JPS58193445A - Moisture sensor and manufacture thereof - Google Patents

Moisture sensor and manufacture thereof

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JPS58193445A
JPS58193445A JP57077191A JP7719182A JPS58193445A JP S58193445 A JPS58193445 A JP S58193445A JP 57077191 A JP57077191 A JP 57077191A JP 7719182 A JP7719182 A JP 7719182A JP S58193445 A JPS58193445 A JP S58193445A
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moisture
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latex
humidity
humidity sensor
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Tokuyuki Kaneshiro
徳幸 金城
Shuichi Ohara
大原 周一
Toru Sugawara
徹 菅原
Shigeki Tsuchiya
茂樹 土谷
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    • G01N27/121Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid

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Abstract

PURPOSE:To improve environmental resistance and to stabilize a moisture sensitive characteristic for a long period by a method wherein a moisture sensitive material is formed of an aggregate of fine particles each comprising a hydrophobic nucleus and a cationic surface layer coating the nucleus, and a protective coating made of silicone resin is formed thereon. CONSTITUTION:Gold electrodes 5, a moisture sensitive material 3, lead wire connection terminals 7 and a protective film 6 are formed on an alumina substrate 4 in a fashion as illustrated. The moisture sensitive material, i.e., latex, is coated on the alumina substrate provided with the comb-type metal electrodes 5 and then dried to attain an electric resistance type moisture sensor. Methacrylic acid of 0.2mol and methylenebisacrylamide of 0.01 mole as a hydrophobic monomer, 2-methaacryloyloxyethyltrimethylammoniumiodide of 0.1 mole as a cationic monomer and azobisisobutylamidinhydrochloride of 0.001 mole as a polymerization starting agent are emulsified and copolymerized in a water medium of 300l under the atmosphere of nitrogen for 10hr at 60 deg.C while agitating at a high speed.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は湿度センサとその製造法に係り1%に胸囲の湿
度に対応して電気抵抗厘が変化する電気抵抗式の湿度セ
ンサとその製造法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a humidity sensor and a method of manufacturing the same, and more particularly to an electrical resistance type humidity sensor whose electrical resistance changes in accordance with the humidity around the chest to 1%, and a method of manufacturing the same.

相対湿度の#j定法には機械的測定法と電気式測定法と
がめる。電気式測定法は機械式測定法に比べて、測定装
置の構造が小型化できる点、測定装置の感応速度が速い
点、及びm度を電気的信号に変侠し易い点で有利である
。電気式測定法には。
#j standard method for relative humidity includes mechanical measurement method and electrical measurement method. The electrical measuring method is advantageous over the mechanical measuring method in that the structure of the measuring device can be made smaller, the sensing speed of the measuring device is faster, and it is easier to convert m degrees into an electrical signal. For electrical measurement methods.

感湿材の感湿特性を利用した。電気抵抗式の感湿素子を
使用する。この感湿素子は、絶縁基板と。
Utilizes the moisture-sensitive properties of moisture-sensitive materials. Use an electrical resistance type moisture sensing element. This moisture sensing element has an insulating substrate.

この絶縁基板上に配した一対の電極と、鍵にこの電使を
覆う感湿材層とから構成されている。
It consists of a pair of electrodes arranged on this insulating substrate, and a moisture sensitive material layer covering the key and the electric wire.

このような電気抵抗式の感湿素子において使用される従
来の感湿材は次の通シである。
Conventional moisture sensitive materials used in such electrical resistance type moisture sensitive elements are as follows.

(1)セランツクス材料 (2)塩化リチウム(L i CJ )等の電解質塩(
3)導電性粉本を分散させた吸湿性樹脂(4)親水性高
分子化合物或いは高分子電解質これらの感湿材において
は夫々次のような欠点があった。
(1) Selantux materials (2) Electrolyte salts such as lithium chloride (L i CJ ) (
3) Hygroscopic resin with conductive powder dispersed therein (4) Hydrophilic polymer compound or polymer electrolyte These moisture-sensitive materials each have the following drawbacks.

(1)について:セラミックスに対する水分の@着的 が一部分不可へな化学吸着であシ、従ってこの感湿材を
用いた感湿素子はヒステリシス性が大きく。
Concerning (1): The adhesion of moisture to ceramics is partially due to chemical adsorption, and therefore a moisture sensing element using this moisture sensing material has a large hysteresis.

応答性が悪い。しかも高湿度雰囲気中に長時間放置する
と形状変化を生じ易い。
Poor responsiveness. Moreover, if left in a high humidity atmosphere for a long time, the shape is likely to change.

(2)について:高湿度雰囲気中では潮解して希釈され
流出してしまう。従ってこの感湿材を用い九感湿業子は
寿命が惚めて短い。また、−個の感湿素子で1mlでき
る湿度領域が狭い。
Regarding (2): In a high humidity atmosphere, it deliquesces, dilutes, and flows out. Therefore, using this moisture-sensitive material, the lifespan of the nine-sensing moisture-sensitive material is extremely short. Furthermore, the humidity range that can be produced by -1 ml of humidity sensing elements is narrow.

(3)について:低湿度雰囲気中では感湿特性を示さな
い。また4区性粉末の分散度合を均一にすることは―シ
<、この為、感湿素子は製作歩留りが極めて悪く、信頼
性も乏しい。
Regarding (3): It does not exhibit moisture sensitivity in a low humidity atmosphere. Furthermore, it is difficult to make the degree of dispersion of the four-part powder uniform.For this reason, the manufacturing yield of the moisture-sensitive element is extremely low and the reliability is also poor.

(4)について二上記3種よシも感湿特性が良好である
が、吸湿量が大きいので雰囲気の水分量に応じて11@
、収縮が生じ、吸着材層は基板や電極から剥離し易い。
Regarding (4), the above three types also have good moisture sensitivity characteristics, but the amount of moisture absorption is large, so depending on the amount of moisture in the atmosphere,
, shrinkage occurs, and the adsorbent layer is likely to peel off from the substrate or electrode.

ま九一般的にいって、従来の電気抵抗式湿度センサには
、感湿特性の最期安定性、信頼性に劣るという欠点があ
った。特に湿気の凝結には注意する必要があった。その
理由は水が感湿材料の表向に凝結する(結露する)と局
所的に感湿材料が溶解して、感湿特性が変化するからで
ある。又1人人が生活している場に発生する撫々の有機
ガス。
Generally speaking, conventional electrical resistance type humidity sensors have the drawback of poor final stability and reliability of humidity sensing characteristics. Particular attention had to be paid to moisture condensation. The reason for this is that when water condenses (condenses) on the surface of the moisture-sensitive material, the moisture-sensitive material is locally dissolved and the moisture-sensitive characteristics change. Another type of organic gas that is generated in places where people live.

例えばタバコ、食用油の蒸気等に1腋センサをさらすと
、その感湿特性が変化して、実用に供せないというのが
爽秋であった。さらに、夏、冬、梅雨時、乾燥時期のよ
うな^温、低温、高湿、低湿、l。
For example, if an armpit sensor was exposed to vapors from cigarettes or cooking oil, its moisture-sensing characteristics would change, making it unsuitable for practical use. In addition, temperature, low temperature, high humidity, low humidity, l, such as summer, winter, rainy season, and dry season.

といつ九サイクル的な環境変化に対しても抵抗性がなく
、感湿特性が変化してしまうという欠点をも有していた
However, it also had the disadvantage that it was not resistant to environmental changes over a period of nine cycles, and its moisture sensitivity characteristics changed.

本発明の目的は、上記の欠点を解消して耐環境性にすぐ
れ、感湿特性が長期間安定に動作しうる信頼性の高い湿
度センナを提供することKある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a highly reliable humidity sensor which eliminates the above-mentioned drawbacks, has excellent environmental resistance, and whose humidity sensitive characteristics can operate stably for a long period of time.

