WO1982000362A1

WO1982000362A1 - Moisture-sensitive element,moisture-sensitive material and manufacturing method for same

Info

Publication number: WO1982000362A1
Application number: PCT/JP1981/000166
Authority: WO
Inventors: Ltd Hitachi
Original assignee: Kinjo N; Tsuchitani S; Sugawara T; Ohara S
Priority date: 1980-07-21
Filing date: 1981-07-20
Publication date: 1982-02-04
Also published as: US4642601A; EP0057728A1; EP0057728B1; EP0057728A4

Description

明細書

感湿素子，感湿材及びそれらの製造方法

技術分野

本発明は、感湿素子，感湿材及びそれらの製造方法に係、特に雰囲気中の水分の量に応じて電気抵抗値が変化する感湿材（以下感湿材のこのよう性質を感湿特性と称する）を利用した感湿素子，感湿材及びそれらの製造方法に関する。

背景技術

相対湿度の測定法には機械的測定法と電気式測定法とがある。電気式測定法は檨梂式測定法に比べて、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、及び湿度を電気的信号に変換し易い点で有利である。電気式測定法は、感湿材の感湿特性を利用した、電気抵抗式の感湿素子が使用される。この感湿素子は、絕縁基板と、この絶縁基板上に配した一対の電極と、更にこの電極を覆う感湿材層とから構成されている。

このようる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] 3である。

(1) セラミツクス材料

(2) 塩化リチウム（L i C ) 等の電解質塩

(3) 導電性粉末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

OMPI (5) 琼水性重合侔の分子中にカチオン基を導入して親水性を与えたもの

これらの感湿材においては夫々次のよう欠点があつた。

(1)について：セラミックスに対する水分の吸着が一部分不可逆的る化学吸着であ、従ってこの感湿材を^いた感湿素子はヒステリシス性が大きく、応答性が惡ぃ。

しかも高湿度雰囲気中に長時間放置すると形狖変化を生じ易い。

(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た感湿素子は寿命が極めて短かい。また、一個の感湿素子で計測できる湿度領域が狭い。

(3)について：低湿度雰囲気中では感湿特性を示さ ¾ _C また導電性粉末の分散度合を均一にすることは難しく、この為、感湿素子は製作歩留が極めて惡く、信頼性も乏しい。

(4)について：上記 3種よ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膨潤、収縮が生じ、吸着材層は基板や電極から剝離し易い。

(5)について：上記 4種の持つ問題点を解消する為に開発されたもので特開昭 5 4 - 8 0 1 9 1 号公報に記載されている。感湿素子が検出した相対湿度は、電気抵抗直の

O PI 対数との相関関係から電気的信号に変換されるので、この関係は直線とることが望ましい。しかし、上記公開公報に記載にされている感湿材を用いた感湿素子は、その関係が直綴にらいし、ヒステリシス性も大である _c そのため電気信号への変換回路が複雑と ¾ J?、測定結杲として示された相対湿度と真の相対湿度との誤差が大きい。

又、電極間の電気抵抗の低減が望まれている。この電気抵抗が低いと、外部からの雑音の影響が受け難く、精度の良測定が期待できるからである。

発明の開示

本発明の目的の 1つは、相対湿度と電気抵抗 ί直との関係がほ直濂と、しかもヒステリシスが小さい感湿素子とその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、瘐出湿度の電気的信号への変換が簡単にでき信頼性の高い感湿素子とその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、相対湿度と電気抵抗値との関係

力直線と ¾ ]？、ヒステリシスが小さく、且つコンパクト化が可能感湿素子及びその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、相対湿度と電気抵抗値との関係がほ直線とる ]? 、ヒステリシスが小さく、感湿素子の

_O FI 感湿材に適した材料とその製さするこる。

本発明の感湿材は、琼水性核（に竦水性の核という。）と、これのであつィ

オン性基或いは親水铨基を有 ·]物（以オン

5 性基を有する "を単に " ィォ：と、ま水性

基を有する "を単に "親水性 <3う。）層と

から成る徴粒子が集合して成荐徵とる。

本発明の感湿素子は、上記皮嫫が板上に設けられた一対の電極を覆構造をして

10 ¾る。

本発明の感湿素子の絶緣基ネましく気的 .絶緣層が設けられたシリコンら成る

本発明の感湿材の製法とし-方法があると確認された。第 1 の方法は:;単るを含

15 む。以下同じ。）中にてラテ：子を乳合等

にて合成した後に該水溶液をて、表部よ

もィオン性或いは親水性で；ックス集合してつくられる皮嫫（以下、ス皮虞）を得ることを特徵としている（■!の方とい

20 う）。また第 2の方法は琼水ヒ合物した

後、各該粒子の表面にイオン i親水性化合物をグラフト化せしめること：してい下、この方法を B法という）。

ΟΜ?Ι― 本発明の感湿材を構成する粒子は、核と表面層とから

形成される。核の形状は、特に限定しるい。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、主として絶緑基板の皮膜として使用されるので電極間を

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 1 0 0 m以下が好ましい。

核を成す物質及び表面層を成す物質は、核が疎水性、

表面層がィオン性或いは親水性を示すものであれば足

る。従って高分子化合物である必要も ¾くまた核と表面

層とが同一化合物を利用するものであってもかまわるい。

高分子化合物の場合には、線状高分子化合物であっても

僑かけ高分子化合物であってもかまわない。

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としては、疎水性

の部分が中央に集合して核を成し、イオン性或いは親水

性の部分が外側に表われて表面層を成すものを挙げるこ

とができる（以下、この形態を A型という。）。また、

3種以上のモノマの共重合体であってもかまわるい。 A

型の粒子は表面層と核との境界が必ずしも明確では ¾い

が、核に比べて表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に'分布し

ている。 A型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 ¾い。水溶液中で乳化重

>, Y/IPO ' 合によ ]?合成したラテンクス粒子は表面が自然に親水性と ¾るから、本発明の感湿材が簡単に得られるという利点かる。

粒子の他の形態として、核が琼水性の粒子であ ])、その表面にィオン性或いは親水性の高分子化合物がグラフト化して表面層を成すものを挙げることができる（以下、この形態を B型という。 ) 。 B型の粒子は高温高湿の雰囲気下に長時間放置してもその形状が安定に保持され、従って感湿材の感湿特性が安定に保持されるという利点

ある。

粒子の核を成す疎水性の部分の例は、主に非イオン性のビニルモノマの重合物である。力かるビュルモノマの

[|としてはエチレン、プロピレン、酢酸ビニル、スチレンヽアクリル酸のエステル類ヽメタクリル酸のエステル類ヽハロゲンィヒビ二ル類ヽ並びにブタジエンやクロロブレン等のゴム用モノマを挙げることができる。更に核は、

