撥水・親水性の評価

â³µ¢j…[K‰XuÀ
›…Ee…«Ì]¿
åã{§åwåw@Hw¤†È
‰ i
´ ¡
Evaluation of Wettability
Kiyoharu Tadanaga
Graduate School of Engineering, Osaka Prefecture University
A.
ͶßÉ
K‰XCZ‰~bNXCà®C‚ªqÈÇÌ
\Êɛ…«¨æÑe…«ðt^·é±Æªß
N·ñɟ¢³êĨèCtÌÌÅÌÉηé
Gê«Ì]¿ÍñíÉdvÅ éB{eÅÍC
›…Ee…«ð]¿·éû@ðÈPÉÜÆßC
ªèɨ¯éÓ_É¢Äq×éB
B.
}A ÚGpÆ\Ê£ÍÌÖW
ÃIÚGp
B.A ÚGpÌè`1)`4)
Êɨ¢ÄCÅÌ\CÌÌEÊ£ÍÆtÌÌE
\Ê̛…« é¢Íe…«ð]¿·éÉ
ÍCÚGpiÃIÚGpjªÊíp¢çêéB
Ê£ÍCÅÌ_tÌÔÌEʣͪއÁĽ
tÉBµ½óÔÅ éÆ¢¦éB
…Éηé\ÊÌGê«ð]¿·éê‡CÚG
±Ì®ÆÖAµÄCGêÌd– W ðl¦é
pª 90‹
ÈãÌ\ÊÍÊ훅«ÆÄÎêC»
±Æª½¢BGêÌd– W ÍCÅÌ_tÌÌ
êȺÌê‡Íe…«ÆÄÎêéB
EÊðCÅÌ_CÌCtÌ_CÌÌ 2 ÂÌEÊ
ÚGp u Í} 1 ɦ·‚f‹}Ìæ¤É\
³êCŸÌ Young Ì®ª¬è§ÂƳêéB
gSVgLV cos u{gSL
(1)
±±ÅCgSV ÍÅÌ_CÌÌEÊ£ÍCgLV Í
ɪ„·éÌÉKvÈd–ð\µCŸÌ®Åè
`³êéB
WgSV{gLV|gSL
(2)
(2)®É¨¢ÄCW ª¬³¢Æ¢¤±ÆÍC
tÌ_CÌÌEÊ£ÍCgSL ÍÅÌ_tÌÌEÊ
ÅÌ_tÌÌEÊ𪄷éÌÉ­µÌd–µ
£ÍÅ éBÚGpÍCtHÆÅ̪ڷéE
©KvÅÈ¢±ÆCÂÜè»ÌÅÌÍtÌðe
8531 åã{äsw€¬ 1_1
§599_
TEL 072_254_
9333
FAX 072_
254_
9913
E­mail: tadanaga—chem.osakafu­u.ac.jp
«â·¢±Æð¦µCW ªå«¢Æ¢¤±Æ
ÍC»ÌÅ̪tÌÉGêâ·¢±Æð¦·B
ÅÌ_CÌÌEÊ£Íi é¢ÍÅÌÌEÊ£
47
NEW GLASS Vol. 20 No. 3 2005
ÍjgSV ɍڷéÆCgSV ̬³¢\ʪ¬
³È W ð^¦éCÂÜèCÅÌÌEʣͪ
¬³¢\ʪtÌðe«â·¢±ÆÉÈéB
B.B ÚGp̪è@
ÚGpiÃIÚGpj̪èÉÍÊíCÅÌ
Ì\ÊãÉu¢½tHð¡ûü©ç°÷¾ÅÏ
@µC»ÌtHÆ\ÊÌEÊɨ¯épxðˆ
è·éû@ªp¢çêéBtHð…Ìê”Å éƼèµÄCtH̼aƂ³ðªèµC»
±©çÚGpð„è·éû@àæ­p¢çê
éBtHÌ`óÍdÍÉæÁÄcÞÌÅCtH
}B X¢½\ÊÅÌOipCãÞpC]Žp
Ì嫳ÉàÓªKvÅ éBäXÌê‡C
Êí 1`3 ml ÌtðªèÉp¢Ä¢éB
t̪ÅÌƬ·pðãÞpÆÄÔBÊ̾¢
_»¨ é¢ÍK‰XÈÇÌÚGp̪èð
ûð·êÎCtHÌæÁÄ¢é½ÂÌX«ðå
s¤ÛÉÅàCð¯ȢƢ¯È¢ÌÍC\
«­µÄ¢­Æ«ÉCtHª®«o·¼OÌt
Ê̘õÅ é6),7)Bá¦ÎCK‰XîÂãÉ
HÌis¤Æ½Êª¬·pxªOipC㔤
Xpb^ŬŒµ½_»¨–ŒÌ…ÉηéÚ
ƽʪ¬·pxªãÞpÅ éi} 2jBÊ
GpÌožÏ»ð²×éÆC‰úɨ¢ÄÍñ
íÌÃIÚGpðªè·éê‡ÉÍCtHðŽ
10‹
ÌÚGpÅ Á½\ʪC”úãÉñ 40‹
¿Éæ¹C éöxGêgªÁ½Æ±ëÅÃ~
`100‹
ÉߢÚGp𦷱ÆC»µÄžB
·é±Æª½¢ÌÅCOipÉ©ÈèߢlÆ
·éÚGpÌ嫳Í\Ê̅_îÌZxÉË
ÈéªC³mÉ\ÊÌóÔ𦷽ßÉÍCO
¶·é±Æª¦³êÄ¢é6)BL@¨Éæé\
ipEãÞpðªè·éûª]ܵ¢B
Ê̘õÍÉßÄeÕɨ±èCÅ\Ê̘õ
ÅÌ\ÊÉÍlXȝRűÌOipÆãÞ
ÉæÁÄÚGpÍå«­e¿ðó¯é±Æ©
pÌ·CÂÜèÚGpÌqXeŠVXªÏª³
çCÚGpªèɨ¯é\Ê̘õÌÎôÍÉ
êC\ÊóÔÌêÂÌwWƵÄLøÅ é1)B
ßÄdvÅ éB
Åàå«­e¿·éÌÍ\ÊÌe³Å èC\
Êí̪èÅÍC±ÌÃIÚGp̪èlª
ʪe¢ÙÇå«ÈqXeŠVXð¦·BÜ
ñ³êé±Æª½¢ªCæè³mÉ\ÊÌó
½C\ʪ½ŠÅ ÁÄàC\ÊÉ˜êª é
Ô𦷽ßÉCŸßɦ·OipEãipð
ê‡C é¢ÍsÏêÌê‡ÉÍqXeŠVX
ßéûª]ܵ¢5)B
ªÏª³êéB³çÉCÍ©ÅàÅ̪tÌÉ
nð·éC é¢Ít̪ÅÌ\ÊÉz…·é
C. ®IÚGp
C.A OipEãÞp1),5)
tHª®SÉÃ~µC½tóÔÉ éÆ«É
Ϫ·éÃIÚGpÉεCt̪ éûüÉ
«¿ðL·éæ¤Èê‡ÉàCÚGpÍe¿ð
ó¯éB]ÁÄCqXeŠVXÌæ謳¢\
ÊÙÇC\ʪ½ŠCÏêC´òÅ èC»µ
ÄÅ̪tÌÉÜÁ½­nðµÈ¢±ÆðÓ¡
·éB
Ú®·éÆ«C é¢ÍGêgªéÆ«ÉtÌ
ÀÛ̪èÅÍCtHÌg£Eûk@ªp¢
ªÅÌ\ÊƬ·pxðOipÆÄÑCt̪
çêé±Æª½¢BÃIÚGpªèƯlÉÜ
\ÊÉGê½ãÉÚGÊϪ¬³­ÈéÆ«C
¸tHðŽ¿ÌãÉæ¹C»Ìã»ÌtHɳ
é¢Í éûüÉt̪ڮ·éÛÌã”Ì
çÉtðÁ¦Ä¢­Æ«ÉC»ÌÚGÊϪÜ
48
NEW GLASS Vol. 20 No. 3 2005
³Éå·éÆ«ÌÚGpªOipÅ èCt
\P
H©çtHð­µz¢ã°ÄCÚG·éÊ«ª
¸­·éÆ«ÌÚGpªãÞpÆÈéBá¦
ÎCäXªñµÄ¢éC\ÊÉ÷×ȚÊð
L·é§¾È´›…\ÊÌê‡CÃ~ÚGpÍ
ÅåÅ 165‹
𦵽ªC±Ì\ÊÉεÄg
£Eûk@Ū赽OipÍ 168‹
CãÞp
Í 150‹
Å Á½8)B
»Ì¼C½ÂðtÌÉZзé±ÆÉæÁÄ
Zisman vbgÉp¢étÌÌá
\Ê£ÍimN m|1)
n­ A‹J“Þ
wv^“
19.5
fJ“
23.8
eg‰fJ“
wv^fJ“
25.8
27.4
A‹R[‹Þ
G^m[‹
1­ IN^m[‹
22.0
ÃIE®IÚGpðªè·éû@iEB‹w‹
VNwLTm[‹
27.5
32.9
~EvŒ[g@jàæ­p¢çêéB
G`Œ“OŠR[‹
48.0
A‹L‹n‰ChÞ
