーン、アルキル変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、メタクリレート変性シリコーン、アルコキシ変性シリコーン、フッ素変性シリコーンなどが挙げられ、一種類の変性シリコーンを用いてもよいし、複数の変性シリコーンを併用してもよい。
【0063】
また、本発明の処理剤は、１つまたは複数の低分子シリコーンを含んでいてもよい。低分子シリコーンの例としては、例えば２～７個のケイ素原子を有する直鎖または環状シリコーンが挙げられる。低分子シリコーンの具体例としては、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン、ヘプタメチルオクチルトリシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、ドデカメチルペンタシロキサン等が挙げられる。これらの低分子シリコーンは前記一般式（５）で示される基等で置換されていてもよい。これらの低分子シリコーンは、アミノ変性シリコーン（Ａ）の微量成分として含まれていてもよい。
本発明の処理剤に占める低分子シリコーンの含有量は、アミノ変性シリコーン（Ａ）１００重量部に対して１５重量部以下であるとよい。
本発明の処理剤に占める低分子シリコーンの含有量は、アミノ変性シリコーン（Ａ）１００重量部に対して１５重量部以下であるとよい。
【0064】
本発明のアクリル繊維用処理剤は、アミノ変性シリコーン（Ａ）と、化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）の誘導体から選ばれる少なくとも１種と、必要に応じてブレンステッド酸化合物（Ｃ）、親水性溶媒（Ｄ）及び非イオン性界面活性剤（Ｅ）が水に溶解、可溶化、乳化又は分散された状態であることが好ましい。
アクリル繊維用処理剤全体に占める水の重量割合、不揮発分の重量割合については、特に限定はない。例えば、本発明のアクリル繊維用処理剤を輸送する際の輸送コストや、エマルジョン粘度に因るところの取扱い性等を考慮して適宜決定すればよい。アクリル繊維用処理剤全体に占める水の重量割合は、０．１～９９．９重量％が好ましく、１０～９９．５重量％がさらに好ましく、５０～９９重量％が特に好ましい。アクリル繊維用処理剤全体に占める不揮発分の重量割合（濃度）は、０．０１～９９．９重量％が好ましく、０．５～９０重量％がさらに好ましく、１～５０重量％が特に好ましい。
アクリル繊維用処理剤全体に占める水の重量割合、不揮発分の重量割合については、特に限定はない。例えば、本発明のアクリル繊維用処理剤を輸送する際の輸送コストや、エマルジョン粘度に因るところの取扱い性等を考慮して適宜決定すればよい。アクリル繊維用処理剤全体に占める水の重量割合は、０．１～９９．９重量％が好ましく、１０～９９．５重量％がさらに好ましく、５０～９９重量％が特に好ましい。アクリル繊維用処理剤全体に占める不揮発分の重量割合（濃度）は、０．０１～９９．９重量％が好ましく、０．５～９０重量％がさらに好ましく、１～５０重量％が特に好ましい。
【0065】
本発明のアクリル繊維用処理剤は、上記で説明した成分を混合することによって製造することができる。上記で説明した成分を乳化・分散させる方法については特に限定されず、公知の手法が採用できる。このような方法としては、たとえば、アクリル繊維用処理剤を構成する各成分を攪拌下の温水中に投入して乳化分散する方法や、アクリル繊維用処理剤を構成する各成分を混合し、ホモジナイザー、ホモミキサー、ボールミル等を用いて機械せん断力を加えつつ、水を徐々に投入して転相乳化する方法等が挙げられる。また、一部成分を乳化した後に残りの成分を溶解分散させる方法を用いても良い。
【0066】
本発明のアクリル繊維用処理剤は、炭素繊維製造用アクリル繊維（プレカーサー）の処理剤（プレカーサー処理剤）として好適に使用できる。また、プレカーサー以外のアクリル繊維の紡糸油剤として使用してもよい。
【0067】
［炭素繊維製造用アクリル繊維、その製造方法及び炭素繊維の製造方法］
本発明の炭素繊維製造用アクリル繊維（プレカーサー）は、プレカーサーの原料アクリル繊維に上記のアクリル繊維用処理剤を付着させて製糸したものである。本発明のプレカーサーの製造方法は、プレカーサーの原料アクリル繊維に上記のアクリル繊維用処理剤を付着させて製糸する製糸工程を含むものである。
本発明の炭素繊維の製造方法は、上記のアクリル繊維用処理剤が付着したプレカーサーを、２００～３００℃の酸化性雰囲気中で耐炎化繊維に転換する耐炎化処理工程と、前記耐炎化繊維をさらに３００～２０００℃の不活性雰囲気中で炭化させる炭素化処理工程とを含むものである。
本発明の炭素繊維の製造方法によれば、本発明のアクリル繊維用処理剤を用いているので、集束性が向上し、繊維束の乱れや延伸ムラを減少させ、高品質な炭素繊維を製造できる。
本発明の炭素繊維製造用アクリル繊維（プレカーサー）は、プレカーサーの原料アクリル繊維に上記のアクリル繊維用処理剤を付着させて製糸したものである。本発明のプレカーサーの製造方法は、プレカーサーの原料アクリル繊維に上記のアクリル繊維用処理剤を付着させて製糸する製糸工程を含むものである。
本発明の炭素繊維の製造方法は、上記のアクリル繊維用処理剤が付着したプレカーサーを、２００～３００℃の酸化性雰囲気中で耐炎化繊維に転換する耐炎化処理工程と、前記耐炎化繊維をさらに３００～２０００℃の不活性雰囲気中で炭化させる炭素化処理工程とを含むものである。
本発明の炭素繊維の製造方法によれば、本発明のアクリル繊維用処理剤を用いているので、集束性が向上し、繊維束の乱れや延伸ムラを減少させ、高品質な炭素繊維を製造できる。
【0068】
製糸工程は、プレカーサーの原料アクリル繊維にアクリル繊維用処理剤を付着させてプレカーサーを製糸する工程であり、付着処理工程と延伸工程とを含むと好ましい。
