(57)【要約】【課題】表面に凹凸がある部材の撥水性を評価することのできる方法を提供する。【解決手段】表面に凹凸がある被検体の撥水性を評価する方法は、被検体を所定の試験用媒体に対して、挿入方向又は引き抜き方向に進行させる工程と、試験用媒体への被検体の挿入深さを測定する工程と、挿入深さにおいて、被検体が試験用媒体から受ける進行方向と逆向きの力である抵抗力を測定し、挿入深さと抵抗力との相関関係を求める工程と、工程（ａ）ないし（ｃ）の方法で求められた前記被検体の挿入深さと抵抗力との相関関係と、予め求められた標準試料の挿入深さと抵抗力との相関関係と、を比較することにより、前記被検体の撥水性を評価する工程と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に凹凸がある被検体の撥水性を評価する方法であって、
（ａ）被検体を所定の試験用媒体に対して、挿入方向又は引き抜き方向に進行させる工程と、
（ｂ）前記試験用媒体への前記被検体の挿入深さを測定する工程と、
（ｃ）前記挿入深さにおいて、前記被検体が前記試験用媒体から受ける進行方向と逆向きの力である抵抗力を測定し、前記挿入深さと前記抵抗力との相関関係を求める工程と、
（ｄ）前記工程（ａ）ないし（ｃ）の方法で求められた前記被検体の挿入深さと抵抗力との相関関係と、予め求められた標準試料の挿入深さと抵抗力との相関関係と、を比較することにより、前記被検体の撥水性を評価する工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、
前記工程（ｃ）において測定する前記抵抗力は、少なくとも前記被検体と前記試験用媒体との間に生じる媒体抵抗力を含む、方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の方法であって、
前記工程（ｄ）は、予め求められた前記標準試料の挿入深さと抵抗力との相関関係から許容範囲を定め、前記被検体の相関関係が前記許容範囲内に含まれるか否かを判定することによって、前記被検体の撥水性を評価する工程を含む、方法。
【請求項４】
請求項３記載の方法であって、
前記工程（ｄ）は、複数の前記挿入深さにおいて測定した複数の前記抵抗力のうち、１つ以上の前記抵抗力が前記許容範囲内に含まれない場合には、前記被検体が撥水性を有しないものと判定する工程を含む、方法。
【請求項５】
請求項１ないし４記載の方法であって、
前記試験用媒体として、水を保持したゲルを用いる、方法。
【請求項６】
請求項１ないし５記載の方法であって、
前記工程（ａ）は、前記試験用媒体または前記被検体に振動を加えながら、前記被検体を前記試験用媒体に対して、挿入方向又は引き抜き方向に進行させる工程を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撥水性の評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池の部材の一つであるガス拡散層は、発電に必要な水素や酸素を、膜―電極接合体（以下、「ＭＥＡ」とも呼ぶ。ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly）に送り届ける働きと、電気化学反応で生成された電子を伝達する働きと、電気化学反応で生成された水の排出を促進させる働きと、を有している。水の排出には撥水性が大きく関係するため、ガス拡散層の撥水性を簡便にかつ定量的に評価することが重要となる。
【０００３】
従来、部材の撥水性を評価する方法としては、水を部材の表面に霧状に噴霧させ、付着した水滴の接触角を測定したり、付着した水滴の形状を観察するという方法があった。
【０００４】
しかし、燃料電池の部材であるガス拡散層は、表面および内部に細孔を無数有している。したがって、従来の水滴を付着させて撥水性を評価する方法では、多孔質体の細孔内部までは水滴を付着させることができないため、多孔質体の細孔内部の撥水性を評価することができないという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１８６０４６号公報
【０００６】
