(57)【要約】【課題】固体試料に対して液体試料が数ｍ／秒程度以上で高速移動する場合であっても、動的接触角を良好に測定することのできる動的接触角測定装置を提供する。【解決手段】計測容器１０は液体試料が流れる流路１０ａを有する。計測容器１０の一部が透明体よりなり、かつ流路１０ａを区画する計測容器１０の内面の一部が固体試料よりなる。液体供給回収手段２０は、流路１０ａに液体試料を任意の流量で供給及び／又は回収する。撮影手段３０は、計測容器１０の透明体の部分から、流路１０ａ内を流れる液体試料の液面形状を撮影する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体試料と該固体試料の表面を移動する液体試料との界面における動的接触角を測定する動的接触角測定装置であって、
前記液体試料が流れる流路を有する計測容器と、
前記流路に前記液体試料を任意の流量で供給及び／又は回収する液体供給回収手段と、
前記流路内を流れる前記液体試料の液面形状を撮影する撮影手段と、を備え、
前記計測容器の一部が透明体よりなり、かつ前記流路を区画する該計測容器の内面の一部が前記固体試料よりなり、前記流路内を流れる前記液体試料の液面における該液体試料と該固体試料との界面を外部から該透明体を介して前記撮影手段で撮影しうるように構成されていることを特徴とする動的接触角測定装置。
【請求項２】
前記計測容器は、少なくとも一方が前記固体試料よりなり、かつ内面同士が平行に対向する一対の第１対向壁部と、少なくとも一方が前記透明体よりなる一対の第２対向壁部とを有し、
前記流路は両前記第１対向壁部と両前記第２対向壁部とにより区画された断面略矩形状のスリット状流路であり、該スリット状流路における両該第２対向壁部間の距離Ｄが両該第１対向壁部間の距離ｄより大きいことを特徴とする請求項１に記載の動的接触角測定装置。
【請求項３】
両前記第１対向壁部の双方が前記固体試料よりなり、一方の該固体試料が燃料電池用ガス拡散層を構成する材料よりなり、かつ他方の該固体試料が燃料電池用セパレータを構成する材料よりなることを特徴とする請求項１又は２に記載の動的接触角測定装置。
【請求項４】
前記計測容器が回転可能であり、前記流路が鉛直方向に対して任意の角度の方向に延びた状態で該計測容器が保持されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の動的接触角測定装置。
【請求項５】
前記液体供給回収手段は、前記流路内を流れる前記液体試料に任意の割合で気体を混入させる気体混入手段を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の動的接触角測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は動的接触角測定装置に関し、詳しくは固体試料とこの固体試料の表面を移動する液体試料との界面における動的接触角を測定する動的接触角測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体が流路内を流れる際の流動性は、その流路を区画する固体と液体との界面における濡れ性の影響を受ける。すなわち、流路を区画する固体と液体との界面における濡れ性が良ければ、流路内を流れる液体の流動性が高くなり、濡れ性が悪ければ流動性が低くなる。固体と液体との界面における濡れ性の程度を客観的に評価するための指標として、接触角がある。接触角とは、静止した液体の表面が固体に接するところで液面と固体面とがなす角（液の内部にある角）をいう。また、固体の表面を液体が移動する場合において、移動している状態での接触角を動的接触角という。
【０００３】
このため、流路を区画する固体面と、流動している状態での液体の液面とがなす動的接触角を測定することにより、液体が流路内を流れる際の流動性を評価することができる。
【０００４】
