JPS589056A - 感湿抵抗素子 - Google Patents
感湿抵抗素子Info
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- JPS589056A JPS589056A JP56107293A JP10729381A JPS589056A JP S589056 A JPS589056 A JP S589056A JP 56107293 A JP56107293 A JP 56107293A JP 10729381 A JP10729381 A JP 10729381A JP S589056 A JPS589056 A JP S589056A
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- Japan
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- moisture
- humidity
- sensitive
- resistance element
- sensitive resistance
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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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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
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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、高分子電解質を感湿材として用いた感湿抵抗
素子に関し、特に相対湿度０チから１００チに渡る全領
域の雰囲気中の湿度に感応して、感湿材の電気抵抗値が
変化し、かつ感湿応答速度が速く、感湿特性の再現性、
長期安定性に優れた薄膜或は厚膜型の感湿抵抗素子に関
するものであん、雰囲気中の湿気に感応して電気抵抗値
が変化する感湿抵抗素子としては、従来より既に■酸化
鉄（Ｆｅ２０Ｂ又はＦｅ２Ｏ２）、酸化錫（Ｓｎ０２）
などの金属酸化物焼結体、或は金属酸化模を用いた
もへ■塩化ジリチウムＬｉＣ１）などの電解質塩を用い
たもの、■吸湿性樹脂、或は高分子膜などに炭素などの
導電性粒子又は繊維を分散させたもの、■サーミスタカ
どの測温体を利用したもの、及び■親水性高分子膜を用
いたものなどが知られていも一般に金嘱酸化物を用いた
感湿抵抗素子は耐熱性に優れ、感湿応答速度が速い特長
を有する反証素子の抵抗値が高く、かつ比較的大きな抵
抗温度依存性を有するなどの欠点を有している。特に金
属酸化物焼結体に於いては、感湿特性が金属酸化物粒子
の大きさ、焼結体の密度、表面積などの構造因子に大き
く左右されるため、感湿特性の再現性或は互換性が充分
でないなどの欠点を有する。
素子に関し、特に相対湿度０チから１００チに渡る全領
域の雰囲気中の湿度に感応して、感湿材の電気抵抗値が
変化し、かつ感湿応答速度が速く、感湿特性の再現性、
長期安定性に優れた薄膜或は厚膜型の感湿抵抗素子に関
するものであん、雰囲気中の湿気に感応して電気抵抗値
が変化する感湿抵抗素子としては、従来より既に■酸化
鉄（Ｆｅ２０Ｂ又はＦｅ２Ｏ２）、酸化錫（Ｓｎ０２）
などの金属酸化物焼結体、或は金属酸化模を用いた
もへ■塩化ジリチウムＬｉＣ１）などの電解質塩を用い
たもの、■吸湿性樹脂、或は高分子膜などに炭素などの
導電性粒子又は繊維を分散させたもの、■サーミスタカ
どの測温体を利用したもの、及び■親水性高分子膜を用
いたものなどが知られていも一般に金嘱酸化物を用いた
感湿抵抗素子は耐熱性に優れ、感湿応答速度が速い特長
を有する反証素子の抵抗値が高く、かつ比較的大きな抵
抗温度依存性を有するなどの欠点を有している。特に金
属酸化物焼結体に於いては、感湿特性が金属酸化物粒子
の大きさ、焼結体の密度、表面積などの構造因子に大き
く左右されるため、感湿特性の再現性或は互換性が充分
でないなどの欠点を有する。
塩化リチウムなどの電解質塩を用いた感湿抵抗素子は、
１個の素子で検出し得る湿度領域が狭く、相対湿度０チ
から１００％までの全湿変領域を検知するためには、少
くとも２個以上の種類の異なった感湿抵抗素子を必要と
する。また、特に相対湿度９０〜９５％以上の高湿度雰
囲気中に長時間素子を放置すると、電解質塩が溶出又は
希釈されるために、感湿特性が著しく劣化するなど寿命
に問題がある。吸湿性樹脂などに導電性粒子或は繊維等
を分散させた感湿抵抗素子は、高湿度雰囲気中で急峻な
抵抗変化を生ずる反面、低湿度雰囲気中では感度がなく
、広範な湿度領域の検知には利用できない。このためこ
の種の素子は結露検知用素子として主に利用されている
。またサーミスタなどの測温体を用いた感湿抵抗素子は
、気体或は空気の熱伝導率が、これに含まれる水蒸気量
に依存して変化することを利用し、自己発熱させた測温