2種以上のビニルモノマの共重合锪であってもかまわいし、またビニル重合物に限らず例えばポリエステル、ポリ了ミド、ポリウレタン等の縮合重合物や他の付加重合物、或いは各種疎水性化合物の混合物であってもかまわい。

表面層を成す部分は、イオン性或いは親水性の少くとも一方の性質を有する化合物であれば足 ]? るが、感湿素

OMPI

■ " 1 00166

(7)

子における感湿材層の導電性を高める点ではィ才ン性基が好ましい。イオン化された状態は正，負を問わな。

また、 A型の粒子の場合には両性ラテックス粒子であつてもかまわい。イオン性基としては、ァニオン性の基、カチ才ン性の基がある。

かかるイオン性基の内、ァニオン性基の例としてはスルホン酸基、カルボン酸基、及びリン酸基から選ばれる基、或はそれらの塩がある。これらの基を有するモノ

マ一として、よ ]?具体的には、スチレンスルホン酸、ァクリノレアミドメチノレフ。ロノンスルホン酸、ァクリル酸、メタクリル酸、或いはこれらの塩が挙げられる。

また力チ才ン性の基としては、ァミン及びそれらの塩、 4級アンモ - ゥム塩、ピリジニゥ厶塩、ホスホニゥ厶塩、第四級のアルソニゥ厶塩、同じく第四級のスチボニゥム塩、並びにスルホニゥム塩、ョ一ドニゥム塩の以上から選ばれる基を有するモノマを挙げることができる'。よ ]9 具体的には、 2 — メタクリル才キシェチルトリメチルァンモニゥム塩、ビニノレべンジノレトリメチノレアンモニゥム塩、トリメチルビ二ルアンモニゥム塩、メタクリル才キシェチルトリ一 n —ブチルアンモニゥ厶塩、ビュルフエネチ

OMPI WIPO — (s) ノレジメチノレエチル了ンモニゥム塩、 4 ― ビニノレー N—ェチルピリジニゥム塩、 2 —ビニル一 N— メチルピリジニゥム塩、ビニルトリフエニルホスホニゥム

塩、ビニルトリブ口ビルホスホニゥム塩、ピニルトリフエニル了ルソニゥム塩、ビュルトリメチルスチボニゥム塩ヽビニノレジェチノレスノレホニゥム塩ヽビニノレフエ二ルョ一ドニゥム塩が有効である。これらのカチオンの対イオンとしてはクロルイオン、ブロムイオン、ョ一ドィオンの他に、フッ素イオン、水酸イオン、硝酸イオン、酢羧イオン、或いは硫酸イオン等が挙げられる。表面層は、これらのイオン性モノマの重合物あるいは、共重合物を主成分として構成される。

• 更には疎水性モノマと 2 —ジメチル了ミノエチルメタクリレイトの如き第三級了ミンとを共重合させて得たラテックス粒子の表面との窒素原子を、メチルアイォダイド等のアルキル化剤によって第四級化して生成したカチオン基も有効である。

—方、親水性化合物の例としてはポリビニルアルコ一ルゃポリ了クリル了ミド等の高分子化合物を挙げることができる。

本発明の感湿材の製法には前述の通 j? A法と B法とがあ 1) 、 A法によれば前記の A型の粒子が集合して成る感湿材が得られ、また B法によれば前記の B型の粒子が集

ΟΜΡΙ 合して成る感湿材が得られる。

A法は、感湿材の感湿特性に重大影響を及ぼす不純物（例えばイオン性不純物は電気伝導度を左右する。）を透析やホ '了サイズの大きるフィルタによる濾過等で容易に除去することができるという利点がある。

B法は、核として疎水性ラテックス粒子を合成した場合、核形成の後でもまた表面層形成の後でも、 A法と同様にして不純物を除去することができるとう利点があ

o

いずれの製法も、ラテックス粒子の合成には通常乳化重合法や無乳化剤乳化重合法を利用する。

また、ラテックス粒子の合成に際しては該粒子に架橋処理を施すことができる。架橋処理を施すことによって粒子構造は長期にわた ]?不変と ¾る。従って、例えば各粒子内においてィオン性基と疎水性基が互の領域に乗 j?入れて感湿材の抵抗値が上がるという現象を防止することができる。

ラテックス粒子の架橋処理は次のようにして行う。先ず、付加重合系のラテックス粒子の合成に際しては、ジビニノレベンゼン、エチレングリコーノレジメタクリレイト等、重合性二重結合を同一分子内に少くとも 2個含むモノマを共重合することによって架橋する。或いはダリシジンメタクリレイト、了リルグリシジルェ一テル等のェ

O PI (10) ポキシ基を有するモノマと、疎水性モノマとを共重合させた後に、コハク酸等のジカルボン酸やエチレンジ了ミン等のジ了ミンで架橋する。次に、縮合重合系のラテツクス粒子の合成に際しては、トリ力ルバリル酸、グリセリン、テトラ了ミノジフエニルメタン等の多官能性モノマを使用して架橋する。その他に架橋処理として、 r線や電子線の照射や、重クロム漦カリゥム等の酸化剤で処理した後の紫外線の照射も有劾である。

B法で、疏水性高分子化合物で成る疎水性粒子へのィオン性或いは親水性高分子化合物のグラフト化は次のようにして行う。先ず、疎水性粒子をイオン性或いは親水性高分子化合物が溶解するような、またはイオン性或いは親水性高分子化合物のモノマが溶解するよう ¾極性溶媒に分散させる。このような溶媒としては水、了ルコ一ル等がある。その後、疎水性粒子表面に存在する水酸基やイソプロピル基を硝酸第 2 セリゥムアンモニゥムゃ酸素で漦化することによ ]?該粒子表面に活性ラジカルを発生させる。そしてこの溶媒にイオン性或いは親水性モノマを溶解させて、前記活性ラジカルをグラフト点としてク'ラフト化を行う。その他にグラフト点の生成として、 r線、電子線、紫外線等の照射も有効である。

以上の各方法で得られた本発明の感湿材は、後記する実験結杲が示す如く、相対湿度と電気抵抗値との関係が (ID 略直線とる感湿特性を有する。 .