動的接触角の測定方法としては、従来、液適法、拡張／収縮法や滑落法などが知られている。液適法では、瞬時にぬれ広がる液滴の接触角を連続的に測定する。拡張／収縮法では、固体表面に接した液滴を膨らませることにより、液の強制的なぬれ広がり(拡張)における動的前進接触角を測定したり、固体表面に接した液滴を吸い込むことにより、液の強制的な引っ張り(収縮)における動的後進接触角を測定したりする。滑落法では、液滴を載せた固体試料を傾けることにより、液滴を滑らせて、動的前進接触角及び動的後進接触角を測定する。
【０００５】
また、固体試料よりなる一対の平行平板の間に液体試料を挟持して保持するとともに、両平板間への液体試料の供給量を変更することによって両平板間で液体試料を移動させ、移動する液体試料と平板との界面をビデオカメラで撮影して動的接触角を測定する方法も知られている(例えば、特許文献１参照)。
【特許文献１】特開２００１−１１６６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、燃料電池においては、ガス拡散層とセパレータとの間に形成される流路内をガス及び水が流れる。このため、ガスが混入した水が流路内を流れる際の排水性について評価したり、あるいは流路幅を決定したりする際、シミュレーションにより、ガスが混入した水とガス拡散層又はセパレータとの界面における動的接触角を測定する場合がある。ここに、燃料電池における流路内を流れるガス混入水の移動速度は、数ｍ／秒程度である。
【０００７】
ところが、前述した従来の液適法、拡張／収縮法や滑落法によって動的接触角を良好に測定できる界面速度の上限は、数ｍｍ／秒程度であった。
【０００８】
また、前記特許文献１に記載の方法では、一対の平板間で挟持した液体試料を移動させるため、両平板間で液体試料を安定に保持しつつ、その液体試料を高速移動させることが困難である。
【０００９】
したがって、これらの従来方法によっては、シミュレーションにより、燃料電池における流路内を流れるガス混入水とガス拡散層又はセパレータとの界面における動的接触角を良好に測定することが困難である。
【００１０】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、固体試料に対して液体試料が数ｍ／秒程度以上で高速移動する場合であっても、動的接触角を良好に測定することのできる動的接触角測定装置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】
【００１１】
（１）上記課題を解決する本発明の動的接触角測定装置は、固体試料と該固体試料の表面を移動する液体試料との界面における動的接触角を測定する動的接触角測定装置であって、前記液体試料が流れる流路を有する計測容器と、前記流路に前記液体試料を任意の流量で供給及び／又は回収する液体供給回収手段と、前記流路内を流れる前記液体試料の液面形状を撮影する撮影手段と、を備え、前記計測容器の一部が透明体よりなり、かつ前記流路を区画する該計測容器の内面の一部が前記固体試料よりなり、前記流路内を流れる前記液体試料の液面における該液体試料と該固体試料との界面を外部から該透明体を介して前記撮影手段で撮影しうるように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の動的接触角測定装置では、液体供給回収手段により、計測容器の流路に液体試料を任意の流量で供給及び／又は回収することにより、この流路内で液体試料を前進及び／又は後退させることができる。このため、液体供給回収手段から計測容器の流路への液体試料の供給及び／又は回収量を調整することにより、この流路内を流れる液体試料の移動速度を容易かつ確実に変更することができる。したがって、計測容器の流路内で液体試料を容易かつ確実に高速移動させることが可能となる。そして、このように流路内を高速移動する液体試料の液面における液体試料と固体試料との界面を、外部から透明体を介して撮影手段で撮影することにより、その界面形状から動的接触角を測定することができる。
【００１３】
したがって、本発明の動的接触角測定装置では、計測容器の流路内で液体試料が高速移動する場合であっても、液体試料と固体試料との界面における動的接触角を安定に測定することが可能となる。
【００１４】
