专利名称：供电池应用的单层psa标签的制作方法
干电池是最普及的便携式电能源。它们包括闪光灯、工具、玩具、器具电池，以及其他类似电池。干电池以各种各样的结构和电压输出出现，它们可以是单个使用电池或多个使用电池。最普及尺寸是“AA”，“AAA”，“C”，“D”和“9伏”电池。除某些其他结构以外，AA，AAA，C和D尺寸电池还利用至少一个提供并用作正端电极的拉制的金属圆柱壳，以及一个用作负极的端。正极和负极由绝缘物隔开。
在早期电池中，在电池壳上施加用来向用户显示电池信息的图形。图形然后显示到用于电池壳的金属纸包层上。金属纸包层现已主要由基于使用多层聚合收缩膜的标签所代替，最普及的聚合材料是聚氯乙烯。所使用的多层结构即是本领域所称为的“三层”和“双层”结构，以三层最常见。
参考以“现有技术”为标题的附图，三层结构包括一个复合叠层，即在第一热缩自支持聚合物膜层(2)上施加一层通常是用汽相淀积形成的金属(4)，其上附加第二自支持热缩聚合物膜层(2’)；一个图形层(6)；以及一个顶保护层，即另一个自支持热缩聚合物膜层(2”)。在膜层(2)的下表面施加一个压敏粘合层(8)。
在双层结构中，省去第一中间热缩聚合物层(2’)，以提供一个叠层，即在第一热缩聚合物膜层(2)上提供金属层(4)；有色层(6)；以及热缩聚合物层(2”)。再给热缩聚合物膜层(2)底涂上压敏粘合层(8)。在两种结构中，尤其在自支持热缩聚合物层和金属层之间，当结合较弱时，通常利用一层粘合剂来提高结合的强度。多层粘合标签例如在属于Will等人的美国专利4,801,514，4,911,994，5,032,477，5,262,251和5,312,712中叙述，这里各自参考引入。
已经作出种种尝试，以把金属层从自支持热缩聚合物膜层之间移到热缩聚合物膜层和压敏粘合层之间。一种这样的不包括使用收缩聚合膜的结构在属于Sharklett，III的美国专利5,292,566中叙述，这里参考引入。然而，这种结构的一个重要限制是金属对聚合层的结合弱，并且金属层易受用来给标签加批号和日期码信息的在线冲击力作用而破裂。已知破裂的金属层断片透入相对软的压敏粘合层，并且使电池短路，引起电能耗散。
另一种市场上曾作过尝试的方法是用紫外线凝固漆来代替顶层热缩聚合物膜(2”)。这种结构在属于Lin等人的美国专利5,190,609中叙述，这里参考引入。已经发现这些标签只被有限接受，因为已经证明该涂层为弱键合，表现低劣耐磨性和低劣抗环境条件变化性。
多层结构还存在使几层聚合膜的收缩特性相配合，以便在热缩时在相邻热缩聚合膜层之间无滑动出现的问题。如果不这样，则会出现图形变形，皱纹和可能的离层。双层结构也呈现标签从电池壳隆起以及低劣环境老化的问题。
理想的是提供一种用来包裹电池壳的压敏粘合单层结构。单层结构将比现今使用的多层标签结构便宜。
起作用的单层电池标签必须具有五年以上的使用寿命，而不呈现由于包括循环暴露在150°F以上温度及接近100％温度的环境压力所引起的种种损失。更重要的是单层标签必须适当经受因没有现得其他层的利益而来自制造厂的严格要求，其他层的特性可以用来增加或更改单层的特性，以解决制造和环境压力。
因此，尽管有成本和生产利益，然而单层标签结构通过减小标签厚度而使功能电池体积最大，由此使电池制造厂可以在固定外部尺寸的总电池结构中充积更多的能量，所以提供一种有效的单层标签仍是本领域一项正在进行的探索。
