JP2023504899A - 共押出ポリマー物品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

ポリマーシートを含むシステムである。ポリマーシートは、第１の表面及び第１の表面の反対側にある第２の表面を有するベースシートと、ベースシートの第１の表面から突出している、間隔が空けられた複数のレールと、を備える。レールは、ベースシートの第１の表面に取り付けられており、その第１の表面から実質的に直立しているステム部と、ベースシートの反対側にある、ステム部の遠位端上の頂部と、を含む。頂部は、ベースシートの反対側にある第１の表面と、ベースシートの第１の表面に面した第２の表面と、を含む。更に、レールは、ステム部の幅よりも大きい長さを有する。ベースシートの第１の表面と、頂部の第２の表面と、ステム部の表面とが、壁を有する空洞を画定しており、その空洞の壁の少なくとも一部に接着剤がコーティングされている。

Description

本出願は、２０２０年３月１０日に出願された米国特許仮出願第６２／９８７，４３９号、及び２０１９年１２月９日に出願された米国特許仮出願第６２／９４５，５６４号、名称「Ｃｏｅｘｔｒｕｄｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ａｒｔｉｃｌｅ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ」の優先権を主張し、これらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

突起部を有するポリマー物品（層を含む）は、当該技術分野で既知である。従来の物品より優れた様々に異なる構成及び／又は特性（例えば、接着特性）を提供する突起部を有する更なるポリマー物品が望まれている。先行する開示、例えば米国特許第６，３９３，６７３号は、バッキング層から出ており、フックヘッドで終端しているステム部を含む可撓性フック要素を開示している。少なくともいくつかのフックヘッド及び／又はステム部間の中間部空間の少なくとも一部は、ホットメルト感圧接着剤でコーティングされている。

再閉鎖可能な締結具を作成する更なるポリマー物品は、多数の工業用途又は消費者用途、例えば、再密閉可能な包装、具体的には食品包装における用途を有することができる。

この新しい再閉鎖可能な締結具システムは、実質的な利点をもたらす。例えば、再閉鎖可能なシステムは、閉鎖が容易であり、使用に対してポジティブな触覚フィードバックをもたらし、可撓性であり、目立たず、エアシールをもたらし、開放のための剥離力及び開口部を横切る剥離力差をもたらす、自己嵌合物品とすることができる。更に、本システムは、粒子による汚染に対する耐性をもたらし、接着機能を維持することを可能にする。

一体化された接着剤／機械ソリューションを使用すると、現在の市販の閉鎖具システムより優れた複数の利点がもたらされる。接着剤は、気密で再閉鎖可能なシールをもたらす。締結具内での接着剤の制御された配置は、閉鎖力と開放力とを切り離す機会をもたらす。プロファイル押出プロセスは、構造全体及び全ての材料層を１つのプロセスで共押出することを可能にする。

このシステムは、ポリマーシートを含む。ポリマーシートは、第１の表面及び第１の表面の反対側にある第２の表面を有するベースシートと、ベースシートの第１の表面から突出している、間隔が空けられた複数のレールと、を備える。レールは、ベースシートの第１の表面に取り付けられており、第１の表面から実質的に直立しているステム部と、ベースシートの反対側にある、ステム部の遠位端上の頂部と、を含む。頂部は、ベースシートの反対側にある第１の表面と、ベースシートの第１の表面に面した第２の表面と、を含む。更に、レールは、ステム部の幅よりも大きい長さを有する。ベースシートの第１の表面と、頂部の第２の表面と、ステム部の表面とが、壁を有する空洞を画定しており、空洞の壁の少なくとも一部に接着剤がコーティングされている。

他の実施形態では、隣接する頂部のキャップ間のギャップＧは、キャップ幅ＣＷよりも大きい。したがって、レール上のキャップは、剪断荷重がかかった状態で主に係合する一方で、レール間の空洞内にある接着剤は、キャップの上部と係合して、主として閉鎖具を閉じた状態に保持し、気密シールをもたらす。周期的な二次キャップ部材を、キャップ及び／又はキャップを形成されていないレールに追加することができる。周期的な二次キャップ部材は幅ｗを有し、ｗはギャップＧよりも大きい。したがって、周期的な二次キャップ部材は、閉鎖具が閉じられるときに、クリック音を発してキャップの下にロックされることになる。

したがって、一実施形態では、本発明は、ポリマーシート物品に存在し、このポリマーシート物品は、ベースシートの第１の表面から突出している複数のレールを有する第１のストリップと、レールの少なくとも片側に張り出したキャップを形成している頂部を有し、キャップがそれぞれ、キャップ幅ＣＷを有する、複数のレールのうちの少なくとも２つの隣接するレールと、隣接するレールのキャップ間に位置決めされたギャップであって、ギャップ幅Ｇがキャップ幅ＣＷよりも広い、ギャップと、２つの隣接するレール間に位置決めされた空洞であって、空洞内に位置決めされた接着剤を有する空洞と、複数のレールのうちの少なくとも１つの上に位置決めされた二次的な周期的キャップ部材と、を備える。

本明細書に記載の例示的なポリマーシートの平面図である。

本明細書に記載の例示的なポリマーシートの概略断面図である。

本明細書に記載の別の例示的なポリマーシートの概略断面図である。

本明細書に記載の別の例示的なポリマーシートの概略断面図である。

マルチシム繰り返しパターンで組み立てられた共押出ダイの押出オリフィスの断面図である。

マルチシム繰り返しパターンで組み立てられた別の共押出ダイの押出オリフィスの断面図である。

係合した図２ｃの２つのフィルムの断面図である。

閉鎖具システムで使用されるポリマーシートの別の実施形態である。

図６の線５－５に沿って見た図５の拡大図である。

図５の第１のストリップの斜視図である。

図６の７－７に沿って見た図５の拡大図である。

閉鎖力の比較グラフである。

図１は、本願のポリマーシートの平面図を示す。いくつかの実施形態では、本願のポリマーシート１０は、第１の表面１３及び第１の表面の反対側にある第２の表面１４を有するベースシート１２を含む。ベースシートは、熱可塑性樹脂（例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン及びポリエチレン）、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ナイロン、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート）のうちの少なくとも１つ、それらのコポリマー及びブレンドを含む）、又はエラストマー（例えば、ＡＢＡブロックコポリマー、ポリウレタン、ポリオレフィンエラストマー、ポリウレタンエラストマー、メタロセンポリオレフィンエラストマー、ポリアミドエラストマー、エチレンビニルアセテートエラストマー、及びポリエステルエラストマー）のうちの少なくとも１つから作製され得る。好ましくは、ベースシートは、締結具が結合されることになる材料と適合性がある。いくつかの実施形態では、ベースシートは、最終使用材料にヒートシール可能とすることができる。いくつかの実施形態では、ベースシートは、低密度ポリエチレンバッグ材料に対して最も良好にシールするために低密度ポリエチレンであった。いくつかの実施形態では、ベースシートは、可撓性である。

