JPS60168044A - 感湿素子 - Google Patents
感湿素子Info
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- JPS60168044A JPS60168044A JP59023599A JP2359984A JPS60168044A JP S60168044 A JPS60168044 A JP S60168044A JP 59023599 A JP59023599 A JP 59023599A JP 2359984 A JP2359984 A JP 2359984A JP S60168044 A JPS60168044 A JP S60168044A
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- Japan
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- sensitive
- film
- humidity
- compd
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B15/00—Preparation of other cellulose derivatives or modified cellulose, e.g. complexes
- C08B15/005—Crosslinking of cellulose derivatives
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Medicinal Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明は高分子架橋膜から成り、水分子の吸脱着に伴な
って、架橋膜の誘電率が増減することにより、雰囲気中
の湿度の変化を検出する感湿材料に関するものである。
って、架橋膜の誘電率が増減することにより、雰囲気中
の湿度の変化を検出する感湿材料に関するものである。
〈従来技術〉
雰囲気中の湿気或は水蒸気に感応して電気抵抗値或は電
気容量が変化する感湿材料としては、従来より■酸化鉄
（ＦｅｚＯａ又はＦｅ３０４）、酸化錫（ＳｎＯ□）な
どの金属酸化物の焼結体或は金属酸化膜を用すたもの、
■親水性高分子膜或は高分子電解質をノｎいたもの、■
塩化リチウム（ＬｉＣ１）などの電解質塩を用いたもの
及び■吸湿性樹脂或は吸湿性高分子膜などに炭素などの
導電性粒子又は繊維を分散させたものなどが知られてい
る。
気容量が変化する感湿材料としては、従来より■酸化鉄
（ＦｅｚＯａ又はＦｅ３０４）、酸化錫（ＳｎＯ□）な
どの金属酸化物の焼結体或は金属酸化膜を用すたもの、
■親水性高分子膜或は高分子電解質をノｎいたもの、■
塩化リチウム（ＬｉＣ１）などの電解質塩を用いたもの
及び■吸湿性樹脂或は吸湿性高分子膜などに炭素などの
導電性粒子又は繊維を分散させたものなどが知られてい
る。
一般に、金属酸化物及び親水性高分子膜を用いた感湿素
子は広い感湿範囲を有するが、素子の抵抗値は相対湿度
の値に対応して指数関数的に変化する。又、金属酸化物
を用いた感湿素子は耐熱性に階れ、感湿応答速度か速い
特長を有する反面、素子の抵抗値か高く、且つ比較的大
きな抵抗温度依存性を有するなどの欠点を有している。
子は広い感湿範囲を有するが、素子の抵抗値は相対湿度
の値に対応して指数関数的に変化する。又、金属酸化物
を用いた感湿素子は耐熱性に階れ、感湿応答速度か速い
特長を有する反面、素子の抵抗値か高く、且つ比較的大
きな抵抗温度依存性を有するなどの欠点を有している。
特に金属酸化物焼結体に於いては感湿特性か構造因子に
大きく左右されるため、感湿特性の再現性或は互換性が
充分でないなどの欠点を有する。塩化リヂウムなどの電
解質塩を用いた感湿素子は検出し得る湿／＆領域か狭く
、特に高湿、Ｖ雰囲気中に長時間素子を放置すると電解
質塩か溶出又は希釈されるために感湿！苛性が著しく劣
化するなどの理由て、高湿度雰囲気の測定には利用する
ことができない。
大きく左右されるため、感湿特性の再現性或は互換性が
充分でないなどの欠点を有する。塩化リヂウムなどの電
解質塩を用いた感湿素子は検出し得る湿／＆領域か狭く
、特に高湿、Ｖ雰囲気中に長時間素子を放置すると電解
質塩か溶出又は希釈されるために感湿！苛性が著しく劣
化するなどの理由て、高湿度雰囲気の測定には利用する
ことができない。
さらに、吸湿性樹脂などに導電性粒子或は繊維などを分
散さぜた感湿素子は、高湿度雰囲気中では急峻な抵抗変
化を生じる反面、低湿度雰囲気中では感度がなく、広範
な湿度領域の検知には利用することかできない。又、親
水性高分子膜或は高分子１−１を解質膜を）Ｄいた感湿
素子では感湿１１Ｇ囲が広く、感湿応答速度も速く且つ
素子構造及び素子作製方法も比較的１２ｉ１半なため、
低コスト化し易いなどの特長を有する反面、従来のもの
は特に耐湿耐水性かノと赴く、素子の寿命に問題があっ
た。
散さぜた感湿素子は、高湿度雰囲気中では急峻な抵抗変
化を生じる反面、低湿度雰囲気中では感度がなく、広範
な湿度領域の検知には利用することかできない。又、親