按照本发明提供用于干电池的单层标签，该干电池提供一个圆周外壳和封闭一个直流电能供给芯的相对端。该标签用透明、自支持、单轴取向、热缩的聚合膜面料或背衬形成，背衬具有一定的宽度和长度。背衬的宽度在其端部提供第一和第二相对纵边，该宽度足够使背衬包围电池壳，以便使第一边和第二边至少按对接关系遇合。背衬的长度足够使背衬延伸到电池壳长度之外，该长度在其端部提供第一和第二相对圆周边，当绕电池壳包裹时它们适应延伸到电池壳长度之外。一个不透明抗碱不导电有色层覆盖背衬下表面上印刷的任何可见标记，它也印刷在背衬的下表面上并且由背衬支持。一个不导电压敏粘合层至少沿背衬的第一边和第二边的长度延伸，优选地绕背衬的周边延伸，并且从背衬的几个相对边向内足够延伸，以保证至少在电池的各相对端和电池的圆周壳粘合接触。优选地压敏粘合剂在整个有色层上延伸。压敏粘合剂有足够的剪切或粘结强度，以防止背衬至少绕电池周边热缩，以及足够的剥离粘合强度，以防止标签沿电池长度从电池壳隆起。
该标签施加到电池壳的外表面上，并且通过接触压敏粘合剂而附着在电池壳上。然后使标签环绕电池壳包裹，使第一边和第二边至少对接，第三边和第四边伸出电池壳之外。在热缩膜上通过加热作用使标签的伸出端收缩包裹在电池的相对端上。
对本发明来说，如果在浸入试验中在24小时内对7.2 N KOH的作用具有抗透性，有色层就认为具有抗碱性，如果电阻约大于560兆欧(560×106欧姆)，有色层就认为具有抗导电性。
目前优选粘合剂是基于溶剂的丙烯酸压敏粘合剂。同样可以有效地使用乳胶或热溶压敏粘合剂。目前优选地压敏粘合剂提供至少约2Pli(磅/英寸)，优选地约2Pli到5Pli的剥离强度或剥离粘合强度，至少4,000分钟，优选地约4,000分钟到10,000分钟的剪切强度，以及至少2Pli，优选地约2Pli到4Pli的互扣粘性(loop tack)。
优选背衬在周边或周围方向具有约60％，优选地约20％到60％，更优选地约40％到50％的收缩系数。收缩沿背衬的宽度即机器方向。目前优选背衬是透明单轴取向的聚氯乙烯膜，约2mil厚。
附图以“现有技术”为标题的那个部分说明三层和双层标签结构，它们表示目前粘合电池标签结构。
图1与标签和电池壳的关系一同说明本发明单层标签的各层详细情况的透视图。
图1-A除粘合层绕标签两个周边延伸外，表示与图1相同的结构。
图2表示按对接关系包裹在电池周围的本发明的单层标签。
图3说明通过加热使标签的伸出端热缩到电池的相对端上。
图4说明用本发明的单层标签来给电池加标签的一种方式。
按照本发明，提供用于干电池的单层标签及包盖这样标签的电池。
包盖本发明单层标签的电池包括圆柱形“AA”，“AAA”，“C”，“D”尺寸电池。用于这样电池的标签超过电池长度，并且标签端部在收缩时能够折叠在电池相对端上。本发明的标签还可以用于任何其他干电池结构，并不要求以圆柱形AA，AAA，C和D尺寸电池为电气考虑。其他这样电池结构包括但不限于普及型9伏电池。
现在参考图1，图1-A，图2和图3，典型的圆柱形干电池10由一个优选地用碱性材料形成的电能供给芯12和一个电极14组成。它们两者由圆柱形外壳16套装，圆柱形外壳16提供一个正极端盖末端18和一个负极端盖末端20。正极和芯12电连接，负极和电极14电连接。壳16和端盖20由适当不导电材料的环形绝缘物22绝缘。正端盖电极18和负端盖电极20的部分与本发明的单层电池标签24在内部接触。
