(57)【要約】本発明は、高分子試料を通る透過速度、およびそれからの脱着速度を同時に測定するための装置、ならびに方法に関する。本方法は、第一の容積を、試験される試料を用いて第二の容積から密閉分離する工程であって、前記試料は、ガスまたは蒸気からなる第一のアイソトープで充密される工程と、前記第一の容積に、前記ガスまたは蒸気からなる第二のアイソトープを導入する工程であって、前記第二のアイソトープは、前記第一のアイソトープから検知可能に識別可能である工程と、前記第二の容積において、前記ガスまたは蒸気からなる両前記アイソトープの分圧を、前記第一の容積における前記ガスまたは蒸気からなる前記第二のアイソトープのそれと比較して無視できる値に調整する工程と、前記第二の容積における前記透過物の各前記拡散アイソトープの濃度を、識別可能に検知する工程とを含む。・
2004528563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子試料を通る透過速度、およびそれからの脱着速度を同時に測定する方法であって、前記方法は、
第一の容積を、ガスまたは蒸気からなる第一のアイソトープで充密された試験試料を用いて第二の容積から密閉分離する工程と、
前記第一の容積に、前記ガスまたは蒸気からなる第二のアイソトープを導入する工程であって、前記第二のアイソトープは、前記第一のアイソトープから検知可能に識別可能である工程と、
前記第二の容積において、前記ガスまたは蒸気からなる両前記アイソトープの分圧を、前記第一の容積における前記ガスまたは蒸気からなる前記第二のアイソトープのそれと比較して無視できる値に調整する工程と、
前記第二の容積に対して、その中に拡散する前記ガスまたは蒸気を、前記ガスまたは蒸気からなる前記第一および前記第二のアイソトープを定量的に識別可能な検知手段に移す手段を提供する工程と、
前記第二の容積における前記透過物について、各前記拡散アイソトープの濃度を識別可能に検知する工程と
を含む透過速度および脱着速度の同時測定方法。
【請求項２】
前記試料は、ボトルの形態である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第一のアイソトープは、Ｈ２１６Ｏ、１６Ｏ２、１２Ｃ１６Ｏ２、および１４Ｎ２からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第二のアイソトープは、Ｈ２１８Ｏ、１８Ｏ２、１３Ｃ１６Ｏ２、１４Ｃ１６Ｏ２、１２Ｃ１８Ｏ２、および１５Ｎ２からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第一のアイソトープは、１６Ｏ２であり、前記第二のアイソトープは、１８Ｏ２である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記検知手段は、質量分析法、ラマン分光法、赤外分光法、マイクロ波分光法、核磁気共鳴分光法、および放射線検知法からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記検知手段は、質量分析法である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第二の容積は、さらに、不活性ガスの圧力を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記不活性ガスは、アルゴンを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ボトルは、ポリエステルを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
前記ボトルは、ポリエチレンテレフタレートを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
内壁、第一の端部、および第二の端部を有するシリンダーであって、前記端部は開口するシリンダーと、
一つの表面を有するプラグであって、前記プラグは、空隙が前記プラグの前記表面および前記シリンダーの内壁の間に存在するように、前記シリンダーの前記第一の端部に配置されるプラグと、
前記第一の端部の近傍の前記空隙内に配置された第一のシール、および前記第二の端部の近傍の前記空隙内に配置された第二のシールと、
前記プラグ内に提供され、規定された容積内で流体の導入および除去を可能にする手段と