体の温度変化から間接的に雰囲気中の湿度を知るもので
、絶対湿度を測定し得る反面、雰囲気温度及び風量等の
影響を受は易い欠点を有する。一方親水性高分子膜を用
いた感湿抵抗素子も従来より知られて居り、感湿範囲が
広く、感湿応答速度が速く、かつ素子作製方法、素子構
造が比較的簡単な。
１個の素子で検出し得る湿度領域が狭く、相対湿度０チ
から１００％までの全湿変領域を検知するためには、少
くとも２個以上の種類の異なった感湿抵抗素子を必要と
する。また、特に相対湿度９０〜９５％以上の高湿度雰
囲気中に長時間素子を放置すると、電解質塩が溶出又は
希釈されるために、感湿特性が著しく劣化するなど寿命
に問題がある。吸湿性樹脂などに導電性粒子或は繊維等
を分散させた感湿抵抗素子は、高湿度雰囲気中で急峻な
抵抗変化を生ずる反面、低湿度雰囲気中では感度がなく
、広範な湿度領域の検知には利用できない。このためこ
の種の素子は結露検知用素子として主に利用されている
。またサーミスタなどの測温体を用いた感湿抵抗素子は
、気体或は空気の熱伝導率が、これに含まれる水蒸気量
に依存して変化することを利用し、自己発熱させた測温
体の温度変化から間接的に雰囲気中の湿度を知るもので
、絶対湿度を測定し得る反面、雰囲気温度及び風量等の
影響を受は易い欠点を有する。一方親水性高分子膜を用
いた感湿抵抗素子も従来より知られて居り、感湿範囲が
広く、感湿応答速度が速く、かつ素子作製方法、素子構
造が比較的簡単な。
ため、低コスト化し易いなどの特長を有する反面、従来
のものは特に耐湿耐水性が悪く、素子の寿命に問題があ
った。
のものは特に耐湿耐水性が悪く、素子の寿命に問題があ
った。
本発明は、上に述べたような従来の感湿抵抗素子が有し
ていた欠点を解消するためになされたもので、耐湿・耐
水性及び感湿特性の長期安定性に優れ、且つ相対湿度０
チから１００％に至る全湿度領域に渡って良好な感応特
性を有することを特徴とした薄膜或は厚膜型の感湿抵抗
素子を提供するものである。以下に実施例に従って本発
明の詳細な説明する。
ていた欠点を解消するためになされたもので、耐湿・耐
水性及び感湿特性の長期安定性に優れ、且つ相対湿度０
チから１００％に至る全湿度領域に渡って良好な感応特
性を有することを特徴とした薄膜或は厚膜型の感湿抵抗
素子を提供するものである。以下に実施例に従って本発
明の詳細な説明する。
第１図に本発明になる感湿抵抗素子の構造模式図を示す
。アルミナ或はガラス等の高絶縁性基板（１）上に、蒸
着法或はスパッタリング法等によって、金等の櫛歯状金
属導電膜（２）を形成する。更に該金属導電膜職上に、
ポリスチレンスルホン酸或はポリスチレンスルホン酸塩
を塗膜して高分子電解質よりなる感湿膜（３）ｔ−形成
する。本実施例に於いては、分子量約ｌＯ万以上のポリ
スチレンスルホン酸アンモニウ、ムの３０チ水溶液をス
ピンナーを用いて高絶縁性基板（１）上に塗布し、１０
０℃前後の温度で焼成したものを感湿膜（３）とした。
。アルミナ或はガラス等の高絶縁性基板（１）上に、蒸
着法或はスパッタリング法等によって、金等の櫛歯状金
属導電膜（２）を形成する。更に該金属導電膜職上に、
ポリスチレンスルホン酸或はポリスチレンスルホン酸塩
を塗膜して高分子電解質よりなる感湿膜（３）ｔ−形成
する。本実施例に於いては、分子量約ｌＯ万以上のポリ
スチレンスルホン酸アンモニウ、ムの３０チ水溶液をス
ピンナーを用いて高絶縁性基板（１）上に塗布し、１０
０℃前後の温度で焼成したものを感湿膜（３）とした。
本実施例に於ける感湿膜厚は約１μｍである。上記絶縁
基板（１）上の感湿膜（３）は露出状態でも使用し得る
が、表面に高分子の透湿性保護膜がコーティングされて
湿度センサが構成される。
基板（１）上の感湿膜（３）は露出状態でも使用し得る
が、表面に高分子の透湿性保護膜がコーティングされて
湿度センサが構成される。
上記構造の感湿抵抗素子の雰囲気温度８０Ｃに於ける感
湿特性を第２図に示す。同図の感湿特性に見られる如く
、本素子は、相対湿度Ｏチから１００１の全湿度範囲に
渡って、大きな電気抵抗変化を示し、更に相対湿度２０
〜８０％ 以上の高湿度領域では、電気抵抗変化 って居り実用上好ましい特性を有している。また感湿応
答速度も速く、相対湿度４０％〜８０チの湿度変化に対
し、吸湿性及び脱湿過程共に数秒以内である。更に、雰
囲気温度３０℃、相対湿度ｊＯ％ の条件下に長期間該
素子を放置しても、感湿膜の分散などの変化もなく、感
湿特性は安定している。
湿特性を第２図に示す。同図の感湿特性に見られる如く
、本素子は、相対湿度Ｏチから１００１の全湿度範囲に
渡って、大きな電気抵抗変化を示し、更に相対湿度２０
〜８０％ 以上の高湿度領域では、電気抵抗変化 って居り実用上好ましい特性を有している。また感湿応
答速度も速く、相対湿度４０％〜８０チの湿度変化に対
し、吸湿性及び脱湿過程共に数秒以内である。更に、雰
囲気温度３０℃、相対湿度ｊＯ％ の条件下に長期間該
素子を放置しても、感湿膜の分散などの変化もなく、感
湿特性は安定している。
上記実施例に於いては、感湿膜としてポリスチレンスル
ホン酸アンモニウムを用いたが、ポリス。
ホン酸アンモニウムを用いたが、ポリス。