水性高分子膜或は高分子１−１を解質膜を）Ｄいた感湿
素子では感湿１１Ｇ囲が広く、感湿応答速度も速く且つ
素子構造及び素子作製方法も比較的１２ｉ１半なため、
低コスト化し易いなどの特長を有する反面、従来のもの
は特に耐湿耐水性かノと赴く、素子の寿命に問題があっ
た。
〈発明の目的〉
本発明は、以上に述べた様な従来の感湿材料が有してい
た欠点を解消するためになされたものであり、特に、■
相対湿度Ｏ％から１００％に至る全湿度範囲にわたって
本発明の材料を用いた素子のインピーダンスが相対湿度
の１次関数に近一式で表わされるような即ちインピーダ
ンスと相対湿度とがリニアスケールにおいて、直線関係
を示すような特性を有し、■高湿度雰囲気や結露に対す
る素子特性の長期安定性に優れ、■動植物油、鉱物油、
脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、エーテル類、エ
ステル類、ケトン類等の多くの有機薬品に対しても優れ
た胴外を有し、■ホトリソグラフィー技術等による感湿
材料の微小パターン化を行う場合も作製プロセスによっ
て感湿特性に劣化をきたすことかなく、微小パターンの
感湿素子形成に有利であるといった利点を有する新規有
用な感湿材料を提供することを目的とするものである。
た欠点を解消するためになされたものであり、特に、■
相対湿度Ｏ％から１００％に至る全湿度範囲にわたって
本発明の材料を用いた素子のインピーダンスが相対湿度
の１次関数に近一式で表わされるような即ちインピーダ
ンスと相対湿度とがリニアスケールにおいて、直線関係
を示すような特性を有し、■高湿度雰囲気や結露に対す
る素子特性の長期安定性に優れ、■動植物油、鉱物油、
脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、エーテル類、エ
ステル類、ケトン類等の多くの有機薬品に対しても優れ
た胴外を有し、■ホトリソグラフィー技術等による感湿
材料の微小パターン化を行う場合も作製プロセスによっ
て感湿特性に劣化をきたすことかなく、微小パターンの
感湿素子形成に有利であるといった利点を有する新規有
用な感湿材料を提供することを目的とするものである。
〈実施例の説明〉
第１図に、本発明に係る感湿材料の電気的特性を評価す
るために用いた感湿素子の構造模式図を示す。ガラス、
アルミナ等の高絶縁体又はシリコン等の半導体から成る
基板（１）上に真空蒸着法或はスパッタリング法等によ
って金、白金等の単層金属導電膜又は金とチタン若しく
はクロム等の２層構造からなる金属導電膜を形成し、下
部電極（２）とする。尚、基板（１）として金属を用い
ることも可能であり、この場合には基板（１）を下部電
極として利用することかできるため、下部電極（２）の
形成は不要である。次に、下部電極（２）上に感湿膜（
３）を形成する。更に、感湿膜（３）上に真空蒸着或は
スパッタリング法等によって金、クロム等の材料からな
る透湿性を有する導電性薄膜を形成し、上部電極（４）
とする。下部電極（２）及び上部電極（４）は端部でＩ
Ｊ−ド線（５）に接続されて１対の検知電極を形成して
おり、この検知電極を介して通電することによって感湿
膜（３）のインピーダンス変化か測定される。
るために用いた感湿素子の構造模式図を示す。ガラス、
アルミナ等の高絶縁体又はシリコン等の半導体から成る
基板（１）上に真空蒸着法或はスパッタリング法等によ
って金、白金等の単層金属導電膜又は金とチタン若しく
はクロム等の２層構造からなる金属導電膜を形成し、下
部電極（２）とする。尚、基板（１）として金属を用い
ることも可能であり、この場合には基板（１）を下部電
極として利用することかできるため、下部電極（２）の
形成は不要である。次に、下部電極（２）上に感湿膜（
３）を形成する。更に、感湿膜（３）上に真空蒸着或は
スパッタリング法等によって金、クロム等の材料からな
る透湿性を有する導電性薄膜を形成し、上部電極（４）
とする。下部電極（２）及び上部電極（４）は端部でＩ
Ｊ−ド線（５）に接続されて１対の検知電極を形成して
おり、この検知電極を介して通電することによって感湿
膜（３）のインピーダンス変化か測定される。
次に、感湿膜（３）について詳述する。従来の親水性高
分子或は高分子電解質材料を感湿膜に用いた感湿素子は
、素子構造や素子作製方法か比較的簡単なため低コスト
化し易いなどの特長を有する反面、感湿特性の長期安定
性に劣り、寿命の短い点に特に問題のあることを既に述
べた。このことは、親水性高分子或は高分子電解質材料
から成る感湿１伏がそれ自体親水性であるために、膜の
耐湿・耐水性が充分でないことに起因すると考えられる
。っ一方、アセチルセルロース架橋膜は本来水に難溶性
であり、従って、高湿度雰囲気中及び水中への浸漬等の
苛酷な条件下に於いても溶解されず膜質の変化も生じな
め。即ち、アセチルセルロース架橋膜からなる感湿膜は
、相対湿度か９０〜９５９６以上の高湿度雰囲気中には
表面に結露か生じるような場合にも感湿特性に劣化を来
たさず、安定な感湿特性か得られる。従って、この材料
を第１図の感湿膜（３）として用いることにより、高湿
度雰囲気・や結露に対して感湿特性が劣化する等の従来
