JP2874022B2 - 湿度センサ - Google Patents
湿度センサInfo
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Description
層として用い湿度の変化を電気抵抗あるいは容量の変化
として検出する湿度センサに関する。
脱着に優れているため、この有機高分子材料を感湿層と
して利用し得ることが知られている。
て用いた湿度センサは、例えば特開昭59−13345
3号公報、特公平2−5268号公報又は特公昭62−
7976号公報等によって提案されている。
などからなる公知の絶縁基板上に形成した一対の電極間
に、有機高分子材料としての例えばメタクリルアミドプ
ロピルトリメチルアンモニウムハライドの重合体又は共
重合体やメタクリルオキシプロピルトリメチルアンモニ
ウムブロマイドを液体化させてなる感湿剤を塗布して感
湿層を形成し、この感湿層の電気抵抗の湿度に対する変
化を利用したものである。
開示された有機高分子材料を感湿層として用いた湿度セ
ンサは、本発明者の検討結果から、 高温度雰囲気での経時安定性に欠ける。
的でない。(直線性に欠ける) などの問題点を有し、より高い信頼性を得る上で、実用
上必ずしも好ましいものとなっていないことが確認され
た。
ロ−スなどを塗布しオーバーコートを施すなどの方法を
採用し、上記問題点の解消を試みてみたが、この試みに
よって上記問題点の一時的な解消に貢献することができ
るが、構造が複雑化し、かつ工数が増し高価になること
は元より、長期的な使用下での経時変化による特性劣化
があり、上記問題点の基本的な解消には至らなかった。
に起因するものであり、上記問題点の基本的な解消に貢
献できる有機高分子材料の改良が必要であった。
されている有機高分子材料を感湿層とした湿度センサ
は、感湿層を構成する有機高分子材料自体に起因して、
信頼性に欠け、所望の性能を得ることができなかった。
ためになされたもので、従来技術において問題点とされ
ていた、 高温及び高湿下での経時的安定性に欠ける。
にも優れ、かつ直線性に優れ、しかも、湿度ヒステリシ
スの小さい湿度センサを提供することを目的とするもの
である。
は、絶縁基板上に形成した一対の電極間に、ジメチルア
ミノエチルメタクリレ−トをデシルハライド,ラウリル
ハライド,ミリスチルハライド,セチルハライド又はス
テアリルハライドで4級塩化し合成したモノマーの重合
体又は共重合体からなる感湿層を設けたことを特徴とす
るものである。
湿層がジメチルアミノエチルメタクリレ−トをデシルハ
ライド,ラウリルハライド,ミリスチルハライド,セチ
ルハライド又はステアリルハライドで4級塩化し合成し
たモノマーの重合体又は共重合体から構成されるものと
なり、この感湿層は湿度センサとして要求される室温中
ではもちろん高温及び高湿中でも経時安定性に優れ、か
つ直線性が良く、湿度ヒステリシスも小さい性能を発揮
することから、高信頼性化に大きく貢献する。
らなる一対の櫛形電極1,2を印刷などによって形成し
た、例えばアルミナ、又はガラスなどからなる無機質の
絶縁基板3を、以下に述べる感湿剤溶液に浸漬させ、し
かる後100℃中で20分間乾燥させて、前記一対の櫛
形電極1,2間及びこの櫛形電極1,2面上に感湿層4
を形成する。
すなわち、ジメチルアミノエチルメタクリレ−トとデシ
ルハライド,ラウリルハライド,ミリスチルハライド,
セチルハライド又はステアリルハライドをアセトンに溶
解させ、50℃,30時間反応させモノマーを合成し、
これをエーテル中に投入して、ろ別を行い真空乾燥して
白色固形物のモノマーを得、このモノマーをベンゼン中
に過酸化ベンゾイルと共に溶解させ、これを真空下30
℃で20時間反応させて重合体(ポリマー)を得た後、
これをメタノール,酢酸エチル等で精製を行い、乾燥後
に再度メタノールに溶解させて調製する。
出部5,6それぞれに、例えばはんだ7を介してリ−ド
端子8,9を取着して湿度センサを完成するものであ
る。
ば、感湿層4がジメチルアミノエチルメタクリレ−トを
デシルハライド,ラウリルハライド,ミリスチルハライ
ド,セチルハライド又はステアリルハライドで4級塩化
し合成したモノマーの重合体又は共重合体から構成され
るものとなり、室温中ではもちろん高温及び高湿中でも
経時安定性に優れ、長時間安定した特性を維持できると
同時に、直線性が良く、湿度ヒステリシスも小さい性能
を発揮することから、各種回路に組み込み使用した湿度
