JP2624316B2 - 水酸化第四級アンモニウムの製造方法 - Google Patents

水酸化第四級アンモニウムの製造方法

Info

Publication number
JP2624316B2
JP2624316B2 JP63282374A JP28237488A JP2624316B2 JP 2624316 B2 JP2624316 B2 JP 2624316B2 JP 63282374 A JP63282374 A JP 63282374A JP 28237488 A JP28237488 A JP 28237488A JP 2624316 B2 JP2624316 B2 JP 2624316B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
exchange membrane
quaternary ammonium
cathode
cation exchange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP63282374A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02129390A (ja
Inventor
朝通 加藤
隆志 出尾
博 寺尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokuyama Corp filed Critical Tokuyama Corp
Priority to JP63282374A priority Critical patent/JP2624316B2/ja
Publication of JPH02129390A publication Critical patent/JPH02129390A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2624316B2 publication Critical patent/JP2624316B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、第四級アンモニウム塩を電解して高純度の
水酸化第四級アンモニウムを製造する電解槽に関する。
〔従来技術およびその問題点〕
水酸化第四級アンモニウムは、一般に相間移動触媒を
はじめとして非水溶液滴定における塩基の標準液、ある
いは有機合成における有機系アルカリ剤として有用な化
合物であり、また集積回路や大規模集積回路の製造にお
ける半導体基板の洗浄、食刻、レジストの現像などのた
めの処理剤として使用されている。特に近年、半導体装
置の高集積化傾向により、半導体用現像液に不純物が混
入している場合には半導体基板が汚染されるため、処理
剤として不純物を出来るだけ含有しない高純度の水酸化
第四級アンモニウムが要求されている。
従来、水酸化第四級アンモニウムを製造する方法とし
て、陽イオン交換膜により陽極室と陰極室とに区画され
た電解槽を用いて、陽極室側に原料の第四級アンモニウ
ムクロライドなどの塩を供給し、電解して陰極室から生
成した水酸化第四級アンモニウムを取得する方法が知ら
れている。しかしながら、このような陽イオン交換膜を
用いる電解槽においては、陽極室側から原料の塩素イオ
ンが該陽イオン交換膜を通して陰極室側へ若干の拡散を
伴うため、充分に高純度の水酸化第四級アンモニウムが
得られない。そのため、2枚以上の陽イオン交換膜を用
いて陽極室と陰極室との間に中間室を設けた電解槽によ
り陰極室へ塩素イオンの拡散を防止して、高純度の水酸
化第四級アンモニウムを得る方法(特開昭60−131986な
ど)が提案されている。また、陰極側に陽イオン交換膜
を配するとともに、第四級アンモニウムイオンによる陽
極の腐食を防止するために陽極側に陰イオン交換膜を配
して、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とにより形成さ
れる中間室に原料の第四級アンモニウムクロライド、陽
極室には酸水溶液を供給し、陰極室から生成した高純度
の水酸化第四級アンモニウムを得る方法(特公昭45−28
564など)が提案されている。さらには、陽極室におい
て生成する塩素などの酸化性ガスによる陰イオン交換膜
の劣化を防止するために、該陰イオン交換膜と陽極との
間に陽イオン交換膜を配した電解槽において、水酸化第
四級アンモニウムを製造する方法なども採用される。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記したようなイオン交換膜を用いて水酸化第四級ア
ンモニウムを製造する方法は、一般に陰・陽極間に陽イ
オン交換膜および陰イオン交換膜を積層して構成した、
いわゆるフィルタープレス型電解槽(以下締付型電解槽
ともいう)で、該電解槽の一端より形成された連通孔に
よって所定の溶液をそれぞれ陽極室、中間室および陰極
室に給排して実施される。
本発明の目的は、このようなイオン交換膜のフィルタ
ープレス型で且つ液の給排を連通孔方式に構成した電解
槽において、より高純度の水酸化第四級アンモニウムを
製造することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、イオン交換膜を用いるフィルタープレ
ス型電解槽において、高純度の水酸化第四級アンモニウ
ムを製造する方法について鋭意研究の結果、電解槽の各
室に給排する液の連通孔(方式)を特定して構成するこ