（２）本発明の動的接触角測定装置において好ましくは、前記計測容器は、少なくとも一方が前記固体試料よりなり、かつ内面同士が平行に対向する一対の第１対向壁部と、少なくとも一方が前記透明体よりなる一対の第２対向壁部とを有する。そして、この場合、前記流路は両前記第１対向壁部と両前記第２対向壁部とにより区画された断面略矩形状のスリット状流路であり、該スリット状流路における両該第２対向壁部間の距離Ｄが両該第１対向壁部間の距離ｄより大きいことが好ましい。
【００１５】
このように計測容器の流路が断面略矩形状のスリット状流路であって、このスリット状流路における両第２対向壁部間の距離Ｄが両第１対向壁部間の距離ｄより大きい構成によると、第１対向壁部を構成する固体試料と液体試料との界面における動的接触角を測定する際に、例えばこの固体試料の幅方向中央部（すなわち、両第２対向壁部から最も離れた位置）で動的接触角を測定することにより、両第２対向壁部の影響による誤差の少ない測定が可能となる。
【００１６】
（３）本発明の動的接触角測定装置において好ましくは、両前記第１対向壁部の双方が前記固体試料よりなり、一方の該固体試料が燃料電池用ガス拡散層を構成する材料よりなり、かつ他方の該固体試料が燃料電池用セパレータを構成する材料よりなる。
【００１７】
この構成によると、例えば液体試料として水を採用すれば、シミュレーションにより、燃料電池において水やガスの流路を区画するガス拡散層及びセパレータのそれぞれと、液体試料としての水との界面における動的接触角を測定することができる。
【００１８】
（４）本発明の動的接触角測定装置において好ましくは、前記計測容器が回転可能であり、前記流路が鉛直方向に対して任意の角度の方向に延びた状態で該計測容器が保持される。
【００１９】
この構成によると、鉛直方向に対して任意の角度の方向に延びた流路内を流れる液体試料と固体試料との界面における動的接触角を測定することができる。このため、流路内を流れる液体試料に作用する重力の方向を任意に変更して、動的接触角を測定することが可能となる。
【００２０】
（５）本発明の動的接触角測定装置において好ましくは、前記液体供給回収手段は、前記流路内を流れる前記液体試料に任意の割合で気体を混入させる気体混入手段を有している。
【００２１】
この構成によると、任意の割合で気体が混入した液体試料を流路に流すことができるので、気体が混入した液体試料と固体試料との界面における動的接触角の測定が可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
このように本発明の動的接触角測定装置によれば、計測容器の流路内を高速移動する液体試料と固体試料との界面における動的接触角を安定に測定することができる。このため、本発明の動的接触角測定装置は、例えば燃料電池における流路の排水性を評価する際に好適に利用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の動的接触角測定装置の実施形態について詳しく説明する。なお、説明する実施形態は一実施形態にすぎず、本発明の動的接触角測定装置は、下記実施形態に限定されるものではない。本発明の動的接触角測定装置は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。
【００２４】
図１〜図３に示されるように、本実施形態の動的接触角測定装置は、計測容器１０と、液体供給回収手段２０と、撮影手段３０と、計測容器１０を保持する保持手段４０とを備えている。
【００２５】
ここに、図１は、本実施形態の動的接触角測定装置の概略構成を模式的に示す一部断面構成図である。図２は、この動的接触角測定装置における計測容器の斜視図である。図３は、この計測容器の断面図である。
【００２６】
計測容器１０は内部に流路１０ａを有している。この計測容器１０の形状は、内部に流路１０ａを有する形状であれば、特に限定されない。また、流路１０ａの断面形状も特に限定されない。ただし、この計測容器１０は、その一部が透明体よりなり、かつ流路１０ａを区画する計測容器１０の内面の一部が固体試料よりなるものである。
【００２７】
本実施形態の動的接触角測定装置における計測容器１０は、内面同士が平行に対向する一対の第１対向壁部１１、１２と、内面同士が平行に対向する一対の第２対向壁部１３、１４と、を有している。
