(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の胴部を有する乾電池本体と、乾電池本体の胴部に巻付け貼着されるラベルであって熱収縮性ラベル基材及び熱収縮性ラベル基材の一方の面に設けられ乾電池本体の胴部に貼着されたときに最内層となる感熱性接着剤層を有する乾電池外装ラベルと、を備え、乾電池外装ラベルは、巻付け始端側の縁部に終端側の縁部を重ねてラベル同士が接着された重ね接着部を有し、乾電池本体の胴部の両端面より外方に突出する突出端縁部を熱収縮により端面周縁を抱着する乾電池であって、
熱収縮性ラベル基材は乾電池本体の胴部に巻き付ける方向に延伸されたポリエステル系樹脂フィルム、感熱性接着剤層はエチレン−アクリル酸エステル共重合体又はエチレン−メタクリル酸エステル共重合体、からそれぞれ構成され、
感熱性接着剤層の表面にコロナ放電処理を施すことによって、感熱性接着剤層の表面の濡れ指数が３８０〜５２０μＮ／ｃｍに調整され、
ラベル巻付け貼着後１〜１０Ｈｒ経過時の重ね接着部の接着強度は４．０Ｎ／１５ｍｍ以上、乾電池本体の胴部表面に対する接着強度は１．５Ｎ／１５ｍｍ以下に調整されたことを特徴とするラベルにより外装された乾電池。
【請求項２】
ポリエステル系樹脂から構成される熱収縮性ラベル基材及び熱収縮性ラベル基材の一方の面に設けられ乾電池本体の胴部に貼着されたときに最内層となるエチレン−アクリル酸エステル共重合体又はエチレン−メタクリル酸エステル共重合体から構成される感熱性接着剤層を有する乾電池外装ラベルの感熱性接着剤層の表面をコロナ放電処理する工程、感熱性接着剤層を加熱活性化する工程、感熱性接着剤層の表面に乾電池を転接させて乾電池の胴部にラベルを巻付け貼着すると共に、ラベルの巻付け始端側の端縁部にラベルの巻付け終端側の端縁部を重ね接着するラベル貼着工程、及び乾電池本体の胴部端面より外方に突出しているラベルの突出端縁部を胴部端面の周縁に抱着させる加熱収縮処理工程を順次経由し、コロナ放電処理を施すことによって、感熱性接着剤層の表面の濡れ指数を３８０〜５２０μＮ／ｃｍに調整して、及び感熱性接着剤層を活性化する加熱温度の制御により、ラベル巻付け貼着後１〜１０Ｈｒ経過時の前記巻付け始端側と終端側との重ね接着部の接着強度を４．０Ｎ／１５ｍｍ以上、乾電池の胴部表面に対する接着強度を１．５Ｎ／１５ｍｍ以下に調整することを特徴とするラベルにより外装された乾電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラベルで外装された乾電池の改良に係り、特に熱収縮性のラベル基材に感熱性接着剤層を設けたラベルを外装材とする乾電池のラベル装着において、ラベルの外装形態の安定性を保証しつつ、乾電池とラベルを分別する際の剥離除去作業を容易になし得るようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
乾電池の外装材として、従来のメタルジャケットに代え、プラスチックラベルが多く使用されている。このラベルは、熱収縮性合成樹脂フィルムからなるラベル基材の片側面に接着剤層を設けたものであり、メタルジャケットに比し薄肉・軽量であることにより、乾電池の高容量化及び取扱い性の向上等の利点を有している。図１はラベルで外装された乾電池を示している。ラベル（１０）は、乾電池（２０）の胴部（２１）（亜鉛等の金属缶で形成されている）に巻き付け貼着されると共に、上下の端縁（10E）（10E）のそれぞれを乾電池胴部の上下端面（21E）の各周縁に抱着させている。
【０００３】