図面の簡単な説明

第 1 図は本発明の 1実施例を示す感湿素子の平面図、

第 2図は第 1 図の II — II断面図、第 3図は本発明の他の

実施例の感湿素子の平面図で、第 4図は第 3図の一 JV

断面図、第 5図乃至第 1 3図は夫々本発明の実施例に

ける感湿素子の感湿特性図であ ]?、第 5図乃至第 7図，

第 9図，第 1 0図及び第 1 4図は相対湿度に対する感湿

素子の電気抵抗値の変化を説明する感湿特性図、第 8図

は高温高湿雰囲気下の感湿素子放置時間に対する電気抵

抗値の変化を説明する感湿特性図、第 1 1 図及び第 1 2

図は感湿素子の応答特性図である。

発明を実施するための最良の形態

本発明の感湿素子の実施例を図面を参照して説明する。

第 1 , 2図に於て、平面が正方形の絶緣基板 1 Aの上

に、互に一定の距離だけ離れて対向するように 1対の櫛

型の電極 2 A ， 3 Aが配置されている。各電極 2 A ,

3 Aの 1端は、接続端子 4 A ， 5 Aに形成され、リード

線 6 , 7が接続されている。絶縁基板 1 A、電極 2 A ，

3 Aは、感湿材の皮膜 8 Aで覆われている。この皮膜

8 Aは、以下に述べる実施例のステツブ 1 4 と同様に形

成される。絶縁基板 1 A及び電極 2 A ， 3 Aは、夫々、

酸化アルミニウム、金でつぐられている。

OMPI

、ヽ' 1 00166

(12) 次に、小型化に好適な本発明の感湿素子の実旌例を説明する。

第 3 ， 4図に於て、絶縁基板 1は、シリコン半導体基板 1 0から ]? 、その上に酸化シリコン（ S i 0₂) の第 1の絶縁層 1 1が形成されている。この第 1 の絶 I層 1 1は、電気的絶縁の機能の外に緩衝材としての機能も有する。第 1の絶緣層 1 1の上には窒化シリコン

( S i ₃ N₄ ) の第 2の絶緣層 1 2が形成されている。絶籙基板 1はこの 2つの絶緣層を含んでいる。この第 2の絶緣層 1 2上には、リンイオン又はホ'ロンイオンが注入されたボリシリコンの間隙の狭い一対の攆型電極 2 , 3配置されている。これらの電極 2 ， 3の端部 4 ， 5は、チタン、パラジゥム、金で接続端子として形成されている。この上に感湿材の皮膜即ち感湿層 8が形成されてい o

上記感湿素子の製造工程を説明する。

ステップ 1 ：シリコン半導侔ウェハを洗淨して表面を清浄にする。

ステップ 2 ：熱酸化によ、上記ウェハ表面に数百 k 厚さの酸化シリコンの第 1の絶縁層を形成する。

ステップ 3 ：第 1の絶縁層上に、化学的気相成長法 (以下、 C V D法という）によ ])窒化シリコンの数百 A の厚さの第 2の絶緣層を形成する。ステップ 4 ：第 2の絶縁層上に、 C V D法によ数ミクロンの厚さのポリシリコン層を形成する。

ステップ 5 ：前記ポリシリコン層にボロンイオン又はリンイオンを打込み、電気抵抗値を低減して電極を形成する。イオン打込みの代に拡散法によってイオン注入を行うこともできる。

ステップ 6 ：ホトエッチングによ ]?上記ボリシリコン層の不要部分を除去して、間隔の挟い一対の櫧形状のポリシリコン電極 2 , 3 を形成する。

ステップ 7 ：ホトエッチングによ ]?、切離し部分の窒化シリコンが除去される。

上記ステップ 6 , 7 において、ポリシリコン及び窒化シリコンは、トエッチングによ ]3加工されているが、他のエッチングでもよい。

ステップ 8 ：電極の端部に、チタンが蒸着される。

ステップ 9 ：蒸着したチタンの上にパラジウムが蒸着 dれ O

ステップ 1 0 ：蒸着したパラジウムの上に金が蒸着される。ステップ 8 , 9， 1 0で表面が金の接続端子 4， 5が形成される。

ステップ 1 1 ：ウェハから複数個のチップが切！）離される。

ステップ 1 2 ：各チップはパッケージに装着される。

OMPI ステップ 1 3 ：接続端子 4， 5にリ一ド線が付けられステップ 1 4 ：感湿材が塗布され、感湿層 8が形成される o

窒化シリコンは良好電気絶籙物であると同時に、耐水性もよいので、感湿素子に適する。又、酸化シリコンは、測定回路部も含めて 1チップにする時に必要になるが、センサ部単体即ち感湿素子のみの時は除去することができる。

ポリシリコンは、ボロンイオンまたはリンイオンの -ィオン打込みによ！）固有抵抗値を低減でき、しかも耐水性があ ]9化学的に安定であるので、感湿素子の電極に適する。電極の接続端子 4， 5は、チタン、パラジウム及び金の蒸着層となっているが、測定回路を 1チップ上に形成し、測定回路までボリシリコンの電極を延長する場合は、この端子 4 ， 5は不要である。

この製法に従えば、 1対のポリシリコン電極間隔を約 1 0 ミクロンに、素子全体の大きさを 2鹏角以下にすることが可能である。これは、従来の素子と比較すると、面積で約 2桁小さい。それにもかかわらず、電気抵抗は従来とほ ^:同じである。この小形化の程度を比較するためにスルホン化したポリスチレン樹脂を感湿層にしたときの相対湿度一電気抵抗特性の測定例を第 1 4図に示す c 嶋

(15) この実施例によれば、狭い空間の湿度を検出できる効杲がある。また耐水性のあるポリシリコン、窒化シリコンで夫々、、電極及び絶縁層を形成し、耐蝕性のあるチタン、パラジウム、金で接続端子を形成するように構成したので、長期安定性のある湿度センサが得られるという効果がある。更に半導体の測定回路を含めて 1チップにできるので、外来の電気的雑音の影響を受けにくいという効果もある（シリコン基板をそのために使用している) ₍ ステップ 1 4 の感湿材塗布は、感湿材分散液の状態で塗布する。感湿材分散液は、 A型或いは B型の粒子が分散したラテックスであ ]?、例えば A法で粒子を合成した後のラテックス粒子分散水溶液である。このラテックスを塗布する方法は、スプレー、刷毛塗、浸漬、スピンナ塗]?等、粘度や基板面積、生産量等に応じて這宜選択される。ラテックスを塗布した後は該基侔を乾燥せしめる。乾燥によってラテックス粒子同士のゆ着が起と ]?違続した膜とる。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 8 は破壌されい。

