(57)【要約】【課題】試料が薄膜であっても固定し易いガス拡散性検査装置を提供する。【解決手段】ガス拡散性検査装置は、試料の中を通過して前記試料のガス拡散性を検査するための流体を流す通路と、前記通路に備え付けられる試料ホルダと、前記試料を通過した流体を検知するセンサと、を備え、前記試料ホルダは、試料を保持するとともに、前記通路を塞ぐ試料保持板と、前記試料保持板に設けられた連通孔であって、前記流体が前記連通孔を通って前記試料保持板を通過できるように設けられた連通孔と、前記試料保持板の前記連通孔の外周部に塗布された接着剤であって、前記連通孔を塞ぐように前記試料を接着する接着剤と、を備える。【選択図】図１
2014122830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料のガス拡散性を検査するガス拡散性検査装置であって、
試料の中を通過して前記試料のガス拡散性を検査するための流体を流す通路と、
前記通路に備え付けられる試料ホルダと、
前記試料を通過した流体を検知するセンサと、
を備え、
前記試料ホルダは、
試料を保持するとともに、前記通路を塞ぐ試料保持板と、
前記試料保持板に設けられた連通孔であって、前記流体が前記連通孔を通って前記試料保持板を通過できるように設けられた連通孔と、
前記試料保持板の前記連通孔の外周部に塗布された接着剤であって、前記連通孔を塞ぐように前記試料を接着する接着剤と、
を備える、ガス拡散性検査装置。
【請求項２】
試料のガス拡散性を検査する検査装置に用いられるガス拡散性検査装置用試料ホルダへの試料取り付け方法であって、
（ａ）基材の上に試料を配置する工程と、
（ｂ）連通孔を有し一方の面の前記連通孔の周りに接着剤が塗布された試料ホルダを、前記接着剤が前記試料に接するように配置する工程と、
（ｃ）前記試料ホルダを前記基材から剥がすことにより、前記試料を前記試料ホルダに貼り付ける工程と、
を有する試料取り付け方法。
【請求項３】
試料のガス拡散性を検査する検査装置に用いられるガス拡散性検査装置用試料ホルダへの試料取り付け方法であって、
（ａ）基材の上に試料を配置する工程と、
（ｂ）孔を有する両面粘着性シートを前記試料に貼り付ける工程と、
（ｃ）前記両面粘着性シートを前記基材から剥がすことにより、前記両面粘着性シートに貼り付ける工程と、
（ｄ）前記両面粘着性シートを試料ホルダに貼り付ける工程と、を有する試料取り付け方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の試料取り付け方法において、
前記工程（ａ）と前記工程（ｂ）の間に、前記試料に対して、さらに、切り込みを入れる工程を有する、試料取り付け方法。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか一項に記載の試料取り付け方法において、
前記工程（ｃ）は、前記基材を伸縮させる工程を含む、試料取り付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガス拡散性検査装置およびガス拡散性検査装置に用いられる試料ホルダへの試料取り付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多孔体の酸素拡散係数を測定する方法およびその測定装置が知られている（特許文献１）。この測定装置では、この測定対象となる多孔体の一端面を所定の酸素濃度の気体に接するようにし、該多孔体の他端面をガルバニ電池式の酸素センサの陰極側に対向させておき、酸素センサの出力および多孔体内に含まれる液水の質量の経時変化に基づいて、多孔体の含水量に対する酸素拡散係数を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４９１５９０３号特許公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この測定装置は、測定対象である多孔体を多孔体ホルダに保持する。しかし、試料が基材無しでは自立出来ない試料である場合や、試料が薄い膜状の試料である場合には、ホルダに試料を固定することが困難であるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、試料のガス拡散性を検査するガス拡散性検査装置が提供される。このガス拡散性検査装置は、試料の中を通過して前記試料のガス拡散性を検査するための流体を流す通路と、前記通路に備え付けられる試料ホルダと、前記試料を通過した流体を検知するセンサと、を備え、前記試料ホルダは、試料を保持するとともに、前記通路を塞ぐ試料保持板と、前記試料保持板に設けられた連通孔であって、前記流体が前記連通孔を通って前記試料保持板を通過できるように設けられた連通孔と、前記試料保持板の前記連通孔の外周部に塗布された接着剤であって、前記連通孔を塞ぐように前記試料を接着する接着剤と、を備える。この形態のガス拡散性検査装置によれば、試料保持板に設けられた連通孔を塞ぐように接着剤を用いて試料を貼り付けて、試料のガス拡散性を検査するための流体を流す通路に試料が貼り付けられた試料保持板を取り付ける。その結果、試料が基材無しでは自立出来ない試料である場合や、試料が薄い膜状の試料であっても、試料ホルダに試料を固定することが可能となる。
【０００７】
（２）本発明の一形態によれば、試料のガス拡散性を検査する検査装置に用いられるガス拡散性検査装置用試料ホルダへの試料取り付け方法が提供される。この試料取り付け方法は、（ａ）基材の上に試料を配置する工程と、（ｂ）連通孔を有し一方の面の前記連通孔の周りに接着剤が塗布された試料ホルダを、前記接着剤が前記試料に接するように配置する工程と、（ｃ）前記試料ホルダを前記基材から剥がすことにより、前記試料を前記試料ホルダに貼り付ける工程と、を有する。この形態の試料取り付け方法によれば、基材の上に試料を配置し、その上に接着剤が塗布された試料ホルダを配置して、試料ホルダを剥がすことにより、試料を試料ホルダに貼り付ける。その結果、試料が基材無しでは自立出来ない試料である場合や、試料が薄い膜状の試料であっても、試料ホルダに試料を固定することが可能となる。
【０００８】