なおこのような問題は、燃料電池の部材であるガス拡散層に限らず、表面に凹凸がある部材の撥水性を評価する方法全般に共通する問題であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、表面に凹凸がある部材の撥水性を評価することのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一形態による方法は、
表面に凹凸がある被検体の撥水性を評価する方法であって、
（ａ）被検体を所定の試験用媒体に対して、挿入方向又は引き抜き方向に進行させる工程と、
（ｂ）前記試験用媒体への前記被検体の挿入深さを測定する工程と、
（ｃ）前記挿入深さにおいて、前記被検体が前記試験用媒体から受ける進行方向と逆向きの力である抵抗力を測定し、前記挿入深さと前記抵抗力との相関関係を求める工程と、
（ｄ）前記工程（ａ）ないし（ｃ）の方法で求められた前記被検体の挿入深さと抵抗力との相関関係と、予め求められた標準試料の挿入深さと抵抗力との相関関係と、を比較することにより、前記被検体の撥水性を評価する工程と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
特定の試験用媒体への被検体の挿入深さと抵抗力との相関関係は、その被検体の撥水性と相関がある。したがって、上記の方法によれば、挿入深さと抵抗力との相関関係に基づいて凹凸がある被検体の撥水性を適切に評価することができる。
【００１０】
前記工程（ｃ）において測定する前記抵抗力は、少なくとも前記被検体と前記試験用媒体との間に生じる媒体抵抗力を含む、こととしてもよい。
【００１１】
試験用媒体への被検体の挿入深さと媒体抵抗力との相関関係も、その被検体の撥水性と相関がある。したがって上記の方法のように、被検体の挿入深さと媒体抵抗力との相関関係に基づいても、凹凸がある被検体の撥水性を適切に評価することができる。
【００１２】
前記工程（ｄ）は、予め求められた前記標準試料の挿入深さと抵抗力との相関関係から許容範囲を定め、前記被検体の相関関係が前記許容範囲内に含まれるか否かを判定することによって、前記被検体の撥水性を評価する工程を含む、こととしてもよい。
【００１３】
上記の方法によれば、挿入深さと抵抗力との相関関係が所定の許容範囲内にあるか否かを判定することによって、凹凸がある被検体が所定の撥水性を有するか否かを適切に評価することができる。
【００１４】
前記工程（ｄ）は、複数の前記挿入深さにおいて測定した複数の前記抵抗力のうち、１つ以上の前記抵抗力が前記許容範囲内に含まれない場合には、前記被検体が撥水性を有しないものと判定する工程を含む、こととしてもよい。
【００１５】
上記のような工程とすれば、被検体の一部分において所定の撥水性を有しない場合においても、その被検体は所定の撥水性を有しないものと評価することができる。
【００１６】
前記試験用媒体として、水を保持したゲルを用いてもよい。
【００１７】
上記のようにすれば、被検体が試験用媒体から受ける媒体抵抗力の値が大きくなるため、被検体の撥水性をより適切に評価することができる。
【００１８】
前記工程（ａ）は、前記試験用媒体または前記被検体に振動を加えながら、前記被検体を前記試験用媒体に対して、挿入方向又は引き抜き方向に進行させる工程を含む、こととしてもよい。
【００１９】
上記のような工程とすれば、試験用媒体または被検体が振動することにより、被検体の細孔のさらに内部まで試験用媒体が入り込み、被検体の撥水性をさらに適切に評価することができる。
【００２０】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、撥水性を評価する方法、装置、システム、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００２２】
Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の一実施例としての撥水性評価装置の構成を示す概略図である。被検体１０は、支持体２２に支持されており、支持体２２は、抵抗力測定装置２０に取り付けられている。抵抗力測定装置２０は、挿入深さ測定装置６０に取り付けられており、アーム６２の移動とともに垂直方向に移動することが可能である。被検体１０の下には、容器３０が設置されており、容器３０の中には試験用媒体４０が入っている。液面計５０は、容器３０の内側に取り付けられており、挿入深さ測定装置６０に接続されている。判定装置７０は、抵抗力測定装置２０と、挿入深さ測定装置６０とに接続されている。
