JPH0418690B2 - - Google Patents
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- JPH0418690B2 JPH0418690B2 JP61225701A JP22570186A JPH0418690B2 JP H0418690 B2 JPH0418690 B2 JP H0418690B2 JP 61225701 A JP61225701 A JP 61225701A JP 22570186 A JP22570186 A JP 22570186A JP H0418690 B2 JPH0418690 B2 JP H0418690B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tetraalkylammonium
- electrolytic
- solution
- salt
- halogen
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、電解コンデンサ用電解液に関し、更
に詳細には、陽イオン交換膜を用いて電解して得
られた高純度テトラアルキルアンモニウム塩を使
用するライフ的に極めて安定した電解コンデンサ
用電解液に関するものである。
（従来の技術）
テトラアルキルアンモニウム塩の合成は、一般
的な方法として、ハロゲンテトラアルキルアンモ
ニウムを有機溶媒中でKOHと反応させて生成す
るKX（Ｘはハロゲン）を濾別した後、所望の有
機アニオンと反応させ脱溶媒し、更に溶剤抽出、
脱溶剤により精製して得る方法、又はハロゲンテ
トラアルキルアンモニウムを湿つた酸化銀で処理
して得た水酸化テトラアルキルアンモニウムと所
望の有機アニオンより前記方法により調製する方
法が公知である。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、これらの方法はハロゲンテトラアルキ
ルアンモニウム、KX、KOH、H2O、AgX等が
不純物として含まれる為、電解コンデンサ用電解
質として使用することは出来ないので、精製を施
さねばならなかつた。精製方法としては、再結晶
法、陰イオン交換法があるが、再結晶法ではKF、
KOH、H2Oは除去出来るが、ハロゲンテトラア
ルキルアンモニウムの除去は出来ない。陰イオン
交換法では電解コンデンザ用電解質に使用出来る
レベルにハロゲンを除去することが困難な上に、
陰イオン交換樹脂の再生に使用されるNaOHが
混入してNaイオンが増加するなどの欠点があつ
た。そのためこれらの方法による電解質を使用し
た電解液は腐食、封口部の破壊、液出等が生じて
実用に供するのが困難であつた。
（問題点を解決するための手段）
上記の欠点を解決するため、ハロゲンイオンの
極めて少ないテトラアルキルアンモニウム塩を得
るため、ハロゲンテトラアルキルアンモニウムを
陽イオン交換膜を使用して電解して得られる水酸
化テトラアルキルアンモニウムを原料としたテト
ラアルキルアンモニウム塩がこの目的に合い、こ
れによりコンデンサ特性を著しく安定させること
が出来ることが見出された。
即ち、本発明は、一般式（）
（式中、R1〜R4の夫々はC1〜C4のいずれかアル
キル基又はヒドロキシアルキル基を表し、Ｘはハ
ロゲンを表す）で示されるハロゲンテトラアルキ
ルアンモニウムを陽イオン交換膜を用いて電解し
て得られる水酸化テトラアルキルアンモニウムを
原料として合成したテトラアルキルアンモニウム
塩を電解質とした電解コンデンサ用電解液を特徴
とする。
テトラアルキルアンモニウム塩としてはフエノ
ール類、有機酸類の塩、例えばフエノール、プロ
ピオン酸、マレイン酸等の塩が使用される。
（実施例）
次に、好適な実質例により本発明を具体的に説
明するが、これのみに限定されるものでないこと
は勿論である。
実施例 １
フエノールテトラメチルアンモニウムの調整：
陽イオン交換膜としてデユポン社製ナフイオン
膜４２７を使用して電解槽をステンレス陰極の陰
極室と黒鉛陽極の陽極室に隔離し、10％塩化テト
ラメチルアンモニウム水溶液を陽極室に循環し、
陰極室に純水を循環して電流密度0.1A／cm2で電
解し、陰極室に水酸化テトラメチルアンモニウム
10重量％が得られるまで電解した。陰極室の水酸
化テトラメチルアンモニウム溶液を採取してこれ
に当量のフエノールを添加反応させて、フエノー
ルテトラメチルアンモニウム溶液を得、減圧乾燥
によりフエノールテトラメチルアンモニウとし
た。このものの塩素濃度は0.01重量％以下であつ
た。
実施例 ２
実施例１のフエノールの代わりにマレイン酸を
使用する以外は同様に実施してマレイン酸テトラ
エチルアンモニウムを得た。このものの塩素濃度
は0.01重量％以下であつた。
実施例 ３
実施例１のフエノールの代わりにプロピオン酸
を使用する以外は同様に実施してプロピオン酸テ
トラブチルアンモニウムを得た。このものの塩素
濃度は0.01重量％以下であつた。
対照例 １
塩化テトラメチルアンモニウムのエチルアルコ
ール溶液にKOHのエチルアルコール溶液を添加
し、沈澱するKCIを濾別し、エチルアルコール溶
液を減圧濃縮し、得られる水酸化テトラメチルア
ンモニウムを更に２−プロパノールに溶解し沈澱
するKCIを濾別して、前記同様の処理をして得ら
れた水酸化テトラメチルアンモニウムを更に２−
プロパノールより脱KC1として精製した水酸化テ
トラメチルアンモニウムの２−プロパノール溶液
につき実施例１と同様にしてフエノールテトラメ
チルアンモニウムを得た。このものの塩素濃度は
1.44重量％であつた。
対照例 ２
対照例１のフエノールの代わりにマレイン酸を
使用する以外は同様に実施してマレイン酸テトラ
エチルアンモニウムを得た。このものの塩素濃度
は0.74重量％であつた。
対照例 ３
対照例１のフエノールの代わりにプロピオン酸
を使用する以外は同様に実施してプロピオン酸テ
トラブチルアンモニウムを得た。このものの塩素
濃度は1.27重量％であつた。
実施例 ４
実施例１、２、３及び対照例１、２、３の各々
のテトラメチルアンモニウム塩をＮ，Ｎ−ジメチ
ルホルムアミドに溶解して各々の10重量％の電解
液とし、巻回したコンデンサ素子に含浸して高温
での寿命試験を実施した。その結果を第１表にし
めす。
(Industrial Application Field) The present invention relates to an electrolytic solution for electrolytic capacitors, and more particularly, the present invention relates to an electrolytic solution for electrolytic capacitors, and more particularly, it uses a high-purity tetraalkylammonium salt obtained by electrolysis using a cation exchange membrane. This invention relates to an electrolytic solution for electrolytic capacitors. (Prior art) Tetraalkylammonium salts are generally synthesized by reacting halogenated tetraalkylammonium with KOH in an organic solvent, filtering out KX (X is a halogen), and then adding the desired organic React with anion, remove solvent, and then extract with solvent.
