JP4871508B2 - 電池外装ラベル - Google Patents

Description

この発明は電池外装ラベル、とくにアルカリ乾電池等に金属光沢を有するメタリック調の外観デザインを施すのに用いて有効なものに関する。

電池とくにアルカリ乾電池においては、商品の見栄えを良くするため、あるいは他種商品との差別化などのために、金属光沢を有するメタリック調の外観デザインを施した外装ラベルがよく使用される。

図５は、ＬＲ２０タイプの円筒型アルカリ乾電池１０を示すが、この乾電池１０には、透明または半透明の熱収縮樹脂フィルムを基材４３とする外装ラベル４０’が装着されている。

同図において、電池１０は、有底筒状の金属製正極缶（電池ケース）１１に、正極合剤２１、セパレータ２２、ゲル状負極２３からなる発電要素２０が収容されるとともに、その正極缶１１の開口部が負極端子板２５とガスケット２６によって閉塞・封口されている。

正極缶１１はニッケルメッキ鋼鈑を用いて構成され、正極集電体を兼ねるとともに、その外底面部に凸状の正極端子部１２が一体にプレス形成されている。負極端子板２５はニッケルメッキ鋼鈑を用いて構成され、その内側には負極集電子２４がスポット溶接されている。

外装ラベル４０’は、正極缶１１の側胴部とその外底面の周縁部および負極端子板２５の周縁部の両方に跨って装着されている。この外装ラベル４０’の表面側には表示印刷層４４とニス層４５が設けられ、裏面側には金属蒸着層４２と接着剤層４１が設けられている。

表示印刷層４４は、所定の図柄および／または文字等の表示印刷により形成される。ニス層４５はその表示印刷層４４を保護している。金属蒸着層４２はアルミニウム蒸着により形成され、ラベル外観に金属光沢を与える。これにより、アルカリ乾電池１０にメタリック調の外観デザインを施すことができる。

この種の外装ラベルに関する技術は、たとえば次の特許文献１〜５に公開されている。
特許文献１：蒸着層の金属としてＮｉ，Ｃｕ，Ａｌを使用する。
特許文献２：ラベルを所定の大きさに切断して用いる。
特許文献３：金属層と接着剤層の間に電気絶縁層を備える。
特許文献４：金属層に銀、ニッケル、スズを用いる。
特許文献５：ラベルの端面に疎水性の皮膜を設ける。
特開昭５９−１２３１６ 特開昭５９−１２３１６１ 特開平９−２３７６１４ 特開平９−３０６４４０ 特開２００２−２０８３８１

しかしながら、上述した技術には次のような問題のあることが本発明者らによりあきらかとされた。すなわち、金属（アルミニウム）蒸着層４２を有する電池外装ラベル４０’は、アルカリ乾電池等に使用されている鉄製あるいはニッケルメッキ鋼鈑製の正極缶（電池ケース）表面に貼り付けた場合、とくに高温多湿下での保存中に、図６の（ａ）に示すように、空気中の水分により、正極缶１１表面と金属蒸着層４２間で局部電池が形成されて金属蒸着層４２の溶出が生じる。この溶出部分は、同図の（ｂ）に示すように、金属光沢を失い、外観を損なうシミ（あるいは斑点）５１となる。

また、アルカリ乾電池１０の場合、その製造過程でアルカリ電解液が僅かに飛散して電池１０に付着することがある。この付着は、電池の機能や性能には支障を与えないほどの微量でも、この微量のアルカリ液（通常はＫＯＨ水溶液）が金属蒸着層４２に接触すると、次のような反応により、金属蒸着層４２のアルミニウムが溶解し、この溶解によって上記シミ５１が発生する。
２Ａｌ＋６Ｈ₂Ｏ＋ＫＯＨ→２［２Ａｌ（ＯＨ）₄］^-＋３Ｈ₂

ここで、空気中の水分による局部電池形成を防止する手段としては、特許文献５にて、ラベルの端面に疎水性の皮膜を設けることが提示されている。しかし、金属蒸着層の溶出はラベル端面に限らない。また、空気中の水分を完全に遮断できるような疎水皮膜をラベル端面に形成すること自体が非常に困難である。

さらに、電池外装ラベルは、その使用に際して切断（あるいは裁断）等を行うが、その切断の度に疎水性皮膜を形成することになると、工程が非常に煩雑になってコスト高になるという問題が生じる。さらにまた、ラベルのどこかにピンホールがあれば、そこから空気中の水分が侵入して局部電池が形成されてしまう。そこで、別の対策手段として、金属蒸着層にたとえば金などの耐蝕性金属（貴金属）を用いることも考えられるが、これは大幅なコスト高になるため、現実的でない。

この発明は、以上のような問題を鑑みてなされたもので、その目的は、工程等を複雑あるいは煩雑にしない低コストな構成で、高温多湿下に保存されても、金属光沢を有するメタリック調の外観デザインが良好かつ安定に維持される電池外装ラベルを提供する。

