JPH09189673A - 湿度センサ - Google Patents
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- JPH09189673A JPH09189673A JP384896A JP384896A JPH09189673A JP H09189673 A JPH09189673 A JP H09189673A JP 384896 A JP384896 A JP 384896A JP 384896 A JP384896 A JP 384896A JP H09189673 A JPH09189673 A JP H09189673A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 感湿性、感湿応答性、再現性、繰り返し耐久
性に優れ、容易かつ安価に製造可能な高分子複合膜より
なる湿度センサを提供する。 【解決手段】 ポリ（ｏ−フェニレンジアミン）とポリ
ビニルアルコールとの複合膜を備えてなる湿度センサ。 【効果】 ポリ（ｏ−フェニレンジアミン）／ポリビニ
ルアルコール複合膜の電気伝導度は湿度変化に対応して
直線的に大きく変化し、この電気伝導度の変化は、湿度
上昇時と下降時とで殆ど差がなく、ヒステリシスは見ら
れない。高湿条件と低湿条件を繰り返し経験しても再現
性良く良好な感湿性を示す。感湿性、感湿応答性、再現
性、繰り返し耐久性に優れ、容易かつ安価に製造可能な
湿度センサが提供される。
性に優れ、容易かつ安価に製造可能な高分子複合膜より
なる湿度センサを提供する。 【解決手段】 ポリ（ｏ−フェニレンジアミン）とポリ
ビニルアルコールとの複合膜を備えてなる湿度センサ。 【効果】 ポリ（ｏ−フェニレンジアミン）／ポリビニ
ルアルコール複合膜の電気伝導度は湿度変化に対応して
直線的に大きく変化し、この電気伝導度の変化は、湿度
上昇時と下降時とで殆ど差がなく、ヒステリシスは見ら
れない。高湿条件と低湿条件を繰り返し経験しても再現
性良く良好な感湿性を示す。感湿性、感湿応答性、再現
性、繰り返し耐久性に優れ、容易かつ安価に製造可能な
湿度センサが提供される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は湿度センサに係り、
特に、高分子複合膜よりなる感湿性、感湿応答性、再現
性、耐久性に優れた湿度センサに関する。
特に、高分子複合膜よりなる感湿性、感湿応答性、再現
性、耐久性に優れた湿度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】ルームエアコン、除湿機などの家庭電気
製品やビル空調では湿度制御によって快適な環境が得ら
れ、また、電子部品製造業、繊維工業及び農業の分野な
どでは、品質向上に適する湿度範囲があることから、安
定な湿度制御が重要視され、この湿度制御のためにより
信頼性の高い湿度センサが要求されている。
製品やビル空調では湿度制御によって快適な環境が得ら
れ、また、電子部品製造業、繊維工業及び農業の分野な
どでは、品質向上に適する湿度範囲があることから、安
定な湿度制御が重要視され、この湿度制御のためにより
信頼性の高い湿度センサが要求されている。
【０００３】従来提供されている湿度センサは大別し
て、伸縮式，乾湿球式，電気抵抗式，静電容量式，露点
式，電磁波吸収式があるが、これらのうち、電気信号が
得られてマイクロプロセッサとの接続が容易である、小
形軽量化が図れ、構造簡単であるなどの特徴を備える電
気抵抗式のものが注目を集めている。
て、伸縮式，乾湿球式，電気抵抗式，静電容量式，露点
式，電磁波吸収式があるが、これらのうち、電気信号が
得られてマイクロプロセッサとの接続が容易である、小
形軽量化が図れ、構造簡単であるなどの特徴を備える電
気抵抗式のものが注目を集めている。
【０００４】電気抵抗式湿度センサとしては、古くから
電解質，有機高分子，半導体，金属酸化物など各種の感
湿材が開発されているが、長期安定性が期待される点
で、高分子電解質を感湿膜とする湿度センサの検討が行
われている。
電解質，有機高分子，半導体，金属酸化物など各種の感
湿材が開発されているが、長期安定性が期待される点
で、高分子電解質を感湿膜とする湿度センサの検討が行
われている。
【０００５】具体的には、ポリビニルアルコールとポリ
アクリル酸ソーダ等の電解質を含む感湿材（特開昭５８
−１７１６５７号公報）、更にこれにセルロース誘導体
を配合したもの（特開昭５９−９４０５３号公報）、ポ
リイミド膜からなる感湿材（特開平６−１４８１２２号
公報）等が提案されている。また、ポリアニリンの感湿
性についても、報告がなされている（Synth. Met., 18,