A method of purifying the compound by removing a solvent, or a method of preparing it from a tetraalkylammonium hydroxide obtained by treating a halogenated tetraalkylammonium with wet silver oxide and a desired organic anion by the above-mentioned method are known. (Problems to be solved by the invention) However, these methods cannot be used as electrolytes for electrolytic capacitors because they contain impurities such as halogen tetraalkylammonium, KX, KOH, H 2 O, AgX, etc. , had to be purified. Purification methods include recrystallization method and anion exchange method, but recrystallization method uses KF,
KOH and H 2 O can be removed, but halogen tetraalkylammonium cannot be removed. With the anion exchange method, it is difficult to remove halogens to a level that can be used as an electrolyte for electrolytic capacitors.
There were drawbacks such as an increase in Na ions due to contamination with NaOH used to regenerate anion exchange resins. Therefore, electrolytic solutions using electrolytes produced by these methods suffer from corrosion, destruction of sealing parts, liquid leakage, etc., and are difficult to put into practical use. (Means for solving the problem) In order to solve the above drawback, in order to obtain a tetraalkylammonium salt with extremely low halogen ions, water obtained by electrolyzing halogen tetraalkylammonium using a cation exchange membrane. It has been found that a tetraalkylammonium salt made from tetraalkylammonium oxide is suitable for this purpose and can significantly stabilize capacitor characteristics. That is, the present invention provides general formula () (In the formula, each of R 1 to R 4 represents an alkyl group or a hydroxyalkyl group of C 1 to C 4 , and X represents a halogen) using a cation exchange membrane. The present invention is characterized by an electrolytic solution for an electrolytic capacitor in which the electrolyte is a tetraalkylammonium salt synthesized from tetraalkylammonium hydroxide obtained by electrolysis as a raw material. As the tetraalkylammonium salt, salts of phenols and organic acids, such as salts of phenol, propionic acid, maleic acid, etc., are used. (Example) Next, the present invention will be specifically explained using preferred practical examples, but it goes without saying that the present invention is not limited thereto. Example 1 Preparation of phenoltetramethylammonium: Using Nafion Membrane 427 manufactured by DuPont as a cation exchange membrane, the electrolytic cell was separated into a cathode chamber with a stainless steel cathode and an anode chamber with a graphite anode, and a 10% aqueous solution of tetramethylammonium chloride was prepared. is circulated to the anode chamber,
Pure water is circulated in the cathode chamber and electrolyzed at a current density of 0.1A/ cm2 , and tetramethylammonium hydroxide is added to the cathode chamber.