とにより、長期間にわたり連続して高純度の水酸化第四
級アンモニウムが得られることを見出し、本発明を提供
するに至ったものである。
即ち、本発明は、陰極室と陽極室との間の陰極室側に
2枚以上の陽イオン交換膜を、また陽極室側に陰イオン
交換膜をそれぞれ配し、且つ各イオン交換膜間にはそれ
ぞれ室枠を介在させて積層し、2枚の陽イオン交換膜で
区画された1つ以上の中間室と、陽イオン交換膜と陰イ
オン交換膜とにより区画された塩溶液室とを構成し、陰
極室及び中間室については陰極室側より各室枠及びイオ
ン交換膜を貫通した連通孔を、また塩溶液室には陽極室
側より室枠及びイオン交換膜を貫通した連通孔を設け、
且つ塩溶液を構成する陽イオン交換膜には貫通孔を存在
させず、更に各連通孔は室枠に設けられた給排液口に接
続した構造を有する締め付け型電解槽を用い、塩溶液室
には陽極室側の連通孔を通して第四級アンモニウム塩水
溶液を、また中間室及び陰極室には陰極室側連通孔を通
して水酸化第四級アンモニウム水溶液をそれぞれ給排し
て電解を行うことを特徴とする水酸化第四級アンモニウ
ムの製造方法である。
本発明における電解槽は、特に陰イオン交換膜と陽イ
オン交換膜とで区画された塩溶液室(C/A)に原料の第
四級アンモニウム塩水溶液が給排される連通孔を陽極側
より形成し、また該陽イオン交換膜と隣接して他の陽イ
オン交換膜と区画された中間室(C/C)に水酸化第四級
アンモニウム水溶液が給排される連通孔を陰極側より形
成しているため、塩溶液室C/Aと中間室C/Cとの両中間室
を区画する上記の陽イオン交換膜はいずれの連通孔にも
関与せず貫通孔などを全く有していない。したがって、
本発明の電解槽においては、原料の第四級アンモニウム
塩水溶液が給排されている中間室から、陽イオン交換膜
を介して隣接している水酸化第四級アンモニウム水溶液
が給排される中間室へ漏洩、混入がなく、ひいては陰極
室から高純度の水酸化第四級アンモニウム水溶液を取得
することができる。
以下、本発明を図面により具体的に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。
第1図は、本発明に用いられる代表的な電解槽を示す
概略図である。即ち、第1図の電解槽は、陰極板1と陽
極板2との間に2枚の陽イオン交換膜3,4,陰イオン交換
膜5および陽極を保護するため陽イオン交換膜6を配
し、ガスケツト(室枠)、パツキング(図示せず)を介
して積層され、陰極室7、2枚の陽イオン交換膜3,4に
より区画された中間室(C/C)8、陽イオン交換膜4と
陰イオン交換膜5とにより区画された塩溶液室(C/A)
9、陰イオン交換膜5と必要により設けられる陽イオン
交換膜6とにより区画された中間室10および陽極室11が
形成された1ユニツト構造である。また、この電解槽に
おいては、陰極室7および中間室(C/C)8にそれぞれ
所定の水酸化第四級アンモニウム水溶液を給排する連通
孔12(12′)、13(13′)が陰極側より設けられ、陽極
室4および中間室10に酸水溶液を給排する連通孔14(1
4′)、15(15′)が塩溶液室(C/A)9に原料の第四級
アンモニウム塩水溶液を給排する連通孔16(16′)がそ
れぞれ陽極側より設けられている。このような電解槽に
おいては、従来の締付型電槽と同様に、各イオン交換
膜、ガスケツト(室枠)、パツキングなどの上下周縁部
に貫通孔を空けて、互に連通して所定の連通孔が形成さ
れ、さらに室枠に設けられた流通孔(溝状であってもよ
い。以下給排口ともいう)を経て、各室に液が給排され
るように構成されている。
第1図からも明らかなように、本発明の電解槽におい
ては、特に中間室(C/C)8と塩溶液室(C/A)9とを区
画している陽イオン交換膜4に何ら、連通孔に接続する
貫通孔を空けることなく、各室に所定の液を給排する連
通孔が両極側よりそれぞれ形成されている。したがっ
て、このような電解槽においては、連通孔から液の漏洩
が生じたとしても、塩溶液室(C/A)9に給排される原
料の第四級アンモニウム塩水溶液が隣接する中間室(C/
C)8、さらに陰極室7に侵入することが全くないた
め、ひいては陰極室7から生成する水酸化第四級アンモ
ニウム水溶液を高純度で得ることができる。
本発明に用いるイオン交換膜としては、公知の陽イオ
ン交換膜および陰イオン交換膜が特に制限なく使用でき
る。陽イオン交換膜としては、例えばスルホン酸基、カ
ルボン酸基などの陽イオン交換基を有し、基体が炭化水
素系、フルオロカーボン系、パーフルオロカーボン系樹
脂である陽イオン交換膜が挙げられる。特に陰極室側の
膜面にカルボン酸基を有する陽イオン交換膜を用いるこ
とにより、水酸化第四級アンモニウムを取得する電流効
率の向上を図ることができる。また、陰極室を区画する
陽イオン交換膜は、塩基性雰囲気下に安定であり、耐久
性に優れたパーフルオロカーボン系樹脂を基体とするも
のが好ましい。陰イオン交換膜としては、例えば第四級
アンモニウム、第1〜第3アミンを陰イオン交換基と
し、基体が炭化水素系、パーフルオロカーボン系樹脂の
陰イオン交換膜が挙げられる。特に陽極室を区画する陰
イオン交換膜は、ハロゲンガス、酸素ガスなどの酸化性
ガスに耐久性を有するパーフルオロカーボン系の陰イオ
ン交換膜が好ましい。
また、本発明の電解槽に用いる電極としては、それぞ
れ酸化雰囲気で安定な陽極、強塩基性雰囲気で安定な陰
極であれば特に制限されず、公知の電極が採用される。
陽極として、例えば、炭素、白金コーテイングチタン、
Ru,Irなどチタン板上にコーテイングした、いわゆる不
