JP2757322B2 - フイルムの気体透過率の測定方法 - Google Patents
フイルムの気体透過率の測定方法Info
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- JP2757322B2 JP2757322B2 JP3124410A JP12441091A JP2757322B2 JP 2757322 B2 JP2757322 B2 JP 2757322B2 JP 3124410 A JP3124410 A JP 3124410A JP 12441091 A JP12441091 A JP 12441091A JP 2757322 B2 JP2757322 B2 JP 2757322B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- film
- closed chamber
- measuring
- gas permeability
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- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Description
【０００１】本願発明は、テフロン、ポリプロピレン等
のプラスチックフイルム材における気体透過率を測定す
る方法に関する。
のプラスチックフイルム材における気体透過率を測定す
る方法に関する。
【０００２】
【従来技術】プラスチックフィルムの気体の透過率を測
定するものとして、「フイルム試料における高圧混合ガ
スの選択透過率測定装置」（特公平２−６２０１３）、
および「気体透過率測定装置」（実開平２−５０６６
８）を挙げることができる。
定するものとして、「フイルム試料における高圧混合ガ
スの選択透過率測定装置」（特公平２−６２０１３）、
および「気体透過率測定装置」（実開平２−５０６６
８）を挙げることができる。
【０００３】前者は、フイルム試料の装着により供給室
と透過室を区画し、透過室に異常昇圧防止用の安全弁を
設け、混合ガスの供給圧が高圧でも精度よく、かつ安全
性のもとで測定を可能にした装置である。後者は、試料
ガスと大気との差圧を差圧計により検出し、差圧信号と
してフイードバックしたマイクロコンピュータからの信
号によりモータを介してピストンヘッドを移動し、室内
の圧力を高めて高圧側と低圧側との間に常時一定の差圧
を維持するようにし、ガス透過率の測定精度を向上させ
るよう構成した装置である。
と透過室を区画し、透過室に異常昇圧防止用の安全弁を
設け、混合ガスの供給圧が高圧でも精度よく、かつ安全
性のもとで測定を可能にした装置である。後者は、試料
ガスと大気との差圧を差圧計により検出し、差圧信号と
してフイードバックしたマイクロコンピュータからの信
号によりモータを介してピストンヘッドを移動し、室内
の圧力を高めて高圧側と低圧側との間に常時一定の差圧
を維持するようにし、ガス透過率の測定精度を向上させ
るよう構成した装置である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし前記従来例にお
いては、いずれもフイルム試料の前後に圧力差を設け
て、気体の透過率を測定しているため、フイルム試料が
薄い場合は、測定が困難である。そして試料の変形を防
止するため多孔板で補強する手段もあるが、この場合は
試料の透過面積が不正確となる傾向が強く、測定誤差が
生じ易い。
いては、いずれもフイルム試料の前後に圧力差を設け
て、気体の透過率を測定しているため、フイルム試料が
薄い場合は、測定が困難である。そして試料の変形を防
止するため多孔板で補強する手段もあるが、この場合は
試料の透過面積が不正確となる傾向が強く、測定誤差が
生じ易い。
【０００５】かかる現状に鑑み本願発明者は鋭意研究の
結果、試料で覆った密閉室内の気体の組成を、大気のそ
れと違ったものにし、該密閉室内の組成の濃度を経時的
に測定すれば、試料の前後に圧力差を付けないでもその
気体透過率を測定できることに着目し、本願発明を完成
させた。
結果、試料で覆った密閉室内の気体の組成を、大気のそ
れと違ったものにし、該密閉室内の組成の濃度を経時的
に測定すれば、試料の前後に圧力差を付けないでもその
気体透過率を測定できることに着目し、本願発明を完成
させた。
【０００６】すなわち本願発明は、気体の透過率を測定
すべきフイルム試料で容器を覆うことにより密閉室を該
フイルムの片面側に形成し、該室における気体の一部を
他の気体と置換することにより大気と違う組成とした
後、経時的に密閉室の気体の組成を測定し、試料の気体
