JP2874025B2 - 湿度センサ - Google Patents
湿度センサInfo
- Publication number
- JP2874025B2 JP2874025B2 JP31534691A JP31534691A JP2874025B2 JP 2874025 B2 JP2874025 B2 JP 2874025B2 JP 31534691 A JP31534691 A JP 31534691A JP 31534691 A JP31534691 A JP 31534691A JP 2874025 B2 JP2874025 B2 JP 2874025B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- halide
- moisture
- sensitive layer
- humidity
- methacrylamide
- 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
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
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。
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メタクリルアミドプロピルト
リエチルアンモニウムハライドの重合体又は共重合体か
ら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。
−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、また、直線性に欠ける問題は依然として残り、こ
のような湿度センサを用いて湿度センサユニット回路を
構成する場合、直線近似回路構成が複雑化しユニット全
体として高価なものにならざるを得ず、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
ミノプロピルメタクリルアミドをオクチルハライド,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うち少なくとも1種と、ジエチル
アミノプロピルメタクリルアミドをメチルハライド,エ
チルハライド又はイソプロピルハライドで4級塩化し合
成したモノマ−のうち少なくとも1種との共重合体から
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プロピルメタクリルアミドをオク
チルハライド,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うち少なくとも1
種と、ジエチルアミノプロピルメタクリルアミドをメチ
ルハライド,エチルハライド又はイソプロピルハライド
で4級塩化し合成したモノマ−のうち少なくとも1種と
の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、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドと
オクチルハライド,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
応させて合成した4級塩モノマーをエーテル中に投入
し、ろ別を行い真空乾燥して得た白色固形物のモノマー
のうち少なくとも1種と、また同様にジエチルアミノプ
ロピルメタクリルアミドとメチルハライド,エチルハラ
イド又はイソプロピルハライドをアセトンに溶解させ、
50℃,30時間反応させて合成した4級塩モノマーの
うち少なくとも1種をエーテル中に投入し、ろ別を行い
真空乾燥して得た白色固形物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60℃
で20時間反応させてメタクリルアミノプロピルジメチ
ルオクチルアンモニウムハライド,メタクリルアミノプ
ロピルジメチルデシルアンモニウムハライド,メタクリ
ルアミノプロピルジメチルラウリルアンモニウムハライ
ド,メタクリルアミノプロピルジメチルミリスチルアン
モニウムハライド,メタクリルアミノプロピルジメチル
セチルアンモニウムハライド又はメタクリルアミノプロ
ピルジメチルステアリルアンモニウムハライドのうち少
なくとも1種と、メタクリルアミノプロピルメチルジエ
チルアンモニウムハライド,メタクリルアミノプロピル
トリエチルアンモニウムハライド又はメタクリルアミノ
プロピルジエチルプロピルアンモニウムハライドのうち
少なくとも1種との重合体(ポリマー)を得た後、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がジメチルアミノプロピルメタクリルアミ
ドをオクチルハライド,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うち少な
くとも1種と、ジエチルアミノプロピルメタクリルアミ
ドをメチルハライド,エチルハライド又はイソプロピル
ハライドで4級塩化し合成したモノマ−のうち少なくと
も1種との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。
ノプロピルメタクリルアミド85.2gをオクチルブロ
マイド96.5gで4級塩化し合成したモノマーと、ジ
エチルアミノプロピルメタクリルアミド99.0gをメ
チルブロマイド47.5gで4級塩化し合成したモノマ
ーとの共重合体で構成した本発明Aと、感湿層として上
記従来例であるメタクリルアミドプロピルトリエチルア
ンモニウムブロマイドの重合体で構成した従来例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に
示す通りとなった。
ノプロピルメタクリルアミド85.2gをデシルブロマ
イド110.5gで4級塩化し合成したモノマーと、ジ
エチルアミノプロピルメタクリルアミド99.0gをメ
チルブロマイド47.5gで4級塩化し合成したモノマ
ーとの共重合体で構成した本発明Bと、感湿層として上
記従来例であるメタクリルアミドプロピルトリエチルア
ンモニウムブロマイドの重合体で構成した従来例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3に
示す通りとなった。
ノプロピルメタクリルアミド85.2gをラウリルブロ
マイド124.5gで4級塩化し合成したモノマーと、
ジエチルアミノプロピルメタクリルアミド99.0gを
メチルブロマイド47.5gで4級塩化し合成したモノ
マーとの共重合体で構成した本発明Cと、感湿層として
上記従来例であるメタクリルアミドプロピルトリエチル
アンモニウムブロマイドの重合体で構成した従来例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4
に示す通りとなった。
ノプロピルメタクリルアミド85.2gをミリスチルブ
ロマイド138.5gで4級塩化し合成したモノマー
と、ジエチルアミノプロピルメタクリルアミド99.0
gをメチルブロマイド47.5gで4級塩化し合成した
モノマーとの共重合体で構成した本発明Dと、感湿層と
して上記従来例であるメタクリルアミドプロピルトリエ
チルアンモニウムブロマイドの重合体で構成した従来例
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5に示す通りとなった。
ノプロピルメタクリルアミド85.2gをセチルブロマ
イド152.5gで4級塩化し合成したモノマーと、ジ
エチルアミノプロピルメタクリルアミド99.0gをメ
チルブロマイド47.5gで4級塩化し合成したモノマ
ーとの共重合体で構成した本発明Eと、感湿層として上
記従来例であるメタクリルアミドプロピルトリエチルア
ンモニウムブロマイドの重合体で構成した従来例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6に
示す通りとなった。
ノプロピルメタクリルアミド85.2gをステアリルブ
ロマイド166.5gで4級塩化し合成したモノマー
