JIS K 7126-2:2006 プラスチック―フィルム及びシート―ガス透過度試験方法―第２部：等圧法 | ページ 2

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K 7126-2 : 2006 (ISO 15105-2 : 2003)
    参考 装置を安定化させるのに必要な時間は,試験する材料,その厚さ及び試験条件によって1時間
          以下から数時間と異なっている。
9.8   所定の流量,温度及び湿度条件下において,試験ガスをチャンバAに流す。ガスの流量は,通常5
100 ml/minに設定する。
9.9   一定の信号値が得られるまで続けた後,その値を記録する。
9.10 残る試験片について測定を繰り返す。

10. 試験結果

 試験結果は,用いる方法に応じて,附属書AのA.6又は附属書BのB.7によって計算する。

11. 精度

 この試験方法の精度は,試験室間のデータがないので不明である。また,精度は規定しない。

12. 試験報告

 用いる方法に応じて,附属書AのA.7又は附属書BのB.8によって報告する。

――――― [JIS K 7126-2 pdf 6] ―――――

                                                                                              5
                                                                K 7126-2 : 2006 (ISO 15105-2 : 2003)
       附属書A(規定)電解センサ法による酸素ガス透過度の試験方法
A.1 序文 この方法は,試験片を透過する酸素ガス量を測定するもので,試験片を透過してキャリヤーガ
スによってセルから運び出される酸素ガス量を,電解センサを用いて測定する。このセンサは,単位時間
にセンサを透過する酸素量に比例した電流を発生させる。
A.2 装置 附属書A図1に代表的な装置を表す。
  バルブ12は,センサ9のバイパス用であって,試験片2をセルに取り付けたときに空気がセルに大量に
流れ込むのを防止するためのものである。透過セル1のすぐ上流にあるバルブ7は,キャリヤーガス又は
試験ガスをセルのチャンバAに流すためのものである。触媒ベッド11は,キャリヤーガス中に存在する可
能性のある極微量の酸素を除去するためのものである。
    参考 キャリヤーガスから酸素を除去する方法は,他の適切な方法を用いてもよい。
A.3 キャリヤーガス及び試験ガス
A.3.1 キャリヤーガスは,0.53 %(体積)の水素が混入した乾燥状態の窒素ガスとする。キャリヤーガ
ス中の酸素の体積分率は,100 l/lを超えてはならない。
A.3.2 試験ガスは,少なくとも99.5 %(体積)の酸素を含んだ乾燥酸素とする。
    参考 酸素透過性の高い材料については,空気[酸素21 %(体積)]のような窒素と酸素との混合ガ
          スを用いてもよい。又は本体の7.3.5に示すように,マスキングによって試験片の有効透過面積
          を減らすことも可能である。
A.3.3 ガスの状態調節装置(附属書A図1の4参照)をセルの上流に取り付けて,本体の表1のいずれか
の組合せ条件を達成する。ガスの湿度を検知する装置を,キャリヤーガス及び/又は試験ガスの流路に設
けてもよい。

――――― [JIS K 7126-2 pdf 7] ―――――

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K 7126-2 : 2006 (ISO 15105-2 : 2003)
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                                4
                                                            A             8
                                                                   2
                                  7                                 12
                                                            B               13
                        5
                           6    11    4                             9        10
            1 チャンバA及びBをもつ透過セル
             2 試験片
             3 酸素入口
             4 ガス状態調節装置
             5 キャリヤーガス入口
             6 流量計
             7 三方バルブ
             8 酸素出口(パージ時のキャリヤーガス出口)
             9 キャリヤーガス中の酸素濃度測定用電解センサ
             10 キャリヤーガス出口
             11 触媒ベッド(キャリヤーガス中の残存酸素除去用)
             12 三方バルブ
             13 チャンバパージ時のキャリヤーガス出口
                   附属書A図1 電解センサ法による酸素ガス透過度試験装置の例