ポリマーシート１０は、ベースシートの第１の表面１３から突出している、間隔が空けられた複数のレール１６を更に有する。レール１６は、ベースシートの第１の表面１３に取り付けられており、その第１の表面１３から実質的に直立している、例えば、垂直である、ステム部１８と、ベースシートの反対側にある、ステム部の遠位端上の頂部２０と、を含む。好ましくは、レール部は、相互連結のための機械的強度をもたらすために高弾性材料である。いくつかの実施形態では、レールは高密度ポリエチレンである。レール１６は、ステム部１８の幅１８ａ（長さに対して垂直に測定した）よりも大きい長さ１６ａを有する。いくつかの実施形態では、レール１６は、長さ０．１～１００センチメートルである。いくつかの実施形態では、レール１６は、ベースシート１２の長さに沿って連続的である。いくつかの実施形態では、ステム部幅１８ａは、幅０．１～１ミリメートルであり、例えば、０．２～０．３ミリメートルである。ステム部１８の長さは、レール長１６ａに等しい。

頂部２０は、レール長に等しい長さと、ステム部幅１８ａよりも大きい幅２０ａと、を有する。頂部２０は、ベースシートの反対側にある第１の表面２０ｂと、ベースシートの第１の表面に面した第２の表面２０ｃと、を含む。頂部の第１の表面２０ｂ及び第２の表面２０ｃは、ベースシートの第１の表面に平行であってもよく、又は非平行であってもよく、例えば丸みを帯びていてもよい。いくつかの実施形態では、頂部の幅２０ａは、０．１５～１．５ミリメートルであり、例えば、０．３～０．５ミリメートルである。幅は、頂部２０の最も広い部分で測定される。頂部は、ステム部幅１８ａよりも大きい頂部幅２０ａを有する任意の形状を有する断面図を有し得る。例えば、頂部２０は、長方形、楕円形、円形、又は半円形である断面を有し得る。

ベースシート１２の第１の表面１３と、頂部２０の第２の表面２０ｃと、それらの間にあるステム部の表面１８ｂとが、壁を有する空洞２４を画定している。空洞２４は、完全に囲まれていないが、４つの側を有し、１つの側が中断されている。接着剤は、空洞壁の少なくとも一部分の上にある。接着剤は、空洞壁の任意の部分の上にあり得る。図２ａ～図２ｃは、接着剤位置の実施形態を示す。図２ａは、頂部の第２の表面２２０ｃ上にある接着剤２３を示す。図２ｂは、ステム部の表面２１８ｂ上にある接着剤２３を示す。図２ｃは、ベースシートの第１の表面２１３上にある接着剤２３を示す。一般に、ベースシートの第１の表面２１３上に接着剤がある。他の実施形態では、接着剤は、空洞壁２５を画定している、任意に組み合わされた表面の上にある。

隣接する頂部間の空間は、０．１～５ｍｍ離れている。特定の実施形態では、頂部の第１の表面２０ｂは、接着剤を有さない。これにより、ユーザが接着剤と関わらないことを可能にするだけでなく、接着剤汚染に対する機械的バリアを提供することができる。

いくつかの実施形態では、接着剤は、アクリレートコポリマー感圧接着剤、ゴム系接着剤（例えば、天然ゴム、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、又はスチレンブロックコポリマーゴムのうちの少なくとも１つに基づくもの）、シリコーンポリ尿素系接着剤、シリコーンポリオキサミド系接着剤、ポリウレタン系接着剤、又はポリ（ビニルエチルエーテル）系接着剤のうちの少なくとも１つである。いくつかの実施形態では、接着剤は、好ましくは、食品接触安全性を提供するために、好ましくはポリイソブチレン系である。いくつかの実施形態では、接着剤は、強力な閉鎖のために高い剥離及び剪断性能を提供する。

いくつかの実施形態では、ベースシートが第１の材料を含み、レールが第２の材料を含み（又は、例えば、ステム部及び頂部において異なる材料を有することができ）、接着剤が第３の材料を含む。ポリマーシート及びそのシートの構成要素の材料の選択は、材料の特性に基づき得る。例えば、可撓性のベースシートを有することが有益であり得る。別の例としては、別のシートに接続されたときに確実に係合するために、より硬い材料である頂部を有することが有益であり得る。第１及び第２のものは、同じ材料であってもよく、第３の材料とは異なっていてよい。他の実施形態では、第１、第２、第３、及び潜在的な第４の材料は、互いに異なっている。本明細書で使用される「異なる」は、（ａ）少なくとも１つの赤外線ピークにおける少なくとも２％の差、（ｂ）少なくとも１つの核磁気共鳴ピークにおける少なくとも２％の差、（ｃ）数平均分子量における少なくとも２％の差、又は、（ｄ）多分散度における少なくとも５％の差、のうちの少なくとも１つを意味する。ポリマー材料間の差をもたらし得るポリマー材料の違いの例としては、組成、微細構造、色、及び屈折率が挙げられる。ポリマー材料に関する「同じ」という用語は、異なっていないことを意味する。

本明細書に記載のポリマー物品は、例えば、同時係属中のＰＣＴ特許出願第ＩＢ２０１９／０５５１８３号（代理人整理番号７９５４８ＷＯ００３）に見られる技術を使用して作製され得る。