を含み、前記シール、前記壁、および前記プラグの表面は前記容積を規定する流体シール。
【請求項１３】
前記シリンダーは、ボトルの首部であり、前記第一の端部は、ボトルの口部である、請求項１２に記載のシール。
【請求項１４】
前記流体は、ガスである、請求項１２に記載のシール。
【請求項１５】
前記手段は、前記規定された容積中への開口を有する流路を含む、請求項１２に記載のシール。
【請求項１６】
プラスチックボトルのガス透過性を試験する装置であって、前記装置は、流体シールを含み、前記流体シールは、
内壁、第一の端部、および第二の端部を有するシリンダーであって、前記端部は開口するシリンダーと、
一つの表面を有するプラグであって、前記プラグは、空隙が前記プラグの前記表面および前記シリンダーの内壁の間に存在するように、前記シリンダーの前記第一の端部に配置されるプラグと、
前記第一の端部の近傍の前記空隙内に配置された第一のシール、および前記第二の端部の近傍の前記空隙内に配置された第二のシールと、
前記プラグ内に提供され、規定された容積内で流体の導入および除去を可能にする手段と
を含み、前記シール、前記壁、および前記プラグの表面は前記容積を規定するガス透過性の試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
密閉容積におけるガスの蓄積速度の測定方法が開示される。
【背景技術】
【０００２】
商業上の重要な分野は、劣化を受けやすい商品（食品、化粧品、医薬品など）の包装である。劣化は、しばしば、包装物質を通るガスの拡散に起因する。この拡散は、飲料の炭酸飽和の減少、化粧品の香気の減少、もしくは酸素、または他の反応性透過物の包装中への蓄積（その内容物に、望ましくない酸化または他の反応を経させる）の形態であろう。プラスチックに包装された商品は、特に、拡散に関連する劣化の影響を受けやすい。
【０００３】
広範な研究が為されて、プラスチックに包装された商品の劣化を、包装物質を通る種々の透過物の拡散輸送を防止することによって低減する方法が明らかになった。これらを発展させるためには、製品劣化の一因となる拡散工程を特徴付けるための迅速、正確かつ再現可能な方法を有することが必要である。一つの特に困難な問題は、当該の透過物が、特徴付けられる包装物質内に高濃度で存在する場合に示される。
【０００４】
これは、例えば酸素がプラスチック包装中に浸透することを特徴とする状態である。酸素は、包装産業で用いられる多くのプラスチックに対して、極めて高い溶解性を示す。酸素は周囲雰囲気内に存在することから、商業的に用いられるいかなるこれらの酸素溶解性物質も、酸素で充密されるであろう。これらの場合には、初期の酸素が存在しない包装中への酸素の浸透速度は、包装物質を通る大気酸素の透過速度、および包装物質からの酸素の脱着速度の両方によって決定されるであろう。包装中への酸素の浸透を抑制するいかなる努力も、両工程を斟酌しなければならない。したがって、各工程を、独立に特徴付けることが必要である。
【０００５】
本発明は、単一の試料を用いて、脱着および透過を別個にかつ同時に特徴付ける方法を提供する。
【０００６】
透過速度の測定する技術において、最も一般的に用いられる方法の代表例は、ＡＳＴＭ  Ｄ３９５８に示されるプラスチックの酸素透過速度の測定方法である。この手順においては、フィルムまたは容器の一方の側は、酸素の一定分圧に付され、一方フィルムまたは容器の他方の側は、窒素の連続ストリームで掃気される。窒素ストリーム中に拡散する酸素は、酸素の浸透速度を与えるある種の定量方法によって検知される。モダンコントロールズインコーポレーション（ミネソタ州ミネアポリス）（Ｍｏｄｅｒｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｓ，Ｉｎｃ．，Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）製造によるオックス−トラン（Ｏｘ−Ｔｒａｎ）シリーズの試験装置が、一般に、酸素透過性の測定に用いられる。検出器は、燃料電池である。
【０００７】
