JP2000340185A - パターン化したワニスをもつ単一層電池ラベル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価で高性能な乾電池用単一層ラベルを提供
する。 【解決手段】 インク層又は印書した金属化外側表面を
もつポリマーフィルムを有する。キュアしたワニスを乾
電池の連続保護表面を形成するように最外層に設ける。
乾電池のリム上で収縮するラベル端上のワニスに幾何パ
ターンを設けてフィルムの大きな収縮に適合させて実質
上連続したワニス保護表面層とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は乾電池用のラベルに
関する。特に本発明はフィルムの収縮に適合しまた乾電
池のリム用のワニス保護剤の実質的に連続した表面をも
たらすよう２つの端部に沿って幾何学的パターンをもつ
ワニス表面をもつ単一層乾電池ラベルに関する。本発明
において「リム」とは電池の上下両端部の外側コーナー
表面を意味する。

【０００２】

【従来の技術】乾電池は電池の対向した端部に反対の極
性をもつ第１及び第２ターミナルをもっている。このよ
うな電池は電池の外周を覆いまた電池のリムをこえて長
さ方向に第１及び第２ターミナル用の開口部をもたらす
ように配された非導電性のラベルで部分的にカバーされ
ている。電池の接触表面ターミナルだけが電池の正しい
使用のために露出している。電池ラベルのフィルムが破
損したり切断すると電池が短絡する惧れがある。乾電池
のリムと外周辺は保護されていなければならない。電池
ラベルは電池カンを絶縁する。またラベルは製品と使用
者をカンの成分のもれから保護しうる。多くの乾電池は
使いすて方式であり、またそうでないものでも、ラベル
は適正な保護と製造業者やその商標を表示することから
その信頼性と価格は電池の製造にとって重要な因子であ
る。

【０００３】適用前のラベルは一般に電池のカンの両端
での長さより長い。ラベルを剥離性裏打ち材からはず
し、電池のリムを包含する端部をもつ電池のまわりを覆
う。この覆った電池をカンをこえて存在するラベル部分
を加熱する加熱装置に通す。熱収縮性のラベルの端部が
電池のリムのまわりで収縮する。収縮したラベルが電池
のリムのまわりを覆ってしっかりした保護シールをもた
らす。リムに沿ってラベルが折れたりしわになっている
と外部の破壊力に対する抵抗性が低下して効果が劣るよ
うになると共に見た目からも受け入れられないものとな
る。多層電池ラベルは乾電池用に正しく機能し続けるが
高価である。これに対し単一層電池ラベルは一般に製造
コストが安い。

【０００４】これらラベルの１は１９９６年１２月２７
日に公開されたＰＣＴ ＵＳ９６／１０７６９に示され
ている。これは透明な熱収縮性ポリマーフィルム裏打ち
材でつくった乾電池用の単一層ラベルを開示している。
これは電池の対向端部をこえてのびる第３及び第４端部
をもっている。フィルム裏打ち材の内側表面上にアルカ
リ抵抗性の非導電性、不透明顔料入り層を付与してい
る。そして電池の軸に平行な少なくとも端部に沿ってこ
の顔料入り層上に非導電性感圧接着剤層を付与してい
る。また米国特許５，２９２，５６６号には熱収縮性フ
ィルムの層間から熱収縮性ポリマーフィルム層と感圧接
着剤層の間に移動させた金属層を開示している。前記の
ＰＣＴ出願にはこの態様の問題点が記載されている。即
ちポリマー層への金属の付着力が弱くまた金属層がクラ
ッキングを受けやすく、感圧接着剤層を破壊して電池に
短絡をもたらしやすい。次に米国特許５，１９０，６０
９号にはポリマーフィルムの表面層用のＵＶ硬化ワニス
が開示されている。この被膜は摩耗抵抗性と環境条件に
対する抵抗性が低くなるように弱く結合しているので使
用上制限がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って弱い結合や破壊
を起こす金属化等がなく、またフィルムが電池のリム上
で収縮するときにワニスが重なってしわや目視上の欠点
を生ずることもなく、優れた絶縁と保護をもたらす単一
層電池ラベルを開発することが有利である。この電池の
リムに沿ったラベルはしわのない滑らかな連続表面をも
つことが望ましい。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は単一の熱収縮性
ポリマー層、印書（グラフィック）層、及び電池の上下
両リム上を覆うように配されるラベルの上下両端部分に
相当する２つの直線状にのびる両端部に幾何パターンを
もつワニス層をもつ電池ラベルに関する。ワニス層は通
常ＵＶキュア、熱キュア、電子線キュアその他公知の手
段でキュアないし重合したポリマー層からなる。本発明
のラベルは乾電池のリムのまわりで収縮するように適合
された単一層のポリマーフィルムをもつ。このラベルは
フィルムの外側表面上に印刷した金属化層又はインク層
をもつ。この層が印書層である。ワニス層をこの印書層
上に付与してその表面を薄いフィルムで被覆する。この
ワニス層は外部の力から印書部及び／又は金属部を保護
するに必要な厚さに塗布される。このワニス層のため透
明なフィルムラミネートは必要としない。

