接触⾓で歩留まり改善｜コーティング 不良の⾒つけ⽅（教えてニッ君2）

着液位置の左右で、表面状態が違うことが分かります。測定点としていた箇所が適切でない可能性がありますので、測定位置をずらすせば大きく接触角が異なる結果が得られるかも知れません。

液はぬれやすい方向に移動するため、測定位置の真下がぬれにくい状態にあります。または、静電気の影響を受けている可能性もあります。

液がカメラ方向に対して、前後にずれている可能性があります。左右方向のずれと視点の違いで同様の原因です。

目に見えない「表面の状態」を、直接的に数値化できる手段であり、簡単に測定できるからこそ、工程の始めと終わりで測定することで、工程の確からしさを評価できます。

不具合が起きた際、接触角測定はその時点の「表面の状態」を知るための役割を果たします。

汚染の可視化： 見た目は綺麗でも、ナノレベルの油膜や有機汚染（指紋、加工油の残りなど）があれば接触角は大きく変わります。数値がバラついていれば、前工程の「洗浄不足」や「保管環境の悪さ」を特定できます。

表面改質の成否確認： プラズマ照射やUV洗浄を行った直後の接触角を測ることで、「そもそも狙い通りに表面が活性化されていたのか」を検証できます。

濡れ性のミスマッチ発見： 塗料や接着剤（液体）と基材（固体）の表面エネルギーを比較し、物理的に「馴染まない組み合わせ」になっていないかを判別します。

対策を講じた後、接触角の測定は「対策に効果があるか」を検証する役割を果たします。

「良品基準」の数値化： 「しっかり洗う」という曖昧な指示ではなく、「接触角を30°以下にする」といった具体的な管理限界値を設定できます。

経時変化のモニタリング： 対策直後は良くても、時間が経つと表面状態が戻ってしまう（経時退行）ことがあります。時間が経過しても数値を維持できているかを確認することで、製品の寿命や保証期間の決定に根拠が得られます。

プロセスの最適化： 過剰な表面処理（コスト増）を避け、必要十分な数値に収まるよう工程を最適化する「落とし所」を見極めるために使用します。

電子顕微鏡などは表面の「形（構造）」を見ますが、接触角計は表面の「状態（化学的な性質）」を見ます。

結局のところ、多くの製造トラブルは表面と表面が触れあう「界面」で起きています。 表面の状態を知る接触角測定は、表面の状態を数値で管理するために役立っています。

接触角で評価するには、『接触角とは何か』という基礎をおさえたうえで、問題の切り分け（工程の切り分け）が必要です。

たとえばコーティング工程における不良を解決するためには、各工程の前後で接触角を測定しその数値の違いを比較します。 また必要に応じて数値化の前段階、つまり画像そのものから得られる情報から、要因を推定することが必要になります。

その上で、問題解決の「入口」と「出口」となる接触角計を用います。

工程ごとに接触角を測定し、どこで問題が起きているかを特定します。

例えば洗浄工程に問題があると分かった場合、洗浄不良となる原因を推定し、対策します。

改善した工程の前後で接触角を測定し、効果の有無を検証します。
問題が解消した際には、工程管理として接触角の値を基準として運用します。

このように接触角計は、目に見えない「表面の状態」を可視化します。 問題解決の「入口（原因となる結果の特定）」と「出口（対策の効果判定と標準化）」という重要な箇所で用いられる、物理現象という結果をそのままに数値化する測定器になります。