(57)【要約】【課題】液状物質が対象物に対していかなる付着力で付着しているかを直接的に測定できる付着力測定装置及び付着力測定方法を提供する。【解決手段】ｎ−ヘキサデカンが試験片９の表面に付着した場合におけるｎ−ヘキサデカンの付着力を測定するための付着力測定装置である。表面に一定量のｎ−ヘキサデカンを担持可能なボール５と、ボール５と試験片９とを相対的に近接及び離反させる昇降装置２と、ボール５に担持されたｎ−ヘキサデカンを試験片９に付着させてなる架橋１３の引張力を測定する電子天秤６とを備えている。【選択図】　　　　図１
2004144573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状物質が対象物の表面に付着した場合における該液状物質の付着力を測定するための付着力測定装置であって、
表面に一定量の該液状物質を担持可能な担持体と、該担持体と該対象物とを相対的に近接及び離反させる相対移動手段と、該担持体に担持された該液状物質を該対象物に付着させてなる架橋の引張力を測定する引張力測定手段とを備えたことを特徴とする付着力測定装置。
【請求項２】
引張力測定手段は担持体及び対象物の一方を載置面に載置する天秤であり、相対移動手段は該載置面から該担持体及び該対象物の他方を任意の速度で上下動可能な昇降装置であることを特徴とする請求項１記載の付着力測定装置。
【請求項３】
表面に一定量の液状物質を担持した担持体と対象物とを囲包するチャンバを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の付着力測定装置。
【請求項４】
担持体は球状をなすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の付着力測定装置。
【請求項５】
担持体の直径は０．５〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項４記載の付着力測定装置。
【請求項６】
液状物質が対象物の表面に付着した場合における該液状物質の付着力を測定するための付着力測定方法であって、
担持体の表面に一定量の該液状物質を担持する第１工程と、
該担持体と該対象物とを相対的に近接させ、該担持体に担持された該液状物質を該対象物に付着させてなる架橋を形成する第２工程と、
該担持体と該対象物とを相対的に離反させ、該架橋の引張力を測定する第３工程とを備えたことを特徴とする付着力測定方法。
【請求項７】
第３工程では担持体と対象物とを一定速度で相対的に離反させて架橋を切断し、該第３工程後、該対象物に残留する該液状物質の面積又は量を測定する第４工程を備えたことを特徴とする請求項６記載の付着力測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は付着力測定装置及び付着力測定方法に関する。本発明は対象物の表面改質効果の定量的評価に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、様々な対象物の表面改質が行われつつある。例えば、浴室やキッチン等に使用されるセラミックスやステンレス等の対象物には、水や油等の液状物質の付着を防止するため、撥水、撥油等の防汚処理が施されている。こうした表面改質が行われた対象物の表面改質効果は、様々な企業や研究機関等によって、様々な測定装置及び測定方法により定量的に評価されている。
【０００３】
例えば、従来の公報には、比重の異なる少なくとも２種の液状物質を入れた容器と、容器内の両液状物質内に対象物を垂直に下降させたり垂直に上昇させたりする手段と、両液状物質内で対象物に作用する力を測定する手段とからなる測定装置が開示されている。（特許文献１参照）。この測定装置によれば、両液状物質が対象物に及ぼす力から、両液状物質と対象物との間の動的な接触角を測定可能である。こうして測定された動的な接触角により、対象物の表面改質効果が定量的に評価される。