【０００７】ワニスは実質上収縮しないが、ポリマーフ
ィルムは電池リムを覆うためにラベルの端部に熱（通常
１５０°Ｆ以上）を付与すると収縮する。ワニスの収縮
は１％以下だが、ポリマーフィルムの収縮は２０〜６０
％程度である。この収縮の差がフィルムが収縮した後に
電池リム上のワニスの変形、折れ曲げ又は重なりといっ
た欠陥をもたらす原因となりうる。折れ曲げやうねや重
なりは許容できない結果をもたらす。またワニスは電池
に摩耗や衝撃からの保護補強を付与しまた金属化層上の
インク層又は印書も保護する必要がある。本発明のラベ
ルは電池用の実質上連続で滑らかなワニス保護外層を提
供する。

【０００８】電池のリム上で収縮し且つ折れるラベル端
上にてワニスはフィルムの収縮に適合するよう予め定め
た幾何パターンをもつ。フィルムが収縮するにつれ、ワ
ニス化した表面間のパターン領域が閉じてきて電池のリ
ムをカバーする実質上連続したワニス保護層を生ずる。
パターン化したワニスをもつフィルムの収縮からのひず
みはほどんどない。

【０００９】その結果プリーツや折れ曲げや重なりのな
い実質上連続したワニス保護表面が得られる。このパタ
ーンはワニスを持つ必要がありまたフィルムの収縮がワ
ニスを含有する領域を決める。パターンのワニス化して
いない部分はフィルムが収縮すると閉じてワニス化した
部分が互に接近する。たとえばフィルムが約５０％収縮
するとワニスがパターン化した表面の２０〜６０％をカ
バーする。パターンには多くの変形があり、のこぎりの
歯のデザインや棒、クロス及び点の変形等が例示され
る。パターンの目的は熱を付与して収縮が起こった後電
池のリム上に実質上連続の滑らかなワニス表面を形成す
ることにある。フィルムの内側表面上の接着剤層がラベ
ルを電池に付着させる。ラベルを電池に付与する前には
ラベルはその接着剤層の上に付与した剥離裏打ち層をも
ちうる。これは未使用のラベルの保存及び連続操作によ
る多量生産機による付与を可能にする。

【００１０】次に図面に基いて説明する。図１は電池に
付与したラベルの斜視図である。図２はラベルと剥離裏
打ち層を示す分解図である。図３はラベルの別の態様を
示す拡大断面図である。図４はラベル端部用の８個のラ
ベルパターンの例を示す。図５〜８はワニスパターンの
別の例を示す。図１はリム１２と１４をもつ乾電池１０
に付与したラベルを示す。電池１０はリム１２と１４の
まわりをかこむ非導電性ラベル１８で、正のターミナル
１６と負のターミナル用の開口部を残すように部分的に
カバーされている。