付着処理工程は、プレカーサーの原料アクリル繊維を紡糸した後、アクリル繊維用処理剤を付着させる工程である。つまり、付着処理工程でプレカーサーの原料アクリル繊維にアクリル繊維用処理剤を付着させる。またこのプレカーサーの原料アクリル繊維を紡糸直後から延伸する場合、付着処理工程後の高倍率延伸を特に「延伸工程」と呼ぶ。延伸工程は高温水蒸気（スチーム）をもちいた湿熱延伸法でもよいし、熱ローラーをもちいた乾熱延伸法でもよい。延伸工程における延伸倍率は紡糸直後の原料アクリル繊維に対して、総延伸倍率が２倍～２０倍であることが好ましい。
付着処理工程は、プレカーサーの原料アクリル繊維を紡糸した後、アクリル繊維用処理剤を付着させる工程である。つまり、付着処理工程でプレカーサーの原料アクリル繊維にアクリル繊維用処理剤を付着させる。またこのプレカーサーの原料アクリル繊維を紡糸直後から延伸する場合、付着処理工程後の高倍率延伸を特に「延伸工程」と呼ぶ。延伸工程は高温水蒸気（スチーム）をもちいた湿熱延伸法でもよいし、熱ローラーをもちいた乾熱延伸法でもよい。延伸工程における延伸倍率は紡糸直後の原料アクリル繊維に対して、総延伸倍率が２倍～２０倍であることが好ましい。
【0069】
プレカーサーは、少なくとも９５モル％以上のアクリロニトリルと、５モル％以下の耐炎化促進成分とを共重合させて得られるポリアクリロニトリルを主成分とするアクリル繊維から構成されると好ましい。耐炎化促進成分としては、アクリロニトリルに対して共重合性を有するビニル基含有化合物が好適に使用できる。プレカーサーの単繊維繊度については、特に限定はないが、性能と製造コストのバランスから、好ましくは０．１～２．０ｄｔｅｘである。また、プレカーサーの繊維束を構成する単繊維の本数についても特に限定はないが、性能と製造コストのバランスから、好ましくは１，０００～９６，０００本である。
【0070】
アクリル繊維用処理剤は、炭素繊維製造工程のどの段階でプレカーサーの原料アクリル繊維に付着させてもよいが、延伸工程前に一度付着させておくことが好ましい。延伸工程前の段階であればどの段階でも、例えば紡糸直後に付着させてもよい。さらに延伸工程後のどの段階で付着させてもよく、例えば、延伸工程直後に付着させてもよいし、巻取り段階で付着させてもよいし、耐炎化処理工程の直前に付着させてもよい。その付着方法に関しては、ローラー等を使用して付着してもよいし、浸漬法、スプレー法等で付着してもよい。
【0071】
付着処理工程において、アクリル繊維用処理剤の付与率は、繊維－繊維間の膠着防止効果や融着防止効果を得ることと、炭素化処理工程において処理剤のタール化物によって炭素繊維の品質低下を防止することとのバランスからは、プレカーサーの重量に対して好ましくは０．１～５重量％であり、さらに好ましくは０．３～１．５重量％である。なお、ここでいうアクリル繊維用処理剤の付与率とは、プレカーサー重量に対するアクリル繊維用処理剤の付着した不揮発分重量の百分率で定義される。
【0072】
耐炎化処理工程は、アクリル繊維用処理剤が付着したプレカーサーを２００～３００℃の酸化性雰囲気中で耐炎化繊維に転換する工程である。酸化性雰囲気とは、通常、空気雰囲気であればよい。酸化性雰囲気の温度は好ましくは２３０～２８０℃である。耐炎化処理工程では、付着処理後のアクリル繊維に対して、延伸比０．９０～１．１０（好ましくは０．９５～１．０５）の張力をかけながら、２０～１００分間（好ましくは３０～６０分間）にわたって熱処理が行われる。この耐炎化処理では、分子内環化および環への酸素付加を経て、耐炎化構造を持つ耐炎化繊維が製造される。
【0073】
炭素化処理工程は、耐炎化繊維をさらに３００～２０００℃の不活性雰囲気中で炭化させる工程である。炭素化処理工程では、まず、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気中、３００℃から８００℃まで温度勾配を有する焼成炉で、耐炎化繊維に対して、延伸比０．９５～１．１５の張力をかけながら、数分間熱処理して、予備炭素化処理工程（第一炭素化処理工程）を行うのが好ましい。その後、より炭素化を進行させ、且つグラファイト化を進行させるために、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気中で、第一炭素化処理工程に対して延伸比０．９５～１．０５の張力をかけながら、数分間熱処理して、第二炭素化処理工程を行い、耐炎化繊維が炭素化される。第二炭素化処理工程における熱処理温度の制御については、温度勾配をかけながら、最高温度を１０００℃以上（好ましくは１０００～２０００℃）とすることがよい。この最高温度は、所望する炭素繊維の要求特性（引張強度、弾性率等）に応じて適宜選択して決定される。
【0074】
本発明の炭素繊維の製造方法では、弾性率がさらに高い炭素繊維が所望される場合は、炭素化処理工程に引き続いて、黒鉛化処理工程を行うこともできる。黒鉛化処理工程は、通常、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気中、炭素化処理工程で得られた繊維に対して張力をかけながら、２０００～３０００℃の温度で行われる。
【0075】
このようにして得られた炭素繊維には、目的に応じて、複合材料とした時のマトリックス樹脂との接着強度を高めるための表面処理を行うことができる。表面処理方法としては、気相または液相処理を採用でき、生産性の観点からは、酸、アルカリなどの電解液による液相処理が好ましい。さらに、炭素繊維の加工性、取り扱い性を向上させるために、マトリックス樹脂に対して相溶性の優れる各種サイジング剤を付与することもできる。
【実施例】
