JP2009222430A - Evaluation method of surface state - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an evaluation method of a surface state, capable of easily evaluating the surface free energy of a microregion and becoming a similar evaluation as the measurement evaluation of the surface free energy by a usual contact angle measuring method, if the energy is the same as the sample. <P>SOLUTION: A mixed liquid of a polyhydric alcohol and water is dripped on a measuring sample 10 in a volume of 300 picoliter to measure a micro-contact angle. Thereafter, the micro-contact angle using the mixed liquid of the polyhydric alcohol and water is converted into a normal contact angle at the time of measurement using a usual amount (1 ml or larger), by employing a prepared linear regression curve and the surface state of the measuring sample 10 is evaluated, on the basis of this result. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、特に微小領域の表面自由エネルギーの評価に好適な表面状態の評価方法に関する。   The present invention relates to a surface state evaluation method particularly suitable for evaluating the surface free energy of a minute region.

近年、磁気ディスク装置(ハードディスクドライブ)は、コンピュータだけでなく、ハードディスクビデオレコーダ等の映像記録機器や携帯型音楽再生装置等にも使用されるようになった。磁気ディスク装置は、円盤状の磁気ディスク(磁気記録媒体)と、磁気ヘッドとを有している。磁気ヘッドは、磁気ディスクに対し情報を磁気的に記録する記録素子と、磁気ディスクから情報を読み出す再生素子と、記録素子及び再生素子を支持するスライダとにより構成される。スライダは直方体形状の部材であり、記録素子及び再生素子はスライダの端面に配置されている。   In recent years, magnetic disk devices (hard disk drives) have come to be used not only for computers but also for video recording devices such as hard disk video recorders, portable music playback devices, and the like. The magnetic disk device has a disk-shaped magnetic disk (magnetic recording medium) and a magnetic head. The magnetic head includes a recording element that magnetically records information on the magnetic disk, a reproducing element that reads information from the magnetic disk, and a slider that supports the recording element and the reproducing element. The slider is a rectangular parallelepiped member, and the recording element and the reproducing element are disposed on the end face of the slider.

磁気ヘッドは、ABS(Air Bearing Surface;以下、対向面という)と呼ばれる面が磁気ディスクと対向するように配置される。磁気ヘッドは、磁気ディスクの回転により生じる空気流によって磁気ディスクの表面からわずかに浮上し、その状態で記録素子により磁気ディスクに情報を書き込んだり、再生素子により磁気ディスクから情報を読み出す。磁気ディスクの高記録密度化を図るためには、磁気ディスクと磁気ヘッドとの間隔(以下、浮上量という)を小さくする必要がある。近年の磁気ディスク装置では、磁気ヘッドの浮上量は10nm程度と極めて小さくなっている。   The magnetic head is arranged so that a surface called ABS (Air Bearing Surface; hereinafter referred to as an opposing surface) faces the magnetic disk. The magnetic head floats slightly from the surface of the magnetic disk by the air flow generated by the rotation of the magnetic disk, and in this state, information is written to the magnetic disk by the recording element and information is read from the magnetic disk by the reproducing element. In order to increase the recording density of the magnetic disk, it is necessary to reduce the distance between the magnetic disk and the magnetic head (hereinafter referred to as the flying height). In recent magnetic disk devices, the flying height of the magnetic head is as small as about 10 nm.

ところで、何らかの原因(気圧の変化や振動等)により磁気ヘッドが磁気ディスクに接触しても磁気ディスクが破損しないように、磁気ディスクの表面には潤滑剤の膜が1nm程度の厚さに形成されている。しかし、磁気ヘッドの浮上量が極めて小さくなった近年の磁気ディスク装置では、長時間の使用により潤滑剤成分等(以下、汚染物質という)が磁気ヘッドスライダの対向面に付着し、それにより磁気ヘッドスライダの浮上安定性を低下させることがある。このような不具合を回避するためには、磁気ヘッドの表面への汚染物質の付着を抑制することが重要である。   By the way, a lubricant film having a thickness of about 1 nm is formed on the surface of the magnetic disk so that the magnetic disk is not damaged even if the magnetic head comes into contact with the magnetic disk for some reason (change in atmospheric pressure, vibration, etc.). ing. However, in recent magnetic disk devices in which the flying height of the magnetic head has become extremely small, a lubricant component or the like (hereinafter referred to as a pollutant) adheres to the facing surface of the magnetic head slider due to long-term use, and thereby the magnetic head The flying stability of the slider may be reduced. In order to avoid such problems, it is important to suppress the adhesion of contaminants to the surface of the magnetic head.

特許文献1には、汚染物質の付着を防止すべく、磁気ヘッドの対向面にパーフロロポリエーテル等を紫外線等により固着させた潤滑層を形成する技術が記載されている。また、対向面の表面自由エネルギーの測定方法として、2種類以上の液体を用いて接触角を顕微鏡で測定し、Fowke式から表面自由エネルギーを求める方法が記載されている。   Patent Document 1 describes a technique for forming a lubricating layer in which perfluoropolyether or the like is fixed to an opposing surface of a magnetic head by ultraviolet rays or the like in order to prevent the adhesion of contaminants. Further, as a method for measuring the surface free energy of the facing surface, a method is described in which the contact angle is measured with a microscope using two or more liquids and the surface free energy is obtained from the Fowke equation.

特許文献2には、磁気ヘッドの表面エネルギーを下げることにより磁気ヘッドへのアウトガスの付着を抑制すること、及び表面張力が異なる3種類以上の液体を用いて接触角を測定することが記載されている。また、特許文献3には、4種類以上の液体による接触角データから固体表面の表面自由エネルギーを求めることが記載されている。
特開2006−12377号公報 特開2005−221403号公報 特開2005−337781号公報
Patent Document 2 describes that the adhesion of outgas to the magnetic head is suppressed by lowering the surface energy of the magnetic head, and that the contact angle is measured using three or more liquids having different surface tensions. Yes. Patent Document 3 describes obtaining surface free energy of a solid surface from contact angle data of four or more kinds of liquids.
JP 2006-12377 A Japanese Patent Laid-Open No. 2005-221403 JP 2005-337781 A

上述の特許文献2に記載されているように、磁気ヘッドの対向面への汚染物質の付着は対向面の表面自由エネルギーに関係し、表面自由エネルギーが低いほど汚染物質の付着が少なくなる。一般的に、表面自由エネルギーは、試料の上に水等の液体(プローブ液体)を滴下してその接触角から求めている。しかしながら、磁気ヘッドの対向面の微小領域の表面自由エネルギーを精度よく求めることは困難であり、そのため磁気ヘッドの表面状態の制御や品質管理ができないという問題がある。これは、次の2つの理由による。   As described in Patent Document 2 described above, the adhesion of contaminants to the facing surface of the magnetic head is related to the surface free energy of the facing surface, and the lower the surface free energy, the less the contaminants adhere. In general, the surface free energy is obtained from a contact angle obtained by dropping a liquid such as water (probe liquid) on a sample. However, it is difficult to accurately obtain the surface free energy of the minute region of the facing surface of the magnetic head, and there is a problem that the surface state and quality control of the magnetic head cannot be controlled. This is due to the following two reasons.

第1の理由は、磁気ヘッドの対向面の微小領域の表面自由エネルギーを測定しようとすると、測定しようとする空間分解能に応じてプローブ液体の滴下量を小さくする必要があるが、プローブ液体の滴下量を小さくすると極めて短時間で液体が蒸発し、それにともなって接触角が大きく変化してしまうことにある。   The first reason is that when the surface free energy of the minute region of the facing surface of the magnetic head is to be measured, the amount of probe liquid to be dropped needs to be reduced according to the spatial resolution to be measured. If the amount is reduced, the liquid evaporates in a very short time, and the contact angle changes greatly accordingly.

第2の理由は、プローブ液体の滴下量により接触角が異なることにある。通常、接触角を測定する場合、試料面に1マイクロリットル程度又はそれ以上のプローブ液体を滴下する。この場合、液滴の直径は数mmとなる。しかし、微小領域の接触角を測定する場合には、プローブ液体の滴下量を例えば数10〜数100ピコリットルと少なくすることが必要になる。この場合、液滴の直径は数10μmになる。原理的には、プローブ液体の滴下量が違っても接触角は同じになるはずであるが、実際にはプローブ液体の滴下量により接触角が変化する。以下、試料面に通常量(1マイクロリットル以上)のプローブ液体を滴下して測定した接触角を通常接触角と呼び、試料面に極少量(数10〜数100ピコリットル)のプローブ液体を滴下して測定した接触角を極小接触角という。   The second reason is that the contact angle varies depending on the dropping amount of the probe liquid. Usually, when measuring the contact angle, about 1 microliter or more of probe liquid is dropped on the sample surface. In this case, the diameter of the droplet is several mm. However, when measuring the contact angle of a minute region, it is necessary to reduce the dropping amount of the probe liquid to, for example, several tens to several hundred picoliters. In this case, the diameter of the droplet is several tens of μm. In principle, the contact angle should be the same even if the drop amount of the probe liquid is different, but the contact angle actually changes depending on the drop amount of the probe liquid. Hereinafter, the contact angle measured by dropping a normal amount (1 microliter or more) of the probe liquid on the sample surface is called a normal contact angle, and a very small amount (several tens to several hundred picoliters) of the probe liquid is dropped on the sample surface. The contact angle measured in this way is called the minimum contact angle.