本発明の上記以外の目的および構成については、本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろう。

本発明による解決手段は次のとおりである。
鉄製、またはニッケルメッキ鋼板からなる電池缶と、ＫＯＨを含む電解液とを備えた電池の外装ラベルであって、
前記電池缶に接する側を裏面として、熱収縮樹脂フィルムからなる基材の全面または一部に形成された金属色印刷層を下地として文字や図案の表示印刷が施され、
前記金属色印刷層は、アルミニウム粉末からなる色料がビヒクルに混和されてなる銀色インキによって形成されている、
ことを特徴とする電池外装ラベル。

上記手段において、前記金属色印刷層は、非導電性となるように、前記ビヒクル中の前記アルミニウム粉末の紛量が調整されていることを特徴とする電池外装ラベル。

上記いずれかの手段において、前記基材の裏面にアルミニウム金属蒸着層を有していることを特徴とする電池外装ラベル。

工程等を複雑あるいは煩雑にしない低コストな構成で、高温多湿下に保存されても、金属光沢を有するメタリック調の外観デザインが良好かつ安定に維持される電池外装ラベルを提供することができる。

上記以外の作用／効果については、本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろう。

図１は、本発明の第１実施形態による電池外装ラベルの使用状態とその一部拡大断面を示す。同図に示すように、この実施形態の電池外装ラベル４０は、ＬＲ２０タイプの円筒型アルカリ乾電池１０に装着されている。

電池１０は、有底筒状の金属製正極缶（電池ケース）１１に、正極合剤２１、セパレータ２２、ゲル状負極２３からなる発電要素２０が収容されるとともに、その正極缶１１の開口部が負極端子板２５とガスケット２６によって閉塞・封口されている。

正極缶１１はニッケルメッキ鋼鈑を用いて構成され、正極集電体を兼ねるとともに、その外底面部に凸状の正極端子部１２が一体にプレス形成されている。負極端子板２５はニッケルメッキ鋼鈑を用いて構成され、その内側には負極集電子２４がスポット溶接されている。

外装ラベル４０は、正極缶１１の側胴部とその外底面の周縁部および負極端子板２５の周縁部の両方に跨って装着されている。この外装ラベル４０は、透明または半透明の熱収縮樹脂フィルムを基材４３とし、その表面側には表示印刷層４４とニス層４５が設けられ、裏面側には金属蒸着層４２と接着剤層４１が設けられている。

表示印刷層４４は、所定の図柄および／または文字等の表示印刷により形成される。ニス層４５はその表示印刷層４４を保護している。金属蒸着層４２はアルミニウム蒸着により形成されている。

さらに、この実施形態では、基材４３と表示印刷層４４の間に金属色印刷層４６が形成されている。金属色印刷層４６は、金属色の色料をビヒクルに混和してなる金属色インキを用いて形成される。金属色の色料いわゆるメタリック顔料には、銀色金属粉末具体的にはアルミニウム紛が使用されている。この銀色金属粉末を樹脂や溶媒等からなるビヒクルに混和・分散させることにより調整された銀色インキによって、銀色の金属色印刷層４６が形成されている。

金属色印刷層４６は、基材４３の全面または一部に、表示印刷層４４の下地として形成される。この金属色印刷層４６が、上記金属蒸着層４２と共に、上記表示印刷層４４の下地に金属光沢を与える。これにより、アルカリ乾電池１０に金属光沢を有するメタリック調の外観デザインを施すことができる。

上記構成を有する電池外装ラベル４０は、図２の（ａ）に示すように、金属蒸着層４２のアルミニウムが溶出して欠損部分５２が生じても、同図の（ｂ）に示すように、上記金属色印刷層４６がその欠損部分５２を覆い隠すとともに、その金属色印刷層４６が外装ラベル４０の金属光沢を良好に維持する。

一方、金属色印刷層４６は、金属光沢を出すための色料として金属紛（アルミニウム紛）を使用しているが、この金属紛はビヒクル中に存在するため、そのビヒクルが金属紛粒子を包囲することにより、アルミニウムを溶出させる局部電池の形成が阻止され、またアルカリ液との反応も阻止されるようになる。少なくとも、金属蒸着層のように連続した金属組織ではないため、仮にミクロ的な溶出が生じたとしても、その溶出が外観デザインに支障をもたらすほどに拡大・成長することは阻止される。これにより、外装ラベル４０が高温多湿下で保存されたとしても、あるいはアルカリ液の飛沫が多少付着したとしても、金属色印刷層４６による金属光沢を良好に維持することができる。

上記ビヒクルによる金属溶出阻止の効果は、ビヒクル中の金属粉粒子がそれぞれ粒子単位で独立している方が概して良好である。つまり、ビヒクル中の金属粉粒子同士が密に接触しない状態であることが望ましい。このためには、金属色印刷層４６が非導電性となるようにビヒクル中の金属紛量を調整するとよい。