試験試料が酸素で充密される場合に、酸素蓄積の全速度に対して、酸素脱着の寄与を酸素透過の寄与から分離する実用的な方法は知られていない。問題は、特徴付けられる試料がボトルのそれなどのある種の複雑な形状にある場合に、極めて悪化する。そこでは、厚さおよび結晶性の不均一性が持込まれることが、成形工程に内在するであろう。最先端の技術においては、透過の寄与は、脱着の寄与が無視できるまでデータを採取することを単に待つことによって、測定される。換言すれば、意味のある透過データは、試料が脱気されるまで採取されないであろう。この点は、通常、初期には透過物が存在しない容積における透過物の蓄積速度が、時間に対して線形になる点として測定される。現状では、これは数週間の長さを要するであろう。
【０００８】
脱着要素は、試料を両側で減圧または不活性雰囲気に付して脱気速度を測定することによって、測定されるであろう。すなわち、それは、いかなる雰囲気透過物の寄与も排除して行なわれなければならない。
【０００９】
別の方法では、ハンケ（Ｈａｎｋｅ）（特許文献１）により、構造物質における酸素拡散の遅れ時間が、試料を等しい酸素分圧で保持された二つの室間に密閉し，試料の一方の側に希アイソトープ種を導入して、他方の側で該種を検出するのに必要な時間を観測することによって測定される。１８Ｏ２、１５Ｎ２、および８５Ｋｒは、放射性であるが、これらは、全てハンケ（Ｈａｎｋｅ）で用いられたアイソトープ種である。ハンケ（Ｈａｎｋｅ）の方法は、試料を通る透過を分析するのに適切であるものの、透過および脱着速度を同時に測定するには全く不適切である。ハンケ（Ｈａｎｋｅ）の場合には、酸素の脱着は、問題でも、恐らくは重要でもなかった。
【００１０】
【特許文献１】
東ドイツ特許第１１９４７２号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、高分子試料を通る透過速度、およびそれからの脱着速度を同時に測定する方法を提供する。該方法は、
第一の容積を、試験される試料を用いて第二の容積から密閉分離し、その際該試料は、ガスまたは蒸気からなる第一のアイソトープで充密される工程と、
該第一の容積に、該ガスまたは蒸気からなる第二のアイソトープを導入する工程であって、該第二のアイソトープは、該第一のアイソトープから検知可能に識別可能である工程と、
該第二の容積において、該ガスまたは蒸気からなる両該アイソトープの分圧を、該第一の容積における該ガスまたは蒸気からなる該第二のアイソトープのそれと比較して無視できる値に調整する工程と、
該第二の容積における該透過物について、各該拡散アイソトープの濃度を識別可能に検知する工程と
を含む。
【００１２】
さらに、本発明においては、プラスチックボトルのガス透過性を試験する際に用いるために、流体シールが適合された装置が提供される。該装置は、
内壁、第一の端部、および第二の端部を有するシリンダーであって、端部は開口するシリンダーと、
一つの表面を有するプラグであって、該プラグは、空隙がプラグの表面およびシリンダーの内壁の間に存在するように、該シリンダーの該第一の端部に配置されるプラグと、
該第一の端部の近傍の該空隙内に配置された第一のシール、および該第二の端部の近傍の該空隙内に配置された第二のシールと、
該プラグ内に提供され、規定された容積内で流体の導入および除去を可能にする手段と
を含み、該シール、該壁、および該プラグの表面は該容積を規定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明においては、試験試料は、試験試料を通る拡散輸送を除いて、それらが互いに分離されるようにして、二つの容積の間に配置される。
【００１４】
本発明を実施するに際して、成形品（好ましくは薄膜またはシート、もしくは容器）形状の試料は、ガスまたは蒸気からなる第一のアイソトープで充密されるが、これは、第一および第二の容積の間に配置される。ガスまたは蒸気からなる第二のアイソトープは、該第一のアイソトープから検知可能に識別可能であるが、これは、第一の容積中に導入される。一方、好ましくは、第二の容積中の両該アイソトープの分圧は、効果的にゼロに低減される。該第二の容積は、次いで、第一の容積における圧力に等しい不活性ガスの圧力に付される。第二の容積は、不活性ガスの連続流に付されるであろう。これは、該第二の容積中に拡散するいずれの該アイソトープのいかなるものも、二つの該アイソトープを定量的に識別する検知手段に移すのに適する。または、第二の容積の雰囲気は、検知手段による分析のために、決められた間隔で試料採取されるであろう。該第二の容積における該第一のアイソトープの濃度について、その時間依存性は、試料からの脱着速度を示す。該第二の容積における該第二のアイソトープの濃度について、その時間依存性は、試料を通る透過速度を示す。典型的には、濃度は、第二の容積における不活性ガスの濃度を用いて測定される。これは、標準として用いられる。