透過率を測定することを特徴とするフイルムの気体透過
率の測定方法である。
すべきフイルム試料で容器を覆うことにより密閉室を該
フイルムの片面側に形成し、該室における気体の一部を
他の気体と置換することにより大気と違う組成とした
後、経時的に密閉室の気体の組成を測定し、試料の気体
透過率を測定することを特徴とするフイルムの気体透過
率の測定方法である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以下添付図面を基に本願
発明を詳細に説明する。まず図１において１は上部に開
口２を有する筒状をした容器で、該開口部２を気体透過
率を測定する試料すなわちフイルム３で覆い、密閉室４
を形成させる。この開口部２の面積が気体の透過面積と
なる。
発明を詳細に説明する。まず図１において１は上部に開
口２を有する筒状をした容器で、該開口部２を気体透過
率を測定する試料すなわちフイルム３で覆い、密閉室４
を形成させる。この開口部２の面積が気体の透過面積と
なる。
【０００８】容器１の測壁には、２個の連通口が穿設さ
れており、１方の連通口は気体導入口５で、密閉室４へ
供給すべき気体源６に接続されている。気体源は、密閉
容器４内において測定すべき気体の組成を、大気のそれ
と違ったものにする作用をする。例えば酸素、窒素ある
いは水蒸気の透過度を測定する場合は、気体源として取
り扱いの容易な窒素を用いることができるが、それ以外
の気体の透過度を測定する場合は、測定すべき気体を含
むものを気体源として用いる。他方の連通口は、密閉室
４内を大気圧に保持するための調圧口７である。そし各
々の連通口には、バルブ８，９がそれぞれ連通設置され
ている。
れており、１方の連通口は気体導入口５で、密閉室４へ
供給すべき気体源６に接続されている。気体源は、密閉
容器４内において測定すべき気体の組成を、大気のそれ
と違ったものにする作用をする。例えば酸素、窒素ある
いは水蒸気の透過度を測定する場合は、気体源として取
り扱いの容易な窒素を用いることができるが、それ以外
の気体の透過度を測定する場合は、測定すべき気体を含
むものを気体源として用いる。他方の連通口は、密閉室
４内を大気圧に保持するための調圧口７である。そし各
々の連通口には、バルブ８，９がそれぞれ連通設置され
ている。
【０００９】１０は、密閉室４内に設けられた攪拌機
で、密閉室４内の組成を均一化するとともに、該室４内
おける気体の大気への透過、あるいはその逆を迅速化す
る作用する。なおこのとき、フイルムの大気側面にも風
を送ると、その効果は一層促進される。１１は密閉室４
内の組成例えば酸素、窒素のごとくある特定の気体の濃
度を測定する気体濃度計で、１２は測定機、１３は密閉
室４に設けられたセンサーである。
で、密閉室４内の組成を均一化するとともに、該室４内
おける気体の大気への透過、あるいはその逆を迅速化す
る作用する。なおこのとき、フイルムの大気側面にも風
を送ると、その効果は一層促進される。１１は密閉室４
内の組成例えば酸素、窒素のごとくある特定の気体の濃
度を測定する気体濃度計で、１２は測定機、１３は密閉
室４に設けられたセンサーである。
【００１０】本願発明は以上のごとく構成されており、
まずバルブ８，９を閉にした状態でフイルム３で容器１
を覆い、密閉室４を形成させる。この時点で密閉室４内
の気体の組成は、大気と同じである。次にバルブ８，９
を開にし、気体源６より単一気体例えば窒素を密閉室４
に供する。このときはバルブ９も開になっているため、
密閉室４は大気圧に保たれる。密閉室４にある程度気体
を供給したら、バルブ８，９を閉にする。この時点で密
閉室４内の気体の組成は、大気のそれとは違っている。
そして測定もこの時点から開始され、フイルム３を介し
て拡散あるいは透過現象により、密閉室４内における測
定対象の気体は大気と同じ分圧になろうとする。このと
きの測定対象の気体の濃度を経時的に測定し、試料の当
該気体の透過率とする。
まずバルブ８，９を閉にした状態でフイルム３で容器１
を覆い、密閉室４を形成させる。この時点で密閉室４内
の気体の組成は、大気と同じである。次にバルブ８，９
を開にし、気体源６より単一気体例えば窒素を密閉室４
に供する。このときはバルブ９も開になっているため、
密閉室４は大気圧に保たれる。密閉室４にある程度気体
を供給したら、バルブ８，９を閉にする。この時点で密
閉室４内の気体の組成は、大気のそれとは違っている。
そして測定もこの時点から開始され、フイルム３を介し
て拡散あるいは透過現象により、密閉室４内における測
定対象の気体は大気と同じ分圧になろうとする。このと
きの測定対象の気体の濃度を経時的に測定し、試料の当
該気体の透過率とする。