（３）本発明の一形態によれば、試料のガス拡散性を検査する検査装置に用いられるガス拡散性検査装置用試料ホルダへの試料取り付け方法が提供される。この試料取り付け方法は、（ａ）基材の上に試料を配置する工程と、（ｂ）孔を有する両面粘着性シートを前記試料に貼り付ける工程と、（ｃ）前記両面粘着性シートを前記基材から剥がすことにより、前記両面粘着性シートに貼り付ける工程と、（ｄ）前記両面粘着性シートを試料ホルダに貼り付ける工程と、を有する。この形態の試料取り付け方法によれば、基材の上に試料を配置し、その上に両面粘着性シートを配置して、両面粘着性シートを剥がすことにより、試料を両面粘着性シートに貼り付ける。その後、両面粘着性シートを試料ホルダに貼り付ける。その結果、試料が基材無しでは自立出来ない試料である場合や、試料が薄い膜状の試料であっても、試料ホルダに試料を固定することが可能となる。
【０００９】
（４）上記形態の試料取り付け方法において、前記工程（ａ）と前記工程（ｂ）の間に、前記試料に対して、切り込みを入れる工程を有していてもよい。この形態の試料取り付け方法によれば、切り込みの部分で試料が切れやすいので、試料ホルダを剥がすときに、試料を、試料ホルダや両面粘着シートに移動する試料部分と、基材に残る試料部分と、に分離させやすい。
【００１０】
（５）上記形態の試料取り付け方法において、前記工程（ｃ）は、前記基材を伸縮させる工程を含んでいても良い。この形態の試料取り付け方法によれば、前記基材を伸縮させることにより、試料を基材から剥がれやすくすることが可能となる。
【００１１】
なお、本発明は種々の形態で実現することが可能であり、例えば、ガス拡散性検査装置の他、ガス拡散性検査装置用試料ホルダ、ガス拡散性検査装置用試料ホルダへの試料取り付け方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係るガス拡散係数計測装置を示す説明図である。
【図２】試料ホルダの構成を示す説明図である。
【図３】試料ホルダへの試料の貼り付け工程を説明する説明図である。
【図４】第２の実施形態に係るガス拡散係数計測装置を示す説明図である。
【図５】第２の実施形態の試料ホルダを用いた場合の試料ホルダへの試料の貼り付け工程を説明する説明図である。
【図６】第３の実施形態の試料ホルダを用いた場合の試料ホルダへの試料の貼り付け工程を説明する説明図である。
【図７】第４の実施形態にかかる酸素拡散係数測定装置を示す説明図である。
【図８】エタノール濃度と液水に表面張力との関係を示すグラフである。
【図９】本実施形態における測定フローチャートである。
【図１０】液水の表面張力とサンプル（撥水性多孔質材料）に液水を含浸させるのに必要な圧力との関係を示す説明図である。
【図１１】酸素センサの出力値と撥水性多孔質材料への液水の含浸質量の経時変化を示すグラフである。
【図１２】撥水性多孔質材料への液水の含浸質量と酸素拡散抵抗との関係を示すグラフである。
【図１３】第５の実施形態にかかる多孔質材料検査装置の構成を示す説明図である。
【図１４】多孔質材料検査装置を用いた多孔質部材の検査フローチャートである。
【図１５】多孔質部材の質量の測定値の時間変化を示すグラフである。
【図１６】多孔質部材の質量の測定値の時間変化を示すグラフである。
【図１７】本実施形態に用いた液水の表面張力を示すグラフである。
【図１８】本実施形態で用いた多孔質部材のＬＯＧ微分細孔容積を示すグラフである。
【図１９】多孔質部材の液水注入検査装置を示す説明図である。
【図２０】液水注入検査装置を用いて注水試験を行ったときの圧力と注水量との関係を示すグラフである。
【図２１】液水の表面張力と液水が浸入する気孔径との関係を示すグラフである。
【図２２】容積変化を用いた多孔質部材検査装置の一例を示す説明図である。
【図２３】多孔質部材検査装置を用いた検査フローチャートを示す説明図である。
【図２４】市販の２つのサンプルの気孔率についてカタログデータと本願出願人による実測値とを比較したグラフである。
【図２５】多孔質部材の構成の一例を示す説明図である。
【図２６】第６の実施形態にかかる酸素拡散係数測定装置を示す説明図である。
【図２７】スキージを用いた液水滴下固定を示す説明図である。
【図２８】撥水性多孔質材料の上に残存する液水の別の除去方法を示す説明図である。
【図２９】液水滴下の変形例を示す説明図である。
【図３０】撥水性多孔質部材に含まれている液水の量と装置内酸素濃度の時間変化を示す説明図である。
【図３１】撥水性多孔質部材のテフロン（登録商標）の量の違いによる装置内酸素濃度の時間変化を比較するグラフである。
【図３２】液水の表面張力とサンプル上の撥水形状を示す説明図である。
【図３３】サンプルと液水の表面張力と酸素濃度最大低下量との関係を示すグラフである。
【図３４】サンプルの撥水性検査の変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の実施形態：
図１は、第１の実施形態に係るガス拡散係数計測装置を示す説明図である。ガス拡散係数計測装置１０は、筐体１００と、ガスセンサ１１０と、試料ホルダ１２０と、ネジ１３０と、を備える。ガス拡散係数計測装置１０は、請求項のガス拡散性検査装置に対応する。筐体１００は、中空部１０２を有するケースである。中空部１０２は連通孔１０４により筐体１００の外と通じている。中空部１０２内には、ガスセンサ１１０が配置されている。また、連通孔１０４を覆うように、試料ホルダ１２０がネジ１３０により取り付けられている。試料ホルダ１２０は、孔１２２を有している。孔１２２の位置は、連通孔１０４の位置に対応している。試料２００は、孔１２２を覆うように貼り付けられている。
【００１４】
ガス拡散係数計測装置１０のよる試料２００の酸素透過性の測定は、以下のように行われる。先ず、試料ホルダ１２０に試料が貼り付けられる。この工程については後述する。窒素雰囲気中でガス拡散係数計測装置１０の筐体１００に、試料２００が貼り付けられた試料ホルダ１２０が取り付けられる。このときの中空部１０２の酸素分圧はゼロである。その後、ガス拡散係数計測装置１０は、空気雰囲気中あるいは、酸素雰囲気中に移動される。酸素は、酸素分圧の違いにより、試料ホルダ１２０中の試料２００及び連通孔１０４を通って、中空部１０２に拡散する。ガスセンサ１１０は、この中空部１０２の酸素分圧を測定する。
【００１５】
図２は、試料ホルダ１２０の構成を示す説明図である。試料ホルダ１２０は、円盤の形を有しており、孔１２２と、ネジ穴１２４とを有している。孔１２２は、試料ホルダ１２０のほぼ中央に設けられている。ネジ穴１２４は、孔１２２の周りに４個あり、９０度回転対称位置に設けられている。ネジ穴１２４は、ｎ個あり（ｎは２以上であってもよい）、３６０／ｎ度回転対称に設けられていても良い。孔１２２の外縁部には接着剤１２６が塗布されている。接着剤１２６は、測定対象である試料を試料ホルダ１２０に貼り付けるために用いられる。