微小領域の接触角を測定するには高度な技術が要求されることから、例えば、磁気ディスクの表面状態の検査には測定が簡単な通常の接触角測定方法(以下、通常接触角測定方法という)で表面自由エネルギーを測定し、磁気ヘッドの表面の微小領域では極小接触角の測定に適した方法(以下、極小接触角測定方法という)で表面自由エネルギーを測定するというように、測定方法の使い分けが望まれている。そのためには、表面自由エネルギーが同じ試料であれば通常接触角測定方法で測定した値と同様の値となる極小接触角測定方法が必要となる。   Since a high level of technology is required to measure the contact angle of a minute region, for example, a normal contact angle measurement method (hereinafter referred to as a normal contact angle measurement method) that can be easily measured for inspecting the surface state of a magnetic disk. ), And the surface free energy is measured by a method suitable for measuring the minimum contact angle (hereinafter referred to as the minimum contact angle measurement method) in the micro area of the surface of the magnetic head. Use properly is desired. For that purpose, if the samples have the same surface free energy, a minimum contact angle measurement method that requires the same value as that measured by the normal contact angle measurement method is required.

以上から、本発明の目的は、微小領域の表面自由エネルギーを容易に評価でき、かつ表面自由エネルギーが同じ試料であれば通常接触角測定方法で測定した評価と同様の評価となる表面状態の評価方法を提供することである。   From the above, the object of the present invention is to evaluate the surface state, which can easily evaluate the surface free energy of a minute region and is the same evaluation as that measured by the normal contact angle measurement method if the surface free energy is the same sample. Is to provide a method.

本発明の一観点によれば、測定試料の上に多価アルコール又は多価アルコールと水との混合液からなるプローブ液を300ピコリットル以下の容量で滴下して極小接触角を測定する工程と、300ピコリットル以下の前記プローブ液を用いて測定したときの極小接触角と1マイクロリットル以上の水を用いて測定したときの通常接触角との相関関係を示す直線回帰式を使用して前記プローブ液の極小接触角を水の通常接触角に変換する工程と、前記水の通常接触角への変換結果を基に前記測定試料の表面状態を評価する工程とを有する表面状態の評価方法が提供される。   According to one aspect of the present invention, a step of measuring a minimum contact angle by dropping a probe liquid made of polyhydric alcohol or a mixed liquid of polyhydric alcohol and water onto a measurement sample in a volume of 300 picoliters or less; The linear regression equation showing the correlation between the minimum contact angle when measured using the probe solution of 300 picoliters or less and the normal contact angle when measured using water of 1 microliter or more is used. A method for evaluating a surface state, comprising: converting a minimum contact angle of a probe liquid into a normal contact angle of water; and evaluating a surface state of the measurement sample based on a conversion result of the water into a normal contact angle. Provided.

本発明においては、プローブ液として、蒸発しにくく、かつ水と同様の化学構造をもつ多価アルコール又は多価アルコールと水との混合液を使用する。そして、このプローブ液を用いて微小領域の接触角(極小接触角)を測定し、その測定結果を水の通常接触角に変換する。これにより、微小領域の表面状態を、一般的な通常接触角測定方法で測定した接触角と比較して評価することができる。   In the present invention, a polyhydric alcohol or a mixed liquid of polyhydric alcohol and water that is difficult to evaporate and has the same chemical structure as water is used as the probe liquid. And the contact angle (minimum contact angle) of a micro area | region is measured using this probe liquid, and the measurement result is converted into the normal contact angle of water. Thereby, the surface state of a micro area can be evaluated by comparing with the contact angle measured by a general normal contact angle measurement method.

多価アルコール又は多価アルコールと水との混合液を用いて測定した極小接触角を水の通常接触角に変換するためには、予め、表面エネルギーが相互に異なる複数の標準化試料の上に前記プローブ液を300ピコリットル以下の容量で滴下して極小接触角を測定し、前記複数の標準化試料の上に水を1マイクロリットル以上の容量で滴下して通常接触角を測定し、前記極小接触角の測定結果及び前記通常接触角の測定結果を直線回帰分析して得た直線回帰式を用いる。   In order to convert the minimum contact angle measured using a polyhydric alcohol or a mixed solution of polyhydric alcohol and water into a normal contact angle of water, the surface energy is previously placed on a plurality of standardized samples having different surface energies. The probe solution is dropped at a volume of 300 picoliters or less to measure the minimum contact angle, and water is dropped onto the standardized samples at a volume of 1 microliter or more to measure the normal contact angle. A linear regression equation obtained by linear regression analysis of the measurement result of the angle and the measurement result of the normal contact angle is used.

Fowke式により表面自由エネルギーを算出するためには、2種類以上のプローブ液を用いて接触角を測定する必要がある。上述の多価アルコール又は多価アルコールと水との混合液を第1のプローブ液とし、ジヨードメタン又はヘキサデカン等の炭化水素系液体を第2のプローブ液とし、上述の方法と同様にして微小領域で測定した極小接触角を通常接触角に変換することにより、微小領域の表面自由エネルギーを算出することができる。   In order to calculate the surface free energy by the Fowke equation, it is necessary to measure the contact angle using two or more kinds of probe liquids. The above-mentioned polyhydric alcohol or a mixed liquid of polyhydric alcohol and water is used as the first probe liquid, and a hydrocarbon-based liquid such as diiodomethane or hexadecane is used as the second probe liquid. By converting the measured minimum contact angle into a normal contact angle, the surface free energy of the micro area can be calculated.

本発明を磁気ヘッドの製造に利用する場合、磁気記録媒体(磁気ディスク)に対向する対向面の表面自由エネルギーが、上述の方法により測定したときに15mN/m乃至30mN/mとなるように制御することが好ましい。   When the present invention is used for manufacturing a magnetic head, the surface free energy of the facing surface facing the magnetic recording medium (magnetic disk) is controlled to be 15 mN / m to 30 mN / m when measured by the above method. It is preferable to do.

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、接触角の測定方法を示す模式図である。まず、試料10の側方に光源13を配置し、試料10を挟んで光源13の反対側にカメラ(CCD)14を配置する。そして、試料10の上にキャピラリ11からプローブ液体を滴下する。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a method for measuring a contact angle. First, the light source 13 is disposed on the side of the sample 10, and the camera (CCD) 14 is disposed on the opposite side of the light source 13 with the sample 10 interposed therebetween. Then, a probe liquid is dropped from the capillary 11 onto the sample 10.

そうすると、光源13からの光が液滴12により遮られて影ができる。カメラ14により液滴12の影を撮影し、その映像を基に液滴12の接触角を測定する。   As a result, the light from the light source 13 is blocked by the liquid droplets 12 to form a shadow. The camera 14 photographs the shadow of the droplet 12 and measures the contact angle of the droplet 12 based on the image.

キャピラリ11は先端が極めて細いガラス管からなる。本実施形態では、極少量(300ピコリットル以下)のプローブ液体を用いる極小接触角の測定には内径が5〜30μmのキャピラリを使用し、1〜100マイクロリットル以上のプローブ液体を用いる通常接触角の測定には内径が0.15〜1.2mmのキャピラリを使用する。   The capillary 11 is made of a glass tube with a very thin tip. In this embodiment, a capillary having an inner diameter of 5 to 30 μm is used for measurement of a minimum contact angle using a very small amount (300 picoliters or less) of a probe liquid, and a normal contact angle using a probe liquid of 1 to 100 microliters or more. For the measurement, a capillary with an inner diameter of 0.15 to 1.2 mm is used.

図2(a)は磁気ヘッドの側面図、図2(b)は同じくその磁気ヘッドの下面図である。磁気ヘッド30は、例えばAl23−TiC(アルチック)等のセラミックス材料により形成されたスライダ6と、スライダ6の端面に配置された記録・再生素子5とを含んで構成されている。なお、図2(a),(b)では、記録素子及び再生素子を合わせて記録・再生素子5として模式的に示しているが、記録素子としては例えば公知の単磁極ヘッドが使用され、再生素子としては例えば公知のMR(Magneto Resistive)素子、GMR(Giant Magneto Resistive)素子又はTMR(Tunnel Magneto Resistive)素子が使用される。 2A is a side view of the magnetic head, and FIG. 2B is a bottom view of the magnetic head. The magnetic head 30 includes a slider 6 made of a ceramic material such as Al 2 O 3 —TiC (Altic), for example, and a recording / reproducing element 5 disposed on the end face of the slider 6. In FIGS. 2A and 2B, the recording element and the reproducing element are schematically shown as the recording / reproducing element 5, but a known single-pole head is used as the recording element. For example, a known MR (Magneto Resistive) element, GMR (Giant Magneto Resistive) element or TMR (Tunnel Magneto Resistive) element is used as the element.

