○一般財団法人
化学研究評価機構(
JCII
)
ハイバリア包装材料の酸素透過度試験(
MOCON
法)
No.16酸素に対するバリア性は、包装材料にとって最も重要な特性の一つです。食品の入った容器に酸素が侵入する と、食品の劣化、変色、カビの発生などを促進させる原因になります。
こうしたバリア性の評価試験に酸素透過度があります。当センターではハイバリアにも対応する最新のクーロメト リック法(MOCON法)の装置によって信頼性の測定が可能です。
ここでは、クーロメトリック法による酸素透過度の測定事例について紹介致します。
■ 酸素透過度(クーロメトリック法)の概要
測定は、サンプルの片面にテストガスとなる酸素(O2)(パッケージの場合は大気)、反対面にはキャリア
ガスである窒素(N2)を流します。分圧の大きい側の酸素分子はポリマーの中にあるフリーボリューム(ポリ
マー鎖間の隙間)を透過し、キャリアガスに到達することでクーロメトリックス検出器へ運ばれ酸素透過度を 求めることができます。測定の対象はフィルムやシートをはじめ容器の測定が可能であり、実際の使用条件 に近い形で酸素透過度を求めることが可能です。
■ 装置仕様
センターに導入しているハイバリア対応の酸素透過度装置の仕様は、次のとおりです。
表1 装置仕様
項 目 仕 様
装置 MOCON® クーロメトリック酸素透過率測定装置(OX-TRAN® 2/22L)
検出器 自己加湿型クーロメトリックスセンサー 試験範囲 0.01~2000 cc/m2/day
試験温度 10~40℃又は35~150 ℃(恒温恒湿槽使用時)
試験湿度 0、35~90 % RH又は30~95 % (恒温恒湿槽使用時)
サンプルサイズ フィルム 10.8×10.8 cm、パッケージ(ボトル、袋等) 3 L以下
対応規格 JIS K7126-2(ISO 15105-2)、ASTM D3985・F1927・F1307
■ 測定事例サンプル
今回、表2に示すフィルム、シート及びパッケージ(PETボトル)で測定を実施致しました(測定状況については、
写真を参照下さい)。
表2 測定サンプル及び測定結果
サンプル 材 質 厚さ(mm) 測定結果
ラップフィルム ポリ塩化ビニリデン 0.010 97 (cc/m2/day/atm)
ご不明な点、ご相談、試験手数料など、お気軽にお問い合わせ下さい。
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化学研究評価機構(
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写真1 測定装置(フィルム・シート測定) 写真2 PETボトルの透過度測定
■ PETボトルの酸素透過度測定
PET ボトルの酸素透過度を測定したとき(写真 2)の酸素透過曲線を 図 2(PET ボトルの酸 素透過曲線 参照)に示します。
安定した結果を短時間で得るためには、サンプル に合った測定条件を選択する事が重要です。
今回の測定ではコンディショニング(7 時間)を
行い、測定を開始する事により短時間(約20 時
間)で安定した結果(定常状態)を得ることがで きました。
図2 PETボトルの酸素透過曲線
JCII では今回紹介した方法の他、フィルム及びシートの差圧法による気体透過度の測定を行っています。ま
た、水蒸気の透過度(透湿度)も実施しておりますのでお気軽にお問合せ下さい。
0.040 0.043 0.045 0.048 0.050
5 15 25 35
酸素透過量(
c
c
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