これらの感湿素子は、検出湿度の電気的信号への変換が簡単でかつ信頼性が高いという効杲がある。

本発明の感湿材の抵抗値が低いので、これを用いた感湿素子はソィズを捨ぃ難い。例えば塵の如く、感湿材の

OMPI 導電性に影響を及ぼす物質が皮膜に付着したとしても、湿度を精度良く検出することが可能である。

感湿材を構成する各粒子の核に吸湿性が少いので、皮膜が膨潤ゃ収縮をすることがなく、それが基侔から剝難するということが少なくなる。従って感湿素子の長寿命化を図ることができる

以下に本発明の感湿材のよ ]?具侔的実旛例を比較例と併せて挙げる。

実施例 1 ( A法）

5 0 0 c c の水に琼水性モノマとしてメタクリル酸メチル 0. 1 モル、乳化剤を兼用する了二オン性モノマとしてスチレンスルホン酸ナトリゥム 0. 0 1 モル、及び重合開始剤として過硫酸カリウム 0.0 0 1モルを加え、液温を 6 0 Cとし、窒素雰囲気下で高速撩拌しながら轧化共重合反応を行った。その結果、 A型のラテックス粒子が分散したラテックスを得た。各粒子はメタクリル¾メチルが核を、スチレンスルホン酸ナトリウムカ表面層を形成した。

このラテックスはセロフ了ンの透析チュ一ブを用いて 2ヶ月間透析精製した。

精製後のラテックスを第 1 ， 2図に示した 2 0職><

2 0 露の基体（以下、基体 I という。）に塗布し、通風乾燥して感湿素子^ 1を得た。皮膜 8 Aの重量は約 3m _g

O PI

画 - CT/JP81/00166

(17)

であった。

感湿素子^ 1の感湿特性は第 5図に実線 j で示すように吸湿傾向も脱湿傾向も相対湿度と電気抵抗値とが略直線の関係になってお、しかもヒステリシス性が小である。

実施例 2 ( A法）

実施例 1 で合成したラテックスを陽ィオン交換樹脂で処理して、酸型のラテックスを得た。

このラテツクスを実施例 1 と同様にして透析精製した後、基体 I に塗布し、通風乾燥して感湿素子 2を得た。皮膜の重量は約 3 m _g であった。

感湿素子^ 2の感湿特性は第 5図に実線 ϋで示すように吸湿傾向も脱湿傾向も相対湿度と電気抵抗値とが略直線の関係にるってお！）、しかもヒステリシス性が小である。

比較例 1 .

実施例 2で得たラテツクスから水分を揮発させた後、残留物をジメチルァセトアミドに溶解させた。その結杲、ラテックス粒子の構造は破壌されてポリマは溶媒中に均一に溶解した。

この均一溶液を基体 Iに皮膜 8 Aの重量が約 3 mg と

¾るように塗布し、その後 1 0 0 Cで 5時間の乾燥を行い、感湿素子^ 3を得た。感湿素子 3の感湿特性は第 5図に破線 iiiで示すように吸湿傾向も脱湿傾向も相対湿度と電気抵抗値との関係が直線とはならない。しかも感湿素子 1及び 2 と比較して明らかにヒステリシス性が大であ ]?、また電気抵抗値も大である。

実施例 3 ( _A_法）

5 0 0 c c の水に琼水性モノマとしてスチレン 0. 1 モル、乳化剤を兼用する了二オン性モノマとしてスチレンスルホン酸 0. 0 5 モル、及び重合開始剤として過硫酸力リウム 0. 0 1 モルを加え、液温を 6 0 Cとし、窒素雰囲気下で高速攪拌し ¾がら乳化共重合反応を行った。その結果、 A型のラテックス粒子が分散したラテックスを得た。各粒子はスチレンが核を、スチレンスルホン酸が表面層を形成した。

このラテックスはセロファンの透析チューブをいて

2ヶ月間透析精製した。

精製後のラテックスを第 3 ， 4図に示した 5 ^ X 5腿の基体（以下、基侓 IIという。）に塗布し、通風乾燥して感湿素子 4を得た。皮膜 8の重量は約 0. 2 m g であつた。

感湿素子 4の感湿特性は第 S図に実線 jVで示すように吸湿傾向も脱湿傾向も、相対湿度と電気抵抗値との関係が略直線となって ]?、しかもヒステリシス性が小で

. WIPO , ^ JP81/00166

(19) ある o

比較例 2

実施例 3で得た感湿素子 ¾ 4をジメチルァセトアミドと水との 9 0 Cの飽和混合蒸気圧下に 1 ヶ月間放置することによって、ラテックス粒子の構造をほぼ破壊した。この処理によ感湿素子 5 を得た。

感湿素子 5の感湿特性は第 6図に破線 Vで示すように吸湿傾向も脱湿傾向も相対湿度と電気抵抗値との関係が略直線とはならない。しかも感湿素子^ . 4 と比較して明らかにヒステリシス性が大であ ])、また電気抵抗値も大て ¾> 。

感湿素子^ 1 及び^ 2 と , 3 との比敦、並びに感湿素子 · 4 と · 5 との比較から明らかように、本発明の感湿材は、本発明の感湿材と同一素材の均一重合侔で成る感湿材に比べて電気抵抗値が低い。これは該均一重合体で成る感湿材の場合、イオン性基の吸湿、解離作用が疎水性基の影響によって抑制されて雩気抵抗値が高くることに起因する。該均一重合体で成る感湿材の場合、若し電気抵抗値を低くする為にィオン性基の濃度を高めようとするるらば、吸湿 ·脱湿時の膨潤ゃ収縮によって基体から感湿材が剝離することに ¾る。

実施例 4 ( A法）

エタノール 2 5 0 c c と水 2 5 0 C C とから成る溶媒

OMPI 。中に疎水性モノマとして ^ —ヒドロキシェチルメタクリレ一ト 0. 1 モル、乳化剤を兼用する了二オン性モノマとしてアクリル酸ナトリゥム 0. 0 4 モル、及び重合開始剤として亜硫酸水素ナトリウム 0.0 0 1 モルを加え、液温を 6 0 Cとし、窒素雰囲気下で高速撩捽しるがら乳化共重合反応を行った。その結果、 A型のラテックス粒子が分散したラテックスを得た。各粒子は^ —ヒドロキシェチルメタクリレートが核を、アクリル酸ナトリゥムが表面層を形成した。

このラテックスを実施例 1 と同様にして透析精製した後、基体 Iに塗布し、通風乾燥して皮膜 8 Aの重量が約 3 mg の感湿素子^ 6を得た。この感湿特性を第 7図に実線 viで示す。

