JPS63279152A - 湿度センサ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は湿度センサに関し、詳しくは長期間の使用で感
湿特性の変化の少ない湿度センサに関するものである。

［従来の技術］ 従来１例えばＺｎＯ１Ｌ　ｉ　Ｖ　ＯＬ　ｉ　ＣＱａな
ど気体３　４゛ 中の水分量によって電気的特性が変化する性質を利用し
た湿度センサが開発されている。該湿度センサは長時間
にわたって測定が行なわれるため。

気体中に含まれるオイルミスト、塵Ｇ等が感湿部に漸時
付着して、感湿部の感湿特性を低下させ、ついには湿度
の測定が不能となることがある。

これを解決する方法としては、気体中に含まれるオイル
ミスト、塵埃等を捕捉することができるフィルタで感湿
部を覆う方法が提案されている。

このようなフィルタとしては和紙、金網、有機繊維等が
実際に用いられ、常温、常湿雰囲気で該湿度センサを使
用する場合には、問題は少なかった。

【発明が解決しようとする問題点１ しかしながら、該湿度センサの使用用途が広がるにつれ
、例えば、噴霧方式や加熱方式による加湿条件下で湿度
測定を行なう場合や、戸外に暴露されていて、風雨にさ
らされながら測定する場合などには、水分が直接湿度セ
ンサにかかって感湿部を濡らし、その結果、感湿物質の
溶出や膨潤により指示湿度が大巾に低下し、正確な湿度
の測定値が得られないという問題があった。

［問題点を解決するための手段］ 木発明者等は、上記の水濡れによる感度低下の問題を解
決すべく、各種のフィルタを試作して研究した結果、湿
度センサの感湿部を覆うフィルタとして、微細な連通空
孔を有するポリオレフィンを用いることにより問題を解
決し１本発明に到達した。

すなわち本発明は、メルトインデックスが０，１〜５０
のポリオレフィン１００重量部および該ポリオレフィン
の溶融温度以上でポリオレフィンと相溶し、かつ、実質
的に揮発せず、常温で液体の有機液体２０〜２００重量
部からなる均一な樹脂組成物を成形し、然る後、該有機
液体に対して良溶性であるが該ポリオレフィンに対して
は難溶性の溶媒で、該成形物から該有機液体を抽出除去
することにより、該成形物に微細な連通空孔を形成させ
た多孔質高分子体で湿度センサの感湿部が覆われている
ことを特徴とする湿度センサである。

第１図は本発明の湿度センナの一実施例の断面図で、例
えば、Ｌｉ３ＶＯ４系焼結体を用いた感湿材１、基板４
およびリード！ｉＬ５よりなる感湿部６が底板３上に支
持され、その周囲を多孔質高分子体からなるフィルタ２
が覆っている。

本発明の多孔質高分子体に用いられるポリオレフィンは
、メルトインデックスが０．１〜５０、好ましくは０．
５〜４０のものであって、例えば、エチレン、プロピレ
ン等のα−オレフィンの単独重合体または共重合体であ
り、好ましくは結晶性のポリプロピレンである。

ポリオレフィンに混練される有機液体としては、常温で
液体であり、ポリオレフィンの溶融温度で実質的に揮発
せずポリオレフィンと相溶する有機液体であり１例えば
沸点または初留点が　１８０℃以上の流動パラフィン、
液状ポリブテン、ナンテン系オイル等である。

ポリオレフィンに対する上記有機液体の混合割合は、ポ
リオレフィン１００重量部に対して有機液体が２０〜２
００重量部、好ましくは３０〜１５０重量部である。

ポリオレフィンと有機液体は適当な手段で均一に混練さ
れた後、湿度センサのフィルタに適した形状に成形され
る。成形は押出し成形、射出成形等任意の成形手段が採
用される。

得られた成形物は溶媒で処理され、成形物中に相分離さ
れた有機液体が抽出除去される。この抽出処理により成
形物中に微細な連通空孔が形成され多孔質高分子体が得
られる。

形成される連通空孔の孔径は湿度センサの使用環境、使
用条件、目的によって適宜選択されるが、一般にその平
均孔径は０．Ｏ１〜２５ＪＬｍが好ましい、０．０１ｇ
ｍ以下の孔径では気体の通気抵抗が大きく、湿度センサ
の応答時間が長くなる。一方、２５終層を越える孔径で
は水分の捕捉が不十分となって感湿部の感湿特性を低下
させるおそれがある。連通空孔の孔径はポリオレフィン
と有機液体の混合割合、成形時の冷却速度によって調整
される。一般的には、有機液体の混合量が多いほど生成
される空孔の孔径は大きくなり、また成形時の冷却速度
を早めることによって成形物中に生成するポリオレフィ
ン結晶粒の粒径を均一に、かつ、微細化することができ
る。その結果、結晶間に相分離された有機液体の除去に
より、生成する連通空孔の孔径を小さく、かつ、孔径分
布を狭くすることができる。