Electrolysis was carried out until 10% by weight was obtained. The tetramethylammonium hydroxide solution in the cathode chamber was collected, and an equivalent amount of phenol was added thereto for reaction to obtain a phenoltetramethylammonium solution, which was then dried under reduced pressure to produce phenoltetramethylammonium. The chlorine concentration of this product was 0.01% by weight or less. Example 2 Tetraethylammonium maleate was obtained in the same manner as in Example 1 except that maleic acid was used instead of phenol. The chlorine concentration of this product was 0.01% by weight or less. Example 3 Tetrabutylammonium propionate was obtained in the same manner as in Example 1 except that propionic acid was used instead of phenol. The chlorine concentration of this product was 0.01% by weight or less. Control example 1 An ethyl alcohol solution of KOH is added to an ethyl alcohol solution of tetramethylammonium chloride, the precipitated KCI is filtered off, the ethyl alcohol solution is concentrated under reduced pressure, and the obtained tetramethylammonium hydroxide is further diluted with 2-propanol. The dissolved and precipitated KCI was filtered off, and the obtained tetramethylammonium hydroxide was further treated in the same manner as described above.
Phenoltetramethylammonium was obtained in the same manner as in Example 1 using a 2-propanol solution of tetramethylammonium hydroxide purified by removing KC1 from propanol. The chlorine concentration of this thing is
It was 1.44% by weight. Control Example 2 Tetraethylammonium maleate was obtained in the same manner as in Control Example 1 except that maleic acid was used instead of phenol. The chlorine concentration of this product was 0.74% by weight. Control Example 3 Tetrabutylammonium propionate was obtained in the same manner as in Control Example 1 except that propionic acid was used instead of phenol. The chlorine concentration of this product was 1.27% by weight. Example 4 Each of the tetramethylammonium salts of Examples 1, 2, and 3 and Control Examples 1, 2, and 3 was dissolved in N,N-dimethylformamide to obtain a 10% by weight electrolyte solution, and a wound capacitor was prepared. A lifespan test was conducted at high temperature by impregnating the element. The results are shown in Table 1.
【表】
…は著しい腐食により測定不能。
＊ 試料のコンデンサ20個に対する腐食
発生個数。
（発明の効果）
本発明によると、テトラアルキルアンモニウム
塩が電解コンデンサ用に使用可能とされ、これに
よりライフ的に極めて安定した優れた電解コンデ
ンサ用電解液が提供出来る。[Table] ... cannot be measured due to severe corrosion.
* Number of corrosion occurrences for 20 sample capacitors.
(Effects of the Invention) According to the present invention, a tetraalkylammonium salt can be used for electrolytic capacitors, thereby providing an excellent electrolytic solution for electrolytic capacitors that is extremely stable in terms of life.
Claims (1)
ルキル基又はヒドロキシアルキル基を表し、Ｘは
ハロゲンを表す）で示されるハロゲンテトラアル
キルアンモニウムを陽イオン交換膜を用いて電解
して得られる水酸化テトラアルキルアンモニウム
を原料として合成したテトラアルキルアンモニウ
ム塩を電解質とした電解コンデンサ用電解液。 ２ テトラアルキルアンモニウム塩がフエノール
類又は有機酸類の塩である特許請求の範囲第１項
記載の電解コンデンサ用電解液。[Claims] 1 General formula () (In the formula, each of R 1 to R 4 represents an alkyl group or a hydroxyalkyl group of C 1 to C 4 , and X represents a halogen) using a cation exchange membrane. An electrolytic solution for electrolytic capacitors whose electrolyte is a tetraalkylammonium salt synthesized from tetraalkylammonium hydroxide obtained by electrolysis. 2. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the tetraalkylammonium salt is a salt of phenols or organic acids.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22570186A JPS6380516A (en) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | Electrolyte for electrolytic capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22570186A JPS6380516A (en) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | Electrolyte for electrolytic capacitor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6380516A JPS6380516A (en) | 1988-04-11 |
| JPH0418690B2 true JPH0418690B2 (en) | 1992-03-27 |
Family
ID=16833443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22570186A Granted JPS6380516A (en) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | Electrolyte for electrolytic capacitor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6380516A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60131985A (en) * | 1983-12-19 | 1985-07-13 | Showa Denko Kk | Manufacture of quaternary ammonium hydroxide of high purity |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP22570186A patent/JPS6380516A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6380516A (en) | 1988-04-11 |
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