JPS5946004A - 感湿材料の製造方法 - Google Patents

感湿材料の製造方法

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JPS5946004A
JPS5946004A JP57157311A JP15731182A JPS5946004A JP S5946004 A JPS5946004 A JP S5946004A JP 57157311 A JP57157311 A JP 57157311A JP 15731182 A JP15731182 A JP 15731182A JP S5946004 A JPS5946004 A JP S5946004A
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JP
Japan
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humidity
moisture sensitive
oxidizing atmosphere
sensor
atmosphere
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Pending
Application number
JP57157311A
Other languages
English (en)
Inventor
英興 内川
堀井 弘子
宮尾 国彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
  • Non-Adjustable Resistors (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は雰囲気の漫用匝よる感151. rXt(の
711.気抵抗の変化ケ利用した感(!j、!木」利の
jl;−4苗方法に1914−るものである。
昨今では、前記のような(伜能ケイjゴーる7Se度セ
ンザどしてしよ雰囲気に対して物理・化学的に安定であ
り皮膜強度イ、高い金y(酸化物系セラミックが最も多
く用いられてきた このような苗:来の湿扶シセンザは
、金厩r++呵り物の粉末ゲ高温(12o o〜150
0℃)で焼結して4p、14作し、(幾わ)(的強度ケ
高めていた。しか[2なから、このようQこして製作l
〜だセンザレ」−焼結温間か高温であるため粉末粒子が
半溶M41!! (シンタリング)を起こすため、有効
感侵プぐ面積が減少してしまい、感度低下をきたすこと
、す6よび高温での焼結時にクラックが生じやすいため
、却って(虐械的強度の低i威を招くなどの欠点かk)
す、また高温で)x’0結1−るため省エネル=y−的
欽−4)Ir中しくなかった。さらに、セラミック洋度
センザは、測定可能湿度範囲か相対侵[’50〜100
%と比軸的狭く、高濁度領域に限られているものが多か
った。
この発明は1世在の湿度センサの主流で・、らろ七ラミ
ックがもつ上記のような欠点ケ解消し+ t7PJp、
fの検出感度かイ・賢れかつ9画定可61薯剥I(畦間
か広く。
(幾誠的強度が大であるとともに、従来のもの、しりも
低温焼成で済む感湿相半:1の製造方法ア稈供−するも
のであ)ろ すなわちこの41−明は、有(2′上上床素化物山60
14磯質利料および炭素質粉末の?]1.紳物を絶縁ノ
、(ζ板上に塗布し、塗布!吻を非酸化性H[1n気中
eこおいて1000℃μ下の温度で焼成して硬化さ一1
!]、その後酸化性雰囲気中にて1000℃以−トで(
,11,j成し、[二記炭素質粉末を気化させて多孔質
な感湿部ケ形成させることによる感湿材料の製造方法に
関すイ)7、この発明に用いられる有磯珪ジZ化合物重
合体(〕シ。
シロキザン結合(B10  Sよ−0−)の1則411
1 に炭化水素基か結合した構造に/、(つており、こ)1
゜火まず非酸化性雰囲気中でI焼成−4−イ、ことに、
1、す(+!11鎖の炭化水素基σ)加熱酸化分解を抑
制しつつ皮股乞硬化するど9強固1.r固形物が残留す
る、そし7てさらに、酸化性雰囲気中で焼成−4るど、
k)もがしめ含有させておいた炭素質粉末J、:よび側
(11の炭化水素基が除々に分解されて、前記残留固形
+t/、、の表面が気体発生のため、皮膜の多孔)14
化が()+i;i梵れる。
発明者らは、粉末又は%:1il子状のく1ン!パ酸化
物苓・感1昇拐として用い、こ牙1会−有971月士素
化合物1■イ1体の非酸化ス(1゛貯囲気中での加熱分
解残留物fr7より強固/、(皮膜に結合して/、rる
ものか周囲の湿1パ変化((11対群度O〜100%)
Kよる電気−JJFH抗1直の変化率が太きく 1f1
11定用fit”l与++度・1・1l間が広いこと火
傷?1出し、感湿月8:1として先に提案している7、
この発明←〕t、上記のものにさらに炭素”I’411
5)末Ya−含有さぜたもθ弓−・非酸化雰11tl気
中(−9:l’、r;成?L、 i’+ν化性雰囲気中
でEt、成−[ると、感洋皮1凡の多孔174化が促進
された結果、より良好な感tテ(jマ能が?!)られた
ことを見出しブ3−ことVX井いてノ、「されたもので
J’+イ)。
感?昇杉と1.「る無磯質月朽としてし」2,1列えに
”’ ”j−02+SiO2+  MIZC)+  C
r2O3+  MO”++  Fθ20Sなどの金属酸
化物や+  ”G+ ”e+ L Zr+ cr、 ”
1+ MOなどの金属及び炭酸J1m、l硝酸塩、何f
酸1甚、酢酸塩、?1夕酸塙、アルコギシドなど熱酸化
により金属酸化物乞生成するものである。
さらにこの全開に用いられるilへ縁基板としては。
例えはアルミナ絶F+、基板などの少ノ2[くとも前記
焼成温度に耐えろ絶縁材料板が用いられる。
甲、−ト実施例ケ示すことによりこの発明火計細に説[
9J jるか、これによりこσバi明ケ1観定1−るイ
)のて゛はない、 圭施例1 珪素樹脂(メチルシリコーン)を′キシレ/Vt7溶乃
γしたシリコーンワンスを御粘合剤の出発原料どして用
い、こ第1に感7時利となる無磯’f+椙刺として。
シリコーンワンスの2倍の型鋼の4’i> 床払T 1
02 オよびOaOどその20分の1倍のMi、:tj
3:の、14)末?1にカーボンフ゛ラックヶ)貨1合
1v月牢しブこ?JI士(i勿をティッピングによりア
ルミナ絶1舒基板−にに厚さ約40μmの皮膜4JSに
形成したものを多数1(^]膜製造た。このものを80
℃、 130℃、  200”にの渦l](″て・孝−
牙1:ff+20分間の予イHMA1四に労、ア)Lボ
ン気がr中て500°i ;、’))温度で2時間9.
lt DV、 L 、  こJlげ引き紡いて7気中で
550℃の温度で1時間41iび+I7.’、l成しく
91+1’、−1こンザηぐ」?μ造する。
第1図はこの発明の一実pIII例て平↓造さ牙また?
41す1(センサの斜視図で七)イ)。図において、 
fII4J、絶縁基板、(2)は屯17−1(3)は感
洋Rt(+ +4)しJリードだ−である。
ブC:l・;、この湿度十ンリ(先使用[−7l、−電
(但(,1,]゛ルルミナ基板上にPt−Pa+合金系
ペーストにて。
化1図に示し2ブ、二15なくし形状711.11俵ヶ
ノクリーン印刷し、Pt  リード細を゛数例けた後ヅ
尭何不・行なったものである1、 〜)、2図はこのようにして製造したこの発明による湿
用センーリ」沁[び従来の最も一般的7.Ci!ir 
Ju:センサである5i02A/!2C)7.糸上ラミ
ック1jjI!度セン°すについて、交?Ii、Ivヶ
印加して、相対湿度C3→変化による11記気抵抗哨(
n)変化ン示−f感湿/l’¥・lit:l?<1であ
る。
図において9曲Ii/J!(Al&:1この発明によろ
湿m゛センザ曲、1V1(B)&′、し従来のSj’1
2−’W2o3系士ラミックう74(セフ サ17)感
湿’!’!j”?Y−)示す。これより+  5jO2
’142o5系セラミック洋l11−センサは、低耀1
’j (QllでTJj、慨世抗値力稗^く、高?界I
JI (I’11で雷、慨世41′1変化率が小さく〕
I−っており、市(τ50%RH以下の低湿p、t?1
へ知するセンサとして用いるには好ましいどは言えない
っこれに対して、この発明シこよる溝r’f十ンザば5
0%RH以下の領域に」dいても市気折抗1直か小さく
かつ低湿度から置湿度までの全1・【1域におい゛(相
対il+b ll’t: 気化ば」−石II(,1:ハ
ゴ直0 ) 9+1.化か゛1′均泊り(−人、\イ(
ハで、f七好/I、感湿’!’4i 1’t、う・有1
シ)1、ので簿1石ことか明らかとノ“、「つだ5、 まブこ、−ト言1巳のこのミ・西明によるil? IR
セセンt′こメ;Jし。
船体劣化試験どして沸綺水中11(キ11(1の沢渾ゲ
?−j i、rつだが、い−I′れも皮膜の7j、1.
1 )ilc 、クラックなどは全く生じず、また試験
後の感洋特性い丁おいて土1.試験前と比べてほとんど
変化か見られなかった。(r(qって、セラミックのも
のと同様に、この発明による湿度七ンーリは、皮Jlり
強度おJ−び物理的、化学的安定性か茜いことか擢かめ
られた。
実施例2 イ吉合剤とし゛C実加I例1と全く回19・θノイ、の
i・用い。
これに敲、湿JIAと7LろイアH+:、 j6′へ月
t21とし゛C屁旨”−’、tilj t7)21音の
重重の粉末状(粒径約l μnl ’) Ri 02 
 M、H,0およびワニス゛1ノ、結合・削と同卸量θ
)補6M’、剤(ア、・lベナ)さらに全体σ)重M゛
の1%に相当J−る1フリP′(j:カーボンプラック
不−′混合1岑拌した混抄物l・用いて、′逮h(q例
1ど同様に湿度七ン1)−ケ製造しブ乙、l、−だL7
.予備焼成後、蒙木気流中で、500℃の温度で211
5+間焼成後、空気中で、600℃の温度で111−1
11!!lフ、1°71成ケ行ブエつブこ。
上聞の・二の発明Gで、しる?!ll:度センサについ
て、実施例1ど同)lIIX[、g肩兄!1冒ζ1”7
測定し7ブニところ刺5i二jila1テ湿度ハ11χ
囲か7)’: < +  まl、−沸騰・水中浸漬にJ
−るj;1)速劣化3^1験〉・行なったところ、物理
的化:ツ゛的にも安定でk・ろという実施1列1θ)用
台と同様σ)傾向・ン見出した。1 とこbで、シ?明者らは、この発明による涌1..1.
l’lセンサのシリコーンワ;ス、金属酸化物オ、T 
、h iJ・カーボンブラックの?、l+’ fl ’
lJInwアルコ゛ンガス9−7流中で。
500χ〕の温度で2時間焼成後、空気中焼成し人′:
貌、成残留物についてr  XIji回折等で分析l−
行プ、Cつたつこの結果、この短、族3’5.留物の主
成分であり、しかも金属酸化物の結合成分どフ、仁って
いるのシ゛よ、非晶質な51C1Si02.炭素領分で
あることかわかった。従って、前述のように、この発明
によるセンサかもつ良好な強度ならびに安定性は、Δ1
1記非晶質分に起因づ−ろものと考えら」する8また。
この発明σ)tJψ造方法において、非酸化性j、j 
1fli気中焼成後、酸化性雰囲気中!尭成ゲ2段南に
分けて行なうことにより、低温で9強固な多孔a化した
皮膜ケ有J−る感?、9部が得らハた ただし。
非酸化性雰jjll気中で焼成する鳴合、焼成瀞; I
JG:は必ず1000°(、以下で、望貧しくは350
℃1J、−Vて゛なげればならない。なゼなら、350
℃の温度以下の焼成の場合には、有機珪素化合物F11
合体の分子’s’(IF一時間かかかり過ぎ、また10
00℃以」−の77!度で焼成したものtよ、セラミッ
ク浸度センサどし−CO) r f5B。
!1“ケす生を有するよう17なってしまうからでキ)
イ)。さらに、 rIe、化性雰囲気中の焼成において
はl ’)’Vj成温度は、必ず100[1”に以下で
、望ましくは800℃以下で400℃以上でljげJし
はlfらない。
/、CぜIcら、400℃μ下テ&’、’L 、 5 
f!rl!tel! JU膜内の炭素領分の気化に時間
かかがり過ぎ、多孔質化か促進されず、また、  8n
o”c  リ、士で&、l:、 =;+記シロキーリ゛
ン結Yr (7) +国領の炭化水素基σ)分解が進み
−うぎ。
や【1、リー1ζラミックと同2(子の′向背かできで
しまうがらでハi)る1、尚、非酸化性’/)囲気中で
は+  [1(lQ”6以上の温度でIハ19成か?’
jl;t、えたのは、このδl):囲気中では、 1i
Q(l’jの炭化1)<素糸の加熱m化分11i’+“
か抑制されているから゛(′ある 以上説明したどうり、このうt明−19打(;゛!珪素
化合′吻重自体、無(にp Iu+月ニド1および炭努
、′J1[粉斗の混秤物馨絶、れ基叛十にとh布し、塗
布物会・J1酢化(’Ig =:;囲気中におい″C1
ooo°C以−Fのイ11ilX瓜で1焼成して硬化さ
せ、その後乍f1割1(′、3.r;囲気中に−C10
00’t、以[のT1υ、バじQ 4’l’、11 J
rW L、 、  −1,He炭素す(粉末を1、((
化とτ;(二て多孔質1.(感洋音1−苓p jJi’
j造−fるという方法に1戸J、  +ri中に(F湿
月料ン・“)製造て゛き一1通常の41:I〕往ζ化!
