JPS5822948A - 感湿素子 - Google Patents
感湿素子Info
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- JPS5822948A JPS5822948A JP56121678A JP12167881A JPS5822948A JP S5822948 A JPS5822948 A JP S5822948A JP 56121678 A JP56121678 A JP 56121678A JP 12167881 A JP12167881 A JP 12167881A JP S5822948 A JPS5822948 A JP S5822948A
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- moisture
- silicate
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- moisture sensitive
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating 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
- G01N27/121—Investigating 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
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、雰囲気の湿度による感湿部の電気抵抗値の変
化を利用した感湿素子に関するものである。
化を利用した感湿素子に関するものである。
従来から、このような機能を有する感湿素子の感湿部と
しては、塩化リチウム、塩化カルシウム等の電解質、セ
レン、ゲルマニウム等の半導体蒸着膜、および酸化アル
ミニウム、酸化チタン、酸化鉄等を用いた金属酸化物も
しくは金属酸化物系セラミックが使用されてきた。
しては、塩化リチウム、塩化カルシウム等の電解質、セ
レン、ゲルマニウム等の半導体蒸着膜、および酸化アル
ミニウム、酸化チタン、酸化鉄等を用いた金属酸化物も
しくは金属酸化物系セラミックが使用されてきた。
このうち電解質のものは、高湿度領域で吸湿性が顕著で
あって流動性となるため、素子強度が低く、測定湿度領
域が低湿度側に限られ、かつ寿砧も短ｉものであった。
あって流動性となるため、素子強度が低く、測定湿度領
域が低湿度側に限られ、かつ寿砧も短ｉものであった。
半導体蒸着膜を用いたものは、真空蒸着またはそれと類
以した方法を必要とするため、製作方法が容易でなく。
以した方法を必要とするため、製作方法が容易でなく。
また測足値が温度に大きく影響されるという欠点があっ
た。一方、金属酸化物系のものは、物理的、化学的に安
定であり、素子強度も高いが。
た。一方、金属酸化物系のものは、物理的、化学的に安
定であり、素子強度も高いが。
測定湿度領域が５０〜１００４ＲＨと比較的狭い本のが
あり、また高温（８００〜ｂ ければならないものが多いため、＃作方法が容易でなか
った。このように、従来のものはそれぞれ上記のような
欠点があり、十分なものとは言えなかった。
あり、また高温（８００〜ｂ ければならないものが多いため、＃作方法が容易でなか
った。このように、従来のものはそれぞれ上記のような
欠点があり、十分なものとは言えなかった。
本発明は、湿度検出感度が優れ、測定回湿度範囲が広く
、製作方法が容易である感湿素子を提供することを目的
とするものである。
、製作方法が容易である感湿素子を提供することを目的
とするものである。
以下、実施例にしたがい９本発明の詳細について説明す
る。
る。
〔実施例ｉ、 ）
エチルシリケートのイソプロピルアルコールへの溶解液
を出発原料として用い、これを流酸性下で水を加えて加
水分解した。反応は下記のように進行すると考えられる
。
を出発原料として用い、これを流酸性下で水を加えて加
水分解した。反応は下記のように進行すると考えられる
。
＋ １６ＣｚＨｓＯＨ
すなわち、エチルシリケートの加水分解生成を有する三
次元網目状のＭ置物（シリケートポリマーＪとエチルア
ルコールである。ただし。
次元網目状のＭ置物（シリケートポリマーＪとエチルア
ルコールである。ただし。
生成したクリケートポリマーは、上記式中にホしたよう
に、完全に三次元網目状構盾を成すとは限らず、＠鎖状
のポリマーであったり、またる。これらの状態は、加水
分解時のｆＡ加水装による加水分解率の違いなどにＬっ