センサの高信頼性化に大きく貢献できる優れた効果を得
ることができる利点を有する。
の特性比較を行った実験結果によって実証された。 (本発明A)ジメチルアミノエチルメタクリレ−ト7
8.7g,デシルブロマイド110.5gをアセトンに
溶解させ、50℃,30時間反応させモノマーを合成
し、これをエーテル中に投入して、ろ別を行い真空乾燥
して白色固形物のモノマーを得、このモノマーをベンゼ
ン中に過酸化ベンゾイルと共に溶解させ、これを真空下
30℃で20時間反応させて重合体(ポリマー)を得た
後、これをメタノール,酢酸エチル等で精製を行い、乾
燥後に再度メタノールに溶解させて調製した感湿剤溶液
によって形成した感湿層を用いた図1に示す構造の湿度
センサ。 (本発明B)ジメチルアミノエチルメタクリレ−ト7
8.7g,ラウリルブロマイド124.5gをアセトン
に溶解させ、50℃,30時間反応させモノマーを合成
し、これをエーテル中に投入して、ろ別を行い真空乾燥
して白色固形物のモノマーを得、このモノマーをベンゼ
ン中に過酸化ベンゾイルと共に溶解させ、これを真空下
30℃で20時間反応させて重合体(ポリマー)を得た
後、これをメタノール,酢酸エチル等で精製を行い、乾
燥後に再度メタノールに溶解させて調製した感湿剤溶液
によって形成した感湿層を用いた図1に示す構造の湿度
センサ。 (本発明C)ジメチルアミノエチルメタクリレ−ト7
8.7g,ミリスチルブロマイド138.5gをアセト
ンに溶解させ、50℃,30時間反応させモノマーを合
成し、これをエーテル中に投入して、ろ別を行い真空乾
燥して白色固形物のモノマーを得、このモノマーをベン
ゼン中に過酸化ベンゾイルと共に溶解させ、これを真空
下30℃で20時間反応させて重合体(ポリマー)を得
た後、これをメタノール,酢酸エチル等で精製を行い、
乾燥後に再度メタノールに溶解させて調製した感湿剤溶
液によって形成した感湿層を用いた図1に示す構造の湿
度センサ。 (本発明D)ジメチルアミノエチルメタクリレ−ト7
8.7g,セチルブロマイド152.5gをアセトンに
溶解させ、50℃,30時間反応させモノマーを合成
し、これをエーテル中に投入して、ろ別を行い真空乾燥
して白色固形物のモノマーを得、このモノマーをベンゼ
ン中に過酸化ベンゾイルと共に溶解させ、これを真空下
30℃で20時間反応させて重合体(ポリマー)を得た
後、これをメタノール,酢酸エチル等で精製を行い、乾
燥後に再度メタノールに溶解させて調製した感湿剤溶液
によって形成した感湿層を用いた図1に示す構造の湿度
センサ。 (本発明E)ジメチルアミノエチルメタクリレ−ト7
8.7g,ステアリルブロマイド166.5gをアセト
ンに溶解させ、50℃,30時間反応させモノマーを合
成し、これをエーテル中に投入して、ろ別を行い真空乾
燥して白色固形物のモノマーを得、このモノマーをベン
ゼン中に過酸化ベンゾイルと共に溶解させ、これを真空
下30℃で20時間反応させて重合体(ポリマー)を得
た後、これをメタノール,酢酸エチル等で精製を行い、
乾燥後に再度メタノールに溶解させて調製した感湿剤溶
液によって形成した感湿層を用いた図1に示す構造の湿
度センサ。
て上記従来技術にて開示されているメタクリルオキシプ
ロピルトリメチルアンモニウムブロマイドの重合体を用
いて製作した従来例Aとの相対湿度に対する抵抗値特性
比較を行った結果、図2〜図6に示す通りとなった。 (本発明F)また、ジメチルアミノエチルメタクリレ−
トにラウリルクロライドを本発明Aの場合と同様に反応
させてモノマーを調製し、メタクリルオキシエチルジメ
チルラウリルアンモニウムクロライドを得て、このメタ
クリルオキシエチルジメチルラウリルアンモニウムクロ
ライドの重合体を感湿層として用いて製作した本発明F
と、感湿層として上記従来技術にて例示したメタクリル
アミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライドの重
合体を用いた従来例Bとの高温(85℃乾燥雰囲気)放
置下における経時特性及び高湿(50℃,90%RH雰
囲気)放置下における経時特性比較を行った結果、図7
及び図8に示す通りであった。 (本発明G)ジメチルアミノエチルメタクリレ−トとデ
シルクロライドとの反応によって合成したモノマ−と、
ジメチルアミノエチルメタクリレ−トとラウリルクロラ
イドとの反応によって合成したモノマ−をそれぞれ1:
1の比で共重合させたポリマ−を感湿層として用いた図
