Paints and varnishes — Wettability — Part 1: Terminology and general principles

The ISO 19403 series specifies optical test methods - for the measurement of the contact angle, - for the determination of the free surface energy of a solid surface, including the polar and dispersive fractions, - for the determination of the surface tension of liquids, including the polar and dispersive fractions, and - for the checking of the measurement arrangement with reference materials. It can be applied for the characterization of substrates, coatings and coating materials. The applicability can be restricted for liquids with non-Newtonian rheology[1]. ISO 19403-1:2017 specifies terms and definitions and defines the general principles. [1] This term is defined in DIN 1342-1.

Peintures et vernis — Mouillabilité — Partie 1: Terminologie et principes généraux

La série ISO 19403 spécifie des méthodes d'essai optiques permettant de: — mesurer l'angle de contact; — déterminer l'énergie libre de surface d'une surface solide, y compris les fractions polaire et dispersive; — déterminer la tension superficielle des liquides, y compris les fractions polaire et dispersive; et — contrôler le dispositif de mesure à l'aide de produits de référence. Cette série de normes peut être utilisée pour la caractérisation de substrats, de revêtements et de produits de peinture. Son applicabilité peut être limitée pour les produits liquides de rhéologie non newtonienne[1]. Le présent document spécifie les termes et définitions et définit les principes généraux. [1] Ce terme est défini dans la norme DIN 1342-1.

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Withdrawn
Publication Date
27-Jun-2017
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
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09-Jun-2022
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ISO 19403-1:2017 - Paints and varnishes -- Wettability
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ISO 19403-1:2017 - Peintures et vernis -- Mouillabilité
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19403-1
First edition
2017-06
Paints and varnishes — Wettability —
Part 1:
Terminology and general principles
Peintures et vernis — Mouillabilité —
Partie 1: Terminologie et principes généraux
Reference number
ISO 19403-1:2017(E)
ISO 2017
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ISO 19403-1:2017(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2017, Published in Switzerland

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form

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ii © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 19403-1:2017(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

3.1 Determination of the surface free energy ........................................................................................................................ 1

3.2 Determination of the surface tension of liquids ......................................................................................................... 3

4 General principles ............................................................................................................................................................................................... 5

4.1 Principles for the determination of the surface free energy ........................................................................... 5

4.2 Principles for the measurement of the surface tension at the pendant drop ................................... 6

Bibliography ................................................................................................................................................................................................................................ 9

© ISO 2017 – All rights reserved iii
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ISO 19403-1:2017(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following

URL: w w w . i s o .org/ iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 35, Paints and varnishes, Subcommittee

SC 9, General test methods for paints and varnishes.
A list of all parts in the ISO 19403 series can be found on the ISO website.
iv © ISO 2017 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 19403-1:2017(E)
Paints and varnishes — Wettability —
Part 1:
Terminology and general principles
1 Scope
The ISO 19403 series specifies optical test methods
— for the measurement of the contact angle,

— for the determination of the free surface energy of a solid surface, including the polar and dispersive

fractions,

— for the determination of the surface tension of liquids, including the polar and dispersive

fractions, and
— for the checking of the measurement arrangement with reference materials.

It can be applied for the characterization of substrates, coatings and coating materials.

The applicability can be restricted for liquids with non-Newtonian rheology .

This document specifies terms and definitions and defines the general principles.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 4618, Paints and varnishes — Terms and definitions
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 4618 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
3.1 Determination of the surface free energy
3.1.1
chemical homogeneity
chemically homogeneous composition of a surface to be examined

Note 1 to entry: The definition regards a purely qualitative assessment of the surface. Regarding the

measurement of the contact angle, a surface is considered chemically and topologically sufficiently homogeneous

if no significant differences of the contact angles can be determined when measuring on several areas on the

surface. The significance limits can be specified by the user in accordance with standard laboratory methods.

1) This term is defined in DIN 1342-1.
© ISO 2017 – All rights reserved 1
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ISO 19403-1:2017(E)
3.1.2
topological homogeneity
uniformity of the macroscopic surface, including evenness and smoothness

Note 1 to entry: The definition regards a purely qualitative assessment of the surface. Regarding the

measurement of the contact angle, a surface is considered chemically and topologically sufficiently homogeneous

if no significant differences of the contact angles can be determined when measuring on several areas on the

surface. The significance limits can be specified by the user in accordance with standard laboratory methods.