【００１１】一般にフイルム３を介しての気体の透過速
度は図２に示すごとき経過を辿り大気と同じ成分あるい
は分圧に近ずくことになる。このような状況での気体透
過率は下記の式でもとめられる。 Ａ＝Ｖ・ｌｎ（Ｐ1 ／Ｐ2 ）／Ｔ・Ｓ Ａ＝一気圧における気体透過率（ｍＬ／ｃｍ2 ・ｓ
ｅｃ） Ｔ＝測定時間（ｓｅｃ） Ｓ＝試料の透過面積（ｃｍ2 ） Ｖ＝密閉室、測定機、接続パイプの内部容積（ｍ
Ｌ） Ｐ1 ＝測定開始時の気体の濃度と大気圧中の当該気
体の濃度差（％） Ｐ2 ＝測定終了時の気体の濃度と大気圧中の当該気
体の濃度差（％） なおフイルムの内外にＰｍｍＨｇの分圧差のあるときの
本気体の単位時間当たりの透過量は、（ＡＰＳ／７６
０）で求められる。次に図３は他の実施例で、ポンプを
内蔵した測定機１４で密閉室４内の気体を循環しつつ、
密閉室４内の気体の濃度を測定する例である。
度は図２に示すごとき経過を辿り大気と同じ成分あるい
は分圧に近ずくことになる。このような状況での気体透
過率は下記の式でもとめられる。 Ａ＝Ｖ・ｌｎ（Ｐ1 ／Ｐ2 ）／Ｔ・Ｓ Ａ＝一気圧における気体透過率（ｍＬ／ｃｍ2 ・ｓ
ｅｃ） Ｔ＝測定時間（ｓｅｃ） Ｓ＝試料の透過面積（ｃｍ2 ） Ｖ＝密閉室、測定機、接続パイプの内部容積（ｍ
Ｌ） Ｐ1 ＝測定開始時の気体の濃度と大気圧中の当該気
体の濃度差（％） Ｐ2 ＝測定終了時の気体の濃度と大気圧中の当該気
体の濃度差（％） なおフイルムの内外にＰｍｍＨｇの分圧差のあるときの
本気体の単位時間当たりの透過量は、（ＡＰＳ／７６
０）で求められる。次に図３は他の実施例で、ポンプを
内蔵した測定機１４で密閉室４内の気体を循環しつつ、
密閉室４内の気体の濃度を測定する例である。
【００１２】
【実施例】以下に実施例を示す。測定実施条件を下記表
１に示す。
１に示す。
【表１】 「注」 １．密閉室の容積；２４１ｍＬ ２．測定機；ポータブル酸素濃度計（ＯＸ６１型，横河
電機社製） ３．実施例１，２の試料は、適度の通気性をもたせるた
め、２次元的に５ｃｍ間 で直径０．１ｍｍの穴をあけたものを使用。 ４．実施例３，４の通過面積については、接着テープで
調節した。 ５．装置は図３に示すものを用いた。 測定結果を下記表２に示す。
電機社製） ３．実施例１，２の試料は、適度の通気性をもたせるた
め、２次元的に５ｃｍ間 で直径０．１ｍｍの穴をあけたものを使用。 ４．実施例３，４の通過面積については、接着テープで
調節した。 ５．装置は図３に示すものを用いた。 測定結果を下記表２に示す。
【表２】 実施例１，２のように、任意の気体濃度で同じ透過率が
得られるので、測定時間が長くかかる場合は、濃度差を
大きく付けると早く測定できる。また実施例３，４のよ
うに任意の試験面積で同じ透過率が得られるので、測定
時間が検出器の応答の遅れに対して早すぎる場合は、透
過面積を調節することにより測定精度を上昇させること
が出来る。
得られるので、測定時間が長くかかる場合は、濃度差を
大きく付けると早く測定できる。また実施例３，４のよ
うに任意の試験面積で同じ透過率が得られるので、測定
時間が検出器の応答の遅れに対して早すぎる場合は、透
過面積を調節することにより測定精度を上昇させること
が出来る。
【００１３】
【発明の効果】本願発明は以上のごとく構成されている
ため、試料の厚さを問わず気体透過率を求めることがで
き、しかも気体の透過部に障害物が無いので正確な気体
透過率を求めることができる。
ため、試料の厚さを問わず気体透過率を求めることがで
き、しかも気体の透過部に障害物が無いので正確な気体
透過率を求めることができる。
【００１４】
【図１】本願発明を実施する装置の概略正面図
【図２】密閉室内の気体が大気と平衡状態になるまでの
経過を示すグラフ
経過を示すグラフ
【図３】図１の他の実施例図
【００１５】
１ 容器 ３ フイルム ４ 密閉室 ５ 気体導入口 ６ 気体源 ７ 調圧口 １０ 攪拌機 １１ 気体濃度計 １２ 測定機 １３ センサー
Claims (1)
- 【請求項１】気体の透過率を測定すべきフイルム試料で
容器を覆うことにより密閉室を該フイルムの片面側に形
成し、該室における気体の一部を他の気体と置換するこ
とにより大気と違う組成とした後、経時的に該密閉室の
気体の組成を測定し、試料の気体透過率を測定すること