乾電池を外装するラベル（１０）は、図３に示すように、乾電池（２０）をラベル（１０）の接着剤層（１２）の表面にあてがって転動させ、乾電池（２０）の胴部（２１）の円周方向にラベル（１０）を巻き付け貼着すると共に、巻付け始端側のラベル縁部（10S１）に終端側の縁部（10S２）を重ね接着（Ｓ）したうえ、ラベル（１０）の余長端縁（乾電池の両端面から外方に突出する部分）（10E）（10E）を加熱（熱風ヒーター等）し熱収縮（乾電池の端面21Eの周縁に抱着）させることにより装着される。
【０００４】
接着剤層（１２）は感圧性と感熱性とに大別される。感熱性接着剤（熱接着剤）は、加熱活性化されるまで接着性を呈しないので、感圧性接着剤（表面を剥離紙で被覆保護しておく必要がある）と異なって、剥離紙及びその剥離回収作業を必要とせず、材料コスト及び貼着作業性等の点で有利であり、乾電池の外装用ラベルの接着剤として使用されている。
【０００５】
感熱性接着剤層が設けられたラベル（熱接着性ラベル）の乾電池への装着工程において、接着剤層は加熱活性化（熱接着性の発現）に先立ってコロナ放電処理を施される。コロナ放電処理（接着剤層表面に極性基等が導入される）により、活性化に要する熱エネルギーの節減、ラベル装着操作の効率化、更には接着剤の剤種により、例えばエチレンアクリル酸エチルエステル(EEA)等のエチレン系共重合体を主成分とする感熱性接着剤では、ラベル材質に適合した温度域（ラベル基材や印刷インキ層に熱的損傷を与えない加熱温度）での接着が可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
熱接着性ラベルを乾電池の外装用ラベルとするラベル装着工程において、コロナ放電処理により接着剤層は接着作用を高められ強い接着力を発現する。このことは装着操業が順調に進行している限り何ら問題はないが、過度に接着力が高くなると、ラベルの剥離を要求される事態が生じた場合の剥離作業を困難にする。例えば、装着ラインにおいて乾電池に対する貼着異常（ラベルの位置ずれ，ゆがみ等）が発生した場合、その再生処理（ラベルの貼替え）に要するラベルの引剥がし作業が著しく阻害されることになる。近時の高速貼着操業（貼着個数=例えば数百個/minないしそれ以上に及ぶ）においては、瞬時のトラブルでも多量の貼着異常品を生じるおそれがあり、再生処理に要する労力およびコストは著しく大きなものとなる。
【０００７】
本発明は上記に鑑み、乾電池に対するラベルの効率的な装着操作性および形成される装着形態の安定性を保証しながら、ラベル装着作業後の比較的短い経過時間域において、ラベル剥離が要求される場合の剥離作業の困難を軽減緩和することを目的としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱収縮性ラベル基材に感熱性接着剤層が形成された乾電池外装ラベルを、乾電池の胴部に巻付け貼着し、巻付け始端側の縁部に終端側の縁部を重ね接着すると共に、乾電池胴部の両端面より外方に突出する突出端縁部を熱収縮により端面周縁に抱着させてなる乾電池において、ラベル巻付け貼着後１〜１０Ｈｒ経過時の前記巻付け始端側と終端側の重ね接着部の接着強度が４．０Ｎ/15ｍｍ以上、乾電池の胴部表面に対する接着強度が１．５Ｎ/15ｍｍ以下であることを特徴としている。なお、「接着強度(Ｎ/15ｍｍ)」はJIS  Z0237に規定の「180度引きはがし法」に準拠し、15ｍｍ幅で測定される強度である。
【０００９】
ラベル（１０）は、図３に示したように巻付け始端側の縁部（10S１）と終端側の縁部（10S２）とが重ね接着される（チューブ状に成形される）ので、重ね接着部（Ｓ）の重ね界面に所定の接着強度をもたせておけば、胴部（２１）表面に対する接着力が小さくても、ラベルのめくれ・ゆるみ等を生じず、巻付け貼着形態（図３(ｃ)）はそのまま維持される。従ってそれにつづくラベル両端縁（10E）（10E）の熱収縮による抱着形態（図３(ｄ)）の形成操作も支障なく遂行することができる。