実施例 5 ( A法）

5 0 0 c c の水に竦水性モノマとしてアクリル酸メチル 0. 1 モル、乳化剤を兼用する了二オン性モノマとしてメタクリル酸カリゥム 0. 0 2 モル、及び重合開始剤として亜硫酸水素ナトリウム 0.0 0 1 モルを加え、他は実施例 4と同条件にして乳化共重合反応を行い、得られたラテックスを更に実施例 4 と同条件で透析して精製した。

このラテックスを基体 I に塗布し、他は実 ¾例 4と同条件にして感湿素子 ¾ 7を得た。その感湿特性を第 7図に実線 viiで示す。 T JP81/00166

(21) 実施例 6 ( A法）

5 0 0 c c の水に疎水性モノマとしてスチレン 0. 0 6 モル、及びブタジエン 0. 0 4 モル、乳化剤を兼用する親水性モノマとして 9 —アクリル了ミドステアリン酸ナトリウム 0.0 0 5 モル、並びに重合開始剤として過硫酸ナトリゥム 0.0 0 0 1 モル、及び炭酸ナトリウム 0.0 0 0 0 8 モルを加え、他は実施例 4 と同条件にして乳化共重合反応を行い、得られたラテックスを更に実施例 4 と同条件で透析し、精製した。

このラテックスを基体 IIに塗布し、他は実施例 4 と同条件にして感湿素,子 8を得た。その感湿特性を第 7図に実線 viiiで示す。

実施例 7 ( A法）

5 0 0 c c の水に疎水性モノマとしてメタクリル漦ェチル 0. 1 モル、乳化剤を兼用する親水性モノマとして 2 —了クリル了ミド一 2 — メチルプロパンスルホン酸リ千ゥム 0. 0 3 モル、及び重合開始剤として亜硫酸水素ナトリウム 0.0 0 1 モルを加え、他は実施例 4 と同条件-にして乳化共重合反応を行い、得られたラテックスを更に実施例 4 と同条件で透析し精製した。

このラテックスを基体 IIに塗布し、他は実施例 4 と同条件にして感湿素子■¾ 9を得た。その感湿特性を第 7図に実線 'IXで示す。

OMPI 実施例 8 ( A法）

5 0 0 cc の水に疏水性モノマとしてスチレン 0. 1 モルヽ及び N ， N ' —ジェチル了ミノェチノレメタクリレイト 0. 0 1 モル、乳化剤を兼用するァ-オン性モノマとしてメタクリル漦 0. 0 1 モル、及び重合開始剤として過硫羧カリゥム 0.0 1 5モルを加え、他は実施例 4と同条件にして乳化共重合反応を行い、得られたラテックスは更に実施例 4と同条件で透析精製を作った。

このラテックスを基体 IIに塗布し、他は実施例 4と同条件にして感湿素子 1 0を得た。その感湿特性を第 7 図に実線 Xで示す。 .

実施例 9 ( A法）

5 0 0 c c の水に疎水性モノマとしてスチレン 0. 1 モル、乳化剤を兼用するカチオン性モノマとして N—メチノレ一ビュルピリジニゥムブロマイド 0.0 0 5モノレ、及び重合開始剤として了ゾビスイソブチル了ミジン塩酸塩

0.0 0 1モルを加え、他は実施例 4と同条件にして乳化共重合反応を行い、得られたラテックスは更に実施例 4と同条件で透析し、精製した。

このラテックスを基板]!に塗布し、他は実施例 4と同条件にして感湿素子 1 1を得た。その感湿特性を第 7 図に実線 Χίで示す。

実施例 1 0 ( A法）

一 O PI 5 0 0 c c の水に鍊水性モノマとしてアクリル酸メチル 0. 1 モル、乳化剤を兼用するカチオン性モノマとしてメタクリノレ才キシェチノレトリメチノレ了ンモ - ゥムクロラィド 0. 0 5 モル、及び重合開始剤として了ゾビスイソブチルアミジン塩酸塩 0.0 0 2モルを加え、他は実施例 4 と同条件にして乳化共重合反応を行い、得られたラテックスを更に実施例 4 と同条件で透析し精製した。

このラテックスを基板 IIに塗布し、他は実施例 4 と同条件にして感湿素子^ 1 2を得た。その感湿特性を第 7 図に実線 xiiで示す。

実施例 1 1 ( A法）

5 0 0 c c の水に疎水性モノマとしてメタクリル酸メチル 0. 2 モル、ァ -オン性モノマとしてアクリル了ミド

一 2 — メチルブ 'ンスルホン酸ナトリゥム 0. 1 モル、及び重合開始剤として過硫酸力リウム 0.0 0 1モルを加え、液温を 7 0 Cとし、窒素雰囲気下で 8時間高速攪拌し ¾ がら乳化共重合反応を行った。その結果、 A型のラテツクスを得た。各粒子はメタクリル酸メチルが核を、ァクリル了ミド一 2 — メチノレブンスノレホン酸ナトリゥ厶が表面層を形成した。

このラテックスを実施例 1 と同様にして透析精製した後、基体 I に塗布し、通風乾燥して皮膜 8 Aの重量が約

5 m g の感湿素子^ 1 3 を得た。

OMPI

W1PO ' この感湿素子 1 3を 5 0 C、相対湿度 9 0 %の高温高湿の雰囲気中に放置した時の電気抵抗値の経時変化を第 8図に実線 xijj で示す。

実施例 1 2 ( B法）

5 0 0 c c の水に琼水性モノマとしてメタクリル酸メチル 0. 2 モル、架橋剤としてエチレングリコールジメタクリレイト 0. 0 1 モル、グラフト点を与えるモノマとしてヒドロキシェチルメタクリレイト 0. 0 2 モル、及び重合開始剤として亜硫酸 0. 0 1 モルを加え、液温を 6 0 C とし、空気雰囲気下で 1 0時間、高速攙拌しるがら共重合反応を行った。その結杲、得られたラテックスには、エチレングリコ一ルジメタクリレイトで架橋された、メタクリル酸メチルとヒドロキシェチルメタクリレイトとの共重合体ラテックス粒'子が分散していた。このラテツクスに更にグラフト重合開始剤として硝酸第 2 セリウムアンモ-ゥム 0. 0 1 モル、及びグラフト ί匕せしめる了二オン性モノマとして了クリル了ミド一 2 — メチルブロパンスルホン羧ナトリゥム 0. 1 モルを加え、液温を 5 0 ϋ とし、窒素雰囲気下で 6時間高速攪拌しながらグラフト重合を行った。その結杲、 Β型のラテックスを得た。