図３は、本発明の第２実施形態による電池外装ラベルの使用状態とその一部拡大断面を示す。上述した実施形態との相違に着目すると、この第２実施形態では、金属（アルミニウム）蒸着層が無く、表示印刷層４４の下地をなす金属色印刷層４６だけで金属光沢を演色させている。上記金属色インキを用いて形成される金属印刷層４６は遮光性が高く、それ単独でも外装ラベル４０の外観に良好な金属光沢を与えることができる。

この場合、連続的な金属組織である金属蒸着層がないため、図４の（ａ）に示すように、外装ラベル４０が高温多湿下で保存されたとしても、金属が溶出するような局部電池や反応は生じない。これにより、同図の（ｂ）に示すように、外装ラベル４０の外観形状を一層良好かつ安定に維持させることができる。

上述したように、本発明による電池外装ラベル４０は、工程等を複雑あるいは煩雑にしたりしない低コストな構成で、高温多湿下に保存されても、金属光沢を有するメタリック調の外観デザインが良好かつ安定に維持される。

ここで、本発明者らは、上記効果を確認するため、図１および図３に示した本発明の構造を有する電池外装ラベル４０と、図５に示した従来構造の電池外装ラベル４０’をそれぞれ、水を付着させたニッケル鋼鈑に接触させ、高温多湿下に放置してラベル外観の変化を見る試験を行った。この試験結果を表１に示す。

また、本発明による外装ラベルと従来の外装ラベルをそれぞれ、表面に微量のアルカリ液を付着させたアルカリ乾電池の正極缶に装着し、高温多湿下に放置してラベル外観の変化を見る試験を行った。この試験結果を表２に示す。

表１，２の結果からもあきらかなように、本発明による電池外装ラベル４０は、工程等を複雑あるいは煩雑にしたりしない低コストな構成で、高温多湿下に保存されても、金属光沢を有するメタリック調の外観デザインが良好かつ安定に維持されることが確認された。

以上、本発明をその代表的な実施例に基づいて説明したが、本発明は上述した以外にも種々の態様が可能である。たとえば、金属色印刷層４６は、アルミニウム以外の金属色料をビヒクルに混和・分散させた金属色インキを用いて形成してもよい。また、金属色インキは、粉状で金属光沢を呈するものであれば、非金属色料（たとえばマイカ微粉）を用いて調整したものであってもよい。

工程等を複雑あるいは煩雑にしない低コストな構成で、高温多湿下に保存されても、金属光沢を有するメタリック調の外観デザインが良好かつ安定に維持される電池外装ラベルを提供することができる。

本発明の第１実施形態による電池外装ラベルの使用状態とその一部を拡大した断面図である。 図１に示した電池外装ラベルを電池と共に高温多湿下に保存したときの状態を示す断面図および斜視図である。 本発明の第２実施形態による電池外装ラベルの使用状態とその一部を拡大した断面図である。 図３に示した電池外装ラベルを電池と共に高温多湿下に保存したときの状態を示す断面図および斜視図である。 従来の電池外装ラベルの使用状態とその一部を拡大した断面図である。 従来の電池外装ラベルを電池と共に高温多湿下に保存したときの状態を示す断面図および斜視図である。

符号の説明

１０ アルカリ乾電池
１１ 正極缶（Ｎｉメッキ鋼鈑）
１２ 正極端子部
２０ 発電要素
２１ 正極合剤
２２ セパレータ
２３ ゲル状負極
２４ 負極集電子
２５ 負極端子板
２６ ガスケット
４０ 電池外装ラベル（本発明）
４０’ 電池外装ラベル（従来）
４１ 接着剤層
４２ 金属（Ａｌ）蒸着層
４３ 基材（熱収縮樹脂フィルム）
４４ 表示印刷層
４５ ニス層
４６ 金属色（銀色）印刷層
５１ シミ（溶出部分）

Claims (3)

1. 鉄製、またはニッケルメッキ鋼板からなる電池缶と、ＫＯＨを含む電解液とを備えた電池の外装ラベルであって、
   前記電池缶に接する側を裏面として、熱収縮樹脂フィルムからなる基材の全面または一部に形成された金属色印刷層を下地として文字や図案の表示印刷が施され、
   前記金属色印刷層は、アルミニウム粉末からなる色料がビヒクルに混和されてなる銀色インキによって形成されている、
   ことを特徴とする電池外装ラベル。
2. 請求項１において、前記金属色印刷層は、非導電性となるように、前記ビヒクル中の前記アルミニウム粉末の紛量が調整されていることを特徴とする電池外装ラベル。
3. 請求項１または２において、前記基材の裏面にアルミニウム金属蒸着層を有していることを特徴とする電池外装ラベル。

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