いくつかの実施形態では、接着剤は、０．００１～０．１ｍｍの範囲の（いくつかの実施形態では、０．００１～０．０５、０．００１～０．０２５、又は更には０．００１～０．０１ｍｍの範囲の）厚さを有する。

いくつかの実施形態において、本明細書に記載の物品を作製するのに使用されるポリマー材料は、機能的目的（例えば、光学的効果）及び／又は美的目的（例えば、それぞれが異なる色／濃淡を有する）で、着色剤（例えば顔料及び／又は染料）を含み得る。好適な着色剤は、様々なポリマー材料における使用に対して当該技術分野において既知のものである。着色剤によって付与される例示的な色としては、白、黒、赤、ピンク、オレンジ、黄、緑、水色、紫、及び青が挙げられる。いくつかの実施形態では、ポリマー材料のうちの１種以上がある不透明度を有することが、望ましいレベルである。（例えば、所望の色、色調、不透明度、透明度、等を達成するために）特定の実施形態において使用されることになる着色剤の量は、当業者が容易に決定できる。必要に応じて、ポリマー材料は、同じ又は異なる色を有するように調合され得る。

本明細書に記載のポリマー物品の別の例示的な使用は、基材、例えばバッグに接着剤で取り付けられ得る又は熱結合され得る接着剤物品としてのものである。

図４に示すように、本願のポリマーシートは、物品において使用することができ、この物品は、少なくとも２つのポリマーシートが、頂部を向かい合わせ、その頂部を対向する空洞内に相互連結することによって、係合され、自己嵌合閉鎖及び取り付けテープ用途を可能にする物品である。図４に示す実施形態は均一かつ一様であるが、相互連結部は、不均一であってもよく、断面にわたって変化していてもよいことに留意されたい。接着剤配置は、本明細書の図２ｃに記載されている通りである。ベースシート４１２の第１の表面４１３、頂部４２０の第２の表面、及びステム部４１８の表面が示されている。接着剤４２３は、ベースシートの第１の表面４１３上に位置決めされている。

自己嵌合接着の性能は、例えば、１センチメートル当たりのレールの数、ベースシートの第１の表面、及び接着剤の適用範囲の量によって制御され得る。物品の係合は、接着剤－接着剤結合をもたらすことができ、これは、大きな結合強度をもたらし得る。例えば、図２ａに示すような物品が自己嵌合する場合、接着剤２２３ａは、対向するレール上の接着剤に結合することになる。いくつかの実施形態では、この結合は、物品が従来の剥離モードで分解されるときに、剪断モード結合解除に典型的である結合解除形状をもたらし得る。

ここで図５、図６、及び図７を参照すると、ポリマーシート１０の別の実施形態が開示されている。上記した前述の説明のいずれかを、この実施形態と組み合わせて、使用することができる。２つのポリマーシートが、閉鎖具３００を形成する、係合及び相互連結された様式で示されている。閉鎖具３００は、第１のストリップ３０２及び第２のストリップ３０４を有する。各ストリップは、第１の表面１３と、第１の表面の反対側にある第２の表面１４とを有するベースシート１２を有する。ベースシートは、中心線３０８から左に延びている第１のフランジ３０６と、中心線３０８から右に延びている第２のフランジ３１０とを有する。フランジには、締結具フックは含まれない。複数の締結具フックが、各ベースシート上のフランジ間に配置されている。第１及び第２のフランジは、閉鎖具の中心線３０８からかなりの距離にわたって延びている。各フランジの長さは、調整することができ、通常は、パウチ加工時にフィルムへの適切な結合を確実にするのに十分な長さになる。典型的なフランジは、３～５ミリメートルの範囲であるが、複雑なパウチ加工プロセスに対しては、２５ｍｍより大きくてもよい。第１のフランジ３０６及び第２のフランジ３１０を使用して、閉鎖具システムをバッグ開口部に取り付けて、バッグの上部を再閉鎖可能にシールすることができる。

第１及び第２のストリップは、各ベースシート１２の第１の表面１３から突出している複数のレール１６を、複数のレール１６が、２つのフランジ間に配置された状態で、有している。レールは、第１の表面１３に取り付けられており、その第１の表面１３から実質的に直立している、例えば、垂直である、ステム部１８を少なくとも含む。レールのうちのいくつかは、後述するようにキャップを形成されていないレールであってもよく、レールのうちのいくつかはまた、ベースシートの反対側にある、ステム部の遠位端上の頂部２０も含む。レールは、幅１８ａを有し、頂部２０は、１８ａより大きい幅２０ａ又はキャップ幅ＣＷを有するキャップを形成している。キャップは、レールの少なくとも片側に張り出し、好ましくは、図に見られるようにレールの両側に張り出している。レールは、製造時に閉鎖具の機械方向（machine-direction）に延びている、幅１８ａよりも大きい長さＬを有する。典型的には、閉鎖具の長さＬは、閉鎖具が使用されるバッグの開口部を完全に横切って延びるようにサイズ決めされる。

レールのうちの少なくともいくつかは、閉鎖具Ｌの長さにわたって延びている実質的に連続した頂部又はキャップを有することができる。本明細書で使用される場合、実質的に連続したとは、レールの長さＬの５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％超が、又は更には１００％が、キャップを有することを意味する。閉鎖具の可撓性をより高めるために、キャップ、レール、又はその両方を、横方向により小さなセグメントに断続的に切断することが可能であり、これは、特に、切断部がレールの長さに沿ってずれている場合には、依然として気密シールを形成できるためである。しかしながら、好ましい実施形態では、キャップ及びレールは連続しており、図１に見られるように、閉鎖具Ｌの長さに沿って中断されない。

キャップは、様々な断面形状を有することができる。例えば、それは、長方形、正方形、楕円形、又は円形、曲線状、球根状、又は少なくとも片側でレールに張り出した他の形状であり得る。多くの場合、第１のストリップ３０２及び第２のストリップ３０４は、ダイからポリマー材料を押し出すことによって生成される。したがって、高温のポリマー材料が最終的な形状に固化するにつれて、特徴部は少し丸みを帯びる傾向がある。好ましいキャップ断面は、図７に見られるように実質的に長方形であり、これは、図２～図４に示される長方形キャップに対して、押出プロセスによりわずかに丸みを帯びている。