本発明の湿度センサは感湿材と感湿材層を保躾する皮膜
材とに特徴がある。感湿材は疎水性の核と該核を蟲うカ
チオン性の表面層とからなる微粒子の集合体であ#)、
保賎皮膜はシリコーン樹脂である。またこの湿度センナ
の製造法は上記微粒子をラテックス粒子として水静液中
で合成する方法と上記皮膜の形成法とに特徴がある。上
記皮膜は上記ラテックス粒子集合体皮膜の表面にシリコ
ーン樹脂のフェスを塗布後乾燥或いは反応させて形成さ
せる。
The humidity sensor of the present invention is characterized by a moisture sensitive material and a coating material that protects the moisture sensitive material layer. A moisture-sensitive material is an aggregate of fine particles consisting of a hydrophobic core and a cationic surface layer surrounding the core.
The adhesive film is silicone resin. The method for producing this humidity sensor is characterized by the method of synthesizing the fine particles as latex particles in aqueous solution and the method of forming the film. The film is formed by applying a silicone resin face to the surface of the latex particle aggregate film and then drying or reacting the film.

本発明の湿度センサの一例を示せば、その断面を模式化
した第1図に示される如く、疎水性の核lとカチオン性
の基を有する表面層2とから参る微粒子が集合してなる
感湿皮膜3が絶縁基板4の上に配した一対の電極5を覆
っておシ、さらに該感湿皮膜上にシリコーン樹脂の保護
皮j[6が覆うような構造を鳴している。核1の形状は
%に限定しない、従って球状に限らず棒状、板状であっ
てもさしつかえない、ただし絶縁基板4の皮膜3として
使用するので電極5閣を該粒子が密に満たすことが望ま
しく、このことから実際には平均粒子径は約100μm
以下が好ましい。
An example of the humidity sensor of the present invention is shown in FIG. 1, which is a schematic cross-sectional view of the humidity sensor. A moisture film 3 covers a pair of electrodes 5 disposed on an insulating substrate 4, and a silicone resin protective film 6 covers the moisture sensitive film. The shape of the nucleus 1 is not limited to %, therefore, it is not limited to spherical shape, but may be rod-shaped or plate-shaped. However, since it is used as the film 3 of the insulating substrate 4, it is preferable that the particles densely fill the electrode 5. Therefore, the average particle diameter is actually about 100 μm.
The following are preferred.

核を成す物質及び表面層をなす物質は、核が疎水性1表
面層がカチオン性の基を有する親水性を示すものであれ
ば足シる。従って高分子化合物である必要もなくま九核
と表面層とが同一化合物を列用するものであって4かま
わない、高分子化合物の場合には、線状高分子化合物で
あっても橘がけ高分子化合物であってもかまわない。
The substance forming the core and the substance forming the surface layer may be one in which the core is hydrophobic and the surface layer is hydrophilic with a cationic group. Therefore, it does not need to be a polymer compound, but it is acceptable if the nucleus and the surface layer are made of the same compound.In the case of a polymer compound, even if it is a linear polymer compound, the It may be a polymer compound.

粒子の一形態として、水溶液中で合成したラテックス粒
子の如く、各粒子を構成する化合物又は基の内、疎水性
のものが中央に集合して核を成し、カチオン性のものが
外側に表われて表面層を成すものを挙けることができる
。tた。3樵以上のモは&面層と核との境界が必ずしも
明確ではないが。
One form of particles, such as latex particles synthesized in an aqueous solution, is one in which hydrophobic compounds or groups constituting each particle gather in the center to form a core, and cationic compounds or groups are exposed on the outside. The surface layer can be mentioned as follows. It was. For moss of 3 or more woodcutters, the boundary between the &men layer and the core is not necessarily clear.

核にルベて&面層がイオン性或いは親水性を示すことは
確かである。多くは表面層にイオンが均一分布している
。この粒子は核中に若干量のイオン性基或いは親水性基
を含んでいてもかまわない。
It is certain that the rubet and surface layers on the core exhibit ionic or hydrophilic properties. In most cases, ions are uniformly distributed in the surface layer. The particles may contain some amount of ionic or hydrophilic groups in the core.

水溶液中で合成したラテックス粒子は表面が自然に親水
性となるから1本発明に使用する感湿材が簡単に得られ
るという利点がある。
The surface of latex particles synthesized in an aqueous solution naturally becomes hydrophilic, which has the advantage that the moisture-sensitive material used in the present invention can be easily obtained.

前記し圧感湿材料皮膜の表面にシリコーン樹脂の保護皮
膜を形成することによシ、まず第1K感湿材料皮膜が結
露し九水滴又は雰囲気中の塵埃、腐食性ガスあるいは薬
品に直接接触しなくなるために、感湿材料の劣化及び感
湿特性の低下を防止することができ、又、第2に高温下
における異常な膨潤を防止することかで11、湿度セン
サーとしての安定性及び信頼性を向上させることができ
る。
By forming a protective film of silicone resin on the surface of the pressure-moisture-sensitive material film described above, first, the first K moisture-sensitive material film will no longer come into direct contact with water droplets, dust, corrosive gases, or chemicals in the atmosphere due to dew condensation. Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the moisture-sensitive material and a decrease in its moisture-sensitive properties.Secondly, by preventing abnormal swelling under high temperatures11, it improves the stability and reliability of the humidity sensor. can be improved.

本実施例の湿度センサに用いる感湿皮aFi、通常はカ
チオン性ビニルモノマと非イオン性ビニルモノマとを水
あるいは水溶液媒体中で共重合して得られるラテックス
を電極を覆うように塗布し乾燥して得られる。必袂に応
じてカチオン性あるいは非イオン性のジビニルモノマや
トリビニルモノマやテトラビニルモノマを橋かけ剤とし
て用いてもかまわない、2種あるいはそれ以上の種類の
ビニル型モノマを共重合反応させる触媒としては。
The moisture-sensitive skin aFi used in the humidity sensor of this example is usually obtained by coating a latex obtained by copolymerizing a cationic vinyl monomer and a nonionic vinyl monomer in water or an aqueous medium to cover the electrodes and drying. It will be done. Depending on the necessity, cationic or nonionic divinyl monomer, trivinyl monomer or tetravinyl monomer may be used as a crosslinking agent, and as a catalyst for copolymerization reaction of two or more types of vinyl type monomers. teeth.

通常ビニル東金に用いる4のであれば特に限定されるも
のではない、一般には過酸化ベンゾイル。
Generally, benzoyl peroxide is not particularly limited as long as it is 4 used for vinyl Togane.

過硫酸カリウム等の過酸化物重合開始剤、まえはアゾビ
スイソブチルニトリル、アゾビスイソブチルアンジン塩
酸塩等のアゾ化合物重合開始剤を用いることができるが
、これに限定されるものでない。
A peroxide polymerization initiator such as potassium persulfate and an azo compound polymerization initiator such as azobisisobutylnitrile and azobisisobutylandine hydrochloride can be used, but the invention is not limited thereto.

本発明に用いられるカチオン性モノマとしては、2−メ
タクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム、2
−メタクリロイルオキシエチルジメチルエチルアンモニ
ウム、2−メタクリロイルオキシエチルジメチルブチル
アンモニウム、2−メタクリロイルオキシエチルジメチ
ルオクチルアンモニウム、2−メタクリロイルオキシエ
チルトリエチルアンモニウム、2−メタクリロイルオキ
シエチルジエチルブチルアンモニウム、2−メタクリロ
イルオキシエチルジエチルオクチルアンモニウム、2−
アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム、2
−アクリロイルオキシエチルジメチルオクチルアンモニ
ウム、2−アクリロイルオキシエチルトリエチルアンモ
ニウム、2−アクリロイルオキシエチルジエチルオクチ
ルアンモニウム、2−ヒドロキシ−3−メタクリロイル
オキシプロピルトリメチルアンモニウム、2−ヒ′ドロ
キシー3−メタクリロイルオキシプロピルトリエチルア
ンモニウム、2−ヒドロキシ−3−アリロイルオキシプ
ロピルトリエチルアンモニウム、2−ヒドロキシ−3−
アリロイルオキシプロピルトリエチルアンモニウム、2
−ヒドロキシ−3−アリロイルオキシプロピルトリメチ
ルアンモニウム。
The cationic monomers used in the present invention include 2-methacryloyloxyethyltrimethylammonium, 2-methacryloyloxyethyltrimethylammonium,
-methacryloyloxyethyldimethylethylammonium, 2-methacryloyloxyethyldimethylbutylammonium, 2-methacryloyloxyethyldimethyloctylammonium, 2-methacryloyloxyethyltriethylammonium, 2-methacryloyloxyethyldiethylbutylammonium, 2-methacryloyloxyethyldiethyloctyl ammonium, 2-
Acryloyloxyethyltrimethylammonium, 2
-acryloyloxyethyldimethyloctylammonium, 2-acryloyloxyethyltriethylammonium, 2-acryloyloxyethyldiethyloctylammonium, 2-hydroxy-3-methacryloyloxypropyltrimethylammonium, 2-hydroxy-3-methacryloyloxypropyltriethylammonium, 2-Hydroxy-3-aryloyloxypropyltriethylammonium, 2-hydroxy-3-
Allyloxypropyltriethylammonium, 2
-Hydroxy-3-aryloyloxypropyltrimethylammonium.