の親水性高分子或は高分子電解質材料からなる感湿膜の
欠点を解消することができる。
分子或は高分子電解質材料を感湿膜に用いた感湿素子は
、素子構造や素子作製方法か比較的簡単なため低コスト
化し易いなどの特長を有する反面、感湿特性の長期安定
性に劣り、寿命の短い点に特に問題のあることを既に述
べた。このことは、親水性高分子或は高分子電解質材料
から成る感湿１伏がそれ自体親水性であるために、膜の
耐湿・耐水性が充分でないことに起因すると考えられる
。っ一方、アセチルセルロース架橋膜は本来水に難溶性
であり、従って、高湿度雰囲気中及び水中への浸漬等の
苛酷な条件下に於いても溶解されず膜質の変化も生じな
め。即ち、アセチルセルロース架橋膜からなる感湿膜は
、相対湿度か９０〜９５９６以上の高湿度雰囲気中には
表面に結露か生じるような場合にも感湿特性に劣化を来
たさず、安定な感湿特性か得られる。従って、この材料
を第１図の感湿膜（３）として用いることにより、高湿
度雰囲気・や結露に対して感湿特性が劣化する等の従来
の親水性高分子或は高分子電解質材料からなる感湿膜の
欠点を解消することができる。
尚、この場合の感湿素子の基本動作は、アセチルセルロ
ース架橋膜よりなる感湿膜（３）への水分子の吸脱着に
伴なう被膜の誘電率変化を１対の検知電極で検出するこ
とにより行なわれる。
ース架橋膜よりなる感湿膜（３）への水分子の吸脱着に
伴なう被膜の誘電率変化を１対の検知電極で検出するこ
とにより行なわれる。
アセデルセルロース架橋膜の吸水性は酢化度（結合酢酸
９も）により非常に異なるが、標準大気中に於いて、酢
化度５５％で１０％以下であり、他の親水性高分子或は
高分子電解質からなる感湿膜に比較して小さい値である
。このことと上述した感湿素子のインピーダンス変化か
水分子の吸脱着による感湿膜の誘電率の変化に支配され
ることから、アセデルセルロース架橋膜により成る感湿
材料を用いた感湿素子は相対湿度０％から１００９６に
至る全湿度範囲にわたって素子のインピーダンスが相対
湿度に対してほぼ１次関数的に変化し、特に、相対湿度
２０％以上で直線関係を示すような特性を有している。
９も）により非常に異なるが、標準大気中に於いて、酢
化度５５％で１０％以下であり、他の親水性高分子或は
高分子電解質からなる感湿膜に比較して小さい値である
。このことと上述した感湿素子のインピーダンス変化か
水分子の吸脱着による感湿膜の誘電率の変化に支配され
ることから、アセデルセルロース架橋膜により成る感湿
材料を用いた感湿素子は相対湿度０％から１００９６に
至る全湿度範囲にわたって素子のインピーダンスが相対
湿度に対してほぼ１次関数的に変化し、特に、相対湿度
２０％以上で直線関係を示すような特性を有している。
これにより、回路面に於すても対数変換処理回路などか
不必要となり、小型化、低コスト化を図ることができる
。更に、吸水性か小さいことにより感湿膜への水分子の
吸脱着かスムーズにかつ可逆的に行われ、そのため吸湿
過程と脱湿過程での感湿特性の差（ヒステリシス）も小
さい、う 一方、センサ素子の微小化（マイクロチップ化）或はセ
ンサと信号処理回路の一体化を図るいわゆるセンサのイ
ンテリジェント化を進める上で感湿膜、も微小サイズへ
のパターン化が要求されてくる。
不必要となり、小型化、低コスト化を図ることができる
。更に、吸水性か小さいことにより感湿膜への水分子の
吸脱着かスムーズにかつ可逆的に行われ、そのため吸湿
過程と脱湿過程での感湿特性の差（ヒステリシス）も小
さい、う 一方、センサ素子の微小化（マイクロチップ化）或はセ
ンサと信号処理回路の一体化を図るいわゆるセンサのイ
ンテリジェント化を進める上で感湿膜、も微小サイズへ
のパターン化が要求されてくる。
そのためには、ホトリングラフイー技術等によるパター
ンニングが必要であり、それらの過程ではアセトン等の
有機薬品への浸油過程等の苛酷な条件も考えられ、感湿
膜は充分な耐有機薬品性をもったものであることが要求
される。しかしなから、アセチルセルロースは水或は動
植物油、鉱物油。
ンニングが必要であり、それらの過程ではアセトン等の
有機薬品への浸油過程等の苛酷な条件も考えられ、感湿
膜は充分な耐有機薬品性をもったものであることが要求
される。しかしなから、アセチルセルロースは水或は動
植物油、鉱物油。
脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、エステル類等に
は難溶である反面、酢酸メチル、アセトン。
は難溶である反面、酢酸メチル、アセトン。
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の
一部の有機薬品には溶解する。そこで、アセデルセルロ
ース膜の感湿特性を損うことなく膜内の高分子鎖を互す
に三次元的に化学結合することにより、高分子鎖の自由
度を減少させて膜外への溶出を防ぎ、耐有機薬品性の向
上をＩＡることか重要となる。しかし、高分子鎖間の化
学結合か極度に強い場合には、吸湿時の膨潤によって感
湿膜に亀裂が入るなどの常置を生ずるため、適度の弾性
を持った結合とする必要かある。このために＋４他の鎖
状分子（架橋分子）の介在によって高分子鎖を互いに結
合する方法（いわゆる架橋）か極めて有効であり、本発