【００２３】
本実施例では、被検体１０として、燃料電池に用いられるガス拡散層を採用している。ガス拡散層は、多孔質体で板状に構成されており、例えばカーボン繊維をポリテトラフルオロエチレンにて板状に接着することによって形成することができる。試験用媒体４０
は、被検体１０の種類に応じて予め選択される。但し、試験用媒体４０としては、水を有するとともに、被検体１０の表面から細孔内部まで入り込む性質を持ったものが好ましい。例えば、被検体１０としてガス拡散層を用いる場合には、水を保持したゲルや、保水剤、水を含む液体などを用いることができる。ここで、一般に「ゲル」とは、コロイド粒子が架橋されて流動性を失った状態のものをいうが、本明細書における「水を保持したゲル」とは、架橋されたコロイド粒子を小さい単位に分解し、水を含ませて、流動性を持たせた状態のものを意味する。なお、被検体１０は十分硬いので、被検体１０を試験用媒体４０に挿入する際には、被検体１０は曲がらずに真っ直ぐな状態で挿入することができる。
【００２４】
挿入深さ測定装置６０は、被検体１０を試験用媒体４０に挿入している場合に、試験用媒体４０の上面から被検体１０の最深部までの深さＬ（以下、「挿入深さＬ」とも呼ぶ）を測定するための装置である。被検体１０を試験用媒体４０に挿入すると、その上面がわずかに上昇するが、液面計５０が挿入深さ測定装置６０に接続されているため、挿入深さ測定装置６０は、正確な挿入深さＬを測定することができる。ただし、被検体１０の体積が、試験用媒体４０の体積に比べて非常に小さい場合には、被検体１０を挿入させた場合の試験用媒体４０の上面の上昇はわずかであるため、上面の上昇を無視してもよい。この場合には、液面計５０は省略可能である。また試験用媒体４０としてゲルを用いる場合にも、液面計５０を省略可能である。
【００２５】
抵抗力測定装置２０は、例えば電子天秤で実施することが可能であり、支持体２２から受ける下向きの力（以下、「測定力Ｆｍ」とも呼ぶ）を測定する。そしてその測定した測定力Ｆｍから挿入抵抗力Ｆｉｎを求めることができる（以下に詳述する）。ここで、「挿入抵抗力Ｆｉｎ」は、「被検体１０を試験用媒体４０に挿入していく際に、被検体１０が試験用媒体４０から受ける上向きの力」と定義する。なお、本明細書において「下向き」とは、重力方向を意味し、「上向き」とは、重力とは反対の方向を意味する。そして「上向きの力」と定義した力がマイナスの値を示したときは、その「上向きの力」が下向きになったことを意味し、「下向きの力」と定義した力がマイナスの値を示したときは、その「下向きの力」が上向きになったことを意味する。
【００２６】
判定装置７０は、挿入深さ測定装置６０で測定された挿入深さＬと、抵抗力測定装置２０で求められた挿入抵抗力Ｆｉｎと、を取得し、それら２つの相関関係を求める。そしてその求められた相関関係から、被検体１０の撥水性を評価する。被検体１０の測定可能領域Ｌｅは、被検体１０の撥水性を評価することのできる領域を示している。
【００２７】
図２は、被検体１０に掛かる力の様子を示した模式図である。挿入深さＬ＝Ｌｉのときの力の釣り合いから、以下の（１）式の関係が導かれる。
Ｆｍｉ＝Ｗｔ＋Ｗｇ−（Ｆｒｉ＋Ｆｂｉ）    ...（１）
ここで、Ｆｍは、前述したように、抵抗力測定装置２０が支持体２２から受ける下向きの力であり、抵抗力測定装置２０が測定する測定力である。Ｗｔは、被検体１０に掛かる重力であり、下向きの力である。Ｆｂは、被検体１０が試験用媒体４０から受ける浮力であり、上向きの力である。Ｆｒは、被検体１０を試験用媒体４０に挿入していく際に、被検体１０が試験用媒体４０から受ける浮力以外の上向きの力である。本明細書では、この力Ｆｒを「媒体抵抗力」と呼ぶ。媒体抵抗力Ｆｒは、被検体１０の細孔８０に試験用媒体４０が入り込むことによって発生するものと推定される。Ｗｇは、支持体２２に掛かる重力であり、下向きの力である。なお、試験用媒体４０としてゲルを用いる場合には、浮力Ｆｂはほぼゼロである。
【００２８】
挿入深さＬ＝０においては、浮力Ｆｂと、媒体抵抗力Ｆｒは発生しないため、Ｆｂ＝０、Ｆｒ＝０となる。したがって挿入深さＬ＝０における測定力Ｆｍ０は以下の（２）式となる。