このラテックスを実施例 1 と同様にして透析精製した後、基体 Iに塗布し、通風乾燥して皮膜 8 Αの重量が約 5 mg の感湿素子 1 4を得た。 1 00166

(25) この感湿素子^ 1 4を 5 0 C、相対湿度 9 0 %の高温高湿の雰囲気中に放置した時の電気抵抗値の絰時変化を第 8図に実線 xiv で示す。

本感湿素子^ 1 4は、 A法による感湿素子 y¾ l 3に比ベて、長時間高温高湿の雰囲気中に放置しても電気抵抗値がほぼ一定値である。

実施例 1 3 ( B法）

5 0 0 c c の水に疎水性モノマとして了クリロ - トリル 0. 2 モル、架橋剤として了リルグリシジルェ一テル 0. 0 2 モル及びアミノエチルメタクリレイト 0. 0 2 モル、グラフト点を与えるモノマとしてヒドロキシェチルメタクリレイト 0. 0 1 モル、並びに重合開始剤として了ゾビスィンプチル了ミジン塩酸塩 0.0 0 1モルを加え、液温を 7 0 Cとし、窒素雰囲気下で 1 0時間高速攪拌しながら共重合反応と架橋反応とを同時に行った。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 セリウム了ンモニゥム 0. 0 1 モル、及びグラフ卜化せしめるカチオン性モノマとしてメタクリルォキシェチルトリメチルアンモ - ゥムブロマイド 0. 1 モルをカロえ、液温を 5 0 1：とし、窒素雰囲気下 6時間高速攙拌しるがらグラフト重合反応を行った。その結果、 B型のラテックス粒子が分散したラテックスを得た。このラテックス粒子の表面層はカチォン性ポリマで形成された。このラテックスを実施例 1 と同様にして透析精製した後、基体 Iに塗布し、通風乾燥して皮膜 8 Aの重量が約 5 mg の感湿素子^ 1 5を得た。

この感湿素子 ·¾ 1 5を 5 0 C、相対湿度 9 0 %の高温高湿の雰囲気中に 2 0時間放置した後の感湿特性を第 9 図に実線 XV で示す。尙、実線 xvi は放置前の感湿素子

l 5の感湿特性である。

実施例 1 4 ( B法）

5 0 0 cc の水に疎水性モノマとしてアクリル酸メチル 0. 2 モル、架橋剤としてグリシジルメタクリレイト

0. 0 2 モル及びメタクリル酸 0. 0 2 モル、グラフト点を与えるモノマとしてヒドロキシェチルメタクリレイト

0. 0 1 モル、並びに重合開始剤として亜硫酸水素ナトリゥム 0. 0 1 モル及び水酸化第 2鉄 0.0 0 1 モルを加え、液温を 5 0 Cとし、窒素雰囲気下で 8時間高速攪捽しながら共重合反応を行った。次に得られたラテックスに架橋触媒としてトリェチルァミン 0.0 0 1 モルを添加して 8 0 Cで 1 0時間、架橋反応を行った。その後、グラフト開始剤として硝酸第 2 セリゥムアンモ - ゥム 0. 0 1 モル及びグラフト化せしめる了 -オン性モノマとしてメタクリル駿ナトリウム 0. 1 モルを加え、液温を 5 0 Cとし、窒素雰囲気下で 6時間高速攙拌しながらグラフト重合反応を行った。その結果、 B型のラテックス粒子が分散した

_ OMPI _ ~ T JP81/00166

(27) ラテックスを得た。

このラテックスを実施例 1 と同様にして透析精製した後、基体 I に塗布し、通風乾燥して皮膜 8 Aの重量が約 5 mg の感湿素子^ 1 6を得た。

この感湿素子^ 1 6を 5 o ：、相対湿度 9 0 %の高温高湿の雰囲気中に 2 0時間放置した後の感湿特性を第 9 図に実線 xvii で示す。実線 xviiiは放置前の感湿素子

1 6の感湿特性である。

図から明らかなように、感湿素子 1 6は感湿素子 1 5に比べて高温高湿下に放置しても非常に安定である。実施例 1 5 ( B法）

5 0 0 c c の水に疎水性モノマとしてスチレン 0. 1 モル、架橋剤としてジビュルベンゼン 0. 0 1 モル、グラフト点を与えるモノマとして P —ィソプロピルスチレン 0. 1 モル、並びに重合開始剤として亜硫酸水素ナトリゥム 0.0 02モル及び過硫酸力リウム 0.0 0 1 モルを加え、液温を 5 0 Cとし、窒素雰囲気下で 1 0時間高速攪拌しるがら共重合反応を行った。その結杲、得られたラテックスには、ジビュルベンゼンで架橋された、スチレンと P —ィソプロビルスチレンとの共重合体ラテックス粒子が分散していた。このラテックスを更に 8 0 Cに加温してから酸素を 1 0時間吹き込み、ラテックス粒子の表面のイソブロピル基にヒドロペルォキシド基を付与した。そ J雌 ₀₁₆₆

(28) の後ラテックス中に、クラフト化せしめる了二オン性モノマとしてスチレンスルホン酸ナトリゥ厶 0. 1 モル、及び重合促進剤としてジメチルァ二リン 0. 0 1 モルを加え、液温を 6 0 Cとし、窒素雰囲気下で 1 0時間高速撩捽しながらクラフト重合反応を行った。その結果、 B型のラテックス粒子が分散したラテックスを得た。

5 mg の感湿素子 τ¾ 1 7を得た。

この感湿素子^ 1 7を 5 0 C、相対湿度 9 0 %の高温高湿の雰囲気中に 2 0時間放置した後の感湿特性を第 9 図に実線 ΧΪΧ で示す。尙、実線 XX は放置前の感湿素子

l 7の感湿特拴である。

図から明らかなように本感湿素子 1 7 も高葸高湿雰囲気下に放置しても非常に安定である。

実施例 1 6 ( A法）

3 0 0 c c の水に蔬水性モノマとしてメタクリル駿メチル 0. 2 モル、乳化剤を兼用するカチオン性モノマとして 2 —メタクリノレオキシェチノレトリメチノレ了ンモニゥム了ィオダイド 0. 1 モル、及び重合開始剤として了ゾビスィソブチルアミジン塩駿塩 0.0 0 1モルを加え、液温を

6 0 Cとし、窒素雰囲気下で 1 0時間高速攪拌しがら乳化共重合反応を行った。その結果、 A型のラテックス

OMPI 0 粒子が分散したラテックスを得た。各粒子はメタクリル酸メチルが核を、カチオン基であるトリメチル了ンモ - ゥム基を含む 2 — メタクリルォキシェチルトリメチル了ンモ - ゥム了ィォダイドが表面層を形成した。