【００１６】
図３は、試料ホルダへの試料の貼り付け工程を説明する説明図である。試料２００が基材３００上に配置される。次に、接着剤１２６が試料２００に接触するように、試料ホルダ１２０が試料２００の上に配置される。その後、試料ホルダ１２０が剥がされる。このとき、接着剤１２６に試料２００が貼り付く。これにより、接着剤１２６に貼り付いて基材３００上から剥がれる試料２００と、接着剤１２６の外縁で基材３００上に残る試料２００とに分離する。このとき、試料２００のうちの孔１２２の部分に対応する場所の試料２００は、接着剤１２６に接着した試料２００とともに、試料ホルダ１２０に移動する。その後、試料２００が貼り付けられた試料ホルダ１２０は、上述したように窒素雰囲気中でネジ１３０により筐体１００に取り付けられる。
【００１７】
以上、第１の実施形態によれば、試料２００を基材３００の上に配置してその上から接着剤１２６が塗布された試料ホルダ１２０を重ねて試料ホルダ１２０に試料２００を貼り付けることができる。その結果、試料２００が基材無しでは自立出来ない試料である場合や、試料２００が薄い膜状の試料である場合であっても、試料２００を試料ホルダに取り付けることが可能となる。なお、試料ホルダ１２０を剥がすときに試料２００が試料ホルダ１２０に移動しやすいように、接着剤１２６の大きさよりと同等の大きさで、または接着剤１２６の大きさより少し大きな大きさで試料２００を切断し易くする切れ込みが試料２００に形成されていても良い。
【００１８】
第２の実施形態：
図４は、第２の実施形態に係るガス拡散係数計測装置を示す説明図である。第１の実施形態のガス拡散係数計測装置１０の試料ホルダ１２０は、孔１２２の周りに接着剤１２６が塗布されていた。これに対して、第１の実施形態のガス拡散係数計測装置１１の試料ホルダ１２０は、孔１２２の周りに接着剤１２６が塗布されておらず、代わりに試料ホルダ１２０と試料２００とは、両面粘着性シート１４０により接着されている。
【００１９】
図５は、第２の実施形態の試料ホルダを用いた場合の試料ホルダへの試料の貼り付け工程を説明する説明図である。第２の実施形態の試料ホルダ１２０は、第１の実施形態の試料ホルダ１２０と比較すると、接着剤１２６を備えていない点が異なる。その代わり、第２の実施形態では、試料２００は、両面粘着性シート１４０により試料ホルダ１２０に取り付けられる。
【００２０】
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、試料２００が基材３００上に配置される。次に、両面粘着性シート１４０が試料２００の上に貼り付けられる。両面粘着性シート１４０は、孔１４２を有している。孔１４２の大きさは、試料ホルダ１２０の孔１２２と同じ大きさか、孔１２２の大きさよりも大きい大きさであっても良い。図４では、両面粘着性シート１４０の形状を四角形としているが、円形であってもよい。その後、両面粘着性シート１４０が剥がされる。このとき、両面粘着性シート１４０の一方の接着面に試料２００が貼り付いく。これにより、両面粘着性シート１４０に貼り付いて基材３００上から剥がれる試料２００と、両面粘着性シート１４０の外縁で基材３００上に残る試料２００とに分離する。このとき、試料２００のうちの孔１２２の部分に対応する場所の試料２００は、両面粘着性シート１４０に接着した試料２００とともに、基材３００から離れる。その後、両面粘着性シート１４０は、孔１４２と試料ホルダ１２０の孔１２２とが一致するように試料ホルダ１２０に貼り付けられる。その後、試料２００が貼り付けられた試料ホルダ１２０は、窒素雰囲気中で、ネジ１３０により筐体１００に取り付けられる。
【００２１】
以上、第２の実施形態によれば、試料２００を基材３００の上に配置してその上から両面粘着性シート１４０を重ねて両面粘着性シート１４０に試料２００を貼り付けることができる。そして、試料２００が貼り付けられた両面粘着性シートを試料ホルダ１２０に貼り付ける。その結果、試料２００が基材無しでは自立出来ない試料である場合や、試料２００が薄い膜状の試料である場合であっても、試料２００を試料ホルダに取り付けることが可能となる。なお、両面粘着性シート１４０を剥がすときに試料２００が両面粘着性シート１４０に移動しやすいように、両面粘着性シート１４０の大きさよりと同等の大きさで、または両面粘着性シート１４０の大きさより少し大きな大きさで試料２００を切断し易くする切れ込みが試料２００に形成されていても良い。
【００２２】
第３の実施形態：
図６は、第３の実施形態の試料ホルダを用いた場合の試料ホルダへの試料の貼り付け工程を説明する説明図である。第３の実施形態は、試料ホルダ１２０への試料の貼り付け工程が第１の実施形態と途中から異なるだけで、他は、第１の実施形態と同じである。
【００２３】
試料２００が基材３００上に配置される。次に、接着剤１２６が試料２００に接触するように、試料ホルダ１２０が試料２００の上に配置される。ここまでの工程は、第１の実施形態と同じ工程である。次に、基材３００の両端が把持装置３１０により挟まれる。把持装置３１０は、２枚の板３１２、３１４と、ボルトネジ３１６とを備える。２枚の板３１２、３１４は、基材３００を挟むように配置され、ボルトネジ３１６で締め付けられて基材３００を挟む。その後、把持装置３１０が外縁方向に移動させられて、基材３００と試料２００が引き延ばされる。ここで、試料２００のうち接着剤１２６により試料ホルダ１２０と接着した部分の外側には引き延ばされる力が加わって引き延ばされるが、接着剤１２６により試料ホルダ１２０と接着した部分には、引き延ばされる力が掛かっても、接着剤１２６により引き延ばされ難い。基材３００が引き延ばされることにより試料２００のうち接着剤１２６により試料ホルダ１２０と接着した部分は、基材３００から剥がれやすくなる。なお、基材３００としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどの樹脂製のシートを用いることが可能である。また、試料２００が接着剤１２６の大きさで剥がれ易くなるように、試料２００に切れ目が入れられていてもよい。また、基材３００と試料２００との熱膨張率の違いを用い、試料２００と基材３００とを加熱または冷却することにより試料２００と基材３００とを剥がれやすくしても良い。