溶性陽極が好適である。また、陰極として、例えばSUS3
16、ニッケル、白金、ラネーニツケンなど食塩電解に広
く用いられている過電圧の低い不溶性の活性陰極を選択
して用いることが好ましい。なお、このような電極は、
板状、網状、エクスパンドメタルなどの多孔板状、スダ
レ状などの形状として用いられる。
本発明において、原料として用いられる第四級アンモ
ニウム塩は、窒素原子に4個の炭化水素残基と1個の酸
基とが結合した有機化合物であり、一般にテトラアルキ
ルアンモニウム塩が好適に用いられる。このようなテト
ラアルキルアンモニウム塩を具体的に例示すると、塩化
テトラメチルアンモニウム,臭化テトラメチルアンモニ
ウム,ヨウ化テトラメチルアンモニウム,塩化テトラエ
チルアンモニウム,炭酸水素テトラメチルアンモニウ
ム,硫酸水素テトラエチルアンモニウム,ギ酸テトラメ
チルアンモニウム,酢酸テトラメチルアンモニウム,炭
酸テトラエチルアンモニウム,硫酸テトラメチルアンモ
ニウムなどが挙げられる。また、本発明においては、原
料の第四級アンモニウム塩を電解して得られる生成物が
水酸化第四級アンモニウムであり、一般にテトラアルキ
ルアンモニウムに相応する水酸化テトラアルキルアンモ
ニウムである。
本発明に用いる電解槽において、原料の第四級アンモ
ニウム塩は一般に0.2〜4Nの水溶液として、陽イオン交
換膜と陰イオン交換膜とで区画された塩溶液室(C/A)
に給排される。また、2枚の陽イオン交換膜により区画
された中間室(C/C)には、一般に0.2〜3.5Nの水酸化第
四級アンモニウム水溶液が給排される。さらに、陰極室
では、純水を添加して、生成する水酸化第四級アンモニ
ウムが一般に0.1〜2Nの濃度に調整して給排しながら取
得される。なお、陽極室および必要により設けられた陽
イオン交換膜と陰イオン交換膜とにより区画された中間
室には、原料の第四級アンモニウム塩を勘案して、例え
ば硫酸,塩酸などの水溶液が給排される。
本発明の電解槽において、第四級アンモニウム塩から
水酸化第四級アンモニウムの製造は、一般に1〜50A/dm
2の電流密度、一般に90℃以下、特に50℃以下の温度で
実施される。
〔作用および効果〕
以上の説明から容易に理解されるように、本発明の電
解槽によれば、特に原料である第四級アンモニウム塩水
溶液を給排する連通孔から、該液の漏洩口より生成物で
ある水酸化第四級アンモニウム水溶液が汚染されるおそ
れがない。したがって、電解槽の締付、あるいは解体、
組立に伴う水酸化第四級アンモニウム水溶液の汚染が減
少され、工業的に高純度の水酸化第四級アンモニウムを
例えばクロルイオンが一般に10ppm以下の製品として取
得できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の代表的な電解槽の例を示す概略であ
る。第1図において、1は陰極,2は陽極,3は陽イオン交
換膜,4は陽イオン交換膜,5は陰イオン交換膜,6は陽イオ
ン交換膜,7は陰極室,8,9および10はそれぞれ中間室,11
は陽極室,12(12′),13(13′),14(14′),15(1
5′),および16(16′)はそれぞれ連通孔の流れを示
す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−213686(JP,A) 特開 昭56−123386(JP,A) 特開 昭60−262988(JP,A) 特開 昭51−4071(JP,A) 特開 昭56−5990(JP,A) 特公 昭61−6818(JP,B2)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】陰極室と陽極室との間の陰極室側に2枚以
    上の陽イオン交換膜を、また陽極室側に陰イオン交換膜
    をそれぞれ配し、且つ各イオン交換膜間にはそれぞれ室
    枠を介在させて積層し、2枚の陽イオン交換膜で区画さ
    れた1つ以上の中間室と、陽イオン交換膜と陰イオン交
    換膜とにより区画された塩溶液室とを構成し、陰極室及
    び中間室については陰極室側より各室枠及びイオン交換
    膜を貫通した連通孔を、また塩溶液室には陽極室側より
    室枠及びイオン交換膜を貫通した連通孔を設け、且つ塩
    溶液室を構成する陽イオン交換膜には貫通孔を存在させ
    ず、更に各連通孔は室枠に設けられた給排液口に接続し
    た構造を有する締め付け型電解槽を用い、塩溶液室には
    陽極室側の連通孔を通して第四級アンモニウム塩水溶液
    を、また中間室及び陰極室には陰極室側連通孔を通して
    水酸化第四級アンモニウム水溶液をそれぞれ給排して電
    解を行うことを特徴とする水酸化第四級アンモニウムの
    製造方法
JP63282374A 1988-11-10 1988-11-10 水酸化第四級アンモニウムの製造方法 Expired - Fee Related JP2624316B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63282374A JP2624316B2 (ja) 1988-11-10 1988-11-10 水酸化第四級アンモニウムの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63282374A JP2624316B2 (ja) 1988-11-10 1988-11-10 水酸化第四級アンモニウムの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02129390A JPH02129390A (ja) 1990-05-17