明による感湿素子材料はアセチルセルロースをインシア
ネート系化合物（インシアネー）、ＳニーＮ＝Ｃ＝０を
２つ以上有するもノ）、エポキシ系化合物（エポキシ基
ニジカルボン酸系化合物Ｃカルボキシル基：ン酸の酸無
水物の少なくとも１種で架橋することにより優れた耐有
機薬品性を得ている。
一部の有機薬品には溶解する。そこで、アセデルセルロ
ース膜の感湿特性を損うことなく膜内の高分子鎖を互す
に三次元的に化学結合することにより、高分子鎖の自由
度を減少させて膜外への溶出を防ぎ、耐有機薬品性の向
上をＩＡることか重要となる。しかし、高分子鎖間の化
学結合か極度に強い場合には、吸湿時の膨潤によって感
湿膜に亀裂が入るなどの常置を生ずるため、適度の弾性
を持った結合とする必要かある。このために＋４他の鎖
状分子（架橋分子）の介在によって高分子鎖を互いに結
合する方法（いわゆる架橋）か極めて有効であり、本発
明による感湿素子材料はアセチルセルロースをインシア
ネート系化合物（インシアネー）、ＳニーＮ＝Ｃ＝０を
２つ以上有するもノ）、エポキシ系化合物（エポキシ基
ニジカルボン酸系化合物Ｃカルボキシル基：ン酸の酸無
水物の少なくとも１種で架橋することにより優れた耐有
機薬品性を得ている。
アセデルセルロースの吸湿性等は酢化度（結合酢酸９モ
）によって非常に異なり、酢化度４０％以「のアセチル
セルロースを用いて架橋による感湿膜を形成した場合、
各相対湿度に於ける吸水量か増加し、水分子の吸脱着か
スムーズに起こり難くなって感湿特性に於ける吸湿過程
と脱湿過程の差（ヒステリシス）が大きくなる。一方、
酢化度６０％以上ではアセチルセルロースか架橋される
場合に反応に関与する活性水素を有する官能基即ち水酸
基（−ＯＨ）が大幅に減少してしまい、架橋分子による
充分な架橋が行なえず、優れた有機薬品性を有する膜か
得られない。そこで、本発明に於ける感湿材料は酢化度
４ｏ９６がら６ｏ％捷でのアセチルセルロースを架橋す
ることによって作製することか望ましい。
）によって非常に異なり、酢化度４０％以「のアセチル
セルロースを用いて架橋による感湿膜を形成した場合、
各相対湿度に於ける吸水量か増加し、水分子の吸脱着か
スムーズに起こり難くなって感湿特性に於ける吸湿過程
と脱湿過程の差（ヒステリシス）が大きくなる。一方、
酢化度６０％以上ではアセチルセルロースか架橋される
場合に反応に関与する活性水素を有する官能基即ち水酸
基（−ＯＨ）が大幅に減少してしまい、架橋分子による
充分な架橋が行なえず、優れた有機薬品性を有する膜か
得られない。そこで、本発明に於ける感湿材料は酢化度
４ｏ９６がら６ｏ％捷でのアセチルセルロースを架橋す
ることによって作製することか望ましい。
以下、本発明の詳細を具体的な種々の実施例に従って説
明する。
明する。
実施例１゜
酢化度５５０ｔ５のアセチルセルロースに、架橋剤とし
てイソシアアート系化合物を夫々１ｏ：１のＭ量比で混
合したものを、エチレングリコールモノメチルエーテル
アセテート溶液に適度の粘度となるように溶解した後、
この溶液をガラス基板（１）上に真空蒸着法により形成
された金等の下部電極（２）」二に、スピンナ印刷又は
浸漬等の方法によりコーティングして薄膜又は厚膜を形
成する。さらに通風乾燥後、１００℃から２００℃の範
囲の温度で熱処理することにより架橋アセデルセルロー
ス膜からなる感湿膜（３）が得られる。アセチルセルロ
ースを感湿膜（３）とする場合、その膜形成に於−ては
、使用する溶媒によって熱処理温度が異なるが、熱処理
温度が低過ぎると強度を有する膜か形成さｆ′Ｌない或
は架橋剤による架橋反応か進行しく（＜＜充分な耐有機
薬品性を有する膜が得られなり等の問題か生じ、優れた
特性の感湿膜（３）が形成できない。
てイソシアアート系化合物を夫々１ｏ：１のＭ量比で混
合したものを、エチレングリコールモノメチルエーテル
アセテート溶液に適度の粘度となるように溶解した後、
この溶液をガラス基板（１）上に真空蒸着法により形成
された金等の下部電極（２）」二に、スピンナ印刷又は
浸漬等の方法によりコーティングして薄膜又は厚膜を形
成する。さらに通風乾燥後、１００℃から２００℃の範
囲の温度で熱処理することにより架橋アセデルセルロー
ス膜からなる感湿膜（３）が得られる。アセチルセルロ
ースを感湿膜（３）とする場合、その膜形成に於−ては
、使用する溶媒によって熱処理温度が異なるが、熱処理
温度が低過ぎると強度を有する膜か形成さｆ′Ｌない或
は架橋剤による架橋反応か進行しく（＜＜充分な耐有機
薬品性を有する膜が得られなり等の問題か生じ、優れた
特性の感湿膜（３）が形成できない。
また逆に、一般のアセチルセルロースは２００℃以上の
高Ｉｇ熱処理では分解か始まり２５．０℃付近では分解
か激しく感湿特性が変化してしまあ従って、良好な感湿
特性を有する感湿膜を得るためには１００℃付近から２
００℃程度までの温度範囲で熱処理を行なうことか望ま
しい。
高Ｉｇ熱処理では分解か始まり２５．０℃付近では分解
か激しく感湿特性が変化してしまあ従って、良好な感湿
特性を有する感湿膜を得るためには１００℃付近から２
００℃程度までの温度範囲で熱処理を行なうことか望ま
しい。
