JPH0798674B2 - 時計側の接着固定構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は腕時計などの携帯時計やクロック等の時計にお
ける側の接着固定に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の防水時計側の構造は種々の構造が用いられている
が、第８図は従来技術の第一の実施例を示す部分断面図
であり、第９図は従来技術の第二の実施例を示す部分断
面図である。特に薄型・小型化のニーズに対応可能な構
造としては、第８図および第９図に示す様にガラス部の
防水性を確保するために合成樹脂ガスケット31をガラス
32と胴33もしくはガラス縁38などの２部品間で締代を持
たせて係合圧入し、部品間の固定とシールを行い、胴35
には巻真が挿通されるパイプ34がロー付あるいは従来の
接着剤で固定されており、裏ブタ35と中子36はロー付固
定され、胴33と裏35とはパッキン37により防水性が確保
されている。第９図に示すガラス縁38と胴33とはパッキ
ン39にて防水性が確保されるものが一般的であった。

またさらに薄型・小型化を実現しようとする構造として
は、例えばドレスウォッチの商品グループに見られるよ
うに、前述の合成樹脂ガスケットを使用しないでガラス
と胴もしくはガラス縁との固定を一般的な接着剤で直接
接着固定する構成のもので、使用される接着剤としては
アクリル系のUV接着剤（紫外線硬化型接着剤）が主なも
のであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし前述の従来技術では下記の如き問題点を有する。

1.従来の合成樹脂ガスケットによるガラス固定構造にお
いては、 （１）第８図および第９図にて示されるように、ふっ素
樹脂などの合成樹脂ガスケット31の高さ寸法Ｂは、所要
査定力およびシール性を確保するためには0.6〜1.0mmを
必要とし、平面巾寸度Ａは0.2〜0.4mmを必要としてお
り、また、無機ガラス32を保持する胴33もしくはガラス
縁38は前記ガスケット31の応力を受けるため所定の剛性
を確保する必要があり、高さ方向および平面方向寸度と
も大きくせざるを得ず薄型・小型化には制約があるこ
と。

（２） 同上の構造ではガラス平面形状が異なるごとに
一品一葉の合成樹脂ガスケットが必要でガスケットの種
類が膨大な数となること。

（３）同上の構造ではケースのガラス受壁が必ず必要で
あり、また完全な矩形形状は困難などデザインの多様化
に対応できないものがあること。

2.また従来の例えばドレスウォッチ等で採用されるよう
なガラス接着構造においては、 （１）従来使用されているUV接着剤においては、特殊な
専用機が必要とされ、第７図に示す様に接着強度が温水
浸漬で著しく劣化する欠点があり防水時計用接着剤とし
て使用することはできないこと。

（２）従来のエポキシ系接着剤においては、主剤と硬化
剤との混合の必要性があること、熱硬化型であり接着に
時間を要し工数アップになること。

等従来の接着剤は数多くあるが防水性の点では、防汗程
度の品質はクリアできても、２〜３気圧の防水性を保証
する防水時計としては難があり、また耐熱性、耐久性、
作業性が悪く量産性に乏しく、コスト高である等、総合
的に優れている接着剤がないという問題点を有する。

そこで本発明は前述の如く問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは接着された部分における防水性が
確保されると共にデザイン、外観面では薄型・小型化が
可能となり、且つ、特殊な専用機を必要とすることな
く、接着工数が軽減される時計側の接着固定構造を提供
するところにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の時計側の接着固定構造は、側部品が互いに接着
剤にて固定される時計側の接着固定構造において、前記
接着剤は、 （Ａ）１分子中に１個以上のアクリロイル基および／ま
たはメタクリロイル基を有するウレタン（メタ）アクリ
レート100重量部に対して （Ｂ）１分子中に水酸基を１個以上有する（メタ）アク
リレート類30〜200重量部 （Ｃ）イソボルニル（メタ）アクリレート30〜200重量
部 （Ｄ）（メタ）アクリレート単量体に可溶な石油系、石
炭系、および／またはロジンエステル系の粘着付与樹脂
30〜200重量部 （Ｅ）アクリル酸および／またはメタクリル酸５〜50重
量部 （Ｆ）ベイゾインあるいはベンジルジメチルケタール等
の光重合開始剤0.5〜15重量部の構成から成り（Ａ）〜
（Ｆ）の混合の相互作用により、防水性に優れ、嫌気性
および熱硬化性の特性が付与されているウレタン（メ
タ）アクリレート系の光硬化型一液性接着剤であること
を特徴とする。