図６に見られる一実施形態では、第１のストリップ３０２は、４つのレールを有し、中央の２つのレールのみが、キャップを形成している頂部２０を有していた。第１の最外側レール３１１は、キャップを形成されておらず、第２の最外側レール３１３もまたキャップを形成されていない。他の実施形態では、全てのレール、又はレールうちのいくつかのみがキャップを有してもよい。好ましい実施形態では、全ての内側レールがキャップを有し、かつ２つの最外側レールがキャップを有していない。

外側の、キャップを形成されていないレールは、空洞部内に接着剤を収容するように機能している。接着剤が、収容されていない場合、パウチ又はバッグ形成プロセス中に閉鎖具がバッグフィルム材料に適用されるときに、係合したストリップのフランジ間に摺動して入るガイドが、接着剤によってガムアップされることがあり、生産性が損なわれる。更に、第２のストリップ３０４は、レールを越えて又はレールの外側に接着剤を有さないため、これらの領域においてキャップと接着剤との結合により開放力が増加する機会はない。したがって、外側の２つのレール上のキャップは、厳密には必要ではない。２つの外側位置においてキャップのないレールを利用することはまた、ストリップ３０２及び３０４上のキャップ間の潜在的な干渉による閉鎖力の潜在的な増加を防止する。一般に、所望のバッグ安全性及び開放力を達成するために必要な、最小数のレール及びキャップを使用することが好ましい。レールの数が多いと、ストリップを押し出す際の損傷及び製造上のわずかなばらつきにより、キャップ間の干渉の可能性が高くなり得る。

一実施形態では、第２のストリップ３０４は、３つのレールを有し、各レールが、キャップを形成している頂部２０を有していた。他の実施形態では、全てのレール、又はレールうちのいくつかのみがキャップを有してもよい。好ましい実施形態では、第２のストリップは、第１のストリップよりも１つ以上少ないレールを有し、その結果、ストリップが係合したときに、第２のストリップは、完全に第１のストリップの２つの最外側のキャップを形成されていないレール間に存在する。

図示の閉鎖具では、両方のストリップについてレール幅１８ａは、約０．２９ｍｍであり、キャップ幅ＣＷ（２０ａ）は、各ストリップについて約０．４６ｍｍであった。レールは、各レールの機械横方向（cross-machine direction）中心線間のピッチＰを有する。ピッチは、約１．０２ｍｍであった。第２の表面１４から頂部２０までのストリップの全高Ｈは、約０．８８ｍｍであった。中心線３０８からフランジの端部までの距離Ｄは、各ストリップについて、７．７ｍｍであった。最後に、隣接する頂部２０の対向する縁部間にある、隣接するレール上のキャップ間のギャップＧは、Ｐ－２０ａに等しく、一実施形態では０．５６ｍｍであった。

したがって、図示の実施形態では、隣接するレール上のキャップ間のギャップＧは、キャップ幅ＣＷ（２０ａ）よりも広い。したがって、（消費者がストリップを閉じるような）純粋に垂直な力の下での移動及び係合では、キャップは、互いに係合せず摺動して通過し、通常のフック締結具とは異なり、干渉又はスナップすることはない。２つの締結具ストリップが、１つのキャップ部の下面２０ｃ（頂部の第２の表面）が、隣接するキャップ（図示せず）の下面２０ｃの上方になり、それと潜在的に係合することになるのは、２つの締結具ストリップが横方向に反対向きにシフトするときの剪断荷重下でのみである。

このように、レール及びキャップは、不注意による締結具開放を防止する際に、主に剪断荷重に応答する第１の締結具係合機構を形成する。このタイプの荷重は、パウチの内部／製品側にあるフランジのうちの１つがパウチから開封されたままである場合に、バッグ内で生じることがある。この形態では、製品を収容しているパウチを、落とすか、投げるか、又は振った場合に、消費者が閉鎖具を開放するために必要な力の２倍、５倍、又は更には１０倍であり得る剪断開放力を有することによって、閉鎖具の不注意による開放及び製品の漏出が防止され、これは、使い易いが特別に強力な閉鎖具にとって大きな利点となる。レールの数を増やすか、又は接着レベルを上げることにより、剥離力／剪断力の差が大きくなる（剥離力とは、通常の消費者による開放であり、剪断力とは、意図しない横断方向での横向き開放である）。いくつかの実施形態では、必要な剪断開放力は、意図しない剪断開放より先に閉鎖具を破壊又は損傷するのに十分なほど大きくすることができる。

空洞２４は、前述のように、各ストリップ上の隣接するレール間に存在する。レール１８のうちのいくつかはキャップを形成されていなくてもよいが、対向するレールの側部及びベースシートの第１の表面１３は、最外側のキャップを形成されていないレールに対して機械方向に延びた空洞を依然として形成する。接着剤２３は、空洞内のどこにでも位置決めすることができるが、この実施形態では、接着剤は、それぞれのレール１８の間にあるベースシートの第１の表面１３上にのみ存在する。この実施形態では、キャップの上部の第１の表面２０ｂ上又はキャップを形成されていないレールの上部には接着剤は配置されない。これは、接着剤が、露出され、粘着性があり、閉鎖具を物に粘着させるであろうから、又は接着剤が細片で汚染されたときに、すぐに閉鎖具を機能させなくするであろうからである。

図示の実施形態では、第１のストリップは、空洞２４内で閉鎖具の全長にわたって延びている３つのレーンの接着剤２３を有し、第２のストリップは、空洞内で閉鎖具の全長にわたって延びている２つのレーンの接着剤２３を有する。こうして、気密シール用の５つの全長接着剤レーンが、閉鎖具の全長にわたって延びている。シールを形成する全長接着剤レーンの数は、１～１００、又は２～２０、又は３～８のいずれかであり得る。好ましくは、適切な閉鎖具を提供するための最小数のレールを使用して、コストを最小限に抑え、使用中のストリップの変形による又は製造のばらつきによるレールの潜在的な詰まりを低減する。