本実施例に於いては、窒素雰囲気中１５０℃２時間の熱
処理によって、約１ｐｍ厚の感湿膜を形成した。次に、
感湿ｊ摸／３）上に真空蒸着法により、２０ＯＡ厚前後
の透湿性金薄膜を形成して上部電極（４）とし、上記上
部電極（４）及び五部電極１２）をそれぞれリード線（
５）で検知回路に接続する。以上のようにして感湿材料
評価用素子か作製される。
処理によって、約１ｐｍ厚の感湿膜を形成した。次に、
感湿ｊ摸／３）上に真空蒸着法により、２０ＯＡ厚前後
の透湿性金薄膜を形成して上部電極（４）とし、上記上
部電極（４）及び五部電極１２）をそれぞれリード線（
５）で検知回路に接続する。以上のようにして感湿材料
評価用素子か作製される。
得られた素子の感湿特性（インピーダンス−相対湿度特
性）の１例を第２図に示す。これは雰囲気温度を２５℃
に保ち、０． Ｉ Ｖ、ｌ ＫＦｌｚの周波数交流を印
加した場合の特性ｔＪｈ線である。
性）の１例を第２図に示す。これは雰囲気温度を２５℃
に保ち、０． Ｉ Ｖ、ｌ ＫＦｌｚの周波数交流を印
加した場合の特性ｔＪｈ線である。
図に見られるように相対湿度０９６から１００％に至る
全湿度範囲にわたフて素子インピルダンスが相対湿度に
対しては埋１次関数的に変化し、特に、相対湿度２０％
以上の領域ではインピーダンスと相対湿度力ぶ良好な直
、腺関係を示している。又、この感湿素子は高温高温（
６０℃。
全湿度範囲にわたフて素子インピルダンスが相対湿度に
対しては埋１次関数的に変化し、特に、相対湿度２０％
以上の領域ではインピーダンスと相対湿度力ぶ良好な直
、腺関係を示している。又、この感湿素子は高温高温（
６０℃。
９０〜９５９４ＲＨ）雰囲気放置試験によって、１．０
００時間以上を経過しても、各相対湿度に於ケるインピ
ーダンス値の変化はほとんど認めら九ず、本発明による
感湿材料は高温高湿雰囲気に於いても安定であることが
確認された。
００時間以上を経過しても、各相対湿度に於ケるインピ
ーダンス値の変化はほとんど認めら九ず、本発明による
感湿材料は高温高湿雰囲気に於いても安定であることが
確認された。
更に、アセチルセルロース架橋膜の耐有機薬品性加速試
験の一つとして、感湿材料のアセトン浸漬が感湿素子の
特性に及ぼす影響について調べた。これは、感湿材料に
アセチルセルロース架橋膜と架橋を行なっていないアセ
チルセルロース膜（以下、未架橋アセチルセルロース膜
と称す）を用い、夫々の材料で感湿素子の上部電極形成
前にアセトン浸漬を実施して上部電極形成全行い素子と
するものとアセトン浸漬なしで素子とするものの２種類
の素子を作製し、夫々の素子で、アセトン浸漬の感湿特
性に及ぼす影響を調べたものである。アセチルセルロー
ス架橋膜を感湿材料に用いた素子では、アセトン浸漬を
実施した素子と実施していない素子で、その感湿特性に
ほとんど差が認められなかった。
験の一つとして、感湿材料のアセトン浸漬が感湿素子の
特性に及ぼす影響について調べた。これは、感湿材料に
アセチルセルロース架橋膜と架橋を行なっていないアセ
チルセルロース膜（以下、未架橋アセチルセルロース膜
と称す）を用い、夫々の材料で感湿素子の上部電極形成
前にアセトン浸漬を実施して上部電極形成全行い素子と
するものとアセトン浸漬なしで素子とするものの２種類
の素子を作製し、夫々の素子で、アセトン浸漬の感湿特
性に及ぼす影響を調べたものである。アセチルセルロー
ス架橋膜を感湿材料に用いた素子では、アセトン浸漬を
実施した素子と実施していない素子で、その感湿特性に
ほとんど差が認められなかった。
一方、未架橋アセチルセルロース膜を感湿材料に用いた
素子では、アセトン浸漬により感湿材料が数分の後溶出
してし″！Ａ感湿特性を評価するに至らなかった。
素子では、アセトン浸漬により感湿材料が数分の後溶出
してし″！Ａ感湿特性を評価するに至らなかった。
このように、実施例のアセチルセルロース架橋膜はアセ
トン浸漬の様な苛酷な条件に於いても感湿特性の安定性
に優れ、充分な耐有機薬品性を有している。
トン浸漬の様な苛酷な条件に於いても感湿特性の安定性
に優れ、充分な耐有機薬品性を有している。
実施例２゜
酢化度５５％のアセチルセルロースに架橋剤として、ジ
カルボン酸を夫々５：２の重量比で混合したものを、ジ
メチルスルホオキシド溶液に適度の粘度となるように溶
解して、実施例１゜と同様の方法で感湿膜を形成し感湿
素子としだ。
カルボン酸を夫々５：２の重量比で混合したものを、ジ
メチルスルホオキシド溶液に適度の粘度となるように溶
解して、実施例１゜と同様の方法で感湿膜を形成し感湿
素子としだ。
本実施例に於いても、実施例１．＜！：同様、感湿特性
は相対湿度０％から１００９４までの全湿度範囲にわた
って素子のインピーダンスが相対湿度に対してリニアス
ケールに於いて直線的に変化することが確認された。又
、高温高湿雰囲気放置試験、耐有機薬品性加速試験とも
に、その感湿特性の変化は認められないことが確゛認さ
れた。
は相対湿度０％から１００９４までの全湿度範囲にわた
って素子のインピーダンスが相対湿度に対してリニアス
ケールに於いて直線的に変化することが確認された。又
、高温高湿雰囲気放置試験、耐有機薬品性加速試験とも
に、その感湿特性の変化は認められないことが確゛認さ
れた。