【００２８】
第１対向壁部１１、１２は、同一の平板形状を呈している。また、第２対向壁部１３、１４は、同一の断面Ｔ字形状を呈している。第１対向壁部１１、１２と、第２対向壁部１３、１４とが例えば接着剤により固定されることで、直方体形状の外形状を有する計測容器１０とされている。
【００２９】
そして、この計測容器１０内に形成された流路１０ａは、両第１対向壁部１１、１２と両第２対向壁部１３、１４とにより区画された断面略矩形状のスリット状流路とされている。
【００３０】
また、このスリット状流路としての流路１０ａにおいては、両第２対向壁部１３、１４間の距離Ｄが両第１対向壁部１１、１２間の距離ｄより大きくされている。ここに、両第２対向壁部１３、１４間の距離Ｄは、両第１対向壁部１１、１２間の距離ｄの５倍以上であることが好ましく、１０倍以上であることがより好ましく、２０倍以上であることが特に好ましい。本実施形態では、両第２対向壁部１３、１４間の距離Ｄが１０ｍｍ、両第１対向壁部１１、１２間の距離ｄが０．５ｍｍとされ、Ｄ／ｄ＝２０とされている。
【００３１】
一対の第１対向壁部１１、１２の少なくとも一方は、固体試料よりなる。すなわち、第１対向壁部１１、１２の双方を固体試料により構成してもよいし、どちらか一方のみを固体試料により構成してもよい。
【００３２】
固体試料の材質としては特に限定されない。また、第１対向壁部１１、１２の双方を固体試料により構成する場合、両者を同種の材質としてもよいし、異種の材質としてもよい。  この固体試料は、好ましくは、燃料電池用ガス拡散層を構成する材料や燃料電池用セパレータを構成する材料とすることができる。すなわち、第１対向壁部１１、１２の双方を固体試料により構成する場合は、一方の固体試料が燃料電池用ガス拡散層を構成する材料よりなり、かつ他方の固体試料が燃料電池用セパレータを構成する材料よりなることが好ましい。また、第１対向壁部１１、１２のどちらか一方のみを固体試料により構成する場合は、その固体試料が燃料電池用ガス拡散層を構成する材料又は燃料電池用セパレータを構成する材料よりなることが好ましい。
【００３３】
燃料電池用ガス拡散層を構成する材料としては、例えば炭素材料を挙げることができる。また、燃料電池用セパレータを構成する材料としては、例えばＳＵＳ（ステンレス鋼）を挙げることができる。
【００３４】
なお、第１対向壁部１１、１２のどちらか一方のみを固体試料により構成する場合、他方の第１対向壁部の材質は適宜選択すればよい。
【００３５】
一対の第２対向壁部１３、１４の少なくとも一方は、透明体よりなる。すなわち、第２対向壁部１３、１４の双方を透明体により構成してもよいし、どちらか一方のみを透明体により構成してもよい。
【００３６】
透明体の材質としては特に限定されない。また、第２対向壁部１３、１４の双方を透明体により構成する場合、両者を同種の材質としてもよいし、異種の材質としてもよい。この透明体の材質としては、透明な有機又は無機ガラスとすることができ、例えば透明なアクリル樹脂とすることができる。
【００３７】
ここに、本実施形態では、第１対向壁部１１、１２の双方が固体試料よりなり、また、第２対向壁部１３、１４の双方が透明体よりなる。そして、第１対向壁部１１を構成する第１の固体試料が燃料電池用ガス拡散層を構成する材料としての炭素材料よりなり、第２対向壁部１２を構成する第２の固体試料が燃料電池用セパレータを構成する材料としてのＳＵＳよりなる。また、第２対向壁部１３、１４の双方を構成する透明体が透明なアクリル樹脂よりなる。
【００３８】
液体供給回収手段２０としては、計測容器１０の流路１０ａに液体試料を任意の流量で供給及び／又は回収するものであれば特に限定されない。この液体供給回収手段２０としては、流路１０ａに液体試料を任意の流量で、供給しかつ回収するものであってもよいし、供給又は回収のどちらか一方のみをするものであってもよい。
【００３９】
本実施形態の動的接触角測定装置における液体供給回収手段２０は、計測容器１０の流路１０ａの下端に一端が接続された管路２１と、この管路２１の他端が接続されたシリンダ部２２と、シリンダ部２２内を往復摺動することでシリンダ部２２に蓄えられた液体試料を流路１０ａに対して供給／回収するピストン部２３と、流路１０ａ内を流れる液体試料に任意の割合で気体を混入させる気体混入手段２４とを備えている。