【００２４】
以上、第３の実施形態によれば、第１、第２の実施形態と同様に、試料２００が基材無しでは自立出来ない試料である場合や、試料２００が薄い膜状の試料である場合であっても、試料２００を試料ホルダに取り付けることが可能となる。
【００２５】
第４の実施形態：
図７は、第４の実施形態にかかる酸素拡散係数測定装置を示す説明図である。酸素拡散係数測定装置１２は、演算装置４００と、酸素消費型電池４１０と、電流可変検出装置４２０と、液水滴下装置４３０と、撥水性多孔質部材４４０と、撥水性多孔質材料保持装置４５０と、酸素センサ４６０と、支持台４７０と、電子天秤４８０と、を備える。電子天秤４８０は、計量台４８２を備える。計量台４８２の上に支持台４７０が配置される。支持台４７０は上面の中央部に凹部４７２を備える。支持台４７０の上面には撥水性多孔質材料保持装置４５０が配置され、凹部４７２を覆っている。撥水性多孔質材料保持装置４５０の中央には撥水性多孔質部材４４０が把持されている。撥水性多孔質部材４４０の位置は、ちょうど凹部４７２の上である。撥水性多孔質部材４４０は、被測定対象物である。支持台４７０の凹部４７２と、撥水性多孔質材料保持装置４５０と、撥水性多孔質部材４４０と、により密閉された空間４７４が形成される。なお、撥水性多孔質材料保持装置４５０の代わりに、上述した試料２００を貼り付けた試料ホルダ１２０を取り付けても良い。本実施形態では、酸素センサ４６０を用いて撥水性多孔質部材４４０を透過した酸素の分圧を測定し、撥水性多孔質部材４４０の酸素拡散係数を測定する。
【００２６】
凹部４７２の中央の底には、酸素センサ４６０が配置され、凹部４７２の端には、酸素消費型電池４１０が配置されている。支持台４７０には、電流可変検出装置４２０が配置され、酸素消費型電池４１０と電気的に接続されている。
【００２７】
液水滴下装置４３０は、シリンダ４３２と、ピストン４３４と、パイプ４３６とを備えている。ピストン４３４によりシリンダ４３２が圧縮されると、パイプ４３６の先端から液水が放出される。このとき液水が撥水性多孔質部材４４０の中央に滴下されるように、パイプ４３６が配置されている。
【００２８】
酸素拡散係数測定装置１２では、以下のように、測定が行なわれる。演算装置４００は、電流可変検出装置４２０を用いて、酸素消費型電池４１０を通電する。このとき、空間４７４中の酸素が消費されて、空間４７４中の酸素濃度（酸素分圧）が減少する。空間４７４の内部の酸素濃度をρ１、空間４７４の外側の酸素濃度をρ２とする。空間４７４の外側は大気なので、空間４７４の外側の酸素濃度ρ２は、ほぼ２０．９ｖｏｌ％である。このρ２−ρ１の濃度差により、大気中の酸素は、撥水性多孔質部材４４０を通って、空間４７４に拡散する。
【００２９】
本実施形態では、酸素消費型電池４１０として空気亜鉛電池を用いる。空気亜鉛電池では以下に式（１）、（２）で示される化学反応が起きる。
正極: Ｏ2 ＋ ２Ｈ2Ｏ  ＋ ４ｅ- → ４ＯＨ- …（１）
負極: ２Ｚｎ ＋ ４ＯＨ- → ２ＺｎＯ ＋ ２Ｈ2Ｏ  ＋ ４ｅ-  …（２）
【００３０】
平衡時に酸素拡散量ｑは、消費される酸素の量と等しい。酸素消費型電池４１０の電流量をＩ、ファラデー定数をＦとすると、以下の式（３）が成り立つ。
ｑ＝（Ｉ／４）・Ｆ  …（３）
【００３１】
撥水性多孔質部材４４０の酸素拡散抵抗Ｒは、フィックの第一法則を変形して以下の式（４）から算出することが可能である。なお、式（４）でＡは、撥水性多孔質部材４４０の酸素が透過する部分の面積である。
Ｒ＝（ρ２−ρ１）・Ａ／ｑ  …（４）
酸素拡散係数Ｄは、以下の式（５）から求めることが可能である。式（５）において、ｔは、撥水性多孔質部材４４０の厚さである。
Ｄ＝ｔ／Ｒ  …（５）
【００３２】
本実施形態によれば、撥水性多孔質部材４４０に液水を含水させた状態の酸素拡散抵抗を測定することも可能になる。純水は、表面張力が大きいため、大気圧環境下では、撥水性多孔質部材４４０に純水を浸透させることは困難であった。本願の発明者は、水にエタノールを加えたエタノール溶液を撥水性多孔質部材４４０に滴下することにより、大気圧環境下であっても撥水性多孔質部材４４０に水を容易に浸透させることが可能となることを見出した。
【００３３】
図８は、エタノール濃度と液水に表面張力との関係を示すグラフである。エタノールの濃度（質量パーセント）が大きくなると、表面張力が小さくなることがわかる。
【００３４】
図９は、本実施形態における測定フローチャートである。ステップＳ１００では、酸素拡散係数測定装置１２にサンプル（撥水性多孔質部材４４０）が設置される。撥水性多孔質材料保持装置４５０の中央に撥水性多孔質部材４４０が把持される。その後、撥水性多孔質材料保持装置４５０が支持台４７０の上に配置される。
【００３５】
ステップＳ１１０では、演算装置４００は、電流可変検出装置４２０を用いて、酸素消費型電池４１０を通電し、酸素を消費させる。ステップＳ１２０では、演算装置４００は、電流可変検出装置４２０に流す電流量Ｉを計測して空間４７４の酸素濃度を算出する。ステップＳ１３０では、演算装置４００は、酸素濃度が平衡状態に達したか否かを判断する。酸素濃度が平衡状態に達していない場合には、演算装置４００は、処理をステップＳ１２０に戻り、酸素濃度が平衡状態に達するまで電流量Ｉを計測し空間４７４の酸素濃度の算出を繰り返す。
【００３６】
ステップＳ１４０では、演算装置４００は、電子天秤４８０を用いて、酸素拡散係数測定装置１２の重量を測定する。なお、液水滴下装置４３０と、演算装置４００は、電子天秤４８０の計量台４８２に載っていないので、計測される酸素拡散係数測定装置１２の重量には含まれない。
【００３７】
ステップＳ１５０では、演算装置４００は、液水滴下装置４３０を用いて、撥水性多孔質部材４４０に液水を滴下する。ステップＳ１６０では、液水を滴下した後の酸素拡散係数測定装置１２の重量と、空間４７４内の酸素濃度を測定する。なお、酸素拡散係数測定装置１２の重量の測定については、ステップＳ１４０に示したのと同様に行うことが可能であり、空間４７４内の酸素濃度の測定については、ステップＳ１２０、１３０に示したのと同様に行うことが可能である。
【００３８】