JP2624316B2 true JP2624316B2 (ja) 1997-06-25

Family

ID=17651571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63282374A Expired - Fee Related JP2624316B2 (ja) 1988-11-10 1988-11-10 水酸化第四級アンモニウムの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2624316B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5389211A (en) * 1993-11-08 1995-02-14 Sachem, Inc. Method for producing high purity hydroxides and alkoxides
US5575901A (en) * 1995-01-31 1996-11-19 Sachem, Inc. Process for preparing organic and inorganic hydroxides or alkoxides or ammonia or organic amines from the corresponding salts by electrolysis
US5833832A (en) * 1996-08-30 1998-11-10 Sachem, Inc. Preparation of onium hydroxides in an electrochemical cell
US5709790A (en) * 1996-10-03 1998-01-20 Sachem, Inc. Electrochemical process for purifying hydroxide compounds
CN110158114B (zh) * 2019-05-31 2020-10-27 中触媒新材料股份有限公司 一种制备四烷基氢氧化铵的三膜四室电解系统和方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56123386A (en) * 1980-03-03 1981-09-28 Konosuke Kishida Method and apparatus for electrolysis of salt
JPS60262988A (ja) * 1984-06-08 1985-12-26 Chlorine Eng Corp Ltd 有機電解用フイルタ−プレス型イオン交換膜法電解槽
JPS616818A (ja) * 1984-06-20 1986-01-13 Nec Home Electronics Ltd コイル装置の製造方法
JPS63213686A (ja) * 1987-02-27 1988-09-06 Tokuyama Soda Co Ltd 水酸化第四級アンモニウムの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02129390A (ja) 1990-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6235186B1 (en) Apparatus for producing electrolytic water
JPH0336914B2 (ja)
US20010025798A1 (en) Synthesis of tetramethylammonium hydroxide
JP2624316B2 (ja) 水酸化第四級アンモニウムの製造方法
JP2594279B2 (ja) 水酸化第四級アンモニウムの製造方法
JP3324943B2 (ja) ガラス基板乃至シリコン基板洗浄用水の製造装置
JP2637112B2 (ja) 水酸化第四級アンモニウムの製造方法
JPH101794A (ja) 電解槽及び電解方法
JPS6245000Y2 (ja)
JP3568290B2 (ja) 電解水生成装置
JPH01111894A (ja) ジペプチドエステルの精製方法
JP3236693B2 (ja) ガス電極を使用する電解槽及び電解方法
JP2002224674A (ja) 基板洗浄用水の製造装置及び製造方法、それらにより製造された基板洗浄用水、並びに該基板洗浄用水を用いた基板の洗浄方法
JPH10280180A (ja) 過酸化水素水の製造装置及び方法
JPH0270080A (ja) 水酸化テトラアルキルアンモニウムの製造方法
JP3101335B2 (ja) 次亜塩素酸塩製造用電解槽
JP2001096273A (ja) 洗浄用イオン水の製造方法及びその製造装置
JP2000107760A (ja) 洗浄用電解水の生成装置及びその生成方法
JPS63134684A (ja) 第四級アンモニウム水酸化物の製造法
JPH0575834B2 (ja)
JPH0217015Y2 (ja)
JP4062917B2 (ja) 水酸化ナトリウムの製造方法
JPH0796718B2 (ja) 水酸化第四級アンモニウムの製造方法
JPS5927393B2 (ja) 電極および電解方法
JPH09220573A (ja) 2室型電解槽を使用する電解方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees