JP5022994B2 - 外装フィルムおよび電池用外装フィルム - Google Patents

Description

本発明は、フィルム基材の外表面側に耐摩耗性の保護層が形成されて、被外装品を包被するための外装フィルム、および電池用外装フィルムに関する。

上記外装フィルムとしては、例えば、円筒型電池の外装缶を包被するための外装フィルムがある。この電池用外装フィルムは、正極缶または負極缶を兼ねた外装缶を包被するもので、無地の外装缶が露出している状態の電池（素電池）の周方向に沿って巻回して貼着される。具体的には、外装フィルムは、熱収縮性樹脂フィルムを基材とし、フィルム基材の裏面には金属蒸着層と粘着層が積層され、基材の表面には外観向上のための装飾画像や電池仕様表示のための「外装ラベル」が印刷された印刷層が形成されている。そして、印刷層の表面には外装ラベルを保護するための耐摩耗性の保護層がコーティングにより形成されている。

なお、このような外装フィルムには使用推奨期限や商品番号、製造年月日などの電池の出荷時期に応じて定まる管理データを印刷により捺印するようにしている。そして、管理データは、普通、余剰の外装フィルムが発生しないように、外装フィルムを外装缶に巻回する直前、すなわち、出荷直前に保護層の表面に印刷している。しかしながら、保護層の表面に管理データを印刷すると、その外装フィルムで包被された電池を、例えば、ベルトコンベア上を横に寝かせた状態で搬送したとき、電池同士が擦れ合ったり、ベルトと捺印部とが擦れたりして、捺印部のインクが消えたり、かすれたりする、といった問題があった。

そこで、以下の特許文献１には、フィルム基材の表面の一部に保護層を設けない非保護部を形成し、この非保護部に管理データを印刷するようにした外装フィルムが開示されている。この外装フィルムによれば、保護層と非保護部との間に段差が生じ、保護層の厚みの分だけ管理データの印刷部分を摩擦から保護することができるようになっている。
特許第２８１２４９号公報

外装フィルムの保護層は、保護層の下層にある外装ラベルなどの摩耗を防ぐという目的とともに、光沢を有して被外装品の美観を向上させる、という目的もある。上記特許文献に記載の外装フィルムでは、管理データの印刷部分に保護層が無いため、その部分に光沢がなく、美観を損ねてしまう。

本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、外装フィルムに使用推奨期限などの管理データを印刷しても、この外装フィルムで包被された被外装品の搬送工程や使用中などにおいて、摩擦により管理データの印刷が消えてしまうことがなく、かつ、被外装品の美観を損ねることがない外装フィルムおよび電池用外装フィルムを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、フィルム基材の外表面側に耐摩耗性の保護層が形成されて、被外装品を包被するための外装フィルムであって、前記保護層には、前記被外装品の使用推奨期限などの管理データを印刷するために、層の厚さが薄い薄膜領域が形成されている外装フィルムとしている。

また本発明は、筒状電池の素電池の外装缶を包被するための電池用外装フィルムにも及んでおり、当該電池用外装フィルムは、フィルム基材の外表面に、外観向上のための装飾画像や電池仕様表示のための文字などが印刷されてなる印刷層が形成され、当該印刷層の外表面に耐摩耗性の保護層が形成され、当該保護層には、前記筒状電池の使用推奨期限などの管理データを印刷するために、層の厚さが薄い薄膜領域が形成されている電池用外装フィルムとしている。

本発明の外装フィルムによれば、摩擦による管理データの消失やかすれを確実に防止するとともに、管理データが印刷されている部分にも保護層が形成されて被外装品の美観を損ねることがない。

＝＝＝外装フィルムの構造＝＝＝
本発明の実施例として電池用の外装フィルムを挙げる。図１に、本実施例における電池用外装フィルムを表面側から見たときの平面図を示した。また図２に、図１におけるａ−ａ矢視断面を拡大して示した。当該電池用外装フィルム１は、円筒型電池を被外装品として、外装缶の周方向に沿って巻回されることで素電池を包被するものである。

本実施例の電池用外装フィルム１は、ポリエチレンテレフタレートやポリ塩化ビニルなどの熱収縮性樹脂フィルムを基材２とし、このフィルム基材２の裏面、すなわち素電池に接する側の面に、アルミ蒸着層３と接着層４が形成されている。一方、フィルム基材２の表面には、外装ラベル３０が印刷される印刷層５が形成され、その印刷層５の表面にニス層１０、すなわち耐摩耗性と美観向上とを目的とした保護層１０が塗膜形成されている。

そして、所定の厚さの保護層１０の一部に厚さが薄くなっている領域（薄膜領域）１１が形成されて、保護層１０は、この薄膜領域１１と、膜厚の厚い領域（厚膜領域）１２とが混在する構造となっている。そして、薄膜領域１１に電池の使用推奨期限や商品番号、製造年月日などの電池の出荷時期に応じて定まる管理データ２０が印刷により捺印されている。本実施例では、薄膜領域１１は、当該外装フィルム１で円筒状の素電池を包被した際、当該電池の円周に沿うように矩形のフィルム基材を横断するように帯状に形成されている。もちろん、図３に示す外装フィルム１ｂのように、厚膜領域１２が薄膜領域１１の周囲を取り囲むような構造としてもよい。

＝＝＝保護層の形成方法＝＝＝
上述した外装フィルム（１，１ｂ）では、保護層１０の厚さが部分的に異なった構造となっており、このような保護層構造は、一般的な製膜技術の応用によって形成することができる。図４（Ａ）〜（Ｄ）に保護層１０の形成手順についての一例を示した。ここでは、印刷層５が形成されたフィルム基材２が用意されている状態（Ａ）からの手順を示した。なお、この図ではフィルム基材２の表面側のみを拡大して示している。

まず、このフィルム基材２の上層に形成されている印刷層５の表面に、薄膜領域１１の膜厚ｔだけニスを塗膜し、１層目のニス層１０ａを形成する（Ｂ）。次いで、厚膜領域１２の厚さＴとなるように、残りの厚さｄ（Ｔ−ｔ）の膜厚で２層目のニス層１０ｂを形成する。このとき、１層目のニス層１０ａ上で薄膜領域１１となる領域に周知のフォトリソグラフィ技術を用いるなどしてマスク４０を形成しておき、薄膜領域１１となる領域に２層目のニス層１０ｂが形成されないようにする（Ｃ）。そして、このようにして２層目のニス層１０ｂを塗膜した後、マスク４０を剥離すれば薄膜領域１１を有する保護層１０が形成される（Ｄ）。

もちろん、部分的に厚さの異なる保護層１０を一回の塗膜工程で形成することも可能である。例えば、印刷層５の表面に厚膜領域１２の厚さＴのニスを塗膜し、表面の一部領域が所定の高さで凸状となる版を塗膜面に圧接する。それによって、当該凸状の領域に圧接された領域が薄膜領域１１として凹状に形成される。あるいは、上記版を転写シートとし、その転写シート全面にニスを塗布する。そして、その転写シートでニスをフィルム基材２の外表面（印刷層５の表面）に転写すれば、転写シートの凸状部分のニスの量が少ないため、この部分が薄膜領域１１となる。いずれにしても、一般的な塗膜技術や印刷技術を応用することで、厚さが異なる領域（１１，１２）が混在する保護層１０を形成することができる。

＝＝＝耐摩耗性試験＝＝＝
つぎに、上記外装フィルム１に実際に管理データ２０を印刷するとともに、この管理データの印刷部分２０についての耐摩耗性試験を行った。試験は、管理データが印刷された各外装フィルムを円筒型電池の外装缶に巻回して貼着したものをサンプルとして、複数のサンプルを作製する。そして、各サンプルについて、管理データの印刷部分２０に摩擦を加え、管理データのかすれ具合や美観を目視により検査することで行った。

具体的には、紫外線硬化型耐摩耗性ニスによって保護層１０を形成するとともに、厚膜領域１２における保護層１０の厚さを一律に４μｍとし、薄膜領域１１における保護層１０の厚さを変更した種々の外装フィルム１を作製した。そして、各外装フィルムの薄膜領域１１に、産業用インクジェットプリンタ（ドミノ社製Ｃｏｄｅｂｏｘ３）を用いて管理データ２０を印刷し、この管理データ２０が印刷された各外装フィルム１を加熱しながら単三型電池の外装缶へ巻回して外装フィルム１を電池の円筒周方向に収縮させて外装缶を包被緊縛しながら外装フィルムを外装缶に貼着し、各サンプルを得た。

つぎに、図５に示すように、薄膜領域１１の厚さが同じ外装フィルム１で包被された２本の円筒型電池１００を並列にして双方の円筒側面同士を接触させるとともに、双方の電池１００を円筒軸１０１中心に互いに逆方向（１０２，１０３）に３０回転させて耐摩耗性試験を行った。

表１に当該試験結果を示した。

上記表１では、各サンプルについて、保護層１０における厚膜領域１２の厚さＴ（＝４μｍ）に対し、薄膜領域１１の厚さ（ｔ）、当該厚さと厚膜領域１２の厚さＴとの差（深さｄ＝Ｔ−ｔ）、および検査結果を示した。検査結果は、耐摩耗試験後における管理データ２０の摩耗状態（消え、かすれなど）と、管理データ２０が印刷されている領域の美観（厚膜領域１１との光沢の違い）を目視検査したときの評価結果である。合格であれば「○」、不合格であれば「×」としている。検査対象外については「−」としている。

また、各サンプルにおいて、従来例は、ｔ＝４μｍ（ｄ＝０μｍ）の外装フィルム、すなわち薄膜領域１１が無く、全面が厚膜領域１２となる外装フィルムで包被された電池である。比較例は、上記特許文献１に記載の外装フィルム、すなわち薄膜領域１１の厚さｔが０μｍ（ｄ＝Ｔ＝４μｍ）の外装フィルムで包被された電池である。そして、発明品１〜３が本発明の実施例に係る外装フィルム１で包被された電池である。

上記表１の検査結果より、従来例では、管理データ２０の印字がかすれていた。そのため美観検査の対象外とした。また、比較例では、管理データが消えたりかすれたりすることがなく摩耗については合格「○」であったが、管理データ２０が印刷されている領域に保護膜がないためその領域だけ光沢が無く、美観については不合格「×」とした。一方、発明品１〜３では、薄膜領域１１における保護層１０の厚さｔによらず管理データ２０が消えていたり、かすれていたりすることがなかった。さらに、薄膜領域１１は他の厚膜領域１２と同様の光沢があり、美観が損なわれることもなく、摩耗と美観、いずれの検査結果も合格「○」であった。

したがって、本発明の電池用外装フィルムでは、使用推奨期限などの管理データが消えてしまったり、かすれて見にくくなったりすることがなく、ユーザが古い電池と新しい電池を混ぜて使ってしまう等の誤使用を確実に防ぐことができる。また、管理データ２０の印刷領域にも保護層１０が形成されているので一様に光沢があり、美観が損なわれることがない。そのため、例えば、商品として店頭に陳列された際の見映えが良く、ユーザが従来例や比較例の電池と発明品とを比較した際、同性能で同価格であれば、発明品に係る電池を購入する可能性が高くなる。

なお本発明が対象とする被外装品は、電池に限らず、出荷時期や製造時期等に応じて定まる使用期限などの管理データを印刷するものであれば適用可能である。また、フィルム基材の表面に印刷層を形成せずに直接保護層を形成する形式の外装フィルムも本発明の範囲である。

本発明の実施例に係る外装フィルムの平面図である。 上記外装フィルムの断面図である。 本発明のその他の実施例に係る外装フィルムの平面図である。 上記外装フィルムにおける保護層の形成手順図である。 上記外装フィルムの耐摩耗試験方法を示す説明図である。

符号の説明

１、１ｂ 外装フィルム
２ フィルム基材
５ 印刷層
１０ 保護層
１１ 薄膜領域
１２ 厚膜領域
２０ 管理データ
１００ 円筒型電池

Claims (2)

1. フィルム基材の外表面側に耐摩耗性の保護層が形成されて、被外装品を包被するための外装フィルムであって、前記保護層には、前記被外装品の使用推奨期限などの管理データを印刷するために、層の厚さが薄い薄膜領域が形成されていることを特徴とする外装フィルム。
2. 筒状電池の外装缶を包被するための電池用外装フィルムであって、フィルム基材の外表面に、外観向上のための装飾画像や電池仕様表示のための文字などが印刷されてなる印刷層が形成され、当該印刷層の外表面に耐摩耗性の保護層が形成され、当該保護層には、前記筒状電池の使用推奨期限などの管理データを印刷するために、層の厚さが薄い薄膜領域が形成されていることを特徴とする電池用外装フィルム。