2−ヒドロキシ−3−アリロイルオキシプロピルトリエ
チルアンモニウム、ビニルベンジルトリメチルアンモニ
ウム、ビニルベンジルトリエチルアンモニウム等の4級
アンモニウム類の水酸化物またはその塩、N−メチル−
4−ビニルピリジニウム、N−エチル−4−ビニルピリ
ジニウム、 N −ブチル−4−ビニルピリジニウム%
N−オクチル−4−ビニルピリジニウム、N−メチル−
2−ビニルピリジニウム、N−エチル−2−ビニルピリ
ジニウム等のビリジニウム類の水酸化物ま九はその塩、
ビニルトリフェニルホスホニウムのようなホスホニウム
類の水酸化物またはその塩がある。
Quaternary ammonium hydroxides or salts thereof such as 2-hydroxy-3-aryloyloxypropyltriethylammonium, vinylbenzyltrimethylammonium, vinylbenzyltriethylammonium, N-methyl-
4-vinylpyridinium, N-ethyl-4-vinylpyridinium, N-butyl-4-vinylpyridinium%
N-octyl-4-vinylpyridinium, N-methyl-
Hydroxides and salts of viridiniums such as 2-vinylpyridinium and N-ethyl-2-vinylpyridinium;
There are hydroxides of phosphoniums such as vinyltriphenylphosphonium or their salts.

これらのカチオンと塩を形成するアニオンとしては塩素
イオン、臭素イオン、フッ素イオン、Wつ素イオン、酢
酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオン。
Anions that form salts with these cations include chloride ions, bromide ions, fluoride ions, hydrogen ions, acetate ions, nitrate ions, and sulfate ions.

リン酸イオン等がある。これらのカチオン性モノマのカ
チオン基と前記ジビニル温モノマ中のアンモニウム基壕
九はピリジニウム基が感湿有機高分子餉中に言まれるこ
とによシ、外界の湿度変化に対応してそれらのカチオン
基の対アニオンが解離し、その対アニオンが荷電担体に
なることにより感湿材の電気抵抗が変化する。
There are phosphate ions, etc. The cationic groups of these cationic monomers and the ammonium group in the divinyl warm monomer are pyridinium groups in the moisture-sensitive organic polymer, so that their cations respond to changes in humidity in the outside world. The counter-anion of the group dissociates, and the counter-anion becomes a charge carrier, thereby changing the electrical resistance of the moisture-sensitive material.

本発明に好適な感湿有機高分子を構成する非イオン性モ
ノマにも種々のものがある。例えば、メタクリル酸メチ
ル、とドロキシエチルメタクリレイト等のメタクリル酸
エステル類、アクリル酸エチル、アクリル酸メチル等の
アクリル酸エステル類、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビ
ニル及びアクリロニトリルなどのビニルモノマ、エチレ
ン、プロピレン、ブタジェン、イソプレンなどの炭化水
素系モノマがあるが、これらに限定されるものではなく
、イオン基を分子内に有していない七ツマであればよい
。これらの非イオン性モノマが本発明の有機高分子感湿
材を構成することにより、感湿材に疎水性を与え、耐湿
性の向上に寄与している。また、感湿有機高分子鎖中の
非イオン性モノマの構成比を変えることによ〕感湿材の
電気抵抗値をコントロールすることができる。
There are various nonionic monomers constituting the moisture-sensitive organic polymer suitable for the present invention. For example, methacrylic esters such as methyl methacrylate and droxyethyl methacrylate, acrylic esters such as ethyl acrylate and methyl acrylate, vinyl monomers such as styrene, vinyl acetate, vinyl chloride and acrylonitrile, ethylene, propylene, Although there are hydrocarbon monomers such as butadiene and isoprene, the monomers are not limited to these, and any monomer that does not have an ionic group in the molecule may be used. When these nonionic monomers constitute the organic polymer moisture-sensitive material of the present invention, they impart hydrophobicity to the moisture-sensitive material and contribute to improved moisture resistance. Furthermore, the electrical resistance value of the moisture-sensitive material can be controlled by changing the composition ratio of the nonionic monomer in the moisture-sensitive organic polymer chain.

本発明に用いられる感湿皮MK橋かけ剤を用いる場合に
は2〜4ケのビニル基を有するモノマであれば、%にそ
の種類が限定されるものではない。
When using the moisture sensitive skin MK crosslinking agent used in the present invention, the type is not limited to % as long as it is a monomer having 2 to 4 vinyl groups.

代表的なものとしては、ジビニルベンゼン、ジアリルフ
タレート、エチレングリコールジメタクリレイト、エチ
レングリコールシアクリレイト、メチレンビスアクリル
アミド、トリアリルイソシアヌレートなどがある。
Typical examples include divinylbenzene, diallyl phthalate, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol cyacrylate, methylene bisacrylamide, and triallyl isocyanurate.

また、橋かけ剤として1分子内に4Mアン七ニウム着有
するジビニル型モノマを用いることがでキル。この椙の
ジビニル型モノマは酸素存在下で、メタクリル酸グリシ
ジルのようなグリシジル基を有するビニルモノマとメタ
クリル酸ジメチルアミノエチルのような3級アずノ基を
有するビニルモノマとの反応(4I開昭56−6864
7)、あるいはビニルベンジルクロライドのよりなノ1
0アルキル基を有するビニルモノマとアクリル酸ジメチ
ルアミノエチルのような3級アミノ基を有する七ツマと
の反応で得られる。橋かけ剤として分子内圧ピリジニウ
ム基を有するジビニル型モノマを用いることも可能であ
るが、この種のジビニル型モノマは4−ビニルピリジン
のようなピリジン環を有するビニルモノマと塩化メタリ
ルのよりなノ\ロアルキル基を有するビニルモノマとの
反応によって合成される。この分子内圧4級アンモニウ
ム基を有するジビニル型モノマの具体例としては、(2
−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロピル)(
2−メタクリロイルオキシエチル)ジメチルアンモニウ
ムの水酸化物またはその塩、(2−ヒドロキシ−3−メ
タクリロイルオキシプロピル)(2−メタクリロイルオ
キシエチル)ジエチルアンモニウムの水酸化物ま九はそ
の塩、(2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシプロ
ピル)(2−メタクリロイルオキシエチル)ジメチルア
ンモニウムの水酸化物またはその塩、(2−ヒドロキシ
−3−メタクリロイルオキシプロピル) (2−アクリ
ロイルオキシエチル)ジメチルアンモニウムの水酸化物
またはその塩、(2−ヒドロキシ−3−アリロイルオキ
シプロピル)(2−メタクリロイルオキシエチル)ジメ
チルアンモニウムの水酸化物またはその塩、(2−ヒド
ロキシ−3−アリロイルオキシグロビル) (2−メタ
クリロイルオキシエチル)ジエチルアンモニウムの水酸
化物またはその塩、(2−ヒドロキシ−3−アリロイル
オキシプロピル(2−アクリロイルオキシエチル)ジメ
チルアンモニウムの水酸化物ま九はその塩、メタリル(
2−メタクリロイルオキシエチル)ジメチルアンモニウ
ムの水酸化物ま九はその塩。
In addition, it is possible to use a divinyl type monomer containing 4M am7nium in one molecule as a crosslinking agent. This divinyl type monomer is produced by the reaction of a vinyl monomer having a glycidyl group such as glycidyl methacrylate with a vinyl monomer having a tertiary azuno group such as dimethylaminoethyl methacrylate in the presence of oxygen. 6864
7) or vinylbenzyl chloride
It is obtained by the reaction of a vinyl monomer having an alkyl group with a monomer having a tertiary amino group such as dimethylaminoethyl acrylate. It is also possible to use a divinyl-type monomer having an intramolecular pressure pyridinium group as a cross-linking agent, but this type of divinyl-type monomer is a combination of a vinyl monomer having a pyridine ring such as 4-vinylpyridine and a monomer such as metallyl chloride. It is synthesized by reaction with a vinyl monomer having a group. Specific examples of divinyl type monomers having this quaternary ammonium group include (2
-hydroxy-3-methacryloyloxypropyl) (
2-methacryloyloxyethyl)dimethylammonium hydroxide or its salt, (2-hydroxy-3-methacryloyloxypropyl)(2-methacryloyloxyethyl)diethylammonium hydroxide or its salt, (2-hydroxy -3-acryloyloxypropyl)(2-methacryloyloxyethyl)dimethylammonium hydroxide or its salt, (2-hydroxy-3-methacryloyloxypropyl)(2-acryloyloxyethyl)dimethylammonium hydroxide or its salt Salt, (2-hydroxy-3-aryloyloxypropyl) (2-methacryloyloxyethyl) dimethylammonium hydroxide or its salt, (2-hydroxy-3-aryloyloxyglobyl) (2-methacryloyloxyethyl) ) diethylammonium hydroxide or its salt, (2-hydroxy-3-aryloyloxypropyl (2-acryloyloxyethyl) dimethylammonium hydroxide or its salt, methallyl (
2-methacryloyloxyethyl)dimethylammonium hydroxide is its salt.