【００１１】図２は単一の熱収縮性ポリマー層２０、印
書層２２及び２つの端部２６及び２８に幾何パターンを
もつワニス層２４をもつラベル１８の１態様を示す。ラ
ベル１８は乾電池１０のリム１２及び１４のまわりで端
部が収縮する単一層のフィルム２０をもつ。フィルム２
０は単一層のポリマーフィルム２０である。フィルム２
０の例としては半ミル〜５ミル（０．０００５インチ〜
０．００５インチ）厚、より好ましくは１〜３ミル
（０．００１〜０．００３インチ）厚のポリビニル、ポ
リオレフィン又はポリエステル等がある。ポリエステル
とポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）がより好ましい。フィルム
２０としては１５０°Ｆ以上の温度で２０〜６０％の収
縮をもつポリプロピレン等のポリオレフィンも好まし
い。市販の好適フィルムの例としてはＫａｌｌｅ Ｐｅ
ｎｔａｐｌａｓｔ Ｂ．Ｖ．製のものがある。フィルム
２０は電池１０を絶縁し且つ保護するようにデザインさ
れる。

【００１２】印書層２０は図２に示すように印刷層３４
と組合せた金属化層３２をもちうる。また図３に示すよ
うにインク層３０だけでもよい。金属化層上の印刷又は
フィルム層上の印刷は不連続的な個所になされるが、図
では簡略化の目的で完全層として示してある。インク層
３０の端部はパターン化した端部２６及び２８と適合す
る幾何パターンで印刷されうる。ワニスは透明インクで
もよい。インク層３０として又は金属化層３２の上に１
以上の層、好ましくは装飾インク層を設けうる。

【００１３】ラベルは乾電池１０のリム１２及び１４を
こえてのび且つそのまわりで収縮する端部をもつ単一層
のポリマーフィルム２０をもつ。ラベルはフィルムの外
側表面上で且つワニス層２４の下を当業者に周知の方法
で非常に薄いアルミニウム被膜で金属化させてもよい。
このアルミニウム被膜は５ミル（０．０００２インチ）
以下であることが好ましく、アルミニウム蒸着によって
付与できる。この金属化層３２は湿気バリアとして機能
し見た目にも優れた性質をもっている。

【００１４】印書は金属化層３２の上に印刷しうる。好
ましくは塗料又は印刷インク３４の接着を促進させるた
め金属化層３２の上にプライマー（図示せず）を付与す
る。金属化層３２は好ましくはポリマーフィルム２０と
ワニス層２４の間に設ける。ポリマーフィルム２０を金
属化層３２と接着剤層４０の間に配することにより金属
が破れて接着剤層４０が悪影響を受ける心配が減少す
る。ワニス層２４を印書層２２の上に、インク又は印刷
した金属化表面を外力から保護するに必要な厚さに付与
する。このワニス層２４のため透明なフィルムラミネー
トの必要はない。

【００１５】ワニスの好ましい付与方法はフレキソグラ
フ印刷である。回転スクリーン印刷、グラビア印刷、凸
版印刷その他の公知の他の方法も用いうる。ワニスは実
質上収縮しないが、ポリマーフィルム２０は、電池のリ
ム１２及び１４を覆うためにパターン化した端部２６及
び２８に、通常１５０°Ｆ以上の熱を付与すると、収縮
する。ワニスの収縮は通常１％以下であるが、フィルム
は２０〜６０％収縮する。この収縮差がフィルム２０が
収縮した後に電池のリム１２及び１４上のワニスの変
形、折れ曲げ又は重なりといった欠陥をもたらす原因と
なりうる。

【００１６】ワニス層２４は保護被膜として作用する。
好ましくはワニスはＵＶキュアされる。ワニス層２４は
電池の摩耗及び衝撃保護だけでなくインク３０又は金属
化層３２上の印書３４の保護にも役立つ。ワニスは高い
耐摩耗性、耐引きさき性、耐衝撃性、耐切断性を与える
タイプのものが好ましい。電池のラベルとして好ましい
ワニスの市販品の一つはＮｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｃｏａｔ
ｉｎｇｓ製の１１２６４Ａなる商品である。ワニス層は
通常０．２〜１．０ミルの厚さをもつ。ワニス層２４が
厚すぎるとクラッキングを受けやすくなる。