如图1和图1-A所示，单层电池标签24由三个主要层组成一个自支持热缩层26；一个受支持抗碱有色层28，其至少在它延伸在电池壳的电池段16和20上的区域为不导电；以及一个受支持压敏粘合层30，其至少在它延伸在电池壳的部件16和20上的部分为不导电。压敏粘合层30必须沿所示与电池轴平行的第一边32和第二边34延伸。边32和34将作对接或可以重叠。提供粘合剂以保证压敏粘合剂在四个边的各边与电池壳接触。理想地，如图1-A所示，压敏粘合剂绕标签24的周边延伸，即提供第一边32和第二边34以及第三边36和第四边38。更典型地，如图1所示，压敏粘合层30在层26的整个表面上延伸。压敏粘合层30至少在它接触部件18和20的地方不导电，以防止从正极向负极排流。有色层28和热缩聚合物面料或背衬26在它们与电池10的两个电极接触的地方也不导电。省去现有易碎真空淀积金属层的不导电有色层是使用单层支持的关键。
另一个能够提供单层电池标签的关键是在考虑到生产参数下适当选择面料。必须用单个自支持层即面料来实现一种网状结构，其必须和过去使用的多层起等效作用，这里在面料下表面印刷图形，在这样下表面印刷的图形之上施加粘合剂。过去，在使用多个自支持层时，一层可以补充另一层，或更改或提高某种特性，以便使标签适合制造厂的严格要求。在本发明中，单层必须提供多层的功能，并且仍使标签厚度最小。这不能以牺牲生产来实现。因为如果转用单层要大大增加生产成本，则生产成本的增加将抵消单层的优点。另外，单支持膜必须热缩，并且仍然足够无弹性，以便在各种印刷场合在印刷多种用来形成信息及美术图形的颜色时，耐受重复记录时的变形。对于这样的操作，将对膜加上大约6到10种或更多的颜色。膜必须不反向伸展，否则在记录时将有位移，妨碍印刷清晰度，这在市场上将不被接受。同时，膜必须沿机器方向有某种收缩度，以便在加热时使所施加标签的端部能够折叠在电池的端部上，而没有使膜上的图形变形。如果有过度收回或收缩，膜会在接缝处隆起，露出粘合剂，粘合剂会是污物收集源，这是另一种不被接受的结果。另外，接缝处不适当的收缩会导致隆起，这样从美化角度来说带来不希望有的外观。考虑到这些目的，以及在加标签机器中对“AA”尺寸生产速度为每分钟达800个电池，对“AAA”电池为每分钟600个或更多电池，使标签结构的自支持层达到了下列说明规范。
用于单层结构的面料或背衬26为单轴取向聚合物膜，其大体只沿垂直于电池轴的方向，即沿背衬宽度方向并且绕电池周边取向。根据生产速度，在这个方向，即在机器方向或从第一边32到第二边34方向上的收缩可以达到约60％，一般在约20％到约60％，并且优选地在约40％到约50％范围内，最优选地对较小电池为约40％到约45％，对较大电池为40％到50％。
贮藏期间残余缩回应该不大于约10％，优选地小于8％，更优选地小于约3％。
在与其垂直的轴向也可能出现某些收缩。对于与其垂直的方向，在一个方向的收缩在-2％到+5％，优选地0到3％，更优选地约0到1％。负收缩意指伸长。
目前优选的膜的机械特性为在机器方向箔强度约15Kpsi，在机器方向伸长约77％，以及在机器方向弹性模量400Kpsi，全部按照ASTMD882-91(试验方法A)。
目前优选的热缩膜层26优选地约2mil厚，并且为大体单轴取向的聚氯乙烯膜，由American Mirrex Corp.of New Castle，Delaware制造。
目前优选膜为机器方向单轴取向的聚氯乙烯膜，其有约1mil到约3mil，优选地约2mil到约3mil，更优选地约2mil到约2.5mil的厚度。