メタリル(2−メタクリロイルオキシエチル)ジエチル
アンモニウムの水酸化物またはその塩、メタリル(2−
アクリロイルオキシエチル)ジメチルアンモニウムの水
酸化物またはその場、(ビニルベンジル)(メタクリロ
イルオキシエチル)ジメチルアンモニウムの水酸化物ま
たはその塩。
Methallyl (2-methacryloyloxyethyl) diethylammonium hydroxide or its salt, methallyl (2-methacryloyloxyethyl) diethylammonium hydroxide or its salt;
(acryloyloxyethyl)dimethylammonium hydroxide or in situ, (vinylbenzyl)(methacryloyloxyethyl)dimethylammonium hydroxide or its salts.

(ビニルベンジル)(メタクリロイルオキシエチル)ジ
エチルアンモニウムの水酸化物またはその塩、(ビニル
ベンジル)(アクリロイルオキシエチル)ジメチルアン
モニウムの水酸化物またはその塩、(2−ヒドロキシ−
3−メタクリロイルオキシプロピル)(ビニルベンジル
)ジメチルアンモニウムの水酸化物を九はその塩、(2
−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロピル)(
ビニルベンジル)ジエチルアンモニウムノ水酸化物筐九
はその塩、(2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシ
プロピル)(ビニルベンジル)ジメチルアンモニウムの
水酸化物またはその[、(2−ヒドロキシ−3−アリロ
イルオキシプロピル)(ビニルベンジル)ジメチルアン
モニウムの水酸化物またはその塩、(2−ヒドロキシ−
3−アリロイルオキシプロピル)(ビニルベンジル)ジ
エチルアンモニウムの水酸化物ま九はその塩、(メタリ
ル)(ビニルベンジル)ジメチルアンモニウムの水酸化
物またはその塩、Cメタリル)(ビニルベンジル)ジエ
チルアンモニウムの水酸化物マたはその塩、ジビニル型
モノマ)ジメチルアンモニウムの水酸化物またはその塩
、ジ(ビニルベンジル)ジエチルアンモニウムの水酸化
物ま九はその塩などがある。さらに、これらのアンモニ
ウムと塩を形成するアニオンとしては、塩素イオン。
(vinylbenzyl)(methacryloyloxyethyl)diethylammonium hydroxide or its salt, (vinylbenzyl)(acryloyloxyethyl)dimethylammonium hydroxide or its salt, (2-hydroxy-
3-methacryloyloxypropyl)(vinylbenzyl)dimethylammonium hydroxide, 9 is its salt, (2
-hydroxy-3-methacryloyloxypropyl) (
(vinylbenzyl)diethylammonium hydroxide or its salt, (2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl)(vinylbenzyl)dimethylammonium hydroxide or its [,(2-hydroxy-3-aryloyloxy) Propyl)(vinylbenzyl)dimethylammonium hydroxide or its salt, (2-hydroxy-
3-aryloyloxypropyl)(vinylbenzyl)diethylammonium hydroxide or its salt, (methallyl)(vinylbenzyl)dimethylammonium hydroxide or its salt, Cmethallyl)(vinylbenzyl)diethylammonium Hydroxide or its salt, divinyl type monomer) Dimethylammonium hydroxide or its salt, di(vinylbenzyl)diethylammonium hydroxide or its salt, etc. Furthermore, chlorine ions are anions that form salts with these ammoniums.

臭素イオン、ヨウ素イオン、フッ素イオン、酢酸イオン
、硝酸イオン、硫酸イオン、リン酸イオン等がある。分
子内にピリジニウム基を有するジビニル型モノマの例と
しては、N−(メタリル)−4−ビニルピリジニウムの
水酸化物またはその塩。
These include bromine ions, iodine ions, fluoride ions, acetate ions, nitrate ions, sulfate ions, phosphate ions, etc. An example of a divinyl monomer having a pyridinium group in the molecule is N-(methallyl)-4-vinylpyridinium hydroxide or a salt thereof.

N−(メタリル)−2−ビニルピリジニウムの水酸化物
またはその塩、N−(ビニルベンジル)−4−ビニルピ
リジニウムの水酸化物またはその塩。
N-(methallyl)-2-vinylpyridinium hydroxide or a salt thereof, N-(vinylbenzyl)-4-vinylpyridinium hydroxide or a salt thereof.

N−(ビニルベンジル)−1−ビニルピリジニウムの水
酸化物またはその塩などがある。これらのピリジニウム
と塩を形成するアニオンとしては。
Examples include N-(vinylbenzyl)-1-vinylpyridinium hydroxide or a salt thereof. These anions form salts with pyridinium.

塩素イオン、臭素イオン、Wつ素イオン、フッ素イオン
、酢酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオン。
Chlorine ion, bromide ion, hydrogen ion, fluoride ion, acetate ion, nitrate ion, sulfate ion.

リン酸イオン等がある。これらの分子内に4級アンモニ
ウム基またはピリジニウム基を有するジビニル型モノマ
はカチオン性モノマ、非イオン性モノマと共重合するこ
とにより架橋結合を形成し。
There are phosphate ions, etc. These divinyl type monomers having a quaternary ammonium group or pyridinium group in their molecules form a crosslinking bond by copolymerizing with a cationic monomer or a nonionic monomer.

耐汚染性、耐水性、耐有機溶剤性に優れ、長期安定性や
信頼性も高まる。
It has excellent stain resistance, water resistance, and organic solvent resistance, as well as long-term stability and reliability.

本発明において、保繰皮at−形成するシリコーン樹脂
としては1例えば縮重合型(水酸基含有)シリコーン樹
脂及び付加重合型シリコーン樹脂のそれぞれ単独若しく
はそれらの混合系を適用することができる。これらのシ
リコーン樹脂の保護皮膜の形成に当り、その形成温度は
150C以下とすることが望ましい、この温度条件であ
れは、ラテックスの皮膜の構造性は崩れず、を九、皮膜
自体の熱劣化も生じない。
In the present invention, as the silicone resin for forming the retaining skin, for example, a condensation polymerization type (hydroxyl group-containing) silicone resin and an addition polymerization type silicone resin, each alone or a mixture thereof, can be used. When forming these silicone resin protective films, it is desirable to keep the formation temperature at 150C or less.With this temperature condition, the structural properties of the latex film will not deteriorate, and (9) the film itself will not deteriorate due to heat. Does not occur.