1­ Nu^“
1­ NwLT“
23.2
25.4
C.B ]Žp
tHÌæÁÄ¢é½ÂÌX«ðå«­µÄ¢
­Æ«ÉCtHªŠèn߽ƫÌX«Ìpx
ð]ŽpÆÄÔi} 2jBãqÌOiEãÞp
Ì·ªå«¢ê‡ÉÍC]Žpªå«­ÈèC
OiEãÞpÌ·ª¬³¢ê‡ÉÍC]Žpª
1­ NIN^“
ˆ[hVNwLT“
27.2
35.7
Wˆ[h^“
66.2
¬³­ÈéXüÉ éB
]ŽpÍtHÌ嫳idÊjÉe¿ðó¯
éÌÅC]Žpðªè·éê‡ÉÍCtHÌÌ
Ì\ʣͪ gc æèଳ¢lÅ éKvª
ÏÍK¸êèÅ éKvª éBܽCtHª
éBá¦ÎCgc ª¬³¢Æ¢¤±ÆÍC\
Ú®µnß½©Ç¤©Ì»èàTdÉs¤Kv
Ê£ÍÌå«¢…ÉεÄÍÚGpªå«­C
ª éB
ܽCæ謳È\Ê£ÍÌtÌàe­±ÆÅ
«é±ÆðÓ¡·éB±ÌlÉCgc ÍÅÌ\
D.
ÕE\Ê£ÍiZisman vb
g)1)`3),5),9)
ÊÌ\ÊóÔð\·ÌÉLøÈwWÅ éB
ÀÛ̪èÉp¢étÌÌáð\ 1 ɦ·10)B
¢­Â©ÌnñÌÙÈé\Ê£ÍðÂtÌð
ÅÌ\Ê£ÍÌ]¿Ì 1 ÂƵÄCZisman
p¢ÄÚGpðªèµC»ÌÚGpÆ\Ê£Í
çÌO‹[vª\Ê©RGl‹M[ÌÚÀƵ
ÌÖW©çÕE\Ê£ÍðßéBÅÌ\ÊÌ
Äñ¥µ½ÕE\Ê£Í gc ªÇ­p¢çêéB
\Ê£Íð\¬·é¬ªi5 ßQÆjð½f·
ÅÌ\ÊÉεCùmÌ\Ê£ÍðÂ¯¶
éÌÅC¯¶\Ê£ÍÌtÌÉηéÚGpÍ
nÌíXÌtÌÉηéÚGpðªè·éB
p¢étÌÌnñÉæÁÄ­µ¸ÂÙÈéÌÅC
»µÄCx ²É\Ê£ÍðCy ²ÉÚGpi³
gc à­µÙÈélª¾çêé±Æª èCá
mÉÍOipjÌ]·Ö”licos ujðvb
±ÌÓªKvÅ éB
g·éƼüÖWª¾çêC±êð Zisman v
·Èí
bgÆÄÔB±Ì¼üðÚGpª 0‹
¿Ccos u1 ÜÅO}µ½Æ«Ì\Ê£ÍÍC
ÕE\Ê£Í gc Æ\³êCt̪S­e©¸C
E. ÅÌ\Ê£Í̪è1),4),5)
ÅÌÌ\Ê£ÍÉÖµÄÍC»Ì¬ªð¢­
®SÉGêLªènßétHÌ\Ê£ÍÉΞ
©ɪ¯Äl¦C”íÞÌ\ʣͬªÌù
·éBt̪»ÌÅÌðGç·½ßÉÍCtÌ
mÌtÌÌÚGpðªè·é±ÆÉæÁÄC\
49
NEW GLASS Vol. 20 No. 3 2005
ÊóÔð\·±ÆªŽÝçêÄ¢éB¢­Â©
̝_ª±êÜÅÉ­\³êCá¦ÎCFowks
\Q Good ÉæéeíÌtÌÌ\ʣͬª
imJ/m2)
gLW
gAB
{
g›
|
g›
72.8
…
OŠZ[‹ 64
21.8
34
51.0
30
25.5
3.92
25.5
57.4
G`Œ“OŠ 48.0
R[‹
z‹€A~h 58
29
19.0
1.92
47.0
39
19
2.28
39.6
36
8
0.5
32
27.15
0
3.8
0
g
ÍC\Ê£ÍͪUͬªiLondon ªUÍj
ÆÉ«¬ªiDebye Íâ…f‹‡Íjɪ¯
Äl¦çêé±Æðñ¥µ½BãÉC__–î
ŠÝìpÉæéñ^ðp‰[^ÉÁ¦½\Ê
£ÍÌðͪ­\³êC»êÆÍÊÉC…f‹