除聚氯乙烯膜外，其他还可以用作面料的热缩膜包括但不限于聚氟乙烯膜，亚乙烯氟膜，聚丙烯膜，以及其他类似膜。其他膜包括聚丙烯膜，在属于Lin等人的美国专利5,190,609中所述，这里参考引入。面料26用作有色层28和压敏粘合层30的自支持托体。
在有色层28和膜26之间，包含用油墨形成的其他智能标记，例如装饰图形，条形码，生产信息，以及其他类似标记。虽然对这样油墨来说表面导电率和抗碱性不是关键，但是它们优选地以这样油墨来提供，即这些油墨表现抗碱(KOH)腐蚀性，并且优选地电阻至少等于有色层28和/或压敏粘合层30的电阻。这样就省去了对较小裂缝提供电池短路排流的任何考虑，在这些裂缝处标签的部件，即面料，有色层和压敏粘合层与电池的正极和负极部件同时电接触。
对于与电池相对端接触的标签的任何层，要求这种层对碱的作用基本上不起反应，或有抗碱性。“抗碱性”意指在暴露7.2N KOH下24小时而没有任何易见外观变化。与正电池部件和负电池部件电接触的部件28和30中任何一个必须也不导电。“不导电”意指电阻大于约560兆欧(560×106欧姆)。虽然仅那些需要与电池的正极和负极桥接的层的部分必须不导电，但是如上所述，优选地层28和30的所有部分不导电。
有色层28由抗碱油墨形成，其中颜料从一个托体或载体上沉积，留下一个抗碱不导电层，其由背衬26支持，并且提供一个不透明的并且形成标签背景的涂层。单色和多色的并排或重叠的有色层可能包括层28。形成有色层28的标记和背景印刷在自支持透明层26下表面上。
目前优选的抗碱不导电油墨由Zeneca Speciality Inks，Dayton，NewJersey制造。适当油墨是Zeneca NDX-1467(铜色)，NSX-1442(银色)，NKX-2155(黑色)和NWX1596A(白色)。铜色和银色油墨具有珠母般配方，其提供金属外观，并且代替现有技术标签结构中所有的金属导电层。目前优选的有色层28在标签24的透明膜26的背部连续。然而，如所指出那样，它可以不连续或为多层，只要与正极20和负极22电接触的有色层28的部分除有抗碱性外还不导电。
如图1所示，压敏粘合层30可以在膜28的整个表面上延伸。它也可以仅沿边32和34延伸，或如图1-A所示，绕标签的周边延伸，并且有足够宽度以保证与电池周边壳接触。除标签延伸到电池端部之外部分，对电池壳的粘结结合应该足够保证在粘合接触区之间将没有标签收缩出现。参考图2和图3，在加热下，伸出端收缩，折叠，并且由压敏粘合剂粘着在电池的相对端上。在压敏层30仅沿边32和34布置以形成接缝42情况下，必须设计图形以使层26按轴向方式收缩。
压敏粘合剂可以由溶剂、乳胶或悬胶施加，或以热溶剂施加。压敏粘合剂必须有足够剪切或粘结强度，以防止在把标签作为衬底布置在电池上之后，在加热时标签粘着于电池壳的地方过度缩回；压敏粘合剂必须有足够剥离强度，以防止面料从电池上隆起；以及有足够粘性或抓合性，以在加标签操作期间使标签能够适当飞粘在电池壳上。
目前优选的压敏粘合剂是由Ashland Chemical Company，Columbus，Ohio制造的用抗氧添加剂改良的基于溶剂的丙烯酸粘合剂，产品号1860Z45。另一种适当的溶剂丙烯酸压敏粘合剂是由Avery ChemicalDivision of Avery Dennison Corporation制造的PolytexTM7000，在属于Mallya等人的美国专利4,812,541中叙述，这里参考引入。一种适当的乳胶压敏粘合剂在属于Lin等人的美国专利5,221,706中叙述，这里参考引入。