Ｆｍ０＝Ｗｔ＋Ｗｇ    ...（２）
【００２９】
また前述した「挿入抵抗力Ｆｉｎ」は「被検体１０を試験用媒体４０に挿入していく際に、被検体１０が試験用媒体４０から受ける媒体抵抗力Ｆｒと浮力Ｆｂとの合力」と定義することも可能である。したがって、挿入深さＬ＝Ｌｉのときの挿入抵抗力Ｆｉｎｉを以下の（３）式で定義することもできる。
Ｆｉｎｉ＝Ｆｒｉ＋Ｆｂｉ    ...（３）
【００３０】
上述した（１）式、（２）式からわかるように、この挿入抵抗力Ｆｉｎｉは以下の式で求めることができる。
Ｆｉｎｉ＝Ｆｍ０−Ｆｍｉ    ...（４）
すなわち、挿入抵抗力Ｆｉｎｉは、挿入深さＬ＝０における測定力Ｆｍ０から挿入深さＬ＝Ｌｉにおける測定力Ｆｍｉを減算することによって求めることができる。
【００３１】
なお、被検体１０を試験用媒体４０に挿入していくと、媒体抵抗力Ｆｒと浮力Ｆｂの値は大きくなっていく。すると、重力Ｗｔと、重力Ｗｇとは一定の値であるため、測定力Ｆｍの値がマイナスになることがある。つまり、抵抗力測定装置２０が支持体２２から上向きの力を受けることになる（（１）式参照）。この場合、抵抗力測定装置２０が、上向きの力を測定することができるのであれば問題はないが、下向きの力しか測定できない装置、例えば吊り下げ秤等を用いていた場合には問題となる。この問題を解決するためには、支持体２２として重量の大きいものを用いるか、あるいは支持体２２に重りをつけて、重力Ｗｇを大きくし、測定力Ｆｍの値がマイナスに、すなわち上向きの力にならないようにすることが好ましい。
【００３２】
被検体１０であるガス拡散層を試験用媒体４０中に徐々に挿入していくと、ガス拡散層は表面や内部に細孔８０を多数有しているため、その細孔８０の内部まで試験用媒体４０が入り込んでいく。すると、細孔８０に入り込んだ試験用媒体４０が、被検体１０を挿入していく際の抵抗となり、上向きの力である媒体抵抗力Ｆｒを発生させる。ここで、被検体１０の内部の撥水性が高い場合には、細孔８０の内部まで試験用媒体４０が入り込みにくいため、媒体抵抗力Ｆｒは小さくなる。逆に、被検体１０の内部の撥水性が低い場合には、細孔８０の内部まで試験用媒体４０が入り込みやすいため、媒体抵抗力Ｆｒは大きくなる。つまり媒体抵抗力Ｆｒと、被検体１０の撥水性とは相関があることになる。また、挿入深さＬが大きくなると、被検体１０と試験用媒体４０との接触面積も大きくなるため、媒体抵抗力Ｆｒも大きくなる。つまり挿入深さＬと、媒体抵抗力Ｆｒとの間にも相関がある。
【００３３】
なお、同じ撥水性を有する被検体１０であっても、試験用媒体４０の種類によって、被検体１０が試験用媒体４０から受ける媒体抵抗力Ｆｒの大きさは異なる。つまり、粘性の小さい媒体、例えば水を含んだ液体を用いた場合には、同じ撥水性を有する被検体１０であっても媒体抵抗力Ｆｒは小さくなる。逆に粘性の大きい媒体、例えば水を保持したゲルを用いた場合には、同じ撥水性を有する被検体１０であっても媒体抵抗力Ｆｒが大きくなる。したがって、試験用媒体４０として粘性の大きい媒体を用いる場合の方が、粘性の小さい媒体を用いる場合よりも、媒体抵抗力Ｆｒが大きくなり、浮力Ｆｂの影響が相対的に小さくなるため、撥水性を評価しやすくなる。以上より試験用媒体４０としてはある程度粘性の大きい媒体を用いることが好ましい。
【００３４】
本実施例では、上記（４）式で与えられる挿入抵抗力Ｆｉｎを求め、挿入深さＬと挿入抵抗力Ｆｉｎとの相関関係を求める。この挿入深さＬと挿入抵抗力Ｆｉｎとの相関関係によって、被検体１０の撥水性を評価する。上記（３）式から理解できるように、挿入深さＬ＝Ｌｉのときの挿入抵抗力Ｆｉｎｉは、一般に媒体抵抗力Ｆｒｉと浮力Ｆｂｉとの和で与えられる。試験用媒体４０としてゲルを用いる場合には浮力Ｆｂｉはほぼゼロなので、挿入抵抗力Ｆｉｎｉは媒体抵抗力Ｆｒｉにほぼ等しい。前述したように、媒体抵抗力Ｆｒｉは被検体１０の撥水性に相関があるので、挿入抵抗力Ｆｉｎｉも被検体１０の撥水性に相関があることが理解できる。したがって、挿入深さＬｉと挿入抵抗力Ｆｉｎｉとの相関関係を調べることによって、被検体１０の撥水性を評価することが可能である。
【００３５】