【０００４】
また、図２１に示すように、水を内部に満たした容器５０と、下面を水面内に位置させて対象物５２を水面或いは水中に保持する図示しない保持手段と、水面上に設けられ、水面下の対象物５２の下面に液状物質としての油滴を供給したり、その油滴を回収したりすることができるマイクロシリンジ５３と、こうして対象物５２の下面に付着した油滴の接触角を観察する手段とからなる測定装置も一般的に用いられている。この測定装置によれば、水中における油と対象物の下面との付着力を接触角によって評価できる。こうして測定された接触角により、やはり対象物の表面改質効果が定量的に評価される。
【０００５】
【特許文献１】
実開平２−５７０５０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の測定装置及び測定方法では、いずれも最終的に液状物質と対象物との間の接触角を測定しており、液状物質がいかなる付着力で対象物に付着しているかを直接的に測定していない。このため、対象物の表面改質効果の定量的な評価も間接的であり、信頼性に懸念を生じる。
【０００７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、液状物質が対象物に対していかなる付着力で付着しているかを直接的に測定できる付着力測定装置及び付着力測定方法を提供することを解決すべき課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の付着力測定装置は、液状物質が対象物の表面に付着した場合における該液状物質の付着力を測定するための付着力測定装置であって、
【０００９】
表面に一定量の該液状物質を担持可能な担持体と、該担持体と該対象物とを相対的に近接及び離反させる相対移動手段と、該担持体に担持された該液状物質を該対象物に付着させてなる架橋の引張力を測定する引張力測定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の付着力測定方法は、液状物質が対象物の表面に付着した場合における該液状物質の付着力を測定するための付着力測定方法であって、
【００１１】
担持体の表面に一定量の該液状物質を担持する第１工程と、該担持体と該対象物とを相対的に近接させ、該担持体に担持された該液状物質を該対象物に付着させてなる架橋を形成する第２工程と、該担持体と該対象物とを相対的に離反させ、該架橋の引張力を測定する第３工程とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の付着力測定装置及び付着力測定方法では、担持体の表面に一定量の液状物質を担持させる（第１工程）。そして、相対移動手段によって、液状物質を担持した担持体を対象物に相対的に近接させたり、離反させたりする。この際、担持体と対象物とを相対的に近接させ、担持体に担持された液状物質を対象物に付着させてなる架橋を形成する（第２工程）。また、担持体と対象物とを相対的に離反させ、架橋の引張力を測定する（第３工程）。
【００１３】
したがって、本発明の付着力測定装置及び付着力測定方法では、液状物質が対象物に対していかなる付着力で付着しているかを直接的に測定できる。このため、対象物の表面改質効果の定量的な評価が直接的であり、信頼性に優れている。
【００１４】
引張力測定手段は担持体及び対象物の一方を載置面に載置する天秤であり、相対移動手段は載置面から担持体及び対象物の他方を任意の速度で上下動可能な昇降装置であり得る。この場合、担持体及び対象物の一方を載置面に載置し、昇降装置で担持体及び対象物の他方を上下動させない初期状態の基準値を容易に測定することができる。そして、昇降装置で担持体及び対象物の他方を任意の速度で上下動させれば、架橋の引張力を容易に測定することができる。この場合、測定に適した速度を任意に選択することができる。
【００１５】
本発明の付着力測定装置は、表面に一定量の液状物質を担持した担持体と対象物とを囲包するチャンバを備えたことが好ましい。チャンバを備えれば、チャンバ内の雰囲気を種々の条件に設定することによって、特定の雰囲気下の付着力を測定することができる。例えば、チャンバ内に気体や液体を貯留することによって、気中や液中内における付着力を測定することができる。また、特定の温度や湿度における付着力も測定することができる。
【００１６】
担持体は、球状、立方体形状、円錐形状、角錐形状等であり得る。これらの中でも球状の担持体を採用することが好ましい。平面をもつ担持体では、対象物側にその平面を安定して位置させ難く、付着力を高い信頼性の下で得難い。また、角部をもつ担持体では、角部の形状がバラツキやすく、やはり付着力を高い信頼性の下で得難い。さらに、球状以外の形状の担持体では、表面に担持する液状物質の量もバラツキやすく、やはり付着力を高い信頼性の下で得難い。これらに対し、球状の担持体は、一定の曲率で比較的高精度に得られるとともに、表面に担持する液状物質の量もバラツキ難く、対象物側に位置させる球面によって付着力を高い信頼性の下で得やすいからである。
【００１７】
球状の担持体を用いる場合、担持体の直径は０．５〜１０ｍｍであることが好ましい。担持体の直径が０．５ｍｍ未満であれば液状物質が均一に担持され難く、担持体の直径が１０ｍｍを超えれば担持した液状物質に重力の影響が作用し、付着力に誤差を生じ易い。
【００１８】
本発明の付着力測定方法は、第３工程では担持体と対象物とを一定速度で相対的に離反させて架橋を切断し、第３工程後、対象物に残留する液状物質の面積又は量を測定する第４工程を備えることが好ましい。こうであれば、残留する液状物質の面積又は量によっても、対象物の表面改質効果を定量的に評価できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の付着力測定装置及び付着力測定方法を具体化した実施形態１、２を図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
（実施形態１）
実施形態１の付着力測定方法は図１に示す付着力測定装置を用いて行う。この付着力測定装置では、上面が水平に保持された固定テーブル１上に相対移動手段としての昇降装置２が固定されている。昇降装置２は、固定テーブル１から立設された２本の支柱２ａと、各支柱２ａに架設されて各支柱２ａを任意の速度で上下動可能なクロスヘッド２ｂとからなる。クロスヘッド２ｂの下面にはＸ−Ｙステージ３を介して石英ガラス製の直径１（ｍｍ）のロッド４が垂直に固定されている。ロッド４の下端には、球状の担持体として、直径３（ｍｍ）のアルミナ製のボール５が接着剤によって接着されている。
【００２１】
また、この付着力測定装置では、固定テーブル１上に電子天秤（島津製作所製：ＡＧ２４５、分解能１０（μｇ））６が設けられている。電子天秤６には、図示しないコンピュータが接続されている。また、その電子天秤６の載置台には、石英ガラス製のロッド７がステンレス製の固定治具８によって垂直に固定されている。ロッド７の上端に対象物として試験片９が接着剤によって固定されるようになっている。さらに、この付着力測定装置には、試験片９の表面を観測するため、図示しないマイクロスコープを備えたマイクロウォッチャ（ｓｃａｌａｒ製：ＶＳ６０−Ｓ）が設けられている。
【００２２】
以上のように構成された付着力測定装置を用い、図３に示すように、第１工程Ｓ１０を行う。第１工程Ｓ１０では、まず、固定テーブル１上の電子天秤６、固定治具８及びロッド７をどけ、図２に示すように、これらの代わりに液状物質としてのｎ−ヘキサデカンが入ったビーカ１０を固定テーブル１上に載せる。そして、昇降装置２のクロスヘッド２ｂを１０（ｍｍ／ｍｉｎ）の速度で下降させ、ビーカ１０内のｎ−ヘキサデカンにボール５を浸漬させる。そして、ボール５をｎ−ヘキサデカンに１８秒間浸漬させた後、クロスヘッド２ｂを１０（ｍｍ／ｍｉｎ）の速度で上昇させ、ビーカ１０内からボール５を引き上げる。こうして、ボール５の表面に一定量のｎ−ヘキサデカンを担持させる。このとき、ボール５が球状であることから、一定量のｎ−ヘキサデカンがほぼ確実に表面に担持される。なお、液状物質が入ったマイクロシリンジを用意し、このマイクロシリンジによりボール５の表面に一定量の液状物質を担持することもできる。
【００２３】
この後、図３に示す第２工程Ｓ２０を行う。第２工程Ｓ２０では、図１に示すように、固定テーブル１上のビーカ１０をどけ、電子天秤６、固定治具８及びロッド７を設ける。そして、ロッド７の上端に対象物としての試験片９を固定する。試験片９は、０．５（ｃｍ）×０．５（ｃｍ）×０．４（ｃｍ）の大きさの板状のものである。
【００２４】
試験片９として、ｎ−ヘキサデカンとの接触角が７．０（ｄｅｇ）であるステンレスを用いる場合を試験例１とする。また、ｎ−ヘキサデカンとの接触角が９．０（ｄｅｇ）であるガラスコーティングしたステンレスを用いる場合を試験例２とする。さらに、表面改質が行われておらず、ｎ−ヘキサデカンとの接触角が１９．８（ｄｅｇ）である衛生陶器片を用いる場合を試験例３とする。また、ある種の撥水加工によって表面改質が行われており、ｎ−ヘキサデカンとの接触角が５９．０（ｄｅｇ）である衛生陶器片を用いる場合を試験例４とする。さらに、別種の撥水加工によって表面改質が行われており、ｎ−ヘキサデカンとの接触角が６６．２（ｄｅｇ）である衛生陶器片を用いる場合を試験例５とする。
【００２５】
次いで、電子天秤６に作用する荷重を０に調整した後、昇降装置２のクロスヘッド２ｂを０．１（ｍｍ／ｍｉｎ）の速度で降下させ、ｎ−ヘキサデカンを担持したボール５を試験片９に接近させる。そして、ボール５が試験片９と接触せず、ボール５に担持されたｎ−ヘキサデカンが試験片９と接触する位置でクロスヘッド２ｂを停止させる。その際、図４に示すように、ボール５と試験片９との間にはｎ−ヘキサデカンによる架橋１３が形成される。
【００２６】
そして、図３に示す第３工程Ｓ３０を行う。第３工程Ｓ３０では、昇降装置２のクロスヘッド２ｂを０．１（ｍｍ／ｍｉｎ）の速度で上昇させ、ボール５を試験片９から離反させる。この際、電子天秤６に作用する荷重が５（Ｈｚ）間隔で測定され、その値がコンピュータに読み込まれる。
【００２７】
こうして、試験例１においては、図５に示すように、時間（秒）と電子天秤６に作用する荷重（Ｎ）との関係が得られる。また、正面から撮影を行い、図６（ａ）〜（ｄ）にその斜視図を示す。
【００２８】
これらの結果から、第２工程Ｓ２０において、図６（ａ）に示すように、ｎ−ヘキサデカンの架橋１３が形成された状態において、ボール５を試験片９に接近させれば、図５に示すａ線のように、荷重が圧縮力として作用することがわかる。そして、第３工程Ｓ３０において、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ボール５を試験片９から離反させれば、図５に示すｂ点からｃ点のように、荷重が引張力として作用することがわかる。ボール５を試験片９から離反させている間、図５に示すｃ点において、図６（ｃ）に示すように、架橋１３の長さが最大となる。そして、ボール５を試験片９からさらに離反させれば、図５に示すｃ点を超えた時点において、図６（ｄ）に示すように、架橋１３がボール５に残留した部分１３ａと試験片９に残留した部分１３ｂとに切断される。これにより、図５に示すｄ点のように、荷重が０に戻る。
【００２９】
これらの間、図５に示すｂ点の時点におけるボール５と試験片９との間の距離を０とするボール５と試験片９との間の距離を表面間距離（ｍｍ）とする。そして、図７に示すように、その表面間距離に対応する荷重が架橋１３の引張力（Ｎ）として測定される。図７において、グラフの高さの最大値ｅは架橋１３の最大引張力を示している。また、グラフの最大長さｆは、架橋１３が切断された距離として液架橋破断距離を示している。
【００３０】
試験例１〜５を試験片９として測定した結果を図８に示す。図８より、最大引張力は、試験例１から５へと、徐々に小さくなることがわかる。このため、大きな接触角をもつように表面改質を行った方が最大引張力が減少することがわかる。また、液架橋破断距離は、試験例１から５へと、徐々に長くなっている。このため、大きな接触角をもつように表面改質を行った方が液架橋破断距離が伸びることがわかる。
【００３１】
また、マイクロウォッチャによって架橋１３の高さや幅を測定し、架橋１３の体積を算出する。その結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
2004144573.tif 000003
【００３３】
表１に示すように、架橋１３の体積は、大きな接触角をもつように表面改質を行った方が小さくなる傾向にあることがわかる。
【００３４】
したがって、この付着力測定装置及び付着力測定方法によれば、ｎ−ヘキサデカンが試験片９に対していかなる付着力で付着しているかを直接的に測定できることがわかる。このため、試験片９の表面改質効果の定量的な評価が直接的であり、優れた信頼性を発揮できることがわかる。
【００３５】
次いで、図３に示す第４工程Ｓ４０を行う。第４工程Ｓ４０では、第３工程Ｓ３０でボール５を試験片９から離反させて架橋１３を切断した後、試験片９に残留する部分１３ｂの面積又は量を測定する。こうして、試験片９の表面改質効果を定量的に評価できる。
【００３６】
また、マイクロウォッチャにより観測した試験例１〜５の試験片９に残留した部分１３ｂの状態を図９及び１０に示す。図９（１Ａ）は試験例１の試験片９の上面図であり、図９（１Ｂ）はその試験片９の斜視図である。また、図９（２Ａ）は試験例２の試験片９の上面図であり、図９（２Ｂ）はその試験片９の斜視図である。図１０（３Ａ）は試験例３の試験片９の上面図であり、図１０（３Ｂ）はその試験片９の斜視図である。また、図１０（４Ａ）は試験例４の試験片９の上面図であり、図１０（４Ｂ）はその試験片９の斜視図である。さらに、図１０（５Ａ）は試験例５の試験片９の上面図であり、図１０（５Ｂ）はその試験片９の斜視図である。
【００３７】
図９（１Ａ）及び（１Ｂ）に示すように、試験例１のステンレスからなる試験片９上では、ｎ−ヘキサデカンが広がっており、ｎ−ヘキサデカンが濡れていることが判る。これに対して、図９（２Ａ）及び（２）に示すように、試験例２のガラスコーティングしたステンレスからなる試験片９上では、ｎ−ヘキサデカンが広がっておらず、ｎ−ヘキサデカンが濡れていないことが判る。このため、ステンレスよりも、ガラスコーティングしたステンレスの方が架橋１３の付着力が小さいことが判る。
【００３８】
また、図１０（３Ａ）及び（３Ｂ）に示すように、試験例３の衛生陶器片からなる試験片９上では、ｎ−ヘキサデカンが広がっており、ｎ−ヘキサデカンが濡れていることが判る。これに対して、図１０（４Ａ）、（４Ｂ）、（５Ａ）及び（５Ｂ）に示すように、試験例４及び５の表面改質を行った衛生陶器片からなる試験片９上では、ｎ−ヘキサデカンが広がっておらず、ｎ−ヘキサデカンが濡れていないことが判る。このため、何ら表面改質を行っていない衛生陶器よりも、表面改質を行った衛生陶器の方が架橋１３の付着力が小さいことが判る。
【００３９】
次に、架橋１３の引張力の推算値を計算し、これを実施形態１の付着力測定装置及び付着力測定方法で得られた測定値と比較する。
【００４０】
まず、Ｌａｐｌａｃｅ−Ｙｏｕｎｇの式を基本として、ｎ−ヘキサデカンの架橋１３が切断されるまでの引張力Ｆｃの推算値を計算する。架橋１３の引張力の無次元液架橋力は、数１に示す式によって与えられる。
【００４１】
【数１】
2004144573.tif 000004
【００４２】
ここで、図１１に示すように、ボール５の半径をｒとし、ボール５と試験片９との表面間距離をｈとし、架橋１３とボール５又は試験片９との接触角をθとする。また、架橋１３の表面張力をγとし、架橋１３の体積をＶとする。そして、架橋１３の体積Ｖをボール５の体積で無次元化したものを無次元架橋体積として数２の式に示す。
【００４３】
【数２】
2004144573.tif 000005
【００４４】
また、表面間距離ｈをボール５の半径ｒで無次元化したものを無次元表面間距離として数３の式に示す。
【００４５】
【数３】
2004144573.tif 000006
【００４６】
また、無次元液架橋力は数４に示す式によっても与えられる。
【００４７】
【数４】
2004144573.tif 000007
【００４８】
このため、上述した数１〜４の式より架橋１３で働く引張力Ｆｃを求めることができる。試験例３〜５について、表面間距離ｈに対して計算された引張力Ｆｃの推算値を図８に重ね合わせたグラフを図１２に示す。図１２では、実施形態１の付着力測定装置及び付着力測定方法で求められたグラフと計算によって求められたグラフとが近似していことが判る。
【００４９】
次いで、ボール５の半径ｒとの比較によって与えられ、架橋１３が切断されたときの距離を架橋切断距離ｈｃとして、その推算値を計算する。架橋切断距離ｈｃをボール５の半径ｒで無次元化したものを無次元架橋切断距離として数５の式に示す。
【００５０】
【数５】
2004144573.tif 000008
【００５１】
また、無次元架橋切断距離は数６に示す式によっても与えられる。
【００５２】
【数６】
2004144573.tif 000009
【００５３】
また、図１３に示すように、架橋１３の幅の半径をｙｉとし、架橋１３の高さの変位をΔｈとしたときの円柱の体積は、架橋１３の体積として数７に示す式で近似することができる。
【００５４】
【数７】
2004144573.tif 000010
【００５５】
このため、上述した式より架橋切断距離ｈｃを求めることができる。こうして、ボール５が球状であれば、実施形態１の付着力測定装置及び付着力測定方法で架橋１３が切断された距離の試験値と架橋切断距離ｈｃの推算値とを比較することができる。その試験値と推算値とを比較したグラフを図１４に示す。図１４に示すように、実施形態１の試験値と架橋切断距離ｈｃの推算値との誤差は小さい。このため、実施形態１で得られる試験値は十分に信頼できることがわかる。
【００５６】
（実施形態２）
実施形態２の付着力測定方法は図１５に示す付着力測定装置を用いて行う。この付着力測定装置では、ロッド４の下端に試験片１０が接着剤によって固定されるようになっている。また、電子天秤６の載置台上にはチャンバとしてのビーカ１１が設けられている。ビーカ１１内の底には直径３（ｍｍ）のステンレス製のボール１２が入れられている。他の構成は実施形態１の付着力測定装置と同様である。
【００５７】
以上のように構成された付着力測定装置を用い、図３に示すように、第１工程Ｓ１０を行う。第１工程Ｓ１０では、まず、図１５に示すように、ロッド４の下端に対象物としての試験片１０を固定する。
【００５８】
試験片１０として、表面改質が行われておらず、ｎ−ヘキサデカンとの接触角が１９．８（ｄｅｇ）である衛生陶器片を用いる場合を試験例６とする。また、ある種の撥水加工によって表面改質が行われており、ｎ−ヘキサデカンとの接触角が５９．０（ｄｅｇ）である衛生陶器片を用いる場合を試験例７とする。さらに、別種の撥水加工によって表面改質が行われており、ｎ−ヘキサデカンとの接触角が６６．２（ｄｅｇ）である衛生陶器片を用いる場合を試験例８とする。
【００５９】
そして、図１６（ａ）に示す状態で、マイクロシリンジで１．５（ｍｌ）のｎ−ヘキサデカンをボール１２に付着させる。
【００６０】
