JPS60100401A - 感湿抵抗体 - Google Patents

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】 を用いた感湿抵抗体忙関して、相対湿度０チから１００
チに至る全領域の雰囲気中の湿度に感応して、感湿体の
電気抵抗値が変化し、感湿特性の再現性，耐湿性，耐水
性等に優れ、特に低湿度域および高温度雰囲気で柔軟性
に富む感湿抵抗体に関するものである。

雰囲気中の水蒸気の吸湿，脱湿等に伴って生ずる電気抵
抗の変化する感湿抵抗体としては、親水性高分子電解質
を用いたものが知られており、感湿範囲が広く、その応
答速度が速く、その製造法等が比較的簡単で低コスト化
し易い等の特長を有する反面、耐湿、耐水性、形状の安
定性に劣るなどの問題があった。しかし近年その耐水性
を第二成分（例工ばポリビニルアルコール、セルロース
。

ポリアミド樹脂など）を種々の形で加えること、あるい
は架橋剤での架橋化、あるいは疎水性モノマー（例えば
スチレン、メタクリル酸メチル）と共重合することでさ
らに改良されたものが提案されているが、これもまだ低
湿度、高温度雰囲気中への長時間放置で感湿体に亀裂が
生じるなどの形状安定性に若干の問題がある。

本発明は上記の様な従来の感湿抵抗体が有している欠点
を補うためになされたもので、相対湿度０％から１００
チに至る全領域に感応性を有し、耐温、耐水性に優れ、
特に低湿度、高温度雰囲気中への長時間放置で感湿体に
亀裂が発生せず、柔軟性に優れた感湿抵抗体を提供する
ものである。

本発明の感湿抵抗体は、スチレンスルホン酸又はその水
溶性塩（以下、「Ａモノマー」という。）ト、スチレン
類（以下、［ＢモノマーＪ　、！：いう。）又はメタク
リル酸エステル（以下、「Ｃモノマー」という。）と、
アクリル酸エステル（以下、「Ｄモノマー」という。）
との共重合物からなるものであって、それらのモノマー
混合物を溶媒に懸濁もしくは溶解させ、通常実施されて
いる懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法により共重合
させ、その共重合溶液をそのまま又は各種処理（たとえ
ば、凝固物や乳化剤の除去）を施こしたものもしくは溶
液中から共重合物を取シ出し、乾燥後再び良溶媒させた
ものなどを用いて塗工法で薄膜化。

フィルム化又はシート化して製造される。

上記各モノマーの好適なものを例示すれば、次のとおシ
である。

Ａモノマー：スチレンスルホン酸のＮａ、　Ｌｉ、　Ｋ
　等の金属塩；アンモニウム塩；エチル アミン、ブチルアミン等のアミン塩 Ｂモノマー：スチレン、メチルスチレン、クロルスチレ
ン等 Ｃモノマー：メタクリル酸のメチル、エチル、ｎ−プロ
ピル、ｎ−ブチル等のエステ ル Ｄモノマー：アクリル酸のエチル、ｎ−ブチル。

エチルヘキシル等のエステル 本発明の実施に際して、その共重合方法は通常実施され
ている共重合方法で良く、適当な溶媒（例えば水又はジ
メチルホルムアミド、ジメチルスルホオキシド、メタノ
ール・エタノール等のアルコール類、ジオギサン、エチ
レンカーボネート等の溶媒又はこれらと水の混合溶媒）
中において、ＡモノマーとＢモノマー又はＣモノマーと
Ｄモノマーの各々１種及び一般的な重合開始剤である。

過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩（
低温度重合の場合は亜硫酸水素ナトリウム等と併用）又
はｔ−ブチルハイドロペルオキシドなどの有機過酸化物
、又はアゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ系重合開
始剤と共に各々を一括あるいは部分的にあるいは連続的
に攪拌下の重合器内に導入して容易圧実施できる。この
ときの共重合温度は１００°Ｃ以下で十分である。

かかる共重合方法で得られる共重合物は、使用する水溶
性であるＡモノマーと疎水性であるＢモノマー又はＣモ
ノマーとＤモノマーとの割合及びその構造から水不溶化
度合（耐水性）及び感湿特性が定まり、また使用するＤ
モノマーの割合で得られた共重合物の柔軟性がほぼ決ま
る。