本発明の接着剤の適性成分構成比については、（Ａ）の
ウレタン（メタ）アクリレート100重量部に対し、
（Ｂ）の２−ヒドロキシンプロピル（メタ）アクリレー
ト等の水酸基の付いた（メタ）アクリレート類を30〜20
0重量部とするが、30重量部未満となる場合には主成分
のウレタン（メタ）アクリレートの粘度が高い状態でそ
の性質が残ると共に、２−ヒドロキシンプロピル（メ
タ）アクリレートが少ないことにより紫外線で完全に重
合、固化しにくいので、接着性が低下し、200重量部を
越える場合には親和性の水酸基のついた２−ヒドロキシ
ンプロピル（メタ）アクリレートが残ることになるので
親和性が残存することとなり防水性が悪くなる。（Ｃ）
のイソボルニル（メタ）アクリレートは30〜200重量部
とするが、30重量部未満となる場合には接着剤の粘度が
高くなり必要な接着面に均一に塗布できないで接着剤切
れが発生するので防水性が低下し、200重量部を越える
場合には接着剤の物性が硬くなりもろくなりクラックが
発生しやすいので防水性が悪くなる。（Ｄ）の粘着付与
樹脂は30〜200重量部とするが、30重量部未満となる場
合には防水性が低下し、200重量部を越える場合には接
着剤の粘度が高くなり、物性がもろくなりクラックが発
生しやすくなるので防水性が悪くなる。（Ｅ）のアクリ
ル酸もしくはメタクリル酸は５〜50重量部とするが、５
重量部未満となる場合には接着力に寄与するアクリル酸
骨格が少なくなるので接着力が低下し、50重量部を越え
る場合には未反応の極性をもったアクリル酸骨格が残る
ので防水性が悪くなる。（Ｆ）の光重合開始剤は0.5〜1
5重量部とするが、0.5重量部未満の場合には硬化が遅く
なり、硬化性に劣り、量産性に欠ける。15重量部を越え
る場合には価格が高くなるため、それぞれ所定の適性成
分構成比とする必要がある。

〔実施例〕

以下本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の第一の実施例を示すもので、一般的な
胴３にガラス２の受壁が形成され接着剤１が平面方向お
よび高さ方向の両面に構成されると共に胴３の側壁には
巻真が挿通されるパイプ６が接着固定される構造であ
る。ガラス２は全て無機ガラスであり、硼硅酸ガラス、
ソーダ石灰ガラス、サファイヤガラス、スピネルガラス
等から成っている。また、ガラスを保持する胴３および
パイプ６はチタニウム、ステンレススチール、黄胴、洋
白にメッキなどの表面処理を施したもの、金・プラチナ
などの貴金属、アルミニウム等の金属もしくは炭化物、
窒化物、酸化物硼化物などの超硬合金、セラミックス等
の素材などほとんどの材質が適応できる。

