(57)【要約】【課題】  ポリオキシエチレン型のような非イオン性界面活性剤から簡便な手段で、かつ界面活性剤の組成の変化を起こすことなく、金属不純物を除去する。【解決手段】  非イオン性界面活性剤をＮａ型の強酸性陽イオン交換樹脂と接触させ、ついで分離回収した非イオン性界面活性剤をＨ型の強酸性陽イオン交換樹脂と接触させることによりアルカリ金属を取り除く。Ｎａ型の強酸性陽イオン交換樹脂との接触は攪拌接触が、Ｈ型の強酸性陽イオン交換樹脂との接触は、該イオン交換樹脂をカラムのような充填塔に充填し、これに非イオン型界面活性剤を通液させる方法が好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非イオン性界面活性剤をＮａ型の強酸性陽イオン交換樹脂と接触させ、ついで分離回収した非イオン性界面活性剤をＨ型の強酸性陽イオン交換樹脂と接触させることを特徴とする非イオン性界面活性剤からアルカリ金属を取り除く精製方法。
【請求項２】
非イオン性界面活性剤が、オキシエチレン基の平均ユニット数が３〜１００のポリオキシエチレン基を有する液状の化合物である請求項１記載の精製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非イオン性界面活性剤の精製方法に関する。詳しくは、金属イオンが混存するポリオキシエチレン型非イオン性界面活性剤から、該金属イオンを簡便に効率よく除去する精製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、界面活性剤は親水性の部位と疎水性の部位とを有し、双方のバランスにより両親媒性構造を形成している。界面活性剤はその親水性構造から４種に大別することができる（非イオン性、陽イオン性、陰イオン性、両性）。このうち、非イオン性界面活性剤は、イオン性でないことから無機イオン等の不純物が少なく、また、優れた可溶化能力や低濃度で界面活性作用を示すなど、多くの利点を有しているため需要が多い。
【０００３】
通常、非イオン性界面活性剤の親水性部位は、ポリオキシエチレン基、あるいはポリオキシエチレン基にさらにポリオキシプロピレン基を付加させた形のものが多い。そして、これらポリオキシエチレン基の合成には、ＫＯＨなどの金属の水酸化物が、単独或いはその他の金属類と組み合わせて触媒として使用されるのが一般的である。従って、これらのポリオキシエチレン型非イオン性界面活性剤には、触媒に由来して金属イオンが混入することが避けられない。また、流通過程、貯蔵状況によっても該非イオン性界面活性剤には、金属イオンが混入する場合がある。
【０００４】
界面活性剤は、電子工業用用途などの分野では金属イオンの混入を避けなければならず、上記混入している金属イオンは、種々の精製方法により除去されている。
【０００５】
たとえば、液状の非イオン性界面活性剤と非金属系有機塩基の水溶液とを混合した後、非イオン性界面活性剤相と非金属系有機塩基水溶液相とに相分離せしめ、該非イオン性界面活性剤相を分取する方法などが知られている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、一般的な手法として非イオン性界面活性剤水溶液を調整し、カラムに充填したＨ型の強酸性陽イオン交換樹脂と接触させることにより金属を除去する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３９４９２６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者らが、上記特許文献１に記載の方法で追試を行ったところ、金属イオンの除去効果は十分であるが、抽出時に非イオン性界面活性剤中に含有される親水性部位が水相へと溶解し、分取した非イオン界面活性剤の性能が変化する問題があった。
【０００９】
また、一般的な非イオン性界面活性剤水溶液をカラムに充填したＨ型の強酸性陽イオン交換樹脂と接触させる方法では、強酸性陽イオン交換樹脂量に対する金属イオンの除去効果が不十分となる問題があった。
【００１０】
こうした背景から、液状の非イオン性界面活性剤において、簡便な操作により、界面活性剤の性能の変化がなく、かつ効率よく金属イオンを除去する方法を開発することが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記の課題に鑑み、鋭意研究を続けてきた。その結果、液状の非イオン界面活性剤をＮａ型強酸性イオン交換樹脂と接触させる、ついで分離回収した非イオン性界面活性剤をＨ型の強酸性陽イオン交換樹脂と接触させることにより、上記の課題が解決できることを見出し、その結果、本発明を完成するに至った。