成形物から有機液体を抽出除去する溶媒としては、用い
られた有機液体の良溶媒でポリオレフィンに対しては溶
解性を有しない溶媒が用いられる。このような溶媒とし
て、例えば塩化メチレン、ジクロロエタン類、トリクロ
ロエタン類、テトラクロロエタン類、トリクロロエチレ
ン、テトラクロロエチレン、四塩化炭素等の塩素化炭化
水素、トリクロロフルオロメタン、トリクロロトリフル
オロエタン等のフッ化炭化水素等が挙げられる。

本発明で用いられる多孔質高分子体は、その平均孔径を
大きくすると、その強度が低くなる場合がある。その場
合には原料のポリオレフィンに無機質ｍ雄状充填材を配
合することが好ましい、無機質繊維状充填材としては、
例えば、チタン酸カリウム、メタけい酸カルシウム、酸
化マグネシウム等が挙げられる。

無機質繊維状充填材の配合量は必要な強度が得られる程
度であれば足りるが、通常、ポリオレフィン１００重量
部に対して２００重量部程度まで用いられる。この無機
質繊維状充填材の配合によって、例えば無配合の場合、
平均孔径２５ＩＬｍの多孔質高分子体の圧縮強度が０．
５ｋｇに過ぎなかったものが、ポリオレフィン１００重
量部に対し２００重量部のメタけい酸カルシウムを配合
した場合には。

圧縮強度が２ｋｇに向上した。

ここで、圧縮強度は抽出処理後の円筒状成形物を、軸に
垂直に、直径１０■の丸棒で押しつぶしたときの破壊強
度である。

［実施例］ 以下の実施例において多孔質高分子体の製造に用いた材
料はつぎのちのである。

（ａ）ポリオレフィン 結晶性ポリプロピレン （チッソ株式会社製　Ｋ−１００８密度０．９０）（ｂ
）有機液体 流動パラフィン （出光興産株式会社製にＰ−１００初留点３３６℃）（
Ｃ）抽出溶媒 １．１．１−）リクロロエタン （ｄ）無機質繊維状充填材 メタけい酸カルシウム （ＮＹＣＯ社製　ＮＹＡＤ−Ｇ　　アスペクト比Ｌ／Ｄ
：２０）実施例１〜５ 上記各種のポリプロピレンに流動パラフィン及びメタけ
い酸カルシウムを第１表の配合で溶融混線し、得られた
均一な組成物を射出成形により外径１２ｍｍφ、肉厚１
．５ｍｍ　、長さ１５１１ＩＩで一方が閉じた円筒体に
成形した。各円筒体を１．１．１−）リクロロエタンに
常温で１０時間浸漬して流動パラフィンを抽出除去した
。ただしトリクロロエタンは浸漬５時間で新しいものと
交換し、浸漬終了後取出した円筒体を新溶媒で２回洗浄
した後乾燥した。

得られた多孔質高分子体の平均細孔径を第１表に示す。

このようにして得られた多孔質高分子体の円筒体をフィ
ルタ２として、その中にＬｉ５ＶＯ，系感湿材１を取り
付けたアルミナ基板４をセットして第１図に示す湿度セ
ンサを作製した。

作製した各湿度センサをイオン交換水に５分間浸漬し、
その前後における感湿特性の変化を相対湿度８０２の測
定値により求めた結果を第１表に示す。

また同一仕様の別の湿度センサにより、測定雰囲気の相
対湿度を４０ＸＲＨから８０＄ＲＨに変化させたときの
応答時間を測定した。その結果も第１表に示す。

比較例１および２　− 上記実施例と同様の湿度センサで、フィルタとしてそれ
ぞれステンレス製およびナイロン酸のメツシュを用いた
場合について、実施例と同じく水による感湿特性の変化
および応答時間を測定し、その結果を第１表に示す。

［発明の効果］ 本発明の湿度センサにおいては、感湿部を覆うフィルタ
として用いた多孔質高分子体は本質的に撥水性であり、
気体としての水分子は通過させるが、水滴その他の液体
としての水の場合はその表面張力によって多孔質高分子
体の空孔内を通過させない機能を有している。そのため
多孔質高分子体は水濡れしても、感湿部には感湿特性の
変化等の悪影響を及ぼさない、したがって１本発明の湿
度センナは噴霧調湿室内や戸外での湿度測定にまで広い
範囲で使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の湿度センサの一実施例のフィルタの一
部を除いた斜視図である。 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　メルトインデックスが０．１〜５０のポリオレ
   フィン１００重量部および該ポリオレフィンの溶融温度
   以上でポリオレフィンと相溶し、かつ、実質的に揮発せ
   ず、常温で液体の有機液体２０〜２００重量部からなる
   均一な樹脂組成物を成形し、然る後、該有機液体に対し
   て良溶性であるが該ポリオレフィンに封しては難溶性の
   溶媒で、該成形物から該有機液体を抽出除去することに
   より、該成形物に微細な連通空孔を形成させた多孔質高
   分子体で湿度センサの感湿部が覆われていることを特徴
   とする湿度センサ。
2. （２）　連通空孔の平均孔径が０．０１〜２５μｍであ
   る特許請求の範囲第１項に記載の湿度センサ。
3. （３）　多孔質高分子体が無機質繊維状充填材を含有す
   る特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の湿度センサ
   。