【0076】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、ここに記載した実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例に示されるパーセント（％）、部は特に限定しない限り、「重量％」、「重量部」を示す。各特性値の測定は以下に示す方法に基づいて行った。
【0077】
＜処理剤の付与率＞
処理剤付与後のプレカーサーを水酸化カリウム／ナトリウムブチラートでアルカリ溶融した後、水に溶解して塩酸でｐＨ１に調整した。これを亜硫酸ナトリウムとモリブデン酸アンモニウムを加えて発色させ、ケイモリブデンブルーの比色定量（波長８１５ｍμ）を行い、ケイ素の含有量を求めた。ここで求めたケイ素含有量と予め同法で求めた処理剤中のケイ素含有量の値を用いて、アクリル繊維処理剤の付与率（重量％）を算出した。
＜焼成時操業性（集束性）＞
プレカーサー焼成工程において、耐炎化炉通過直後の耐炎化繊維束の通過状態を下記の評価基準で判定した。
◎：繊維束幅が拡がらず、隣の繊維束との干渉がなく、操業性が特に良好。
〇：繊維束幅がわずかに拡がるが、隣の繊維束との干渉はなく、操業性が良好。
×：繊維束幅が拡がり、隣の繊維束と干渉あり、毛羽が発生することがあり、操業性が悪い。
処理剤付与後のプレカーサーを水酸化カリウム／ナトリウムブチラートでアルカリ溶融した後、水に溶解して塩酸でｐＨ１に調整した。これを亜硫酸ナトリウムとモリブデン酸アンモニウムを加えて発色させ、ケイモリブデンブルーの比色定量（波長８１５ｍμ）を行い、ケイ素の含有量を求めた。ここで求めたケイ素含有量と予め同法で求めた処理剤中のケイ素含有量の値を用いて、アクリル繊維処理剤の付与率（重量％）を算出した。
＜焼成時操業性（集束性）＞
プレカーサー焼成工程において、耐炎化炉通過直後の耐炎化繊維束の通過状態を下記の評価基準で判定した。
◎：繊維束幅が拡がらず、隣の繊維束との干渉がなく、操業性が特に良好。
〇：繊維束幅がわずかに拡がるが、隣の繊維束との干渉はなく、操業性が良好。
×：繊維束幅が拡がり、隣の繊維束と干渉あり、毛羽が発生することがあり、操業性が悪い。
【0078】
＜耐擦過性＞
ＴＭ式摩擦抱合力試験機ＴＭ－２００（大栄科学精機社製）により、ジグザクに配置した鏡面クロムメッキステンレス針３本を介して５０ｇの張力でプレカーサーストランド（１２Ｋ）を１０００回擦過させ（往復運動速度３００回／分）、プレカーサーストランドの毛羽立ちの状態を下記基準で目視判定した。
◎：擦過前と同じく毛羽発生が全く見られず、耐擦過性が非常に良好。
○：数本の毛羽が見られるが、耐擦過性が良好。
△：毛羽立ちがやや多く、耐擦過性がやや劣る。
×：毛羽立ちが多く、著しい単糸切れが見られ、耐擦過性が劣る。
ＴＭ式摩擦抱合力試験機ＴＭ－２００（大栄科学精機社製）により、ジグザクに配置した鏡面クロムメッキステンレス針３本を介して５０ｇの張力でプレカーサーストランド（１２Ｋ）を１０００回擦過させ（往復運動速度３００回／分）、プレカーサーストランドの毛羽立ちの状態を下記基準で目視判定した。
◎：擦過前と同じく毛羽発生が全く見られず、耐擦過性が非常に良好。
○：数本の毛羽が見られるが、耐擦過性が良好。
△：毛羽立ちがやや多く、耐擦過性がやや劣る。
×：毛羽立ちが多く、著しい単糸切れが見られ、耐擦過性が劣る。
【0079】
＜炭素繊維強度＞
ＪＩＳ－Ｒ－７６０１に規定されているエポキシ樹脂含浸ストランド法に準じ測定し、測定回数１０回の平均値を炭素繊維強度（ＧＰａ）とした。
ＪＩＳ－Ｒ－７６０１に規定されているエポキシ樹脂含浸ストランド法に準じ測定し、測定回数１０回の平均値を炭素繊維強度（ＧＰａ）とした。
【0080】
〔実施例１〕
表１に示す処理剤の不揮発分組成になるように、アミノ変性シリコーンＡ１、非イオン性界面活性剤Ｅ１及びＥ２、酸化防止剤Ｆ１及びＦ２並びに水を混合して水系乳化した後に、硫黄原子と窒素原子とを含む５員環構造を有する化合物Ｂ２及びＢ３、ブレンステッド酸化合物Ｃ２、親水性溶媒Ｄ４、帯電防止剤を溶解分散させ、不揮発分濃度が３０重量％のアクリル繊維用処理剤を調整した。処理剤の不揮発分に占めるアミノ変性シリコーンＡ１の重量割合は８５重量％、硫黄原子と窒素原子とを含む５員環構造を有する化合物Ｂ２及びＢ３の重量割合の合計は０．０２重量％、ブレンステッド酸化合物Ｃ２の重量割合は２．５重量％、親水性溶媒Ｄ４の重量割合は０．１８重量％、非イオン性界面活性剤Ｅ１の重量割合は３重量％、非イオン性界面活性剤Ｅ２の重量割合は５．３重量％、帯電防止剤は３重量％、酸化防止剤Ｆ１及びＦ２の重量割合の合計は１重量％であった。
次いで、調整した処理剤をさらに水で希釈し、不揮発分濃度が３．０重量％である希釈液を得た。
希釈液を９７モル％のアクリロニトリルと３モル％のイタコン酸を共重合させて得られるプレカーサーの原料アクリル繊維に、処理剤の不揮発分の付与率が１．０重量％となるように付着し、延伸工程（スチーム延伸、延伸倍率２．１倍）を経てプレカーサーを作製した（単繊維繊度０．８ｄｔｅｘ，２４，０００フィラメント）。このプレカーサーを２５０℃の耐炎化炉にて６０分間耐炎化処理し次いで窒素雰囲気下３００～１４００℃の温度勾配を有する炭素化炉で焼成して炭素繊維に転換した。各特性値の評価結果を表１に示す。
表１に示す処理剤の不揮発分組成になるように、アミノ変性シリコーンＡ１、非イオン性界面活性剤Ｅ１及びＥ２、酸化防止剤Ｆ１及びＦ２並びに水を混合して水系乳化した後に、硫黄原子と窒素原子とを含む５員環構造を有する化合物Ｂ２及びＢ３、ブレンステッド酸化合物Ｃ２、親水性溶媒Ｄ４、帯電防止剤を溶解分散させ、不揮発分濃度が３０重量％のアクリル繊維用処理剤を調整した。処理剤の不揮発分に占めるアミノ変性シリコーンＡ１の重量割合は８５重量％、硫黄原子と窒素原子とを含む５員環構造を有する化合物Ｂ２及びＢ３の重量割合の合計は０．０２重量％、ブレンステッド酸化合物Ｃ２の重量割合は２．５重量％、親水性溶媒Ｄ４の重量割合は０．１８重量％、非イオン性界面活性剤Ｅ１の重量割合は３重量％、非イオン性界面活性剤Ｅ２の重量割合は５．３重量％、帯電防止剤は３重量％、酸化防止剤Ｆ１及びＦ２の重量割合の合計は１重量％であった。