実施例３゜
酢化１４４９６のアセチルセルロースに架橋剤としてエ
ボギン系化合物を夫々５：２のＭ量比で混合したものを
ジメチルスルホオキシド溶液に適当の粘度となるように
溶解して、実施例１．と同様の方法で作製した感湿膜或
は感湿素子についても、実施例１．と同等の良好な結果
を得た。
ボギン系化合物を夫々５：２のＭ量比で混合したものを
ジメチルスルホオキシド溶液に適当の粘度となるように
溶解して、実施例１．と同様の方法で作製した感湿膜或
は感湿素子についても、実施例１．と同等の良好な結果
を得た。
〈発明の効果〉
以上、詳述したように本発明による感湿素子は次に示す
ような実用上極めて有益な特性を有す。
ような実用上極めて有益な特性を有す。
（１）本発明による感湿材料を用いた感湿素子は素子イ
ンピーダンスが相対湿度の１次関数に近い式で表わされ
、信号熱ＪＪｉ回路の簡略化、低コスト化に有利である
。
ンピーダンスが相対湿度の１次関数に近い式で表わされ
、信号熱ＪＪｉ回路の簡略化、低コスト化に有利である
。
（２）高湿度雰囲気に於いても、感湿特性が安定であり
耐水性に優れている。
耐水性に優れている。
（３）感湿膜かアセデルセルロース架橋膜で形成されて
いるため、はとんどの有機薬品に対して充分な耐性を有
しており、アルコール類、ケＩ・ン類、エステル類、エ
ーテル類等の雰囲気に於いてもその感湿特性は安定であ
る。又、フォトリングラフイー技術等による感湿膜の微
小パターン化を行う場合も作製プロセスによって感湿特
性に劣化をきたすことかなく、微小サイズパターンの感
湿素子形成に非常に有利である。
いるため、はとんどの有機薬品に対して充分な耐性を有
しており、アルコール類、ケＩ・ン類、エステル類、エ
ーテル類等の雰囲気に於いてもその感湿特性は安定であ
る。又、フォトリングラフイー技術等による感湿膜の微
小パターン化を行う場合も作製プロセスによって感湿特
性に劣化をきたすことかなく、微小サイズパターンの感
湿素子形成に非常に有利である。
又、上記以外にも感湿特性曲線のヒステリシスか小さい
、応答性が速い、感湿膜の形成か簡単であり且つウェハ
一単位による作製ができ、又、感湿膜サイズの微小化に
よるウェノ＼−当りに形成される感湿素子数の飛躍的増
加が図れるため、製品のバラツキが少なくしかも安価な
感湿素子とすることができる等の効果かある。
、応答性が速い、感湿膜の形成か簡単であり且つウェハ
一単位による作製ができ、又、感湿膜サイズの微小化に
よるウェノ＼−当りに形成される感湿素子数の飛躍的増
加が図れるため、製品のバラツキが少なくしかも安価な
感湿素子とすることができる等の効果かある。
塁上詳説した如く本発明の感湿材料を用いることによっ
て相対湿度０９４から１００９ｄまでに至る全湿度範囲
に良好な感湿特性を有し且つ耐水、１制イ〕機薬品性に
優れた安定性を有−ノーる感湿素子を作製することがで
きる。
て相対湿度０９４から１００９ｄまでに至る全湿度範囲
に良好な感湿特性を有し且つ耐水、１制イ〕機薬品性に
優れた安定性を有−ノーる感湿素子を作製することがで
きる。
第１図は本発明の感湿材料のインピーダンス相対湿度特
性を評価するだめに作製した感湿素子の構造模式図であ
る。 第２図は第１図に示す感湿素子の感湿特性図である。 １・・・基板、２・・・下部電極、３・・・感湿膜、４
・・・上部電極、 ５・・・リード線。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）第１図 ４Ｂ大形！戊（〆ＲＨ’） 第２図
性を評価するだめに作製した感湿素子の構造模式図であ
る。 第２図は第１図に示す感湿素子の感湿特性図である。 １・・・基板、２・・・下部電極、３・・・感湿膜、４
・・・上部電極、 ５・・・リード線。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）第１図 ４Ｂ大形！戊（〆ＲＨ’） 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 アセチルセルロースにインシアネート基を２２つ
以」−有する化合物、まだはカルボン酸の酸無水物の少
なくとも１種を添加して架橋したことを特徴とする感湿
材料。 ２、アセチルセルロースの、酢化度が４０９１’ｉから
６０％の範囲に設定された特許請求の範囲第１項記載の
感湿材料。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59023599A JPS60168044A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 感湿素子 |
| US06/637,882 US4599355A (en) | 1984-02-10 | 1984-08-06 | Treatment of sleep disorders |
| GB08503231A GB2155019B (en) | 1984-02-10 | 1985-02-08 | Moisture sensitive material |
| DE19853504575 DE3504575A1 (de) | 1984-02-10 | 1985-02-11 | Feuchtigkeitsempfindliches material und verwendung desselben |