チレンスルホン酸或は一般式
％式％
して金属原子、尿素、トリエチレンジアミン、テトラメ
チルグアニジン及びヘキサメチレンジアミンの肉食く共
１つを含む重合膜を用いても、同様の感湿特性を有する
感湿抵抗素子を作製することができる。
チルグアニジン及びヘキサメチレンジアミンの肉食く共
１つを含む重合膜を用いても、同様の感湿特性を有する
感湿抵抗素子を作製することができる。
以上に述べた様に、ポリスチレンスルホン酸或はポリス
チレンスチレンスルホン酸塩の高分子膜を感湿膜として
用いた感湿抵抗素子は、相対湿度０チから菫００チまで
の全湿度範囲に感応し、かつ耐湿・耐水性及び感湿特性
の長期安定性に優れた特長を有する。まえ、前記した他
の感湿抵抗素子に比べ構造が簡単であり、かつ素子作製
方法も比較的簡単であるため・１．安価であり更に感湿
特性の再現性に優れていると云う特長をも有する。
チレンスチレンスルホン酸塩の高分子膜を感湿膜として
用いた感湿抵抗素子は、相対湿度０チから菫００チまで
の全湿度範囲に感応し、かつ耐湿・耐水性及び感湿特性
の長期安定性に優れた特長を有する。まえ、前記した他
の感湿抵抗素子に比べ構造が簡単であり、かつ素子作製
方法も比較的簡単であるため・１．安価であり更に感湿
特性の再現性に優れていると云う特長をも有する。
第１図は本発明の実施例に基ずく感湿抵抗素子の構造模
式図、第２図は本発明の実施例に基ずく感湿特性（相対
湿度と素子抵抗との相関）を示す代理人 弁理士 福
士 愛 彦 第２図
式図、第２図は本発明の実施例に基ずく感湿特性（相対
湿度と素子抵抗との相関）を示す代理人 弁理士 福
士 愛 彦 第２図
Claims (1)
- （１）ポリスチレンスルホン酸或は化学式（−ＣＨ（ｃ
６Ｈ４３０３Ｘ）ＣＨ２−’）ｎでちって、Ｘが金属原
子、アンモニウム基、尿素、トリエチレンジアミン、テ
トラメチルグアニジン及びヘキサメチン／テトラミンの
肉食くとも１つからなるポリスチレンスルホン酸塩を感
湿膜として用い、雰囲気中の水蒸気量或は相対湿度によ
って電気抵抗値が変化することを特徴とした感湿抵抗素
子。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56107293A JPS589056A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 感湿抵抗素子 |
| DE3224920A DE3224920C2 (de) | 1981-07-08 | 1982-07-03 | Feuchtigkeitsempfindliches Widerstandselement |
| GB8219420A GB2106919B (en) | 1981-07-08 | 1982-07-05 | Films of polystyrene sulphonates and moisture sensitive resistive element including such films |
| US06/595,384 US4528543A (en) | 1981-07-08 | 1984-03-30 | Moisture sensitive resistive element |
| US06/595,407 US4529642A (en) | 1981-07-08 | 1984-03-30 | Moisture sensitive resistive element |
| US06/609,537 US4902571A (en) | 1981-07-08 | 1984-05-15 | Moisture sensitive resistive element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56107293A JPS589056A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 感湿抵抗素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589056A true JPS589056A (ja) | 1983-01-19 |
| JPH0215820B2 JPH0215820B2 (ja) | 1990-04-13 |
Family
ID=14455424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56107293A Granted JPS589056A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 感湿抵抗素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589056A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59184848A (ja) * | 1983-04-05 | 1984-10-20 | Nisshinbo Ind Inc | 感湿性抵抗体 |
| JPS6082950A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-11 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | 感湿抵抗体 |
| JPS6082951A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-11 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | 感湿抵抗体 |
| JPS60100401A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | 東ソー株式会社 | 感湿抵抗体 |
| JPS61176844A (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-08 | Nisshinbo Ind Inc | 感湿素子 |
| JPS63204724A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-24 | Matsushita Electronics Corp | レジストパタ−ンの形成方法 |
| JPS6437015A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-07 | Matsushita Electronics Corp | Formation of conductive organic film |
| KR20030007024A (ko) * | 2001-07-11 | 2003-01-23 | 조진한 | 회전 코팅을 이용한 단층/다층 초박막의 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5426913A (en) * | 1977-08-03 | 1979-02-28 | Sumitomo Aluminium Smelting Co | Method of improving property of direct casting sheet |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP56107293A patent/JPS589056A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5426913A (en) * | 1977-08-03 | 1979-02-28 | Sumitomo Aluminium Smelting Co | Method of improving property of direct casting sheet |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59184848A (ja) * | 1983-04-05 | 1984-10-20 | Nisshinbo Ind Inc | 感湿性抵抗体 |
| JPS6082950A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-11 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | 感湿抵抗体 |
| JPS6082951A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-11 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | 感湿抵抗体 |
| JPS60100401A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | 東ソー株式会社 | 感湿抵抗体 |
| JPS61176844A (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-08 | Nisshinbo Ind Inc | 感湿素子 |
| JPS63204724A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-24 | Matsushita Electronics Corp | レジストパタ−ンの形成方法 |
| JPS6437015A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-07 | Matsushita Electronics Corp | Formation of conductive organic film |
| KR20030007024A (ko) * | 2001-07-11 | 2003-01-23 | 조진한 | 회전 코팅을 이용한 단층/다층 초박막의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0215820B2 (ja) | 1990-04-13 |
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