第１図において１はウレタン（メタ）アクリレート系の
光硬化型一液性接着剤であり、（Ａ）１分子中に１個以
上のアクリロイル基を有するウレタン（メタ）アクリレ
ート100重量部に対して、（Ｂ）１分子中に水酸基を１
個以上有する（メタ）アクリレート類30〜200重量部、
（Ｃ）イソボルニル（メタ）アクリレート30〜200重量
部、（Ｄ）（メタ）アクリレート単量体に可溶な石油
系、石炭系、および／またはロジンエステル系の粘着付
与樹脂30〜200重量部、（Ｅ）アクリル酸および／また
はメタクリル酸５〜50重量部、（Ｆ）ベンゾイルあるい
はベンジルジメチルケタール等の光重合開始剤0.5〜15
重量部の構成から成っており、無機ガラス２とそれを保
持する胴３との間に、平面方向Ａ寸度プラス高さ方向寸
度Ｂおよび胴３とパイプ６との接着部の寸度Ｃの範囲に
塗布し、紫外線照射装置で数十秒、白色蛍光灯で数十分
で硬化させる。ケースは全体を50℃前後（40〜70℃でも
可能）に予備加熱をすると接着力が向上するが、80℃以
上の高温になると接着力低下で好ましくない。40℃未満
の予備加熱においては本来接着剤が有する接着力の範囲
にとどまり、予備加熱によって接着力が向上することは
ない、この際ケースの下に銀紙、アルミホイール等の光
反射物を敷くと裏面からも接着箇所に光が反射されるの
で接着剤の硬化が促進されより効果的である。ガラス内
面には前記Ａ寸度より大きな巾で金、クロムなどの金属
蒸着、もしくは水金印刷などの接着目隠し膜４が構成さ
れている。５は同じく、金、クロムなどの金属蒸着など
による目隠し膜である。４もしくは５の目隠し膜は単独
もしくは組合せで適用しても良く、デザイン、外観上全
く構成しなくても差支えない。この構成によればガラス
２とそれを保持する胴３および胴３とパイプ７とぱ強固
に固着されると同時にシール性を確保し、胴３は従来の
第８図の様に合成樹脂のガスケットを介してガラスが圧
入されて発生する応力を常時受けていないため、高さ方
向寸度および平面方向寸度とも極めて小さくすることが
可能である。ガラス接着面の寸度はＡ≧0.4mmで、B/A≧
１が接着力、シール性の点から好ましく、パイプ接着部
の寸度はＣ≧0.8が好ましい。Ａ＜0.4mm、B/A＜１、お
よびＣ＜0.8mmでは接着面積が小さくなるので接着強度
が小さくなり剥がれやすくなる。

本発明の接着剤１には嫌気性が付与されているので光照
射により第１図における接着層の両端部つまりガラス部
の1aと1b、およびパイプ部の1cと1dが硬化すると空気が
遮断されることにともない、常温放置で自然と接着剤の
内部も硬化が促進するものである。

第２図は本発明の第二の実施例を示すもので、一般的な
ガラス縁７にガラス２の受壁が形成され本発明の接着剤
１が平面方向および高さ方向の両面に構成されると共に
胴３の上面にガラス縁７が接着固定され、且つ胴３の側
壁には巻真が挿通されるパイプ６が接着固定される構造
である。

ここで、ガラス縁７と胴３との間に、平面方向Ｄ寸度プ
ラス高さ方向寸度Ｅの範囲に塗布されるガラス縁接着面
の寸度はＤ≧0.4mmで、E/D≧１が接着力シール性の点か
ら好ましい。また本発明の接着剤１の嫌気性の効果がガ
ラス縁と胴との接合部における接着層の両端部1e、1fに
も使用することは第一の実施例と同様であり、その他ガ
ラス部の寸度Ａ、およびＢの関係、各部品の材質、接着
剤の構成、作用、効果等、第一の実施例と同様で重複す
る部分については説明を省略する。

第３図は本発明の第三の実施例を示すもので、胴13には
ガラス12の受壁がなく本発明の接着剤11は平面方向のみ
に構成される構造である。本発明の接着剤11を用いるこ
とにより、前述の第８図に示されるように合成樹脂のガ
スケットを介してガラスが圧入されて発生する応力が胴
に常時作用することがなく強固に接着固定されるので、
第３図にて示されるようにガラス12を径方向で受ける壁
のない構成のガラス部の防水構造が可能となり、従来構
造と比較して極めてシンプルな構造が実現できる。胴13
はその上面巾Ｇ≧0.8mmとし、前記Ｇよりも大きな接着
目隠し膜14を第１図同様構成する。外面蒸着15もデザイ
ン上の必要に応じ構成する。胴13の上面巾Ｇ＜0.8mmで
は接着面積が小さくて接着強度が確保されず剥がれやす
くなる。また本接着剤11の嫌気性の効果とガラスと胴と
の接合部における接着層の両端部11a、11bにも作用する
ことは第一および第二の実施例と同様であり、その他各
部品の材質、接着剤の構成、作用効果等第一の実施例と
同様で重複する部分については説明を省略する。

第４図は本発明の第四の実施例を示すもので、胴13の上
面にはガラス縁16の受壁がなく、本発明の接着剤11は平
面方向のみに構成されると共にガラス縁16の上面にもガ
ラス12の受壁がなく接着剤11は平面方向のみに接着固定
される構造である。本発明の接着剤11を用いることによ
り、前述の第三の実施例と同様に合成樹脂のガスケット
による応力の影響をガラス部およびガラス縁部が受ける
ことなく強固に接着固定されるので、第４図にて示され
るようにガラス12およびガラス縁16を径方向で受ける壁
のない構成のガラス部およびガラス縁部の防水構造が可
能となり、従来構造と比較して極めてシンプルな構造が
実現できる。ここで胴13とガラス縁16との接着面の寸度
ＨはＨ≧0.8mmが好ましい。Ｈ＜0.8mmでは接着面積が小
さくなり接着強度が確保されず剥れやすくなる。また本
接着剤11の嫌気性の効果がガラスとガラス縁との接合部
における接着層の両端部11cと11dにも作用することは第
一乃第三の実施例と同様であり、その他各部品の材質、
接着剤の構成、作用効果等第一乃至第三の実施例と同様
で重複する部分については説明を省略する。

第５図は本発明の第五の実施例を示すもので、裏ブタ22
と中子24とが本発明の接着剤21にて接着固定される構造
である。従来技術による裏ブタと中子との固定はロー付
方法によるものが主流であるが、本発明の接着剤によれ
ば裏ブタ22と中子24との接着固定が可能となる。中子24
と裏ブタ21との接合部における接着層の両端部21a、21b
には光照射が可能であるので、この部分が硬化すると空
気が遮断されることにもなり、常温放置で自然と接着剤
の内部も硬化が促進され所定の接着強度が確保される。

第６図は本発明の第六の実施例を示すもので、裏ブタ22
と胴23とを本発明の接着剤21により接着固定する構造で
ある。この場合においても第５図の実施例と同様に裏ブ
タ22と胴23との接合部における接着層の両端部21a、21b
には光照射が可能であるので、前述の如く所定の接着強
度が確保できる。この実施例はワンピースケース等にお
いて、裏ブタと胴を異種素材、異種仕上・処理等で別体
に加工し、固着一体化する場合に用いるものである。

成分構成比は量が多すぎても少なすぎても防水特性およ
び硬化特性が著しく低下するため所定の重量構成比が必
要である。前述の本発明の光硬化型一液性接着剤となる
（Ａ）〜（Ｆ）の成分構成比の範囲内にある３種類の試
料と、（Ａ）〜（Ｆ）の成分構成比の範囲外にある比較
例４種類を作成し、実験した時の各試料の成分構成比と
性能結果を第１表に示す。

以上の結果より本発明の試料１〜３と比較例１〜４との
性能はその成分構成によって著しく差があると言える。

実験方法は本発明の試料１〜３と、比較例１〜４の７種
類の接着剤を作成し、ガラス外周部をテスト胴に接合し
た時の性能差を確認したものである。粘度は接着剤を自
動で接着する場合の針先端を流通する、しないを評価規
準とし、接着力はガラスを胴へ接着した場合の接着強度
40kgを評価規準とした。防水性はJIS37021に規定された
３気圧加圧防水試験により行い、硬化性は接着剤が硬化
する、硬化しないの程度差を評価し、価格はベルジルジ
メチルケタールが極めて高価であるのでその使用量を評
価したものである。

本発明の実施例ではガラスと胴、ガラスとガラス縁、ガ
ラス縁と胴、胴とのパイプとの間の接着および防水シー
ルについて述べたが、光を照射できる部位であれば胴と
飾り部材、胴と等、他の部位での２部品の固着、防水
シーリングに適応することができる。その場合上記胴、
飾り部材、又裏ブタの材質等を透明又は半透明材で形成
すると、ケース内部等本内外部に露出しない箇所であっ
ても照射による接着が可能である。

また非防水時計に本発明の接着剤が使用され、例えばガ
ラスと胴との接合部のみに部分的に使用されることがあ
ってもさしつかえない。

上記の構成により下記のような防水性のデータが得られ
た。

１静加圧防水性:3気圧加圧防水性OK ２動的防水性：樫板上1m落下後防水OK ３長期防水性:20℃水中浸漬100H以上OK ４耐久防水性：耐候性テスト（フェイドメータ200H）後
の防水性OK 耐熱性テスト（−20℃60℃）３サイクル後の防水性OK また、接着強度の劣化も40℃温水による劣化促進テスト
の結果、第７図のグラフの様に極めて長期間の水中浸漬
に耐えられることが判明し、従来のUV接着剤と比べる
と、接着力低下に対しては約100倍もの高性能、高品質
を確保することができた。

本発明の接着剤を用いガラス外周部をテスト胴に接合し
た使用例と従来のUV接着剤を同様に使用した使用例にお
ける品質差のデータを第２表に示す。なお上記テスト胴
はガラス接着側に開口が設けられ、この開口部にガラス
が接着されている。なお各々のテスト胴へのガラス接着
力は40kgとなるように設定したものを用いた。又裏ブタ
はテスト胴に対し防水パッキンを用いて防水性を確保し
てある。

第２表 本発明接着剤と従来接着剤使用時計ケースの品質差 第２表を説明すると、まず従来のUV接着剤としてはスリ
ーボンド社の紫外線硬化型一液性接着剤（UV3013B）が
使用され、本発明の接着剤としては前述の第１表に示さ
れる光硬化型一液性接着剤（試料３）が使用されてい
る。Ａの接着強度劣化については第４図の如く40℃の温
水中に両使用例サンプルを浸漬しガラスの接着強度が40
kgから10kgに低下するまでの浸漬時間を測定した。その
結果、本発明の接着剤使用例のものは従来品に比べ格段
の優位性を示した。次にＢの初期防水性については静加
圧防水試験器の中に各使用例サンプルを入れ３気圧加圧
防水試験を施したところ、両サンプルとも入水はなくガ
ラスの曇り現象は起きなかった。この防水試験はJISB70
21に規定された規準に基づいて行った。次にＣの動的防
水性については、両使用例サンプルを樫板上に高さ1mの
位置から落下した後、上記基準に基づいて行ったとこ
ろ、従来の接着剤使用例のものはガラスに曇りが生じ内
部を透視できなくなってしまったが、本発明の接着剤使
用例のものはガラスに曇りが発生せず良好な防水性能が
確認された。更にＤの長期防水性については20℃の水中
に両使用例を浸漬してガラスに曇りが発生するまての浸
漬時間を測定したところ、従来のUV接着剤使用例のもの
は20H（時間）で曇りが発生したが本発明の接着剤使用
例のものは100H経過しても曇りが発生しなかった。又、
Ｅの耐候耐熱防水性については、両使用例のものをまず
フェイドメータに200H入れその後の状態において前記Ｂ
と同様の防水性を調べた。その結果従来のUV接着剤使用
例のものはやはりガラスに曇りが発生したが本発明の接
着剤使用例のものは曇りが発生しなかった。また、−20
℃から60℃の温度サイクルを３サイクル繰り返し後の状
態において前記Ｂと同様の防水性を調べた結果、従来の
UV接着剤使用例のものは同じ様にガラスに曇りが発生し
たが本発明の接着剤使用例のものは曇りが発生しなかっ
た。

なお、上記各試験でのサンプル数は従来接着剤使用例と
本発明接着剤使用例とも30個であり、試験結果の数値は
その平均値を示した。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、側部品が互いに接着
剤にて固定される接着固定構造において、前記接着剤が
前述の如き組成物にて構成されるウレタン（メタ）アク
リレート系の光硬化型一液性接着剤であることにより、
従来の防水時計側の防水品質と同等以上の高品質が確保
され、かつデザイン、外観面では極度にガラス、胴、ガ
ラス縁等の外装部品が薄型、小型化できる。

また本発明の構成により、従来の防水構造ではガラスの
外形が異なるごとに一品一葉の合成樹脂ガスケットが必
要となり、デザインの多様化で種類が莫大な数となって
いたが、本発明の接着剤によればガラス外形が異なって
も全てに対応できる点から、大巾な合理化、コストダウ
ンが可能となる。本発明の接着剤は一液性光硬化型であ
り、且つ嫌気性も有するので一般の蛍光灯でも照射され
た部分が硬化することにより空気が遮断されて、常温放
置で自然に接着剤の内部も硬化が促進されて硬化するの
で特殊な専用装置を必要とせず市場でのガラス交換も容
易に行える。従って非防水時計に本発明の接着剤が使用
され、例えばガラスと胴との接合部のみに部分的に使用
される場合においても、接着工数が著しく軽減されるの
で極めて有効であるという使い方もできる。デザイン的
にも第２図の様なガラスがケース外形まで延びているデ
ザインや、ガラス平面形状が矩形のものなど従来の合成
樹脂ガスケットでの防水構造では実現できなかったもの
まで、ほとんどのデザインに実現出来る様になる。こと
に本発明の接着固定構造がドレスウォッチにおいて採用
される場合には、応用範囲が広く、量産性にも優れるの
で品質・デザイン・コスト全ての面で総合的に優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す部分断面図。 第２図は本発明の第二の実施例を示す部分断面図。 第３図は本発明の第三の実施例を示す部分断面図。 第４図は本発明の第四の実施例を示す部分断面図。 第５図は本発明の第五の実施例を示す部分断面図。 第６図は本発明の第六の実施例を示す部分断面図。 第７図は本発明の接着剤と従来の接着剤の強度劣化の加
速試験データ図。 第８図は従来技術の第一の実施例を示す部分断面図。 第９図は従来技術の第二の実施例を示す部分断面図。 １、11、21……ウレタン（メタ）アクリレート系光硬化
型一液性接着剤 ２、12、32……ガラス ３、13、33……胴 ４、14……内面目隠し膜 ５、15……外面目隠し膜 ６、34……パイプ ７、16、38……ガラス縁 22、35……裏ブタ 24、36……中子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】側部品が互いに接着剤にて固定される時計
   側の接着固定構造において、前記接着剤は （Ａ）１分子中に１個以上のアクリロイル基および／ま
   たはメタクリロイル基を有するウレタン（メタ）アクリ
   レート100重量部に対して （Ｂ）１分子中に水酸基を１個以上有する（メタ）アク
   リレート類30〜200重量部 （Ｃ）イソボルニル（メタ）アクリレート30〜200重量
   部 （Ｄ）（メタ）アクリレート単量体に可溶な石油系、石
   炭系、および／またはロジンエステル系の粘着付与樹脂
   30〜200重量部 （Ｅ）アクリル酸および／またはメタクリル酸５〜50重
   量部 （Ｆ）ベイゾインあるいはベンジルジメチルケタール等
   の光重合開始剤0.5〜15重量部の構成から成るウレタン
   （メタ）アクリレート系の光硬化型一液性接着剤である
   ことを特徴とする時計側の接着固定構造。