スライダ6の対向面には、図2(b)に示すように所定のパターンで凸部1〜4が形成されている。これらの凸部1〜4は、磁気ディスクの回転により発生した空気流を整えて磁気ヘッド30(スライダ6)の浮上安定性を確保するために設けられている。凸部1,2,3の大きさは、例えば0.5mm×0.5mm以下である。また、凸部1〜4の高さDは例えば2μm程度である。磁気ヘッドの対向面に付着する汚染物質による不都合の発生を回避するためには、これらの凸部1〜4の表面自由エネルギーを把握することが重要である。磁気ヘッドへの汚染物の付着を抑制するためには、Fowke式により算出した磁気ヘッド(スライダ)の対向面の表面自由エネルギーが15mN/m〜30mN/mであることが好ましい。また、磁気ヘッド側の表面自由エネルギーが磁気ディスクの表面自由エネルギーよりも低くなるようにすることが好ましい。   Convex portions 1 to 4 are formed on the opposing surface of the slider 6 in a predetermined pattern as shown in FIG. These convex portions 1 to 4 are provided for adjusting the air flow generated by the rotation of the magnetic disk and ensuring the flying stability of the magnetic head 30 (slider 6). The magnitude | size of the convex parts 1, 2, and 3 is 0.5 mm x 0.5 mm or less, for example. Moreover, the height D of the convex parts 1-4 is about 2 micrometers, for example. In order to avoid the occurrence of inconvenience due to contaminants adhering to the facing surface of the magnetic head, it is important to grasp the surface free energy of these convex portions 1 to 4. In order to suppress the adhesion of contaminants to the magnetic head, the surface free energy of the facing surface of the magnetic head (slider) calculated by the Fowke equation is preferably 15 mN / m to 30 mN / m. It is preferable that the surface free energy on the magnetic head side is lower than the surface free energy of the magnetic disk.

図3は試料10の上に滴下したプローブ液体12を示す模式図である。ここでは、内径が5μmのキャピラリ11を用いてプローブ液体12を滴下している。なお、極少量のプローブ液体12を滴下するためにキャピラリ11の外面(表面)には撥水処理を施しているが、撥水処理については後述する。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the probe liquid 12 dropped on the sample 10. Here, the probe liquid 12 is dropped using a capillary 11 having an inner diameter of 5 μm. Note that the outer surface (surface) of the capillary 11 is subjected to water repellent treatment in order to drop a very small amount of the probe liquid 12, and the water repellent treatment will be described later.

図4は、横軸に時間をとり、縦軸に液滴の半径をとって、液滴の半径の経時変化を示す図である。また、図5は、横軸に時間をとり、縦軸に接触角をとって、液滴の接触角の経時変化を示す図である。但し、ここでは、図3に示すように、試料10の上に内径が5μmのキャピラリ11を用いて水(純水)を滴下している。   FIG. 4 is a diagram showing a change in the radius of the droplet over time, with time on the horizontal axis and the radius of the droplet on the vertical axis. FIG. 5 is a diagram showing the change over time in the contact angle of the droplet, with time on the horizontal axis and contact angle on the vertical axis. However, here, as shown in FIG. 3, water (pure water) is dropped onto the sample 10 using a capillary 11 having an inner diameter of 5 μm.

この図4から、プローブ液体として水を使用した場合は、極めて短時間で液滴の半径が減少することがわかる。これは、液滴から水が急激に蒸発していることを示している。また、図5から、接触角が短時間で変化しており、特に滴下直後の接触角の変化が大きいことがわかる。この図4、図5から、プローブ液体として水を使用した場合は、滴下直後から水の蒸発により液滴の高さが急激に減少し、その結果接触角が急激に減少するものと考えられる。すなわち、プローブ液体として水を使用する場合は、微小領域の接触角を測定しようとしても正確に測定することが困難であり、再現性も悪い。   FIG. 4 shows that when water is used as the probe liquid, the radius of the droplet decreases in a very short time. This indicates that water is rapidly evaporating from the droplet. Moreover, it can be seen from FIG. 5 that the contact angle changes in a short time, and especially the change in the contact angle immediately after dropping is large. 4 and 5, when water is used as the probe liquid, it can be considered that the height of the droplet is rapidly decreased by evaporation of water immediately after the dropping, and as a result, the contact angle is rapidly decreased. That is, when water is used as the probe liquid, it is difficult to accurately measure the contact angle of a minute region and the reproducibility is poor.

そこで、プローブ液体として、水よりも蒸発しにくい液体を用いることが考えられる。但し、微小領域の接触角(極小接触角)を通常接触角測定方法で測定した接触角(通常接触角)に対応させるためには、水と同じような化学構造をもつ液体を使用することが重要である。以下、水と同じような化学構造をもつ液体を水類似液体と呼ぶ。   Therefore, it is conceivable to use a liquid that is less likely to evaporate than water as the probe liquid. However, in order to make the contact angle (minimum contact angle) of a minute region correspond to the contact angle (normal contact angle) measured by the normal contact angle measurement method, it is necessary to use a liquid having a chemical structure similar to water. is important. Hereinafter, a liquid having a chemical structure similar to that of water is referred to as a water-like liquid.

本実施形態では、水類似液体として、水と多価アルコールとの混合液を使用する。また、極小接触角と通常接触角との対応をとるために、表面自由エネルギーが相互に異なる複数種類の試料を用意する。   In the present embodiment, a mixed liquid of water and a polyhydric alcohol is used as the water-like liquid. In order to take correspondence between the minimum contact angle and the normal contact angle, a plurality of types of samples having different surface free energies are prepared.

そして、第1の試料の上に水類似液体を300ピコリットル以下の量で滴下した後、第1の試料上の液滴の極小接触角A1を測定する。また、第1の試料の上に通常量(1マイクロリットル以上)の水を滴下した後、第1の試料上の液滴の通常接触角B1を測定する。   Then, a water-like liquid is dropped on the first sample in an amount of 300 picoliters or less, and then the minimum contact angle A1 of the droplet on the first sample is measured. In addition, after dropping a normal amount (1 microliter or more) of water on the first sample, the normal contact angle B1 of the droplet on the first sample is measured.

これと同様に、第2の試料の上に水類似液体を300ピコリットル以下の量で滴下した後、第2の試料上の液滴の極小接触角A2を測定する。また、第2の試料の上に通常量の水を滴下した後、第2の試料上の液滴の通常接触角B2を測定する。他の試料についても、水類似液体を300ピコリットル以下の量で滴下した後に液滴の極小接触角An(nは整数)を測定し、通常量の水を滴下した後に液滴の通常接触角Bnを測定する。   Similarly, after a water-like liquid is dropped on the second sample in an amount of 300 picoliters or less, the minimum contact angle A2 of the droplet on the second sample is measured. Further, after dropping a normal amount of water on the second sample, the normal contact angle B2 of the droplet on the second sample is measured. For other samples, after dropping a water-like liquid in an amount of 300 picoliters or less, the minimum contact angle An (n is an integer) of the droplet is measured, and after dropping a normal amount of water, the normal contact angle of the droplet Bn is measured.

その後、これらの接触角の測定結果をグラフ上にプロットし、下記(1)式に示す直線回帰式を求める。   Thereafter, the measurement results of these contact angles are plotted on a graph to obtain a linear regression equation represented by the following equation (1).

Y=a×X+b …(1)
但し、Xは極小接触角、Yは通常接触角、a,bはいずれも係数である。
Y = a × X + b (1)
However, X is a minimum contact angle, Y is a normal contact angle, and a and b are both coefficients.

このようにして直線回帰式を取得した後、任意の試料の上に水類似液体を300ピコリットル程度滴下して極小接触角Aを測定し、(1)式を用いて通常量の水の接触角(通常接触角)Bに変換する。これにより、微小領域の接触角を良好な精度で繰り返し再現性よく測定することができる。本実施形態では、例えばプローブ液体として水を使用する通常接触角測定方法で測定した磁気ディスクの表面状態と、プローブ液体として水類似液体(水と多価アルコールとの混合液)を使用する磁気ヘッドの対向面の微小領域の表面状態とを同じ基準で評価できる。これにより、磁気ディスク及び磁気ヘッドの表面状態の高精度な制御及び管理が可能になる。   After obtaining a linear regression equation in this way, about 300 picoliters of a water-like liquid is dropped on an arbitrary sample, and the minimum contact angle A is measured. Using the equation (1), a normal amount of water is contacted. Convert to angle (normal contact angle) B. Thereby, the contact angle of a micro area can be measured repeatedly with good accuracy and good reproducibility. In this embodiment, for example, a magnetic head using a surface state of a magnetic disk measured by a normal contact angle measurement method using water as a probe liquid, and a water-like liquid (mixed liquid of water and polyhydric alcohol) as a probe liquid. It is possible to evaluate the surface condition of the minute region of the facing surface of the same surface by the same standard. As a result, the surface state of the magnetic disk and the magnetic head can be controlled and managed with high accuracy.

本実施形態では、プローブ液体として水と多価アルコールとの混合液を用いるが、その理由を以下に説明する。   In the present embodiment, a mixed liquid of water and a polyhydric alcohol is used as the probe liquid. The reason will be described below.

Youngの式によれば、水の接触角を特徴付けるものは、水の表面張力、固体の表面張力、及び固体と水の界面張力である。これらのうち、水の性質が反映されるのは、水の表面張力と、固体と水の界面張力である。従って、プローブ液体として水と類似の化学構造を有しかつ蒸発しにくい液体を用いて極小接触角を測定した場合は、プローブ液体として水を用いて測定した通常接触角との相関性がよいことが期待される。   According to Young's equation, what characterizes the contact angle of water is the surface tension of the water, the surface tension of the solid, and the interfacial tension of the solid and water. Of these, the properties of water are reflected in the surface tension of water and the interfacial tension of solids and water. Therefore, when the minimum contact angle is measured using a liquid that has a chemical structure similar to water and does not easily evaporate as the probe liquid, the correlation with the normal contact angle measured using water as the probe liquid is good. There is expected.

