JP5551064B2 - バッテリラベル - Google Patents

Description

本発明は、バッテリラベルならびに本体およびバッテリラベルを含むバッテリに関する。

一軸配向硬質ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）フィルムは、感圧バッテリラベルの製造に極めて適している。しかしながら、ＰＶＣの性質のために、それらのフィルムは、環境面において危険であるとみなされている。なぜなら、ＰＶＣフィルムの廃棄に関連する問題が存在するからである。

ＰＶＣを置換する試みは、過去において行われてきた。特に、ポリプロピレンには関心が持たれてきた。しかしながら、それらの試みは、ポリプロピレン材料が本来の目的にとって技術的に不向きであるために成功しなかった。その理由は、ＰＶＣの収縮張力と比較して、ポリプロピレンの高い収縮張力であった。ポリプロピレンの高い収縮張力は、収縮後に、バッテリのリップの周囲にしわを引き起こす傾向がある。
国際調査報告において引用された国際特許出願第２００４／０９００５９号は、フィルムの外面に低温封孔接着コーティングを有する、複数層の透明な二軸配向ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）包装フィルムを論じている。
国際調査報告において引用された欧州特許出願第０４０６６４２号も、フィルムの力学的強度を向上させるために、天然樹脂および合成樹脂をさらに含む二軸配向ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）フィルムを記載している。

本願記載の発明は、上記課題を解決するものである。新規なフィルムは、塩素または他のハロゲン原子をまったく含まず、したがって、これらのフィルムの廃棄は、環境に害を与えない。新規なフィルムは、他のポリオレフィン製品と容易に互換可能である。

新規なフィルムは、収縮工程が完了した後にバッテリのリップにおいてフィルムがしわを形成することがないように、低い収縮張力を有する。

上記の利点は、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）を含む、一軸配向または二軸配向ポリオレフィンフィルムを使用することによって達成される。
環状オレフィン共重合体は、公知である従来のポリプロピレンまたはポリエチレンと比較した場合、新しい種類の重合体を表している非晶質の重合体である。
本発明は、特に上記の応用において非常に重要な利点を提供することができる上記の材料に基づいて製造される、熱収縮性バッテリラベルまたは局所的熱収縮性バッテリラベルを提案する。

ＣＯＣ族は、部分的結晶性ポリオレフィンＰＥおよびＰＰとは対照的に、環状オレフィンおよび直鎖状オレフィンに基づく、非晶質の透明な共重合体で構成される。

環状オレフィン共重合体は、重合化時に広範囲にわたって変更され得る属性を有する新しい種類の重合体材料である。これらの新しい材料は、共重合体の化学的構造を変化させることによって、必要に応じて変更され得る特性の独特な組み合わせを示す。特性の利点は、
・低密度
・高い透明性
・低い複屈折性
・極めて低い吸水性
・優れた水蒸気バリア特性
・１７０℃までの可変熱たわみ温度
・高い剛性、強度、および硬度
・非常に良好な耐酸性および耐アルカリ性
・非常に良好な電気絶縁性
・非常に良好な溶融加工性／流動性
を含む。

これらのＣＯＣ含有ポリオレフィンフィルムは、ＰＰ樹脂またはＰＥ樹脂に基づくことができる。好適には、ＣＯＣ含有ポリオレフィンフィルムは、ポリエチレン樹脂、特にＬＬＤＰＥ樹脂に基づく。ＬＬＤＰＥ樹脂は、非常に低い収縮張力を有するために、好適である。フィルムは、単層フィルムまたは複数層フィルムであることが可能であるが、複数層フィルムが好適である。なぜなら、それらは各層に特定の特性を与えるために同時に適合した１つの層であってよいからである。