接着剤は、２つのストリップが係合しているときに垂直力及び剪断力に応答する。ギャップＧはキャップ幅ＣＷ（２０ａ）よりも広いので、実際には、感圧接着剤が、２つのストリップを一緒に保持する主な機構である。接着剤は、前述のように、全長レールと、接着剤と係合するキャップと組み合わせて気密閉鎖具を形成する。空洞内のそれぞれのレールの間にある接着剤は、各キャップの上部の第１の表面２０ｂに接触し、不注意による締結具開放を防止する際に、剪断及び垂直荷重の両方に応答して、第２の締結具係合機構を形成する。第２の締結具係合機構が接着を含む一方で、第１の締結具係合機構は、あるキャップが第２のキャップを通過するように摺動しようとしてキャップの下面部分２０ｃが互いに引っ掛かった状態にある、機械的干渉を含む。

頂部間のギャップＧは頂部の幅ＣＷ（２０ａ）よりも広いので、締結具は非常に閉じやすい。実際、締結具を閉じるのに、スナップ力は本質的には必要ない。接着剤レーンをキャップ部の上部と接触させるだけでよい。しかしながら、通常のフック締結具とは異なり、閉鎖具を閉じるための可聴又は触覚的スナップがないため、閉鎖具が正しく閉じられているかどうかを知ることは困難であり得る。

締結具が閉じたというノイズ又は触覚合図の欠如を解決するために、レール及び／又はキャップのうちの少なくともいくつかは、周期的な二次キャップ部材を有する。周期的な二次キャップ部材は、その名称が意味するように、レールの全長にわたって延びてはおらず、規則的なパターン又はランダムなパターンのいずれかで断続的に繰り返す。周期的な二次キャップ部材は、断続的な成形押出、バンプ、フランジ、成形された突起部、キャップの押しつぶされた部分、又はエンボス加工された窪みであり得る。

周期的な二次キャップ部材は、キャップを形成されていないレール上にのみ配置することもできるが、典型的には、少なくとも１つの一次の全長のキャップが存在する場合に存在する。こうして、締結具は、少なくとも１つのレール上の少なくとも１つの実質的に連続したキャップと、少なくとも１つのキャップを形成されていないレール上の、又は少なくとも１つの実質的に連続したキャップ上の、又はそれらの両方上の、少なくとも１つの周期的な二次キャップ部材と、を有することができる。図７の実施形態では、周期的な二次キャップ部材は、キャップを形成されていない２つのレールのそれぞれの上に、及びキャップのある２つのレールのそれぞれの上に存在する。

閉鎖具の両方のストリップに又はストリップのうちの一方のみに、周期的な二次キャップ部材が存在していてもよい。好ましい実施形態では、周期的な二次キャップ部材は、第１のストリップ上にのみ存在した。したがって、第１のストリップが、閉鎖具係合の触覚音及び感触をもたらす。周期的な二次キャップ部材のない、断続的でないキャップ形状を有する第２のストリップを、第１のストリップと組み合わせることで、両方のストリップのキャップが各ストリップの接着剤レーンに埋め込まれたときに、エアシールがもたらされる。一実施形態では、低い閉鎖力が所望されるため、第１のストリップのみ又は第２のストリップのみが周期的な二次キャップ部材を有し、したがって、周期的な二次キャップ部材の総数が制限され、閉鎖時の機械的干渉が減少した。

一実施形態では、第１のストリップが、押し出され、固化され、冷却された後、螺旋状の歯パターンを有する加熱されたギアホイールを、第１のストリップの上部の第１の表面２０ｂと回転接触させる。螺旋ギアパターンを有する加熱されたギアホイールは、レール及びキャップの上部に型を押し付ける。レール及びキャップは、加熱されたギアホールを受けると、そのギアの歯の局所的領域において溶融した。その行為は、窪み３０９を残して、レール又はキャップの上部を平坦化する傾向があり、その後、第１の突出部が取り付けられている、キャップ又はレールの第１の側３１４の第１の突起部３１２を形成している側と、第２の突出部が図７に最もよく見られるように取り付けられている、キャップ又はレールの第２の側３１８の、反対側の第２の突起部３１６を形成している側とに、溶融したストリップ材料を押し出し、キャップ又はレールの上面には局所的な窪みを残す。

局所的な窪み３０９は、平坦な表面３１７の一端に接続された、キャップ又はレールの高さより下に下がる第１の角度付き表面３１５と、平坦な表面の他端に接続された、レールのキャップの高さまで戻るように上昇する、第２の角度付き表面３１９と、を有することができる。こうして、局所的な窪み３０９は、その窪みを作成したギアの歯のプロファイルを複製している。他のプロファイル又はエンボス加工ツールを使用して、局所的な窪みを作成し、キャップ又はレールの側部から延びる突起部を形成してもよい。

周期的な二次キャップ部材は、幅ｗ、厚さｔ、窪み長さｌ、パターンピッチＰを有し、隣接するレール上の窪み３０９の横方向中心線が、レール又はキャップの長手方向中心線に対して角度αである。一実施形態では、幅ｗは、７００マイクロメートルであり、厚さｔは、０．２ｍｍであり、窪みの長さｌは、２．０ｍｍであり、パターンピッチＰは、１０ｍｍであり、角度αは、４０度であった。窪みは、キャップの上部から０．２０ｍｍの深さを有していた。

周期的な二次キャップ幅ｗは、加熱されたギアホイールを用いて、ギアホイールの温度及びストリップに適用されるギアホイールの垂直荷重から生じる窪みの深さによって、制御される。深さが大きいほど、周期的な二次キャップの幅が大きくなる。深さが大きすぎると、その深さがキャップ又はレールを変形させすぎて、キャップ又はレールの幅がギャップ幅Ｇを大幅に超える可能性があるために、一次キャップ又は二次キャップが嵌合ストリップ締結具と係合しなくなる。一般に、キャップレール幅が０．４～０．５ｍｍの場合、０．７ｍｍの周期的な二次キャップ幅ｗを作成するためには、０．１～０．２ｍｍの窪みの深さが必要である。

