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

This document specifies general terms and definitions for wettability. Some general principles are described in Annex A. This document is intended to be used in conjunction with ISO 4618.

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

Le présent document spécifie les termes et définitions génériques relatifs à la mouillabilité. Quelques principes généraux sont décrits à l’Annexe A. Le présent document est destiné à être utilisé conjointement avec l'ISO 4618.

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Status
Published
Publication Date
08-Jun-2022
Current Stage
6060 - International Standard published
Due Date
01-Jan-2022
Completion Date
09-Jun-2022
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ISO 19403-1:2022 - Paints and varnishes — Wettability — Part 1: Vocabulary and general principles Released:9. 06. 2022
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ISO 19403-1:2022 - Paints and varnishes — Wettability — Part 1: Vocabulary and general principles Released:9. 06. 2022
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19403-1
Second edition
2022-06
Paints and varnishes — Wettability —
Part 1:
Vocabulary and general principles
Peintures et vernis — Mouillabilité —
Partie 1: Vocabulaire et principes généraux
Reference number
ISO 19403-1:2022(E)
© ISO 2022
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ISO 19403-1:2022(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2022

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on

the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below

or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
© ISO 2022 – All rights reserved
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ISO 19403-1:2022(E)
Contents Page

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

Introduction .............................................................................................................................................................................................................................vii

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

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

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

3.1 Terms relating to determination of the surface free energy ......................................................................... 1

3.2 Terms relating to determination of the surface tension of liquids .......................................................... 3

3.3 Terms relating to wetting ............................................................................................................................................................. 4

Annex A (informative) General principles ..................................................................................................................................................... 6

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................11

iii
© ISO 2022 – All rights reserved
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ISO 19403-1:2022(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 of 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

www.iso.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, in collaboration with the European Committee for

Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 139, Paints and varnishes, in accordance with the

Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 19403-1:2017), which has been technically

revised.
The main changes are as follows:
— in the title, "Terminology" has been changed to "Vocabulary";
— text from the Scope has been moved to the Introduction;
— 3.1.5, 3.1.7, 3.1.8 and 3.1.9 have been slightly modified;

— the following terms and definitions have been added: hydrophobic, superhydrophobic, hydrophilic,

superhydrophilic and superhydrophobic coating;
— Clause 4 has been moved to Annex A;
— Figure 1 and Figure A.1 have been updated;
— the designation of the X-axis in Figure A.2 has been corrected;
— the derivation of Formula (A.4) has been improved;
— Formula (A.6) has been corrected;

— bibliographic entries [1] and [12] have been added and cross-references updated.

A list of all parts in the ISO 19403 series can be found on the ISO website.
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ISO 19403-1:2022(E)

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
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ISO 19403-1:2022(E)
© ISO 2022 – All rights reserved
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ISO 19403-1:2022(E)
Introduction
The ISO 19403 series specifies optical test methods:
— for the measurement of the contact angle;

— for the determination of the surface free 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;

— for the checking of the measurement arrangement with reference materials.

The ISO 19403 series can be applied for the characterization of substrates, coatings and coating

materials.
[4]

The applicability can be restricted for liquids with non-Newtonian flow behaviour (see DIN 1342-1 ).

vii
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 19403-1:2022(E)
Paints and varnishes — Wettability —
Part 1:
Vocabulary and general principles
1 Scope

This document specifies general terms and definitions for wettability. Some general principles are

described in Annex A. This document is intended to be used in conjunction with ISO 4618.

2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions

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

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1 Terms relating to 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 locations on the

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

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 locations 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.
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ISO 19403-1:2022(E)
3.1.4
surface free energy
free energy of the surface
interfacial free energy (3.1.3) of a solid surface

Note 1 to entry: For detailed explanations of the principles for the determination of the surface free energy, see

A.1.
3.1.5
surface tension
interfacial tension of a liquid surface

Note 1 to entry: The surface tension is indicated as force per unit length (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.

Note 3 to entry: If the liquid of a droplet is in equilibrium with its vapour phase, then the surface tension is

thermodynamically defined. It is experimentally very challenging to ensure thermodynamical equilibrium

during measurements. This would include constant temperature, constant pressure and saturated vapour phase.

This does not mean that any violation of this condition does not allow to measure dynamic contact angles which

shall be “near the thermodynamic equilibrium” (see ISO 19403-6:2017, 3.2, note 1) which is obviously not in

equilibrium, yielding in dynamic surface tensions.

Note 4 to entry: For detailed explanations of the principles for the measurement of the surface tension at the

pendant drop, see A.2.
3.1.6
interfacial energy
energy on the phase interface between a solid and a liquid phase
3.1.7
three-phase point
contact point

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

Note 1 to entry: See Figure A.1.
3.1.8
base line

straight or curved line at the interface between a solid and liquid phase which connects two three-phase

points (3.1.7)
Note 1 to entry: See Figure A.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 A.1.

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

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

3.1.10
top-view angle
angle to the plane of the sample surface under which the drop is being observed
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ISO 19403-1:2022(E)
3.2 Terms relating to 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 its

surface te
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 19403-1
Deuxième édition
2022-06
Peintures et vernis — Mouillabilité —
Partie 1:
Vocabulaire et principes généraux
Paints and varnishes — Wettability —
Part 1: Vocabulary and general principles
Numéro de référence
ISO 19403-1:2022(F)
© ISO 2022
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ISO 19403-1:2022(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2022

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.

ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
© ISO 2022 – Tous droits réservés
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ISO 19403-1:2022(F)
Sommaire Page

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

Introduction .............................................................................................................................................................................................................................. vi

1 Domaine d'application ...................................................................................................................................................................................1

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

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

3.1 Termes relatifs à la détermination de l’énergie libre de surface ................................................................ 1

3.2 Termes relatifs à la détermination de la tension de surface des liquides .......................................... 3

3.3 Termes relatifs au mouillage ...................................................................................................................................................... 5

Annexe A (informative) Principes généraux ............................................................................................................................................... 7

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................12

iii
© ISO 2022 – Tous droits réservés
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ISO 19403-1:2022(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 www.iso.org/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, en collaboration avec le comité technique CEN/

TC 139, Peintures et vernis, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l’Accord de

coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 19403-1:2017), qui a fait l'objet

d'une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— dans le titre, remplacement de «Terminologie» par «Vocabulaire»;
— transfert du texte du Domaine d’application dans l’Introduction;
— modification sommaire des paragraphes 3.1.5, 3.1.7, 3.1.8 et 3.1.9;

— ajout des termes et définitions suivants: hydrophobe, superhydrophobe, hydrophile, superhydrophile

et revêtement superhydrophobe;
— transfert de l’Article 4 à l’Annexe A;
— mise à jour de la Figure 1 ainsi que de la Figure A.1;
— correction de la désignation de l'axe X à la Figure A.2;
— amélioration de la dérivation de la Formule (A.4);
— correction de la Formule (A.6);
© ISO 2022 – Tous droits réservés
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ISO 19403-1:2022(F)

— ajout des entrées [1] et [12] dans la Bibliographie et mise à jour des renvois.

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

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
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ISO 19403-1:2022(F)
Introduction
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 de surface des liquides, y compris les fractions polaire et dispersive;

— contrôler le dispositif de mesure en utilisant des matériaux de référence.

La série ISO 19403 peut être utilisée pour la caractérisation de subjectiles, de revêtements et de

produits de peinture.

Son applicabilité peut être limitée pour les liquides à comportement d’écoulement non newtonien (voir

[4]
DIN 1342-1 ).
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NORME INTERNATIONALE ISO 19403-1:2022(F)
Peintures et vernis — Mouillabilité —
Partie 1:
Vocabulaire et principes généraux
1 Domaine d'application

Le présent document spécifie les termes et définitions génériques relatifs à la mouillabilité.

Quelques principes généraux sont décrits à l’Annexe A. Le présent document est destiné à être utilisé

conjointement avec l'ISO 4618.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions

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

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

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

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1 Termes relatifs à la 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: Cette 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 à différents endroits 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 matière de planéité et de finesse

Note 1 à l'article: Cette 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.
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ISO 19403-1:2022(F)
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, exprimée

sous forme d'énergie libre par unité de surface (mJ/m ). Le terme «tension interfaciale» se rapporte à l'interaction

avec les liquides, exprimée sous forme de force par unité de longueur (mN/m). Les indices, «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

Note 1 à l'article: Voir A.1 pour des explications détaillées des principes de détermination de l'énergie libre de

surface.
3.1.5
tension de surface
tension interfaciale d'une surface liquide

Note 1 à l'article: La tension de surface 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 de surface correspond au travail qui doit être accompli pour agrandir une surface

donnée d'une valeur spécifique.

Note 3 à l'article: Si le liquide d'une goutte est en équilibre avec sa phase vapeur, alors la tension de surface est

définie thermodynamiquement. Parvenir au maintien d’un équilibre thermodynamique dans les conditions

expérimentales du mesurage est très difficile; il faudrait pour cela une température constante, une pression

constante et une phase vapeur saturée. Cela ne signifie pas que le non-respect de cette condition interdise la

mesure d’angles de contact dynamiques devant être effectuée «près de l’équilibre thermodynamique» (voir

l’ISO 19403-6:2017, 3.2, Note 1), un état qui n’est manifestement pas l’équilibre, entraînant des tensions de

surface dynamiques.

Note 4 à l'article: Voir A.2 pour des explications détaillées des principes de mesurage de la tension de surface sur

la goutte pendante.
3.1.6
énergie interfaciale
énergie de l'interface entre une phase solide et une phase liquide
3.1.7
point des trois phases
point de contact
point de contact des trois phases: solide, liquide, vapeur
Note 1 à l'article: Voir Figure A.1.
3.1.8
ligne de base

ligne droite ou courbe à l'interface entre une phase solide et une phase liquide, reliant deux points de

trois-phases
Note 1 à l'article: Voir Figure A.1.
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ISO 19403-1:2022(F)
3.1.9
angle de contact

angle que forme une tangente au contour de la goutte avec la ligne de base (3.1.8)

Note 1 à l'article: Voir Figure A.1.

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

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

thermodynamique».
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

3.2 Termes relatifs à la détermination de la tension de surface des liquides
3.2.1
goutte pendante
goutte suspendue à une aiguille creuse

Note 1 à l'article: La courbure du contour d'une goutte pendante est généralement déterminée par sa propre

masse et sa tension de surface. La tension de surface peut être calculée à partir de la forme et de la taille d'une

goutte pendante par analyse du contour de la goutte, à condition que la gou
...

Questions, Comments and Discussion

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