【００１０】
このように、ラベルの重ね接着部（Ｓ）に所定の接着力を与えておけば、胴部表面に対する接着力を弱くしても、装着操作に何ら不都合なく効率よく所定の外装形態を形成することができ、かつその外装形態は安定であり、重ね接着部（Ｓ）の接着強度によるチューブ形態と両端縁（10E）（10E）の抱着形態（Ｅ）とにより、流通過程及び使用過程を通じてラベルのめくれ・乾電池の抜け落ち等の不具合をきたすこともない。
【００１１】
本発明は、かかる観点に基づいて、ラベルの巻付け端縁（10S１）（10S２）の重ね接着力と乾電池胴部の表面に対する接着力とを個別に規定することにより、外装形態の安定性とラベルの剥離容易性という相反する両特性を同時に充足せしめている。巻付け貼着後の経過時間１〜１０Ｈｒの時間域における、重ね接着部（Ｓ）の重ね界面の接着強度を４．０Ｎ/15ｍｍ以上に規定しているのは、ラベルのめくれ等のない安定した装着形態を確保するためであり、他方胴部表面に対する接着強度を１．５Ｎ/15ｍｍ以下に規制しているのは、乾電池の再生処理（ラベルの貼替え）等を実施する際に必要な剥離容易性及び糊残り（接着剤の付着残滓）のない清浄な胴部表面の回復を保証するためである。
【００１２】
本発明の乾電池のラベル装着は、連続装着ラインにおいてラベル（１０）と乾電池（２０）との連続的な相互供給操作のもとに行なわれる。ラベル（１０）の感熱性接着剤層（１２）にコロナ放電処理とそれにつづく加熱処理（接着性発現）が施され、ついで乾電池の胴部表面にラベルを巻付け貼着（巻付け始端側と終端側の端縁10S１，10S２同士の重ね接着によりラベルのチューブを成形）したうえ、ラベル（チューブ）の端縁（10E）（10E）のそれぞれを加熱収縮（乾電池の両端面の周縁に抱着）する工程を順次経由し、必要に応じて乾電池の胴部表面にラベルを軽く押圧する仕上げ処理を施してラベルの装着を完成する。
【００１３】
本発明におけるラベル（１０）の巻付け端縁（10S１）（10S２）の重ね接着部（Ｓ）の接着強度（≧4.0N/15mm）及び乾電池の胴部（２１）表面に対する接着強度（≦1.5N/15mm）は、後述のように感熱性接着剤層（１２）の剤種やラベル基材（１１）のフィルム材種に応じ、該接着剤層のコロナ放電処理における処理度（接着剤層表面の濡れ指数により評価される）および活性化のための加熱温度等により調整される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に使用されるラベル(１０)は、熱収縮性樹脂フィルムを基材（１１）とし、接着剤層(１２)に感熱性接着剤が適用されると共に、通常のラベルと同様に、商品情報等を表示する印刷層や意匠効果を付与する蒸着金属層等が、必要に応じ適宜のコート層を介して積層形成された形態を与えられる。図２はその例を示すもので、基材(１１)の片側面に、蒸着金属層(１４)、アンカーコート層（１３）及び感熱性接着剤層（１２）がこの順に積層形成され、他方の側にプライマーコート層（１６）を介して印刷層（１５）が形成されている。
【００１５】
ラベル基材(１１)である熱収縮性フィルム（延伸加工により配向され延伸方向に大きな熱収縮性を示す）は、その代表的材種としてポリエステル系樹脂フィルム（ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム等）が挙げられる。このほか、ポリ塩化ビニル樹脂フィルムや、ポリスチレン系樹脂フィルム、ポリエチレン,ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂フィルム等が使用される。