て変化するようである。
に、完全に三次元網目状構盾を成すとは限らず、＠鎖状
のポリマーであったり、またる。これらの状態は、加水
分解時のｆＡ加水装による加水分解率の違いなどにＬっ
て変化するようである。
しかしながら９発明者らは、上記のＬ５なエチルシリケ
ートのみならず、けい酸二２−ｙ ルの加水分解にＬり
て生成した菖合物が優れた感湿機能をもつ、すなわち１
周囲の湿度変化（相対湿度０〜ｌＯυ灼による電気抵抗
値の変化率が大であること全見出したことに基づき９本
発明全提案するものである。
ートのみならず、けい酸二２−ｙ ルの加水分解にＬり
て生成した菖合物が優れた感湿機能をもつ、すなわち１
周囲の湿度変化（相対湿度０〜ｌＯυ灼による電気抵抗
値の変化率が大であること全見出したことに基づき９本
発明全提案するものである。
前記エチル７リケートの加水分解によって生成したシリ
ケートポリマーを、絶縁基板上に豹３０声ｍの厚さに塗
布して、第１図のような感湿素子を作製した。第１１／
において、＋１１はアルミナ製絶縁基板、（２１はくし
形状の一対の銀電極。
ケートポリマーを、絶縁基板上に豹３０声ｍの厚さに塗
布して、第１図のような感湿素子を作製した。第１１／
において、＋１１はアルミナ製絶縁基板、（２１はくし
形状の一対の銀電極。
（３）はシリケートポジマーによる感湿部、（４）は導
線である。第１ｔＶのような本発明の感湿素子を。
線である。第１ｔＶのような本発明の感湿素子を。
相対湿ＩＷを０から１００チまで変化させた空気中にさ
らし、その時の感湿部（３）の電気抵抗！変化を測定し
た。この結果全８ｇ２図に示す。第２図から明らかなよ
うに９本発明の感湿素子は９箱対湿度θ〜１００チの全
領域にわたって、湿度変化による電気抵抗値の変化が大
であり、良好な特性を有していることがわかる。また、
この素子を用いて、湿度測定をくり返し行なった結果。
らし、その時の感湿部（３）の電気抵抗！変化を測定し
た。この結果全８ｇ２図に示す。第２図から明らかなよ
うに９本発明の感湿素子は９箱対湿度θ〜１００チの全
領域にわたって、湿度変化による電気抵抗値の変化が大
であり、良好な特性を有していることがわかる。また、
この素子を用いて、湿度測定をくり返し行なった結果。
いかなる相対湿度においても変化量は２〜３％以内であ
り、きわめて安定な素子であって、応答速度についても
、相対湿度θ％の状態から１００チまでの変化に対して
数秒であり、実用上十分に速いものであることが判明し
た。
り、きわめて安定な素子であって、応答速度についても
、相対湿度θ％の状態から１００チまでの変化に対して
数秒であり、実用上十分に速いものであることが判明し
た。
〔実施例２．〕
出発原料として、四塩化けい素とメチルアルコールとの
混合物を用い、これに塩酸酸性下で水を添加した。この
場合、加水分解されるのは。
混合物を用い、これに塩酸酸性下で水を添加した。この
場合、加水分解されるのは。
上記混合物中に存在しているメチルシリケートである。
このようにして、加水分４Ｉｓによって生成したクリケ
ートポリマーを用いて、実施例１゜の場合と同様に、
ｉｉｌ！１図のような本発明の感湿素子を製作し、第２
図のような感湿特性を測定した。この結果を第３図に示
す。第３図からも明らかなように９本発明の感湿素子は
、全相対湿度領域にわたって良好な感湿特性を有するも
のである。
ートポリマーを用いて、実施例１゜の場合と同様に、
ｉｉｌ！１図のような本発明の感湿素子を製作し、第２
図のような感湿特性を測定した。この結果を第３図に示
す。第３図からも明らかなように９本発明の感湿素子は
、全相対湿度領域にわたって良好な感湿特性を有するも
のである。
ところで発明者らは、実施例で用いた以外の各種のけい
酸エステルを用い、その加水分解によって生成した重合
体（シリケートポリマー２を感湿部（３）とする感湿素
子の感湿特性を測定したところ、いずれも第２図および
第３図のように良好な特性を示した。この理由は、残留
しているかもしくＦｉ化学吸着によって感湿部１３１表
面水が吸着した際の電気抵抗［変化が大であることに起
因しているものと推定される。したがって１本発明では
、いずれのけい酸エステルを出発ＩＲ１，料として用い
ても１い。ただし９発明者らの検討に工れば、取り扱い
易さ９反応性および加水分解による生成重合物の造膜性
などの点で。
酸エステルを用い、その加水分解によって生成した重合
体（シリケートポリマー２を感湿部（３）とする感湿素
子の感湿特性を測定したところ、いずれも第２図および
第３図のように良好な特性を示した。この理由は、残留
しているかもしくＦｉ化学吸着によって感湿部１３１表