一方、試験用媒体４０として液体を用いる場合には、浮力Ｆｂｉはゼロではないが、浮力Ｆｂｉは挿入深さＬｉに比例した値となる。したがって、この場合も同様に、挿入深さＬｉと挿入抵抗力Ｆｉｎｉとの相関関係を調べることによって、被検体１０の撥水性を評価することが可能である。
【００３６】
図３は、本実施例における撥水性の評価方法の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１０では、被検体１０の下端が、試験用媒体４０の上面よりも上にある状態で被検体１０を抵抗力測定装置２０にセットする。ステップＳ２０では、抵抗力測定装置２０は、挿入深さＬ＝０における測定力Ｆｍ０を記憶する。
【００３７】
ステップＳ３０では、アーム６２を一定の速度で下ろしていくことで、被検体１０を試験用媒体４０に徐々に挿入していく。ステップＳ４０では、挿入深さ測定装置６０によって挿入深さＬを測定し、抵抗力測定装置２０によってその挿入深さＬｉにおける測定力Ｆｍｉを測定し、前記（４）式にしたがって、挿入抵抗力Ｆｉｎｉを求める。挿入抵抗力Ｆｉｎは、複数の挿入深さＬにおいて測定することが好ましい。また、これらの測定は、被検体１０を一定の速度で挿入しつつ、連続的に行うことが好ましい。この理由は、被検体１０の挿入を止めた状態では、媒体抵抗力Ｆｒは生じず、浮力Ｆｂのみしか測定することができない可能性があるからである。ステップＳ５０では、挿入深さＬと挿入抵抗力Ｆｉｎとの相関関係により、被検体１０の撥水性を評価する。
【００３８】
図４は、挿入深さＬと挿入抵抗力Ｆｉｎとの関係を示すグラフである。図４には、挿入抵抗力Ｆｉｎの許容範囲ＰＲが示されている。この許容範囲ＰＲは、撥水性評価の基準となる標準試料の「挿入深さＬと挿入抵抗力Ｆｉｎとの相関関係」を上述した方法によって求め、その相関関係に基づいて予め定められていることが好ましい。挿入抵抗力Ｆｉｎが許容範囲ＰＲに含まれる場合（図４のグラフＧ１）には、被検体１０は所定の撥水性を有するものであると評価することができる。さらに、ある挿入深さＬ１からＬ２の間において、グラフの傾きが他の区間よりも大きくなっている場合（図４のグラフＧ２）には、被検体１０のうち、その挿入深さＬ１からＬ２の間に対応する部分の撥水性が、他の区間に対応する部分の撥水性よりも低いと評価することができる。つまり、被検体１０の挿入方向における撥水性の低い部分を検出することが可能である。そして挿入抵抗力Ｆｉｎの値が、許容範囲ＰＲから一箇所でも外れた場合（図４のグラフＧ２、Ｇ３）には、被検体１０は所定の撥水性を有しないものであると評価することができる。なお、許容範囲ＰＲよりも挿入抵抗力Ｆｉｎの測定値が小さかった場合（図４のグラフＧ４）は、測定が失敗したものと考えられるため、再測定を行うことが好ましい。
【００３９】
図４に例示するように、挿入深さＬがゼロから所定値までの所定の範囲では、許容範囲ＰＲを設定しないことが好ましい。この理由は、挿入深さＬが小さな範囲では、被検体１０に掛かる力が不安定となりやすい傾向にあるため、許容範囲ＰＲが狭いと、誤って不合格と判定してしまう可能性があるためである。なお、挿入深さＬが小さい範囲において、許容範囲ＰＲをやや広く設定しておくようにしてもよい。
【００４０】
このように、第１実施例では、挿入深さＬと挿入抵抗力Ｆｉｎとの相関関係を求め、この相関関係が許容範囲ＰＲ内にあるか否かによって撥水性の判定を行っているので、表面に凹凸のある被検体１０の撥水性を適切に評価することが可能である。
【００４１】
Ｂ．第２実施例：
図５は、第２実施例における撥水性評価装置の構成を示す概略図である。図１に示した第１実施例との違いは、容器３０の下に、超音波振動発生装置１００を設置したという点だけであり、他の構成は第１実施例と同じである。
【００４２】
第２実施例では、容器３０の下に、超音波振動発生装置１００を設置し、試験用媒体４０に振動を与えながら、第１実施例と同様に、被検体１０を試験用媒体４０に挿入していく。すると、試験用媒体４０が振動していることにより、被検体１０の細孔のさらに内部にまで試験用媒体４０が侵入するため、振動を与えない第１実施例よりも、表面に凹凸のある被検体１０の撥水性をより適切に評価することが可能である。
【００４３】
Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４４】
Ｃ１．変形例１：