【００１６】
感熱性接着剤層（１２）は、例えばエチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-アクリル酸エステル共重合体（エチレン-アクリル酸エチル、エチレン-アクリル酸2-エチルヘキシルなど）、エチレン-メタクリル酸エステル共重合体（エチレン-メタクリル酸エチルなど）、またはアイオノマー等であり、特にエチレン-アクリル酸エステル共重合体またはエチレン-メタクリル酸エステル共重合体が好ましく使用される。上記各剤種は単独又は２種以上の組合せとして使用され、必要に応じテルペン樹脂や石油樹脂等の公知の粘着付与剤、安定化剤、改質剤等が添加されてよい。
【００１７】
蒸着金属層（１４）は、アルミニウム,ニッケル,錫等からなり、真空蒸着等の公知の蒸着技術により積層成膜される。印刷層（１５）を形成する印刷インキの剤種は、使用される印刷法（凸版輪転印刷,シルクスクリーン印刷,グラビア印刷等）に応じて適宜選択されるが、ＵＶインキと通称される耐熱性の紫外線硬化型インキは、ラベル装着工程における加熱処理（接着剤層の活性化）での印刷層に及ぼす熱的影響を回避するのに有効である。
【００１８】
なお、アンカーコート層（１３）は、蒸着金属層（１４）に対する接着剤層（１２）の接着性の向上、プライマーコート層（１６）は基材（１１）に対する印刷層（１５）の接着性の向上を目的とし、それぞれ必要に応じて形成される層である。こられの層の形成には、公知の剤種（アンカーコート=例えばポリオレフィン系，ポリウレタン系，アクリル系アンカー、プライマーコート剤=例えばポリエステル系プライマー,二液混合型イソシアネート系プライマー）を適用すればよい。
【００１９】
本発明のラベル（１０）は、基材（１１）の熱収縮によるラベルの抱着形態（Ｅ）（図３(ｄ)）の形成を容易にするために、基材（１１）（延伸方向の熱収縮性を有する）の延伸方向が、乾電池(２０)への巻き付け方向（乾電池胴部の周方向=以下「縦方向Ｘ」）と一致する向きに形成される。
【００２０】
ラベル基材（１１）の熱収縮に必要な加熱温度（熱収縮温度Ｔ１１）と感熱性接着剤層（１２）の活性化（接着性の発現）に要する加熱温度（活性化温度Ｔ１２）との温度差ΔＴ（=Ｔ１１-Ｔ１２）は重要である。両者が近似していると、接着剤層（１２）を加熱活性化する段階で、基材（１１）に熱収縮によるしわ・ゆがみを生じ、結果としてラベル装着の仕上り外観を損なうことになるからである。このため、基材の熱収縮温度（Ｔ１１）と接着剤層の活性化温度（Ｔ１２）との温度差ΔＴは、１５℃以上であるのが好ましい。より好ましくは２０℃以上である。ここにいう「活性化温度」は、ラベル基材のフィルム表面（フィルム表面に印刷インキ層や印刷面保護膜等が積層形成されている場合はその表面）に対し1kgf/cm２の圧力で10秒押付けたときに0.1N/15mm以上の接着強度が得られる最も低い加熱温度をさしている。
【００２１】
ラベル基材（１１）は、接着剤層の活性化温度域における熱収縮変形が軽微であることのほかに、乾電池の両端面に対する抱着形態（Ｅ）を安定に保持し得るように十分な熱収縮率を有することが要求される。かかる観点から、基材の縦方向Ｘ（巻き付け方向）における熱収縮特性は、オイルバス浸漬による加熱条件「130℃×10秒」における熱収縮率：約２０％以上、および加熱条件「70℃×10秒」における熱収縮率：約３％以下、より好ましくは約１％以下である。なおラベル基材の横方向Ｙ（乾電池の胴長方向）の熱収縮は本質的には不要であり、その熱収縮率（加熱条件：130℃×10秒）は約１０％以下であればラベル装着に実質的な支障をきたすことはなく、好ましくは５％以下である。