水の表面張力は72.8mN/mであるが、その内訳は分散成分が21.8mN/m、極性成分が51.0mN/mである。水の特質は極性成分の割合が大きいことにあり、それは水酸基を有することに起因している。例えば、水酸基を有しないジヨードメタンは、表面張力が50.8mN/mであるが、その内訳は分散成分が49.5mN/m、極性成分が1.3mN/mであり、極性成分の割合が小さい。また、ヘキサデカンも水酸基を有しないが、ヘキサデカンの表面張力は27.6mN/mであり、その内訳は分散成分は27.6mN/m、極性成分が0mN/mである。この例では、分散成分はメチレン基及びメチル基等の炭化水素に由来していることがわかる。   The surface tension of water is 72.8 mN / m, and the breakdown is 21.8 mN / m for the dispersed component and 51.0 mN / m for the polar component. The nature of water is that the proportion of polar components is large, which is attributed to having hydroxyl groups. For example, diiodomethane having no hydroxyl group has a surface tension of 50.8 mN / m, the breakdown of which is 49.5 mN / m for the dispersed component and 1.3 mN / m for the polar component, and the proportion of the polar component is small. . Hexadecane also has no hydroxyl group, but the surface tension of hexadecane is 27.6 mN / m, and the breakdown is 27.6 mN / m for the dispersed component and 0 mN / m for the polar component. In this example, it can be seen that the dispersed component is derived from hydrocarbons such as methylene group and methyl group.

水と類似の化学構造を有する液体として、水酸基を有するアルコールがある。しかしながら、1価のアルコールでは、蒸発を抑えようとするとアルキル鎖を長くしなければならない。その結果、分散成分の割合が大きくなり、水との類似性が損なわれる。   As a liquid having a chemical structure similar to water, there is an alcohol having a hydroxyl group. However, with monohydric alcohols, the alkyl chain must be lengthened to prevent evaporation. As a result, the proportion of the dispersed component is increased and the similarity with water is impaired.

一方、2価又は3価のアルコール、例えばエチレングリコール(2価のアルコール)やグリセリン(3価のアルコール)は、アルキル鎖が短く水酸基が多く存在するため、水との類似性が強い。また、これらのアルコールは、沸点が高いので蒸発しにくい。従って、水類似液体として多価アルコールを使用することが考えられる。   On the other hand, divalent or trivalent alcohols such as ethylene glycol (divalent alcohol) and glycerin (trivalent alcohol) have a short alkyl chain and a large number of hydroxyl groups, and thus have a strong similarity to water. Moreover, since these alcohols have a high boiling point, they are difficult to evaporate. Therefore, it is conceivable to use a polyhydric alcohol as the water-like liquid.

本願発明者らが種々実験・検討した結果、多価アルコールと水を混合した場合は水との類似性がより一層強くなり、蒸発も抑えられることが判明した。従って、本実施形態では、極小接触角の測定に用いるプローブ液体として、2価又は3価のアルコールと水との混合液を使用する。   As a result of various experiments and examinations by the inventors of the present application, it has been found that when polyhydric alcohol and water are mixed, the similarity to water becomes stronger and evaporation is also suppressed. Therefore, in this embodiment, a mixed liquid of divalent or trivalent alcohol and water is used as the probe liquid used for measuring the minimum contact angle.

(実験1)
図6は、横軸に時間をとり、縦軸に極小接触角をとって、グリセリンと水との混合比が異なる3種類の液体について、極小接触角の経時変化を測定した結果を示す図である。なお、ここでは、内径が5μのキャピラリを用いて表面自由エネルギーが相互に異なる複数の試料の上に混合液を滴下して、極小接触角を測定している。
(Experiment 1)
FIG. 6 is a diagram showing the results of measuring changes in the minimum contact angle over time for three types of liquids having different mixing ratios of glycerin and water, with time on the horizontal axis and the minimum contact angle on the vertical axis. is there. Here, the minimum contact angle is measured by dropping a mixed solution onto a plurality of samples having different surface free energies using a capillary having an inner diameter of 5 μm.

この図6からわかるように、混合液中に水が75%(グリセリン:水=1:3(但し、体積比、以下同じ))含まれていると、極小接触角の経時変化は比較的大きいが、水の含有率が50%(グリセリン:水=1:1)以下の場合は極小接触角の経時変化が小さい。   As can be seen from FIG. 6, when the mixed solution contains 75% water (glycerin: water = 1: 3 (however, volume ratio, the same applies hereinafter)), the change in the minimum contact angle with time is relatively large. However, when the water content is 50% (glycerin: water = 1: 1) or less, the change with time of the minimum contact angle is small.

図7は、横軸に時間をとり、縦軸に液滴の高さをとって、グリセリンと水との混合比が異なる3種類の液体において、液滴の高さの経時変化を測定した結果を示す図である。この図7からわかるように、混合液中の水の含有率を50%以下とすることにより、液滴の高さの経時変化が抑制される。   FIG. 7 shows the measurement results of changes in droplet height over time in three types of liquids with different mixing ratios of glycerin and water, with time on the horizontal axis and the height of the droplet on the vertical axis. FIG. As can be seen from FIG. 7, when the content of water in the mixed liquid is 50% or less, the change in the height of the droplets with time is suppressed.

また、図8は、横軸に時間をとり、縦軸に液滴の半径をとって、グリセリンと水との混合比が異なる3種類の液体において、液滴半径の経時変化を測定した結果を示す図である。この図8からわかるように、混合液中の水の含有率を50%以下とすることにより、液滴の半径の経時変化が抑制される。   FIG. 8 shows the results of measuring changes in the radius of the droplet over time in three types of liquids having different mixing ratios of glycerin and water, with time on the horizontal axis and the radius of the droplet on the vertical axis. FIG. As can be seen from FIG. 8, when the water content in the mixed solution is 50% or less, the change in the radius of the droplet over time is suppressed.

これらの図6〜図8から、グリセリンと水との混合液において、水の含有率を50%以下とすることにより、液滴からの蒸発量を小さくすることができ、接触角、液滴の高さ及び液滴の半径の経時変化が減少することがわかる。   From these FIG. 6 to FIG. 8, in the mixed liquid of glycerin and water, the amount of evaporation from the droplets can be reduced by setting the water content to 50% or less. It can be seen that the change in height and droplet radius over time is reduced.

(実験2)
以下、実際に極小接触角及び通常接触角を測定し、直線回帰式を求めた結果について説明する。
(Experiment 2)
Hereinafter, the results of actually measuring the minimum contact angle and the normal contact angle and obtaining the linear regression equation will be described.

まず、表面にDLC(Diamond-Like-Carbon)保護膜が形成された磁気ディスクを複数枚用意した。これらの磁気ディスクのうちの所定の磁気ディスクの上には、潤滑剤としてソルベイソレクシス社のFomblin Z25を約1.5nmの厚さに塗布した。その後、これらの磁気ディスク(潤滑剤を塗布していない磁気ディスク及び潤滑剤を塗布した磁気ディスク)に波長が172nmの紫外線を0秒間〜20秒間照射して、表面自由エネルギーが相互に異なる複数の試料を作成した。   First, a plurality of magnetic disks having a DLC (Diamond-Like-Carbon) protective film formed on the surface were prepared. Of these magnetic disks, Fomblin Z25 manufactured by Solvay Solexis Co. was applied to a thickness of about 1.5 nm as a lubricant. Thereafter, these magnetic disks (a magnetic disk not coated with a lubricant and a magnetic disk coated with a lubricant) are irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 172 nm for 0 seconds to 20 seconds, and a plurality of surface free energies different from each other. A sample was prepared.

次いで、これらの試料(磁気ディスク)の上に内径が30μmのキャピラリを用いてグリセリンと水との混合液(グリセリン:水=3:1)を滴下し、通常接触角を測定した。また、これらの試料の上に内径が5μmのキャピラリを用いてグリセリンと水との混合液(グリセリン:水=3:1)を滴下し、極小接触角を測定した。   Next, a mixed solution of glycerin and water (glycerin: water = 3: 1) was dropped on these samples (magnetic disks) using a capillary having an inner diameter of 30 μm, and the normal contact angle was measured. Further, a mixture of glycerin and water (glycerin: water = 3: 1) was dropped on these samples using a capillary having an inner diameter of 5 μm, and the minimum contact angle was measured.

なお、測定の前に、試料の表面を三井フルオロデュポン社製Vertrel XF(溶媒)で洗浄した。   Before the measurement, the surface of the sample was washed with Vertrel XF (solvent) manufactured by Mitsui Fluoro DuPont.

図9は、横軸に極小接触角をとり、縦軸に通常接触角をとって、測定結果をプロットした図である。この図9から、同じ表面自由エネルギーを有する試料面であっても、プローブ液体の滴下量により接触角が異なることがわかる。この測定結果から直線回帰式を求めたところ、Y=0.961X+2.2115となった。また、相関係数Rの2乗値(R2)は0.9981であり、プローブ液体としてグリセリンと水との混合液を用いて測定した通常接触角と極小接触角との間には強い相関性があることが確認された。なお、直線回帰式を用いて接触角を良好な精度で変換するためには、相関係数Rの2乗値(R2)が0.98以上であることが必要であると考えられる。 FIG. 9 is a diagram in which the measurement results are plotted with the minimum contact angle on the horizontal axis and the normal contact angle on the vertical axis. FIG. 9 shows that the contact angle varies depending on the amount of the probe liquid dropped even on the sample surface having the same surface free energy. When a linear regression equation was obtained from the measurement results, it was Y = 0.916X + 2.2115. The square value (R 2 ) of the correlation coefficient R is 0.9981, and there is a strong correlation between the normal contact angle and the minimum contact angle measured using a mixture of glycerin and water as the probe liquid. It was confirmed that there is sex. In order to convert the contact angle with good accuracy using the linear regression equation, it is considered that the square value (R 2 ) of the correlation coefficient R needs to be 0.98 or more.