面水が吸着した際の電気抵抗［変化が大であることに起
因しているものと推定される。したがって１本発明では
、いずれのけい酸エステルを出発ＩＲ１，料として用い
ても１い。ただし９発明者らの検討に工れば、取り扱い
易さ９反応性および加水分解による生成重合物の造膜性
などの点で。
エチルシリケートを用いると都合が良かった。
また１本発明では出発原料として、必ずしもこれらのけ
い酸エステルを用いる必要はなく、実施例２．の工うに
、四環化けい素のような四官能性のけい素化合物を出発
原料として用い１反応の中間２＃！程でメチルシリケー
トのようなけい酸エステルを経て、このものの加水分解
によって７リケートボリマーガ生成される場合でもよい
。
い酸エステルを用いる必要はなく、実施例２．の工うに
、四環化けい素のような四官能性のけい素化合物を出発
原料として用い１反応の中間２＃！程でメチルシリケー
トのようなけい酸エステルを経て、このものの加水分解
によって７リケートボリマーガ生成される場合でもよい
。
そして９本発明では、けい酸エステルの加水分解Ｋｊり
で生成した重合体に１反ｙＸ補強および電気抵抗値調ｍ
ｔ−目的として、若干の樹脂等のＭ＠物や金属酸化物等
のＳ機物を添加して用いてもよい。
で生成した重合体に１反ｙＸ補強および電気抵抗値調ｍ
ｔ−目的として、若干の樹脂等のＭ＠物や金属酸化物等
のＳ機物を添加して用いてもよい。
ところで、素子製作上の点から９本発明の感湿素子は感
湿部１３）をバルク状に形成することが行ないに＜〈、
感湿部（３）表面による水の吸脱着による表面抵抗値の
変化のみを問題にしているため、実施例で用いたように
、感湿部（３）全絶縁基板山上に皮膜状に塗着形成した
構造が有利である。また、この際に、皮膜を一度に厚（
しすぎるとクラックがはいり易いため注意ｔＶする。
湿部１３）をバルク状に形成することが行ないに＜〈、
感湿部（３）表面による水の吸脱着による表面抵抗値の
変化のみを問題にしているため、実施例で用いたように
、感湿部（３）全絶縁基板山上に皮膜状に塗着形成した
構造が有利である。また、この際に、皮膜を一度に厚（
しすぎるとクラックがはいり易いため注意ｔＶする。
このような場合には、−回塗布を行なった後に。
皮膜を５０〜６０℃の温度で３０分程度乾燥するという
作業を何回も繰り返して行なうと良いことがわかった。
作業を何回も繰り返して行なうと良いことがわかった。
なお、塗布方法は、スプレー、ディッピ／グ、ハリ刷り
などのいかなる方法によっても簡単に行なうことができ
、絶縁基板＋１１とし、でも、アルミナ等のセラミック
のほかガラスやプラスチックも使用できるため、ボ社１
価格。
などのいかなる方法によっても簡単に行なうことができ
、絶縁基板＋１１とし、でも、アルミナ等のセラミック
のほかガラスやプラスチックも使用できるため、ボ社１
価格。
目的等に合わせて選択できる。
以上説明したように、感湿部が、けい酸エステルの加水
分解によって生成した重合物を主成分とする本発明の感
湿素子であれば、湿度検出Ｂ度が優れ、測足可能湿度範
囲が広いことはもちろん、塗加のみで高温による焼成を
必要としないため、製作方法が容易である。したがって
。
分解によって生成した重合物を主成分とする本発明の感
湿素子であれば、湿度検出Ｂ度が優れ、測足可能湿度範
囲が広いことはもちろん、塗加のみで高温による焼成を
必要としないため、製作方法が容易である。したがって
。
湿度センサや結露セ／すなどの７！８湿素子として。
各種の用途に広く利用できるものである。
再１図は本発明の感湿素子の一構成例を示す模式図、第
２図お工び禰３心は本発明の感湿素子の感湿特性例を示
すグラフである。 図において、山は絶縁基板、（２ｊは屯’４！ｉ、 ＋
３１は感湿部、＋４１は導線である。 代理人 葛 野 １ｇ− 第１図 第２図 相対５２度（％ン ＠３図 相対１度（％） 手続補正書（自発） 昭和５６年１２月 １８日 持許庁長宮殿 ■、事件の表示 特願昭５６−１２１６７８号２
、発明の名称 感湿素子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面。 ６、補正の内容 ＋］Ｊ 明細書中２百ｌＯ行目に「＠以」とあるのを
「類似」と訂正する。 １２１ 同上中３頁１行目に「測定回湿度」とあるの
を「測定可能湿度」と訂正する。 （３）同上中３頁８行目から９行目に「訛酸性下」とあ
るのを「硫酸酸性下」と訂正する。 （４） 同上中７貞−１３行目に「クリケートボリマ
ガ」とあるのを「ンジケートボリマーが」と訂正する。 （５１同上中７頁１５行目にｒ皮膜補強」とあるのを「