【００１５】
当業者には、測定中の温度変動は潜在的な誤差の原因であることが理解されるであろう。概して、装置は測定時間を通して一定温度に保持されることが、極めて望ましい。本発明を実施するに際しては、温度変動が±１℃程度であった場合には、約１〜２％の精度が保持されるであろうことが見出された。
【００１６】
第二の容積における透過物の分圧は、測定を開始する前にゼロに低減されることは、本発明を実施するための絶対的な要件ではない。しかし、それは極めて好ましい。本明細書における目的に対しては、ゼロ分圧は、分圧が十分に低く、その後のデータ分析を考慮する必要がないことを意味する。当業者には、第二の容積における適切な分圧は、測定の所望の精度によることは明らかであろう。第二の容積における分圧は、技術的な数種の手段のいかなるものにもよっても、所望のレベルに低減されるであろう。例えば、あらゆる種類の減圧ポンプを用いるか、または不活性ガスでパージングするかである。
【００１７】
本発明にしたがう測定は、大気圧より僅かに高い、典型的には大気圧より約３０トル程度高い圧力で有利に行なわれる。測定は、さらに、大気圧の上または下の圧力で行なわれるであろう。
【００１８】
しかし、二つの容積においては、ほぼ等しい圧力が保持されることが重要である。過大な圧力差は、試験試料の歪みの原因となり、その上に得られた結果を歪ませるであろう。したがって、圧力差が２０トルを決して超えないように、二つの容積を、同時に脱気および加圧の両方を行なうことが好ましい。
【００１９】
本発明の方法は、本明細書の実施者に関心のあるいかなるガスまたは蒸気の透過速度をも測定するのに用いられるであろうものの、本明細書の方法は、当該のガスまたは蒸気が、また、十分に高い濃度および易動性（実質的に、第二の容積におけるガス蓄積の全速度に寄与するであろう）で試験試料内に充密される環境で、最も高い有用性を有する。
【００２０】
本発明の方法は、試料の透過性が非常に低い場合に最も好都合である。数ヶ月を超える望ましい貯蔵期間を有する酸素に敏感な食品および飲料のための容器およびボトルは、本方法が最も適用可能である試料のタイプの最良の例である。
【００２１】
本発明の方法により、ガスまたは蒸気の脱着速度および透過速度を同時に測定する目的が達成される。これは、第一の容積中に導入される同ガスまたは蒸気として、試験試料に充密するものと異なるガスまたは蒸気からなるアイソトープを用いることによる。次いで、第二の容積中へのガスまたは蒸気の全蓄積速度に対して、脱着および透過の各寄与を識別するために、各アイソト−プについて、時間の関数としての濃度が、二つのアイソトープを識別できる定量的な検知手段によって同時または逐次に測定される。本発明の方法の精度は、透過ガスの拡散係数に対するアイソトープ重量の差の効果によって制約される。これは、周知の理論的な分析にしたがって、アイソトープの質量比の平方根として変化する。さらに、本発明の方法の精度は、測定機器自体の精度によって制約される。
【００２２】
二つのアイソトープの濃度を測定するための適切な方法には、質量分析法、ラマン分光法、赤外分光法、マイクロ波分光法、核磁気共鳴分光法、および放射能検知法が含まれる。もっとも、任意の方法の適用可能性は、用いられる特定のガスまたは蒸気によるであろう。質量分析法が好ましい。
【００２３】
当業者には、本明細書の方法は、二つのアイソトープ種の第二の容積における各蓄積速度を、実際に独立して測定することなく行なわれるであろうことが理解される。しかし、勿論、情報は失われるであろう。
【００２４】
本方法を用いる例として、好ましい実施形態においては、本発明の方法は、候補のビールボトルとみなされるプラスチックボトルについて、酸素の蓄積速度を測定するのに用いられる。ビール製造技術においては、酸素の非常に低い濃度が、ビールの風味を損なうであろうことが見出された。酸素は、雰囲気中に広がっているが、これは、殆どのプラスチックに対してかなりの溶解性を示す。これは一般にボトルに用いられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。したがって、効果的に全ての酸素が除去された条件下に密閉されたボトルは、雰囲気からボトルを通して酸素を拡散輸送することのみならず、ボトルが製造される物質から溶解酸素を脱着することによって決定される速度で、酸素の蓄積を経る。
