JP6532798B2 - 接着剤組成物およびこれを用いた腕時計 - Google Patents
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Description
なお、腕時計に使用できる接着剤、具体的には植え物を文字板用基体に固定するための接着剤としては、例えばエポキシ樹脂からなる主剤とアミン系硬化剤と超微粒子シリカとからなる精密部品用接着剤組成物がある(特開文献1)。
本発明の接着剤組成物は、ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)と、ダイマー酸変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(B)と、イミダゾール系硬化剤(C)とを含む。すなわち、ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)とダイマー酸変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(B)とからなる主剤とイミダゾール系硬化剤(C)からなる硬化剤とを含む。なお、本明細書において、ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)、ダイマー酸変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(B)およびイミダゾール系硬化剤(C)をそれぞれ成分(A)、成分(B)および成分(C)ともいう。
ダイマー酸変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(B)は、ビスフェノールA型およびエピクロルヒドリンの縮合物であるビスフェノールA型エポキシ樹脂とダイマー酸との反応物(エステル)である。いいかえると、ビスフェノールA型エポキシ樹脂単位と、ダイマー酸単位(ダイマー酸のカルボキシ基1個からOH基がとれた単位またはダイマー酸のカルボキシ基2個両方からOH基がとれた単位)とを有する。ダイマー酸変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(B)では、ダイマー酸構造がエポキシ樹脂中に導入されている為、分子中での反応部位が離れている。このため、成分(B)を含む接着剤組成物の硬化物は好ましい柔軟性を有する。
イミダゾール系硬化剤(C)は、接着剤組成物にある程度の量で配合されていると、硬化の際には連鎖的に反応が進んでいく。また、イミダゾール系硬化剤(C)を用いると、接着剤組成物の粘度や硬化速度を調整しやすい。
本発明の腕時計すなわち薄型の腕時計は、図1に示すように、ヘッド10を構成する外装部品としてベゼル12、ガラス14、ケース16および耐圧板18を有する。ここで図1は、ヘッドの断面片側を示している。耐圧板18は、通常の厚さを有するヘッドに用いられる着脱可能な裏ぶたと同じ機能を有するが、着脱できないようにケースに張り付けられ、高いヤング率を有する脆性材などから形成される板である。
なお、ヘッド10の中には、ムーブメント20の他に、文字板24などが備えられており、文字板24とガラス14との間は空間となっている。
薄型の腕時計の部品において比較的厚みの取れる外周部にあたるベゼル12およびケース16は、ステンレス(例えばSUS316L)、純チタンなどのチタンまたはサーメットで形成することが好ましい。これにより、薄型の腕時計であっても強度が維持できる。
耐圧板18の厚みは、強度と薄さのバランスの観点から、好ましくは300μm以上500μm以下である。
なお、ヘッド40の中には、文字板52などが備えられており、文字板52とガラス44との間は空間となっている。
[1] ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)と、ダイマー酸変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(B)と、イミダゾール系硬化剤(C)とを含むことを特徴とする溶液状の接着剤組成物。
上記接着剤組成物によれば腕時計の外装部品を強固に接着できる。また、得られた腕時計は圧力下においても防水性が維持できる。
ビスフェノールF型エポキシ樹脂は、構成される接着剤成分を混和させる為に好ましい粘度を有する。
成分(A)〜(C)の粘度がこの範囲にあると、外装部品の接着に好ましい接着剤組成物が調製できる。
上記接着剤組成物によれば腕時計の外装部品を強固に接着できる。また、得られた腕時計は圧力下においても防水性が維持できる。
本発明の腕時計では上記接着剤組成物により外装部品が固定されているため、防水性および密着性に優れる。
ガラス、耐圧板、ベゼルおよびケースが上記材料から形成されていると、薄型の腕時計であっても強度が維持できる。
このようにヘッドが薄くても、本発明の腕時計では上記接着剤組成物により外装部品が固定されているため、防水性および密着性に優れる。
ガラス、耐圧板の厚みが上記範囲にあると強度と薄さのバランスに優れる。
このようにして得られた腕時計では上記接着剤組成物により外装部品が固定されているため、防水性および密着性に優れる。
このようにヘッドが薄くても、得られた腕時計では上記接着剤組成物により外装部品が固定されているため、防水性および密着性に優れる。
ガラス、耐圧板の厚みが上記範囲にあると、得られた腕時計において強度と薄さのバランスが優れる。
以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
[作業性(作業可能な継続時間)]
調製後−40℃で保管されている接着剤組成物を25℃の室温に戻してから、4時間後、8時間後および16時間後において、接着剤組成物が精密塗布可能か評価した。精密塗布は、ベゼル(SUS316L製)に形成された断面L字状のガラス装着部(具体的にはL字の隅部)に、シリンジ先端に5mm径のニードルが備えられたディスペンサーで接着剤組成物を環状に吐出させて行った。すなわち、チューブを介してシリンジに空気圧を送り、シリンジ内に収めた接着剤組成物を吐出させた。吐出圧力は0〜0.2MPaまで変更可能であった。なお、下記評価基準では、0.2MPaまで圧力を上げても連続的に吐出できなかった場合を精密塗布できない場合とした。
評価基準 A1:4時間後、8時間後および16時間後において接着剤組成物が連続的に吐出でき精密塗布できた。
A2:4時間後および8時間後には接着剤組成物が連続的に吐出でき精密塗布できた。しかし、16時間後には連続的に吐出できなくなっており精密塗布できなかった。
A3:4時間後は接着剤組成物が連続的に吐出でき精密塗布できた。しかし、8時間後には連続的に吐出できなくなっており精密塗布できなかった。
B:4時間後にすでに連続的に吐出できなくなっており精密塗布できなかった。
接着剤組成物を塗布後加熱したベゼルとガラスとからなるサンプルについて、接着剤組成物が硬化しているか評価した。硬化したか否かは、市販のハンドプレスおよびプッシュプルゲージを用いて、部品を剥離する方向に5kgfの外圧をかけ、次いで10kgfの外圧をかけ、さらに20kgfの外圧をかけて、部品が剥離しないかにより判断した。ここで、図1でいえば文字板が備えられる側からガラスに圧力をかけた。
評価基準 A1:1.5時間加熱したサンプル、2時間加熱したサンプルおよび5時間加熱したサンプルともに20kgfをかけても剥離しなかった。
A2:1.5時間加熱したサンプルは10kgfをかけても剥離しなかったが20kgfをかけると剥離した。2時間加熱したサンプルおよび5時間加熱したサンプルは20kgfをかけても剥離しなかった。
A3:1.5時間加熱したサンプルおよび2時間加熱したサンプルは10kgfをかけても剥離しなかったが20kgfをかけると剥離した。5時間加熱したサンプルは20kgfをかけても剥離しなかった。
A4:1.5時間加熱したサンプル、2時間加熱したサンプルおよび5時間加熱したサンプルともに5kgfをかけても剥離しなかったが10kgfをかけると剥離した。
ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)としてビスフェノールF型エポキシ樹脂であるjER807(以上商品名、三菱化学株式会社製)を、ダイマー酸変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(B)としてjER872(商品名、三菱化学株式会社製)を、イミダゾール系硬化剤(C)としてフジキュアー7001(商品名、株式会社T&K TOKA製)を用いた。
成分(C)を10重量部加えたほかは、実施例1−1と同様にして接着剤組成物およびベゼルとガラスとからなるサンプルを得た。実施例1−1と同様にして上記作業性および硬化性の評価も行った。
成分(C)を20重量部加えたほかは、実施例1−1と同様にして接着剤組成物およびベゼルとガラスとからなるサンプルを得た。実施例1−1と同様にして上記作業性および硬化性の評価も行った。
成分(C)を25重量部加えたほかは、実施例1−1と同様にして接着剤組成物およびベゼルとガラスとからなるサンプルを得た。実施例1−1と同様にして上記作業性および硬化性の評価も行った。
成分(C)を30重量部加えたほかは、実施例1−1と同様にして接着剤組成物およびベゼルとガラスとからなるサンプルを得た。実施例1−1と同様にして上記作業性および硬化性の評価も行った。
成分(C)を35重量部加えたほかは、実施例1−1と同様にして接着剤組成物およびベゼルとガラスとからなるサンプルを得た。実施例1−1と同様にして上記作業性および硬化性の評価も行った。
成分(C)を40重量部加えたほかは、実施例1−1と同様にして接着剤組成物およびベゼルとガラスとからなるサンプルを得た。実施例1−1と同様にして上記作業性および硬化性の評価も行った。
成分(A)を30重量部、成分(B)を70重量部および成分(C)を30重量部用いたほかは、実施例1−1と同様にして接着剤組成物およびベゼルとガラスとからなるサンプルを得た。実施例1−1と同様にして上記作業性および硬化性の評価も行った。
成分(A)を20重量部、成分(B)を80重量部用いたほかは、実施例1−8と同様にして接着剤組成物およびベゼルとガラスとからなるサンプルを得た。実施例1−1と同様にして上記作業性および硬化性の評価も行った。
成分(A)を10重量部、成分(B)を90重量部用いたほかは、実施例1−8と同様にして接着剤組成物およびベゼルとガラスとからなるサンプルを得た。実施例1−1と同様にして上記作業性および硬化性の評価も行った。
実施例1−1〜1−10について、上記作業性および硬化性の評価結果を表1に示す。
[防水性]
時計は使用する上で水がかかることがある。このため防水性を持たせることが重要である。防水試験では、圧力をかけられる釜に模擬的なヘッドをセットし、水を注入して所定の圧力をかけた後、釜からヘッドを取り出し、接着剤にひびが入るなどによりヘッドの内部に水が浸入していないかを調べた。
評価基準 A:最初の2気圧での防水試験において、ヘッドの内部に水は浸入しなかった。2気圧での防水試験に続けて行った固定力試験において20kgfの外圧をかけても部品は剥離しなかった。さらに行った2気圧での防水試験、3気圧での防水試験および5気圧での防水試験においても、ヘッドの内部に水は浸入しなかった。
B:最初の2気圧での防水試験において、ヘッドの内部に水が浸入した。このため、その後の評価は行えなかった。
模擬的なヘッドについて、ねじをはずし、ベゼルとガラスとからなる部分と、ケースと耐圧板とからなる部分とに分解し、ホットプレート上で120℃で10分間加温した。ベゼルとガラスとからなる部分については、ガラスがホットプレートに接するようにして、ケースと耐圧板とからなる部分については、耐圧板がホットプレートに接するようにして加温した。次いで、この2個の部分それぞれに圧力をかけてベゼル、ガラス、ケースおよび耐圧板を剥離した。次いで、これらの部品をエタノールに24時間浸漬し、その後付着している接着剤を部品よりも柔らかい竹串で除去した。接着剤がきれいに除去できたかを目視で評価した。接着剤がきれいに除去できなかったヘッドについて、さらにエタノールに24時間浸漬し、その後付着している接着剤を部品よりも柔らかい竹串で除去した。接着剤がきれいに除去できたかを目視で評価した。
評価基準 A1:1回目のエタノールへの浸漬後に、接着剤がきれいにすべて除去できた。
A2:1回目のエタノールへの浸漬後には、接着剤が一部残った。しかし、2回目のエタノールへの浸漬後に、接着剤がきれいにすべて除去できた。
成分(C)を30重量部加えたほかは、実施例1−1と同様にして接着剤組成物を得た。
まず、室温(25℃)において、ベゼル(SUS316L製)に形成された断面L字状のガラス装着部(具体的にはL字の隅部)に対して、5mm径のニードルを有するディスペンサーで接着剤組成物を環状に吐出させて塗布し、次いでサファイアガラス(直径約30.5mm、厚み500mm)を嵌め込んだ。このようにして、上記接着剤組成物をベゼルとガラスとの間(図1でいえば黒く示した部分)に付着させた。また、ケース(SUS316L製、直径約38.5mm)の裏面側に形成された断面L字状の耐圧板装着部(具体的にはL字の隅部)に対して、5mm径のニードルを有するディスペンサーで接着剤組成物を環状に吐出させて塗布し、次いで耐圧板(サーメット製、直径30.0mm、厚み400mm)を嵌め込んだ。このようにして、上記接着剤組成物をベゼルとガラスとの間およびケースと耐圧板との間(図1でいえば黒く示した部分)に付着させた。なお、塗布は、具体的には作業性の評価方法において説明したように行った。
成分(A)を80重量部、成分(B)を20重量部用いたほかは、実施例2−1と同様にして接着剤組成物および模擬的なヘッドを得た。実施例2−1と同様にして上記防水性およびリペア性の評価も行った。
成分(A)を70重量部、成分(B)を30重量部用いたほかは、実施例2−1と同様にして接着剤組成物および模擬的なヘッドを得た。実施例2−1と同様にして上記防水性およびリペア性の評価も行った。
成分(A)を60重量部、成分(B)を40重量部用いたほかは、実施例2−1と同様にして接着剤組成物および模擬的なヘッドを得た。実施例2−1と同様にして上記防水性およびリペア性の評価も行った。
成分(A)を50重量部、成分(B)を50重量部用いたほかは、実施例2−1と同様にして接着剤組成物および模擬的なヘッドを得た。実施例2−1と同様にして上記防水性およびリペア性の評価も行った。
成分(A)を40重量部、成分(B)を60重量部用いたほかは、実施例2−1と同様にして接着剤組成物および模擬的なヘッドを得た。実施例2−1と同様にして上記防水性およびリペア性の評価も行った。
成分(A)を100重量部用い、成分(B)を用いなかったほかは、実施例2−1と同様にして接着剤組成物および模擬的なヘッドを得た。実施例2−1と同様にして上記防水性およびリペア性の評価も行った。
実施例2−1〜2−6および比較例2−1について、上記防水性およびリペア性の評価結果を表2に示す。
12: ベゼル
14: ガラス
16: ケース
18: 耐圧板
20: ムーブメント
22: ねじ
24: 文字板
40: ヘッド
42: ベゼル
44: ガラス
46: ケース
48: ムーブメント
50: リュウズ
52: 文字板
Claims (21)
- 腕時計用外装部品を固定するための接着剤組成物であって、
ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)と、ダイマー酸変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(B)と、イミダゾール系硬化剤(C)とを含むことを特徴とする溶液状の腕時計用接着剤組成物。 - ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)およびダイマー酸変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(B)の合計を100重量部としたとき、ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)を60重量部以上95重量部以下の量で、ダイマー酸変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(B)を5重量部以上40重量部以下の量で、イミダゾール系硬化剤(C)を5重量部以上35重量部以下の量で含むことを特徴とする請求項1に記載の溶液状の腕時計用接着剤組成物。
- ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)がビスフェノールF型エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1または2に記載の溶液状の腕時計用接着剤組成物。
- ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)の25℃における粘度が35ポイズ以上45ポイズ以下であり、ダイマー酸変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(B)を75wt%の濃度となるように溶媒に溶解させた溶液の25℃における粘度が15ポイズ以上25ポイズ以下であり、イミダゾール系硬化剤(C)の25℃における粘度が10ポイズ以上35ポイズ以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の溶液状の腕時計用接着剤組成物。
- 前記接着剤組成物が、腕時計のヘッドを構成する外装部品を固定するための接着剤組成物であり、
前記腕時計が、前記外装部品としてベゼル、ガラス、ケースおよび耐圧板を有し、
前記接着剤組成物により、前記ベゼルとガラスとが固定されるか、または前記ケースと耐圧板とが固定されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の溶液状の腕時計用接着剤組成物。 - 前記ガラスが、ミネラルガラス、クリスタルガラス、石英ガラスまたはサファイアガラスからなることを特徴とする請求項5に記載の溶液状の腕時計用接着剤組成物。
- 前記耐圧板がヤング率200GPa以上の脆性材からなることを特徴とする請求項5に記載の溶液状の腕時計用接着剤組成物。
- 前記脆性材が、サファイア、サーメット、タングステン、アルミナまたはジルコニアであることを特徴とする請求項7に記載の溶液状の腕時計用接着剤組成物。
- 前記ベゼルおよびケースが、それぞれステンレス、チタンまたはサーメットからなることを特徴とする請求項5に記載の溶液状の腕時計用接着剤組成物。
- ヘッドを構成する外装部品としてベゼル、ガラス、ケースおよび耐圧板を有する腕時計であって、請求項1〜4のいずれか1項に記載の溶液状の腕時計用接着剤組成物により、該ベゼルとガラスとが固定されているか、または該ケースと耐圧板とが固定されていることを特徴とする腕時計。
- 前記ガラスが、ミネラルガラス、クリスタルガラス、石英ガラスまたはサファイアガラスからなることを特徴とする請求項10に記載の腕時計。
- 前記耐圧板がヤング率200GPa以上の脆性材からなることを特徴とする請求項10に記載の腕時計。
- 前記脆性材が、サファイア、サーメット、タングステン、アルミナまたはジルコニアであることを特徴とする請求項12に記載の腕時計。
- 前記ベゼルおよびケースが、それぞれステンレス、チタンまたはサーメットからなることを特徴とする請求項10に記載の腕時計。
- 前記ヘッドの厚みが4mm未満であることを特徴とする請求項10に記載の腕時計。
- 前記ガラスの厚みが450μm以上550μm以下であることを特徴とする請求項10に記載の腕時計。
- 前記耐圧板の厚みが300μm以上500μm以下であることを特徴とする請求項10に記載の腕時計。
- ヘッドを構成する外装部品としてベゼル、ガラス、ケースおよび耐圧板を有する腕時計の製造方法であって、請求項1〜4のいずれか1項に記載の溶液状の腕時計用接着剤組成物により、該ベゼルとガラスとを固定するか、または該ケースと耐圧板とを固定することを特徴とする腕時計の製造方法。
- 前記ヘッドの厚みが4mm未満であることを特徴とする請求項18に記載の腕時計の製造方法。
- 前記ガラスの厚みが450μm以上550μm以下であることを特徴とする請求項18に記載の腕時計の製造方法。
- 前記耐圧板の厚みが300μm以上500μm以下であることを特徴とする請求項18に記載の腕時計の製造方法。
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