このよう力シリコーン樹脂としては、−5t−ORTh
等のような反応基を有するシロキサン同志を触媒の存在
下に反応させて高分子量化あるいは架橋反応させてゴム
状化したものを代表例にあげることができ1例えば縮重
合型シリコーン樹脂としては。
As such a silicone resin, -5t-ORTh
Typical examples include those obtained by reacting siloxanes having reactive groups such as siloxanes in the presence of a catalyst to increase the molecular weight or crosslinking them to form a rubber.

α、ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサンとビニル
トリメトキシシランを主成分とするもの。
The main components are α,ω-dihydroxypolydimethylsiloxane and vinyltrimethoxysilane.

又、付加重合型シリコーン樹脂としては、信越シリコー
ン社製KE109のような市販品又は、α。
Further, as the addition polymerization type silicone resin, a commercially available product such as KE109 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., or α.

ω−ジビニルジメチルポリシロ中テンとヒトミシリルジ
メチルポリシロキサンを主成分とするものを使用するこ
とができる。
A material whose main components are ω-divinyldimethylpolysiloxane and human misilyldimethylpolysiloxane can be used.

このような保護皮膜の厚さは特に限定されないが、湿度
センサーの応答性の観点から%20μm以下とすること
が望ましい。
The thickness of such a protective film is not particularly limited, but from the viewpoint of the responsiveness of the humidity sensor, it is desirable to set it to %20 μm or less.

本発明の一実施例に係る湿度センサは次のようにして得
られる。先ず絶縁基板4上Km極5を装着し、電億5の
端部の接続端子7にリード線を接続する。こうして感湿
素子の基体を形成後、tX基体上に感湿材分散液を塗布
する。感湿材分散液は前記したビニル整モノマを共重合
した感湿材の粒子が分散したラテックスである。このラ
テックスを塗布する方法は、スプレー、刷毛mシ、浸漬
A humidity sensor according to an embodiment of the present invention is obtained as follows. First, the Km pole 5 is mounted on the insulating substrate 4, and a lead wire is connected to the connection terminal 7 at the end of the electric wire 5. After forming the substrate of the humidity-sensitive element in this manner, a moisture-sensitive material dispersion is applied onto the tX substrate. The moisture-sensitive material dispersion is a latex in which particles of a moisture-sensitive material copolymerized with the above-mentioned vinyl monomer are dispersed. Methods of applying this latex include spraying, brushing, and dipping.

スピンナ塗り4.粘度や基板面積、塗布量、生産を等に
応じて適宜選択される。ラテックスを塗布した後は該基
体を乾燥せしめる。乾燥によってラテックス粒子同士の
ゆ着が起こ多連続し#−膜となる。乾燥は乾燥空気或い
は窒素を用いて通風乾燥とする。この乾燥方法によれば
ラテックス粒子自体及び該粒子で形成された皮膜4は破
壊されない。
Spinner coating 4. It is selected appropriately depending on the viscosity, substrate area, coating amount, production, etc. After applying the latex, the substrate is allowed to dry. Drying causes the latex particles to stick together, forming a #- film. Drying is performed by ventilation using dry air or nitrogen. According to this drying method, the latex particles themselves and the coating 4 formed from the particles are not destroyed.

上記のようにして得九感湿皮膜の上にシリコーン樹脂を
膜状に塗布する。シリコーン樹脂を塗布する方法は、ス
プレー、桐毛塗シ、浸漬、スピンナ塗り寺、粘度や基板
rkJ積、塗布量、生産量に応じて適宜選択される。塗
布するシリコーン樹脂のフェスを乾燥あるいは硬化する
条件は樹脂の性質に応じて適宜選択される。しかし、あ
t、b高い温度で長時間を賛する条件は好ましくない、
それは感湿皮膜の熱劣化をもたらすからである。180
0以下の温度で10時間以内の熱履歴にとどめるべきで
ある。
A film of silicone resin is applied onto the moisture-sensitive film obtained as described above. The method of applying the silicone resin is appropriately selected depending on spraying, paulownia coating, dipping, spinner coating, viscosity, substrate rkJ product, coating amount, and production amount. Conditions for drying or curing the silicone resin face to be applied are appropriately selected depending on the properties of the resin. However, conditions that require long periods of time at high temperatures are unfavorable.
This is because it causes thermal deterioration of the moisture sensitive film. 180
Thermal history should be limited to less than 10 hours at temperatures below 0.

以上のような特徴によシ1本発明の湿度センナは、検出
湿度の電気的信号への変換が簡単でかつ信頼性が^いと
いう効果がある。
In addition to the above features, the humidity sensor of the present invention has the advantage that it is easy to convert detected humidity into an electrical signal and is reliable.

本発明の湿度センナに使用しているラテックス皮膜の感
湿材の抵抗値が低いので、これを用い九湿度センサはノ
イズを拾い―く、塵の如く、感湿材の導電性に影響を及
ぼす物質が皮膜に付着し九としても、湿度を精度良く検
出することが可能である。
Since the resistance value of the latex film moisture-sensitive material used in the humidity sensor of the present invention is low, the humidity sensor using this material picks up noise, which, like dust, affects the conductivity of the moisture-sensitive material. Even if substances adhere to the film, humidity can be detected with high accuracy.

感湿材を構成する各粒子の核は吸湿性が少ないので、皮
膜が膨潤や収縮をすることがなく、それが基体から剥離
するということが少なくなる。また感湿材の表面taっ
ている保護皮膜の作用によシ水滴1食用油蒸気、煙草の
煙などの影響をうけにくくなる。征って感湿素子の長期
安定性、高信頼性を図ることができる。
Since the core of each particle constituting the moisture-sensitive material has low hygroscopicity, the film does not swell or contract, and it is less likely to peel off from the substrate. Also, due to the protective film on the surface of the moisture-sensitive material, it becomes less susceptible to the effects of water droplets, cooking oil vapor, cigarette smoke, etc. In addition, long-term stability and high reliability of the moisture-sensitive element can be achieved.

(51)感湿ボIJマの展進及び電極への塗布疎水性モ
ノマとして、メタクリル酸メチル(MMA)α2モル、
メチレンビスアクリルアミド(MBA)0.01モル、
カチオン柱上ツマ(乳化剤も兼ねる)として、2−メタ
2リロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムアイオ
ダイド(METMAI)0.1モル及び重合開始剤とし
て、アゾビスイソブチルアミジン塩酸塩(AIBA)0
.001モルを、aoomiの水媒体中、i1素雰囲気
下。
(51) Methyl methacrylate (MMA) α2 mol,
methylenebisacrylamide (MBA) 0.01 mol,
0.1 mol of 2-meth-2lyloyloxyethyltrimethylammonium iodide (METMAI) as a cationic columnar additive (also serves as an emulsifier) and 0.1 mol of azobisisobutyramidine hydrochloride (AIBA) as a polymerization initiator.
.. 001 mol in aoomi aqueous medium under i1 elemental atmosphere.

60Cで10時間、高速攪拌しながら乳化共重合を行っ
た。その結果1粒子の内部にMMA単位とNBA単位と
が入す、表面にカチオン基であるトリメチルアンモニウ
ム基が存在する安定なラテックスが得られた。このラテ
ックスをセロファンの透析チューブを用いて2ケ月間透
析精良して、低分子量不純物を除去した。
Emulsion copolymerization was carried out at 60C for 10 hours with high speed stirring. As a result, a stable latex was obtained in which MMA units and NBA units were contained within one particle and trimethylammonium groups, which were cationic groups, were present on the surface. This latex was purified by dialysis for 2 months using a cellophane dialysis tube to remove low molecular weight impurities.