【００４０】
すなわち、本実施形態の動的接触角測定装置では、シリンダ部２２内の液体試料を計測容器１０の流路１０ａに対して任意の流量で、ピストン部２３の往動により供給し、かつピストン部２３の復動により回収する。
【００４１】
ピストン部２３の駆動は手動又は電動のいずれで行ってもよい。また、電動によりピストン部２３を駆動する場合は、例えばコンピュータによりアクチュエータの作動を制御してもよい。
【００４２】
なお、液体供給回収手段２０におけるピストン部２３の代わりにポンプを採用してもよい。
【００４３】
気体混入手段２４としては、液体試料中に気体を混入することができるものであれば特に限定されず、例えば注射器やポンプを採用することができる。また、液体試料中に混入する気体の種類も特に限定されず、例えば空気、酸素、水素とすることができる。
【００４４】
なお、気体混入手段２４は、必要に応じて設けることができる。すなわち、気体が混入する液体試料について動的接触角を測定したい場合に、液体供給回収手段２０に気体混入手段２４を設ければよい。
【００４５】
撮影手段３０は、計測容器１０の流路１０ａ内を移動する液体試料の液面形状を撮影可能なものであれば特に限定されず、例えば高速度カメラ（ビデオカメラ等）を採用することができる。撮影手段３０は、透明体よりなる第２対向壁部１３又は１４を介して、計測容器１０の流路１０ａ内を移動する液体試料の液面における液体試料と固体体試料との界面を外部から撮影する。
【００４６】
保持手段４０は、計測容器１０を所定の角度で保持可能なものであれば特に限定されない。なお、計測容器１０自体が所定の姿勢を保つものであれば、別途保持手段４０を設ける必要はない。
【００４７】
本実施形態の動的接触角測定装置における保持手段４０は、計測容器１０を回転可能に保持するものである。すなわち、この保持手段４０は、基台４１と、この基台４１に対して任意の回転角で保持される保持部４２とを有している。この保持部４２に計測容器１０を保持させることにより、流路１０ａが鉛直方向に対して任意の角度の方向に延びた状態で計測容器１０を保持させることができる。
【００４８】
なお、図示はしないが、本実施形態の動的接触角測定装置においては、透明体よりなる第２対向壁部１３又は１４を介して、計測容器１０の流路１０ａ内を照射する照射手段を必要に応じて設けることができる。
【００４９】
以下、本実施形態の動的接触角測定装置による動的接触角の測定方法について、図４〜図６を参照しつつ説明する。
【００５０】
まず、例えば流路１０ａが鉛直方向に延びるように、計測容器１０を保持手段４０で保持しておく。そして、液体供給回収手段２０により、計測容器１０の流路１０ａ内に液体試料を狙いの流量だけ供給し、撮影手段３０により撮影可能な領域において、流路１０ａ内の液体試料の液面を狙いの流速で前進（上昇）させる。このとき、流路１０ａ内を前進する液体試料の液面を撮影手段３０で撮影する。次に、撮影手段３０により撮影可能な領域に液体試料を満たしておき、液体供給回収手段２０により、計測容器１０の流路１０ａ内から液体試料を狙いの流量だけ回収し、撮影手段３０により撮影可能な領域において、流路１０ａ内の液体試料の液面を狙いの流速で後退（下降）させる。このとき、流路１０ａ内を後退する液体試料の液面を撮影手段３０で撮影する。これらの液体試料の前進、後退の操作を、供給、回収の流量を変えながら繰り返す。
【００５１】
そして、撮影手段３０により撮影した画像を、例えば明るさを基準に二値化することで白黒表示する。流路１０ａ内で液体試料を前進させたときに撮影した画像を二値化して白黒表示したものを図４（ａ）に示し、流路１０ａ内で液体試料を後退させたときに撮影した画像を二値化して白黒表示したものを図４（ｂ）に示す。
【００５２】