このラテックスを実施例 1 と同様にして透析精製した後、基体 I に塗布し、通風乾燥して皮膜 8 Aの重量が約 5 m g の感湿素子^ 1 8を得た。

感湿素子^ 1 8の感湿特性は第 1 0図に実線 xxi で示す。

比較例 3

3 0 0 c c のメタノールに実施例 1 6 と同じ琼水性モノマ、カチオン性モノマ及び重合開始剤を各実旖例 1 6 と同量加え、他の条件も実施例 1 6 と同様にしてメタノ —ル溶媒中で溶液共重合反応を行った。その結杲、カチオン高分子電解質の均一溶液が得られた。

との均一溶液を基体 Iに皮膜 8 Aの重量が 5 m g と ¾ るように塗布し、通風乾燥して感湿素子^ 1 9を得た。感湿素子 1 9の感湿特性は第 1 0図に破線 xxiiで示すように吸湿傾向も脱湿傾向も相対湿度と抵抗直との関係が略直線とはなら ¾い。また感湿素子^ 1 8に比べて電気抵抗値は全体に約 1 ケタ以上高い。

実施例 1 7 ( A法）

3 0 0 c c の水に疎水性モノマとしてスチレン 0. 2 モ

wir ル、乳化剤を兼用する了 -オン性モノマとしてスチレンスルホン酸ナトリゥム 0. 1 モル、及び重合開始剤として

過硫漦カリウム 0.0 0 1 モルを加え、液温を 6 0 Cとし、

窒素雰囲気下で 1 0時間高速攪拌しながら乳化共重合反

応を行った。その結果、 A型のラテック粒子が分散したラテックスを得た。各粒子はスチレンを核とし、表面

層には了二オン基であるスルホン酸基を含んでいる。

このラテックスを実施例 1 と同様にして透析精製した

後、基体 I に塗布し、通風乾燥して皮膜 8 Aの重量が約

5 mg の感湿素子 2 0を得た。

感湿素子 2 0の応答特性を第 1 1図に示す。図中、

実線 xxiii は相対湿度を 4 0 %から 6 0 %に変化させた

時の吸湿方向の応答特性を、また実線 xxjvは相対湿度を

6 0 %から 4 0 %に変化させた時の脱湿方向の応答特性

を示す。

実施例 1 8 ( A法）

3 0 0 c c の水に疎水性モノマとしてスチレン 0. 2 モル、乳化剤を兼用するカチオン性モノマとしてビニルベンジノレトリメチノレ了ンモニゥムクロライド 0· 1 モノレ、及び重合開始剤として了ゾビスィソブチル了ミジン塩酸塩

0.0 0 1 モルを加え、乳化共重合反応を行った。他の重合条件は実施例 1 7 と同様にした。その結杲得られたラテックスに分散する Α型の各ラテックス粒子は、スチレン

OMPI

WIPO S>j I6

(31) を核とし、表面層にはカチオン基であるトリメチルアンモニゥム基を含んでいる。

このラテックスを実施例 1 と同様にして透析精製した後、基体 I に塗布し、通風乾燥して皮膜 8 Aの重量が約 5 mg の感湿素子^ 2 1を得た。

感湿特性 2 1の応答特性を第 1 1図及び第 1 2図に示す。各図中、実線 XXV は相対湿度を 4 0 %から 6 0 %に変化させた時の吸湿方向の応答特性を、また実線 XXVI は相対湿度を 6 0 %から 4 0 %に変化させた時の脱湿方向の応答特性を示す。

各図から明らかるように、感湿素子^ 2 1は、電気抵抗値が平衡値に達するまでに吸湿方向で約 3分、脱湿方向で約 5分しか経過しておらず、応答速度が非常に早い。また、脱湿後の電気抵抗値の平衡値は吸湿前の初期値と —致してお]?、このことから感湿素子^ 2 1 にはヒステリシスがいとがわかる。

実施例 1 9 ( A法）

実施例 2で作成した透析精製済みのラテックスを皮膜 8 Aの重量が約 l mg となるように基体 I に塗布して感湿素子^ 2 2を得た。

感湿特性^ 2 2の応答特性を第 1 2図に示す。図中、実線 XXVjjは相対湿度を 4 0 %から 6 0 %に変化させた時の吸湿方向の応答特性を、また実線 XXゾ iii は相対湿度を 6 0 %から 4 0 %に変化させた時のの応答特性を示す。

感湿素子 2 1の傾向と比較して !ように、ラテックスの塗布量が少と電気抵おくなる。反 5 面、応答速度は吸湿方向で約 1. 5分、向で約 2. 5 分とよ ]5—層速くるる。

実施例 2 0 ( A法）

3 0 0 c c の水に疎水性モノマと Lビニルビリジン 0. 2 モル、カチオン性モノマと ίビニル— N 10 —ェチルビリジ -ゥムブロマイド 0.】架橋剤としてジビュルベンゼン 0· 0 2 モル、及乙始剤として了ゾビスィソプチルアミジン塩酸塩（ルを加え、乳化共重合反応を行った。他の重合施例 1 7と同様にした。その結果得られたラテ、:子は、架橋 15 された 4ービ-ルビリジンが核と ¾ j層にはカチオン基であるピリジニゥム基を含ん .

このラテックスを実施例 1 と同様析精製した後、基体 Iに塗布し、通風乾燥して £の重量が約 5 mg の感湿素子 2 3を得た。

2⁰ 感湿素子^ 2 3の感湿特性は第 1 ：線 XXiX で示す。尙、各湿度で平衡値に達する 8ずれも 5分以内であった。感湿素子 2 3は電が低く、直鎳性も良好であ ])、ヒステリシス性；れ¾い。実施例 2 1 ( A法）

3 0 0 c c の水に疎水性モノマとして了クリロ二トリル 0. 2 モル、乳化剤を兼用するカチオン性モノマとしてビニノレ卜リフエ二ノレホスホ - ゥ厶ブ口マイド 0. 1 モノレ、及び重合開始剤として了ゾビスィソブチル了ミジン塩酸塩 0.0 0 1モルを加え、液温を 6 0 Cとし、窒素雰囲気下で 1 0時間高速攪拌し ¾がら乳化共重合反応を行った。その結果得られたラテックス粒子は、アクリロニトリルを核とし、表面層にはカチオン基である卜リフエニルホスホニゥム基を含んでいる。