1ニア1焼結型のものに比べて低+7rAか1.成で済
吟、省エイ刀しギー性に即[7て・#)りまた皮膜強度
も比、N的おくかつより良好な感停特性ケ有゛する感湿
相旧?製造でL例えば、湿度センサや結露センサとして
広く利用できろものである、
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の−1・、施例によるイ!l璽(ヒン
ザの斜視図、第2図はこの発明による湿度センサと従来
の湿度センサを比較1−ろ相対l昇囲−j」【抗匝特性
図すなわち感湿特性図である。 (2)O→(タノ 図において慟はm5.1飢、桝し1ダH’も(9)は基
;117 、け)(′よ感湿部、(A)はこの発明Vこ
よるi:jυ)14センザの特性(B)は従来例の特性
である。 代理人  p 腎 ば − 第1図 第2図 Q     50    100 矛目 文45星 度 (・h) 昭和  年  月  11 寺許庁長官殿 事件の表示    ′1.′l′願昭57−15731
1号2、発明の名称    ノ盛湿材料の製造方法補正
をすると 事f′1.との関係   隼i1f’l’l°I冒(1
人代表右片山1゛八部 代理人 6 ?ni正の対象 図面 7、補止の内容 図面中第1図紮別紙のとお勺柚圧する。 第1図 丁’   i4)’LF市  正  uF(1発)昭和
58年7月 511 1”N j’l’ l J長″1°Y殿1 ・I r’
lの!〈小     11.に旧制57−157311
号2 づと明の?目0・   感湿材料の製造方法3、
   ?+1iII6.・ 1 つ古ltr’l トt
/)関r系   i”I’1j’Bl’漕[i 人fi
  所     屯卓゛都「−代Il1区)しの内11
’l+2計:3シJ−名 (’i; t+;川)   
−妃、If 1Flt株式会t)代ノ:!8J“+’ 
 III  f’、  八 部4代理人 II−所     東車都「°代111区丸の内’、I
’112爵;3シJ・5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 明細1の第5頁第14行および第16行にそれぞれ「ワ
ンス」とあるのを[−1フエス]と訂正する。 以ト

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)有1六珪素(ヒ色物重合体、炉、磯質月料および
    炭素質粉末を混紳1−る工程、混練物ケ絶縁基板上に皮
    膜状に塗布する工程ならびに塗布物を°非1′°:化t
    、t:雰囲気中にて1 +100°(、以下で焼r〕V
    、 して硬化させた後に、酸化性雰囲気中において10
    00℃」)、けで焼成し、ト記IA素質粉末列゛気化さ
    せて多孔4.1j フ;、感湿部を形成″スー石工程ケ
    M+i、 jことを% G’t、とする感洋月利の隼、
    “1造方法。 (2:  非酸化性雰囲気にて、−1ユ記すr布物ケJ
    、+’)成する淵1yか350〜1000℃の範囲内て
    、f9)不・こと八′![コ「徴ト′1− ル特ri′
    f請求の軸間u’、 1 ff叶(7i!i、’j、 
    (7) r j!’l’ +4’ Hノ製造方法。 (3)酸化性雰囲気にて、ヒ記塗布物ケ灯、モ成−イ“
    る温n’t−が、400〜800℃で’hr Zrこと
    y((71−’l徴とJ−4,![猶許請求のり・IJ
    、囲2+I目シ11又は第2項記載の感湿401σ)製
    造方法3、 (4)  無機Jlq旧料か、;セ、1〜酸化に、l、
    り全屈【−゛化物を生rrv−4−るものであることケ
    特心(と1−るf+i訂市′;求の範II((第1項記
    イクyの感湿相料の製造方法2.
JP57157311A 1982-09-09 1982-09-09 感湿材料の製造方法 Pending JPS5946004A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02132803A (ja) * 1988-06-27 1990-05-22 Seiko Epson Corp 湿度センサ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02132803A (ja) * 1988-06-27 1990-05-22 Seiko Epson Corp 湿度センサ

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