| US06/856,365 US4760368A (en) | 1984-02-10 | 1986-04-28 | Moisture sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59023599A JPS60168044A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 感湿素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60168044A true JPS60168044A (ja) | 1985-08-31 |
| JPH0414301B2 JPH0414301B2 (ja) | 1992-03-12 |
Family
ID=12115061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59023599A Granted JPS60168044A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 感湿素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4599355A (ja) |
| JP (1) | JPS60168044A (ja) |
| DE (1) | DE3504575A1 (ja) |
| GB (1) | GB2155019B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008007780A (ja) * | 2007-07-11 | 2008-01-17 | Konica Minolta Holdings Inc | セルロースエステルフィルム |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5450065A (en) * | 1993-02-16 | 1995-09-12 | Greenfield; Arnold | Early warning heat sensor system |
| US5384562A (en) * | 1993-02-16 | 1995-01-24 | Greenfield; Arnold | Early warning heat sensor system |
| CN1047589C (zh) * | 1994-08-01 | 1999-12-22 | 复旦大学 | 常温下4－乙酰氧基丁酸乙酯的催化合成方法 |
| US5533393A (en) * | 1995-01-13 | 1996-07-09 | Honeywell Inc. | Determination of dew point or absolute humidity |
| US5840331A (en) * | 1995-06-07 | 1998-11-24 | Arch Development Corporation | Use of γ-hydroxybutyrate for the stimulation of sleep-related secretion growth hormone and prolactin |
| JP3625348B2 (ja) * | 1996-12-10 | 2005-03-02 | Ｔｄｋ株式会社 | 感湿素子 |
| US5990162A (en) * | 1997-08-29 | 1999-11-23 | Orphan Medical, Inc. | Method for treatment of fibromyalgia and chronic fatigue syndrome |
| US6337470B1 (en) * | 1997-10-06 | 2002-01-08 | Watlow Electric Manufacturing Company | Electrical components molded within a polymer composite |
| ES2383673T3 (es) * | 2000-09-22 | 2012-06-25 | Jpi Commercial, Llc | Composiciones de gamma-hidroxibutirato que contienen portadores de hidrato de carbonos |
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| CN106463731A (zh) * | 2014-02-21 | 2017-02-22 | 赫尔克里士有限公司 | 用于锂离子电池的交联的粘合剂 |
| DE102020003703A1 (de) * | 2020-06-22 | 2021-12-23 | Ewald Dörken Ag | Baufolie |
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Family Cites Families (8)