すなわち、共重合物中疎水性モノマーの含有割合が大で
あれば完全に水に不溶となり、感湿特性が低下する。逆
にその含有割合が小であれば水溶性となシ、感湿特性は
向上するものの耐水性が低下する。また共重合物中のＤ
モノマーの含有割合が大であれば、柔軟性は向上するが
べとつきが発生したり、その強度及び形状安定性が低下
する。逆にその含有割合が小であれば、柔軟性が低下し
、特に低湿度、高温度雰囲気ではその共重合物への亀裂
の発生が増加する。

したがって本発明の感湿抵抗体の各成分含有割合は、使
用するＡモノマー、Ｂモノマー又はｃモ）マー、Ｄモノ
マーによって決定することが必要である。例えばｐ−ス
チレンスルボン酸ナトリウムとメチルメタクリレートと
ｎ−ブチルアクリレートトノ共重合物の場合は、ｐ−ス
テレンスルホン酸ナトリウム１０−２５重量％、メチル
メタクリレート８０−２５重量％、ｎ−ブチルアクリレ
−）１０−５ＯＮｔｑＩＩの範囲、好ましくはｐ−スチ
レンスルホン酸ナトリウム２０−２５重量％、メチルメ
タクリレート６０−５５重景％、ｎ−ブチルアクリレ−
）２０−４０重量％の範囲のものが本発明の目的にかな
った感湿抵抗体となる。

また本発明の共重合物は、その製造方法が比較的簡単で
その使用目的、用途によって任意の感湿体（例えば膜状
、フィルム状、シート状）が容易にデザインできる特長
も有する。

以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない
。

（実施例−１） 窒素置換をした２５０ゴセパラプルフラスコに、ｐ−ス
チレンスルホン酸ナトリウム（純度８１チ、以下Ｎａ８
Ｓ　と示す。）＆１７ｇ、メチルメタクリレート（純度
９８チ、以下ＭＭＡと示す。）　１５．３１９゜ｎ−ブ
チルアクリレート（純度９８チ、以下ＢＡと示ス。）　
５．１０９．エチレンカーボネート１８α３４り、イオ
ン交換水３　ＡＵ　８９を仕込み・窒素気流下、攪拌昇
温した。液温か８０℃に到達した時点で重合開始剤溶液
（純度９８チアゾビスイソブチロニトリル（Ｌ５１ｇと
エチレンカーボネ−）ａ０２ｇとイオン交換水１．４７
９の混合液）を一括添加し２０時間共重合を行なった。

その後室温まで冷却して共重合溶液を得た。重合転化率
は９９−以上であった。

得られた共重合溶液を５Ｎ−ＨＣ！ｌ　ａｑ、２　ｌ中
に滴加して共重合物を析出させた。析出した共重合物を
濾過、水洗後乾燥して共重合物を得た。この共重合物中
のＮａ５Ｓ含有割合は、Ｓの分析から２α１重量％であ
り、水に不溶であった。

次に得られた共重合物をアセトンに溶解して、ガラス流
延板に流し込み、室温で２４時間、７０°Ｃで１時間放
置して約［１５５ｍ厚のフィルムを得た。

ガラス流延板にはあらかじめ白金線をα２關の間隙で固
定しておいた。得られた共重合物フィルムの各湿度での
表面抵抗を測定した。抵抗はＬＣＲメーター（横筒電機
製）を使用し白金線間に印加電圧６Ｖ、周波数Ｉ　ＫＨ
２をかけて測定した。測定結果を図−１に示す。相対湿
度と表面抵抗値の対数はｔｌは直線関係であった。また
得られたフィルムを水中に浸漬しても形状の変化がなく
、低湿度（２０チＲＨ以下）、高温度（１００°Ｃ以上
）中に放置しても亀裂が生じなかった。もちろん感湿特
性にも変化がなかった。