を特徴とするフイルムの気体透過率の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3124410A JP2757322B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | フイルムの気体透過率の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3124410A JP2757322B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | フイルムの気体透過率の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04329337A JPH04329337A (ja) | 1992-11-18 |
| JP2757322B2 true JP2757322B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=14884783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3124410A Expired - Lifetime JP2757322B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | フイルムの気体透過率の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2757322B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998052015A1 (fr) * | 1997-05-16 | 1998-11-19 | Japan Paionics Co., Ltd. | Procede et dispositif servant a mesurer une quantite de diffusion d'oxygene, sac de rechauffement presentant un volume de ventilation specifie en termes de quantite de diffusion d'oxygene |
| US7587927B2 (en) * | 2006-11-14 | 2009-09-15 | Millipore Corporation | Rapid integrity testing of porous materials |
| JP2010249609A (ja) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Ulvac Japan Ltd | 水蒸気透過量測定装置及び水蒸気透過量測定方法 |
| JP2011002303A (ja) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Ulvac Japan Ltd | 水蒸気透過量測定装置 |
| KR102105840B1 (ko) * | 2018-11-16 | 2020-04-29 | 충남대학교산학협력단 | 균열 공시체의 균열폭과 자기치유 성능 시험평가를 위한 기체 확산 시험장치 및 시험방법 |
| DE102021202413A1 (de) * | 2021-03-12 | 2022-09-15 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Messvorrichtung zum Ermitteln einer Gaspermeabilität durch eine Probe und Verfahren zum Betreiben einer Messvorrichtung zum Ermitteln einer Gaspermeabilität durch eine Probe |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62119433A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-05-30 | Fuji Electric Co Ltd | フイルムの水素透過係数測定装置 |
| JP2601816B2 (ja) * | 1987-03-25 | 1997-04-16 | 三井石油化学工業 株式会社 | ガス透過試験機 |
-
1991
- 1991-04-30 JP JP3124410A patent/JP2757322B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04329337A (ja) | 1992-11-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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