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公開番号2025173486
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-27
出願番号2025078903
出願日2025-05-09
発明の名称匂い物質受容層を形成するための樹脂組成物、それを用いたセンサ素子、匂いセンサおよび匂い測定装置
出願人三洋化成工業株式会社
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類G01N 27/12 20060101AFI20251119BHJP(測定;試験)
要約【課題】フィラーとしてカーボンブラックを使用した、高感度なケミレジスタセンサを実現する。
【解決手段】ケミレジスタセンサ用の樹脂組成物であって、樹脂(A)およびカーボンブラック(B)を含み、カーボンブラック(B)のDBP吸油量が300ml/100g以下である、樹脂組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ケミレジスタセンサ用の樹脂組成物であって、
樹脂（Ａ）、およびカーボンブラック（Ｂ）を含み、
カーボンブラック（Ｂ）のＤＢＰ吸油量が３００ｍｌ／１００ｇ以下である、樹脂組成物。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
カーボンブラック（Ｂ）の含有量は、前記（Ａ）、（Ｂ）の合計１００重量％に対して、１０～８５重量％である、請求項１の樹脂組成物。
【請求項３】
前記カーボンブラック（Ｂ）のＤＢＰ吸油量が２００ｍｌ／１００ｇ以下である、請求項１の樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１～３のいずれか１項に記載の樹脂組成物を含む匂い物質受容層、第１金属配線、および第２金属配線を備えるセンサ素子であって、
前記第１金属配線と前記第２金属配線とは離間しており、
前記匂い物質受容層は、前記第１金属配線の少なくとも一部と前記第２金属配線の少なくとも一部とに接している、センサ素子。
【請求項５】
請求項４に記載の少なくとも１つのセンサ素子と、
前記センサ素子に給電するための電源と、
前記電源から給電された前記センサ素子の前記匂い物質受容層の電気伝導性を示す測定値を出力する測定機器と、を備える、匂いセンサ。
【請求項６】
前記電源は、前記少なくとも１つのセンサ素子に対して、定電流を供給するかまたは定電圧を印加する、請求項５に記載の匂いセンサ。
【請求項７】
請求項６に記載の匂いセンサおよび推定装置を備える匂い測定装置であって、
前記推定装置は、
前記測定機器から前記測定値を取得する取得部と、
前記少なくとも１つのセンサ素子の電気伝導性の経時的な変化を解析する解析部と、
推定モデルに基づいて匂い物質を推定する推定部と、を備え、
前記推定モデルは、複数の匂い物質のそれぞれを前記少なくとも１つのセンサ素子に吸着させた場合に前記測定機器によって測定される測定値と、該測定値を与えた匂い物質に固有の識別情報との組み合わせを含む学習用データを用いた機械学習によって生成される、匂い測定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の匂い測定装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記取得部、前記解析部、および前記推定部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は匂い物質受容層を形成するための樹脂組成物、それを用いたセンサ素子、匂いセンサおよび匂い測定装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理技術の発達により、人間の五感のうち機械的な測定が十分に達成できていない嗅覚を何らかの方法で数値化することができれば、幅広い産業分野で利用可能であることが期待される。たとえば、医療分野では介護、介助、未病予防診断および疾病検査などでの利用が期待され、環境分野では工場などでの臭気管理、バイオガス利用の分野での発酵工程管理、および排水処理の管理などでの利用が期待される。また、安全分野では土砂崩れおよび水害などの災害の予兆検知、ならびにエンジンオイルおよび機械動作油の劣化検知などでの利用が期待され、食品分野では植物および肉などの食材の熟成状態の検知、酒類などの発酵食品の工程管理、植物の栽培管理、ならびに食品の生産、保管または流通過程での品質管理などでの利用が期待される。さらに、マーケティング分野では香粧品、体臭、香り環境および商材の香りのプロデュースなどでの利用が期待される。これまでに、特定の気体物質（環境臭ガス）を検出する方法は半導体ガスセンサなどによって高精度・高感度の測定が実現されている。これまでに、特定の気体物質（環境臭ガス）を検出する方法は半導体ガスセンサなどによって高精度・高感度の測定が実現されている。
【０００３】
特許文献１に記載の発明は、半導体ガスセンサの半導体を導電性高分子に置き換えて導電性高分子表面への匂い成分の吸着を検出する仕組みを提案している。特許文献１では、熱分解しやすい匂い成分およびセンサの検出部表面で酸化還元反応を生じない物質の検出が可能になることを報告している。
【０００４】
また、特許文献２においては、有機ポリマーと導電性物質の混合物の電気抵抗が有機ガスに曝露されることで変化する性質に着目している。特許文献２では、上記混合物のうち有機ポリマーの組成が異なる有機ポリマー／導電性物質の組み合わせを複数調製し、これらを電気抵抗アレイとしてセンサに用いると、同一の有機ガスに曝露された際の電気抵抗変化がそれぞれ異なることが記載されている。これを利用して、電気抵抗変化のパターンと匂い（＝有機ガスの混合物）の種類を帰属することによって匂いを識別できることが特許文献２では報告されている。
【０００５】
さらに、特許文献３において、上記の有機ポリマーに対して可塑剤を添加することでセンサの応答速度が向上することが報告されている。
【０００６】
特許文献４および５には、樹脂組成物、界面活性剤、および導電性炭素材料を含む樹脂組成物を使用した、匂い測定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開平１１－２３５０８号公報
特表平１１－５０３２３１号公報
特表２００２－５１９６３３号公報
特開２０２４－００８８３８
特開２０２４－１２１４６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ケミレジスタセンサが備える物質受容層は、樹脂組成物を含む。この樹脂組成物は一般に、樹脂、およびフィラーを含有している。しかしながら、フィラーとして高ストラクチャーのカーボンブラックを使用した場合、センサの感度が低下するという問題があった。
【０００９】
本発明の一態様は上記課題を鑑みたものであり、フィラーとしてカーボンブラックを使用した、高感度なケミレジスタセンサを実現可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記の目的を達成するべく検討を行った結果、本発明に到達した。
（【００１１】以降は省略されています）

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