【００１７】電池１０のリム１２及び１４上で収縮し且
つ折れるワニス層２４のパターン化した端部２６及び２
８上で、ワニスはフィルム２０の収縮に適合するように
予め決めた幾何パターンをもつ。ワニスでカバーされて
いないフィルム２０の部分が収縮するとワニス化した表
面間のパターン領域が閉じて電池１０のリム１２及び１
４をカバーする実質上連続状のワニス保護層がもたらさ
れる。ワニスでカバーされているフィルム２０の部分は
収縮を全く又はほとんど受けない。パターン化したワニ
ス端部２６及び２８をもつフィルム２０の収縮に伴う変
形はほとんどない。熱を付与すると折れ曲がったり重な
ったりすることなしにワニスが実質上連続状の保護表面
をもたらす。

【００１８】各パターン６０はワニスをもつ必要があ
り、フィルム２０の収縮（率）によってワニスを含有す
べき領域がきまる。たとえばフィルム２０が５０％収縮
する場合ワニスパターンは全体の表面の約５０％をカバ
ーしうる。パターン形状は特に限定されず、たとえばの
こぎりの歯（図２）、棒状、ドット状及びクロス状（図
４）等がある。パターン６０の目的は熱を付与してラベ
ル端が収縮した後に電池のリム１２及び１４を保護する
ように滑らかなワニス表面をもつ連続層を形成すること
にある。

【００１９】ポリマーフィルム層２０、印書層２２及び
ワニス層２４に加えて、ラベルは剥離性裏打ち層５０で
カバーされている接着剤層４０をもちうる。ポリマーフ
ィルム２０上に感圧接着剤及びラミネート用接着剤を付
与して電池１０と接触すべき例上に接着剤層４０を形成
しうる。好ましくは感圧接着剤を電池１０と接触すべき
フィルム２０の全面に付与する。感圧接着剤はフィルム
２０の４つの端部又は電池１０の長軸に沿って重なる２
つの端部だけに付与してもよい。一般的な感圧接着剤及
びラミネート用接着剤は当業者に周知である。アクリル
系接着剤は好ましい接着剤である。

【００２０】接着剤層４０はラベルが電池に固着し輸送
や取扱い中に剥離しないようにする。接着剤層４０はポ
リマーフィルム２０の内表面に付与する。電池１０にラ
ベル１８を付与する以前にラベルの接着剤層４０に剥離
性裏打ち層５０を付与する。好ましい剥離性裏打ち層５
０は優れた剥離性を示すシリコーン被覆紙もしくはフィ
ルムである。剥離性裏打ち層は未使用のラベルの保存及
び大量生産機での連続操作によるラベルの貼りつけを可
能にする。

【００２１】本発明の好ましい態様をのこぎりの歯状の
パターンを例に記載したが、異なる収縮比を利用して実
質上連続状の表面を形成するように適合させうる幾何パ
ターンであれば適宜のパターンを用いうる。図４はパタ
ーン化した端部２６及び２８上に用いるパターン６０の
態様の種々の変形を示す。上記及び図面に示した態様は
本発明の典型例についてのものであり、発明思想を同じ
くするものは本発明に包含される。