上記実施例では、容器３０を固定し、抵抗力測定装置２０を下方に移動させることによって、被検体１０を試験用媒体４０に挿入していたが、この代わりに、容器３０を上方に移動させてもよい。一般には容器３０と抵抗力測定装置２０とを上下方向に相対的に移動させて、被検体１０を試験用媒体４０に挿入することが可能である。
【００４５】
Ｃ２．変形例２：
上記実施例では、容器３０の下に設置された超音波振動発生装置１００によって、試験用媒体４０に振動を与えていたが、この代わりに、抵抗力測定装置２０に振動発生機構（図示せず）を設け、被検体１０に振動を与える構成としてもよい。さらに超音波振動発生装置１００と抵抗力測定装置２０の振動発生機構（図示せず）を併設してもよい。
【００４６】
Ｃ３．変形例３：
上記実施例では、複数の挿入深さＬと、複数の挿入抵抗力Ｆｉｎと、を求め、この相関関係が許容範囲ＰＲに含まれるか否かによって撥水性を評価していたが、その代わりに、１点の挿入深さＬｉと、１点の挿入抵抗力Ｆｉｎｉと、を測定して、この挿入深さＬｉと、挿入抵抗力Ｆｉｎｉとの関係が許容範囲ＰＲに含まれるか否かによって撥水性を評価することも可能である。ただし、この変形例３の評価方法では、被検体１０のうち、測定を行わなかった箇所の撥水性を評価することが適切にできていない可能性がある。従って、この点では第１実施例の方が好ましい。
【００４７】
Ｃ４．変形例４：
上記実施例では、許容範囲ＰＲを設けて撥水性の評価をしていたが、その代わりに、基準となる標準試料の挿入抵抗力Ｆｉｎと挿入深さＬとの相関関係と、被検体１０の挿入抵抗力Ｆｉｎと挿入深さＬとの相関関係と、を比較することによっても、被検体１０の撥水性を評価することが可能である。
【００４８】
Ｃ５．変形例５：
上記実施例では、被検体１０を挿入する場合に生じる挿入抵抗力Ｆｉｎと、挿入深さＬとの相関関係に基づいて撥水性を評価していたが、この代わりに、被検体１０を引き抜く場合に生じる引抜抵抗力Ｆｏｕｔに基づいて被検体の撥水性を評価することも可能である。この場合、「引抜抵抗力Ｆｏｕｔ」は、「被検体１０を試験用媒体４０から引き抜いていく際に、被検体１０が試験用媒体４０から受ける上向きの力であって、媒体抵抗力Ｆｒと浮力Ｆｂとの合力」と定義する。そして、媒体抵抗力Ｆｒは、引き抜き方向と逆向きである下向きに発生するため、下向きの力と定義しなおすことが好ましい。すると、引抜抵抗力Ｆｏｕｔおよび測定力Ｆｍは、以下の（５）式ないし（７）式で表すことができる。
Ｆｏｕｔｉ＝Ｆｒｉ−Ｆｂｉ    ...（５）
Ｆｍｉ＝Ｗｔ＋Ｗｇ＋（Ｆｒｉ−Ｆｂｉ）    ...（６）
Ｆｍ０＝Ｗｔ＋Ｗｇ    ...（７）
【００４９】
上述した（５）式ないし（７）式からわかるように、引抜抵抗力Ｆｏｕｔは以下の式で求めることができる。
Ｆｏｕｔｉ＝Ｆｍｉ−Ｆｍ０    ...（８）
すなわち、引抜抵抗力Ｆｏｕｔｉは、挿入深さＬ＝Ｌｉにおける測定力Ｆｍｉから挿入深さＬ＝０における測定力Ｆｍ０を減算することによって求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１実施例における撥水性評価装置の構成を示す概略図である。
【図２】被検体１０に掛かる力の様子を示した模式図である。
【図３】第１実施例における撥水性の評価方法の手順を示すフローチャートである。
【図４】挿入深さＬと挿入抵抗力Ｆｉｎとの関係を示すグラフである。
【図５】第２実施例における撥水性評価装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０...被検体
２０...抵抗力測定装置
２２...支持体
３０...容器
４０...試験用媒体
５０...液面計
６０...挿入深さ測定装置
６２...アーム
７０...判定装置
８０...細孔
１００...超音波振動発生装置
Ｌ...挿入深さ
Ｌｅ...測定可能領域
Ｆｍ...測定力
Ｆｉｎ...挿入抵抗力
Ｆｏｕｔ...引抜抵抗力
Ｆｂ...浮力
Ｆｒ...媒体抵抗力
Ｗｔ...重力
Ｗｇ...重力
ＰＲ...許容範囲
【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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