【００１２】
即ち、本発明は、非イオン性界面活性剤をＮａ型の強酸性陽イオン交換樹脂と接触させ、ついで分離回収した非イオン性界面活性剤をＨ型の強酸性陽イオン交換樹脂と接触させることを特徴とする非イオン性界面活性剤からアルカリ金属を取り除く精製方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の精製方法によれば、簡便な方法により、精製前後でその物理的性質を変化させることなく、非イオン界面活性剤から、不純物である金属イオンを効率よく除去することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明における非イオン性界面活性剤は特に限定されるものではないが、好ましくは親水性部位としてポリオキシエチレン基を有する液状のものに適用できる。ここで、ポリオキシエチレン基におけるオキシエチレン基の平均ユニット数は、３〜１００が好適であり、好ましくは５〜３０であるのが良好である。また、ポリオキシエチレン基には、さらにポリオキシプロピレン基等の他のポリオキシアルキレン基が付加されていても良い。
【００１５】
一方、非イオン性界面活性剤の疎水性部位は、直鎖状、分岐鎖状の飽和または不飽和脂肪族炭化水素基、飽和または不飽和脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。さらに、この疎水性部位は、アミンやケトンのように酸素原子や窒素原子が含まれたものであっても良い。
【００１６】
上記ポリオキシエチレン型非イオン性界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、脂肪酸ポリエチレングリコール、脂肪酸ポリオキシエチレンソルビタン、ポリオキシエチレンアルキルアミノエーテルなどが挙げられる。
【００１７】
上記ポリオキシエチレン型非イオン性界面活性剤から除去される金属イオンとしては、製造時の触媒に由来して含有されていたり、或いは流通過程、貯蔵過程などにおいて混入したものが制限なく対象となる。具体的には、カリウムイオン、ナトリウムイオン等のアルカリ金属イオンやカルシウムイオン、マグネシウムイオン等のアルカリ土類金属イオンなどの金属イオンが挙げられる。これらの金属イオンの含有量は、特に制限はないが、通常、１０重量％以下、多くの場合には３〜０．００１重量％であるのが一般的である。
【００１８】
本発明の精製方法においては上記のような金属イオンを含む非イオン性界面活性剤から、当該金属イオンを除去するために、まず、Ｎａ型の強酸性イオン交換樹脂と接触させる。
【００１９】
上記非イオン性界面活性剤中の金属イオンは、Ｎａ型強酸性イオン交換樹脂と接触した際に含有する金属イオンとナトリウムイオンとの交換反応が起こる。また、上記非イオン界面活性剤中に含有する金属イオンは、上記非イオン界面活性剤中に溶解するよりイオン交換樹脂の保有する水分中に溶解する方が安定であるため、非イオン性界面活性剤とイオン交換樹脂を分散接触させた際に非イオン界面活性剤中に含有する総金属イオン量は大きく減少させることが出来る。
【００２０】
上記の処理で使用するＮａ型強酸性イオン交換樹脂の使用量は、非イオン性界面活性剤中の金属不純物量にもよるが、通常、Ｎａ型強酸性イオン交換樹脂１Ｌに対して、非イオン性界面活性剤１〜２０Ｌの処理が可能である。
【００２１】
非イオン性界面活性剤とＮａ型強酸性イオン交換樹脂との接触方法は特に限定されず、公知の方法を適宜採用することができるが、非イオン性界面活性剤とＮａ型強酸性イオン交換樹脂とを混合撹拌により分散接触する方法が好適である。具体的には、例えば、液状の非イオン性界面活性剤中にＮａ型強酸性イオン交換樹脂を添加して回転式の撹拌羽により、イオン交換樹脂を拡散接触させ、その後に上澄み液を分離回収する方法である。
【００２２】
本発明においては次いで、上記工程で分離回収した非イオン性界面活性剤をＨ型の強酸性陽イオン交換樹脂に接触させる、当該接触方法も特に限定されず、公知の方法を適宜採用することができるが、好ましくはＨ型の強酸性陽イオン交換樹脂を充填したカラムに通液することで、所望の純度まで精製される。カラムへの強酸性イオン交換樹脂の充填量は、使用する強酸性イオン交換樹脂の性能およびポリオキシエチレン型非イオン性界面活性剤中に含まれる金属イオン量に応じて適宜決定すればよいが、通常、Ｈ型強酸性イオン交換樹脂の充填量１Ｌに対して、非イオン性界面活性剤１〜５０Ｌの処理が可能である。非イオン性界面活性剤のカラムへの通液速度は特に限定されるものではないが、空間速度（ＳＶ）を０．５以上５．０以下とすることが好ましい。