次に、図３に示す第２工程Ｓ２０を行う。第２工程Ｓ２０では、図１６（ｂ）に示すように、クロスヘッド２ｂを０．１（ｍｍ／ｍｉｎ）の速度で下降させ、ビーカ１１内に試験片１０を徐々に入れる。そして、図１６（ｃ）に示すように、試験片１０がボール１２と接触せず、ボール１２に担持されたｎ−ヘキサデカンと接触した瞬間にクロスヘッド２ｂを停止させる。その際、図１８（ａ）及び図１９（ａ）に示すように、ボール１２と試験片１０との間にはｎ−ヘキサデカンによる架橋２３が形成される。
【００６１】
この後、図１６（ｄ）に示すように、試験片１０が十分に浸るまでビーカ１１内に常温の水を注ぎ入れる。そして、電子天秤６に作用する荷重を０に調整した後、図３に示す第３工程Ｓ３０を行う。第３工程Ｓ３０では、昇降装置２のクロスヘッド２ｂを０．１（ｍｍ／ｍｉｎ）の速度で上昇させ、試験片１０をボール１２から離反させる。この際、電子天秤６に作用する荷重が５（Ｈｚ）間隔で測定され、その値がコンピュータに読み込まれる。
【００６２】
こうして、時間（秒）と電子天秤６に作用する荷重（Ｎ）との関係が得られる。試験例６、８の結果を図１７に示す。また、試験例６、８を正面から撮影する。試験例６の斜視図を図１８（ａ）〜（ｄ）に示し、試験例８の斜視図を図１９（ａ）〜（ｄ）に示す。
【００６３】
図１７より、水中において、試験例６では大きな引張力が生じているものの、試験例８ではほとんど引張力が生じていないことがわかる。また、試験例６では、図１８（ａ）〜（ｃ）において、試験片１０とボール１２との間で架橋２３が生じていることがわかる。そして、図１８（ｄ）において、架橋２３がボール１２に残留した部分２３ａと試験片１０に残留した部分２３ｂとに切断される。これに対し、試験例８では、図１９（ａ）〜（ｃ）において、試験片１０とボール１２との間で架橋２３が生じていることがわかる。そして、図１９（ｄ）において、架橋２３がボール１２側にのみ付着した部分２３ａになっている。
【００６４】
また、マイクロウォッチャによって架橋２３の高さや幅を測定し、架橋２３の体積を算出する。その結果を表２に示す。
【００６５】
【表２】
2004144573.tif 000011
【００６６】
表２に示すように、架橋２３の体積も、実施形態１と同様に、大きな接触角をもつように表面改質を行った方が小さくなる傾向にあることがわかる。
【００６７】
したがって、この付着力測定装置及び付着力測定方法では、ビーカ１１がチャンバとして機能するため、水中内におけるｎ−ヘキサデカンの付着力を測定することができる。
【００６８】
また、図３に示す第４工程Ｓ４０を行う。第４工程Ｓ４０では、第３工程Ｓ３０で試験片１０をボール１２から離反させて架橋２３を切断した後、ボール１２に残留する部分２３ａの体積（ｍｍ３）を測定する。試験例６〜８における架橋２３の体積（ｍｍ３）と、ボール１２に残留した部分２３ａの体積を架橋２３の体積で除した値との関係を図２０に示す。
【００６９】
図２０に示すように、架橋２３の体積が大きくなるとともに試験片１０に残留する部分２３ａの体積が大きくなることがわかる。しかし、試験例７、８では、試験例６に比し、ボール１２に残留する部分２３ａが小さいことがわかる。このため、表面改質を行った試験片１０では、ｎ−ヘキサデカンが残留し難いことがわかる。こうして、残留するｎ−ヘキサデカンの量によっても、試験片１０の表面改質効果を定量的に評価できる。他の作用効果は実施形態１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係る付着力測定装置の正面図である。
【図２】実施形態１に係る付着力測定装置の正面図である。
【図３】実施形態１、２に係り、付着力測定方法の工程図である。
【図４】実施形態１に係り、付着力測定装置の一部拡大正面図である。
【図５】実施形態１に係り、時間と荷重との関係を示すグラフである。
【図６】実施形態１に係る架橋等を示し、図（ａ）はボールを試験片に接近させた状態の斜視図、図（ｂ）はボールを試験片からやや離反させた状態の斜視図、図（ｃ）はボールを試験片からさらに離反させた状態の斜視図、図（ｄ）はボールを試験片からさらに離反させた状態の斜視図である。