周期的な二次キャップ部材は、各レール又はキャップの機械方向の長さＬのごく一部のみに及び得る。一実施形態では、好ましくは、周期的な二次キャップ部材の機械方向の長さｌは、周期的な二次キャップ部材が配置されるキャップ又はレールの機械方向の長さＬの２０％パーセントに及ぶ。他の実施形態では、周期的な二次キャップ部材は、７５％以下、５０％以下、４０％以下、３０％以下、２０％以下、又は１０％以下に及び得るが、１％又は５％以上の適用範囲である。第２のキャップ長さｌの調整は、加熱されたギアホイールの歯の幅及びそれらの歯の周ピッチに依存する。周期的な二次キャップ部材の選択された適用範囲と、周期的な二次キャップ部材の幅とは、所望の触感及び閉鎖具を容易に閉鎖する能力に基づいて設定される。様々な周期的な二次キャップ部材の長さ、ピッチ、及び幅の組み合わせにより、閉鎖力を過度に増加させることなく、満足のいく触感及び可聴信号を提供することができる。

周期的な二次キャップ部材の長さは、ピッチパターンの角度αと相互作用することができる。９０度の角度αは、隣接する周期的な二次キャップ部材間の大きな干渉をもたらす。これは、触感が２倍になったり、非常に「でこぼこした」閉鎖具を閉鎖したりする結果となり得、それは、一連の連続した減速バンプを越えて車を運転するのとどこか似ている。４５度の周期的な二次キャップ部材角度αは、窪み長さｌが最小化されている場合、隣接するキャップ間の干渉を最小限に抑えることができ、これは、周期的な二次キャップ部材が順番に係合するので、むしろ州間高速道路の路側にあるランブルストリップを車で叩くのに近い。様々な実施形態では、角度αは、９０度、８０度、７０度、６０度、５０度、４５度、４０度、３０度、２０度、又は１０度以下であり得るが、１度以上であるか又は５度以上であり得る。

周期的な二次キャップ部材の機械的干渉は、パターンピッチ、パターン角度、レールの数、及び窪みの長さｌに依存する。いくつかの実施形態では、締結具の保持力を高めるために、周期的な二次キャップ部材の適用範囲を、機械方向の長さの２０％超に増加させることが望ましい場合があり、それは、二次キャップ部材が、一次キャップ部材とは異なり、剥離強度の向上をもたらすためである。

周期的な二次キャップ部材の幅ｗは、図７に見られるように、キャップ間のギャップＧよりも大きい。したがって、周期的な二次キャップ部材は、キャップを通り越すように押され、頂部の第２の表面２０ｃに接してキャップの下の所定の位置にロックされる必要がある。このように、周期的な二次キャップ部材は、主に垂直荷重及び剥離に応答して機械的干渉による第３の締結具係合機構を形成し、不注意による締結具の開放を防止する。更に重要なことには、周期的な二次キャップ部材は、消費者に閉鎖具が実際に閉鎖されたことを合図するための可聴クリック音を形成する。

周期的な二次キャップ部材は、角度αで配置されており、薄い突起部とすることができるので、閉鎖力は小さくなっている。これは、典型的には、閉鎖具が人の親指と人差し指との間に把持されることによって「ジッパー閉め」される際に一度に屈曲及び係合される必要があるのは、これらの突起部のうちの少数のみであるためである。したがって、本発明の様々な実施形態では、キャップ幅ＣＷ（２０ａ）がギャップＧよりも小さいために、また周期的な二次突起部が各キャップ又はレールの一部分にのみ断続的な様態で存在するために、実施例における試験方法に従って閉鎖具を閉鎖するための力の平均は、３２オンス未満の力、２４オンス未満の力、１２オンス未満の力、８オンス未満の力、６オンス未満の力、４オンス未満の力、３オンス未満の力、２オンス未満の力であり、あるいはゼロに近づくことさえある。典型的には、閉鎖力の平均は、１～６オンスの力である。

キャップ／ピッチ比（キャップ幅ＣＷをレールのピッチ間隔Ｐで割ったもの）は、典型的には、０．４～０．６５の範囲であるが、キャップ幅がステム部のサイズとほぼ同じであるシナリオの場合（例えば、１０１マイクロメートルのキャップ／１０００マイクロメートルのピッチを有する１００マイクロメートルのステム部の例）、０．１まで低くなることがある。キャップ／ピッチ比はまた、０．４５～０．５５、又は０．４５～０．５、又は０．４６～０．４８であってもよい。機械的干渉が大きくなりすぎることを防ぐために、レールの数を増やすと、機能窓がより低い値に減少する。レールの数を減少させると、可能な最大キャップ／ピッチ比が増加するが、それでもレールの垂直方向係合が可能である。これは、シングル／ダブルレールシステムに対して言及される比を超えて増加してもよい。

キャップ間のギャップＧは、約２００マイクロメートル以上の範囲とすることができる。ギャップのサイズは、レールチャネルからの粒子排除、及び汚染物質による接着剤の汚損防止にとって、重要であり得る。

キャップ幅ＣＷをギャップＧで割った比（キャップ／Ｃギャップ比）は、典型的には、０．１１～１．１５、好ましくは、０．７～１．１５、より好ましい、０．８～１．００、最も好ましい、０．８０～０．９５である。キャップ／Ｃギャップ比が１を超える場合は常に、これは、キャップが、その係合対象である、対となる締結具のキャップ間のギャップよりも物理的に大きいことを示す。キャップ／Ｃギャップ比が１より大きい場合、最初の垂直方向係合時に可聴及び／又は触覚閉鎖応答が観察されるが、人が閉鎖具に沿って指を摺動させるときに、実質的／反復的なクリック音はないであろう。キャップ／Ｃギャップ比が１より大きい場合、レールの数が増加するにつれて、閉鎖具は閉じることがより困難になり、限られた数のレールにおいては、閉じなくなるであろう。キャップ／Ｃギャップ比が１未満である場合、機械的干渉は観察されず、機械的干渉によって引き起こされる係合力を実質的に増加させることなく、レールの数を無限に増加させることができる。