と、ジエチルアミノプロピルメタクリルアミド99.0
gをメチルブロマイド47.5gで4級塩化し合成した
モノマーとの共重合体で構成した本発明Fと、感湿層と
して上記従来例であるメタクリルアミドプロピルトリエ
チルアンモニウムブロマイドの重合体で構成した従来例
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7に示す通りとなった。
ノプロピルメタクリルアミド34.1gをラウリルブロ
マイド49.9gで4級塩化し合成したモノマーと、ジ
エチルアミノプロピルメタクリルアミド99.0gをエ
チルブロマイド54.5gで4級塩化し合成したモノマ
ーとを2:5のモル比で共重合させて合成した共重合体
からなる本発明G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エチルアンモニウ
ムブロマイドの重合体を用いた従来例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8に示す通りと
なった。
ノプロピルメタクリルアミドとオクチルクロライドとの
反応によって合成したモノマーと、ジエチルアミノプロ
ピルメタクリルアミドとエチルクロライドとの反応によ
って合成したモノマーと、更にジエチルアミノプロピル
メタクリルアミドとイソプロピルクロライドとの反応に
よって合成したモノマーとを1:1:1のモル比で共重
合させて合成した共重合体からなる本発明H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
ピルトリエ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9及び図10
に示す通りとなった。
ノプロピルメタクリルアミド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ーと、ジメチルアミノプロ
ピルメタクリルアミドとセチルクロライドとの反応によ
って合成したモノマーと、更にジエチルアミノプロピル
メタクリルアミドとエチルクロライドとの反応によって
合成したモノマーをそれぞれ1:1:3のモル比で共重
合させて合成した共重合体からなる本発明I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
ピルトリエ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11及び図1
2に示す通りとなった。
と比較して本発明A〜本発明Gのものは直線性に優れて
いることを示し、また図9〜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H及び本発
明I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。
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。
る。
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、
ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドをオクチルハ
ライド,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うち少なくとも1種と、
ジエチルアミノプロピルメタクリルアミドをメチルハラ
イド,エチルハライド又はイソプロピルハライドで4級
塩化し合成したモノマ−のうち少なくとも1種との共重
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 |
---|---|---|---|
JP31534691A JP2874025B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 湿度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31534691A JP2874025B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 湿度センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05332979A JPH05332979A (ja) | 1993-12-17 |
JP2874025B2 true JP2874025B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=18064310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31534691A Expired - Fee Related JP2874025B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 湿度センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2874025B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP31534691A patent/JP2874025B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05332979A (ja) | 1993-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lin et al. | Investigation of Ru (bpy) 32+/Nafion® film coated on electrodes studied using in situ spectrocyclic voltammetry and photoluminescence | |
JP2874025B2 (ja) | 湿度センサ | |
JP2874024B2 (ja) | 湿度センサ | |
JPS6156952A (ja) | 感湿抵抗素子 | |
JP2874023B2 (ja) | 湿度センサ | |
JPS60168044A (ja) | 感湿素子 | |
JP2874021B2 (ja) | 湿度センサ | |
JP2874026B2 (ja) | 湿度センサ | |
JPH0412418B2 (ja) | ||
JP2874022B2 (ja) | 湿度センサ | |
JP3448799B2 (ja) | 湿度センサ | |
JPS6236549A (ja) | 感湿素子 | |
JPH0318750A (ja) | 湿度センサ素子 | |
CN201096744Y (zh) | 一种聚合物接枝碳黑复合电阻型薄膜湿敏元件 | |
JPH04315040A (ja) | 結露検知素子 | |
JPS59171844A (ja) | 感湿素子 | |
JPS6235253A (ja) | ガスセンサ− | |
JPS60225053A (ja) | 感湿抵抗素子 | |
JP2753653B2 (ja) | 感湿素子 | |
JPS6237339B2 (ja) | ||
JPS6133372B2 (ja) | ||
JPS59172228A (ja) | 湿度検出素子の製造方法 | |
JP2959122B2 (ja) | 感湿素子 | |
JPS6347243B2 (ja) | ||
JPS62245149A (ja) | 感湿素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080114 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090114 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090114 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100114 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |