JPH06160327A

JPH06160327A - 湿度センサ素子およびその製造方法

Info

Publication number: JPH06160327A
Application number: JP33655892A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Tezuka; 信一手塚; Noriyoshi Nanba; 憲良南波
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1992-11-24
Filing date: 1992-11-24
Publication date: 1994-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】雰囲気中の水分を検知、定量するための、耐
水性に優れ、広い湿度領域で安定した出力特性を有する
湿度センサ素子とその製造方法の提供。【構成】絶縁基板上にギャップをもつ一対の電極を有
し、このギャップ上に感湿薄膜を有し、さらに必要に応
じて撥水性被膜を有し、この感湿薄膜は、６０mol%以上
の導電性モノマー成分と、Ｎ−メチロール基またはその
誘導体であるＮ−メチロール部分および活性水素のうち
の少なくとも１つを含む架橋性モノマー成分との共重合
体の、前記架橋性モノマー成分を、自己架橋したかある
いは架橋剤により架橋させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、雰囲気中の水分を検
知、定量するための湿度センサ素子およびその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、湿度センサ素子としては種々の原
理のものが用いられてきたが、それぞれ欠点を有し、そ
の改良のための努力が続けられている。このうち特に高
分子電解質膜を用いたものは、高い湿度領域、特に結露
雰囲気中では高分子電解質が一部溶出するなど耐水性が
悪かったり、湿度を増加させた場合と減少させた場合と
で同じ湿度でも異なる出力値を示し、特に低湿度領域に
おいて、大きなヒステリシスを示す等、広い湿度範囲で
安定した出力特性を得られる湿度センサ素子はみあたら
ない。

【０００３】このような欠点を改良する試みは多くあ
り、例えば特公平２−２４４６５号公報では、高分子電
解質として、直鎖の鎖状構造の主鎖部分にカチオン性の
アンモニウム基を有し、必要に応じて基板に対する接着
性および耐水性を向上させる目的でポリビニルピロリド
ン、ポリビニルアルコール等を混合させることにより、
ヒステリシスを大きくすることなく良好なレスポンスが
得られ、基板に対する接着性と耐水性を向上させること
ができるとの提案がある。しかし、この提案では耐水性
については不十分で、結露雰囲気での長時間使用によ
り、出力特性の低下が認められる。

【０００４】また、用いた高分子電解質を架橋させる方
法により改良するものとして特開平２−２５３１４８号
公報では、４級アンモニウム塩基および水酸基を有する
カチオニックポリマーの、水酸基とジシアノ化合物との
架橋反応により得られた重合体と、熱硬化性樹脂とで相
互侵入網目組織に形成した高分子感湿膜をもつ感湿素子
を提案しており、この提案では耐水性に優れ、ヒステリ
シス変化がほとんど無い感湿センサ素子が得られるとし
ている。しかし、ここで用いられているカチオニックポ
リマー（２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピ
ルトリメチルアンモニウムクロライドポリマー）は、架
橋点としての水酸基が多く、そのため、架橋度を制御す
ることが難しく、架橋度を高めすぎた場合、高湿度下に
長時間さらされて感湿膜が膨潤し、次いで乾燥されるこ
とを繰り返すことで、感湿膜にクラックが生じ、耐久性
が悪くなりやすい。

【０００５】そのため架橋度を制御するためにこの提案
では、さらに例えばメトキシメチルメラミンを用い、こ
れらをジイソシアネートによって架橋している。しか
し、イソシアネート基は強い吸湿性を持ち、吸湿による
劣化が速いため、工程管理が難しく、また感湿薄膜の疎
水性を上げ、感湿特性を悪くするため好ましくない。さ
らに、ジイソシアネートで架橋した場合、一般的に着色
したりして、経時特性が悪くなることが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、耐水性に優れ、結露する雰囲気中でも長期間安定に
動作し、その上広い湿度領域で、安定した優れた出力特
性をもつ感湿薄膜を有する湿度センサ素子を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１１）の構成によって達成される。（１）絶縁基板上にギャップを介して対向するように一
対の電極を有し、このギャップ上に感湿薄膜を有し、こ
の感湿薄膜は、導電性モノマー成分と、Ｎ−メチロール
基またはその誘導体であるＮ−メチロール部分および活
性水素のうちの少なくとも１つを含む架橋性モノマー成
分との重合体の、前記架橋性モノマー成分を、Ｎ−メチ
ロール部分と活性水素との反応により、自己架橋したか
あるいは架橋剤により架橋したものである湿度センサ素
子。（２）前記導電性モノマー成分は、環化重合反応して前
記重合体の主鎖部分に環化重合部を形成する上記（１）
の湿度センサ素子。（３）前記導電性モノマー成分は、環化重合して前記重
合体の主鎖に４級アンモニウム塩基を形成する上記
（１）または（２）の湿度センサ素子。（４）前記導電性モノマー成分を形成するモノマーは、
ジアリルアンモニウム系化合物である上記（２）または
（３）の湿度センサ素子。（５）前記導電性モノマー成分を形成するモノマーは、
ヘプタジエン骨格、ジアクリルアミド骨格およびジメタ
クリルアミド骨格のうちの少なくとも１つを有する上記
（２）の湿度センサ素子。（６）前記導電性モノマー成分は、重合して前記重合体
の側鎖に４級アンモニウム塩基を有する上記（１）また
は（５）の湿度センサ素子。（７）前記導電性モノマー成分が前記重合体の６０mol%
以上である上記（１）〜（６）のいずれかの湿度センサ
素子。（８）前記感湿薄膜は、前記導電性モノマー成分と前記
架橋性モノマー成分との重合体を含有するか、あるいは
これに加えて架橋剤を含有する水溶液を用いて形成さ
れ、この水溶液がニュートン粘性を示す上記（１）〜
（７）のいずれかの湿度センサ素子。（９）前記感湿薄膜上に撥水性被膜を有する上記（１）
〜（８）のいずれかの湿度センサ素子。（１０）絶縁基板上に設けた一対の電極上に、導電性モ
ノマー成分と架橋性モノマー成分との重合体を含有する
か、あるいはこれに加えて架橋剤を含有する水溶液であ
って、ニュートン粘性を示す水溶液を塗布したのち、前
記共重合体を自己架橋するか、あるいは前記架橋剤によ
って架橋させて感湿薄膜を形成する湿度センサ素子の製
造方法。（１１）前記感湿薄膜の低湿度領域でのヒステリシスを
減少させた上記（10）の湿度センサ素子の製造方法。

【０００８】

【作用】本発明では、絶縁基板上に設けた一対の電極を
被覆するように導電性高分子の感湿薄膜を形成する。こ
の感湿薄膜は導電性モノマー成分と架橋性モノマー成分
とを有する重合体、特に共重合体で、必要に応じて架橋
剤を添加して、さらに必要に応じて感湿薄膜表面に撥水
性皮膜を形成した上で、架橋処理して得られる。ここで
感湿薄膜に使用される前記共重合体は、分子内に含まれ
る導電性部分、例えば４級アンモニウム塩基の対イオン
が雰囲気中の水分により解離し、イオン導伝性を示す。
そして雰囲気中の水分の多寡により、この解離の程度が
変化するためにこれを利用して湿度を検出するものであ
る。また、前記感湿薄膜は前記共重合体中の架橋性モノ
マー成分を使用して架橋しているため、優れた耐水性を
有する。また前記導電性モノマー成分として、例えば環
化重合反応する化合物を選択することで、前記架橋性モ
ノマー成分との共重合体と、さらに必要に応じて架橋剤
を含有する感湿薄膜溶液はニュートン粘性を示し、この
水溶液より形成した湿度センサ素子は低湿度領域でのヒ
ステリシスをほとんど示さないという特徴を有する。

【０００９】また、前記共重合体を形成するモノマー成
分のうち、架橋性モノマー成分含有量を制御すること
で、感湿薄膜の耐水性にかかわる架橋度を容易に制御す
ることができることから、感湿特性を損なうことなく耐
水性を向上させることができる。

【００１０】本発明の、環化重合して主鎖部分を形成す
る導電性モノマー成分を湿度センサ素子に使用すること
に関して、特開昭５８−９７６５１号公報ではジアリル
アミン誘導体や４−（４−ピリジル）−１，６−ヘプタ
ジエン誘導体等の共重合体を高分子ポリカチオンとして
使用し、耐水性を上げるためには架橋することが好まし
いとの提案がある。しかし、この提案では前記誘導体と
架橋性モノマー成分との共重合体は提案されておらず、
さらに前記共重合体の前記架橋性モノマー成分を架橋成
分として使用することは全く示唆されていない。

【００１１】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

【００１２】本発明の湿度センサ素子は、絶縁基板上に
設けた一対の櫛形電極上に、導電性モノマー成分と架橋
性モノマー成分の共重合体の水溶液を塗布し、必要に応
じて架橋剤を添加し、さらに撥水性皮膜を形成した後に
加熱により所定の架橋処理を行なって得られる。

【００１３】〔導電性モノマー成分〕本発明に使用する
導電性モノマー成分は種々の親水性基を持つものであっ
てよいが、特にカチオニックモノマーから形成されるも
のであることが好ましい。カチオニックモノマーとして
は、４級アンモニウム塩基を有するものが好ましく、特
に化１により表わされるものである。

【００１４】

【化１】

【００１５】化１において、Ａはアクリロイルオキシ
基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルイミノ基、
メタクリロイルイミノ基、ビニル基、アリル基、ジアリ
ルメチル基、アリルオキシ基、ジアクリロイルイミノ基
またはジメタクリロイルイミノ基等のエチレン性基を表
わす。ＢはＣ₂ 〜Ｃ₇ のアルキレン、フェニレン等のア
リーレンまたはそれらの一部をヒドロキシル基等が置換
したものあるいはその組み合わせ、さらにこれらに他の
連結基が結合したもの等の連結基ないし単なる結合手を
表わす。Ｒ₁ は炭素原子数１〜１０（以下Ｃ₁ 〜Ｃ₁₀）
のアルキル基またはアリール基を表わし、Ｒ₂ およびＲ
₃ は、それぞれＣ₁ 〜Ｃ₁₀のアルキル基を表わす。ま
た、前記Ｒ₁ や、Ｒ₁ 、Ｒ₂ とＢとは、互いに結合して
５員または６員の環、特に芳香環を形成てもよい。さら
に、４級アンモニウム塩基の対アニオン（Ｘ）としては
塩素イオン、臭素イオン、よう素イオンなどのハロゲン
イオン、硫酸イオン、過塩素酸イオン、燐酸イオンおよ
び硝酸イオン等の各種酸アニオンが使用でき、これらの
うち、好ましくは塩素イオン、臭素イオン、よう素イオ
ン等である。

【００１６】（環化重合主鎖アンモニウム塩型）化１で
表わされる導電性モノマー成分のうち、共重合反応によ
り環化重合し、さらに主鎖部分に４級アンモニウム塩基
を有するものが好ましい。その一例を化２に示す。

【００１７】

【化２】

【００１８】化２において、２つのＲは同一であっても
異なっていてもよく、メチル基等のＣ₁ 〜Ｃ₅ のアルキ
ル基を表わす。また、４級アンモニウム塩基の対アニオ
ン（Ｘ）としては塩素イオン、臭素イオン、よう素イオ
ン等のハロゲンイオン、硫酸イオン、過塩素酸イオン、
燐酸イオンおよび硝酸イオン等の各種酸アニオンが使用
でき、これらのうち、好ましくは塩素イオン、臭素イオ
ン、よう素イオン等である。

【００１９】これらの具体例を以下に示す。ただし、本
発明は以下の化合物に限定されるものではない。

【００２０】

【化３】

【００２１】

【化４】

【００２２】化３および化４において、４級アンモニウ
ム塩基の対アニオン（Ｘ）としては塩素イオン、臭素イ
オン、よう素イオン等のハロゲンイオン、硫酸イオン、
過塩素酸イオン、燐酸イオンおよび硝酸イオン等の各種
酸アニオンが使用でき、これらのうち、好ましくは塩素
イオン、臭素イオン、よう素イオン等である。

【００２３】（環化重合側鎖アンモニウム塩型）また、
化１で表わされる導電性モノマー成分のうち、共重合反
応により環化重合し、側鎖に４級アンモニウム塩基を有
するものも好適に使用できる。例えば化５および化６に
示すもの等である。