311,(1987))。
アクリル酸ソーダ等の電解質を含む感湿材（特開昭５８
−１７１６５７号公報）、更にこれにセルロース誘導体
を配合したもの（特開昭５９−９４０５３号公報）、ポ
リイミド膜からなる感湿材（特開平６−１４８１２２号
公報）等が提案されている。また、ポリアニリンの感湿
性についても、報告がなされている（Synth. Met., 18,
311,(1987))。
【０００６】なお、ポリ（ｏ−フェニレンジアミン）多
孔質膜を利用した分子選択素子又はイオンセンサ、ｐＨ
センサが提案されているが（特開昭６３−２８１１３８
号公報）、ポリビニルアルコールとの複合化、更には、
電気抵抗式湿度センサへの応用については記載がない。
孔質膜を利用した分子選択素子又はイオンセンサ、ｐＨ
センサが提案されているが（特開昭６３−２８１１３８
号公報）、ポリビニルアルコールとの複合化、更には、
電気抵抗式湿度センサへの応用については記載がない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】電気抵抗式湿度センサ
としては、次のような特性が要求される。
としては、次のような特性が要求される。
【０００８】 高感度であること。即ち、湿度変化に
対して、抵抗（又は電気伝導度）が大きく変化するこ
と。 応答性に優れること。即ち、湿度の変化に対して追
従性が良く、湿度が上昇したときの抵抗（又は電気伝導
度）変化と湿度が低下したときの抵抗（又は電気伝導
度）変化とで差が殆どなく、ヒステリシスが見られない
こと。 再現性、耐久性に優れること。即ち、高湿条件と低
湿条件とを繰り返し経験しても、抵抗（又は電気伝導
度）の再現性が良く、繰り返し使用に十分に耐え得るこ
と。
対して、抵抗（又は電気伝導度）が大きく変化するこ
と。 応答性に優れること。即ち、湿度の変化に対して追
従性が良く、湿度が上昇したときの抵抗（又は電気伝導
度）変化と湿度が低下したときの抵抗（又は電気伝導
度）変化とで差が殆どなく、ヒステリシスが見られない
こと。 再現性、耐久性に優れること。即ち、高湿条件と低
湿条件とを繰り返し経験しても、抵抗（又は電気伝導
度）の再現性が良く、繰り返し使用に十分に耐え得るこ
と。
【０００９】また、工業製品であることから、製造が容
易で安価に製造可能であることが要求されており、より
一層高感度で応答性、再現性、耐久性に優れ、しかも容
易かつ安価に製造可能な湿度センサが求められている。
易で安価に製造可能であることが要求されており、より
一層高感度で応答性、再現性、耐久性に優れ、しかも容
易かつ安価に製造可能な湿度センサが求められている。
【００１０】本発明は上記従来の実情に鑑みてなされた
ものであって、感湿性、感湿応答性、再現性、繰り返し
耐久性に優れ、容易かつ安価に製造可能な高分子複合膜
よりなる湿度センサを提供することを目的とする。
ものであって、感湿性、感湿応答性、再現性、繰り返し
耐久性に優れ、容易かつ安価に製造可能な高分子複合膜
よりなる湿度センサを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の湿度センサは、
ポリ（ｏ−フェニレンジアミン）とポリビニルアルコー
ルとの複合膜を備えてなることを特徴とする。
ポリ（ｏ−フェニレンジアミン）とポリビニルアルコー
ルとの複合膜を備えてなることを特徴とする。
【００１２】電気化学的に得られたポリｏ−フェニレン
ジアミン（ＰｏＰＤ）は幾つかの有機溶媒に可溶であ
り、特にジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）に易溶であ
る。本発明者らは、ＰｏＰＤ／ＤＭＳＯ飽和溶液とポリ
ビニルアルコール（ＰＶＡ）／ＤＭＳＯ溶液から調製し
たＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜の電気伝導度は、ＰｏＰＤが
約０．１体積％をしきい値とするパーコレーション挙動
を示し、また、ＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜の電気伝導度は
湿度変化に対応して直線的に大きく変化すること、この
電気伝導度の変化は、湿度上昇時と下降時とで殆ど差が
なく、ヒステリシスは見られないこと、また、高湿条件
と低湿条件を繰り返し経験しても再現性良く良好な感湿
性を示すことを確認した。
ジアミン（ＰｏＰＤ）は幾つかの有機溶媒に可溶であ
り、特にジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）に易溶であ
る。本発明者らは、ＰｏＰＤ／ＤＭＳＯ飽和溶液とポリ
ビニルアルコール（ＰＶＡ）／ＤＭＳＯ溶液から調製し
たＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜の電気伝導度は、ＰｏＰＤが
約０．１体積％をしきい値とするパーコレーション挙動
を示し、また、ＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜の電気伝導度は
湿度変化に対応して直線的に大きく変化すること、この
電気伝導度の変化は、湿度上昇時と下降時とで殆ど差が
なく、ヒステリシスは見られないこと、また、高湿条件
と低湿条件を繰り返し経験しても再現性良く良好な感湿
性を示すことを確認した。
【００１３】本発明によれば、感湿性、感湿応答性、再
現性、繰り返し耐久性に優れ、容易かつ安価に製造可能
な湿度センサが提供される。
現性、繰り返し耐久性に優れ、容易かつ安価に製造可能
な湿度センサが提供される。
【００１４】なお、本発明に係るＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合
膜では、後掲の実施例１の結果からも明らかなように、
約１０％から約１００％の湿度変化に対して電気伝導度
は２．５×１０-5から３．５×１０-1Ｓ・ｃｍ-1と、４
オーダーも変化している。
膜では、後掲の実施例１の結果からも明らかなように、
約１０％から約１００％の湿度変化に対して電気伝導度
は２．５×１０-5から３．５×１０-1Ｓ・ｃｍ-1と、４
オーダーも変化している。
【００１５】これに対して、従来感湿性が報告されてい
るポリアニリンの電気伝導度は、ポリマー固相と水移動
層間のプロトン交換によるものであるとされている。こ
のポリアニリンの電気伝導度は、４×１０-5〜１×１０
-4Ω-1ｃｍ-1の範囲で直線性を示し、本発明のＰｏＰＤ
／ＰＶＡ複合膜に比較してかなり狭い領域である。
るポリアニリンの電気伝導度は、ポリマー固相と水移動
層間のプロトン交換によるものであるとされている。こ
のポリアニリンの電気伝導度は、４×１０-5〜１×１０
-4Ω-1ｃｍ-1の範囲で直線性を示し、本発明のＰｏＰＤ
／ＰＶＡ複合膜に比較してかなり狭い領域である。
【００１６】従って、本発明のＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜
の１０-5〜１０-1Ｓ・ｃｍ-1の電気伝導度変化をプロト
ン交換で説明するのは困難であり、むしろ、次のような
酸−塩基反応がＰｏＰＤとＰＶＡ間で起こっていると推
定される。
の１０-5〜１０-1Ｓ・ｃｍ-1の電気伝導度変化をプロト
ン交換で説明するのは困難であり、むしろ、次のような
酸−塩基反応がＰｏＰＤとＰＶＡ間で起こっていると推
定される。
【００１７】
【化１】
【００１８】実際、本発明のＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜を
ホルマール化し、ＰＶＡの−ＯＨ濃度を減少させると、
電気伝導度は１．７％以下になるという、上記機構と矛
盾しない結果が得られる。
ホルマール化し、ＰＶＡの−ＯＨ濃度を減少させると、
電気伝導度は１．７％以下になるという、上記機構と矛
盾しない結果が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
【００２０】まず、本発明の湿度センサを構成するＰｏ
ＰＤ／ＰＶＡ複合膜の製造方法について説明する。
ＰＤ／ＰＶＡ複合膜の製造方法について説明する。
【００２１】本発明のＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜の製造に
当っては、まず、ｏ−フェニレンジアミンモノマーを重
合させてＰｏＰＤを製造する。ＰｏＰＤは、０．０５〜
０．５Ｍ程度の硫酸溶液中に０．０１〜０．１ｍＭ程度
入れて、−０．２〜＋０．８Ｖ（対ＳＣＥ）の電位範囲
の電位走査で電気化学的に製造することができる。
当っては、まず、ｏ−フェニレンジアミンモノマーを重
合させてＰｏＰＤを製造する。ＰｏＰＤは、０．０５〜
０．５Ｍ程度の硫酸溶液中に０．０１〜０．１ｍＭ程度
入れて、−０．２〜＋０．８Ｖ（対ＳＣＥ）の電位範囲
の電位走査で電気化学的に製造することができる。
【００２２】このＰｏＰＤをＤＭＳＯに、１．０重量％
以上、好ましくは約１．５５重量％の飽和濃度に溶解さ
せてＰｏＰＤ／ＤＭＳＯ溶液を調製する。
以上、好ましくは約１．５５重量％の飽和濃度に溶解さ
せてＰｏＰＤ／ＤＭＳＯ溶液を調製する。
【００２３】別にＰＶＡを１．８〜１０重量％濃度でＤ
ＭＳＯに溶解させてＰＶＡ／ＤＭＳＯ溶液を調製する。
ＭＳＯに溶解させてＰＶＡ／ＤＭＳＯ溶液を調製する。
【００２４】これらＰｏＰＤ／ＤＭＳＯ溶液とＰＶＡ／