ステップＳ１７０では、演算装置４００は、液水の滴下前後の重量の差から撥水性多孔質部材４４０に含浸した液水の含浸量を算出する。また、演算装置４００は、酸素濃度の変化から酸素拡散係数を算出する。ステップＳ１８０では、演算装置４００は、撥水性多孔質部材４４０への含浸量と酸素拡散係数との関係付けを行う。
【００３９】
図１０は、液水の表面張力と、サンプル（撥水性多孔質材料）に液水を含浸させるのに必要な圧力との関係を示す説明図である。横軸が液水の表面張力であり、縦軸がサンプル（撥水性多孔質部材４４０）に液水を含浸させるのに必要な圧力である。グラフから分かるように、液水の表面張力が小さくなると、撥水性多孔質部材４４０に液水を含浸させるのに必要な圧力が小さくなる。液水の表面張力が３０ｍＮ／ｍより小さくなると、撥水性多孔質部材４４０に液水を含浸させるのに必要な圧力が大気圧より小さくなり撥水性多孔質部材４４０に液水を含浸させることが可能となる。また、平均孔径が小さい方がグラフの傾きが大きく、表面張力の変化が少しでも、撥水性多孔質部材４４０に液水を含浸させるのに必要な圧力の変化は大きいことがわかる。
【００４０】
図１１は、酸素センサ４６０の出力値と撥水性多孔質部材４４０への液水の含浸質量の経時変化を示すグラフである。図１１の横軸は時間であり、縦軸は撥水性多孔質部材４４０への液水の含浸質量と、酸素センサ４６０の出力値の２軸である。本実施形態では、液水はエタノール水溶液である。エタノールは蒸発し易いが、水は蒸発し難い。そのため、時間の経過とともにエタノールが蒸発して撥水性多孔質部材４４０への液水の含浸質量は小さくなっていく。一方、液水は、撥水性多孔質部材４４０の孔に含浸する。そのため、エタノールが蒸発すると、孔の空隙部分が増加するので、酸素が透過し易くなる。その結果、酸素センサ４６０の出力値は大きくなる。
【００４１】
図１２は、撥水性多孔質部材４４０への液水の含浸質量と、酸素拡散抵抗との関係を示すグラフである。グラフから分かるように、撥水性多孔質部材４４０への液水の含浸質量が大きくなると、酸素拡散抵抗Ｒ（＝ｔ／Ｄ）が大きくなることがわかる。この理由は、撥水性多孔質部材４４０への液水の含浸質量が大きくなると、孔の空隙部分が減少するので、酸素が透過し難くなるからである、と思われる。
【００４２】
本実施形態では、液水は、エタノール水溶液として撥水性多孔質部材４４０に滴下されることにより撥水性多孔質部材４４０に含浸される。従来は、例えば真空含浸により液水が撥水性多孔質部材４４０に含浸されていた。真空含浸では、撥水性多孔質部材４４０は真空チャンバー内に配置されて、減圧される。真空チャンバー内を減圧するには有る程度の時間（１時間程度）が掛かった。一方、本実施形態によれば、約５秒で撥水性多孔質部材４４０に液水を浸透させることが可能となった。
【００４３】
以上、本実施形態によれば、液水をエタノール水溶液として撥水性多孔質部材４４０に滴下することにより、液水を撥水性多孔質部材４４０に容易に含浸させることが可能となった。また、液水を撥水性多孔質部材４４０に含浸させるに要する時間を大幅に短縮することが可能となった。
【００４４】
第５の実施形態：
図１３は、第５の実施形態にかかる多孔質材料検査装置の構成を示す説明図である。多孔質材料検査装置１３は、被測定物である多孔質部材２０１に液水を吸収させ、液水の吸収前後の多孔質部材２０１の質量変化を用いて液水の吸収量を測定する装置である。この吸収量が所定の条件を満たせば多孔質部材２０１は合格とされる。
【００４５】
多孔質部材２０１は、液水滴下装置４３０と、電子天秤４８０と、を備える。液水滴下装置４３０は、第４の実施形態の液水滴下装置４３０と同様に、シリンダ４３２と、ピストン４３４と、パイプ４３６とを備える。電子天秤４８０は、第４の実施形態の電子天秤４８０と同様に、計量台４８２を備える。多孔質部材２０１は、計量台４８２の上に配置される。但し、第４の実施形態と同様に、計量台４８２の上に支持台４７０が配置され、支持台４７０の上に多孔質部材２０１が配置されるようにしても良い。
【００４６】
図１４は、多孔質材料検査装置１３を用いた多孔質部材２０１の検査フローチャートである。ステップＳ２００では、被計測物である多孔質部材２０１の質量が電子天秤４８０により計測される。このステップＳ２００では、多孔質部材２０１は、乾燥されていても良い。ステップＳ２０５では、液水滴下装置４３０によって多孔質部材２０１に表面張力がσ１である液水が滴下される。そしてステップＳ２１０では、多孔質部材２０１に浸透しなかった余剰の液水が拭き取られる。ステップＳ２１５では、液水滴下後の多孔質部材２０１の質量が測定される。
【００４７】
図１５は、多孔質部材２０１の質量の測定値の時間変化を示すグラフである。横軸は時間であり、縦軸は多孔質部材２０１の質量の測定値である。多孔質部材２０１に液水が滴下されてから、余剰の液水が拭き取られるまでの間は、多孔質部材２０１の質量に、余剰の液水の質量や、液水の拭き取りのときの力が加えられるために、多孔質部材２０１の質量の測定値は不安定である。余剰の液水の拭き取りが完了すると、多孔質部材２０１の質量の測定値は、液水の蒸発により減少していく点をのぞき、ほぼ安定する。この減少のし始めの多孔質部材２０１の質量の測定値と、液水滴下前の多孔質部材２０１の質量の測定値との差が、多孔質部材２０１の気孔に浸透した液水の質量である。
【００４８】
ステップＳ２２０では、多孔質部材２０１の気孔に浸透した液水の質量が、所定の範囲内か否かが判定される。多孔質部材２０１の気孔に浸透した液水の質量が所定の範囲でない場合には、ステップＳ２２５に処理が移行され、この多孔質部材２０１は、不合格とされて、以後の工程から除外される。多孔質部材２０１の気孔に浸透した液水の質量が所定の範囲には、処理がステップＳ２３０に移行される。
【００４９】
ステップＳ２３０では、多孔質部材２０１から表面張力がσ１の液水が除去される。これにより、多孔質部材２０１の質量は、ステップＳ２００で計測された質量と等しくなる。ステップＳ２３５では、液水滴下装置４３０によって多孔質部材２０１に表面張力がσ２である液水が滴下される。液水の表面張力σ２は、表面張力σ１よりも小さい。ステップＳ２４０では、多孔質部材２０１に浸透しなかった余剰の液水が拭き取られる。ステップＳ２４５では、液水滴下後の多孔質部材２０１の質量が測定される。
【００５０】