为了使粘合特性总体均衡，并且使标签能够在电池壳上得到无损伤的适当应用和取向，目前优选地粘合剂具有至少优选为约2Pli，更优选为2Pli到约5Pli的剥离强度或粘合性，其如用PSTC#1(Pressure-Sensitive TapeCounsel Test#1)确定，在2mil聚酯背衬上按每分钟12英寸剥离速度运转20分钟之后；至少4,000分钟，优选地约4,000分钟到10,000分钟的剪切强度，即粘合强度的一种量度，其按照PSTC Test#7使用2mil聚酯背衬，对测量为0.5”×0.5”及500克重的样品结果为每平方英寸试验2,000克负载；以及在不锈钢上对于1”宽互扣，在每分钟12”剥离速度下，至少约2Pli，优选地2Pli到约4Pli的互扣粘性。
图4表示一种加标签操作。参考该图，使释放材料的输送带44上的标签24绕过一个相对尖的配料边46，并且从释放材料的输送带44上释放，并且飞粘并“抓”在前进电池10的表面上。电池10在继续前进时由滚轮48旋转，并且标签24按对接(图3)或稍微重叠以形成接缝42关系包裹在电池壳周围。压敏粘合层30接触电池壳的圆柱部分。标签刚性地固定在电池壳上，并且在由通常为气刀的源50加热时，起阻止标签沿电池壳，并且优选地沿电池壳的长度和宽度收缩的作用。粘合剂还防止由于面料26热缩引起层26和28之间所包含的任何标记的变形。如果背衬在电池轴向上收缩性低，可以省去沿边36和38的粘合剂。
进一步参考图2和图3，一旦标签滚到电池10的圆柱壳周围并且粘着其上，标签的端部40延伸到电池10的圆柱壳之外，并且伸出电池10的正极18和负极(未示出)之外。如图3所示，在加热时，标签收缩，使标签端部包裹在电池的正极和负极上，当压敏粘合剂存在时，使它把标签粘着在电池壳两端上。作为选择，收缩可以足够使标签的重叠部分保持贴着在电池端面上。在上述实施例中，压敏粘合剂的粘结强度保证不会出现由于沿圆柱壳收缩引起的标签移动，并且因此在任何情况下都不会出现标记变形，周围收缩结果将不会在接缝42处形成开口。总之，图形保持完好无损，同时在收缩时相对端由热缩拉回，并且由压敏粘合剂粘着在电池的正极和负极上，以低成本完成电池加标签。
权利要求
1.一种用来给干电池加标签的单层标签，所述电池有一个细长圆周壳，其沿电池长度延伸并且限定一个轴，以及相对端，其与轴横切并且和壳一起封闭一个直流电能供给芯，所述标签包括(a)一个透明、自支持、大体单轴取向、热缩的聚合物膜背衬，其有一个外表面和一个面向电池壳的内表面，一个宽度，在其相对端提供与电池轴平行延伸的第一边和第二边，以及一个长度，其伸出电池相对端之外，并且在其相对端提供与电池轴垂直延伸的第三边和第四边，背衬的宽度足够使背衬包围电池的圆周壳，并且足够使第一边和第二边至少按对接关系遇合，以及在背衬热缩时，背衬的长度足够使第三边和第四边折叠在电池的相对端上；所述背衬沿背衬宽度在背衬宽度方向具有约60％的收缩；(b)一个不透明有色层，其由施加在背衬内表面上并且由背衬支持的抗碱不导电油墨组成，所述层在暴露在7.2N KOH作用之下24小时不呈现易见变化；以及(c)一个不导电压敏粘合层，其在有色层上至少沿第一边和第二边施加并延伸，所述压敏粘合剂具有足够剥离强度以防止所施加标签从电池壳隆起，以及足够剪切强度以防止在粘合施加的背衬热缩时，背衬粘合施加在壳上的第一边相对背衬粘合施加在壳上的第二边移动。
2.如权利要求1所述的单层标签，其中背衬在沿背衬宽度方向具有约40％到约50％的收缩。
