滑落法による撥水性と液除去性の評価
概要 液除去性の撥水評価には、静的接触角測定より滑落角測定が有効であることを紹介する。
＜ 関連ワード：接触角（静的・動的）、撥水性、滑落法、滑落角、液除去性、ぬれ（濡れ）性 ＞
1. 撥水性評価における課題
固体の撥水性の評価には、液滴の形状からぬれ性の良し悪しが視覚的にわかる接触角が多く用いられる。しかし、接触角が同程度であっても液除去性が異なる場合があり、撥水性の評価は接触角測定だけでは不十分である。
2. 極小接触角測定の有用性
当社の接触角計（DMシリーズ）には、オプション品として滑落法キット（DM-SA）がある。このキットを用いることで固体試料を最大90°まで傾斜させることができ、その時の固体表面上の液滴の挙動を観察することができる。より小さい滑落角で液滴が流れ落ちる固体試料ほど表面の液除去性が良いと判断できる。本稿では、当社装置を用いて、固体表面の液除去性を接触角と滑落角の両方から評価した事例を紹介する。
3. 測定条件・結果および考察
異なる撥水性材料をそれぞれのスライドガラスに塗布した2種類の固体試料を用意し、純水を用いて接触角と滑落角を測定した（室温25℃、湿度50％）。作成液量は接触角測定が1 µL、滑落法測定が3 µL ~ 20 µLであった。
まず、接触角測定の結果を表1に示す。「スライドガラスA」および「スライドガラスB」ともに接触角が100°と高いことがわかる。また、平均値で見ると、「スライドガラスB」の方がわずかに高い接触角であるといえる。
次に、滑落角測定の結果を図1に示す。同一液量で滑落角を比較すると、「スライドガラスA」の方が「スライドガラスB」よりも明らかに小さい滑落角であることがわかる。つまり、「スライドガラスA」の方がより優れた滑落性（液除去性）を有するといえる。
接触角および滑落角の測定結果より、液除去性を目的とした撥水材料の評価において、接触角よりも滑落角の方が直接的かつ有効な指標であるといえる。
4. まとめ
接触角測定では試料間に差が見られなかったが、滑落角測定では同一液量で比較すると明らかに差が見られた。同一液量下では、滑落角が小さい表面ほど液体との付着力が弱く、液除去性が良いといえる。