図４（ａ）において、両側にある一対の黒色長方形状部５１、５２は、それぞれ第１対向壁部１１、１２を構成する固体試料である。両側の黒色長方形状部５１、５２間の上下方向の中央にある黒色中間部５３の上端面５３ａは、前進（上昇）する液体試料の液面である。両側の黒色長方形状部５１、５２間の黒色中間部５３よりも上方の白色長方形状部５４が流路１０ａ内の空気である。両側の黒色長方形状部５１、５２間の黒色中間部５３よりも下方の白色略長方形状部５５が液体試料である。なお、黒色中間部５３は、液体試料と空気とが混在している部分である。
【００５３】
同様に、図４（ｂ）において、両側にある一対の黒色長方形状部６１、６２は、それぞれ第１対向壁部１１、１２を構成する固体試料である。両側の黒色長方形状部６１、６２間の上下方向の中央にある黒色中間部６３の下端面６３ａは、後退（下降）する液体試料の液面である。両側の黒色長方形状部６１、６２間の黒色中間部６３よりも上方の白色部５４が流路１０ａ内の空気である。両側の黒色長方形状部６１、６２間の黒色中間部６３よりも下方の白色略長方形状部６５が液体試料である。なお、黒色中間部６３は、液体試料と空気とが混在している部分である。
【００５４】
そして、図４（ａ）において、液体試料と固体試料としての一方の黒色長方形状部６１との界面において、液体試料の液面の接線を引き、分度器でその接線と固体試料としての一方の黒色長方形状部６１との間の角度を分度器で測定して、前進する液体試料の前進動的接触角θａを測定する（図５（ａ）参照）。
【００５５】
同様に、図４（ｂ）において、液体試料と固体試料としての一方の黒色長方形状部６１との界面において、液体試料の液面の接線を引き、分度器でその接線と固体試料としての一方の黒色長方形状部６１との間の角度を分度器で測定して、後退する液体試料の後退動的接触角θｂを測定する（図５（ａ）参照）。
【００５６】
ここに、図４又は図５において、前進、後退する液体試料の液面を測定する位置は、流路１０ａ内で透明体よりなる第２対向壁部１３、１４から最も離れた位置（すなわち、固体試料よりなる第１対向壁部１１又は１２の幅方向中央部）Ｐである（図６参照）。
【００５７】
そして、例えば、前進、後退する液体試料の界面速度と前進動的接触角θａ、後退動的接触角θｂとの関係を、界面速度−接触角の特性データとしてまとめる。
【００５８】
このように本実施形態の動的接触角測定装置では、液体供給回収手段２０により、計測容器１０の流路１０ａに液体試料を任意の流量で供給及び回収することにより、この流路１０ａ内で液体試料を前進及び後退させることができる。このため、液体供給回収手段２０から計測容器１０の流路１０ａへの液体試料の供給及び回収量を調整することにより、この流路１０ａ内を流れる液体試料の移動速度を容易かつ確実に変更することができる。したがって、計測容器１０の流路１０ａ内で液体試料を容易かつ確実に高速移動させることが可能となる。そして、このように流路１０ａ内を高速移動する液体試料の液面における液体試料と固体試料よりなる第１対向壁部１１又は１２との界面を、外部から透明体よりなる第２対向壁部１３又は１４を介して撮影手段３０で撮影することにより、その界面形状から動的接触角を測定することができる。
【００５９】
したがって、本実施形態の動的接触角測定装置では、計測容器１０の流路１０ａ内で液体試料が高速移動する場合であっても、液体試料と固体試料との界面における動的接触角を安定に測定することが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態の動的接触角測定装置では、計測容器１０の流路１０ａが断面略矩形状のスリット状流路であって、このスリット状流路における両第２対向壁部１３、１４間の距離Ｄが両第１対向壁部間１１、１２の距離ｄより十分に大きくされている。このため、第１対向壁部１１、１２を構成する固体試料と液体試料との界面における動的接触角を測定する際に、固体試料の幅方向中央部（すなわち、両第２対向壁部１３、１４から最も離れた位置）Ｐで動的接触角を測定することができ、両第２対向壁部１３、１４の影響による誤差の少ない測定が可能となる。
【００６１】