【００２４】

【化５】

【００２５】化５において、Ｒ₄ は化７に示す残基を表
わす。

【００２６】

【化６】

【００２７】化６において、ＲはＨまたはＣＨ₃ を表わ
し、Ｒ₄ は化７に示す残基を表わす。

【００２８】

【化７】

【００２９】化７において、Ｂ、Ｒ₁ 、Ｒ₂ およびＲ₃
はそれぞれ化１におけるＢ、Ｒ₁ 、Ｒ₂ およびＲ₃ と同
義である。また、４級アンモニウム塩基の対アニオン
（Ｘ）としては塩素イオン、臭素イオン、よう素イオン
等のハロゲンイオン、硫酸イオン、過塩素酸イオン、燐
酸イオンおよび硝酸イオン等の各種酸アニオンが使用で
き、これらのうち、好ましくは塩素イオン、臭素イオ
ン、よう素イオン等である。

【００３０】化５の具体例を化８および化９に、化６の
具体例を化１０および化１１に示す。ただし、本発明は
以下の化合物に限定されるものではない。

【００３１】

【化８】

【００３２】

【化９】

【００３３】

【化１０】

【００３４】

【化１１】

【００３５】化８〜化１１において、４級アンモニウム
塩基の対アニオン（Ｘ）としては塩素イオン、臭素イオ
ン、よう素イオン等のハロゲンイオン、硫酸イオン、過
塩素酸イオン、燐酸イオンおよび硝酸イオン等の各種酸
アニオンが使用でき、これらのうち、好ましくは塩素イ
オン、臭素イオン、よう素イオン等である。

【００３６】（その他の側鎖４級アンモニウム塩型）ま
た、本発明では、環化重合せず、化１に示すＡ成分とし
てアクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基または
ビニル基等をもち、側鎖に４級アンモニウム塩基を有す
るものも導電性モノマー成分として使用できる。

【００３７】これらの具体例を以下に示す。ただし、本
発明は以下の化合物に限定されるものではない。

【００３８】

【化１２】

【００３９】

【化１３】

【００４０】

【化１４】

【００４１】

【化１５】

【００４２】

【化１６】

【００４３】

【化１７】

【００４４】

【化１８】

【００４５】

【化１９】

【００４６】

【化２０】

【００４７】

【化２１】

【００４８】

【化２２】

【００４９】

【化２３】

【００５０】

【化２４】

【００５１】

【化２５】

【００５２】化１２〜化２５において、ＲはＨまたはＣ
Ｈ₃ を表わす。さらに、４級アンモニウム塩基の対アニ
オン（Ｘ）としては塩素イオン、臭素イオン、よう素イ
オン等のハロゲンイオン、硫酸イオン、過塩素酸イオ
ン、燐酸イオンおよび硝酸イオン等の各種酸アニオンが
使用でき、これらのうち、好ましくは塩素イオン、臭素
イオン、よう素イオン等である。また、化２３〜２５に
おいて、示した構造式ではビニル基が６員環の４位に結
合したものを示したが、このビニル基の結合位置は２〜
４位のいずれでもよい。

【００５３】〔架橋性モノマー成分〕（活性水素含有）前記共重合体の構成成分のうち、架橋
性モノマー成分を形成するためのモノマーとしては骨格
成分がアクリロイルまたはメタクリロイル系（以下、
（メタ）アクリロイル）のものが好ましく、さらに活性
水素を有する基を有するものである。活性水素を有する
基としては、ヒドロキシ、アミド、カルボキシ、スル
ホ、アミノ等の各種の基が可能であるが、特に−ＯＨま
たは−ＮＨ₂ あるいは−ＮＨＲ’（Ｒ’はＣ₁ 〜Ｃ₅ の
アルキル基）が好ましい。より具体的には（メタ）アク
リルアミド（ＣＨ₂ ＝ＣＲ−ＣＯＮＨ₂ ）：あるいはそ
のＣ₁ 〜Ｃ₅ のアルキル置換体（ＣＨ₂ ＝ＣＲ−ＣＯＮ
ＨＲ’）で、さらに必要に応じてＯＨまたはＮＨ₂ 等で
置換されたもの：あるいは（メタ）アクリル酸のＣ₁ 〜
Ｃ₅ のアルキルエステル（ＣＨ₂ ＝ＣＲＣＯＯＲ’）で
あって、ＯＨやＮＨ₂ 等で置換されたもの等が好適であ
る。これらの場合、ＯＨやＮＨ₂ は１〜２個程度存在す
ることが好ましい。なお、さらにこれらモノマーは、４
級アンモニウム塩基を持つものであってもよく、これら
は導電性モノマー成分としても使用することになる。こ
れらの架橋性モノマー成分は、前記導電性モノマー成分
との共重合体を形成後、さらに後述する架橋剤を添加す
ることで架橋させる。これらの具体例を以下に示す。た
だし、本発明は以下の化合物に限定されるものではな
い。

【００５４】

【化２６】

【００５５】

【化２７】

【００５６】

【化２８】

【００５７】

【化２９】

【００５８】

【化３０】

【００５９】

【化３１】

【００６０】

【化３２】

【００６１】

【化３３】

【００６２】

【化３４】

【００６３】

【化３５】

【００６４】

【化３６】

【００６５】化２６〜化３６において、ＲはＨまたはＣ
Ｈ₃ を表わす。さらに、４級アンモニウム塩基の対アニ
オン（Ｘ）としては塩素イオン、臭素イオン、よう素イ
オン等のハロゲンイオン、硫酸イオン、過塩素酸イオ
ン、燐酸イオンおよび硝酸イオン等の各種酸アニオンが
使用でき、これらのうち、好ましくは塩素イオン、臭素
イオン、よう素イオン等である。

【００６６】（自己架橋タイプ）前記に加えて、本発明
では架橋性モノマー成分を形成するためのモノマーとし
ては、アクリルアミドまたはメタクリルアミドであっ
て、そのアミド基にメチロール（−ＣＨ₂ ＯＨ）または
そのＣ₁ 〜Ｃ₅ のアルキルエーテル誘導体をもつ化合物
等も使用することができる。これらの架橋性モノマー成
分は、前記導電性モノマー成分との共重合体を形成後、
後述する架橋処理により自己架橋する。あるいは必要に
応じて他の架橋剤と架橋させることもできる。これらの
具体例を以下に示す。ただし、本発明は以下の化合物に
限定されるものではない。