3.1.3
interfacial free energy
interfacial tension
energy or tension resulting from intermolecular forces on interfaces

Note 1 to entry: The term interfacial energy pertains to the interaction with solid surfaces and is indicated as

free energy in relation to the surface (unit mJ/m ). The term interfacial tension pertains to the interaction with

liquids and is indicated as force per length unit (mN/m). The respective indices “l” for “liquid” and “s” for “solid”

indicate the phases involved.
3.1.4
surface free energy
free energy of the surface
interfacial free energy (3.1.3) of a solid surface
3.1.5
surface tension
interfacial tension of a liquid surface in equilibrium with its vapour phase

Note 1 to entry: The surface tension is indicated as force per length unit (mN/m). Its numerical value corresponds

to the free energy of the interface or surface.

Note 2 to entry: The surface tension corresponds to the work which shall be done in order to enlarge a given

surface by a specific value.
3.1.6
interfacial energy

energy on the phase interface between a solid and a liquid phase

3.1.7
three-phase point

point at which solid phase, liquid phase and vapour phase are in contact with each other

Note 1 to entry: See Figure 1.
3.1.8
base line
straight line through both three-phase points (3.1.7)
Note 1 to entry: See Figure 1.
3.1.9
contact angle

angle to the base line (3.1.8) within the drop, formed by means of a tangent on the drop contour through

one of the three-phase points (3.1.7)
Note 1 to entry: See Figure 1.
2 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 19403-1:2017(E)

Note 2 to entry: The contact angle is preferably indicated in degrees (°). 1° = (π/180)°. If the system is in

thermodynamic equilibrium, this contact angle is also referred to as thermodynamic equilibrium contact angle.

Key
1 three-phase point
2 liquid
σ surface tension of the liquid
σ surface free energy of the solid surface
σ interfacial energy between solid surface and liquid
θ contact angle
Figure 1 — Wetting
3.1.10
top-view angle
angle to the plane of the sample surface under which the drop is being observed
3.1.11
wetting
adhesive contact between solid and liquid
3.1.12
wettability
degree of wetting (3.1.11)

Note 1 to entry: Contact angle θ = 0° indicates fully wetted and θ = 180° indicates not wetted.

3.2 Determination of the surface tension of liquids
3.2.1
pendant drop
drop hanging on a hollow needle

Note 1 to entry: The curvature of the contour of a pendant drop is generally determined by its own mass and

...

NORME ISO
INTERNATIONALE 19403-1
Première édition
2017-06
Peintures et vernis — Mouillabilité —
Partie 1:
Terminologie et principes généraux
Paints and varnishes — Wettability —
Part 1: Terminology and general principles
Numéro de référence
ISO 19403-1:2017(F)
ISO 2017
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ISO 19403-1:2017(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2017

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 19403-1:2017(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

3.1 Détermination de l’énergie libre de surface .................................................................................................................. 2

3.2 Détermination de la tension superficielle des liquides ........................................................................................ 3

4 Principes généraux ............................................................................................................................................................................................ 5

4.1 Principes sous-tendant la détermination de l’énergie libre de surface ................................................. 5

4.2 Principes sous-tendant le mesurage de la tension superficielle au niveau de la

goutte pendante ..................................................................................................................................................................................... 6

Bibliographie .............................................................................................................................................................................................................................. 9

© ISO 2017 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 19403-1:2017(F)
Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.

L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/ directives).

L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion

de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 35, Peintures et vernis, sous-comité

SC 9, Méthodes générales d’essais des peintures et vernis.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 19403 se trouve sur le site web de l’ISO.

iv © ISO 2017 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 19403-1:2017(F)
Peintures et vernis — Mouillabilité —
Partie 1:
Terminologie et principes généraux
1 Domaine d’application
La série ISO 19403 spécifie des méthodes d’essai optiques permettant de:
— mesurer l’angle de contact;

— déterminer l’énergie libre de surface d’une surface solide, y compris les fractions polaire et

dispersive;

— déterminer la tension superficielle des liquides, y compris les fractions polaire et dispersive; et

— contrôler le dispositif de mesure à l’aide de produits de référence.

Cette série de normes peut être utilisée pour la caractérisation de substrats, de revêtements et de

produits de peinture.