図１６は、多孔質部材２０１の質量の測定値の時間変化を示すグラフである。横軸は時間であり、縦軸は多孔質部材２０１の質量の測定値である。横軸は時間であり、縦軸は多孔質部材２０１の質量の測定値である。図１５と比較すると、図１５におけるグラフの減少のし始めにおける多孔質部材２０１の質量の測定値の値よりも、図１６におけるにおけるグラフの減少のし始めにおける多孔質部材２０１の質量の測定値の方が大きい。すなわち、液水の表面張力の表面張力が小さい方液水の方が、表面張力が大きな液水よりも多孔質部材２０１の孔の中に浸透し易いと言える。
【００５１】
ステップＳ２５０では、多孔質部材２０１の気孔に浸透した液水の質量が、所定の範囲内か否かが判定される。多孔質部材２０１の気孔に浸透した液水の質量が所定の範囲でない場合には、ステップＳ２６０に処理が移行され、この多孔質部材２０１は、不合格とされて、以後の工程から除外される。多孔質部材２０１の気孔に浸透した液水の質量が所定の範囲には、処理がステップＳ２６５に移行される。ステップＳ２６５では、多孔質部材２０１は、例えば燃料電池の部品（例えばガス拡散層）として組み付け工程に移される。
【００５２】
図１７は、本実施形態に用いた液水の表面張力を示すグラフである。本実施形態では、液水としてエタノール水溶液を用いている。エタノール水溶液は、エタノールの質量パーセントを大きくすると、表面張力が小さくなる。従って、エタノールの質量パーセントを変えることにより、表面張力がσ１とσ２の液水を容易に調製することが可能である。なお、σ１の範囲として３０〜７０［ｍＮ／ｍ］、σ１の範囲として３０［ｍＮ／ｍ］以下であってもよい。
【００５３】
図１８は、本実施形態で用いた多孔質部材２０１のＬＯＧ微分細孔容積を示すグラフである。横軸は多孔質部材２０１の孔の径であり対数目盛がよく用いられる。縦軸はＬＯＧ微分細孔容積である。横軸の径より小さな径Ｄの孔の容積の総和ΣＶを積算細孔容積と呼ぶ。積算細孔容積は、右上がりのグラフとなる。径の測定ポイント間のも細孔容積の細孔容積の増加分ｄｖを縦軸に取ったものを差分細孔容積と呼ぶ。細孔容積の増加分ｄｖを、細孔径Ｄの対数の差分ｄ（ｌｏｇＤ）で割ったものをＬＯＧ微分細孔容積と呼ぶ。なお、ＬＯＧ微分細孔容積は、積算細孔容積ΣＶを細孔径Ｄの対数ｌｏｇＤで微分したものとほぼ同じである。
【００５４】
グラフの結果から分かるように、本実施形態の多孔質部材２０１は、２つのピークを有している。すなわち、多孔質部材２０１の孔の大きさは、２種類ある。図１４に示す検査において、表面張力の異なる２つの液水を用いて検査したのは、この２種類の孔の検査を行うためである。多孔質部材２０１は、孔の大きな基材と、孔の小さな撥水層（ＭＰＬ）との２つの部分を有している。
【００５５】
図１９は、多孔質部材２０１の液水注入検査装置を示す説明図である。この液水注入検査装置５００は、ケース５１０と、液水圧入装置５２０と、圧力計５３０と、を備える。ケース５１０は、多孔質部材２０１を格納する。液水圧入装置５２０は、シリンダ５２２と、ピストン５２４と、パイプ５２６とを備える。パイプ５２６は、シリンダ５２２とケース５１０とを繋いでいる。シリンダには、目盛り５２３が設けられており、ケースへの液水注水量が分かるように構成されている。パイプには、圧力計５３０が設けられており、液水の注入圧力が分かるように構成されている。
【００５６】
図２０は、液水注入検査装置５００を用いて注水試験を行ったときの、圧力と、注水量との関係を示すグラフである。グラフを見ればわかるように、圧力Ｐ１とＰ２で、グラフが立ち上がっており、圧力が変化せず注入量が多くなっている。ピストン５２４が移動することにより、シリンダ５２２内の体積が減少する。その分パイプ５２６及びケース５１０の中の圧力が高くなるとともに、液水はケース５１０内部に移動する。圧力が高くなると、液水は多孔質部材２０１の細孔に浸入する。ピストン５２４がゆっくり動かされれば、液水が多孔質部材２０１に浸入している間は、シリンダ５２２中の液水の容積は減少するが、圧力は変化しない。図２０に示す例では、パイプ５２６の圧力がＰ１のとき液水が多孔質部材２０１に浸入し、圧力がＰ２のときに、また液水が多孔質部材２０１に浸入する。
ここで、図１０を参考にすれば、同じ液水の場合、孔の大きさにより、孔に液水を浸入させるのに必要な圧力が異なることがわかる。例えば、表面張力が３０［ｍＮ／ｍ］の液水の場合、即ち、圧力Ｐ１では、径の大きな孔（図１０では２０μｍ）に液水が浸入し、圧力Ｐ２では、径の小さな孔（図１０では０．０７μｍ）に液水が浸入したと考えられる。
【００５７】
図２１は、液水の表面張力と、液水が浸入する気孔径との関係を示すグラフである。横軸は液水の表面張力であり、縦軸は気孔の孔径である。本実施形態では、液水としてエタノール水溶液が用いられている。エタノール水溶液の表面張力σ１、σ２は、水の表面張力σｗよりも小さい。また、エタノールの質量パーセントが相対的に小さい第１のエタノール溶液の表面張力σ１よりも、エタノールの質量パーセントが相対的に大きい第２のエタノール溶液の表面張力σ２の方が小さい。
【００５８】
図２１では、ゲージ圧が０［ｋＰａ・Ｇ］とＰ１［ｋＰａ・Ｇ］とＰ２［ｋＰａ・Ｇ］である３つ場合のグラフを示している。ここで、０＜Ｐ１＜Ｐ２である。液水が水である場合、水は表面張力が大きいので、ゲージ圧力Ｐ１［ｋＰａ・Ｇ］以上が掛けられなければ、水は基材に浸入することが出来ない。また、ゲージ圧力Ｐ２［ｋＰａ・Ｇ］以上が掛けられなければ、水は撥水層に浸入することが出来ない。表面張力が比較的大きいσ１である第１のエタノール溶液の場合、ゲージ圧が０［ｋＰａ・Ｇ］以上掛けられなければ、第１のエタノール溶液は基材に浸入することが出来ない。また、ゲージ圧力Ｐ２［ｋＰａ・Ｇ］が掛けられれば、第１のエタノール溶液は撥水層に浸入することが出来る。表面張力が比較的小さいσ２である第２のエタノール溶液の場合、ゲージ圧が０［ｋＰａ・Ｇ］以上掛けられれば、第２のエタノール溶液は撥水層に浸入することが出来る。なお、撥水層に浸入可能な液水は、基材に容易に浸入することができる。
【００５９】
図２２は、容積変化を用いた多孔質部材検査装置の一例を示す説明図である。多孔質部材検査装置６００は、メスシリンダ６１０と液水６２０とを備える。メスシリンダ６１０は目盛り６１５を有しており、体積Ｖまで液水が充填されている。本実施形態では、液水６２０の表面張力がσ１である第１のエタノール溶液６２１をＶ１まで入れたメスシリンダ６１１と、液水６２０の表面張力がσ２である第２のエタノール溶液６２２をＶ１まで入れたメスシリンダ６１２と、が準備される。次に、多孔質部材２０１がメスシリンダ６１１、６１２の液水６２１、６２２の中に落とされる。液水の最上部は、多孔質部材２０１の体積から多孔質部材に浸入した液水の体積を引いた体積だけ上がる。メスシリンダ６１１では、目盛りでｄＶ１だけ上がり、メスシリンダ６１２では、目盛りでｄＶ２だけあがる。このｄＶ１とｄＶ２に値を用いて、多孔質部材２０１の良否が判断される。