3.如权利要求1所述的单层标签，其中背衬在沿背衬宽度方向具有约40％到约45％的收缩。
4.如权利要求1，2或3所述的单层标签，其中背衬由单轴取向的聚氯乙烯膜形成，并且具有约1mil到约3mil的厚度。
5.如权利要求1，2或3所述的单层标签，其中背衬由单轴取向的聚氯乙烯膜形成，并且具有约2mil到约2.5mil的厚度。
6.如权利要求1到5中任何一个所述的单层标签，其中压敏粘合剂是基于丙烯酸的粘合剂，其具有至少约2Pli的剥离强度，以及至少4,000分钟的剪切强度。
7.如权利要求1到5中任何一个所述的单层标签，其中压敏粘合剂是基于丙烯酸的粘合剂，其具有至少约2Pli到5Pli的剥离强度，以及至少约4,000分钟到10,000分钟的剪切强度。
8.如上述权利要求中任何一个所述的单层标签，其中压敏粘合层另外沿背衬的第三边和第四边延伸。
9.如上述权利要求中任何一个所述的单层标签，其中压敏粘合层大体覆盖全部有色层。
10.如上述权利要求中任何一个所述的用来给干电池加标签的单层标签，其中所述标签包括(a)一个透明、自支持、大体单轴取向、热缩的聚合物膜背衬，其有一个外表面和一个面向电池壳的内表面，一个约1mil到约3mil的厚度，一个宽度，在其相对端提供与电池轴平行延伸的第一边和第二边，以及一个长度，其伸出电池长度之外，并且在其相对端提供与电池轴垂直延伸的第三边和第四边，背衬的宽度足够使背衬包围电池的圆周壳，并且足够使第一边和第二边至少按对接关系绕电池的圆周壳遇合，以及在背衬热缩时，背衬的长度足够使第三和第四相对边折叠在电池的相对端上，所述背衬在背衬宽度方向具有约60％的热缩；(b)一个不透明有色层，其由施加在背衬内表面上并且由背衬支持的抗碱不导电油墨组成，所述层在暴露在7.2N KOH作用之下24小时不呈现易见变化；以及(c)一个基于丙烯酸的不导电压敏粘合层，其在有色层上至少沿第一边和第二边延伸，并且具有至少约2磅/英寸的剥离强度，足够防止所施加标签从电池壳隆起，以及至少约4,000分钟的剪切强度，足够防止在粘合施加的背衬热缩时，背衬粘合施加在壳上的第一边相对背衬粘合施加在壳上的第二边移动。
11.如权利要求10所述的单层标签，其中背衬由单轴取向的聚氯乙烯膜形成，并且有具约2mil到约2.5mil的厚度，以及在背衬宽度方向具有约40％到45％的收缩。
12.一种加有标签的干电池，其有一个限定一个轴的细长圆周壳，以及与轴横切并且和壳一起封闭一个直流电能供给芯的相对端，所述标签包括(a)一个透明热缩、自支持、大体单轴取向的聚合物膜背衬，其有一个外表面和一个面向电池壳的内表面，一个宽度，其在与电池轴平行延伸的相对第一边和第二边终止，以及一个长度，其与电池轴垂直延伸的相对第三边和第四边终止，所述第一边和第二边由压敏粘合剂至少按大体对接关系固定在电池壳上，在背衬绕电池壳热缩时，防止所述第一边和第二边中各边相对另一边移动，所述第三边和第四边折叠在并且热缩贴着在电池的相对端上；(b)一个不透明有色层，其由施加在背衬内表面上并且由背衬支持的抗碱不导电油墨组成，所述层在暴露在7.2N KOH作用之下24小时不呈现易见变化；以及(c)一个不导电压敏粘合层，其把标签粘着在电池壳上，并且在有色层上至少沿第一边和第二边施加并延伸，其使第一边和第二边足够向内延伸以粘着在电池壳上，并且其有足够剥离强度以防止第一边和第二边从电池壳隆起，以及足够剪切强度以大体防止在背衬热缩时，背衬的第一边相对背衬的第二边移动。
13.如权利要求12所述的电池，其中单轴取向的背衬在收缩之前沿背衬宽度方向约有60％可收缩。