次いで、調整した処理剤をさらに水で希釈し、不揮発分濃度が３．０重量％である希釈液を得た。
希釈液を９７モル％のアクリロニトリルと３モル％のイタコン酸を共重合させて得られるプレカーサーの原料アクリル繊維に、処理剤の不揮発分の付与率が１．０重量％となるように付着し、延伸工程（スチーム延伸、延伸倍率２．１倍）を経てプレカーサーを作製した（単繊維繊度０．８ｄｔｅｘ，２４，０００フィラメント）。このプレカーサーを２５０℃の耐炎化炉にて６０分間耐炎化処理し次いで窒素雰囲気下３００～１４００℃の温度勾配を有する炭素化炉で焼成して炭素繊維に転換した。各特性値の評価結果を表１に示す。
【0081】
〔実施例２～８３、比較例１～４０〕
実施例１において、表１～１２に示す処理剤の不揮発分組成になるように処理液を調整した以外は実施例１と同様にして、処理剤付着後のプレカーサーおよび炭素繊維を得た。各特性値の評価結果を表１～１２に示す。
実施例１において、表１～１２に示す処理剤の不揮発分組成になるように処理液を調整した以外は実施例１と同様にして、処理剤付着後のプレカーサーおよび炭素繊維を得た。各特性値の評価結果を表１～１２に示す。
【0082】
なお、表１～１２の不揮発分組成の詳細は以下である。
＜アミノ変性シリコーン（Ａ）＞
アミノ変性シリコーンＡ１：２５℃動粘度：９０ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：３９００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（東レ・ダウ社製、商品名ＤОＷＳＩＬ（登録商標）ＢＹ １６－２０５）
アミノ変性シリコーンＡ２：２５℃動粘度：６０ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：２７００ｇ／ｍｏｌ（東レ・ダウ社製、商品名ＤОＷＳＩＬ（登録商標）ＢＹ １６－２１３）
アミノ変性シリコーンＡ３：２５℃動粘度：１２００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：６００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（東レ・ダウ社製、商品名ＤОＷＳＩＬ（登録商標）ＢＹ １６－８４９Ｆｌｕｉｄ）
アミノ変性シリコーンＡ４：２５℃動粘度：１５００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：７５００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（東レ・ダウ社製、商品名ＤОＷＳＩＬ（登録商標）ＢＹ １６－８７９Ｂ）
アミノ変性シリコーンＡ５：２５℃動粘度：２２０ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：１７００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（東レ・ダウ社製、商品名ＤОＷＳＩＬ（登録商標）ＦＺ－３７６０）
アミノ変性シリコーンＡ６：２５℃動粘度：３５００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：６０００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（東レ・ダウ社製、商品名ＤОＷＳＩＬ（登録商標）ＦＺ－３７８５）
アミノ変性シリコーンＡ７：２５℃動粘度：２５０ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：７６００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（信越化学工業株式会社製、商品名ＫＦ－８６０）
アミノ変性シリコーンＡ８：２５℃動粘度：３５００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：２０００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（信越化学工業株式会社製、商品名ＫＦ－８６１）
アミノ変性シリコーンＡ９：２５℃動粘度：１７００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：３８００ｇ／ｍｏｌ、モノアミン型（信越化学工業株式会社製、商品名ＫＦ－８６４）
アミノ変性シリコーンＡ１０：２５℃動粘度：１３００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：１７００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（信越化学工業株式会社製、商品名ＫＦ－８６７Ｓ）
アミノ変性シリコーンＡ１１：２５℃動粘度：１５００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：３８００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（信越化学工業株式会社製、商品名ＫＦ－８６９）