ＤＭＳＯ溶液を所定割合で撹拌混合し、真空乾燥するこ
とによりＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜を得ることができる。
ＤＭＳＯ溶液を所定割合で撹拌混合し、真空乾燥するこ
とによりＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜を得ることができる。
【００２５】このＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜は、後掲の実
験例１の結果から明らかなように、ＰｏＰＤとＰＶＡと
が化学的に結合したものではなく、単に混合状態で複合
されたものである。
験例１の結果から明らかなように、ＰｏＰＤとＰＶＡと
が化学的に結合したものではなく、単に混合状態で複合
されたものである。
【００２６】本発明において、ＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜
中のＰｏＰＤとＰＶＡとの割合は、ＰｏＰＤ２０〜９０
重量％に対してＰＶＡ８０〜１０重量％であることが好
ましい。この範囲よりもＰｏＰＤが多いと導電性の湿度
依存性が低下し、逆にＰＶＡが多いと導電性が損なわ
れ、いずれも良好な感湿性が得られない。
中のＰｏＰＤとＰＶＡとの割合は、ＰｏＰＤ２０〜９０
重量％に対してＰＶＡ８０〜１０重量％であることが好
ましい。この範囲よりもＰｏＰＤが多いと導電性の湿度
依存性が低下し、逆にＰＶＡが多いと導電性が損なわ
れ、いずれも良好な感湿性が得られない。
【００２７】なお、ＰｏＰＤ及びＰＶＡの重量と体積と
の関係は、各々、図４，５に示す通りであり、ＰｏＰＤ
はＰＶＡに比べて著しく高比重であることがわかる。
の関係は、各々、図４，５に示す通りであり、ＰｏＰＤ
はＰＶＡに比べて著しく高比重であることがわかる。
【００２８】従って、上記ＰｏＰＤ２０〜９０重量％と
いう含有量は、体積含有量にして、０．２４〜１．０８
体積％の小容量であるが、後掲の実験例２の結果からも
明らかなように、ＰｏＰＤはＰＶＡをマトリックスとし
て極めて分散性良く混合され、均質性の高いＰｏＰＤ／
ＰＶＡ複合膜を得ることができる。
いう含有量は、体積含有量にして、０．２４〜１．０８
体積％の小容量であるが、後掲の実験例２の結果からも
明らかなように、ＰｏＰＤはＰＶＡをマトリックスとし
て極めて分散性良く混合され、均質性の高いＰｏＰＤ／
ＰＶＡ複合膜を得ることができる。
【００２９】本発明の湿度センサは、常法に従って、絶
縁基板上に形成された電極上にＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜
を成膜し、この上に上部電極を形成することにより容易
にかつ安価に製造することができる。
縁基板上に形成された電極上にＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜
を成膜し、この上に上部電極を形成することにより容易
にかつ安価に製造することができる。
【００３０】なお、ＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜の膜厚は電
導度には影響しないが、作成上の簡便さの点から０．０
１〜１０μｍ程度であることが好ましい。
導度には影響しないが、作成上の簡便さの点から０．０
１〜１０μｍ程度であることが好ましい。
【００３１】
【実施例】以下に製造例、実験例及び実施例を挙げて本
発明をより具体的に説明する。
発明をより具体的に説明する。
【００３２】なお、実験例及び実施例におけるＰｏＰＤ
／ＰＶＡ複合膜の湿度変化に対する電気伝導度の測定は
次のようにして行った。
／ＰＶＡ複合膜の湿度変化に対する電気伝導度の測定は
次のようにして行った。
【００３３】即ち、ＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜を白金くし
形電極にキャストし、恒温セル内の試料台に固定して湿
度変化に対する電気伝導度（σ）の変化を二端子法で測
定した。測定セル中の温度は、飽和塩類の水蒸気圧を用
いる湿度定法で調整し、恒湿セルは恒温水槽に入れ、２
０℃に保った。セル内の温度はデジタル温湿度計で測定
した。また、電気伝導度はHA-501G Potentiostat/Galva
nostat（北斗電工）を用いてｉｎ ｓｉｔｕで測定し
た。
形電極にキャストし、恒温セル内の試料台に固定して湿
度変化に対する電気伝導度（σ）の変化を二端子法で測
定した。測定セル中の温度は、飽和塩類の水蒸気圧を用
いる湿度定法で調整し、恒湿セルは恒温水槽に入れ、２
０℃に保った。セル内の温度はデジタル温湿度計で測定