【００６０】
図２３は、多孔質部材検査装置６００を用いた検査フローチャートを示す説明図である。なお、図２２の説明では、第１のエタノール溶液６２１を入れたメスシリンダと、第２のエタノール溶液６２２を入れたメスシリンダとを区別するために、メスシリンダの符号として６１１、６１２も用いたが、このフローチャートではメスシリンダの符号として６１０を用いる。ステップＳ３００では、メスシリンダ６１０に表面張力がσ１の第１のエタノール溶液６２１（以下「液水」と呼ぶ。）が体積Ｖまで入れられる。σ１の値は、３０［ｍＮ／ｍ］を越え７０［ｍＮ／ｍ］以下である。その後、被計測物である多孔質部材２０１が液水に浸される。ステップＳ３１０では、液水６２１と多孔質部材２０１の和の体積が測定され、体積Ｖとの差（容積変化）ｄＶ１が計測される。ステップＳ３２０では、体積の増加分ｄＶ１が所定の範囲内か否かが判断される。体積の増加分ｄＶ１が所定の範囲内でない場合には、処理がステップＳ３３５に移行され、多孔質部材２０１は不合格として、以後の工程から排除される。体積の増加分ｄＶ１が所定の範囲内である場合には、処理がステップＳ３３０に移行される。
【００６１】
ステップＳ３３０では、表面張力がσ１である液水が除去される。そして、ステップＳ３４０では、メスシリンダ６１０に表面張力がσ２の第２のエタノール溶液６２２（以下「液水」と呼ぶ。）が体積Ｖまで入れられる。σ２の値は、３０［ｍＮ／ｍ］以下である。その後、被計測物である多孔質部材２０１が液水に浸される。ステップＳ３５０では、液水６２２と多孔質部材２０１の和の体積が測定され、体積Ｖとの差（容積変化）ｄＶ２が計測される。ステップＳ３６０では、体積の増加分ｄＶ２が所定の範囲内か否かが判断される。体積の増加分ｄＶ２が所定の範囲内でない場合には、処理がステップＳ３７５に移行され、多孔質部材２０１は不合格として、以後の工程から排除される。体積の増加分ｄＶ２が所定の範囲内である場合には、処理がステップＳ３７０に移行される。ステップＳ３７０では、多孔質部材２０１は、例えば燃料電池の部品（例えばガス拡散層）として組み付け工程に移される。
【００６２】
図２４は、市販の２つのサンプルの気孔率についてカタログデータと本願出願人による実測値とを比較したグラフである。サンプルが所定の大きさ（体積Ｖ１）に切り取られ、その後、図２２に示される多孔質部材検査装置６００を用いて測定が行われた。液水としては、表面張力が１６［ｍＮ／ｍ］のエタノール溶液が用いられた。気孔率は、サンプルに浸透したエタノール溶液の体積ｄＶｘをサンプルの体積Ｖ１で割ることにより計算された。その結果、本願出願人による実測値は、ほぼカタログデータ通りであった。図２２に示される多孔質部材検査装置６００は、構成が簡単であり、結果もカタログデータとほぼ一致したことから十分使用可能であることが分かった。
【００６３】
図２５は、多孔質部材２０１の構成の一例を示す説明図である。多孔質部材２０１は、基材２０１ａと撥水層２０１ｂの２層構造である。基材２０１ａの孔の大きさは、撥水層２０１ｂの孔の大きさよりも大きい。なお、図１４、図２３のフローチャートでは、表面張力がσ２の液水による検査を行う前に表面張力がσ１の液水を除去しているが、先に
表面張力の大きな液水が用いられる場合には、表面張力の大きな液水の除去ステップは省略されても良い。先に表面張力が大きな液水（σ１）を用いられると、表面張力がσ１の液水は、基材２０１ａの孔に浸入し、撥水層２０１ｂの孔には浸入しない。次に表面張力の小さな液水（σ２）が用いられると、基材２０１ａの孔は表面張力σ１の液水で満たされているので、表面張力σ２の液水は撥水層２０１ｂの孔に浸入する。したがって、先に表面張力の大きな液水が用いられる場合には、表面張力の大きな液水を除去するステップは省略されても良い。
【００６４】
第６の実施形態：
図２６は、第６の実施形態にかかる酸素拡散係数測定装置を示す説明図である。酸素拡散係数測定装置１４は、図７に示される第４の実施形態にかかる酸素拡散係数測定装置１２と比較して、以下の構成要素を備える点が異なる。酸素拡散係数測定装置１４は、酸素拡散係数測定装置１２の構成要素に加えて、支柱４９０と、アーム４９２と、スキージ駆動装置４９４と、スキージ４９６とを備える。支柱４９０は、電子天秤４８０の計量台４８２以外の部分に立てられている。アーム４９２は、支柱４９０に取り付けられている。アーム４９２は２本あり、それぞれの先端には、スキージ駆動装置４９４と、液水滴下装置４３０が取り付けられている。スキージ駆動装置４９４は、スキージ４９６を保持すると共に、スキージ４９６を水平方向に移動させる。スキージ４９６は、スキージ４９６の先端と撥水性多孔質部材４４０との間で僅かな間隔が開くようにスキージ駆動装置４９４に取り付けられている。スキージ駆動装置４９４によってスキージ４９６が移動すると、撥水性多孔質部材４４０上の液水を除去することができる。
【００６５】
図２７は、スキージを用いた液水滴下固定を示す説明図である。先ず、図２７（ａ）に示されるように、パイプ４３６の先端が撥水性多孔質部材４４０のすぐ上に位置するように、液水滴下装置４３０が降下される。そして、その状態で、液水６２０が撥水性多孔質部材４４０に滴下される。次に図２７（ａ）に示されるように、液水滴下装置４３０は、上に移動される。このとき、撥水性多孔質部材４４０に滴下した液水の一部は、撥水性多孔質部材４４０の中に浸透し、浸透できなかった残り液水は、撥水性多孔質部材４４０の上に残る。次に、スキージ駆動装置４９４により、スキージ４９６が水平方向に移動される。撥水性多孔質部材４４０の上の残っていた液水は、スキージ４９６によって撥水性多孔質部材４４０上から除去される。
【００６６】
図２８は、撥水性多孔質部材４４０の上に残存する液水の別の除去方法を示す説明図である。図２８に示す方法では、スピンコーター４９８を用いて、撥水性多孔質部材４４０の上に残存する液水を除去する。スピンコーター４９８は、部材を高速回転させる事により遠心力で薄膜を構成する装置である。本実施形態では、スピンコーター４９８を用いて液水が残存している撥水性多孔質部材４４０を高速回転させ、遠心力で残存している液水を吹き飛ばす。