アミノ変性シリコーンＡ１２：２５℃動粘度：７０００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：４０００ｇ／ｍｏｌ（旭化成ワッカーシリコーン株式会社製、商品名ＷＡＣＫＥＲ（登録商標） ＦＩＮＩＳＨ ＷＴ １２００）
アミノ変性シリコーンＡ１３：２５℃動粘度：２００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：４０００ｇ／ｍｏｌ（旭化成ワッカーシリコーン株式会社製、商品名ＷＡＣＫＥＲ（登録商標） ＦＩＮＩＳＨ ＷＴ １２７０）
アミノ変性シリコーンＡ１４：２５℃動粘度：７５ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：８３００ｇ／ｍｏｌ（旭化成ワッカーシリコーン株式会社製、商品名ＷＡＣＫＥＲ（登録商標） Ｌ６５３）
アミノ変性シリコーンＡ１５：２５℃動粘度：２５ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：８００ｇ／ｍｏｌ（旭化成ワッカーシリコーン株式会社製、商品名ＷＡＣＫＥＲ（登録商標） Ｌ６５６）
アミノ変性シリコーンＡ１６：２５℃動粘度：３３００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：１８００ｇ／ｍｏｌ（信越化学工業株式会社製、商品名Ｘ－２２－３９３９Ａ）
アミノ変性シリコーンＡ１７：２５℃動粘度：１５０００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：３６００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型
アミノ変性シリコーンＡ１８：２５℃動粘度：９０００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：９０００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型
＜アミノ変性シリコーン（Ａ）＞
アミノ変性シリコーンＡ１：２５℃動粘度：９０ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：３９００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（東レ・ダウ社製、商品名ＤОＷＳＩＬ（登録商標）ＢＹ １６－２０５）
アミノ変性シリコーンＡ２：２５℃動粘度：６０ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：２７００ｇ／ｍｏｌ（東レ・ダウ社製、商品名ＤОＷＳＩＬ（登録商標）ＢＹ １６－２１３）
アミノ変性シリコーンＡ３：２５℃動粘度：１２００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：６００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（東レ・ダウ社製、商品名ＤОＷＳＩＬ（登録商標）ＢＹ １６－８４９Ｆｌｕｉｄ）
アミノ変性シリコーンＡ４：２５℃動粘度：１５００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：７５００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（東レ・ダウ社製、商品名ＤОＷＳＩＬ（登録商標）ＢＹ １６－８７９Ｂ）
アミノ変性シリコーンＡ５：２５℃動粘度：２２０ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：１７００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（東レ・ダウ社製、商品名ＤОＷＳＩＬ（登録商標）ＦＺ－３７６０）
アミノ変性シリコーンＡ６：２５℃動粘度：３５００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：６０００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（東レ・ダウ社製、商品名ＤОＷＳＩＬ（登録商標）ＦＺ－３７８５）
アミノ変性シリコーンＡ７：２５℃動粘度：２５０ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：７６００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（信越化学工業株式会社製、商品名ＫＦ－８６０）
アミノ変性シリコーンＡ８：２５℃動粘度：３５００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：２０００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（信越化学工業株式会社製、商品名ＫＦ－８６１）
アミノ変性シリコーンＡ９：２５℃動粘度：１７００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：３８００ｇ／ｍｏｌ、モノアミン型（信越化学工業株式会社製、商品名ＫＦ－８６４）
アミノ変性シリコーンＡ１０：２５℃動粘度：１３００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：１７００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（信越化学工業株式会社製、商品名ＫＦ－８６７Ｓ）
アミノ変性シリコーンＡ１１：２５℃動粘度：１５００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：３８００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型（信越化学工業株式会社製、商品名ＫＦ－８６９）