【００６７】

【化３７】

【００６８】

【化３８】

【００６９】

【化３９】

【００７０】

【化４０】

【００７１】

【化４１】

【００７２】化３７〜化４１において、ＲはＨまたはＣ
Ｈ₃ を表わす。

【００７３】〔架橋剤〕前記架橋性モノマー成分を架橋
させるための架橋剤としては、Ｎ−メチロール化メラミ
ン、炭素数１〜５程度のアルコキシメチル化したメラミ
ンあるいはそのメラミン分子の重合度が２〜１００程度
の初期縮合物、さらにはＮーメチロール化ウレア、炭素
数１〜５程度のアルコキシメチル化したウレアあるいは
そのウレア分子の重合度が２〜３００程度の初期縮合物
等のものである。この場合、Ｎ−メチロールないしＮ−
アルコキシメチル部分は、分子中に２〜２００程度存在
する。また、アクリルアミドまたはメタクリルアミドで
あって、そのＮ位にメチロール（−ＣＨ₂ ＯＨ）または
そのＣ₁ 〜Ｃ₅ のアルキルエーテル誘導体が結合したモ
ノマー化合物を重合させた重合体も使用できる。この重
合体の平均分子量(Mw)は、１万〜３００万程度のポリマ
ー化合物等が使用できる。

【００７４】また前記架橋剤として使用できるものはさ
らに前記導電性モノマー成分と、前記架橋性モノマー成
分のうち、アクリルアミドまたはメタクリルアミドのメ
チロール（−ＣＨ₂ ＯＨ）またはそのＣ₁ 〜Ｃ₅ のアル
キルエーテル誘導体との共重合体で、前記導電性モノマ
ーの共重合含有比率が６０mol%以下のもので、平均分子
量(Mw)が、１万〜３００万程度の共重合体も包含され
る。この場合は自己架橋タイプの架橋性モノマー成分を
有する２種以上の共重合体を相互に架橋したものに該当
する。

【００７５】〔共重合〕（導電性モノマー成分の含有量）これらの構成成分を使
用して絶縁基板上に感湿薄膜を形成するが、まず前記導
電性モノマー成分と前記架橋性モノマー成分とを共重合
させる。本発明では、導電性モノマー成分の含有量は、
前記共重合体中６０mol%以上で、好ましくは７０mol%以
上である。導電性モノマー成分が少なすぎると特に低湿
度領域の出力が著しく低下し、好ましくない。

【００７６】さらに本発明では、それぞれ適当な一種類
ずつの前記導電性モノマーと前記架橋性モノマーとを共
重合させてもよく、また、例えば単独または複数種の導
電性モノマー成分と、単独または複数種の架橋性モノマ
ー成分とを任意に組み合わせて共重合させてもよい。ま
た、導電性モノマー成分と架橋性モノマー成分との性質
をを兼ね備えた化合物を共重合させたものを使用させる
こともでき、その場合は４級アンモニウム塩基が多くな
り、湿度センサ素子としたときに高い出力が得られる。

【００７７】この導電性モノマー成分と架橋性モノマー
成分の共重合反応は、通常ラジカル重合によって行な
う。この反応を開始させるために、０．５〜３wt% 程度
の反応開始剤を添加するが、本発明に使用する反応開始
剤としては特に制限はなく、通常用いられる熱ラジカル
開始剤や光ラジカル開始剤を使用することができる。

【００７８】熱ラジカル開始剤としては過酸化物系ラジ
カル開始剤やアゾ系ラジカル開始剤が使用でき、また光
ラジカル開始剤としてはミヒラーケトン系開始剤、チオ
キサントン系開始剤、ベンゾフェノン系開始剤またはア
セトフェノン系開始剤等いずれも使用することができ、
好ましくは過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、tert
- ブチルハイドロパーオキサイド等を使用すればよい。

【００７９】この反応開始剤を加えて好ましくは窒素等
の不活性ガス雰囲気下で、使用する導電性モノマー成分
および架橋性モノマー成分に最適な条件を選択して常法
通りに加熱または光により重合反応を行なえばよい。こ
の場合の最適な条件とは、使用する導電性モノマー成
分、架橋性モノマー成分およびラジカル開始剤等に固有
の、例えばそれぞれを製造したメーカーが指定した条
件、または実験により得られた条件等である。

【００８０】このようにして得られた共重合体の平均分
子量(Mw)は好ましくは１万〜５００万程度である。分子
量が大きすぎると感湿薄膜溶液を調製した際、ゲル状の
溶液となり、均一な感湿薄膜の形成が困難となり、一方
小さすぎると耐水性が低下するため好ましくない。

【００８１】〔感湿薄膜の調製〕（架橋剤添加）このようにして得られた共重合体を単独
で、または複数の異なる共重合体を組み合わせて感湿薄
膜溶液を調製するが、本発明では耐水性を高めるために
共重合体の前記架橋性モノマー成分部分の架橋処理を行
なうことが好ましい。そのため前記架橋性モノマー成分
として、架橋剤の添加により架橋させる化合物を使用す
る場合は、前記共重合体の架橋性モノマー成分０．２〜
６meq/g 程度に対して、前記架橋剤の反応性基当り２〜
３０meq/g 程度のものを、２０〜６０wt% 程度の比率で
混合して感湿薄膜溶液を調製する。

【００８２】また、架橋性モノマー成分として前記自己
架橋可能な化合物を使用した場合は、架橋剤は添加せず
に共重合体を感湿薄膜溶液としてもよく、また前記と同
様に架橋剤を添加してもよい。この場合、架橋剤を添加
することでさらに湿度センサ素子としたときの耐水性の
向上が期待できる。

【００８３】〔ニュートン粘性〕このように調製した感
湿薄膜溶液のうち、環化重合反応をともなう導電性モノ
マー成分を使用した共重合体から調製した溶液は特にニ
ュートン粘性を示し、このニュートン粘性を示す感湿薄
膜溶液を用いて形成した湿度センサ素子は、低湿度領域
でのヒステリシスがきわめてちいさくなる。従って、ニ
ュートン粘性を示す感湿薄膜溶液を使用することで、広
い湿度領域にわたって優れた特性を有する湿度センサ素
子を製造することができる。また、共重合体に環化重合
反応をともなわない導電性モノマー成分を使用して調製
した感湿薄膜溶液は非ニュートン粘性を示し、この感湿
薄膜溶液を使用して製造した湿度センサ素子は、低湿度
領域でわずかにヒステリシスがみられる。しかし、本発
明の特徴である高い耐水性を有することから、高湿度領
域で使用するための優れた湿度センサ素子として使用で
きる。