Son applicabilité peut être limitée pour les produits liquides de rhéologie non newtonienne .

Le présent document spécifie les termes et définitions et définit les principes généraux.

2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.

Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les

éventuels amendements)
ISO 4618, Peintures et vernis — Termes et définitions
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 4618 ainsi que les suivants,

s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/ ;

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp.

1) Ce terme est défini dans la norme DIN 1342-1.
© ISO 2017 – Tous droits réservés 1
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ISO 19403-1:2017(F)
3.1 Détermination de l’énergie libre de surface
3.1.1
homogénéité chimique
composition chimiquement homogène d’une surface à examiner

Note 1 à l'article: La définition implique une évaluation purement qualitative de la surface. En ce qui concerne

le mesurage de l’angle de contact, une surface est considérée comme suffisamment homogène d’un point de vue

chimique et topologique si aucune différence significative ne peut être observée entre des angles de contact

mesurés sur différentes zones de la surface. Les limites de signification peuvent être spécifiées par l’utilisateur

conformément aux méthodes de laboratoire conventionnelles.
3.1.2
homogénéité topologique

uniformité de la surface macroscopique, notamment en termes de planéité et de lissage

Note 1 à l'article: La définition implique une évaluation purement qualitative de la surface. En ce qui concerne

le mesurage de l’angle de contact, une surface est considérée comme suffisamment homogène d’un point de vue

chimique et topologique si aucune différence significative ne peut être observée entre des angles de contact

mesurés sur différentes zones de la surface. Les limites de signification peuvent être spécifiées par l’utilisateur

conformément aux méthodes de laboratoire conventionnelles.
3.1.3
énergie libre interfaciale
tension interfaciale

énergie ou tension résultant des forces intermoléculaires agissant sur les interfaces

Note 1 à l'article: Le terme «énergie interfaciale» se rapporte à l’interaction avec les surfaces solides et est

exprimé sous forme d’énergie libre rapportée à la surface (unité: mJ/m ). Le terme «tension interfaciale» se

rapporte à l’interaction avec les liquides et est exprimé sous forme de force par unité de longueur (mN/m). Les

indices respectifs «l» pour «liquide» et «s» pour «solide» indiquent les phases impliquées.

3.1.4
énergie libre de surface
énergie libre de la surface
énergie libre interfaciale (3.1.3) d’une surface solide
3.1.5
tension superficielle
tension interfaciale d’une surface liquide en équilibre avec sa phase vapeur

Note 1 à l'article: La tension superficielle est exprimée sous forme de force par unité de longueur (mN/m). Sa

valeur numérique correspond à l’énergie libre de l’interface ou de la surface.

Note 2 à l'article: La tension superficielle correspond à l’effort qui doit être appliqué pour agrandir une surface

donnée d’une valeur spécifique.
3.1.6
énergie interfaciale

énergie de l’interface entre une phase solide et une phase liquide

3.1.7
point triphasé

point où sont en contact les unes avec les autres une phase solide, une phase liquide et une phase vapeur

Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
2 © ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 19403-1:2017(F)
3.1.8
ligne de base

ligne droite passant par les deux points triphasés (3.1.7)

Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
3.1.9
angle de contact

angle par rapport à la ligne de base (3.1.8) à l’intérieur de la goutte, formé à l’aide d’une tangente au

contour de la goutte passant par l’un des points triphasés (3.1.7)
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.

Note 2 à l'article: L’angle de contact est de préférence exprimé en degrés (°). 1° = (π/180)°. Si le système

est en équilibre thermodynamique, cet angle de contact est également appelé angle de contact à l’équilibre

thermodynamique.
Légende
1 point triphasé
2 liquide
σ tension superficielle du liquide
σ énergie libre de surface de la surface solide
σ énergie interfaciale entre la surface solide et le liquide
θ angle de contact
Figure 1 — Mouillage
3.1.10
angle de vue de dessus

angle par rapport au plan de la surface de l’échantillon sous lequel la goutte est observée

3.1.11
mouillage
contact adhésif entre un solide et un liquide
3.1.12
mouillabilité
degré de mouillage (3.1.11)

Note 1 à l'article: Un angle de contact θ = 0° indique un mouillage total et un angle de contact θ = 180° indique

l’absence de mouillage.
3.2 Détermination de la te
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.