JIS R3257|接触角測定の日本工業規格と試験方法 について

JIS R3257とは何か。基板ガラス表面のぬれ性試験方法を定めた日本工業規格で、静的接触角の測定方法(液滴法)と判定基準を規定しています。

本ページで解説する内容
  • JIS R3257に基づく接触角測定の手順
  • 試験片の取扱方法
  • 試験方法

JISと接触角

JISで規定される接触角測定

接触角と
JIS

JISとは、日本産業規格(旧:日本工業規格)のことです。

接触角計に関する規格として参考になるのは、「JIS R3257 基板ガラス表面のぬれ性試験方法」となります。

規格の対象

「JIS R3257 基板ガラス表面のぬれ性試験方法」では、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどの基板ガラスを対象としており、 「静滴法」と書かれているのは一般的に「静的接触角」と言われている方法となります。

規格の解析法

この規格ではθ/2法によって求めるようになっています。
清浄なガラス基板であれば問題にはなりませんが、左右で接触角が違う場合などには、誤差を含みます。
また、現在の接触角計では、純然たるθ/2法以外の方法で測定をすることも可能です。

未定義の
解析法

均等なぬれとならない場合には左右で異なる値になるため、左右個別に求める接線法を用いる必要があります。 このような場合、液滴が真円にぬれていない可能性が高く、接触角測定では実態と乖離した測定結果を示す場合があります。こうした場合には、上面観測のデータが必要になります。

試験片の
取扱方法

試験片の取り扱い方法として、清浄な手袋を用いることや、試験面に触れないことなど初歩的な取り扱い方法が記載されています。

試験片の
測定方法

室温25±5℃、湿度50±10%、液量1μl以上4μl以下、試験片を置いてから1分以内に測定するなど、基本的な条件が記載されています。

また、測定位置や5カ所以上のデータの平均値と標準偏差で表示するなどの情報が記載されています。

規格にある
装置機能

観察は「光学的読取装置を用い」照明装置には「緑のフィルタを備えていることが望ましい」と書かれています。

しかしながら、現在ではデジタルデータを扱う産業用カメラとレンズの構成になっているため、旧世代の顕微鏡タイプの装置を想定した「緑のフィルタ」は用いないのが一般的です。

間接的な
接触角測定

別の測定方法として、垂直板法が記載されています。

これは試験片をビーカー等に入れた蒸留水の水面に付けた際のメニスカスの角度を、試験片が蒸留水中に引き込まれる力を測定して計算で求める方法となります。

この方法は、間接的に接触角を求めるために、計算に用いるパラメータが多く、誤差要因となる測定方法となります。

JISを
調べる

接触角に関するJISについてはJISCの検索サイト(外部リンク)にて確認してください。
規格番号が分からなくても、キーワードを用いて検索することができます。