【００８４】さらに、本発明では環化重合反応をともな
う導電性モノマー成分を使用して得られ、感湿薄膜溶液
にするとニュートン粘性を示す共重合体どうしを混合し
て感湿薄膜溶液を調製しても、前記ニュートン粘性を示
す共重合体と、環化重合をともなわない導電性モノマー
成分をそれぞれ単独または複数を使用して得られ、感湿
薄膜溶液にすると非ニュートン粘性を示す共重合体とを
混合して感湿薄膜溶液を調製しても、前記非ニュートン
粘性を示す共重合体どうしを混合して感湿薄膜溶液を調
製してもよい。この場合、上記ニュートン粘性を示す共
重合体からなる感湿薄膜溶液を使用して製造した湿度セ
ンサ素子は、ヒステリシスがみられない。

【００８５】本発明においてニュートン粘性を有すると
は、水溶液の粘度をＢ型粘度計を用いて測定したとき、
粘度計回転子の回転数を変えて測定しても、粘度が実質
的に変化しないものをいう。さらに前記実質的に変化し
ないとは、１wt% の同一試料水溶液の粘度を、Ｂ型粘度
計の回転数を１２rpm 、３０rpm 、６０rpm に変化させ
て測定したとき、各回転数での測定値の変化の割合が±
１０％以内であるものとする。

【００８６】〔基板〕このようにして得られた感湿薄膜
溶液を用いて、図１に一例として示すような湿度センサ
素子１を形成する。本発明に用いる絶縁基板２として
は、材質は感湿薄膜３との接着性が良好で、かつ電気絶
縁性を有するものであればどのようなものでもよく、例
えばガラス、プラスチック、セラミックまたは絶縁被覆
した金属等が用いられる。

【００８７】また、電極４は通常使用されているもので
あれば特に制限はなく、例えばＡｕないしはＲｕＯ₂ 等
より成る低抵抗ペースト等が使用できる。また電極端子
６は半田との相溶性のあるものであればどのようなもの
でもよく、例えばＡｇ−Ｐｄ合金等を用い、これらを通
常の方法で印刷して高温焼結すればよい。さらに、例え
ば電極４にＡｕを用いる場合は、半田付け処理時のＡｕ
拡散防止のためにレジストまたはガラスよりなるレジス
ト膜９を設けることが好ましい。レジスト膜９の厚さお
よび形状には制限はなく、半田付け処理時のＡｕ拡散防
止の効果を有すればよい。

【００８８】〔膜形成〕本発明の感湿薄膜溶液から絶縁
基板上に感湿薄膜を形成する方法としては、例えば浸漬
（ディッピング）法、刷毛塗り法、グラビア印刷法、ス
クリーン印刷法、スピナー塗布法等種々の方法が使用で
き、工程や製品の用途・種類等により選択すればよい。

【００８９】（膜厚）また、本発明の感湿薄膜の厚さは
乾燥厚として１〜１０μm 程度であることが好ましい
が、さらに好ましくは２〜５μm 程度である。膜厚が厚
すぎると、湿度に対する膜の電気抵抗値の反応速度すな
わちレスポンスが遅くなり、膜厚が薄すぎると、特に低
湿度領域での出力が低下し、さらに耐水性なども低下す
ることになり、好ましくない。

【００９０】（撥水性被膜）本発明の湿度センサ素子の
感湿薄膜の表面には撥水性皮膜を形成することが好まし
い。撥水性皮膜を形成することにより、継続使用による
基体とセンサ膜との剥離や膜間の剥離が防止される。こ
のため、センサはさらに耐久性に優れたものとなり、水
分の検知、定量の信頼性がさらに向上することになる。

【００９１】撥水性被膜は、水との接触角が９０°以
上、特に９０〜１３０°であり、付着する水滴に対する
影響を防止することが好ましい。また、同時に十分な水
分の透過を確保する必要があり、そのためには膜厚を５
μm 以下、特に０．１〜２μmに規制することが好まし
い。

【００９２】このような撥水性被膜を構成する材質とし
ては、疎水性のポリマー、例えばポリテトラフルオロエ
チレン等のフッ素系ポリマー；ポリエチレンやポリプロ
ピレン等のオレフィン系ポリマー；シリコーン系ポリマ
ー等が好適に使用される。このような撥水性被膜の保護
膜の形成方法に限定はないが、前記感湿薄膜の形成方法
と同様、浸漬（ディッピング）法等によって形成すれば
よい。

【００９３】〔架橋処理〕このようにして電極を有する
絶縁基板上に塗布され、必要に応じて表面に撥水性皮膜
を有する感湿薄膜の架橋処理は、１２０〜２２０℃程度
で、好ましくは１２０〜１８０℃程度で１０分〜５時間
程度加熱することで行なえばよい。このとき好ましくは
窒素雰囲気等の不活性ガス中で加熱処理を行なうことで
熱による酸化を防止することができる。

【００９４】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。実施例１導電性モノマーとしてジアリルジメチルアンモニウムク
ロライド（６０％水溶液）４３．１ｇと、架橋性モノマ
ーとしてアクリルアミド２．８４ｇとを蒸留水９７．５
ｇに溶解し、tert- ブチルハイドロパーオキサイド０．
３ｇを加えて窒素雰囲気下、７５℃、２４時間攪拌しな
がら、共重合反応を行なった。反応終了後冷却し、蒸留
水を加え、固形分濃度１wt% の溶液を得た（共重合モル
比導電性モノマー成分：架橋性モノマー成分＝約８
０：２０以下同じ）。

【００９５】また、架橋剤として、トリメトキシメチル
メラミンの８０％水溶液を蒸留水で１wt% に希釈したも
のを架橋剤溶液として用いた。

【００９６】上記１wt% 共重合体溶液と１wt% 架橋剤溶
液を、重量比で２：１に混合したものを感湿薄膜溶液と
し、図１に示す多孔質セラミック基板２上にディッピン
グにより塗布し、７０〜８０℃で５分間乾燥して感湿薄
膜３を形成した。次に、アモルファステフロン（テフロ
ンＡＦ２４００：デュポン社製）を飽和炭化フッ素（フ
ロリナートＦＣ４３：住友３Ｍ社製）に溶解し、０．２
５wt% に調製した溶液を用い、前記形成した感湿薄膜上
にディッピングにより塗布・含浸させ、７０〜８０℃で
５分間乾燥して撥水性被膜を形成した後、１８０℃で２
時間架橋処理を行い、湿度センサ素子を得た。