【００２５】
本発明の一実施形態においては、本発明の方法は、ビールまたは他の商品の酸素への曝露を最少にするための方法を開発することを探求する研究者によって用いられる。他の実施形態においては、本発明の方法は、臨界的な用途で用いられるボトルの欠点を同定し、定量する品質制御技術として用いられる。いずれの実施形態においても、本発明の方法は、脱着工程を透過工程から識別するための迅速かつ単一段の方法を提供する。
【００２６】
本発明の方法は、限定されることなく、図１および２に示される試験セルを用いて実施されるであろう。
【００２７】
図１は、フィルムまたはシートなどの平らな試験試料について、本発明の方法を実施するのに適切な装置の一実施形態の概略図を示す。装置には、第一の容積１１、および第二の容積１２が、それらの間に密閉して配置された試験試料１３と共に含まれる。いかなる密閉方式も、漏洩に対する特定の試験規約の要件が満足される限り適切である。密閉は、ガスケット、またはＯ−リングを用いることによって、もしくは高度に研磨された整合表面の間の自己ガスケットによって達成されるであろう。極端な感度の場合には、密閉界面を、周囲雰囲気から分離することが必要であろう。第一の容積には、透過物の導入を可能にするための入口１４、および、透過物の導入前に第一の容積の脱気またはパージングを可能にするための減圧ポンプまたはブリードバルブへの出口１５が提供される。第二の容積には、同様に、第二の入口１６、および第二の容積をパージングするための出口１７、ならびに検知手段に通じるマイクロサンプリングキャピラリー１８が提供される。
【００２８】
図２は、ボトルまたは他の容器を試験するのに適切な装置を示す。この場合には、第一の容積２１は、試験室の内壁２２および試験されるボトル２３の外壁との間の容積である。第二の容積２４は、ボトル２３の内容積である。第二の容積は、ボトルの口部に二重シール１０および３３を有するシールキャップ２５によって周囲雰囲気から分離される。第一の容積２１には、透過物の導入を可能にするための入口２６、および第一の容積を脱気またはパージングするための出口２７と共に提供される。第二の容積には、同様に、入口２８および出口２９の両方、ならびにまた検知器に通じるマイクロサンプリングキャピラリー３０と共に提供される。入口３１および出口３２は、いかなる場合にも、シーリングキャップ２５の二重シールをパージングする手段を提供する。
【００２９】
図に示されないものの、当業者には、各入口および出口は、遮断バルブを装備されるであろうこと、およびサンプリングキャピラリーは、同様にバルブを装備され、そのために測定が、連続的にまたは不連続の間隔のいずれかで、行なわれるであろうことが理解されるであろう。
【００３０】
シール、およびそれが製作される物質の厚さは、試料の透過性が非常に低くない限り重大ではない。これらの場合には、シールは、高真空グリースまたは適切な粘着剤の薄い（５〜１０マイクロメートル）層を用いて、最も適切に形成されて、露出されたシールの面積／フィルムの面積の比率が最小にされる。
【００３１】
あるいは、図２の特定の実施形態に示されるように、新規の流体シールが用いられる。これは、非常に高い障壁特性を示すボトルを試験するのに特に有利である。その際、シールにおける漏洩またはそれを通る拡散は、たとえ通常の標準からみて低くても、依然として、結果を歪ませるのに十分であろう。
【００３２】
本発明の流体シールは、
内壁、第一の端部、および第二の端部を有するシリンダーであって、端部は開口するシリンダーと、
一つの表面を有するプラグであって、該プラグは、空隙がプラグの表面およびシリンダーの内壁の間に存在するように、該シリンダーの該第一の端部に配置されるプラグと、
該第一の端部の近傍の該空隙内に配置された第一のシール、および該第二の端部の近傍の該空隙内に配置された第二のシールと、
該プラグ内に提供され、規定された容積内で流体の導入および除去を可能にする手段と
を含み、該シール、該壁、および該プラグの表面は該容積を規定する。
【００３３】
