事例集

水素ガスを含む各種ガスの透過性を評価いたします。

背景

水素社会の実現へ向けて、自動車への搭載をはじめとして燃料電池が注目されています。燃料電池には水素と酸素、および水の漏れを防ぐゴム製シール部材が使用されており、これらガスの透過性を評価するニーズが高まっています。

装置仕様

• 測定法

  
  差圧法
  にて
  質量分析器
  で測定
  
  絶対値校正
  を実施(高信頼性）

  測定感度

  • 水蒸気透過率10^-6 g／m²／dayレベル
    酸素透過率10^-2 cc／m²／dayレベル

  測定可能ガス種

  • 分子量100以下の各種ガス
    水、水素、ヘリウム、アルゴン、酸素、窒素等

  測定時のガス透過径

  • φ40 mmまたはφ90 mm

• 

PETフィルムに対する各種ガスの透過率測定結果

試験サンプル PET（ポリエチレンテレフタレート）フィルムt = 100 μm
試験条件 ガス透過径：φ40 mm 測定温度：40, 60, 80℃ 試験圧力：100 kPa

水素やヘリウムなど分子サイズの小さなガスに比較して窒素、酸素など分子サイズの大きなガスは定常状態になるまでにやや長い時間を要しました（図2）。
ガスの分子サイズによって、フイルム内の拡散係数が異なるためと推定されます。

試験に使用した全てのガスについて、測定温度が高いほど透過率が上昇する傾向を示しました（図3）。
高温では樹脂（PET）の分子鎖間距離が増加するためと推定します。
さらに、ヘリウム、水素など分子サイズの小さいガスは、高いガス透過率を示しました。