フィルムは、キャスト押出し製造工程またはインフレーションフィルム製造工程によって製造することができる。

バッテリラベルは、ラベルの向かい合う縁部がわずかに重なるように、バッテリの周囲
に巻着されるラベルである。ラベルは、余剰の材料がバッテリの両方の端部を越えるように、バッテリの長手方向において、バッテリの端部を越えて延在する。ラベルがバッテリの周囲に巻き付けられた後に、ラベルは、バッテリの周方向においてラベルが収縮するように、高温（たとえば蒸気、熱風、または赤外線放射を用いて、通常、９５℃〜１３５℃）で処理される。別の選択肢は、ラベルの両端がバッテリ外周に向かって収縮するように、ラベルの両端が局所的に高温（通常、２００〜３００℃の温度の熱風）で処理されることである。局所的な収縮のために、バッテリの端部を越えて延在するラベルの部分は、バッテリの端部を覆って屈曲し、それによって、バッテリの滑らかな縁部（リップ）を形成する。

ラベルは、表面フィルムおよび表面材料の背面の接着層を含む。表面フィルムは、１つの均質層から構成されてもよく、または複数の層を含んでもよい。表面フィルムまたは表面フィルムの１つの層は、１〜９９重量％のＣＯＣを含んでもよく、プラスチック材料の残余の部分は、たとえば直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、またはポリプロピレンであってもよい。通常、表面フィルムは、同時押出複数層フィルムである。表面フィルムの厚さは、３０μｍ〜６０μｍの範囲であってもよい。フィルムは、高温度において収縮し得るように、一軸配向または二軸配向であってよい。フィルムが二軸配向である場合、配向は、フィルムの長手方向において、フィルムの交差方向における配向と比較して、異なっていてもよい。ラベルは、表面フィルムの一軸配向方向がバッテリの長手方向に垂直となるように、バッテリの本体に貼り付けられる、または、フィルムが二軸配向である場合、フィルムの配向方向は所望の通りに選択される。ラベルの後面の接着層はアクリル接着剤から形成されてもよく、通常、アクリル接着剤は、感圧接着剤である。

表面フィルムが複数層フィルムである場合、各層におけるプラスチック材料の組成は、調整することができる。たとえば、１つの層は少量のＣＯＣを含んでもよく、別の層は、多量のＣＯＣを含んでもよい。少量のＣＯＣは、通常、１つの層におけるプラスチック材料の総量の１〜４０重量％の量である。多量のＣＯＣは、通常、１つの層におけるプラスチック材料の総量の６０〜９９重量％の量である。それらの混合層におけるプラスチック材料の残余の部分は、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどの、別の適切なポリオレフィンであってもよい。適切なポリエチレンは、たとえばＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）およびＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）である。表面フィルムは、ＣＯＣまたはＬＬＤＰＥのような、単一のプラスチック材料から作成された層も含んでよい。各層は、プラスチック材料に加えて、他の物質を含んでもよいことを留意すべきである。一般的な他の物質は、たとえば添加剤または充填剤である。

表面フィルムの前面は、バッテリの表面に画像または印刷物を形成するために、印刷されてもよく、または金属化されてもよい。表面フィルムは、表面フィルムの表面の画像または印刷物を保護するオーバーレイフィルムで覆われていてもよい。オーバーレイフィルムは、表面フィルムと同一の材料から作成されてもよく、あるいは収縮特性が、表面フィルムと本質的に同一のまたは表面フィルムよりも低い材料から作成されてもよい。画像または印刷物は、それらが印刷された後に表面フィルムに付与されるワニスによって保護されてもよい。

既述のように、表面フィルムは、以下に説明されるαオレフィン／環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）を含む。ＣＯＣは、環状オレフィンおよびαオレフィンの重合化によって形成されてよい共重合体である。環状オレフィンは、脂環式環（たとえば、ノルボルネンのような）内に含まれる重合性炭素−炭素二重結合、または脂環式環（たとえば、ビニルシクロヘキサン内のような）に結合される重合性炭素−炭素二重結合を含む化合物である。ＣＯＣは、重合体の主鎖（たとえば、エチレン／シクロペンテン共重合体およびエチレン／ノルボルネン共重合体）の一部として、環状環を有していてもよい。ＣＯＣは、重合体の主鎖にぶら下がる環状環を有していてもよい（たとえば、エチレン／ビニルシクロヘキサン共重合体）。