好ましくは、シリンダーは、ボトルの首部であり、第一の端部は、ボトルの開口部である。また、好ましくは、規定された容積内で流体の導入および除去を可能にする手段は、シール間の規定された容積中に開口する流路である。これは、プラグを通り、減圧ポンプまたは不活性流体の供給源に通じる。流体を導入または除去する他の手段もまた、実行可能である。例えば、流路の代わりに、プラグが、多孔性物質から作製されるであろう。それを通して、拡散輸送が達成される。
【００３４】
好ましくは、流体はガスである。しかし、それは、ある種の特定の用途に適切である場合には液体であろう。本発明を実施するに際して、用いられる流体は、本系に対して為される測定のいかなるものとも関連しない。例えば、本発明の方法にしたがって酸素障壁を測定する場合には、流体は酸素ではないであろう。そして、アルゴンが標準として用いられる場合には、それはアルゴンではないであろう。
【００３５】
本発明を実施するに際して、シール間の規定された容積を脱気し、次いで容積を不活性ガスで加圧することが、十分である。このように加圧された容積には、静的なガス雰囲気が含まれるであろう。または、容積は、連続的にパージングされるであろう。好ましくは、シール間の容積内の圧力は、試験されるボトル内のそれに殆ど匹敵し、わずかに大気圧を超えるであろう。
【００３６】
シールは、いかなる適切なシール物質からもなろう。これは、一般には、現存するエラストマー質またはゴム質の物質である。好ましくは、それらは、デュポンカンパニー（デラウェア州ウィルミントン）（ＤｕＰｏｎｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ  ＤＥ．）から入手可能なビトン（Ｖｉｔｏｎ）（登録商標）フルオロエラストマーなどのフルオロエラストマー物質からなる。
【００３７】
本発明の好ましい流体シールは、図３に示される。図３において、プラグは、ステンレス鋼キャップ６である。これは、本発明の流体シールの特徴のみならず、本明細書の方法により特徴付けられるボトル内の雰囲気を制御し、試料採取する方法と共に提供される。また、第三のシールが示される。これは、示される実施形態において好ましい。シリカキャピラリー管１は、ボトル内部から、検知手段に接続されたガスクロマトグラフの試料採取バルブに通じる。入口および出口２は、シール間をパージングするために提供される。入口および出口３は、ボトルの脱気／再充填するために提供される。３つのシーリング螺子のうちの一つ４が示される。これは、外部キャップのシール８を固定するためのものである。３つのジャッキング螺子のうちの一つ５が示される。これは、シール１０を加圧する。また、ステンレス鋼シールキャップ６、ねじ付きのステンレス鋼ジャッキングリング７、エラストマー外部キャップシール８、エラストマー内部キャップシール９、エラストマーボトルシール１０、ならびにステンレス合金シーリング板１１も示される。
【００３８】
本発明の方法の最も好ましい実施形態においては、候補のボトルは、図２のそれと類似のセル中に配置される。該ボトルは、ボトルの容積の約２倍のガラス室によって囲周される。ボトルおよび周囲の環状空間は、脱気され、次いでボトルは、約２００ｐｐｍのアルゴンを含む窒素、または他の参照ガスで、大気圧まで満たされる。同時に、ボトルの歪みを防止するために、環状空間は、１８Ｏ２、およびボトルを満たすのに用いられたと同じ窒素／アルゴン混合物の約１：１混合物で、大気圧まで満たされる。ボトルの内容物は、四極子質量分析計（ＱＭＳ）のイオン源に通じるガスクロマトグラフィーの試料採取バルブを通して極少量を除去することにより、定期的に試料採取される。実験の間、１６Ｏ２、１８Ｏ２、およびアルゴンの濃度が、それぞれ質量数３２、３６、および４０で監視される。ボトル内の両酸素種の絶対濃度は、それらの種のシグナル／アルゴン標準のシグナルの比率から決定される（当該種に対する質量分析計の検出器の相対感度に対して、適切に調整される）。長時間の窒素パージで前処理をすることは、全く必要でない。
【００３９】
本発明の方法は、酸素の他の大気成分の蓄積速度を決定するのに適用可能である。水蒸気および二酸化炭素の両方の輸送もまた、包装産業においては重要である。本明細書の方法は、例えばアイソトープ対（Ｈ２１８Ｏ／Ｈ２１６Ｏ、Ｃ１８Ｏ２／Ｃ１６Ｏ２、および１５Ｎ２）に対して、等しく同様に適用されるであろう。当業者には、ＣＯ２の場合には、１３Ｃまたは１４Ｃアイソトープが、通常の１２Ｃアイソトープとの組合せで用いられて、同様の有利な結果が得られるであろうことが理解されるであろう。
【００４０】