【図面の簡単な説明】

【図１】電池に付与したラベルの斜視図である。

【図２】ラベルと剥離裏打ち層を示す分解図である。

【図３】ラベルの別の態様を示す拡大断面図である。

【図４】ラベル端部用の８個のラベルパターンの例を示
す。

【図５】ワニスパターンの別の例を示す。

【図６】ワニスパターンの別の例を示す。

【図７】ワニスパターンの別の例を示す。

【図８】ワニスパターンの別の例を示す。

【符号の説明】

１０ 乾電池 １２、１４ リム １８ ラベル ２０ 熱収縮性ポリマーフィルム ２２ 印書層 ２４ ワニス層 ２６、２８ パターン化端部 ３０ インク層 ３２ 金属化層 ３４ 印刷層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビッド ジー デイリー アメリカ合衆国ミネソタ州 55077 イン バー グローブ ハイツ 3203 バブコッ ク トレイル 5445 (72)発明者 ジョン ジー ランベーン アメリカ合衆国ミネソタ州 55305 ミネ トンカ オーチャード ロード 12717 (72)発明者 ジェフリー リー アンダーソン アメリカ合衆国ミネソタ州 55305 ミネ トンカ オークビュー サークル 5827 Ｆターム(参考） 5H011 AA09 AA13 AA14 CC02 CC06 DD18 DD23 KK01 5H024 AA03 AA14 BB01 BB11 CC02 CC19 DD01 EE01 EE09 HH13 HH15

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乾電池に接着できるようになっている内
   側表面及び外側表面をもち且つ乾電池の両リムをこえて
   配されるようになっている第１の直線状端部と第２の直
   線状端部をもつ収縮性フィルム、該フィルムの外側表面
   に付与した印書、該印書上に付与され且つパターン化し
   た端部をもつワニス層とをもち、該パターン化した端部
   が該直線状端部のワニスが被覆されている領域と該直線
   状端部のワニスが被覆されていない領域とを画定してい
   ることを特徴とする乾電池のリムのまわりで収縮するよ
   うになっている単一層ラベル。
2. 【請求項２】 該フィルムの表面上に付着させた金属化
   層をもつ請求項１のラベル。
3. 【請求項３】 該金属化層が蒸着アルミニウム層である
   請求項２のラベル。
4. 【請求項４】 該フィルムがポリ塩化ビニルフィルムで
   ある請求項２のラベル。
5. 【請求項５】 該フィルムの内側表面に接着剤層が付与
   されている請求項１のラベル。
6. 【請求項６】 該ワニス層の厚さが０．１〜０．２ミル
   である請求項１のラベル。
7. 【請求項７】 該印書が該フィルムの外側表面上に不連
   続状に付与したインクからなる請求項１のラベル。
8. 【請求項８】 該インクの端が乾電池のリム部に配され
   る該ワニスのパターン化した端部を補う幾何パターンを
   もつ請求項７のラベル。
9. 【請求項９】 該フィルムの内側表面の一部に付与した
   接着剤層をもつ請求項７のラベル。
10. 【請求項１０】 該パターン化した端部がのこぎり歯状
    のパターンを形成している請求項１のラベル。
11. 【請求項１１】 複数のドットによって該パターン化し
    た端部が形成されている請求項１のラベル。
12. 【請求項１２】 複数の線によって該パターン化した端
    部が形成されている請求項１のラベル。
13. 【請求項１３】 複数のクロスによって該パターン化し
    た端部が形成されている請求項１のラベル。
14. 【請求項１４】 内側表面と外側表面をもつ収縮性ポリ
    マーフィルム、該フィルムの外側表面に付着させた金属
    化層、該金属化層上に付与した印刷層、該印刷層上に付
    与されており乾電池のリム部に配されるパターン化した
    端部を画定するワニス層、及び該フィルムの内側表面に
    付与した接着剤層からなることを特徴とする乾電池のリ
    ムのまわりで収縮するようになっている単一層ラベル。
15. 【請求項１５】 乾電池と接触している内側表面及び外
    側表面をもつポリマーフィルム、該フィルムの外側表面
    に付与されている印書、該印書上に付与されているワニ
    ス層をもち、該フィルムが該乾電池のリム部で収縮して
    おり且つ該ポリマーフィルムが該乾電池のリムのまわり
    で収縮したときワニス層のパターン間のすきまが閉じて
    ワニス層が実質上連続状の表面を形成しているラベルを
    もつことを特徴とする乾電池。
16. 【請求項１６】 該フィルムが該乾電池のリムをこえた
    部分にある第１の直線状端部と第２の直線状の端部をも
    ち、該ワニスのパターンが該フィルムの該第１及び第２
    の直線状端部を覆っており、該ワニスのパターンが該ワ
    ニスで被覆された該両直線状端部の領域を画定している
    請求項１５の乾電池。