ISO 19403-1:2017

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.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 27-Jun-2017
• ICS: 01.040.87 - Paint and colour industries (Vocabularies)
• ICS: 87.040 - Paints and varnishes
• Technical Committee: ISO/TC 35/SC 9 - General test methods for paints and varnishes
• Drafting Committee: ISO/TC 35/SC 9/WG 30 - Properties prior to and during application and drying
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 09-Jun-2022

Relations

• Revised: ISO 19403-1:2022 - Paints and varnishes — Wettability — Part 1: Vocabulary and general principles
• Effective Date: 12-Jun-2021

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)

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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
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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.
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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.
1)
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.
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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
σ
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
2
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
σ
s
interfacial free energy (3.1.3) of a solid surface
3.1.5
surface tension
σ
l
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
σ
sl
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
θ
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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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
l
σ surface free energy of the solid surface
s
σ interfacial energy between solid surface and liquid
sl
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)

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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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Publié en Suisse
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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
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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.
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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.
1)
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.
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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
σ
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
2
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
σ
s
énergie libre interfaciale (3.1.3) d’une surface solide
3.1.5
tension superficielle
σ
l
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
σ
sl
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

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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
θ
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
l
σ énergie libre de surface de la surface solide
s
σ énergie interfaciale entre la surface solide et le liquide
sl
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
...