典型的なＣＯＣは、シクロペンテン、置換シクロペンテン、ノルボルネン、置換ノルボルネン、シクロブテン、シクロペンテン、メチルシクロペンテン、５−ビニルノルボルネン、５−メチルノルボルネン、５−エチリドノルボルネン、ジシクロペンタジエン、テトラシクロドデセン、およびシクロドデカトリエンの１以上から誘導された（重合化）環状オレフィン成分を含んでもよい。

有用なＣＯＣは、上記指定の環状オレフィンのいずれかのような環状オレフィン成分を、少なくともほぼ以下のいずれかのモル％において、および／または、多くともほぼ以下のいずれかのモル％において含んでもよい：１０、１５、１８、２０、２２、２４、２８、３０、３２、３５、４０、４５、５０、５５、６０、および６５。これらの数値間のいずれかの範囲も可能である。上記の範囲は、たとえば以下に述べる典型的な環状オレフィン共重合体に対して適用されてもよい。

ＣＯＣの有用なαオレフィンは、直鎖または分岐であってよく、たとえば、少なくとも、および／または、多くとも以下のいずれかの数の炭素原子を有していてもよい：２、３、４、６、８、１０、１４、１８、および２０。たとえば、ＣＯＣは、１以上のエチレンおよびプロピレンから誘導される、αオレフィン成分を含んでもよい。有用であるＣＯＣは、αオレフィン成分（たとえば、１以上の上記αオレフィンのいずれか）を、少なくともほぼ以下のいずれかのモル％において、および／または、多くともほぼ以下のいずれかのモル％において含んでもよい：９０、８５、８０、７５、７０、６５、６０、および５５。これらの数値間のいずれかの範囲も可能である。上記の範囲は、たとえば以下に述べる典型的な環状オレフィン共重合体に対して適用されてもよい。

典型的なＣＯＣは、エチレン／環状オレフィン共重合体およびプロピレン／環状オレフィン共重合体を含む。有用であるＣＯＣは、エチレン／ノルボルネン共重合体、エチレン／ノルボルネン／オクテン共重合体、エチレン／ノルボルネン／ブテン共重合体、エチレン／ノルボルネン／ヘキセン共重合体、およびプロピレン／ノルボルネン共重合体を含む。

αオレフィン／環状オレフィン共重合体は、均質であってよく、または不均質であってもよい。

ＣＯＣの化学的構造を示す。 製造中のバッテリを示す。 完成したバッテリを示す。 本発明のラベルを含むウエブの断面図を示す。 ラベルの表面フィルムの断面図を示す。

以下、図面を参照して本発明を説明する。
図２ａおよび図２ｂは、円筒形のバッテリを示すが、異なる形状を有するバッテリに対しても本発明が適用可能であることは明らかである。

図２ａは、ラベル２が巻着された本体１を示す。ラベルの縁部３は、向かい合う縁部とわずかに重なってもよい。ラベルは、本体１の長手方向において、バッテリの縁部（リップ）を越えて延在する。図２ｂにおいて、ラベルは、本体１の縁部４を覆って屈曲し、完成したバッテリが形成される。

図３は、バッテリラベル２を含むウエブを示す。バッテリラベルは、表面フィルム５および接着層６を含む。ラベル２の下部には、剥離紙７または剥離フィルムなどの、剥離面がある。

図４は、表面フィルム５の断面図を示す。通常、表面フィルム５は、同時押出複数層フィルムであり、１以上の層においてＣＯＣを含む。以下の非制限的な例は、いくつかの典型的な複数層同時押出フィルムを提示する。