: 1 $1目的に得られ九ラテックスの電極塗布については1
図′fjjI’r参照して説明する。すなわち、第2図
は櫛型金電極を有する湿度センサの一具体例を示した平
面図、第3図は第2図のg1fセンサのAA/断面図で
あシ、符号4Fiアル建す基板、5は金電極、3は感湿
材料、7Fi!j−ド線接続端子。
: 1 for nine latex electrode coatings obtained for $1 purpose
This will be explained with reference to Figure 'fjjI'r. That is, FIG. 2 is a plan view showing a specific example of a humidity sensor having a comb-shaped gold electrode, and FIG. 3 is an AA/cross-sectional view of the g1f sensor shown in FIG. 5 is a gold electrode, 3 is a moisture sensitive material, 7Fi! J-wire connection terminal.

6は保賎膜を示す、上記の合成反応で得られた感湿材料
すなわちラテックスを第2図及び第3図に示すように、
櫛型の金電極5を設けたアルずす基板上Km布し、乾燥
して電気抵抗式湿度センサ(対照l)を得た。この時形
成された感湿ラテックス皮膜の重量は5mgとした。
Reference numeral 6 indicates a protective film, and the moisture-sensitive material, ie, latex, obtained by the above synthesis reaction is shown in FIGS. 2 and 3.
A Km cloth was placed on an aluminum substrate provided with comb-shaped gold electrodes 5, and dried to obtain an electrical resistance humidity sensor (control 1). The weight of the moisture-sensitive latex film formed at this time was 5 mg.

(b)保#!に換塗布 上記湿度セ/すの感湿ラテックス皮膜の表面に。(b) Ho #! Reapply to On the surface of the moisture-sensitive latex film in the above humidity chamber.

α、<l1l−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン9
5重蓋部、ビニルトリメトキシ7ラン6重量部及びジブ
チルスズジオクトエー)0.3l量部を配合した縮1合
型シリコーン樹脂をスピンナで温布し、室!、50%相
対湿度で100時間反応させた後、100trで2時間
硬化し、厚さ5amの保禮皮膜を設けた湿度センサ(実
施例1)を得た。
α, <l1l-dihydroxypolydimethylsiloxane 9
A 5-layer lid part, a condensation type silicone resin containing 6 parts by weight of vinyl trimethoxy 7 run and 0.3 parts by weight of dibutyltin dioctoate was warmed with a spinner, and heated in a room! After reacting at 50% relative humidity for 100 hours, the mixture was cured at 100 tr for 2 hours to obtain a humidity sensor (Example 1) provided with a 5-am thick protective film.

実施例1と対照1の湿度センサの感湿特性を調べた。す
なわち、第4図は湿度センサの相対湿度(%)(横軸)
と電気抵抗(Ω)(縦軸)との関係を示したグラフであ
シ、A(−・−)は本実施例1の場合、B(−〇−)は
対照lの場合を示す。
The humidity sensitivity characteristics of the humidity sensors of Example 1 and Control 1 were investigated. In other words, Figure 4 shows the relative humidity (%) of the humidity sensor (horizontal axis).
This is a graph showing the relationship between electrical resistance (Ω) (vertical axis), A(-·-) indicates the case of Example 1, and B(-0-) indicates the case of Control 1.

第4図のグラフから明らかなように1両者はとんど変ら
ず、保線皮膜の形成i感湿特性に影響のないことが確認
された。
As is clear from the graph in FIG. 4, there was almost no difference between the two, and it was confirmed that the formation of the wire retention film had no effect on the moisture sensitivity characteristics.

次に1本発明のg1度センナの長期安定性、信頼性、耐
環境性を検討するために、いろいろな過酷な条件を湿度
センサに印加して、湿度センサの電気抵抗変化を読みと
った。その結果を初期の値と比叙して、その変化量を第
4図−人の曲線を用いて相対湿度に決算した。検討した
加速試験の条件。
Next, in order to examine the long-term stability, reliability, and environmental resistance of the g1 degree sensor of the present invention, various harsh conditions were applied to the humidity sensor, and changes in the electrical resistance of the humidity sensor were read. The results were compared to the initial value, and the amount of change was calculated as relative humidity using the human curve in Figure 4. Conditions for accelerated testing considered.

並びに実施例1と対照lの結果を表にまとめ九。Also, the results of Example 1 and Control 1 are summarized in a table.

なお、相対湿度変化量が正の場合には、電気抵抗値が加
速試−によって鳩〈なったことを意味している。また1
表の結果はすべて、相対湿度50%の時の湿度センサの
電気抵抗値が、過酷試験を行なうことによってどのよう
に変化するかを測定し。
Incidentally, when the relative humidity change amount is positive, it means that the electrical resistance value has changed due to the acceleration test. Also 1
All of the results in the table were obtained by measuring how the electrical resistance value of the humidity sensor at a relative humidity of 50% changes by conducting a severe test.

このIIt札対湿度に決算したもので整理した。測定点
は10サンプルの平均値である。
I have organized the calculations based on this IIt bill versus humidity. The measurement points are the average values of 10 samples.

人間は相対湿度の変化量が(0%RH以上になると、湿
度変化を感覚的に感じ、とることができると言われてい
る。個人差4あるが、相対湿度の変化量としては7〜8
%RHの変化量が人間が知覚できるかできないかの境界
値となっている。それで湿度センサのドリフト限界値(
湿度センナの感湿特性が安定であると判定しうる範囲)
としては7〜8%RHを認定するのが妥当と考えられる
It is said that humans are able to sensually sense and detect humidity changes when the amount of change in relative humidity exceeds (0% RH).There are 4 individual differences, but the amount of change in relative humidity is 7 to 8.
The amount of change in %RH is the boundary value of what humans can or cannot perceive. Therefore, the drift limit value of the humidity sensor (
Range in which the humidity sensitivity characteristics of the humidity sensor can be determined to be stable)
Therefore, it is considered appropriate to certify 7 to 8% RH.

実施例2及び対照2 (ml感湿ポリマの合成及び電極への塗布カチオン柱上
ツマとして2−メタクリロイルオキシエチルジメチルオ
クチルアンモニウムクロライドα1 mopを500m
Jの蒸留水に溶解し喪ものに、非イオン柱上ツマとして
メタクリル酸メチル0.2m0Jと非イオン性のジビニ
ル型上)iとしてエチレ/グリコールジメタリレイ) 
0.02m0Jを加え、次いで重合開始剤としてアゾビ
スイソブチルア建ジン塩酸塩α003m0Jを添加し、
実施例1と同様の方法で共重合反応を行った。その結果
、エチレングリコールジメタクリレイトで架橋された共
重合体の粒子が水中に均一に分散し九ラテックス状の液
が得られた。この液を透析精製した後。
Example 2 and Control 2 (Synthesis of ml moisture-sensitive polymer and application to electrode 500 ml of 2-methacryloyloxyethyldimethyloctylammonium chloride α1 mop as a cation columnar material)
Dissolved in distilled water of J and 0.2 m of methyl methacrylate as a non-ionic column and 0.2 m of methyl methacrylate as a non-ionic divinyl type).
0.02m0J was added, and then azobisisobutyladendine hydrochloride α003m0J was added as a polymerization initiator,
A copolymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 1. As a result, particles of the copolymer crosslinked with ethylene glycol dimethacrylate were uniformly dispersed in water, and a latex-like liquid was obtained. After dialysis and purification of this solution.

第2図、第3図に示したような櫛型電極の付いた絶縁基
板上に塗布、乾燥して湿度センサ(対照2)t−得た。
It was coated on an insulating substrate with comb-shaped electrodes as shown in FIGS. 2 and 3 and dried to obtain a humidity sensor (control 2).

なお、この時の感湿材皮膜の重量は約1mgであった。The weight of the moisture sensitive material film at this time was approximately 1 mg.

(輸&―膜塗布 上記g1度センサの感湿ラテックス皮膜の表面に付加1
合型シリコーン樹脂(信越シリコーン社製。
(Import & - film coating added to the surface of the moisture sensitive latex film of the g1 degree sensor mentioned above)
Composite silicone resin (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.)

KE109)をスピンナで塗布しs 100rで2時間
硬化し、厚さ5μmの保饅皮膜を設けた湿度センサ(実
施例2)を得た。
KE109) was applied using a spinner and cured for 2 hours at S 100r to obtain a humidity sensor (Example 2) provided with a 5 μm thick protective film.