――――― [JIS K 7126-2 pdf 8] ―――――

                                                                                              7
                                                                K 7126-2 : 2006 (ISO 15105-2 : 2003)
A.4 キャリブレーション 比較材料を用いて定期的にセンサを検定することを推奨する。
    参考 この方法に用いる酸素ガスセンサは,電解方式による装置であってファラデーの定理に従って
          濃度に比例した出力が得られる。原理的には,このセンサは1個の酸素分子が通過するごとに
          4個の電子を発生させる。センサの基本的な効率が9598 %であることが分かっていることか
          ら,本質的な基準となる方法であって,キャリブレーションを必要としないと考えられる。し
          かし,センサが損傷すること,及び老朽化によってその効率及び応答性が損なわれることが考
          えられる。
A.5 操作
A.5.1 本体の6. に規定の条件で調節した試験片を,9. に規定の透過セルに挿入し,次に試験条件をその
材料及び仕様に応じた条件に調節する。
A.5.2 キャリヤーガスの流量を525 ml/minに設定して二つのチャンバ(A及びB)を30分間パージす
る。
  透過性が非常に低い材料は,パージ時間を長くする。すなわち,キャリヤーガスの流量を次の値に設定
する。
    2550 ml/min : 最初の34分間
    525 ml/min  : その後の30分間
A.5.3 装置の漏れがないかを検査する。
A.5.4 センサに発生した電流は,電圧測定装置と平行に取り付けたシャント(分流器)を通過させて測定
する。センサ信号が安定するのを待ち,その値をゼロ点として記録する。
A.5.5 セルのすぐ上流にある二つのバルブ7をリセットして,チャンバAに酸素ガスを流す。得られる信
号値が一定になるまで待って,この信号値を記録する。高ガス透過度で,厚さの薄いフィルムでは3060
分で平衡に達することがあるが,厚さが厚い材料,複合材料などでは,酸素透過度が平衡に達するのに数
時間を要することがある。要した時間を試験報告書に記録する。
A.5.6 残りの試験片について,同じ操作を繰り返す。
A.6 試験結果
A.6.1 酸素ガス透過度 酸素ガス透過度は,次の式を用いて計算する。
                                 k(U  U0 )   a
                         O 2GTR
                                     A     p0
                      ここに,   O2GTR :  酸素ガス透過度 [mol/(m2・s・Pa)   ]
                                     U :  試験片の示す電圧 (V)
                                     U0 :  電圧のゼロ点 (V)
                                      k :  装置のキャリブレーション係数
                                     pa :  測定環境の大気圧 (Pa)
                                     p0 :  試験ガス中の酸素ガス分圧 (Pa)
                                      A :  有効透過面積 (m2)
    参考 実際には,電圧U及びU0には装置のキャリブレーション係数が含まれている。
A.6.2 酸素ガス透過係数(酸素ガス透過率) 酸素ガス透過係数(酸素ガス透過率)Pは,ポリマーの物
理特性であって試験ガス及び試験条件だけに依存するものである。Pの理論値は,次の式で求める。

――――― [JIS K 7126-2 pdf 9] ―――――

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K 7126-2 : 2006 (ISO 15105-2 : 2003)
                         P   O2 GTR d
                      ここに,       P :  酸素ガス透過係数(酸素ガス透過率)[mol・m/(m2・
                                          s・Pa)   ]
                                O2GTR :  酸素ガス透過度 [mol/(m2・s・Pa)   ]
                                     d :  試験片の平均厚さ (m)
    参考 酸素ガス透過係数(酸素ガス透過率)Pを従来単位 [cm3・cm/(cm2・s・cmHg)   ] によって計算する
          ときは,次の式によって算出する。
                                    12
                         P  1.523 10   O 2 GTR d
                      ここに,       P :  酸素ガス透過係数(酸素ガス透過率)[cm3・cm/(cm2・
                                          s・cmHg)   ]
                                O2GTR :  酸素ガス透過度 [mol/(m2・24h・atm)   ]
                                     d :  試験片の平均厚さ (mm)
A.7 試験報告 試験報告には,次の事項を含む。
a) この規格番号及び測定方法の種類(附属書Aの方法)
b) 試験装置を特定するのに必要なすべての事項(製造業者名など)
c) 試験片の詳細。例えば,フィルム,シート,ラミネート品などの形態,キャスト,ブロー,ラミネー
    トなどの製造方法,並びに試験片の二つの面が異なっている場合は,その二つの面の識別及び試験時
    の酸素ガスと接した面の記録(判別できる情報を記載する。)
d) 試験した試験片の数
e) 各試験片の平均厚さ,最小厚さ及び最大厚さ
f)  試験片の状態調節の内容
g) 有効透過面積
h) 試験時の試験片の温度
i)  試験時の大気圧
j)  チャンバA内の酸素ガス分圧,及びその求め方(A.3.2参照)
k) 試験時のキャリヤーガスの流量
l)  透過セルのチャンバAに酸素ガスを流し始めてから平衡状態に達するまでの時間
m) 試験した各試験片の酸素ガス透過度(必要なら酸素ガス透過係数P)の値
n) 試験日時

――――― [JIS K 7126-2 pdf 10] ―――――

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