アミノ変性シリコーンＡ１２：２５℃動粘度：７０００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：４０００ｇ／ｍｏｌ（旭化成ワッカーシリコーン株式会社製、商品名ＷＡＣＫＥＲ（登録商標） ＦＩＮＩＳＨ ＷＴ １２００）
アミノ変性シリコーンＡ１３：２５℃動粘度：２００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：４０００ｇ／ｍｏｌ（旭化成ワッカーシリコーン株式会社製、商品名ＷＡＣＫＥＲ（登録商標） ＦＩＮＩＳＨ ＷＴ １２７０）
アミノ変性シリコーンＡ１４：２５℃動粘度：７５ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：８３００ｇ／ｍｏｌ（旭化成ワッカーシリコーン株式会社製、商品名ＷＡＣＫＥＲ（登録商標） Ｌ６５３）
アミノ変性シリコーンＡ１５：２５℃動粘度：２５ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：８００ｇ／ｍｏｌ（旭化成ワッカーシリコーン株式会社製、商品名ＷＡＣＫＥＲ（登録商標） Ｌ６５６）
アミノ変性シリコーンＡ１６：２５℃動粘度：３３００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：１８００ｇ／ｍｏｌ（信越化学工業株式会社製、商品名Ｘ－２２－３９３９Ａ）
アミノ変性シリコーンＡ１７：２５℃動粘度：１５０００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：３６００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型
アミノ変性シリコーンＡ１８：２５℃動粘度：９０００ｍｍ２／ｓ、アミノ当量：９０００ｇ／ｍｏｌ、ジアミン型
【0083】
＜化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）の誘導体＞
化合物Ｂ１：式（１）においてＲ１がオクチル基、Ｘ及びＹが水素原子である化合物
化合物Ｂ２：式（１）においてＲ１がメチル基、Ｘが塩素原子、Ｙが水素原子である化合物
化合物Ｂ３：式（１）においてＲ１がメチル基、Ｘ及びＹが水素原子である化合物
化合物Ｂ４：式（２）においてＲ１が水素原子である化合物
化合物Ｂ５：式（２）においてＲ１がブチル基である化合物
化合物Ｂ６：４－ブロモチアゾール
化合物Ｂ７：２－アミノ－１，３，４－チアジアゾール
化合物Ｂ８：Ｂ１とシステインの反応生成物（モル比１：１）
化合物Ｂ９：Ｂ４のナトリウム塩
＜化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）の誘導体以外の成分＞
化合物Ｂ’１：１，４－チアジン
化合物Ｂ’２：３－メチルチオフェン
化合物Ｂ’３：インドール
化合物Ｂ１：式（１）においてＲ１がオクチル基、Ｘ及びＹが水素原子である化合物
化合物Ｂ２：式（１）においてＲ１がメチル基、Ｘが塩素原子、Ｙが水素原子である化合物
化合物Ｂ３：式（１）においてＲ１がメチル基、Ｘ及びＹが水素原子である化合物
化合物Ｂ４：式（２）においてＲ１が水素原子である化合物
化合物Ｂ５：式（２）においてＲ１がブチル基である化合物
化合物Ｂ６：４－ブロモチアゾール
化合物Ｂ７：２－アミノ－１，３，４－チアジアゾール
化合物Ｂ８：Ｂ１とシステインの反応生成物（モル比１：１）
化合物Ｂ９：Ｂ４のナトリウム塩
＜化合物（Ｂ）及び化合物（Ｂ）の誘導体以外の成分＞
化合物Ｂ’１：１，４－チアジン
化合物Ｂ’２：３－メチルチオフェン
化合物Ｂ’３：インドール
【0084】
＜ブレンステッド酸化合物（Ｃ）＞
ブレンステッド酸化合物Ｃ１：酢酸
ブレンステッド酸化合物Ｃ２：リン酸
ブレンステッド酸化合物Ｃ３：安息香酸
ブレンステッド酸化合物Ｃ４：アルギニン
ブレンステッド酸化合物Ｃ５：オキシエチレン基が４．５モル付加された炭素数１２のアルキルエーテル酢酸（花王株式会社製、商品名カオーアキポ（登録商標）ＲＬＭ－４５）
ブレンステッド酸化合物Ｃ６：オキシエチレン基が６モル付加された炭素数１２のアルキルエーテル酢酸（泰光油脂化学工業株式会社製、商品名タイポールソフトＥＣＡ－４９０）
ブレンステッド酸化合物Ｃ７：オキシエチレン基が１０モル付加された炭素数１２のアルキルエーテル酢酸（花王株式会社製、商品名カオーアキポ（登録商標）ＲＬＭ－１００）
ブレンステッド酸化合物Ｃ８：オキシエチレン基が３モル付加された炭素数１８のアルキルエーテルリン酸エステル（東邦化学工業株式会社製、商品名フォスファノール（登録商標）ＲＬ－３１０）
ブレンステッド酸化合物Ｃ９：オキシエチレン基が３モル付加された炭素数１２～１５の２級のアルキルエーテルリン酸エステル（東邦化学工業株式会社製、商品名フォスファノール（登録商標）ＲＳ－４１０）
ブレンステッド酸化合物Ｃ１０：オキシエチレン基が９モル付加された炭素数１２～１５の２級のアルキルエーテルリン酸エステル（東邦化学工業株式会社製、商品名フォスファノール（登録商標）ＲＳ－７１０）
ブレンステッド酸化合物Ｃ１：酢酸
ブレンステッド酸化合物Ｃ２：リン酸
ブレンステッド酸化合物Ｃ３：安息香酸
ブレンステッド酸化合物Ｃ４：アルギニン
ブレンステッド酸化合物Ｃ５：オキシエチレン基が４．５モル付加された炭素数１２のアルキルエーテル酢酸（花王株式会社製、商品名カオーアキポ（登録商標）ＲＬＭ－４５）
ブレンステッド酸化合物Ｃ６：オキシエチレン基が６モル付加された炭素数１２のアルキルエーテル酢酸（泰光油脂化学工業株式会社製、商品名タイポールソフトＥＣＡ－４９０）