実施例2と対照2の湿度センサの感湿特性′frIIべ
た。すなわち、第5図は湿度センサの相対湿度(%)(
横軸)と電気抵抗(g)(縦軸)との関係を示したグラ
フであり、A(−・−)は本実施例2の場合、B(−〇
−)は対照2の場合を示す。
Humidity sensitivity characteristics of the humidity sensors of Example 2 and Control 2 'frII. In other words, Figure 5 shows the relative humidity (%) of the humidity sensor (
This is a graph showing the relationship between electrical resistance (g) (horizontal axis) and electrical resistance (g) (vertical axis), where A (-・-) indicates the case of Example 2, and B (-〇-) indicates the case of Control 2. .

第5図のグラフから明らかなようKs両者#1とんど変
らず、保睦皮膜の形成は感湿特性に影響のないことが確
認された。
As is clear from the graph in FIG. 5, Ks and #1 did not change much, and it was confirmed that the formation of the retention film had no effect on the moisture sensitivity characteristics.

次に実施例1と同様に、過酷な環境条件下に実施例2と
対照2の湿度センサを放置し、電気抵抗変化を測定して
、第5図の結果を用いて相対湿度の変化量に換算した。
Next, in the same manner as in Example 1, the humidity sensors of Example 2 and Control 2 were left under harsh environmental conditions, the change in electrical resistance was measured, and the change in relative humidity was calculated using the results shown in Figure 5. Converted.

その結果を前記の表にまとめた。The results are summarized in the table above.

これら。結よヵ、殉らヵ、ヶようよ、8ヮ、。、   
 ・ ゛′度センサは、fa々の過酷な環境下に置かれ
て奄。
these. Let's die, let's die, let's die, 8ヮ. ,
・The temperature sensor has been placed under harsh environments such as factory air.

特性が安定している。すなわち、耐環境性にすぐれ、か
つ信軸性の高い湿度センサであることがわかる。
Characteristics are stable. That is, it can be seen that the humidity sensor has excellent environmental resistance and high axis reliability.

実施例3 (1)感湿ポリマの製造及び電極への塗布カチオン柱上
ツマとしてビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロ
ライド0.2 m o 、、eと1分子内に4級アンモ
ニウム基を有するジビニル型上ノマトシテシビニルベン
ジルジメチルアンモニウムクロライド0.01m0Jを
500mノの蒸留水に溶解し、その水浴液に非イオン柱
上ツマとしてスチレンQ、2moJを添加する1次いで
、1合開始剤としてアゾビスイソブチルアミジン塩酸塩
0.004m0J  t−加え、窒素雰囲気下、60C
で10時間高速攪拌して共重合反応を行った。この共1
合ではビニルペンシルトリメチルアンモニウムクロライ
ドとジビニルベンジルジメチルアンモニウムクロライド
が乳化重合における乳化剤の働きをし、その結果、架橋
した共重合体の粒子が水中に均一に分散し友ラテックス
状の液が得られた。
Example 3 (1) Production of moisture-sensitive polymer and application to electrodes Vinylbenzyltrimethylammonium chloride 0.2 m o , , e and divinyl-type upper nomatocyte having a quaternary ammonium group in one molecule were used as cationic polymers. Dissolve 0.01 m0J of sivinylbenzyldimethylammonium chloride in 500 m of distilled water, add 2 moJ of styrene Q as a non-ionic columnar to the water bath solution, then add 1 moJ of azobisisobutyramidine hydrochloride as an initiator. 0.004m0J t-addition, under nitrogen atmosphere, 60C
The copolymerization reaction was carried out by stirring at high speed for 10 hours. This one 1
In this case, vinylpencyltrimethylammonium chloride and divinylbenzyldimethylammonium chloride acted as emulsifiers in emulsion polymerization, and as a result, crosslinked copolymer particles were uniformly dispersed in water, resulting in a latex-like liquid.

仁の敵を透析して精製した後、第2図、第3図に示しえ
よつな櫛型電極の付いた絶縁基板上に塗布。
After dialysis and purification of Jin's Enemy, it is applied onto an insulating substrate with a comb-shaped electrode as shown in Figures 2 and 3.

乾燥して、湿度センサ(実施例3)を得た。この時の感
湿皮膜の重量は約1mgであった。
It was dried to obtain a humidity sensor (Example 3). The weight of the moisture-sensitive film at this time was about 1 mg.

(b)保―膜塗布 上記湿度センサの感湿ラテックス皮膜の表面K。(b) Preservative film coating Surface K of the moisture-sensitive latex film of the humidity sensor.

α、ω−ジビニルジメチルポリシロキサン(分子134
.000395重量部、ヒドロシリルジメチルポリシロ
キサン(分子量1,354)3重量部及び白金系触媒0
.08重量部を配合した付加重合型シリコーン樹脂をス
ピンナで塗布し、1001:’で2時間。
α,ω-divinyldimethylpolysiloxane (molecule 134
.. 000395 parts by weight, 3 parts by weight of hydrosilyldimethylpolysiloxane (molecular weight 1,354), and 0 platinum catalyst
.. Addition polymerization type silicone resin containing 08 parts by weight was applied using a spinner and heated at 1001:' for 2 hours.

爽に150Cで1時間反応させて、厚さ5μmの保麹皮
膜を設けた湿度センサ(実施例4)を得喪。
A humidity sensor (Example 4) with a 5 μm thick koji protective film was obtained by reacting at 150C for 1 hour.

この湿度センサを実施例1と同様な過酷な環境下に放置
した時の電気抵抗変化を、相対湿度の変化量に換算した
結果を前記の表に示す。
The table above shows the results of converting the change in electrical resistance into the amount of change in relative humidity when this humidity sensor was left in the same harsh environment as in Example 1.

実施例4 (荀感湿ポリマの製造及びそれの塗布 soom4の水に疎水性モノマとしてアクリロニトリル
0.2モル、橋かけ剤としてアリルグリシジルエーテル
0.02モル及びアミノエチルメタクリレート0.02
モル、グラフト点を与えるモノマとしてヒドロキシエチ
ルメタクリレート0.01モル、並びに重合開始剤とし
てアゾビスイソブチルアiジンtjA酸塩0.001モ
ルを加え、液温を70Cとし、i1素雰囲気下、10時
間高速攪拌しなから共菖合反応と架橋反応を同時に行っ
た。次に、こうして得られたラテックスにグラフト重合
開始剤として硝酸第2セリウムアンモニウム0.01モ
ル及びグラフト化させるカチオン性モノマとして2−メ
タクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムブロ
マイド0.1モルを加え、液温を50Cとし、窒素雰囲
気下、6時間、高速攪拌しながらグラフト反21行った
。その結果1表面層がカチオン性ポリマーで橿われた微
粒子が分散したラテックスを得た。このラテックスを第
2図、第3図に示したような櫛型電極に、実施例1と同
様にして塗布・乾燥して、ffi度センサを得た。
Example 4 (Preparation of Xun Moisture Sensitive Polymer and Application thereof Soom4 water contains 0.2 mol of acrylonitrile as a hydrophobic monomer, 0.02 mol of allyl glycidyl ether and 0.02 mol of aminoethyl methacrylate as crosslinking agents)
0.01 mol of hydroxyethyl methacrylate as a monomer giving a graft point and 0.001 mol of azobisisobutylazidine tjA acid salt as a polymerization initiator, the liquid temperature was set to 70C, and the mixture was heated in an atmosphere of 1 for 10 hours. The copolymerization reaction and the crosslinking reaction were carried out simultaneously without high-speed stirring. Next, 0.01 mole of ceric ammonium nitrate as a graft polymerization initiator and 0.1 mole of 2-methacryloyloxyethyltrimethylammonium bromide as a cationic monomer to be grafted were added to the latex thus obtained, and the liquid temperature was raised to 50C. Grafting reaction 21 was carried out under a nitrogen atmosphere for 6 hours with high speed stirring. As a result, a latex in which fine particles having one surface layer coated with a cationic polymer were dispersed was obtained. This latex was applied to a comb-shaped electrode as shown in FIGS. 2 and 3 and dried in the same manner as in Example 1 to obtain an ffi degree sensor.