(実験3)
図10は、横軸にプローブ液体として水を用いて測定した通常接触角をとり、縦軸にプローブ液体としてグリセリンと水との混合液(グリセリン:水=3:1)を用いて測定した通常接触角をとって、両者の相関を調べた結果を示す図である。なお、接触角の測定には、試料として、実験2と同様に紫外線の照射量を変えて表面自由エネルギーを変化させた複数の磁気ディスクを用いた。
(Experiment 3)
FIG. 10 shows a normal contact angle measured using water as a probe liquid on the horizontal axis, and a normal measurement measured using a mixed liquid of glycerin and water (glycerin: water = 3: 1) as the probe liquid on the vertical axis. It is a figure which shows the result of having taken the contact angle and investigated the correlation of both. In the measurement of the contact angle, a plurality of magnetic disks in which the surface free energy was changed by changing the irradiation amount of ultraviolet rays as in Experiment 2 were used as samples.

この図10から、プローブ液体として水を用いて測定した通常接触角と、グリセリンと水との混合液を用いて測定した通常接触角との間には良好な相関関係があり、グリセリンと水との混合液を用いて測定した通常接触角を、水を用いて測定した通常接触角に精度よく変換できることが確認された。図10に示す測定結果から直線回帰式を求めたところ、Y=1.1048X−17.825となった。また、相関係数Rの2乗値(R2)は0.9817であり、水の通常接触角とグリセリンと水の混合液の通常接触角との間には強い相関性があることが確認された。 From FIG. 10, there is a good correlation between the normal contact angle measured using water as the probe liquid and the normal contact angle measured using a mixture of glycerin and water. It was confirmed that the normal contact angle measured using the mixed solution can be accurately converted to the normal contact angle measured using water. When a linear regression equation was obtained from the measurement results shown in FIG. 10, Y = 1.1048X-17.825 was obtained. The square value (R 2 ) of the correlation coefficient R is 0.9817, confirming that there is a strong correlation between the normal contact angle of water and the normal contact angle of a mixture of glycerin and water. It was done.

グリセリンと水との混合液については、前述したように通常接触角と極小接触角との間の変換を精度よく行うことが可能であるので、グリセリンと水との混合液の極小接触角を水の通常接触角に精度よく変換することが可能である。従って、磁気ディスクの表面状態と磁気ヘッド(スライダ)の微小領域の表面状態(表面自由エネルギー)を、水の接触角という共通の基準で精度よく評価することができる。   As described above, since the conversion between the normal contact angle and the minimum contact angle can be accurately performed for the mixed liquid of glycerin and water, the minimum contact angle of the mixed liquid of glycerin and water is set to the water. The normal contact angle can be accurately converted. Therefore, the surface state of the magnetic disk and the surface state (surface free energy) of the minute region of the magnetic head (slider) can be accurately evaluated based on a common criterion of water contact angle.

(実験4)
次に、水酸基を有しないジヨードメタンを用いて、通常接触角と極小接触角との相関を調べた結果について説明する。なお、接触角の測定には、試料として、実験2と同様に紫外線の照射量を変えて表面自由エネルギーを変化させた複数の磁気ディスクを用いた。
(Experiment 4)
Next, the results of examining the correlation between the normal contact angle and the minimum contact angle using diiodomethane having no hydroxyl group will be described. In the measurement of the contact angle, a plurality of magnetic disks whose surface free energy was changed by changing the irradiation amount of ultraviolet rays as in Experiment 2 were used as samples.

図11は、ジヨードメタンの通常接触角及び極小接触角の測定結果を示す図である。この図11は、ジヨードメタンの通常接触角と極小接触角との相関を示している。   FIG. 11 is a diagram showing measurement results of the normal contact angle and the minimum contact angle of diiodomethane. FIG. 11 shows the correlation between the normal contact angle and the minimum contact angle of diiodomethane.

この図11に示すように、プローブ液体としてジヨードメタンを使用した場合も、通常接触角と極小接触角とは一致しない。しかし、通常接触角と極小接触角との間には良好な相関関係があり、直線回帰式を用いて通常接触角と極小接触角との間の変換が可能である。図11に示す測定結果から直線回帰式を求めたところ、Y=1.0404X+3.2849となった。また、相関係数Rの2乗値(R2)は0.9934であり、ジヨードメタンの通常接触角と極小接触角との間には強い相関性があることが確認された。 As shown in FIG. 11, even when diiodomethane is used as the probe liquid, the normal contact angle and the minimum contact angle do not match. However, there is a good correlation between the normal contact angle and the minimum contact angle, and conversion between the normal contact angle and the minimum contact angle is possible using a linear regression equation. When a linear regression equation was obtained from the measurement results shown in FIG. 11, Y = 1.0404X + 3.2849. The square value (R 2 ) of the correlation coefficient R was 0.9934, and it was confirmed that there was a strong correlation between the normal contact angle and the minimum contact angle of diiodomethane.

表面自由エネルギーは、特許文献1に記載されているように、2種類のプローブ液体を用いて接触角を測定し、Fowke式により計算される。この場合、極性成分が大きい液体と分散成分が大きい液体とを用いることが好ましい。本実施形態では、極性成分が大きい液体として多価アルコールと水との混合液を使用し、分極成分が大きい液体としてジヨードメタンを使用する。従って、磁気ヘッド(スライダ)の対向面の微小領域における水とグリセリンの混合液の極小接触角とジヨードメタンの極小接触角とを測定し、水及びジヨードメタンの通常接触角へ変換することで、磁気ヘッドの微小領域の表面状態と磁気ディスク媒体の表面状態とを表面自由エネルギーという共通の物理量で精度よく評価することができる。   As described in Patent Document 1, the surface free energy is calculated by the Fowke equation by measuring the contact angle using two types of probe liquids. In this case, it is preferable to use a liquid having a large polar component and a liquid having a large dispersed component. In the present embodiment, a mixed liquid of polyhydric alcohol and water is used as a liquid having a large polar component, and diiodomethane is used as a liquid having a large polarization component. Therefore, by measuring the minimum contact angle of the liquid mixture of water and glycerin and the minimum contact angle of diiodomethane in the minute region of the opposing surface of the magnetic head (slider), and converting it to the normal contact angle of water and diiodomethane, the magnetic head It is possible to accurately evaluate the surface state of the minute region and the surface state of the magnetic disk medium with a common physical quantity called surface free energy.

なお、上記の実験4では極性成分が少ない液体としてジヨードメタンを用いているが、ヘキサデカン等の他の炭化水素系液体を用いてもよい。   In the above Experiment 4, diiodomethane is used as the liquid having a small polar component, but other hydrocarbon-based liquids such as hexadecane may be used.

(実験5)
図12は、横軸に水の通常接触角をとり、縦軸にエチレングリコール(2価のアルコール)と水との混合液の通常接触角をとって、両者の相関を調べた結果を示す図である。なお、混合液中のエチレングリコールと水の割合(体積比)は1:1である。また、接触角の測定には、試料として、実験2と同様に紫外線の照射量を変えて表面自由エネルギーを変化させた複数の磁気ディスクを用いた。但し、紫外線の照射時間は1秒間〜30秒間とした。
(Experiment 5)
FIG. 12 is a diagram showing the results of examining the correlation between water, with the normal contact angle of water on the horizontal axis and the normal contact angle of a mixture of ethylene glycol (divalent alcohol) and water on the vertical axis. It is. In addition, the ratio (volume ratio) of ethylene glycol and water in a liquid mixture is 1: 1. Further, in the measurement of the contact angle, a plurality of magnetic disks in which the surface free energy was changed by changing the irradiation amount of ultraviolet rays as in Experiment 2 were used as samples. However, the irradiation time of ultraviolet rays was 1 second to 30 seconds.

この図12から、プローブ液体として水を用いて測定した通常接触角と、エチレングリコールと水との混合液を用いて測定した通常測定角との間には良好な相関関係があり、エチレングリコールと水との混合液を用いて測定した通常接触角を、水を用いて測定した通常接触角に精度よく変換できることが確認された。図12に示す測定結果から直線回帰式を求めたところ、Y=1.0749X−18.145となった。また、相関係数Rの2乗値(R2)は0.9951であり、エチレングリコールと水との混合液の通常接触角と水の通常接触角との間には強い相関性があることが確認された。 From FIG. 12, there is a good correlation between the normal contact angle measured using water as the probe liquid and the normal measurement angle measured using a mixture of ethylene glycol and water. It was confirmed that the normal contact angle measured using a mixed solution with water can be accurately converted to the normal contact angle measured using water. When the linear regression equation was obtained from the measurement results shown in FIG. 12, it was Y = 1.0749X-18.145. Further, the square value (R 2 ) of the correlation coefficient R is 0.9951, and there is a strong correlation between the normal contact angle of the mixture of ethylene glycol and water and the normal contact angle of water. Was confirmed.

(実験6)
図13は、横軸に通常接触角をとり、縦軸に極小接触角をとって、プローブ液体としてエチレングリコールと水との混合液を用いたときの両者の相関を調べた結果を示す図である。なお、混合液中のエチレングリコールと水との混合割合(体積比)は1:1である。また、接触角の測定には、試料として、実験2と同様に紫外線の照射量を変えて表面自由エネルギーを変化させた複数の磁気ディスクを用いた。
(Experiment 6)
FIG. 13 is a diagram showing the results of examining the correlation between a normal contact angle on the horizontal axis and a minimum contact angle on the vertical axis, and using a mixture of ethylene glycol and water as the probe liquid. is there. In addition, the mixing ratio (volume ratio) of ethylene glycol and water in the mixed solution is 1: 1. Further, in the measurement of the contact angle, a plurality of magnetic disks in which the surface free energy was changed by changing the irradiation amount of ultraviolet rays as in Experiment 2 were used as samples.

この図13から、プローブ液体としてエチレングリコールと水との混合液を用いた場合も、通常接触角と極小接触角との間には良好な相関関係があり、直線回帰式を用いて通常接触角と極小接触角との間の変換が可能である。図13に示す測定結果から直線回帰式を求めたところ、Y=1.1437X−26.872となった。また、相関係数Rの2乗値(R2)は0.9959であり、エチレングリコールと水との混合液の通常接触角と極小接触角との間には強い相関性があることが確認された。 From FIG. 13, even when a mixed liquid of ethylene glycol and water is used as the probe liquid, there is a good correlation between the normal contact angle and the minimum contact angle, and the normal contact angle is calculated using a linear regression equation. And the minimum contact angle is possible. When a linear regression equation was obtained from the measurement results shown in FIG. 13, Y = 1.1437X−26.872 was obtained. Further, the square value (R 2 ) of the correlation coefficient R is 0.9959, and it is confirmed that there is a strong correlation between the normal contact angle and the minimum contact angle of the mixture of ethylene glycol and water. It was done.

以上の実験結果から、微小領域の接触角の測定に用いる水類似液体として、多価アルコールと水との混合液が適切であると結論付けられる。多価アルコールとしては、上述したグリセリン及びエチレングリコールの他にもジエチレングリコール(2価のアルコール)などがあるが、水に溶解しやすく、分離しないことが必要である。   From the above experimental results, it can be concluded that a mixed liquid of polyhydric alcohol and water is appropriate as the water-like liquid used for the measurement of the contact angle of the minute region. Examples of the polyhydric alcohol include diethylene glycol (divalent alcohol) in addition to the above-described glycerin and ethylene glycol. However, the polyhydric alcohol is easily dissolved in water and should not be separated.

(比較例)
以下、比較例として、水酸基を含まず、水素結合が可能でありかつ水に溶解しやすいホルムアルデヒドと水との混合液をプローブ液体として用いた場合について説明する。
(Comparative example)
Hereinafter, as a comparative example, a case will be described in which a mixed liquid of formaldehyde and water that does not contain a hydroxyl group, is capable of hydrogen bonding, and is easily dissolved in water is used as the probe liquid.

図14は、横軸に通常接触角をとり、縦軸に極小接触角をとって、プローブ液体としてホルムアルデヒドと水との混合液を用いたときの両者の相関を調べた結果を示す図である。なお、ホルムアルデヒドと水との混合割合(体積比)は、ホルムアルデヒド:水=1:1である。この図14から直線回帰式を求めたところ、Y=1.1874X−25.795となった。しかし、相関係数Rの2乗値(R2)は0.9693となった。前述したように、接触角を精度良く変換するためには相関係数Rの2乗値(R2)が0.98以上であることが必要と考えられるので、比較例の混合液は微小領域の接触角の測定に適していないということができる。 FIG. 14 is a diagram showing the results of examining the correlation between a normal contact angle on the horizontal axis and a minimum contact angle on the vertical axis when a mixed liquid of formaldehyde and water is used as the probe liquid. . In addition, the mixing ratio (volume ratio) of formaldehyde and water is formaldehyde: water = 1: 1. When the linear regression equation was obtained from FIG. 14, it was Y = 1.1874X−25.795. However, the square value (R 2 ) of the correlation coefficient R was 0.9693. As described above, in order to convert the contact angle with high accuracy, the square value (R 2 ) of the correlation coefficient R is considered to be 0.98 or more. It can be said that it is not suitable for the measurement of the contact angle.

なお、ホルムアルデヒドと水との混合液の通常接触角と極小接触角との間の相関性が十分ではない理由として、ホルムアミドには多価アルコールや水と同様の水酸基がないためと考えられる。   The reason why the correlation between the normal contact angle and the minimum contact angle of the mixed liquid of formaldehyde and water is not sufficient is considered that formamide does not have a hydroxyl group similar to polyhydric alcohol or water.

(表面自由エネルギーの計算方法)
固体試料の表面自由エネルギーをγS、液体試料の表面自由エネルギーをγL、固体試料と液体との接触角をθSL、固体試料と液体との界面自由エネルギーをγSLとすれば下記(2)式に示すYoungの式が成立する。
(Surface free energy calculation method)
If the surface free energy of the solid sample is γ S , the surface free energy of the liquid sample is γ L , the contact angle between the solid sample and the liquid is θ SL , and the interface free energy between the solid sample and the liquid is γ SL , the following (2 The Young's formula shown in the formula is established.

γS =γL・cosθSL+γSL …(2)
また、液体が固体表面に付着することにより安定化するエネルギーである接着仕事WSLは下記Dupreの式(3)に従う。
γ S = γ L · cos θ SL + γ SL (2)
Further, adhesion work W SL liquid is energy stabilized by adhering to the solid surface according to equation (3) below Dupre.

γS +γL = WSL+γSL …(3)
以上の2式から下記Young−Dupreの式(4)が導出され、接着仕事は液体の表面自由エネルギーと接触角から求められることになる。
γ S + γ L = W SL + γ SL (3)
The following Young-Dupre equation (4) is derived from the above two equations, and the adhesion work is obtained from the surface free energy of the liquid and the contact angle.

SL =γL(1+cosθSL)…(4)
この接着仕事に対して表面自由エネルギーの各成分の幾何平均則を適用すると、下記(5)式が成り立つ。
W SL = γ L (1 + cos θ SL ) (4)
When the geometrical mean rule of each component of the surface free energy is applied to this bonding work, the following equation (5) is established.

SL = 2√(γSd・γLd)+2√(γSh・γLh) …(5)
ここでd、hはそれぞれ分散成分、水素結合成分を意味する。
W SL = 2√ (γ Sd · γ Ld ) + 2√ (γ Sh · γ Lh ) (5)
Here, d and h mean a dispersion component and a hydrogen bond component, respectively.

2種類の液体(i, j)を用いれば接着仕事について次の関係式(6)が成り立つ。   If two kinds of liquids (i, j) are used, the following relational expression (6) is established for the bonding work.

Figure 2009222430
従って、2種類の液体の接触角を実測し接着仕事求めれば次の関係式(7)から固体の表面自由エネルギーを各成分毎に求めることができる。この関係式(7)をFowke式と呼ぶ。またこの関係式(7)より、表面自由エネルギーγ=γd+γhが求められる。
Figure 2009222430
Therefore, if the contact angles of two types of liquids are measured to determine the adhesion work, the solid surface free energy can be determined for each component from the following relational expression (7). This relational expression (7) is called a Fowke expression. Further, from this relational expression (7), the surface free energy γ = γ d + γ h is obtained.

Figure 2009222430
すなわち、水類似液体を用いて求めた極小接触角とジヨードメタンを用いて求めた極小接触角とにより、磁気ヘッドの微小領域の表面自由エネルギーを計算することが可能となる。
Figure 2009222430
That is, the surface free energy of the micro area of the magnetic head can be calculated from the minimum contact angle obtained using the water-like liquid and the minimum contact angle obtained using diiodomethane.

(撥水処理)
極小接触角を測定する際には、ガラス製の小径キャピラリを通して、試料の表面へ液体を滴下する。市販されているキャピラリには内径が5μm,30μm,50μm等のものがあるが、内径が5μmのキャピラリを用いてジヨードメタンを滴下しようとすると、図15に示すようにジヨードメタン15がキャピラリ11のガラス壁面に付着し、滴下できない。これは、ジヨードメタンの表面張力が低く、ガラスの表面張力が引力として作用するためである。従って、ガラスの表面に何らかの処理を施し、表面張力を下げる必要がある。
(Water repellent treatment)
When measuring the minimum contact angle, the liquid is dropped onto the surface of the sample through a small glass capillary. There are commercially available capillaries with inner diameters of 5 μm, 30 μm, 50 μm, etc., but when diiodomethane is dropped using a capillary with an inner diameter of 5 μm, the diiodomethane 15 becomes the glass wall surface of the capillary 11 as shown in FIG. It adheres to and cannot be dripped. This is because the surface tension of diiodomethane is low and the surface tension of glass acts as an attractive force. Therefore, it is necessary to apply some treatment to the surface of the glass to lower the surface tension.