【００６７】
図２９は、液水滴下の変形例を示す説明図である。例えば、撥水性多孔質部材４４０の大きさが大きい場合など、１台の液水滴下装置４３０では撥水性多孔質部材４４０に液水６２０を均等に含浸させることが困難である場合がある。この変形例では、複数の液水滴下装置４３０を用い、同時に液水６２０を滴下させる。その結果、撥水性多孔質部材４４０に液水６２０を均等に含浸させることが可能となる。なお、１台の液水滴下装置４３０により撥水性多孔質部材４４０の複数箇所に液水６２０が滴下されるように構成されても良い。ただし、時間的なズレが誤差の要因となり得る場合もあるので、複数の液水滴下装置４３０を用いることがより望ましい。
【００６８】
図３０は、撥水性多孔質部材４４０に含まれている液水の量と装置内酸素濃度の時間変化を示す説明図である。図３０の横軸は時間である。縦軸は２つあり、装置内酸素濃度と、質量である。装置内酸素濃度は、空間４７４の酸素濃度を意味する。測定開始後しばらくの間は、被測定物である撥水性多孔質部材４４０中あるいは、撥水性多孔質部材４４０の上に残存している液水６２０の量が多いため、酸素は、撥水性多孔質部材４４０を通過し難く、装置内酸素濃度は高く上がらない。時間の経過と共に、被測定物である撥水性多孔質部材４４０中あるいは、撥水性多孔質部材４４０の上に残存している液水６２０の量が少なくなっていく。その結果、液水６２０は、撥水性多孔質部材４４０を通過し易くなり、装置内酸素濃度は、高くなっていく。
【００６９】
図３１は、撥水性多孔質部材４４０のテフロン（登録商標）の量の違いによる装置内酸素濃度の時間変化を比較するグラフである。ここでは、テフロン（登録商標）量の異なる３つのサンプルＸ、Ｙ、Ｚ（テフロン（登録商標）量  Ｚ＜Ｙ＜Ｘ）に対して表面張力２６．０［ｍＮ／ｍ］の液水が滴下され、装置内の酸素濃度の変化が測定された。
【００７０】
演算装置４００は、電流可変検出装置４２０を用いて、酸素消費型電池４１０を通電する。このとき、空間４７４中の酸素が消費されて、空間４７４中の酸素濃度（酸素分圧）が減少する。テフロン（登録商標）量が少ないと、液水が撥水性多孔質部材４４０に浸透しやすい。その結果、テフロン（登録商標）量が少ない撥水性多孔質部材４４０の方が、酸素を透過させ難く、酸素濃度最大低下量が大きい。したがって、装置内の酸素濃度を測定することにより、撥水性多孔質部材４４０の撥水性を評価することが可能となる。なお、時間が経過すると、液水が撥水性多孔質部材４４０から蒸発していくため、酸素が通りやすくなり、空間４７４中の酸素濃度が増加していく。
【００７１】
図３２は、液水の表面張力と、サンプル上の撥水形状を示す説明図である。本実施形態では、撥水性の強い２つのサンプル１、２を用いている。サンプル１、２に表面張力の高い液水６２１が滴下された場合には、液水６２１の形状は、サンプル１、２とも接触角Θが１８０度以上の大きな撥水形状となった。一方、サンプル１、２に表面張力の低い液水６２２が滴下された場合には、液水６２２の形状は、サンプル２が、接触角Θが１８０度以上の大きな撥水形状となったが、サンプル１は、接触角Θが１８０度よりも小さな撥水形状となった。
【００７２】
図３３は、サンプルと、液水の表面張力と、酸素濃度最大低下量との関係を示すグラフである。図３２の形状と比較すればわかるように、接触角Θが１８０度以上の大きな撥水形状となる場合には、酸素濃度最大低下量は、２．５前後であるのに対し、接触角Θが１８０度よりも小さな撥水形状となる場合には、酸素濃度最大低下量は４．５と、大きな値となった。また、表面張力が大きな液水６２１を用いた場合には、サンプル１と２の差を判別することは困難であったが、表面張力の小さな液水６２２を用いた場合には、サンプル１と２の差を判別することは容易となった。したがって、サンプルにより最適な表面張力の液水６２０を予め求めておき、この液水６２０を用いて検査を行うことにより、サンプルの撥水性の違いを検査することが可能となる。
【００７３】
図３４は、サンプルの撥水性検査の変形例である。この変形例では、距離センサ７００を備えており、距離センサ７００は、液水６２２までの距離を測定する。接触角Θが１８０度以上の大きな撥水形状の場合、液水６２２の高さが高くなり、液水６２２の頂部と距離センサ７００との間隔が短くなる。一方、接触角Θが１８０度より小さい撥水形状の場合、液水６２２の高さが低くなり、液水６２２の頂部と距離センサ７００との間隔が長くなる。したがって、距離センサ７００と、液水６２２との間隔を用いて、サンプルの撥水性を検査することも可能である。
【００７４】
以上、いくつかの実施形態に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７５】
１０…ガス拡散係数計測装置
１１…ガス拡散係数計測装置
１２…酸素拡散係数測定装置
１３…多孔質材料検査装置
１４…酸素拡散係数測定装置
１００…筐体
１０２…中空部
１０４…連通孔
１１０…ガスセンサ
１２０…試料ホルダ
１２２…孔
１２４…ネジ穴
１２６…接着剤
１３０…ネジ
１４０…面粘着性シート
１４２…孔
２００…試料
２０１…多孔質部材
２０１ａ…基材
２０１ｂ…撥水層
３００…基材
３１０…把持装置
３１２…板
３１６…ボルトネジ
４００…演算装置
４１０…酸素消費型電池
４２０…電流可変検出装置
４３０…液水滴下装置
４３２…シリンダ
４３４…ピストン
４３６…パイプ
４４０…撥水性多孔質部材
４５０…撥水性多孔質材料保持装置
４６０…酸素センサ
４７０…支持台
４７２…凹部
４７４…空間
４８０…電子天秤
４８２…計量台
４９０…支柱
４９２…アーム
４９４…スキージ駆動装置
４９６…スキージ
４９８…スピンコーター
５００…液水注入検査装置
５１０…ケース
５２０…液水圧入装置
５２２…シリンダ
５２３…目盛り
５２４…ピストン
５２６…パイプ
５２６…分パイプ
５３０…圧力計
６００…多孔質部材検査装置
６１０…メスシリンダ
６１１…メスシリンダ
６１２…メスシリンダ
６１５…目盛り
６２０…液水
６２１…第１のエタノール溶液（液水）
６２２…第２のエタノール溶液（液水）
７００…距離センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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