ブレンステッド酸化合物Ｃ７：オキシエチレン基が１０モル付加された炭素数１２のアルキルエーテル酢酸（花王株式会社製、商品名カオーアキポ（登録商標）ＲＬＭ－１００）
ブレンステッド酸化合物Ｃ８：オキシエチレン基が３モル付加された炭素数１８のアルキルエーテルリン酸エステル（東邦化学工業株式会社製、商品名フォスファノール（登録商標）ＲＬ－３１０）
ブレンステッド酸化合物Ｃ９：オキシエチレン基が３モル付加された炭素数１２～１５の２級のアルキルエーテルリン酸エステル（東邦化学工業株式会社製、商品名フォスファノール（登録商標）ＲＳ－４１０）
ブレンステッド酸化合物Ｃ１０：オキシエチレン基が９モル付加された炭素数１２～１５の２級のアルキルエーテルリン酸エステル（東邦化学工業株式会社製、商品名フォスファノール（登録商標）ＲＳ－７１０）
【0085】
＜親水性溶媒（Ｄ）＞
親水性溶媒Ｄ１：モノエチレングリコール
親水性溶媒Ｄ２：ジエチレングリコール
親水性溶媒Ｄ３：プロピレングリコール
親水性溶媒Ｄ４：トリプロピレングリコール
親水性溶媒Ｄ５：Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド
親水性溶媒Ｄ６：１－メチル－２－ピロリドン
親水性溶媒Ｄ１：モノエチレングリコール
親水性溶媒Ｄ２：ジエチレングリコール
親水性溶媒Ｄ３：プロピレングリコール
親水性溶媒Ｄ４：トリプロピレングリコール
親水性溶媒Ｄ５：Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド
親水性溶媒Ｄ６：１－メチル－２－ピロリドン
【0086】
＜非イオン性界面活性剤（Ｅ）＞
非イオン性界面活性剤Ｅ１：オキシエチレン基が３モル付加された炭素数が１２のアルキルエーテル（花王株式会社製、商品名エマルゲン（登録商標）１０３）
非イオン性界面活性剤Ｅ２：オキシエチレン基が６モル付加された炭素数が１２のアルキルエーテル（花王株式会社製、商品名エマルゲン（登録商標）１０８）
非イオン性界面活性剤Ｅ３：オキシエチレン基が１３モル付加された炭素数が１８のアルキルエーテル（花王株式会社製、商品名エマルゲン（登録商標）３２０Ｐ）
非イオン性界面活性剤Ｅ４：ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル（花王株式会社製、商品名エマルゲン（登録商標）Ｂ－６６）
非イオン性界面活性剤Ｅ５：アセチレン系界面活性剤（日新化学工業株式会社製、商品名オルフィン（登録商標）Ｅ１０１０）
非イオン性界面活性剤Ｅ６：アセチレン系界面活性剤（日新化学工業株式会社製、商品名オルフィン（登録商標）ＥＸＰ－４１２３）
非イオン性界面活性剤Ｅ７：アセチレン系界面活性剤（日新化学工業株式会社製、商品名オルフィン（登録商標）ＰＤ－００１）
非イオン性界面活性剤Ｅ８：アセチレン系界面活性剤（日新化学工業株式会社製、商品名サーフィノール（登録商標）１０４Ｅ）
非イオン性界面活性剤Ｅ９：アセチレン系界面活性剤（日新化学工業株式会社製、商品名サーフィノール（登録商標）４４０）
非イオン性界面活性剤Ｅ１０：アセチレン系界面活性剤（日新化学工業株式会社製、商品名サーフィノール（登録商標）４８５）
非イオン性界面活性剤Ｅ１１：オキシエチレン基が５モル付加された炭素数が１２～１４の２級アルキルエーテル（株式会社日本触媒社製、商品名ソフタノール（登録商標）５０）
非イオン性界面活性剤Ｅ１２：オキシエチレン基が９モル付加された炭素数が１２～１４の２級アルキルエーテル（株式会社日本触媒社製、商品名ソフタノール（登録商標）９０）
非イオン性界面活性剤Ｅ１３：オキシエチレン基が１２モル付加された炭素数が１２～１４の２級アルキルエーテル（株式会社日本触媒社製、商品名ソフタノール（登録商標）１２０）
非イオン性界面活性剤Ｅ１４：ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブチルエーテル（三洋化成工業株式会社製、商品名ニューポール（登録商標）５０－ＨＢ）
非イオン性界面活性剤Ｅ１５：ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール（三洋化成工業株式会社製、商品名ニューポール（登録商標）ＭＡＰ－４０００）
非イオン性界面活性剤Ｅ１６：ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール（三洋化成工業株式会社製、商品名ニューポール（登録商標）ＰＥ－６４）
非イオン性界面活性剤Ｅ１７：ポリオキシアルキレン分岐デシルエーテル（第一工業製薬株式会社製、商品名ノイゲン（登録商標）ＸＬ－４１）
非イオン性界面活性剤Ｅ１８：ポリオキシアルキレン分岐デシルエーテル（第一工業製薬株式会社製、商品名ノイゲン（登録商標）ＸＬ－８０）
非イオン性界面活性剤Ｅ１９：オキシエチレン基が３モル付加されたノニルフェニルエーテル（青木油脂工業株式会社製、商品名ブラウノン（登録商標）ＢＮＰ－３０Ａ）
非イオン性界面活性剤Ｅ２０：オキシエチレン基が３モル付加された炭素数が１６のアルキルエーテル（青木油脂工業株式会社製、商品名ブラウノン（登録商標）ＣＨ－３１３）
非イオン性界面活性剤Ｅ２１：オキシエチレン基が５モル付加されたノニルフェニルエーテル（青木油脂工業株式会社製、商品名ブラウノン（登録商標）Ｎ－５０５）
非イオン性界面活性剤Ｅ１：オキシエチレン基が３モル付加された炭素数が１２のアルキルエーテル（花王株式会社製、商品名エマルゲン（登録商標）１０３）
非イオン性界面活性剤Ｅ２：オキシエチレン基が６モル付加された炭素数が１２のアルキルエーテル（花王株式会社製、商品名エマルゲン（登録商標）１０８）