した。また、電気伝導度はHA-501G Potentiostat/Galva
nostat（北斗電工）を用いてｉｎ ｓｉｔｕで測定し
た。
【００３４】製造例１ ５０ｍＭのｏ−フェニレンジアミンモノマーを含む０．
１Ｍ硫酸溶液中で、白金電極を用いて−０．２〜＋０．
８Ｖ（ｖｓ．ＳＥＣ）の電位範囲で電位走査を繰り返す
ことによって、ＰｏＰＤを合成した。このＰｏＰＤをＤ
ＭＳＯに１．５５重量％の飽和状態に溶解し、６．０重
量％ＰＶＡ／ＤＭＳＯ溶液と、ＰｏＰＤ／ＤＭＳＯ溶
液：ＰＶＡ／ＤＭＳＯ溶液＝０．２：０．８（１：４
比）の割合で撹拌混合し真空乾燥の後、膜厚０．０１μ
ｍのＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜（ＰｏＰＤ体積含有量：
０．２体積％，ＰｏＰＤ重量含有量：１９．４重量％，
ＰＶＡ重量含有量：８０．６重量％）を得た。
１Ｍ硫酸溶液中で、白金電極を用いて−０．２〜＋０．
８Ｖ（ｖｓ．ＳＥＣ）の電位範囲で電位走査を繰り返す
ことによって、ＰｏＰＤを合成した。このＰｏＰＤをＤ
ＭＳＯに１．５５重量％の飽和状態に溶解し、６．０重
量％ＰＶＡ／ＤＭＳＯ溶液と、ＰｏＰＤ／ＤＭＳＯ溶
液：ＰＶＡ／ＤＭＳＯ溶液＝０．２：０．８（１：４
比）の割合で撹拌混合し真空乾燥の後、膜厚０．０１μ
ｍのＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜（ＰｏＰＤ体積含有量：
０．２体積％，ＰｏＰＤ重量含有量：１９．４重量％，
ＰＶＡ重量含有量：８０．６重量％）を得た。
【００３５】実験例１ ＰＶＡ，ＰｏＰＤ及び製造例１で得られたＰｏＰＤ／Ｐ
ＶＡ複合膜の各々について、FT-IR-8100Ｍ（島津製作
所）及びＵＶ−２０００（島津製作所）を用いて、紫外
可視吸収スペクトル及びＵＶスペクトルを測定した。
ＶＡ複合膜の各々について、FT-IR-8100Ｍ（島津製作
所）及びＵＶ−２０００（島津製作所）を用いて、紫外
可視吸収スペクトル及びＵＶスペクトルを測定した。
【００３６】その結果、いずれのスペクトルでも、Ｐｏ
ＰＤ／ＰＶＡ複合膜の吸収スペクトルはＰＶＡとＰｏＰ
Ｄの吸収の和として観測され、それ以外の新たな吸収は
観測されなかったことから、ＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜
は、化学結合を伴って生じたものではなく、単にＰＶＡ
とＰｏＰＤとの混合によるものであることが推定され
た。
ＰＤ／ＰＶＡ複合膜の吸収スペクトルはＰＶＡとＰｏＰ
Ｄの吸収の和として観測され、それ以外の新たな吸収は
観測されなかったことから、ＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜
は、化学結合を伴って生じたものではなく、単にＰＶＡ
とＰｏＰＤとの混合によるものであることが推定され
た。
【００３７】実験例２ 製造例１と同様にして、ＰｏＰＤ濃度の異なるＰｏＰＤ
／ＰＶＡ複合膜を製造し、各々、湿度４０％と８５％の
場合の電気伝導度を測定し、結果を図３に示した。
／ＰＶＡ複合膜を製造し、各々、湿度４０％と８５％の
場合の電気伝導度を測定し、結果を図３に示した。
【００３８】図３より次のことが明らかである。
【００３９】即ち、ＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜の電気伝導
度は、複合膜中のＰｏＰＤの存在が約０．１体積％をし
きい値として急激に増大している。約０．５体積％でＰ
ｏＰＤのみの電気伝導度と同等の電気伝導度を得ること
ができた。これは、パーコレーション転位と呼ばれる挙
動であり、絶縁性マトリックスポリマー（ＰＶＡ）中
で、０．１体積％の存在でＰｏＰＤが導電経路を構築し
ているためである。つまり、絶縁性マトリックス中にお
いて導電性物質の体積要素が、ある値に達したとき、導
電性クラスターによる導電連鎖の形成確率が急激に大き
くなるためである。
度は、複合膜中のＰｏＰＤの存在が約０．１体積％をし
きい値として急激に増大している。約０．５体積％でＰ
ｏＰＤのみの電気伝導度と同等の電気伝導度を得ること
ができた。これは、パーコレーション転位と呼ばれる挙
動であり、絶縁性マトリックスポリマー（ＰＶＡ）中
で、０．１体積％の存在でＰｏＰＤが導電経路を構築し
ているためである。つまり、絶縁性マトリックス中にお
いて導電性物質の体積要素が、ある値に達したとき、導
電性クラスターによる導電連鎖の形成確率が急激に大き
くなるためである。
【００４０】一般に、パーコレーションしきい値は約５
体積％であるが、ここで得られた値は０．１体積％であ
るのでかなり小さい。これは、ＰｏＰＤが複合体中によ