‡¬ªð±üµ½\Ê£ÍÌðÍ@àñ¥³ê
Ä¢éB
Good Í5)C\Ê£Í g ðCg LWiªUÍ̬
ªjÆ g ABi__–îŠÝìpjÌaƵÄ\µ
i®
3jCg AB
W`‹X‹
44
zLVh
Nz‹€ 27.15
a­ {‚i
t^Œ“
44.4
43.5
`0
Wˆ[h^“
50.8
50.8
`0
{
ͳçÉC‹CX_IȬªig ›
j
|
jɪ¯é±Æi®
ƋCX–îIȬªig ›
{
4jðñĵĢéB±ÌÆ«Cg ›
é¢Í
|
g›
Í
{
ÌÇ¿ç©ðÂ\ÊðPÉ«Cg ›
|
g›
¦çêéBÚGp̪èÍñíÉî{IÈè@
é¢
ÅÍ éªC®IÚGp̪è™ðæèüêé
̼ûðÂ\Êð¼É«ÆªÞ·éB
±ÆÉæÁÄ\ÊÌóÔð\·ÌÉñíÉLø
gg LW{g AB
(3)
ÈèiÆÈéB¡ãàC½­Ìªìňp³ê
{ ›
g | )(1/2)
g AB2(g ›
(4)
é±ÆªúÒ³êéB
(\ʪ¼É«ðÂÆ«)
g AB0
(5)
Ql¶£
(\ʪñÉ«C é¢ÍPÉ«)
1) A. W. Adamson, ``Physical Chemistry of Sur­
e\Ê£Í̬ªªùmÌC½íÞ©ÌÌt
faces'' 5th edition, John Wiley & Sons, New
̎¿ÉηéÚGpðªè·êÎCÅ̎¿
Ì\Ê£Íƻ̬ªðZo·é±ÆªÅ«
éB\ 2 ÉÍCªèÉp¢étÌÌáÆ»Ì
\Ê£Í̬ªð¦·5) Bá¦ÎCGood çÍ
±Ìlðp¢ÄC|ŠvsŒ“ÉRiúd
ˆðsÁ½ê‡Ì\ÊÌGê«Ìϻɢ
|
Í0Å
Īèðs¢CRiúdˆOÍ g ›
éªCˆãÍå«­å·é±Æðñµ
Ä¢é5)B
York, 1990.
2) ä{
3) Si¶¾CÄcMdCX{
4) …˺FVCu\ʈZpn“hubNvCpp.
66_70CGkEeB[EGXi2000).
5) R. J. Good, J. Adhesion Sci. Tech., 6 [12] 1269_
1302 (1992).
6) ¼{
‰Cu\ʈZpn“hubNvCpp.
174_181CGkEeB[EGXi2000).
ß
{eÅÍClXÈÅÌ\Ê̛…«Ce…«
ð]¿·éû@É¢ÄÐîµ½B\ÊÌGê
«ð§ä·é±ÆÉæÁÄCîÞÉV½È@\
ðt^·é±ÆªÂ\Å é±Æ©çC\ÊÌ
Gê«Ì]¿Í¡ãàÜ·Ü·dvÆÈéÆl
50
„CNew Glass, 11
[4] 49_56 (1996).
7) Ñ
F. Ü Æ
PCu\Ê£Í̝ð̽ßÉvC‚ªq
§sïi1993).
×vC¼{
‰CH¡³ŽCNew Glass, 16
[2] 52_57 (2001).
8) K. Tadanaga, N. Katata and T. Minami, J. Am.
Ceram. Soc., 80 [4] 1040_42 (1997).
9) E. F. Hare, E. G. Shafrin, W. A. Zisman, J. Phys.
Chem., 58, 236(1954).
10) »w֗\îbÒÜ\Cú{»wïÒi1985).