本発明の実施は、しかし、包装の関心事に対する当該の問題に限定されることなく、実際には幅広く適用可能である。したがって、例えば深海潜水に用いられる膜シール室内の窒素の蓄積を特徴付けることが望まれる場合には、Ｎ２に対して同等に適用されるであろう。本発明をさらに拡大すると、本方法は、当該の周囲雰囲気が空気でない状態において、等しく効果的に用いられるであろう。しかし、ガスまたは蒸気が当該物質内に溶解性がある場合には、フィルム、膜、シート、または容器に用いるに際して、雰囲気に存在するガスまたは蒸気の拡散輸送の仕組みを理解することが望ましい。したがって、入手可能なアイソトープ、ならびに試料、装置、およびアイソトープを取扱う方法、ならびにアイソトープを識別する方法がある限りは、本明細書の方法の適用可能性は限定されない。本発明の方法で用いるのに適切なアイソトープの識別可能種には、限定されることなく、ＣＨ４、Ａｒ、ＳＯ２、ＣＦ２Ｃｌ２、ＣＯ、Ｈ２Ｓ、Ｈ２ＣＯ、Ｃｌ２、およびＯ３が含まれる。
【００４１】
本発明は、さらに、次の特定の実施形態で説明される。
【実施例】
【００４２】
実施例１ポリエステルボトルの透過性
商業的に入手可能なブロウ成形ポリエチレンテレフタレート製ボトル（内容積５４０ｍｌ）を、図２にしたがって装置に固定した。ボトルおよび環状空間の両方を、機械式粗ポンプを用いて２００ミリトルの圧力に排気して、全６０分間脱気した。次いで、ボトルを、２２０ｐｐｍのアルゴンを含む乾燥窒素で満たし、環状空間を、同時に、１８Ｏ２５０％、およびボトルに加えたものと同じ窒素／アルゴン混合物５０％からなる等圧混合物で満たした。両室を、大気圧から凡そ２％高く加圧した。周囲温度は、測定中約２６±１℃であった。試料を、最初の４０時間は、約１時間間隔で採取し、次いで１２０時間の測定の残りは、より少ない頻度で採取した。試料の採取は、ボトルの内部にあるバルコインスツルメントカンパニー（テキサス州ヒューストン）（Ｖａｌｃｏ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ，（Ｈｏｕｓｔｏｎ  ＴＸ．））製キャピラリーガスクロマトグラフ試料採取バルブを手動で開き、０．２５ｍｌを取出すことによって為された。このように取出された試料を、ＵＴＩ（カルフォルニア州）社の１００Ｃ型４極子質量分析計に移した。
【００４３】
図４に、１６Ｏ２および１８Ｏ２の濃度が時間の関数として示される。試料について、酸素の透過特性は、１８Ｏ２曲線から測定され、一方酸素の脱着特性は、１６Ｏ２曲線から測定された。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】平らな薄膜を測定するのに適した円形断面の試験セルを示す。
【図２】一特定形状のボトルを測定するのに適した試験セルを示す。
【図３】本発明の流体シールの一実施形態を示す。
【図４】本発明にしたがって得られた透過および脱着曲線を示す。これは、上述された特定の実施形態に例示される。
【図４】
2004528563.tif 000003
【国際公開パンフレット】
2004528563.tif 000004
2004528563.tif 000005
2004528563.tif 000006
2004528563.tif 000007
2004528563.tif 000008
2004528563.tif 000009
2004528563.tif 000010
2004528563.tif 000011
2004528563.tif 000012
2004528563.tif 000013
2004528563.tif 000014
2004528563.tif 000015
2004528563.tif 000016
2004528563.tif 000017
2004528563.tif 000018
2004528563.tif 000019
2004528563.tif 000020
2004528563.tif 000021
2004528563.tif 000022
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004528563.tif 000023
2004528563.tif 000024
【国際調査報告】
2004528563.tif 000025
2004528563.tif 000026
2004528563.tif 000027
2004528563.tif 000028