図16は、横軸にベーク温度をとり、縦軸に接触角をとって、フッ素系コーティング剤を塗布したガラスのベーク温度と接触角との関係を示す図である。ここでは、フッ素系コーティング剤としてソフト99社製ガラコ及び3M社製EGC-1720を使用している。ガラスにフッ素系コーティング剤を塗布した後、横軸で示す温度に加熱し、その後ガラス上に水を滴下して接触角を測定した。本願発明者らの実験では、水の接触角が105度以上のときに、内径が5μmのキャピラリからジヨードメタンを滴下することができた。図17に、内径が5μmのキャピラリからジヨードメタンを滴下する直前時の状態を示す。   FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the baking temperature and the contact angle of glass coated with a fluorine-based coating agent, with the baking temperature on the horizontal axis and the contact angle on the vertical axis. Here, Garako from Soft 99 and EGC-1720 from 3M are used as the fluorine-based coating agent. After applying the fluorine-based coating agent to the glass, it was heated to the temperature indicated by the horizontal axis, and then water was dropped on the glass to measure the contact angle. In the experiments conducted by the inventors of the present application, diiodomethane could be dropped from a capillary having an inner diameter of 5 μm when the contact angle of water was 105 ° or more. FIG. 17 shows a state immediately before diiodomethane is dropped from a capillary having an inner diameter of 5 μm.

このことから、極小接触角の測定に用いるキャピラリには撥水剤としてフッ素系コーティング剤を塗布し、所定温度でベークすることが好ましい。   For this reason, it is preferable to apply a fluorine-based coating agent as a water repellent to the capillary used for measuring the minimum contact angle, and to bake at a predetermined temperature.

以下、本発明の諸態様を、付記としてまとめて記載する。   Hereinafter, various aspects of the present invention will be collectively described as supplementary notes.

(付記1)測定試料の上に多価アルコール又は多価アルコールと水との混合液からなるプローブ液を300ピコリットル以下の容量で滴下して極小接触角を測定する工程と、
300ピコリットル以下の前記プローブ液を用いて測定したときの極小接触角と1マイクロリットル以上の水を用いて測定したときの通常接触角との相関関係を示す直線回帰式を使用して前記プローブ液の極小接触角を水の通常接触角に変換する工程と、
前記水の通常接触角への変換結果を基に前記測定試料の表面状態を評価する工程と
を有することを特徴とする表面状態の評価方法。
(Appendix 1) Measuring a minimum contact angle by dropping a probe solution made of polyhydric alcohol or a mixed solution of polyhydric alcohol and water on a measurement sample in a volume of 300 picoliters or less;
The probe using a linear regression equation showing the correlation between the minimum contact angle when measured using the probe liquid of 300 picoliters or less and the normal contact angle when measured using water of 1 microliter or more. Converting the minimal contact angle of the liquid into a normal contact angle of water;
And a step of evaluating a surface state of the measurement sample based on a result of conversion of the water into a normal contact angle.

(付記2)前記直線回帰式を、
表面エネルギーが相互に異なる複数の標準化試料の上に前記プローブ液を300ピコリットル以下の容量で滴下して極小接触角を測定し、前記複数の標準化試料の上に水を1マイクロリットル以上の容量で滴下して通常接触角を測定し、前記極小接触角の測定結果及び前記通常接触角の測定結果を直線回帰分析して得ることを特徴とする付記1に記載の表面状態の評価方法。
(Appendix 2) The linear regression equation is
The probe solution is dropped on a plurality of standardized samples having different surface energies in a volume of 300 picoliters or less to measure a minimum contact angle, and water is stored on the plurality of standardized samples in a volume of 1 microliter or more. The method for evaluating a surface condition according to appendix 1, wherein a normal contact angle is measured by dripping and a linear regression analysis is performed on the measurement result of the minimum contact angle and the measurement result of the normal contact angle.

(付記3)測定試料の上に炭化水素系液体を300ピコリットルの容量で滴下して極小接触角を測定する工程と、
300ピコリットル以下の前記炭化水素系液体を用いて測定したときの極小接触角と1マイクロリットル以上の前記炭化水素系液体を用いて測定したときの通常接触角との相関関係を示す直線回帰式を使用して前記炭化水素系液体の極小接触角を通常接触角に変換する工程と、
前記炭化水素系液体の通常接触角への変換結果を基に前記測定試料の表面状態を評価する工程と
を有することを特徴とする表面状態の評価方法。
(Appendix 3) Measuring a minimum contact angle by dropping a hydrocarbon-based liquid on a measurement sample in a volume of 300 picoliters;
Linear regression equation showing the correlation between the minimum contact angle measured using the hydrocarbon-based liquid of 300 picoliters or less and the normal contact angle measured using the hydrocarbon-based liquid of 1 microliter or more Converting the minimum contact angle of the hydrocarbon-based liquid into a normal contact angle using
And a step of evaluating the surface state of the measurement sample based on the conversion result of the hydrocarbon-based liquid into a normal contact angle.

(付記4)前記直線回帰式を、
表面エネルギーが相互に異なる複数の標準化試料の上に前記炭化水素系液体を300ピコリットル以下の容量で滴下して極小接触角を測定し、前記複数の標準化試料の上に前記炭化水素系液体を1マイクロリットル以上の容量で滴下して通常接触角を測定し、前記極小接触角の測定結果及び前記通常接触角の測定結果を直線回帰分析して得ることを特徴とする付記3に記載の表面状態の評価方法。
(Appendix 4) The linear regression equation is
The hydrocarbon liquid is dropped in a volume of 300 picoliters or less on a plurality of standardized samples having different surface energies to measure a minimum contact angle, and the hydrocarbon liquid is placed on the plurality of standardized samples. The surface according to appendix 3, which is obtained by measuring a normal contact angle by dropping in a volume of 1 microliter or more, and performing linear regression analysis on the measurement result of the minimum contact angle and the measurement result of the normal contact angle. State evaluation method.

(付記5)測定試料の上に多価アルコール又は多価アルコールと水との混合液からなるプローブ液を300ピコリットル以下の容量で滴下して極小接触角を測定する工程と、
300ピコリットル以下の前記プローブ液を用いて測定したときの極小接触角と1マイクロリットル以上の水を用いて測定したときの通常接触角との相関関係を示す第1の直線回帰式を使用して前記プローブ液の極小接触角を水の通常接触角に変換する工程と、
前記測定試料の上に炭化水素系液体を300ピコリットルの容量で滴下して極小接触角を測定する工程と、
300ピコリットル以下の前記炭化水素系液体を用いて測定したときの極小接触角と1マイクロリットル以上の前記炭化水素系液体を用いて測定したときの通常接触角との相関関係を示す第2の直線回帰式を使用して前記炭化水素系液体の極小接触角を通常接触角に変換する工程と、
前記第1の直線回帰式により変換した前記水の通常接触角と前記第2の直線回帰式により変換した前記炭化水素系液体の通常接触角とを用いて前記測定試料の表面自由エネルギーを求める工程と
を有することを特徴とする表面状態の評価方法。
(Appendix 5) A step of measuring a minimum contact angle by dropping a probe solution made of polyhydric alcohol or a mixture of polyhydric alcohol and water on a measurement sample in a volume of 300 picoliters or less;
The first linear regression equation showing the correlation between the minimum contact angle when measured using the probe solution of 300 picoliters or less and the normal contact angle when measured using water of 1 microliter or more is used. Converting the minimal contact angle of the probe liquid into a normal contact angle of water;
Dropping a hydrocarbon-based liquid on the measurement sample in a volume of 300 picoliters and measuring a minimum contact angle;
A second correlation indicating a correlation between a minimum contact angle when measured using the hydrocarbon-based liquid of 300 picoliters or less and a normal contact angle when measured using the hydrocarbon-based liquid of 1 microliter or more. Converting a minimal contact angle of the hydrocarbon-based liquid into a normal contact angle using a linear regression equation;
The step of obtaining the surface free energy of the measurement sample using the normal contact angle of the water converted by the first linear regression equation and the normal contact angle of the hydrocarbon-based liquid converted by the second linear regression equation A method for evaluating a surface state, comprising:

(付記6)前記炭化水素系液体が、ジヨードメタン又はヘキサデカンであることを特徴とする付記3乃至5のいずれか1項に記載の表面状態の評価方法。   (Appendix 6) The surface state evaluation method according to any one of appendices 3 to 5, wherein the hydrocarbon liquid is diiodomethane or hexadecane.

(付記7)300ピコリットル以下の液体の滴下に、表面における水の接触角が105度以上のキャピラリを使用することを特徴とする付記1乃至5のいずれか1項に記載の表面状態の評価方法。   (Supplementary note 7) The surface state evaluation according to any one of supplementary notes 1 to 5, wherein a capillary having a contact angle of water of 105 degrees or more on the surface is used for dropping a liquid of 300 picoliters or less. Method.

(付記8)前記キャピラリの表面に撥水処理が施されていることを特徴とする付記7に記載の表面状態の評価方法。   (Supplementary note 8) The surface state evaluation method according to supplementary note 7, wherein the surface of the capillary is subjected to water repellent treatment.

(付記9)磁気記録装置用磁気ヘッドにおいて、
磁気記録媒体に対向する対向面の表面自由エネルギーが、前記付記5に記載の方法により測定したときに15mN/m乃至30mN/mとなるように制御されていることを特徴とする磁気ヘッド。
(Supplementary note 9) In the magnetic head for a magnetic recording apparatus,
A magnetic head, wherein the surface free energy of the facing surface facing the magnetic recording medium is controlled to be 15 mN / m to 30 mN / m when measured by the method described in Appendix 5.