【００９７】このようにして得られた湿度センサ素子の
出力特性の測定および耐水性試験をおこなった。出力特
性は特開平２−１２３８４３号公報に記載の回路に湿度
センサ素子を組み込み、分流式湿度発生装置（モデルＳ
ＲＨ−１、神栄株式会社製）を用いて測定した。前記分
流湿度発生装置内に前記回路に組み込んだ湿度センサ素
子を置き、２５℃にて相対湿度を低湿度側から高湿度側
へ、続けて高湿度側から低湿度側へ、０〜９５％の範囲
で９〜１１種類の設定値を設けて段階的に変化させ、各
設定値における出力電圧を測定した。ただし各出力値
は、各設定湿度に１５分間保った後の読み取り値とし
た。得られた結果を図２に示す。

【００９８】耐水性試験は、湿度センサ素子を前記回路
に組み込み、まず、一定湿度に保った前記分流式湿度発
生装置内に１５分間静置し、出力電圧を測定した。続い
て湿度センサ素子を蒸留水中に１５分間浸漬したのち、
取出して７０℃５分間乾燥し、これを前記と同様に一定
湿度で１５分間保ち、出力電圧を測定した。この蒸留水
浸漬と一定湿度で放置後の出力電圧測定を繰り返すこと
により、湿度センサ素子の出力特性の変化を測定した。
一定湿度の設定値は９４％（ａ）、５８％（ｂ）、４８
％（ｃ）、２６％（ｄ）および１２％（ｅ）とした。得
られた結果を図１４に示す。図中のａ〜ｅはそれぞれ前
記湿度の設定値を示す。

【００９９】実施例２導電性モノマーとしてジアリルジメチルアンモニウムク
ロライド（６０％水溶液）４３．１ｇと、架橋性モノマ
ーとして２−ヒドロキシエチルアクリレート４．６４ｇ
とを蒸留水１０４．７ｇに溶解し、tert- ブチルハイド
ロパーオキサイド０．３ｇを加えて窒素雰囲気下、７５
℃、２４時間攪拌しながら、共重合反応を行なった。反
応終了後冷却し、蒸留水を加え、固形分濃度１wt% の溶
液を得た（共重合モル比約８０：２０）。これを共重合
体溶液として用いたほかは、実施例１と同様の方法で湿
度センサ素子を得た。

【０１００】このようにして得られた湿度センサ素子の
出力特性および耐水性を、実施例１と同様にして測定し
た。得られた出力特性の測定結果を図３に、耐水性の測
定結果を図１５にそれぞれ示す。

【０１０１】実施例３導電性モノマーとしてジアリルジメチルアンモニウムク
ロライド（６０％水溶液）４３．１ｇと、架橋性モノマ
ーとしてＮ−メチロールアクリルアミド３．６４ｇとを
蒸留水１００．７ｇに溶解し、過硫酸アンモニウム０．
３ｇを加えて窒素雰囲気下、２５℃、５時間、さらに６
０℃で８時間攪拌しながら、共重合反応を行なった。反
応終了後冷却し、蒸留水を加え、固形分濃度１wt% の溶
液を得た（共重合モル比約８０：２０）。これを共重合
体溶液として用いたほかは、実施例１と同様の方法で湿
度センサ素子を得た。

【０１０２】このようにして得られた湿度センサ素子の
出力特性および耐水性を、実施例１と同様にして測定し
た。得られた出力特性の測定結果を図４に、耐水性の測
定結果を図１６にそれぞれ示す。

【０１０３】実施例４導電性モノマーとしてジアリルジメチルアンモニウムク
ロライド（６０％水溶液）４３．１ｇと、架橋性モノマ
ーとしてＮ−ブトキシメチルアクリルアミド６．２９ｇ
とを蒸留水１１１．３ｇに溶解し、過硫酸アンモニウム
０．３ｇを加えて窒素雰囲気下、２５℃、５時間、さら
に６０℃、８時間攪拌しながら、共重合反応を行なっ
た。反応終了後冷却し、蒸留水を加え、固形分濃度１wt
% の溶液を得た（共重合モル比約８０：２０）。これを
共重合体溶液として用いたほかは、実施例１と同様の方
法で湿度センサ素子を得た。

【０１０４】このようにして得られた湿度センサ素子の
出力特性および耐水性を、実施例１と同様にして測定し
た。得られた出力特性の測定結果を図５に、耐水性の測
定結果を図１７にそれぞれ示す。

【０１０５】実施例５導電性モノマーとしてジアリルジメチルアンモニウムク
ロライド（６０％水溶液）２６．９ｇと、架橋性モノマ
ーとして２−ヒドロキシ−３−メタクリロイルオキシプ
ロピルトリメチルアンモニウムクロライド２３．８ｇと
を蒸留水１４９ｇに溶解し、tert- ブチルハイドロパー
オキサイド０．３ｇを加えて窒素雰囲気下、７５℃、２
４時間攪拌しながら、共重合反応を行なった。反応終了
後冷却し、蒸留水を加え、固形分濃度１wt% の溶液を得
た（共重合モル比約５０：５０）。これを共重合体溶液
として用いたほかは、実施例１と同様の方法で湿度セン
サ素子を得た。ただし、本実施例で架橋性モノマーとし
て加えた２−ヒドロキシ−３−メタクリロイルオキシプ
ロピルトリメチルアンモニウムクロライドは４級アンモ
ニウム塩基をもち、導電性モノマー成分として考えるこ
ともできる。

【０１０６】このようにして得られた湿度センサ素子の
出力特性および耐水性を、実施例１と同様にして測定し
た。得られた出力特性の測定結果を図６に、耐水性の測
定結果を図１８にそれぞれ示す。

【０１０７】実施例６高分子凝集剤として市販されている２−メタクリルオキ
シエチルトリメチルアンモニウムクロライドと、アクリ
ルアミドの共重合体（共重合モル比８０：２０）を蒸留
水に溶解し、固形分濃度１wt% の共重合体溶液を調製し
た。これを用いて実施例１と同様の方法で湿度センサ素
子を得た。これを共重合体溶液として用いたほかは、実
施例１と同様の方法で湿度センサ素子を得た。

【０１０８】このようにして得られた湿度センサ素子の
出力特性および耐水性を、実施例１と同様にして測定し
た。得られた出力特性の測定結果を図７に、耐水性の測
定結果を図１９にそれぞれ示す。