このラテックスを実施例 1 と同様に透析精製した後、基体 Iに塗布し、通風乾燥して皮膜 8 Aの重量が約 5 m g の感湿素子 2 4を'得た。

感湿素子 2 4の感湿特性は第 1 3図に実線 XXXで示す。

実施例 2 2 ( B法）

3 0 0 c c の水に疎水性モノマとしてメチルァクリレイト 0. 2 モル、架橋剤としてエチレングリコールジメタクリレイト 0. 0 1 モル、グラフト点を与えるモノマとしてヒドロキシェチルメタクリレイト 0. 0 2 モル、及び重合開始剤として了ゾビスィソプチル了ミジン塩漦塩 0.0 2 モルを加え、液温を 6 0 Cとし、窒素雰囲気下で 1 0時間高速攪拌し ¾がら乳化共重合反応を行った。その結果

OMPI 100166

(34) 得られたラテックスには、架橋された、メチル了クリレィトとヒドロキシェチルメタクリレイトとの琼水性共重合体ラテックス粒子が分散していた。このラテックスに、更にグラフト重合開始剤として硝酸第 2セリゥム了ンモ - ゥ厶 0.0 1モル、及びカチオン性モノマとしてトリメチルビ - ルアンモニゥムブロマイド 0.1モルを力 Πえ、液温を 5 0 Cとし、窒素雰囲気下で 6時間高速攙捽しながらグラフト重合反応を行った。その結果得られたラテツクスには、疎水性ラテックス表面にトリメチルビ -ル了ンモ-ゥムブ口マイドのポリマ力グラフトした B型のラテックス粒子が分散していた。

このラテックスを実施例 1 と同様に透析精製した後、基体 Iに塗布し、通風乾燥して皮膜 8 Aの重量が約 5m_g の感湿素子^ 2 5を得た。

感湿素子 2 5の感湿特性は第 1 3図に実線 ΧΧ 'Ιで示す。感湿素子 2 5は感湿素子 2 3及び^ 2 4 よ j?も更に電気抵抗値が低い。

O PI

Claims

請求の範囲

1 . 絶縁基板と、この上に所定の距離だけ離れて形成された一対の電極と、該両電極を覆うように形成され、雰囲気中の水分量によって電気抵抗値が変化する感湿材皮膜とからる ]?、該感湿材皮膜が疎水性の核と、該核を覆い且つィォン性の基あるいは親水性の基を有する表面層とから ¾る微粒子でつくられていることを特徵とする感湿素子。

2 . 前記微粒子がラテックス粒子であることを特徵とする請求の範囲第 1項記載の感湿素子。

3 . 前記核は琼水性粒子で、前記表面層は該疎水性粒子の表面にグラフト化された親水性の基を有する化.合物であることを特徵とする請求の範囲第 1項記載の感湿素子。

4 . 前記絶縁基板はシリコン半導体基板とこの上に設けられた電気的絶緑層とからなることを特徵とする請求の範囲第 1 ， 2又は 3項記載の感湿素子。

5 . 前記電極は、前記電気的絶縁層上に狭い間隔をもつて対向するように形成された 1対の導電性ボリシリコンであることを特徵とする請求の範囲第 4項記載の感湿素子。

6 . 前記絶緣基板は、シリコン半導体基板上に酸化シリコンによ ]?形成された第 1の電気的絶縁層と、第 1の電気的絶縁層の上に窒化シリコンで形成された第 2 の電気的絶緣層とから！）、そして前記 1対の電極は、第 2の電気的絶縁層上にリンイオン又はボロンィオンの注入によ！）、狭い間隙をもって対向するように形成された 1対の導電性のポリシリコンであることを特徵とする請求の範囲第 1 ， 2又は 3項記載の感湿素子。

7 . 前記導電性ポリシリコン電極の端部は、チタン、パラジウム、金の順に蒸着され、接続端子が形成されていることを特徵とする請求の範囲第 6項記載の感湿素子。

8 . 絶緣基板を形成するステップ、絶縁基板上に互に対向する 1対の電極を設けるステップ、及び前記電極を覆うように、疎水性基有す核と該核を覆い親水性基を有する有機化合物の表面層からなる微粒子でできた感湿材を設けるステップとから ¾ることを特徵とする感湿素子の製法。

9 . 前記絶緣基板形成のステップと前記電極形成のステッブほ、シリコン半導体ウェハを洗浄する第 1の工程と、前記シリコン半導体ウェハを洗浄した後に化学的気相成長法によ ]?シリコン半導体ゥヱハ表面上に窒化シリコン層を形成する第 2の工程と、前記窒化シリコン層の上に化学的気相成長法によポリシリコン層を形成する第 3 の工程と、前記ポリシリコン層にボロンイオン又はリンイオンを注入する第 4の工程と、前記ポリシリコン層の不要部分をエッチングにより除去して一対の電極を形成する第 5の工程と、前記窒化シリコン層の切]?離し部分をエッチングによ 1?除去する第 6の工程とを含むことを特徵とする請求の範囲第 8項記載の感湿素子。

10. 前記第 2工程に於て前記シリコン半導体ウェハを洗淨した後、熱酸化によ 1)前記シリコン半導体ゥェハ表面上に酸化シリコン層を形成する工程と該駿化シリコン層の表面に化学的気相成長法によ 1?窒化シリコン層を形成する工程が含まれることを特徵とする請求の範囲第 9項記載の感湿素子。

11. 疎水性の核と、該核を覆うものであってかつイオン性の基或いは親水性の基を有する表面層とから成る微粒子でからるることを特徵とする感湿材。

12. 前記微粒子はラテックス粒子であることを特徵とする請求の範囲第 1 1項記載の感湿材。

13. 前記核は疎水性粒子であ ]?、前記表面層は該疎水性粒子の表面にグラフト化されたものであってかつイオン性の基或いは親水性の基を有する化合物で形成されていることを特徵とする請求の範囲第 1 1項記載の感湿材。

14. 疎水性を示す化合物の核と、該核を覆うものであつてかつィオン性の基或いは親水性の基を有する表面層とから成るラテックス粒子を水溶液中で合成した後に該水溶液を乾燥させてラテックス皮膜を得ることを特徵とする感湿材の製法。

15. 竦水性高分子化合物微粒子を合成した後、イオン性基を有し或いは親水性の基を有する有機化合物を各前記微粒子の表面にグラフト化せしめることを特徵とする感湿材の製法。

16. 前記疎水性高分子化合物微粒子は疎水性モノマを乳化重合してラテックス粒子として合成することを特徵とする請求の範囲第 1 5項記載の感湿材の製法。

O PI