【００２３】
本発明においてＮａ型の強酸性イオン交換樹脂は、特に限定されず公知のものを使用できる。具体的にはイオン交換基がスルホン酸基のスチレン系樹脂を使用することができる。
【００２４】
また、樹脂の構造もゲル型であってもＭＲ型（マクロポーラス型）であってもよい。樹脂の形状も、粉状、粒状、膜状、繊維状等のいずれでもよい。処理効率、操作性、経済性などの点で粒状等のスチレン系陽イオン交換樹脂を用いることが好ましい。
【００２５】
強酸性陽イオン交換樹脂の具体例としては、ロームアンドハース社製のアンバーライトＩＲ１２０Ｂ、アンバーライトＩＲ１２４、アンバーリスト１５ＪＷＥＴ、三菱化学社製のダイヤイオンＳＨ１Ｂ、ダイヤイオンＰＫ２２８、住化ケムテックス社製デュオライトＣ１６０などを挙げることができる。
【００２６】
Ｈ型の強酸性イオン交換樹脂は、特に限定されず先に挙げたイオン交換樹脂を使用できる。なお、Ｎａ型で市販されている強酸性イオン交換樹脂を使用する場合には、使用に際して予め強酸性イオン交換樹脂に塩酸や硫酸等の無機酸を通液し、対イオンをＨ型にすることで使用が可能となる。
【００２７】
本発明においては、上記のようにまずＮａ型の強酸性イオン交換樹脂と接触させ、ついで分離回収したノニオン性界面活性剤をＨ型の強酸性陽イオン交換樹脂と接触させることが重要である。この順序が逆であったり、一方のイオン交換樹脂しか用いなかったりすると十分に金属イオンを除去することができない。
【実施例】
【００２８】
本発明を具体的に説明するため以下実施例および比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例及び比較例の結果を表１に示した。
【００２９】
原料として用いた非イオン型界面活性剤は下記式（１）で示され、Ｒが炭素数１０のアルキル鎖、１Ｈ−ＮＭＲにより測定されるｍ／ｎが７．５／４．０のものである。
Ｒ−Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ−（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）ｎ−Ｈ      （１）
上記非イオン型界面活性剤の金属含有量をＩＣＰ−ＭＳにて分析したところ、Ｎａが６ｐｐｍ、Ｋが８３０ｐｐｍ、Ｃａが０．１ｐｐｍ含まれていた。
【００３０】
実施例１
液状のポリオキシエチレン型非イオン性界面活性剤を樹脂製容器に７．５Ｌとり、これにＮａ型の強酸性陽イオン交換樹脂（アンバーライト１２４Ｎａ／オルガノ社）を０．５Ｌ加え、８時間撹拌処理を実施した。このものの金属含有量を分析したところ、Ｎａが２５ｐｐｍ、Ｋが２ｐｐｍ、Ｃａが０．１ｐｐｍであった。次いでＨ型の強酸性陽イオン交換樹脂（アンバーリスト１５ｊｗｅｔ／オルガノ社）０．５Ｌを充填したカラムを準備し、撹拌処理した非イオン界面活性剤をカラムに通液処理した。各処理で得られた非イオン性界面活性剤試料についてＩＣＰ−ＭＳにより金属イオンの分析を行ったところ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａのいずれも０．０３ｐｐｍ未満まで精製されていることを確認した。さらに非イオン性界面活性剤の成分が変化してないことを確認するため、１Ｈ−ＮＭＲで測定したところ、ｍ／ｎは７．５／４．０のままであった。
【００３１】
比較例１
液状のポリオキシエチレン型非イオン性界面活性剤を樹脂製分液ロートに１．０Ｌとり、これに金属イオンの総量が５ｐｐｂ以下である２０重量％のテトラメチルアンモニウム水酸化物を０．７Ｌ加え、激しく１分間振蕩した。その後、１０時間静置し、分離した非イオン性界面活性剤相のみ抜き取った。この操作で得られた非イオン性界面活性剤試料についてＩＣＰ−ＭＳにより金属イオンの分析を行ったところ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａのいずれも０．０３ｐｐｍ未満まで精製されていることを確認した。しかしながら１Ｈ−ＮＭＲで測定したところ、ｍ／ｎが６．０／４．５へと変化していた。
【００３２】
比較例２
Ｈ型の強酸性陽イオン交換樹脂（アンバーリスト１５ｊｗｅｔ／オルガノ社）１．０Ｌを充填したカラムを準備し、液状のポリオキシエチレン型非イオン界面活性剤７．５Ｌをカラムに通液処理した。この処理で得られた非イオン性界面活性剤試料についてＩＣＰ−ＭＳにより金属イオンの分析を行ったところ、Ｎａが０．２ｐｐｍ、Ｋが０．２ｐｐｍ、Ｃａが０．１ｐｐｍであり所望の純度まで精製できなかった。ｍ／ｎは７．５／４．０のままであった。