周期的な二次キャップ幅ｗをギャップＧで割った比（エンボス幅／Ｃギャップ比）は、エンボス加工されていない試料によって設定される下限ゼロから、３０度のエンボス角度αでの１．２６までの範囲であり得る。反復的な閉鎖合図を得るためには、エンボス幅／Ｃギャップは１．００を超える必要があり、これは、係合中にいくらかの機械的干渉があることを意味する。エンボス距離の周期的頻度Ｐ、エンボス加工の角度α、レールの数、及びエンボス幅／Ｃギャップは、結果として生じる可聴及び触覚閉鎖合図に影響を与えることになる。９０度のエンボス角度αを、レールに対して垂直でありかつ最大角度であると定義すると、エンボス角度が減少してレール方向と平行に近づくにつれて、より大きなエンボス幅／Ｃギャップ比を許容しながら係合／係合解除機能を維持する閉鎖具の能力が向上する。所望の閉鎖合図を用いる用途では、エンボス幅／Ｃギャップ比は、１．０を超える必要があり、上記に挙げられた他のパラメータが、その上限を決定することになる。エンボス幅／Ｃギャップ比は、１．０～２．０、又は１．０５～１．５、又は１．１５～１．３５であり得る。

周期的な二次キャップ幅ｗを、空洞内のステム部の対向する側間の距離で割ったもの（エンボス幅／Ｓギャップ比）は、１を超えるべきではない。１を超えた場合、閉鎖具が、周期的な二次キャップ部材のエンボス加工の窪みに係合しなくなる。

キャップ幅ＣＷ（２０ａ）を、空洞内のステム部の対向する側間の距離で割ったもの（キャップ／Ｓギャップ）は、１を超えるべきではない。１を超えた場合、そのキャップは、レール間に嵌合するのには物理的に大きすぎる。例えば、ピッチ２００マイクロメートル、及びステム部幅１００マイクロメートル、及びキャップ幅１０１マイクロメートルを有する場合、その閉鎖具は係合しない。

閉鎖具を閉鎖するための力は、極めて小さく、上記のように幾何学的選択によって容易に制御され得る一方で、試験方法による開放剪断力は非常に大きくなり得る。５レーンの接着剤接触と、隣接するキャップの係合によってもたらされる潜在的な剪断ロック解除からの保護とがあるために、試験方法による開放剪断力は、２５オンス／インチ超、又は５０オンス／インチ超、又は１００オンス／インチ超、又は１５０オンス／インチ超、又は２５０オンス／インチ超であり得るが、通常は、１０００オンス／インチ未満である。

試験方法による開放Ｔ型剥離力（ＦＴＯ）は、接着剤層の幅及び厚さ、接着剤の化学的特性及びレオロジー特性によって調整することができる。開放Ｔ型剥離力（ＦＴＯ）は、２オンス／インチ超だが２５０オンス／インチ未満、５オンス／インチ超だが１００オンス／インチ未満、１０オンス／インチ超だが５０オンス／インチ未満、１５オンス／インチ超だが４５オンス／インチ未満、２０オンス／インチ超だが４０オンス／インチ未満、３０オンス／インチ超だが３０オンス／インチ未満、５０オンス／インチ超だが８０オンス／インチ未満とすることができる。典型的には、開放Ｔ型剥離力は、２０オンス／インチ～５０オンス／インチである。

いくつかの実施形態では、第１のストリップ３０２及び第２のストリップ３０４が、前述のように、シムダイ及び押出プロセスを使用して作製される。図５～図７に示される実施形態では、ダイは、ベースシート１２のための別個のポリマー材料、レール１８のための別個のポリマー材料、頂部キャップ２０のための別個のポリマー材料、及び接着レーン２３のための別個の接着剤材料を、押し出す。これらの４つの材料は、押し出された後に一緒に流れ、図５Ａに示される様々なクロスハッチングされた領域を形成する。図５Ａは理想的な表現であり、ダイには、多かれ少なかれ別個に押し出される機械的要素を有するのに十分な自由度がある。少なくとも、接着剤材料及び構造の他の部分を形成している材料が、共押出しされて、材料組成がその構造全体にわたって２～４個の異なる材料に変化し得る連続構造を形成する。一実施形態では、ステム部１８及びキャップ２０は、同じ押出材料から形成され、接着剤は、別の押出材料であり、ベースシートは、第３の押出材料である。

本発明の利点及び実施形態を以降の実施例によって更に説明するが、これらの実施例において述べられる特定の材料及びそれらの量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を不当に制限するものと解釈されるべきではない。全ての部及び百分率は、別段の指示のない限り、重量に基づく。

本発明の範囲及び趣旨から逸脱しない、本開示の予測可能な修正及び変更は、当業者にとって自明であろう。本発明は、例示目的のために本出願に記載されている実施形態に限定されるものではない。

特に明記しない限り、実施例及び本明細書の残りの部分における部、パーセンテージ、比などは全て重量を基準としており、実施例で使用した全ての材料は、供給業者から入手したままのものを使用した。

以下の略語を使用することがある：ｍ＝メートル、ｃｍ＝センチメートル、ｍｍ＝ミリメートル、ｕｍ＝マイクロメートル、ｆｔ＝フィート、ｉｎ＝インチ、ＲＰＭ＝毎分回転数、ｇ＝グラム、ｋｇ＝キログラム、ｏｚ＝オンス；ｏｚｆ＝重量オンス、Ｎ＝ニュートン、ｌｂ＝ポンド、ｌｂｆ＝重量ポンド、ｗ＝重量％、Ｐａ＝パスカル、ｓｅｃ＝秒、ｍｉｎ＝分、ｈｒ＝時間、ｄｂ＝デシベル、ｃｍ３＝立方センチメートル、ｉｎ３＝立方インチ、及びＲＨ＝相対湿度。「重量％（weight %）」、「重量％（% by weight）」、及び「重量％（wt%）」という用語は区別なく使用される。
材料
以下は、本明細書で提供される実施例で使用される材料の一覧である。