く分散し、ＰｏＰＤとＰＶＡが極限まで混合されている
ためと考えられる。
体積％であるが、ここで得られた値は０．１体積％であ
るのでかなり小さい。これは、ＰｏＰＤが複合体中によ
く分散し、ＰｏＰＤとＰＶＡが極限まで混合されている
ためと考えられる。
【００４１】実施例１ 製造１で得られたＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜について、異
なる湿度雰囲気に対する電気伝導度の変化を測定し、結
果を図１に示した。
なる湿度雰囲気に対する電気伝導度の変化を測定し、結
果を図１に示した。
【００４２】図１から明らかなように、σの対数値は湿
度と良好な直線関係にある。この図には、雰囲気の湿度
を上昇させた場合（●）と下降させた場合（○）の結果
が示されているが、両者の差は殆どなくヒステリシスは
見られない。また、このＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜は、約
１０％から１００％近くまでの湿度変化に対して電気伝
導度が２．５×１０-5から３．５×１０-1Ｓ・ｃｍ-1ま
で４オーダーも変化しており、感湿性が著しく良好であ
ることがわかる。
度と良好な直線関係にある。この図には、雰囲気の湿度
を上昇させた場合（●）と下降させた場合（○）の結果
が示されているが、両者の差は殆どなくヒステリシスは
見られない。また、このＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜は、約
１０％から１００％近くまでの湿度変化に対して電気伝
導度が２．５×１０-5から３．５×１０-1Ｓ・ｃｍ-1ま
で４オーダーも変化しており、感湿性が著しく良好であ
ることがわかる。
【００４３】図２は、湿度９２％の高湿条件と湿度０％
の低湿条件とを繰り返した場合のＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合
膜の電気伝導度の変化をプロットしたものである。
の低湿条件とを繰り返した場合のＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合
膜の電気伝導度の変化をプロットしたものである。
【００４４】図２より、本発明のＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合
膜は、再現性、繰り返し耐久性に優れ、長期にわたり良
好な感湿性を示すことがわかる。
膜は、再現性、繰り返し耐久性に優れ、長期にわたり良
好な感湿性を示すことがわかる。
【００４５】なお、図２には、ホルマール化したＰｏＰ
Ｄ／ＰＶＡ複合膜について同様にして測定を行った結果
を併記した。即ち、本発明のＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜の
導電機構を知る目的でＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜のホルマ
ール化を行い、電気伝導度を測定した。ホルマール化浴
は、蒸留水、硫酸、無水硫酸ナトリウム、ホルムアルデ
ヒドを順次混合して調製した。このホルマール化浴を恒
温水槽中に置き、ＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜を入れ、１０
分間静置した後、浴温を次第に上昇させ、６０℃に２時
間保った。その後、ＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜を取り出
し、蒸留水で十分洗浄した後、乾燥してホルマール化複
合膜とし、同様に電気伝導度を測定した。
Ｄ／ＰＶＡ複合膜について同様にして測定を行った結果
を併記した。即ち、本発明のＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜の
導電機構を知る目的でＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜のホルマ
ール化を行い、電気伝導度を測定した。ホルマール化浴
は、蒸留水、硫酸、無水硫酸ナトリウム、ホルムアルデ
ヒドを順次混合して調製した。このホルマール化浴を恒
温水槽中に置き、ＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜を入れ、１０
分間静置した後、浴温を次第に上昇させ、６０℃に２時
間保った。その後、ＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜を取り出
し、蒸留水で十分洗浄した後、乾燥してホルマール化複
合膜とし、同様に電気伝導度を測定した。