(b)保−皮膜の塗布 上記のようにして得た湿度センサを50Cに加温したシ
リコーン樹脂(I!越シリコーン社製KE102RTV
にCatalYIt RHを添加したもの)に浸漬後、
引き上げて、90Cで4時間硬化し。
(b) Application of a protective film The humidity sensor obtained as described above was heated to 50C using a silicone resin (I! KE102RTV manufactured by Etsu Silicone Co., Ltd.).
(added with CatalYIt RH),
Pull it up and cure it at 90C for 4 hours.

厚さ7μmの保護皮膜を設けたff1fセンサ(実施例
4)を得た。この湿度センナを実施例1と同様な過酷な
環境下に放置した時の電気抵抗変化を。
An ff1f sensor (Example 4) provided with a protective film having a thickness of 7 μm was obtained. Changes in electrical resistance when this humidity sensor is left in the same harsh environment as in Example 1.

相対湿度の変化量に換算し九結果を前記の表に示す。The results are shown in the table above when converted to the amount of change in relative humidity.

実施例5 (荀感層ポリマの合成及び電極への塗布カチオン性モノ
マとして2−メタクリロイルオキシ臣チルジメチルブチ
ルアンモニウムブロマイド0.1 m OAを500m
Jの蒸留水に溶解したものに、非イオン性モノマとして
メタクリル酸メチル0.2 m OJと橋かけ剤として
、ジビニルベンゼン0.01モルとを加え1次いで重合
開始剤としてアゾビスイソブチルアミジン塩酸塩α00
3m0Jを添加し、実施例1と同様の方法で共1合反応
を行った。その結果、共1合体の粒子が水中に均一に分
散したラテックス状の液が得られた。この液を透析精製
した後、OH型の強アルカリ性アニオン交僕樹脂([)
ow Chemicl1社製、8BR−P)を用いて、
対イオンをブロマイドイオンからOH’″に変換した。
Example 5 (Synthesis of sensitive layer polymer and coating on electrode 0.1 m of 2-methacryloyloxytinyldimethylbutylammonium bromide and 500 m of OA as cationic monomers)
To J dissolved in distilled water, 0.2 m OJ of methyl methacrylate as a nonionic monomer and 0.01 mol of divinylbenzene as a crosslinking agent were added, and then azobisisobutyramidine hydrochloride was added as a polymerization initiator. α00
3 m0J was added and a co-1 reaction was carried out in the same manner as in Example 1. As a result, a latex-like liquid in which co-mono-coalized particles were uniformly dispersed in water was obtained. After dialysis and purification of this solution, OH-type strongly alkaline anion crosslinking resin ([)
Using 8BR-P (manufactured by ow Chemicl 1),
The counter ion was converted from bromide ion to OH'''.

このような処理を行ったラテックス状の液を、第2図、
第3図に示したような櫛型電憔に塗布・乾燥して湿度セ
ンサを得た。この時の感湿皮膜の賑tは2mgであった
The latex-like liquid treated in this way is shown in Figure 2.
A humidity sensor was obtained by coating and drying a comb-shaped electrode as shown in FIG. The humidity of the moisture-sensitive film at this time was 2 mg.

(b)保−膜塗布 上記湿度センサの感湿ラテックス皮膜の表面に付加重合
型シリコーン樹脂(信越シリコーン社製。
(b) Application of a protective film Addition polymerization type silicone resin (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) is applied to the surface of the moisture-sensitive latex film of the above-mentioned humidity sensor.

KE106LTV)をスピンナで塗布し、100C,2
時間硬化して、厚さ4μmの保護皮膜をもうけた。この
ようにして最終的に得られた湿度センサを、実施fil
lと同様な過酷な環境下に放置した時の電気抵抗変化t
”a相対湿度の変化量に換算した結果を@記の表に示す
Apply KE106LTV) with a spinner, 100C, 2
After curing for a period of time, a protective film with a thickness of 4 μm was formed. The humidity sensor finally obtained in this way was
Electrical resistance change t when left in the same harsh environment as l
``aThe results converted to the amount of change in relative humidity are shown in the table marked @.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例に係る湿度センサの断面の模式
図、第2図は本発明の実施例に係る湿度センサの平面図
、菖3図は第2図のA−A’断面図、第4図、第5図は
本発明の実施例に係る湿度センサの相対湿度電気抵抗特
性図である。 1・・・核、2・・・表面層、3・・・感湿皮膜、4・
・・絶縁基7 53図 第4図 相対湿度Oす 55図 相対湿度(γ・)
Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a humidity sensor according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a plan view of a humidity sensor according to an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a cross-sectional view taken along line AA' in Fig. 2. , FIG. 4, and FIG. 5 are relative humidity electrical resistance characteristic diagrams of a humidity sensor according to an embodiment of the present invention. 1... Core, 2... Surface layer, 3... Moisture sensitive film, 4...
...Insulating base 7 Figure 53 Figure 4 Relative humidity Osu Figure 55 Relative humidity (γ・)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、外界の湿度変化に対応して電気抵抗値が変化する感
湿材を具備した湿度センサにおいて、前記感湿材は疎水
性の核と該核を覆うカチオン性の表面層とからなる微粒
子の集合体であシ、該感湿材の上面にシリコーン樹脂の
保−皮膜を形成せしめたことを特徴とする湿度センナ。 2 前記感湿材を構成する微粒子はカチオン性ビニルモ
ノマと非イオン性ビニル七ツマとの共重合反応で得られ
るラテックス粒子であることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の湿度センナ。 1 前記感湿材を構成する微粒子はカチオン性ビニルモ
ノマド非イオン性ビニルモノマとビニル基を含む橋かけ
材モノマとの共重合反応で得られるラテックス粒子であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の湿度セ
ンナ。 4、疎水性を示す化合物の核と、該核を覆うものであっ
てかつカチオン性基を有する化合物の表面層からなるラ
テックス粒子を水溶液中で合成した後に、該ラテックス
を一対の電極を設けた絶縁基板上に該電極を接続ならし
めるようなラテックス粒子の集合体皮膜を形成するよう
に塗布後乾燥し。 しかる後に該ラテックス粒子集合体皮膜の表面にシリコ
ーン樹脂のワニスを塗布後乾燥あるいは反応させて保−
皮膜を形成させることを特徴とする湿度センサの製造法
[Claims] 1. A humidity sensor equipped with a moisture-sensitive material whose electrical resistance value changes in response to changes in external humidity, wherein the moisture-sensitive material comprises a hydrophobic core and a cationic surface covering the core. 1. A humidity sensor comprising an aggregate of fine particles comprising a layer, and a moisture-retaining film of silicone resin is formed on the upper surface of the moisture-sensitive material. 2. The humidity sensor according to claim 1, wherein the fine particles constituting the moisture sensitive material are latex particles obtained by a copolymerization reaction of a cationic vinyl monomer and a nonionic vinyl monomer. 1. The fine particles constituting the moisture sensitive material are latex particles obtained by a copolymerization reaction of a cationic vinyl monomer, a nonionic vinyl monomer, and a crosslinking material monomer containing a vinyl group. Humidity senna listed. 4. After synthesizing latex particles consisting of a core of a compound exhibiting hydrophobicity and a surface layer of a compound covering the core and having a cationic group in an aqueous solution, the latex was provided with a pair of electrodes. It is coated on an insulating substrate to form an aggregate film of latex particles that connects the electrode, and then dried. After that, a silicone resin varnish is applied to the surface of the latex particle aggregate film, and then dried or reacted and preserved.
A method for manufacturing a humidity sensor characterized by forming a film.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6347646A (en) * 1986-08-13 1988-02-29 Nok Corp Humidity-sensitive element
JPH04184160A (en) * 1990-11-19 1992-07-01 Rika Kogyo Kk Humidity sensitive element

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JPS5853743A (en) * 1981-09-28 1983-03-30 Hitachi Ltd Electric resistance type humidity sensor

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