14.如权利要求12所述的电池，其中单轴取向的背衬在收缩之前沿背衬宽度方向约有40％到50％可收缩。
15.如权利要求12，13或14所述的电池，其中背衬由单轴取向的聚氯乙烯膜形成，并且具有约1mil到约3mil的厚度。
16.如权利要求12到15中任何一个所述的电池，其中背衬由单轴取向的聚氯乙烯膜形成，并且具有约2mil到约2.5mil的厚度，以及沿背衬宽度方向约有40％到45％的收缩。
17.如权利要求12到16中任何一个所述的电池，其中压敏粘合剂具有至少约2 Pli的剥离强度和至少约4,000分钟的剪切强度。
18.如权利要求12到17中任何一个所述的电池，其中压敏粘合剂为丙烯酸粘合剂，其具有至少2Pli到约5Pli的剥离强度和约4,000分钟到10,000分钟的剪切强度。
19.如权利要求12到18中任何一个所述的电池，其中压敏粘合剂另外沿电池的第三边和第四边延伸，并且至少在所述第三边和第四边把所述背衬粘合固定在电池的相对端上。
20.如权利要求12到19中任何一个所述的电池，其中压敏粘合层大体覆盖全部有色层，并且其中背衬至少在所述第三边和第四边粘合固定在电池的相对端上。
21.如权利要求12到20中任何一个所述的电池，其中压敏粘合层大体覆盖全部有色层。
22.如权利要求12到21中任何一个所述的电池，其中标签包括(a)一个透明、自支持、大体单轴取向、热缩的聚合物膜背衬，其有一个外表面和一个面向电池壳的内表面，一个约1mil到约3mil的厚度，一个宽度，其在相对端在与电池轴平行延伸的第一边和第二边终止，以及一个长度，其在相对端在与电池轴垂直延伸的第三边和第四边终止，所述标签包围电池的圆周壳，以第一边和第二边至少按对接关系遇合，并且由压敏粘合剂固定在电池壳上，第三和第四相对边折叠在并且热缩贴着在电池的相对端上，所述背衬在背衬收缩之前在背衬宽度方向具有约60％的热缩；(b)一个不透明有色层，其由施加在背衬内表面上并且由背衬支持的抗碱不导电油墨组成，所述层在暴露在7.2N KOH作用之下24小时不呈现易见变化；以及(c)一个基于丙烯酸的不导电压敏粘合层，其把标签粘着在电池壳上，并且在有色层上至少沿第一边和第二边延伸，以足够使标签能够在第一边和第二边周围粘着在电池壳上，所述压敏粘合剂具有至少约2Pli的剥离强度，足够防止所施加标签从电池壳隆起，以及至少约4,000分钟的剪切强度，足够防止在背衬热缩时，背衬的第一边相对背衬的第二边移动。
23.一种制造加有标签电池的方法，该方法包括(a)提供一个干电池，所述电池有一个沿电池长度延伸并且限定一个轴的细长圆周壳，以及与电池轴横切并且和壳一起封闭一个直流电能供给芯的相对端；(b)在一个具有释放表面的输送带上提供至少一个标签，该标签由一个透明、自支持、大体单轴取向、热缩的聚合物膜背衬形成，其有一个外表面和一个面向电池壳的内表面，一个宽度，在其相对端提供与电池轴平行延伸的第一边和第二边，以及一个长度，其伸出电池相对端之外，并且在其相对端提供与电池轴垂直延伸的第三边和第四边，背衬的宽度足够使背衬包围电池的圆周壳，并且足够使第一边和第二边至少按对接关系遇合，以及背衬的长度在背衬热缩时足够使第三和第四相对边折叠在电池的相对端上；所述背衬沿背衬宽度在背衬宽度方向具有约60％的热缩；(i)一个不透明有色层，其由施加在背衬内表面上并且由背衬支持的抗碱不导电油墨组成，所述层在暴露在7.2N