実施例１
複数層フィルムは、３つの層を含む。第１層８は、高濃度のＣＯＣおよびＬＬＤＰＥを含む。第１層のプラスチック材料の組成は、６０〜９９重量％のＣＯＣおよび１〜４０重量％のＬＬＤＰＥを含んでもよい。第２層９は、ＬＬＤＰＥおよび随意的に少量のＣＯＣを含む。第２層のプラスチック材料の組成は、１〜４０重量％のＣＯＣおよび６０〜９９重量％のＬＬＤＰＥを含んでもよい。しかしながら、ＣＯＣがまったく存在しないことも可能である。第３層１０は、高濃度のＣＯＣおよびＬＬＤＰＥを含む。第３層１０におけるＣＯＣおよびＬＬＤＰＥの量は、第１層８における量と同一であってもよい。フィルムは、一軸配向または二軸配向であってよい。

参考例１
複数層フィルムは、３つの層を含む。第１層８はＬＬＤＰＥおよび少量のＣＯＣを含む。第１層のプラスチック材料の組成は、１〜４０重量％のＣＯＣおよび６０〜９９重量％のＬＬＤＰＥを含んでもよい。しかしながら、ＣＯＣがまったく存在しないことも可能である。第２層９は、ＬＬＤＰＥおよび高濃度のＣＯＣを含む。第２層のプラスチック材料の組成は、６０〜９９重量％のＣＯＣおよび１〜４０重量％のＬＬＤＰＥを含んでもよい。第３層１０は、少量のＣＯＣおよびＬＬＤＰＥを含む。第３層におけるＣＯＣおよびＬＬＤＰＥの量は、第１層８における量と同一であってもよい。フィルムは、一軸配向または二軸配向であってもよい。

参考例２
複数層フィルムは、３つの層を含む。第１層８および第３層１０は、ＬＬＤＰＥを含む。第２層９は、ＣＯＣを含む。各層のプラスチック材料は、純粋なＬＬＤＰＥまたは純粋なＣＯＣである。フィルムは、一軸配向または二軸配向であってもよい。

参考例３
複数層フィルムは、３つの層を含む。第１層８および第３層１０は、ＣＯＣを含む。第２層９は、ＬＬＤＰＥを含む。各層のプラスチック材料は、純粋なＬＬＤＰＥまたは純粋なＣＯＣである。フィルムは、一軸配向または二軸配向であってもよい。

Claims (4)

1. バッテリラベル（２）であって、前面および後面を有する熱収縮性表面フィルム（５）と、前記表面フィルム（５）の前記後面の、ラベルをバッテリの外周に貼り付ける接着層（６）とを含むバッテリラベル（２）において、
   前記表面フィルム（５）は、３つの層を含む一軸配向の複数層フィルムであり、
   前記表面フィルムの第１層および第３層は、６０〜９９重量％の環状オレフィン共重合体と、１〜４０重量％の直鎖状低密度ポリエチレンとからなり、かつ前記表面フィルムの第１層と第３層との間の第２層は、１〜４０重量％の環状オレフィン共重合体と、６０〜９９重量％の直鎖状低密度ポリエチレンとからなることを特徴とするバッテリラベル。
2. 前記接着層は、感圧接着剤を含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリラベル。
3. 外周を有する本体と、該本体の前記外周に巻着される、請求項１または２に記載のバッテリラベルとを含むことを特徴とするバッテリ。
4. ３つの層を含む表面フィルムの熱収縮性バッテリラベルとしての使用であって、
   前記表面フィルムの第１層および第３層は、６０〜９９重量％の環状オレフィン共重合体と、１〜４０重量％の直鎖状低密度ポリエチレンとからなり、かつ前記表面フィルムの第１層と第３層との間の第２層は、１〜４０重量％の環状オレフィン共重合体と、６０〜９９重量％の直鎖状低密度ポリエチレンとからなることを特徴とする使用。

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