さらに、本実施形態の動的接触角測定装置では、両第１対向壁部１１、１２の双方が固体試料よりなり、一方の固体試料が燃料電池用ガス拡散層を構成する材料よりなり、かつ他方の固体試料が燃料電池用セパレータを構成する材料よりなる。このため、例えば液体試料として水を採用すれば、シミュレーションにより、燃料電池において水やガスの流路を区画するガス拡散層及びセパレータのそれぞれと、液体試料としての水との界面における動的接触角を測定することができる。
【００６２】
加えて、本実施形態の動的接触角測定装置では、保持手段４０により、流路１０ａが鉛直方向に対して任意の角度の方向に延びた状態で計測容器１０を保持することができる。このため、鉛直方向に対して任意の角度の方向に延びた流路１０ａ内を流れる液体試料と固体試料との界面における動的接触角を測定することができる。したがって、流路１０ａ内を流れる液体試料に作用する重力の方向を任意に変更して、動的接触角を測定することが可能となる。
【００６３】
また、本実施形態の動的接触角測定装置では、液体供給回収段２０が気体混入手段２４を有している。このため、流路１０ａ内を流れる液体試料に任意の割合で気体を混入させることができる。したがって、気体が混入した液体試料と固体試料との界面における動的接触角の測定が可能となる。
【実施例】
【００６４】
前記実施形態の動的接触角測定装置において、第１対向壁部１１及び１２を構成する固体試料としてＳＵＳを採用し、液体試料としての水に気体混入手段２４から気体を混入することなく、動的接触角を測定して界面速度−接触角の特性データをまとめることを３回（Ｎ＝１〜３）繰り返して実施した。
【００６５】
その結果を図７に示す。なお、図７において、○でプロットしたものが１回目（Ｎ＝１）の特性データであり、□でプロットしたものが、２回目（Ｎ＝２）の特性データであり、△でプロットしたものが３回目（Ｎ＝３）の特性データである。
【００６６】
また、前記実施形態の動的接触角測定装置において、第１対向壁部１１及び１２を構成する固体試料としてＳＵＳを採用し、液体試料としての水に気体混入手段２４から空気を混入しつつ、動的接触角を測定して界面速度−接触角の特性データをまとめた。その結果を図７に併せて示す。なお、図７において、×でプロットしたものが空気を混入した水を液体試料に用いた特性データである。
【００６７】
これらの結果から、流路１０ａ内を数ｍ／秒の高速で液体試料が前進、後退する場合であっても、良好に動的接触角を測定できることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施形態の動的接触角測定装置の概略構成を模式的に示す一部断面構成図である。
【図２】本実施形態の動的接触角測定装置における計測容器の斜視図である。
【図３】本実施形態の動的接触角測定装置における計測容器の断面図である。
【図４】本実施形態の動的接触角測定装置を用いて動的接触角を測定する際に、撮影手段により液体試料の液面を撮影した画像を二値化することにより、白黒表示した様子を示し、（ａ）が前進動的接触角を測定する場合を示し、（ｂ）が後退動的接触角を測定する場合を示す。
【図５】本実施形態の動的接触角測定装置を用いて測定する動的接触角を説明する部分断面であり、（ａ）が前進動的接触角を測定する場合を示し、（ｂ）が後退動的接触角を測定する場合を示す。
【図６】本実施形態の動的接触角測定装置を用いて動的接触角を測定する際に、液体試料の液面における測定部位を説明する部分断面図である。
【図７】本発明の実施例で界面速度−接触角の特性データをまとめた結果を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…計測容器                        １０ａ…流路
１１、１２…第１対向壁部          １３、１４…第２対向壁部
２０…液体供給回収手段                  ３０…撮影手段
４０…保持手段
【図１】
2009229136.tif 000003
【図２】
2009229136.tif 000004
【図３】
2009229136.tif 000005
【図４】
2009229136.tif 000006
【図５】
2009229136.tif 000007
【図６】
2009229136.tif 000008
【図７】
2009229136.tif 000009