図1は、接触角の測定方法を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a method for measuring a contact angle. 図2(a)は磁気ヘッドの側面図、図2(b)は同じくその磁気ヘッドの下面図である。2A is a side view of the magnetic head, and FIG. 2B is a bottom view of the magnetic head. 図3は、試料の上に滴下したプローブ液体を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the probe liquid dropped on the sample. 図4は、液滴の半径の経時変化を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a change with time of the radius of the droplet. 図5は、液滴の接触角の経時変化を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the change with time of the contact angle of the droplet. 図6は、グリセリンと水との混合比が異なる3種類の液体について、極小接触角の経時変化を測定した結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the results of measuring changes in the minimum contact angle over time for three types of liquids having different mixing ratios of glycerin and water. 図7は、グリセリンと水との混合比が異なる3種類の液体において、液滴の高さの経時変化を測定した結果を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the results of measuring the temporal change in the height of the droplets in three types of liquids having different mixing ratios of glycerin and water. 図8は、グリセリンと水との混合比が異なる3種類の液体において、液滴の半径の経時変化を測定した結果を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the results of measuring changes in the radius of the droplet over time in three types of liquids having different mixing ratios of glycerin and water. 図9は、グリセリンと水との混合液の極小接触角と通常接触角との関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the minimum contact angle and the normal contact angle of a mixed liquid of glycerin and water. 図10は、グリセリンと水との混合液の接触角と水の接触角との相関を調べた結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the results of examining the correlation between the contact angle of a mixed liquid of glycerin and water and the contact angle of water. 図11は、ジヨードメタンの通常接触角及び極小接触角の測定結果を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing measurement results of the normal contact angle and the minimum contact angle of diiodomethane. 図12は、エチレングリコールと水との混合液の通常接触角と水の通常接触角との相関を調べた結果を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the results of examining the correlation between the normal contact angle of a mixed liquid of ethylene glycol and water and the normal contact angle of water. 図13は、エチレングリコールと水との混合液の通常接触角と極小接触角との相関を調べた結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of examining the correlation between the normal contact angle and the minimum contact angle of a mixed liquid of ethylene glycol and water. 図14は、ホルムアルデヒドと水との混合液の通常接触角と極小接触角との相関を調べた結果を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing the results of examining the correlation between the normal contact angle and the minimum contact angle of a mixed liquid of formaldehyde and water. 図15は、ジヨードメタンがキャピラリのガラス壁面に付着して滴下できない状態を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a state in which diiodomethane adheres to the glass wall surface of the capillary and cannot be dropped. 図16は、フッ素系コーティング剤を塗布したガラスのベーク温度と接触角との関係を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the baking temperature and the contact angle of glass coated with a fluorine-based coating agent. 図17は、内径が5μmのキャピラリから水を滴下する直前の状態を示す図である。FIG. 17 is a view showing a state immediately before water is dropped from a capillary having an inner diameter of 5 μm.

符号の説明Explanation of symbols

1〜4…凸部
5…記録・再生素子、
6…スライダ、
10…試料、
11…キャピラリ、
12…液滴、
13…光源、
14…カメラ、
15…ジヨードメタン、
30…磁気ヘッド。
1-4 ... convex part 5 ... recording / reproducing element,
6 ... Slider,
10 ... Sample,
11 ... capillary,
12 ... droplet,
13 ... light source,
14 ... Camera,
15 ... diiodomethane,
30: Magnetic head.

Claims (5)

測定試料の上に多価アルコール又は多価アルコールと水との混合液からなるプローブ液を300ピコリットル以下の容量で滴下して極小接触角を測定する工程と、
300ピコリットル以下の前記プローブ液を用いて測定したときの極小接触角と1マイクロリットル以上の水を用いて測定したときの通常接触角との相関関係を示す直線回帰式を使用して前記プローブ液の極小接触角を水の通常接触角に変換する工程と、
前記水の通常接触角への変換結果を基に前記測定試料の表面状態を評価する工程と
を有することを特徴とする表面状態の評価方法。
A step of dropping a probe liquid composed of polyhydric alcohol or a mixed liquid of polyhydric alcohol and water onto a measurement sample in a volume of 300 picoliters or less and measuring a minimum contact angle;
Using the linear regression equation showing the correlation between the minimum contact angle when measured using the probe liquid of 300 picoliters or less and the normal contact angle when measured using water of 1 microliter or more, the probe is used. Converting the minimal contact angle of the liquid into a normal contact angle of water;
And a step of evaluating a surface state of the measurement sample based on a result of conversion of the water into a normal contact angle.
前記直線回帰式を、
表面エネルギーが相互に異なる複数の標準化試料の上に前記プローブ液を300ピコリットル以下の容量で滴下して極小接触角を測定し、前記複数の標準化試料の上に水を1マイクロリットル以上の容量で滴下して通常接触角を測定し、前記極小接触角の測定結果及び前記通常接触角の測定結果を直線回帰分析して得ることを特徴とする請求項1に記載の表面状態の評価方法。
The linear regression equation is
The probe solution is dropped on a plurality of standardized samples having different surface energies in a volume of 300 picoliters or less to measure a minimum contact angle, and water is stored on the plurality of standardized samples in a volume of 1 microliter or more. The surface condition evaluation method according to claim 1, wherein a normal contact angle is measured by dripping and a linear regression analysis is performed on the measurement result of the minimum contact angle and the measurement result of the normal contact angle.
測定試料の上に炭化水素系液体を300ピコリットルの容量で滴下して極小接触角を測定する工程と、
300ピコリットル以下の前記炭化水素系液体を用いて測定したときの極小接触角と1マイクロリットル以上の前記炭化水素系液体を用いて測定したときの通常接触角との相関関係を示す直線回帰式を使用して前記炭化水素系液体の極小接触角を通常接触角に変換する工程と、
前記炭化水素系液体の通常接触角への変換結果を基に前記測定試料の表面状態を評価する工程と
を有することを特徴とする表面状態の評価方法。
Dropping a hydrocarbon-based liquid on the measurement sample in a volume of 300 picoliters and measuring a minimum contact angle;
Linear regression equation showing the correlation between the minimum contact angle measured using the hydrocarbon-based liquid of 300 picoliters or less and the normal contact angle measured using the hydrocarbon-based liquid of 1 microliter or more Converting the minimum contact angle of the hydrocarbon-based liquid into a normal contact angle using
And a step of evaluating the surface state of the measurement sample based on the conversion result of the hydrocarbon-based liquid into a normal contact angle.
前記直線回帰式を、
表面エネルギーが相互に異なる複数の標準化試料の上に前記炭化水素系液体を300ピコリットル以下の容量で滴下して極小接触角を測定し、前記複数の標準化試料の上に前記炭化水素系液体を1マイクロリットル以上の容量で滴下して通常接触角を測定し、前記極小接触角の測定結果及び前記通常接触角の測定結果を直線回帰分析して得ることを特徴とする請求項3に記載の表面状態の評価方法。
The linear regression equation is
The hydrocarbon liquid is dropped in a volume of 300 picoliters or less on a plurality of standardized samples having different surface energies to measure a minimum contact angle, and the hydrocarbon liquid is placed on the plurality of standardized samples. 4. The method according to claim 3, wherein a normal contact angle is measured by dropping at a volume of 1 microliter or more, and the measurement result of the minimum contact angle and the measurement result of the normal contact angle are obtained by linear regression analysis. Evaluation method of surface condition.
測定試料の上に多価アルコール又は多価アルコールと水との混合液からなるプローブ液を300ピコリットル以下の容量で滴下して極小接触角を測定する工程と、
300ピコリットル以下の前記プローブ液を用いて測定したときの極小接触角と1マイクロリットル以上の水を用いて測定したときの通常接触角との相関関係を示す第1の直線回帰式を使用して前記プローブ液の極小接触角を水の通常接触角に変換する工程と、
前記測定試料の上に炭化水素系液体を300ピコリットルの容量で滴下して極小接触角を測定する工程と、
300ピコリットル以下の前記炭化水素系液体を用いて測定したときの極小接触角と1マイクロリットル以上の前記炭化水素系液体を用いて測定したときの通常接触角との相関関係を示す第2の直線回帰式を使用して前記炭化水素系液体の極小接触角を通常接触角に変換する工程と、
前記第1の直線回帰式により変換した前記水の通常接触角と前記第2の直線回帰式により変換した前記炭化水素系液体の通常接触角とを用いて前記測定試料の表面自由エネルギーを求める工程と
を有することを特徴とする表面状態の評価方法。
A step of dropping a probe liquid composed of polyhydric alcohol or a mixed liquid of polyhydric alcohol and water onto a measurement sample in a volume of 300 picoliters or less and measuring a minimum contact angle;
The first linear regression equation showing the correlation between the minimum contact angle when measured using the probe solution of 300 picoliters or less and the normal contact angle when measured using water of 1 microliter or more is used. Converting the minimal contact angle of the probe liquid into a normal contact angle of water;
Dropping a hydrocarbon-based liquid on the measurement sample in a volume of 300 picoliters and measuring a minimum contact angle;
A second correlation showing a correlation between a minimum contact angle when measured using the hydrocarbon-based liquid of 300 picoliters or less and a normal contact angle when measured using the hydrocarbon-based liquid of 1 microliter or more. Converting a minimal contact angle of the hydrocarbon-based liquid into a normal contact angle using a linear regression equation;
The step of obtaining the surface free energy of the measurement sample using the normal contact angle of the water converted by the first linear regression equation and the normal contact angle of the hydrocarbon liquid converted by the second linear regression equation A method for evaluating a surface state, comprising:
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