非イオン性界面活性剤Ｅ３：オキシエチレン基が１３モル付加された炭素数が１８のアルキルエーテル（花王株式会社製、商品名エマルゲン（登録商標）３２０Ｐ）
非イオン性界面活性剤Ｅ４：ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル（花王株式会社製、商品名エマルゲン（登録商標）Ｂ－６６）
非イオン性界面活性剤Ｅ５：アセチレン系界面活性剤（日新化学工業株式会社製、商品名オルフィン（登録商標）Ｅ１０１０）
非イオン性界面活性剤Ｅ６：アセチレン系界面活性剤（日新化学工業株式会社製、商品名オルフィン（登録商標）ＥＸＰ－４１２３）
非イオン性界面活性剤Ｅ７：アセチレン系界面活性剤（日新化学工業株式会社製、商品名オルフィン（登録商標）ＰＤ－００１）
非イオン性界面活性剤Ｅ８：アセチレン系界面活性剤（日新化学工業株式会社製、商品名サーフィノール（登録商標）１０４Ｅ）
非イオン性界面活性剤Ｅ９：アセチレン系界面活性剤（日新化学工業株式会社製、商品名サーフィノール（登録商標）４４０）
非イオン性界面活性剤Ｅ１０：アセチレン系界面活性剤（日新化学工業株式会社製、商品名サーフィノール（登録商標）４８５）
非イオン性界面活性剤Ｅ１１：オキシエチレン基が５モル付加された炭素数が１２～１４の２級アルキルエーテル（株式会社日本触媒社製、商品名ソフタノール（登録商標）５０）
非イオン性界面活性剤Ｅ１２：オキシエチレン基が９モル付加された炭素数が１２～１４の２級アルキルエーテル（株式会社日本触媒社製、商品名ソフタノール（登録商標）９０）
非イオン性界面活性剤Ｅ１３：オキシエチレン基が１２モル付加された炭素数が１２～１４の２級アルキルエーテル（株式会社日本触媒社製、商品名ソフタノール（登録商標）１２０）
非イオン性界面活性剤Ｅ１４：ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブチルエーテル（三洋化成工業株式会社製、商品名ニューポール（登録商標）５０－ＨＢ）
非イオン性界面活性剤Ｅ１５：ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール（三洋化成工業株式会社製、商品名ニューポール（登録商標）ＭＡＰ－４０００）
非イオン性界面活性剤Ｅ１６：ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール（三洋化成工業株式会社製、商品名ニューポール（登録商標）ＰＥ－６４）
非イオン性界面活性剤Ｅ１７：ポリオキシアルキレン分岐デシルエーテル（第一工業製薬株式会社製、商品名ノイゲン（登録商標）ＸＬ－４１）
非イオン性界面活性剤Ｅ１８：ポリオキシアルキレン分岐デシルエーテル（第一工業製薬株式会社製、商品名ノイゲン（登録商標）ＸＬ－８０）
非イオン性界面活性剤Ｅ１９：オキシエチレン基が３モル付加されたノニルフェニルエーテル（青木油脂工業株式会社製、商品名ブラウノン（登録商標）ＢＮＰ－３０Ａ）
非イオン性界面活性剤Ｅ２０：オキシエチレン基が３モル付加された炭素数が１６のアルキルエーテル（青木油脂工業株式会社製、商品名ブラウノン（登録商標）ＣＨ－３１３）
非イオン性界面活性剤Ｅ２１：オキシエチレン基が５モル付加されたノニルフェニルエーテル（青木油脂工業株式会社製、商品名ブラウノン（登録商標）Ｎ－５０５）
【0087】
＜その他成分＞
酸化防止剤Ｆ１：トリエチレングリコール－ビス－３－（３－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）プロピオネート
酸化防止剤Ｆ２：チオジプロピオン酸ジオレイル
帯電防止剤：エチレンビス（ヒドロキシエチル）オクタデシルアンモニウムエチルサルフェート
酸化防止剤Ｆ１：トリエチレングリコール－ビス－３－（３－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）プロピオネート
酸化防止剤Ｆ２：チオジプロピオン酸ジオレイル
帯電防止剤：エチレンビス（ヒドロキシエチル）オクタデシルアンモニウムエチルサルフェート
【0088】
【表1】
【0089】
【表2】
【0090】
【表3】
【0091】
【表4】
【0092】
【表5】
【0093】
【表6】
【0094】
【表7】
【0095】
【表8】
【0096】
【表9】
【0097】
【表10】
【0098】
【表11】
【0099】
【表12】
【0100】
表１～１２から明らかなように、実施例のアクリル繊維用処理剤は、アミノ変性シリコーン（Ａ）及び／又は化合物（Ｂ）を含まない比較例の処理剤と比較して、炭素繊維製造用アクリル繊維の製造工程及び耐炎化工程における集束性に優れ、高品質な炭素繊維を得ることができることがわかる。
【要約】
本発明の目的は、炭素繊維製造用アクリル繊維の耐炎化工程における炭素繊維製造用アクリル繊維の集束性を向上できるアクリル繊維用処理剤、該処理剤を用いた炭素繊維製造用アクリル繊維及び該処理剤を用いた炭素繊維の製造方法を提供することにある。
本発明のアクリル繊維用処理剤は、アミノ変性シリコーン（Ａ）と、硫黄原子と窒素原子とを含む５員環構造を有する化合物（Ｂ）及び前記化合物（Ｂ）の誘導体から選ばれる少なくとも１種とを含有する、アクリル繊維用処理剤である。本発明の炭素繊維製造用アクリル繊維は、炭素繊維製造用アクリル繊維の原料アクリル繊維に、本発明のアクリル繊維用処理剤を付着させてなるものである。
本発明のアクリル繊維用処理剤は、アミノ変性シリコーン（Ａ）と、硫黄原子と窒素原子とを含む５員環構造を有する化合物（Ｂ）及び前記化合物（Ｂ）の誘導体から選ばれる少なくとも１種とを含有する、アクリル繊維用処理剤である。本発明の炭素繊維製造用アクリル繊維は、炭素繊維製造用アクリル繊維の原料アクリル繊維に、本発明のアクリル繊維用処理剤を付着させてなるものである。