皮膜補強Ｊと訂正する。 （６１同上中８頁１１行目に「ハリ刷シ」とあるのを「
ハケ塗り」と訂正する。 （７１図面中＠２図運びに第３図音別紙のとおり訂正す
る。 以上 （ｔｒ） 裔 ｌ 臂 ’ｉ ￥ｔ 哄
２図お工び禰３心は本発明の感湿素子の感湿特性例を示
すグラフである。 図において、山は絶縁基板、（２ｊは屯’４！ｉ、 ＋
３１は感湿部、＋４１は導線である。 代理人 葛 野 １ｇ− 第１図 第２図 相対５２度（％ン ＠３図 相対１度（％） 手続補正書（自発） 昭和５６年１２月 １８日 持許庁長宮殿 ■、事件の表示 特願昭５６−１２１６７８号２
、発明の名称 感湿素子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面。 ６、補正の内容 ＋］Ｊ 明細書中２百ｌＯ行目に「＠以」とあるのを
「類似」と訂正する。 １２１ 同上中３頁１行目に「測定回湿度」とあるの
を「測定可能湿度」と訂正する。 （３）同上中３頁８行目から９行目に「訛酸性下」とあ
るのを「硫酸酸性下」と訂正する。 （４） 同上中７貞−１３行目に「クリケートボリマ
ガ」とあるのを「ンジケートボリマーが」と訂正する。 （５１同上中７頁１５行目にｒ皮膜補強」とあるのを「
皮膜補強Ｊと訂正する。 （６１同上中８頁１１行目に「ハリ刷シ」とあるのを「
ハケ塗り」と訂正する。 （７１図面中＠２図運びに第３図音別紙のとおり訂正す
る。 以上 （ｔｒ） 裔 ｌ 臂 ’ｉ ￥ｔ 哄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｉｌ＋ 湿度変化に応じて電気抵抗値が変化する感湿
部を含んでなる感湿素子において、前記感湿部が、けい
酸エステルの加水分解によって生成した重合物を主成分
とするものであることを特徴とする感湿素子。 （２）、けい酸エステルがエチルシリケートであること
全特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の感湿素子
。 ＋３１． を合物を絶縁基板上に皮膜状に塗着形成した
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第山頂また
／ｒｉ、第（２）項記載の感湿素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56121678A JPS5822948A (ja) | 1981-08-03 | 1981-08-03 | 感湿素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56121678A JPS5822948A (ja) | 1981-08-03 | 1981-08-03 | 感湿素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5822948A true JPS5822948A (ja) | 1983-02-10 |
| JPH0161175B2 JPH0161175B2 (ja) | 1989-12-27 |
Family
ID=14817168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56121678A Granted JPS5822948A (ja) | 1981-08-03 | 1981-08-03 | 感湿素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5822948A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5001453A (en) * | 1988-06-27 | 1991-03-19 | Seiko Epson Corporation | Humidity sensor |
-
1981
- 1981-08-03 JP JP56121678A patent/JPS5822948A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5001453A (en) * | 1988-06-27 | 1991-03-19 | Seiko Epson Corporation | Humidity sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0161175B2 (ja) | 1989-12-27 |
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