【００２２】
感熱性接着剤層（１２）は、活性化温度約６０〜１００℃の範囲のものが使用される。活性化温度が約６０℃より低いと、ラベルをロール状に巻き取って保管する場合のラベルの巻き重ね面にブロッキングを生じるおそれがあり、他方活性化温度が１００℃を超える高温域である場合は、基材（１１）の熱収縮温度に対する温度差ΔＴ（約15℃以上）を確保することが困難となるからである。より好ましくは約６０〜８０℃である。
【００２３】
乾電池のラベル装着工程で実施される感熱性接着剤層（１２）のコロナ放電処理の処理効果（処理度）は電圧・時間等により調整される。その処理度を高めることは、ラベルの重ね接着部（Ｓ）の接着強度を高めるのに有効であるが、反面において乾電池（２０）の胴部表面に対するラベルの接着強度を不必要に高めることになり、このことはラベルの剥離を必要とする場合の剥離作業を阻害する要因となる。従ってコロナ放電の処理度は、重ね接着部（Ｓ）および胴部（２１）表面に対する接着強度の高低をバランスさせるように制御することを要する。
【００２４】
上記コロナ放電の処理度は、接着剤層表面の濡れ指数（JIS  K6768）に基づいて評価することができる。適正な濡れ指数は、接着剤層（１２）の樹脂剤種及びラベル基材（１１）のフィルム材種により異なるが、具体例を挙げれば、基材（１１）がポリエステル系樹脂フィルム（実質的に縦方向Ｘに一軸延伸されたフィルム）であり、接着剤層（１２）がエチレン系共重合体、例えばエチレン-アクリル酸エチル共重合体を主成分とするもの（融点：73℃）である場合において、コロナ放電の処理度は、接着剤層の表面の濡れ指数が約３８０〜５２０μN/cmの範囲、より好ましくは３８０〜４８０μN/cmの範囲におさまるように制御される。
【００２５】
感熱性接着剤層（１２）をコロナ放電処理後、加熱活性化し乾電池胴部（１２）にラベルを巻付け貼着して重ね接着部（Ｓ）を形成し、ついでラベル両端部（10E）（10E）を加熱収縮して抱着形態（Ｅ）を形成する。接着剤層（１２）の加熱活性化温度およびラベルを抱着させる加熱収縮温度は基材（１１）及び接着剤層（１２）の材種に応じて適宜設定される。基材（１１）が一軸延伸ポリエステル系樹脂フィルムからなり、接着剤層（１２）がエチレン-アクリル酸エチル共重合体を主成分とする接着剤（融点：73℃）からなる場合を例に挙げると、加熱活性化温度は約６０〜１００℃、好ましくは６０〜８０℃であり、加熱収縮温度は約９０〜１３０℃である。
【００２６】
このようにラベルを外装された乾電池は、ラベルの重ね接着部（Ｓ）の強い接着強度（約4.5Ｎ/15ｍｍ以上）と胴部表面（２１）における低い接着強度（約1.0Ｎ/15ｍｍ以下）により、ラベル装着形態の安定性と剥離容易性とを具備している。接着強度の高低をこのようにバランスさせることができるのは、ラベルの重ね接着部（Ｓ）が樹脂同士の接着であるのに対し、胴部のそれは金属缶（亜鉛等）の表面に対する接着であるという相違に加えて、前記のように接着剤層に対するコロナ放電の処理度及び活性化の加熱温度が制御されることの相乗的効果によるものである。
【００２７】
本発明による乾電池のラベル外装形態は、アルカリ電池のほか、リチウム電池,マンガン電池等の一次電池や、ニッケル水素電池,リチウムイオン電池等の二次電池などの各種電池を対象として同様の効果を奏するものである。
【００２８】
【実施例】
（１）ラベル構成
基材(11)：一軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム,肉厚50μm
熱収縮率  25％(130℃×10秒),2％(70℃×10秒)
感熱性接着剤層(12)：主成分=エチレン-アクリル酸エチル共重合体,
層厚20μm
蒸着金属層(14)：アルミニウム,層厚500Å
印刷層(15)：紫外線硬化型インキ
アンカーコート層（16）：ポリエステル系樹脂,層厚0.7μｍ
【００２９】
（２）ラベル装着
アルカリ乾電池を装着対象とし、感熱性接着剤層のコロナ放電処理、加熱活性化、乾電池胴部（亜鉛缶）への巻付け貼着、加熱収縮（ラベル端部の抱着）の各工程によりラベルで外装された乾電池（図１）を形成する。
▲１▼コロナ放電処理度：処理後の接着剤層表面の濡れ指数(JIS  K6768)=460μＮ/cm
▲２▼接着剤層の加熱活性化温度：７０℃
▲３▼加熱収縮温度：１３０℃
【００３０】
[比較例]
コロナ放電処理後の接着剤層表面の濡れ指数が約５４０μＮ/cmとなるように処理度を制御し、そのほかの処理操作は上記と同一条件に設定して乾電池に対するラベル装着を行なった。
【００３１】
各供試乾電池について、ラベル貼着１時間後における重ね接着部（Ｓ）及び胴部（２１）表面におけるラベルの接着強度（JIS  Z0237「180度引きはがし法」）を測定し下記の結果を得た。
【００３２】
【表１】
0004177986.tif 000002
【００３３】
上記のように比較例の乾電池では、ラベル貼着１時間後にラベルの重ね接着部（Ｓ）だけでなく、胴部表面に対する接着強度も高くなっているのに対し、発明例においては、ラベルの重ね接着部（Ｓ）は外装形態の安定維持に必要とされる強度レベル（約4.0N/15mm）を十分に満たしていると共に、胴部表面に対する接着強度は極く剥離し易いレベルに抑えられている。
【００３４】
また、比較例の乾電池はラベルの剥離に難渋し、しかも胴部表面に糊残り（接着剤の付着残滓）を生じたのに対し、発明例では重ね接着部を剥離の後、胴部全周に亘って簡単に引き剥がすことができ、糊残りも皆無であった。なお、発明例の乾電池について、ラベル貼着後１ケ月経過時点でラベルの重ね接着部の接着強度を測定したところ、約7.0N/15mmの強度を有し堅固な外装形態を安定に維持していることが確認された。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の乾電池は、ラベル貼着から一定時間経過時における重ね接着部及び胴部表面に対する接着力を高低異なる強度レベルに調整されていることにより、ラベルの外装形態の安定性を損なうことなく、ラベルの引き剥がしを必要とする場合の剥離作業、例えばラベル装着工程で貼着異常発生した場合の再生処理（ラベルの貼替え）に要する剥離作業が容易化され、再生処理に要する労力・コストを大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ラベルによる乾電池の外装形態を示す一部切欠き正面図である。
【図２】ラベルの積層構造の例を示す断面図である。
【図３】乾電池のラベル外装工程の説明図である。
【符号の説明】
１０：ラベル
10S１：ラベル巻付け始端側の縁部
10S２：ラベル巻付け終端側の縁部
10E：ラベル突出端縁部
１１：ラベル基材
１２：感熱性接着剤層
１３：アンカーコート層
１４： 蒸着金属層
１５：印刷層
１６： プライマーコート層
２０：乾電池
２１：乾電池胴部（金属缶）
21E：乾電池の胴部端面
Ｓ：ラベルの重ね接着部
Ｅ：ラベルの熱収縮抱着部
【図１】
0004177986.tif 000003
【図２】
0004177986.tif 000004
【図３】
0004177986.tif 000005