KOH作用之下24小时不呈现易见变化；以及(ii)一个不导电压敏粘合层，其在有色层上至少沿第一边和第二边施加并延伸，所述粘合剂有足够剥离强度以防止所施加标签从电池壳隆起，以及足够剪切强度以防止在粘合施加的背衬热缩时，背衬粘合施加在壳上的第一边相对背衬粘合施加在壳上的第二边移动，(c)从所述输送带上分配所述标签，以附着在所述电池的所述圆周壳上；(d)使所述标签粘着并包裹在所述圆周壳周围，并且使所述第一边和第二边按对接或重叠关系遇合，使所述第三边和第四边伸出电池的相对端，形成重叠伸长部分；(e)通过加热，使所述聚合物膜层和所述重叠伸长部分热缩包裹在电池的正极和负极上。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述压敏粘合剂延伸到所述第三和第四表面，并且所提供的重叠伸长部分在收缩时成为粘结结合在在正极和负极上。
25.如权利要求23或24所述的方法，其中使标签绕过一个相对尖的边来分配标签。
26.如权利要求25所述的方法，其中所分配的标签由所述第一边或第二边飞粘到所述电池壳上，并且通过电池壳绕所述轴旋转而包裹在所述电池壳周围。
27.如权利要求23到26中任何一个所述的方法，其中从气刀提供热以使标签收缩。
28.如权利要求23到27中任何一个所述的方法，其中背衬在沿背衬宽度方向具有约40％到约50％的收缩。
29.如权利要求23到27中任何一个所述的方法，其中背衬在沿背衬宽度方向具有约40％到约45％的收缩。
30.如权利要求23到29中任何一个所述的方法，其中背衬由单轴取向的聚氯乙烯膜形成，并且具有约1mil到约3mil的厚度。
31.如权利要求23到29中任何一个所述的方法，其中背衬由单轴取向的聚氯乙烯膜形成，并且具有约2mil到约2.5mil的厚度。
32.如权利要求23到31中任何一个所述的方法，其中压敏粘合剂是基于丙烯酸的粘合剂，其具有至少约2Pli的剥离强度，以及至少4,000分钟的剪切强度。
33.如权利要求23到31中任何一个所述的方法，其中压敏粘合剂是基于丙烯酸的粘合剂，其具有至少约2Pli到约5Pli的剥离强度，以及至少约4,000分钟到10,000的剪切强度。
34.如权利要求23到33中任何一个所述的方法，其中压敏粘合层大体上覆盖全部有色层。
35.在任何情况下用权利要求23到34中任何一个方法所形成的加有标签的电池。
全文摘要
所提供的是用来给干电池加标签的单层标签,该电池具有限定一个轴的细长圆周壳(16),以及封闭一个直流电能供给芯(12)的相对端。该标签由一个透明、自支持、大体单轴取向、热缩的聚合物膜背衬(26)形成,其有一个外表面和一个内表面;一个宽度,足够使背衬包围电池壳,并且在相对端提供与电池轴平行延伸且至少按对接关系遇合的第一边(32)和第二边(34);以及一个长度,伸出电池的相对端之外,并且折叠在电池的相对第三端(36)和第四端(38)。一个抗碱不导电不透明有色层(28)施加在背衬的内表面上,并且由背衬支持。一个不导电压敏粘合层(30)至少沿第一边(32)和第二边(34)施加在有色层上。该压敏粘合剂具有足够剥离强度,以防止所施加标签从电池壳隆起,以及足够剪切强度,以在粘合施加的背衬热缩时防止粘着的第一边绕电池壳(16)相对移动。
文档编号B23B7/06GK1196139SQ96196000
公开日1998年10月14日 申请日期1996年6月7日 优先权日1995年6月7日
发明者约翰·休恩, 斯蒂文·肯尼迪, 朗T·斯帕达, 伦道夫W·钱, 卡罗尔·A·科克 申请人:艾弗里·丹尼森公司