【００４６】図２より、このホルマール化複合膜は、電
気伝導度の変化が小さく、前述の如く、本発明のＰｏＰ
Ｄ／ＰＶＡ複合膜では、ＰＶＡの−ＯＨ濃度が要因とな
って電気伝導度変化が生じていることが明らかである。
気伝導度の変化が小さく、前述の如く、本発明のＰｏＰ
Ｄ／ＰＶＡ複合膜では、ＰＶＡの−ＯＨ濃度が要因とな
って電気伝導度変化が生じていることが明らかである。
【００４７】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、感
湿性、感湿応答性、再現性、繰り返し耐久性に優れ、容
易かつ安価に製造可能な湿度センサが提供される。
湿性、感湿応答性、再現性、繰り返し耐久性に優れ、容
易かつ安価に製造可能な湿度センサが提供される。
【図１】実施例１で得られたＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜の
湿度に対する電気伝導度変化を示すグラフである。
湿度に対する電気伝導度変化を示すグラフである。
【図２】実施例１で得られたＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜の
再現性を示すグラフである。
再現性を示すグラフである。
【図３】実験例２で得られたＰｏＰＤ／ＰＶＡ複合膜の
ＰｏＰＤ含有量と電気伝導度との関係を示すグラフであ
る。
ＰｏＰＤ含有量と電気伝導度との関係を示すグラフであ
る。
【図４】ＰｏＰＤの重量と体積との関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図５】ＰＶＡの重量と体積との関係を示すグラフであ
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 ポリ（ｏ−フェニレンジアミン）とポリ
ビニルアルコールとの複合膜を備えてなる湿度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP384896A JPH09189673A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 湿度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP384896A JPH09189673A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 湿度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09189673A true JPH09189673A (ja) | 1997-07-22 |
Family
ID=11568614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP384896A Pending JPH09189673A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 湿度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09189673A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006214858A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 水蒸気センサおよび製造方法、水蒸気測定装置、蒸散量測定方法 |
| US8008660B2 (en) | 2007-12-18 | 2011-08-30 | Seiko Epson Corporation | Display apparatus and electrophoretic display apparatus |
-
1996
- 1996-01-12 JP JP384896A patent/JPH09189673A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006214858A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 水蒸気センサおよび製造方法、水蒸気測定装置、蒸散量測定方法 |
| US8008660B2 (en) | 2007-12-18 | 2011-08-30 | Seiko Epson Corporation | Display apparatus and electrophoretic display apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030527 |