【図７】実施形態１に係り、表面間距離と引張力との関係を示すグラフである。
【図８】実施形態１に係り、表面間距離と引張力との関係を示すグラフである。
【図９】実施形態１に係る架橋等を示し、図（１Ａ）は試験例１の試験片の上面図、図（１Ｂ）は試験例１の試験片の斜視図、図（２Ａ）は試験例２の試験片の上面図、図（２Ｂ）は試験例２の試験片の斜視図である。
【図１０】実施形態１に係る架橋等を示し、図（３Ａ）は試験例３の試験片の上面図、図（３Ｂ）は試験例３の試験片の斜視図、図（４Ａ）は試験例４の試験片の上面図、図（４Ｂ）は試験例４の試験片の斜視図、図（５Ａ）は試験例５の試験片の上面図、図（５Ｂ）は試験例５の試験片の斜視図である。
【図１１】実施形態１に係り、架橋のモデル図である。
【図１２】実施形態１に係り、試験例３〜５の推算値及び試験値における表面間距離と引張力との関係を示すグラフである。
【図１３】実施形態１に係り、架橋のモデル図である。
【図１４】実施形態１に係り、試験例１〜５の試験値と推算値との関係を示すグラフである。
【図１５】実施形態２に係る付着力測定装置の正面図である。
【図１６】実施形態２に係る付着力測定装置の一部を示し、図（ａ）は初期状態を示す正面図、図（ｂ）は試験片の下降中の状態を示す正面図、図（ｃ）は試験片の下降端を示す正面図、図（ｄ）は測定状態を示す正面図である。
【図１７】実施形態２に係り、試験例６、８の表面間距離と引張力との関係を示すグラフである。
【図１８】実施形態２に係る試験例６の架橋等を示し、図（ａ）はボールを試験片に接近させた状態の斜視図、図（ｂ）はボールを試験片からやや離反させた状態の斜視図、図（ｃ）はボールを試験片からさらに離反させた状態の斜視図、図（ｄ）はボールを試験片からさらに離反させた状態の斜視図である。
【図１９】実施形態２に係る試験例８の架橋等を示し、図（ａ）はボールを試験片に接近させた状態の斜視図、図（ｂ）はボールを試験片からやや離反させた状態の斜視図、図（ｃ）はボールを試験片からさらに離反させた状態の斜視図、図（ｄ）はボールを試験片からさらに離反させた状態の斜視図である。
【図２０】実施形態２に係り、架橋の体積と、ボールに残留した部分の体積を架橋の体積で除した値との関係を示すグラフである。
【図２１】従来の接触角測定装置の断面図である。
【符号の説明】
９、１０…対象物（試験片）
５、１２…担持体（５、１２…ボール）
２…昇降装置（相対移動手段）
１３、２３…架橋
６…電子天秤（引張力測定手段）
１１…ビーカ（チャンバ）
Ｓ１０…第１工程
Ｓ２０…第２工程
Ｓ３０…第３工程
Ｓ４０…第４工程
【図１】
2004144573.tif 000012
【図２】
2004144573.tif 000013
【図３】
2004144573.tif 000014
【図４】
2004144573.tif 000015
【図５】
2004144573.tif 000016
【図６】
2004144573.tif 000017
【図７】
2004144573.tif 000018
【図８】
2004144573.tif 000019
【図９】
2004144573.tif 000020
【図１０】
2004144573.tif 000021
【図１１】
2004144573.tif 000022
【図１２】
2004144573.tif 000023
【図１３】
2004144573.tif 000024
【図１４】
2004144573.tif 000025
【図１５】
2004144573.tif 000026
【図１６】
2004144573.tif 000027
【図１７】
2004144573.tif 000028
【図１８】
2004144573.tif 000029
【図１９】
2004144573.tif 000030
【図２０】
2004144573.tif 000031
【図２１】
2004144573.tif 000032