【０１０９】実施例７導電性モノマーとして２−メタクリルオキシエチルトリ
メチルアンモニウムクロライド（８０％水溶液）４１．
５ｇと、架橋性モノマーとして２−ヒドロキシエチルア
クリレート４．６４ｇとを蒸留水１４３．２ｇに溶解
し、過硫酸カリウム０．４ｇを加えて窒素雰囲気下、２
５℃、１時間、さらに６０℃、５時間攪拌しながら、共
重合反応を行なった。反応終了後冷却し、蒸留水を加
え、固形分濃度１wt% の溶液を得た（共重合モル比約８
０：２０）。これを共重合体溶液として用いたほかは、
実施例１と同様の方法で湿度センサ素子を得た。

【０１１０】このようにして得られた湿度センサ素子の
出力特性および耐水性を、実施例１と同様にして測定し
た。得られた出力特性の測定結果を図８に、耐水性の測
定結果を図２０にそれぞれ示す。

【０１１１】実施例８導電性モノマーとして２−メタクリルオキシエチルトリ
メチルアンモニウムクロライド（８０％水溶液）４１．
５ｇと、架橋性モノマーとしてＮ−メチロールアクリル
アミド３．６４ｇとを蒸留水１３９．１ｇに溶解し、過
硫酸カリウム０．４ｇを加えて窒素雰囲気下、２５℃、
１時間、さらに６０℃、５時間攪拌しながら、共重合反
応を行なった。反応終了後冷却し、蒸留水を加え、固形
分濃度１wt% の溶液を得た（共重合モル比約８０：２
０）。これを共重合体溶液として用いたほかは、実施例
１と同様の方法で湿度センサ素子を得た。

【０１１２】このようにして得られた湿度センサ素子の
出力特性および耐水性を、実施例１と同様にして測定し
た。得られた出力特性の測定結果を図９に、耐水性の測
定結果を図２１にそれぞれ示す。

【０１１３】実施例９実施例５の１wt% 共重合体溶液と、架橋剤溶液として２
−メタクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロ
ライドと、Ｎ−メチロールアクリルアミドとを共重合体
モル比で５０：５０になるように溶解して実施例７と同
様の条件で共重合体を合成し、これを蒸留水に溶解し、
１wt% 溶液としたものとを重量比１：１で混合して感湿
薄膜溶液とし、実施例１と同様の方法で絶縁基板上への
塗布、撥水性被膜形成そして架橋処理を行なって湿度セ
ンサ素子を得た。

【０１１４】このようにして得られた湿度センサ素子の
出力特性および耐水性を、実施例１と同様にして測定し
た。得られた出力特性の測定結果を図１０に、耐水性の
測定結果を図２２にそれぞれ示す。

【０１１５】実施例１０実施例１の１wt% 共重合体溶液と、架橋剤溶液としてジ
アリルジメチルアンモニウムクロライドと、Ｎ−メチロ
ールアクリルアミドとを共重合体モル比で５０：５０に
なるように溶解して実施例３と同様の条件で共重合体を
合成し、これを蒸留水に溶解し、１wt% 溶液としたもの
とを、重量比１：１で混合して感湿薄膜溶液とし、実施
例１と同様の方法で絶縁基板上への塗布、撥水性被膜形
成そして架橋処理を行なって湿度センサ素子を得た。

【０１１６】このようにして得られた湿度センサ素子の
出力特性および耐水性を、実施例１と同様にして測定し
た。得られた出力特性の測定結果を図１１に、耐水性の
測定結果を図２３にそれぞれ示す。

【０１１７】実施例１１実施例５で得られた１wt% 共重合体溶液と、実施例９で
得られた架橋剤の１wt% 溶液とを重量比で１：１に混合
したものを感湿薄膜溶液とし、実施例１と同様の方法で
絶縁基板上への塗布、撥水性被膜形成そして架橋処理を
行なって湿度センサ素子を得た。

【０１１８】このようにして得られた湿度センサ素子の
出力特性および耐水性を、実施例１と同様にして測定し
た。得られた出力特性の測定結果を図１２に、耐水性の
測定結果を図２４にそれぞれ示す。

【０１１９】比較例１特公平２−２４４６５号公報に記載の湿度センサ素子の
うち第一の発明のものを用いて、出力特性および耐水性
を、実施例１と同様にして測定した。得られた出力特性
の測定結果を図１３に、耐水性の測定結果を図２５にそ
れぞれ示す。

【０１２０】＜出力特性測定結果＞導電性モノマーとし
て主鎖に環状構造を持つ共重合体を形成する化合物を使
用した実施例１〜４および１０の出力特性結果を図２、
３、４、５および１１に示した。これらの図より明らか
なように、低湿度領域でのヒステリシスが認められず、
さらに高湿度領域から低湿度領域にわたり良好な出力が
得られる。

【０１２１】導電性モノマーとして主鎖に環状構造をも
たない共重合体を形成する化合物を使用した実施例５〜
９および１１の出力特性の結果を図６〜１０および１２
に示した。これらの図では低湿度領域にわずかにヒステ
リシスが認められる。

【０１２２】比較例１の結果を図１３に示した。ヒステ
リシスは認められないが、低湿度領域、特に１０％以下
で出力変化が得られないことがわかる。

【０１２３】＜耐水性試験測定結果＞耐水性試験の測定
結果は実施例１〜１１の結果を図１４〜２４に、比較例
１の結果を図２５に示す。本発明の湿度センサ素子の測
定結果と比較例１の結果より、明らかに本発明の湿度セ
ンサ素子の耐水性が優れていることが示されている。

【０１２４】

【発明の効果】本発明の湿度センサ素子およびその製造
方法によれば、耐水性に優れ、結露する雰囲気中でも長
期間安定に動作し、さらにニュートン粘性を示す感湿薄
膜溶液より形成した湿度センサ素子は、ヒステリシスが
きわめて小さい。従って広い湿度領域で、安定した優れ
た出力特性をもつ湿度センサ素子を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の湿度センサ素子の構成例の一つを示す
平面図である。