1に示す構造の湿度センサ。 (本発明H)ジメチルアミノエチルメタクリレ−トとラ
ウリルクロライドとの反応によって合成したモノマ−
と、ジメチルアミノエチルメタクリレ−トとミリスチル
クロライドとの反応によって合成したモノマ−と、更に
ジメチルアミノエチルメタクリレ−トとセチルクロライ
ドとの反応によって合成したモノマ−をそれぞれ1:
1:1の比で共重合させたポリマ−を感湿層として用い
た図1に示す構造の湿度センサ。
て上記従来技術にて例示したメタクリルアミドプロピル
トリメチルアンモニウムクロライドの重合体を感湿層と
して用いた従来例Bとの高温(85℃乾燥雰囲気)放置
下における経時特性及び高温(50℃,90%RH雰囲
気)放置下における経時特性比較を行った結果、図9〜
図12に示す通りであった。
と比較して本発明A〜本発明Eのものは直線性に優れて
いることを示し、また図7〜図12から明らかなよう
に、従来例Bのものが高温及び高湿雰囲気下における相
対湿度の経時変化が大きいのに対し、本発明F〜本発明
Hのものは高温及び高湿両雰囲気下の1000時間経過
時点でも変化率は±3%RH以内に納まっており、経時
劣化が小さいことを示した。
チルメタクリレ−トの4級塩化に用いるものとしてデシ
ルハライド,ラウリルハライド,ミリスチルハライド,
セチルハライド又はステアリルハライドを示し、例えば
ラウリルハライドとしてラウリルブロマイド又はラウリ
ルクロライドそれぞれを例示して説明したが、ジメチル
アミノエチルメタクリレ−トとラウリルブロマイドの合
成モノマ−と、ジメチルアミノエチルメタクリレ−トと
ラウリルクロライドの合成モノマ−を共重合させたもの
を用いても良いことは勿論である。
係が対数直線性に優れているために、回路的に利用度が
高く、高温及び高湿雰囲気下でも経時劣化が小さく初期
特性が維持でき、しかも湿度ヒステリシスの小さい高信
頼性の湿度センサを得ることができる。
図である。
る。
る。
る。
る。
る。
ある。
ある。
ある。
である。
である。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 絶縁基板上に形成した一対の電極間に、
ジメチルアミノエチルメタクリレ−トをデシルハライ
ド,ラウリルハライド,ミリスチルハライド,セチルハ
ライド又はステアリルハライドで4級塩化し合成したモ
ノマーの重合体又は共重合体からなる感湿層を設けたこ
とを特徴とする湿度センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31534391A JP2874022B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 湿度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31534391A JP2874022B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 湿度センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05332976A JPH05332976A (ja) | 1993-12-17 |
JP2874022B2 true JP2874022B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=18064271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31534391A Expired - Fee Related JP2874022B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 湿度センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2874022B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP31534391A patent/JP2874022B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH05332976A (ja) | 1993-12-17 |
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