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| US2380896A (en) * | 1944-07-06 | 1945-07-31 | Gen Aniline & Film Corp | Process of preparing mixed polycarboxylic acid esters of cellulose |
| GB1017746A (en) * | 1963-10-26 | 1966-01-19 | Nitrochemie Gmbh | A method of preparing cross-linked products of cellulose and cellulose derivatives |
| IL27218A (en) * | 1966-01-17 | 1970-05-21 | Aerojet General Co | Reverse osmosis and membrane manufacture |
| US3475356A (en) * | 1966-01-27 | 1969-10-28 | Eastman Kodak Co | Solvent resistant cross-linked polymers derived from cellulose esters |
| US3671913A (en) * | 1969-03-19 | 1972-06-20 | Saginomiya Seisakusho Inc | Aging-proof humidity sensing element and method for the production thereof |
| US3631023A (en) * | 1970-02-02 | 1971-12-28 | Celanese Corp | Continuous esterification of cellulose |
| JPS57115414A (en) * | 1981-01-09 | 1982-07-17 | Nippon Paint Co Ltd | Novel polymeric resin composition |
| US4520341A (en) * | 1981-12-08 | 1985-05-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Moisture responsive element with crosslinked organic membrane and protective layering |
-
1984
- 1984-02-10 JP JP59023599A patent/JPS60168044A/ja active Granted
- 1984-08-06 US US06/637,882 patent/US4599355A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-02-08 GB GB08503231A patent/GB2155019B/en not_active Expired
- 1985-02-11 DE DE19853504575 patent/DE3504575A1/de active Granted
-
1986
- 1986-04-28 US US06/856,365 patent/US4760368A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57141546A (en) * | 1981-01-19 | 1982-09-01 | Commissariat Energie Atomique | Method of manufacturing capacitive hygrometer having thin dielectric and hygrometer obtained thereby |
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| JP2008007780A (ja) * | 2007-07-11 | 2008-01-17 | Konica Minolta Holdings Inc | セルロースエステルフィルム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0414301B2 (ja) | 1992-03-12 |
| US4760368A (en) | 1988-07-26 |
| DE3504575A1 (de) | 1985-09-05 |
| GB8503231D0 (en) | 1985-03-13 |
| DE3504575C2 (ja) | 1988-11-03 |
| US4599355A (en) | 1986-07-08 |
| GB2155019A (en) | 1985-09-18 |
| GB2155019B (en) | 1987-09-03 |
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