（実施例−２） 窒素置換をした５００−セパラブルフラスコにノニオン
界面活性剤［Ｌ５０ｇ、亜硫酸水素ナトリウム１２５ｇ
、イオン交換水４７．７５９を仕込みＮ２気流下攪拌、
昇温した。液温か４０℃に到達した時点でスチレン（純
度９９％）４５．４５９とＢＡ（純度？８％）　４５．
９２９の混合液及びＮａ５Ｓ（純度８１チ）１２．３５
９をイオン交換水５７．６５９に溶解した溶液及び過硫
酸アンモニウム（純度９８チ）α５１９をイオン交換水
４９、４９９に溶解した溶液をそれぞれ３時間で滴加し
、その後２時間温度を保持し共重合させた。

その後室温まで冷却して共重合物ラテックスを得た。こ
のときの重合転化率は９９％以上であった。

このラテックスを１００メツシユ金網で濾過し、凝固物
を取り除いた。凝固物量は１４％（仕込タモノマーに対
して）であった。またこの共重合物ラテックスのガラス
転移温度（Ｔｇ）は１８°Ｃであった。

次に得られた共重合物ラテックスをガラス流延板に流し
込み、室温で２４時間放置して約［１５ＢＫ厚のフィル
ムを得た。

実施例−１と同様の方法で、そのフィルムの表面抵抗を
各湿度で測定した。その結果を図−１に示す。相対湿度
と表面抵抗の対数は、ｔｌは直線関係であった。この透
明）、イルムを水中に浸漬すると若干白濁したが、再乾
燥するともとの状態にもどり、感湿特性にもほとんど変
化がなかった。１だ低湿度、高温度中に放置してもフィ
ルムに亀裂が発生せず感湿特性にも変化がなかった。

（実施例−５） 実施例−１と同様の方法で得られた共重合物で、その各
成分組成がｈａｓｓ／ｎＭＡ／エチルアクリレ−）−１
５１５５／３０重ｉチのものについて同様の測定を行っ
た。その結果を図−１に示す。相対湿度と表面安値の対
数は、はぼ直線関係であり、水中浸漬、低湿度、高温度
中放置で形状の変化がなく、また亀裂の発生もなく、感
湿特性にも変化がなかった。

（比較例−１） 実施例−１と同様党方法で得られた共重合物で、Ｎａ５
Ｓ／’ＭＭＡ　−１９／　８１重量％のものについて、
同様の方法でフィルムを作成し低湿度、高温度中に放置
したところ数時間で多数の亀裂が発生した。

（比較例−２） 実施例−１と同様の方法で得られた共重合物で、Ｎａ５
Ｓ、／スチレンー１８／８２重量−のものについて、ジ
メチルホルムアミドに溶解させて、ガラス流延板に流し
込み加熱乾燥したが、その時点で多数の亀裂を発生して
フィルム状とならなかった。

以上の様に本発明は特にＤモノマーを含有させることに
より、低湿度、高温度中での感湿抵抗体の亀裂発生を防
止することを特徴とするものである。

【図面の簡単な説明】 図−１は、実施例における感湿抵抗体の感湿特性を示す
グラフである。 特許出願人　東洋曹達工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　ａ）　スチレンスルホン酸又はその水溶性塩と
   ｂ）スチレン類又はメタクリル酸エステルモノマーと Ｃ）　アクリル酸エステルモノｉ−との共重合物からな
   る感湿抵抗体。 （２）　ａ）がスチレンスルホン酸のＮａ、　Ｌｉもし
   くはＫの金属塩、アンモニウム塩又はエチルアミンもし
   くはブチルアミンのアミン塩である特許請求の範囲第１
   項記載の感湿抵抗体。 （３）　ｂ）カスｆ　Ｖン、メチルスチレン又ハクロル
   、スチレンである特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   の感湿抵抗体。 （４）　ｂ）がメタクリル酸のメチルエステル、エチル
   エステル、ｎ−プロピルエステル又は０−ブチルエステ
   ルである特許請求の範囲第１項。 第２項又は第３項記載の感湿抵抗体。 （６）　ｃ）がアクリル酸のエチルエステル、ｎ−ブチ
   ルエステル又はエチルヘキシルエステルである特許請求
   の範囲第１〜４項のいずれかの項記載の感湿抵抗体。