【図２】実施例１で得た湿度センサ素子の出力特性測定
結果を示すグラフである。

【図３】実施例２で得た湿度センサ素子の出力特性測定
結果を示すグラフである。

【図４】実施例３で得た湿度センサ素子の出力特性測定
結果を示すグラフである。

【図５】実施例４で得た湿度センサ素子の出力特性測定
結果を示すグラフである。

【図６】実施例５で得た湿度センサ素子の出力特性測定
結果を示すグラフである。

【図７】実施例６で得た湿度センサ素子の出力特性測定
結果を示すグラフである。

【図８】実施例７で得た湿度センサ素子の出力特性測定
結果を示すグラフである。

【図９】実施例８で得た湿度センサ素子の出力特性測定
結果を示すグラフである。

【図１０】実施例９で得た湿度センサ素子の出力特性測
定結果を示すグラフである。

【図１１】実施例１０で得た湿度センサ素子の出力特性
測定結果を示すグラフである。

【図１２】実施例１１で得た湿度センサ素子の出力特性
測定結果を示すグラフである。

【図１３】比較例１の湿度センサ素子の出力特性測定結
果を示すグラフである。

【図１４】実施例１で得た湿度センサ素子の耐水性試験
の測定結果を示すグラフである。

【図１５】実施例２で得た湿度センサ素子の耐水性試験
の測定結果を示すグラフである。

【図１６】実施例３で得た湿度センサ素子の耐水性試験
の測定結果を示すグラフである。

【図１７】実施例４で得た湿度センサ素子の耐水性試験
の測定結果を示すグラフである。

【図１８】実施例５で得た湿度センサ素子の耐水性試験
の測定結果を示すグラフである。

【図１９】実施例６で得た湿度センサ素子の耐水性試験
の測定結果を示すグラフである。

【図２０】実施例７で得た湿度センサ素子の耐水性試験
の測定結果を示すグラフである。

【図２１】実施例８で得た湿度センサ素子の耐水性試験
の測定結果を示すグラフである。

【図２２】実施例９で得た湿度センサ素子の耐水性試験
の測定結果を示すグラフである。

【図２３】実施例１０で得た湿度センサ素子の耐水性試
験の測定結果を示すグラフである。

【図２４】実施例１１で得た湿度センサ素子の耐水性試
験の測定結果を示すグラフである。

【図２５】比較例１の湿度センサ素子の耐水性試験の測
定結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１湿度センサ素子２絶縁基板３感湿薄膜４電極５ギャップ６電極端子７リード線８半田９レジスト膜

【手続補正書】

【提出日】平成５年５月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】化１において、Ａはアクリロイルオキシ
基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルイミノ基、
メタクリロイルイミノ基、ビニル基、アリル基、ジアリ
ルメチル基、アリルオキシ基、ジアクリロイルイミノ基
またはジメタクリロイルイミノ基等のエチレン性基を表
わす。ＢはＣ_２〜Ｃ_７のアルキレン、フェニレン等のア
リーレンまたはそれらの一部をヒドロキシル基等が置換
したものあるいはその組み合わせ、さらにこれらに他の
連結基が結合したもの等の連結基ないし単なる結合手を
表わす。Ｒ_１は炭素原子数１〜１０（以下Ｃ_１〜
Ｃ_１０）のアルキル基またはアリル基を表わし、Ｒ_２お
よびＲ_３は、それぞれＣ_１〜Ｃ_１０のアルキル基を表わ
す。また、前記Ｒ_１や、Ｒ_１、Ｒ_２とＢとは、互いに結
合して５員または６員の環、特に芳香環を形成てもよ
い。さらに、４級アンモニウム塩基の対アニオン（Ｘ）
としては塩素イオン、臭素イオン、よう素イオンなどの
ハロゲンイオン、硫酸イオン、過塩素酸イオン、燐酸イ
オンおよび硝酸イオン等の各種酸アニオンが使用でき、
これらのうち、好ましくは塩素イオン、臭素イオン、よ
う素イオン等である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７６】さらに本発明では、それぞれ適当な一種類
ずつの前記導電性モノマーと前記架橋性モノマーとを共
重合させてもよく、また、例えば単独または複数種の導
電性モノマー成分と、単独または複数種の架橋性モノマ
ー成分とを任意に組み合わせて共重合させてもよい。ま
た、導電性モノマー成分と架橋性モノマー成分との性質
を兼ね備えた化合物を共重合させたものを使用させるこ
ともでき、その場合は４級アンモニウム塩基が多くな
り、湿度センサ素子としたときに高い出力が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板上にギャップを介して対向する
ように一対の電極を有し、このギャップ上に感湿薄膜を
有し、この感湿薄膜は、導電性モノマー成分と、Ｎ−メ
チロール基またはその誘導体であるＮ−メチロール部分
および活性水素のうちの少なくとも１つを含む架橋性モ
ノマー成分との重合体の、前記架橋性モノマー成分を、
Ｎ−メチロール部分と活性水素との反応により、自己架
橋したかあるいは架橋剤により架橋したものである湿度
センサ素子。
【請求項２】前記導電性モノマー成分は、環化重合反
応して前記重合体の主鎖部分に環化重合部を形成する請
求項１の湿度センサ素子。
【請求項３】前記導電性モノマー成分は、環化重合し
て前記重合体の主鎖に４級アンモニウム塩基を形成する
請求項１または２の湿度センサ素子。
【請求項４】前記導電性モノマー成分を形成するモノ
マーは、ジアリルアンモニウム系化合物である請求項２
または３の湿度センサ素子。
【請求項５】前記導電性モノマー成分を形成するモノ
マーは、ヘプタジエン骨格、ジアクリルアミド骨格およ
びジメタクリルアミド骨格のうちの少なくとも１つを有
する請求項２の湿度センサ素子。
【請求項６】前記導電性モノマー成分は、重合して前
記重合体の側鎖に４級アンモニウム塩基を有する請求項
１または５の湿度センサ素子。
【請求項７】前記導電性モノマー成分が前記重合体の
６０mol%以上である請求項１〜６のいずれかの湿度セン
サ素子。
【請求項８】前記感湿薄膜は、前記導電性モノマー成
分と前記架橋性モノマー成分との重合体を含有するか、
あるいはこれに加えて架橋剤を含有する水溶液を用いて
形成され、この水溶液がニュートン粘性を示す請求項１
〜７のいずれかの湿度センサ素子。
【請求項９】前記感湿薄膜上に撥水性被膜を有する請
求項１〜８のいずれかの湿度センサ素子。
【請求項１０】絶縁基板上に設けた一対の電極上に、
導電性モノマー成分と架橋性モノマー成分との重合体を
含有するか、あるいはこれに加えて架橋剤を含有する水
溶液であって、ニュートン粘性を示す水溶液を塗布した
のち、前記共重合体を自己架橋するか、あるいは前記架
橋剤によって架橋させて感湿薄膜を形成する湿度センサ
素子の製造方法。
【請求項１１】前記感湿薄膜の低湿度領域でのヒステ
リシスを減少させた請求項１０の湿度センサ素子の製造
方法。