試験方法

以下の試験方法については、１００Ｎのロードセルを備えた機械式試験機（ＩＮＳＴＲＯＮ ５６９６、Ｉｌｌｉｎｏｉｓ Ｔｏｏｌ Ｗｏｒｋｓ（Ｎｏｒｗｏｏｄ、ＭＡ）から入手可能）を使用した。
開放Ｔ型剥離力（ＦＴＯ）試験

Ｔ型剥離強度を、概ね試験方法ＡＳＴＭ Ｄ－１８７６、「接着剤の剥離抵抗の標準試験方法（Ｔ型剥離試験）」に記載されている手順を使用して測定した。以下の実施例に記載されるように調製したポリマーシートを、２つのストランド（ストランド１及びストランド２）を含む試験試料に切断し、各ストランドは、幅約１インチ（２．５４ｃｍ）及び全長約０．６インチ（１．５ｃｍ）を有した。各ストランドは、２つのフランジ、頂部フランジ及び底部フランジを有した。ストランド１及びストランド２はそれぞれ、フランジ領域に取り付けられた３インチ（７．６ｃｍ）の長さのフィラメントテープ片から構成されたリーダを取り付け用に有した。ストランド１及びストランド２のレールを方向を揃えて係合すると、機械的締結具が形成された。１１ポンド（５ｋｇ）のローラを、約１２インチ／分（３０．５ｃｍ／分）の速度でクロスウェブ方向に２回閉鎖具上に適用した。ストランド１の頂部フランジに取り付けられたフィラメントテープを機器の下部グリップ内に配置し、ストランド２の頂部フランジに取り付けられたフィラメントテープを上部グリップ内に配置することによって、機械的締結具の試料を試験機に取り付けた。１００Ｎのロードセルを使用して、試験片を１２インチ／分（３０．５ｃｍ／分）のクロスヘッド速度で剥離した。ピーク剥離力及び平均剥離力を、重量オンス／インチ（Ｎ／ｍ）で記録し、以下に報告する。
開放剪断力試験

ストランド２が底部フランジ取り付けられたリーダを有する一方、ストランド１が頂部フランジに取り付けられたリーダを有することを除いて、上述のようにＴ型剥離力を判定するために使用された試料調製及び機器設定を使用した。次いで、ストランド１の頂部フランジのリーダが上部グリップに取り付けられ、ストランド２の底部フランジに取り付けられたリーダが、下部グリップに取り付けられた状態で、試料を取り付けた。ピーク剪断力及び平均剪断力を、重量オンス／インチ（Ｎ／ｍ）で記録し、以下に報告する。
閉鎖力（ＦＴＣ）試験

カスタム固定具を機械式試験機の１０Ｎロードセルに取り付けた。固定具を、下部グリップより約１２インチ（３０ｃｍ）上に水平に配置した。１０Ｎロードセルを、２つのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）バーから構成された調整可能なニップの片側に取り付け、較正及びゼロ化した。実施例に記載されたように調製されたポリマーシートを、長さ７インチ（１７．８ｃｍ）の試料サイズに切断し、第１の側の端部から２インチと、第２の側の一番端と、をヒートシールし、試験のために約５インチ（１２．７ｃｍ）の試料長さを作成した。機械的締結具試料の第１の端部を上部グリップでクランプし、ＰＴＦＥニップを介して延ばした。試験を開始する前に、係合した試験試料を５インチ（１２．７ｃｍ）の試験領域のほぼ中心点で使用して、ロードセルが０～０．３５オンス（０．１Ｎ）の力を記録するまで、ニップ開口を調整した。次いで、その５インチ（１２．７ｃｍ）の試験領域を含む２つのストランドを分離し、上部グリップを移動して、試験試料の第１の側のヒートシールの領域にニップを配置した。試験試料を、１２インチ／分（３０．５ｃｍ／分）の速度でニップを介して引っ張った。平均力を報告した。ピーク力及びトラフ力を、それぞれ８つのピーク及びトラフの平均から決定した。ピーク力範囲を、平均ピーク力から平均トラフ力を差し引くことによって計算した。閉鎖合図比を、ピーク力範囲を平均ピーク力で割ることによって計算した。
閉鎖具汚染試験

以下の実施例に記載されるように調製したポリマーシートを、２つのストランド（ストランド１及びストランド２）を含む試験試料に切断し、各ストランドは、幅約０．６インチ（１．５ｃｍ）及び長さ約１０インチ（２５ｃｍ）であった。構造化表面が上向きであり、幅０．５インチ（１．２５ｃｍ）のフィラメントである両端部がベーキングパンにテープ留めされた状態で、ストランドをベーキングパン上に配置した。約２８ｇの粉砕した汚染物質（ドッグフード又はポテトチップ）を各ストランドに振りかけ、ベーキングパンを１０秒間穏やかに揺らして、汚染物質粉砕物を試料の表面全体に移動した。その後、パンを逆さまにし、その背面を穏やかに叩くことにより、粉砕物をパンから取り除いた。完全なＦＴＯ試験、剪断力試験、及びＦＴＣ試験が、これらの試料で完了した。
閉鎖合図音測定

可聴閉鎖合図音測定を、Ｅｘｔｅｃｈ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ音量メータ（ＦＬＩＲ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ（Ｎａｓｈｕａ，ＮＨ））を使用して行った。範囲を「低」（３５～９０ｄｂ）に設定した。応答を「最大値保持」に設定した。機能は「Ａ」に設定した。各試験前にベースライン音測定を行った。試料を装置検出器から１インチ離して保持し、親指と人差し指との間でポリマーシートを押圧し、親指及び人差し指によって作られたピンチポイントを通るようにポリマーシートを摺動させることによって、閉鎖具を係合した。摺動動作中に音の測定値を記録した。ピーク音レベルを記録した。試料ごとに少なくとも３回の測定を行い、次いで平均値を報告した。
エアシール試験

ポリエステル／線形低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）（厚さが、それぞれ０．５ミル（１２．７ｕｍ）及び３．５ミル（８９ｕｍ））の共押出フィルムを使用してパウチを調製し、調製したポリマーシートを以下に記載されるように評価した。幅約０．６インチ（１．５ｃｍ）のポリマーシートを、長さ８インチ（２０．３ｃｍ）のストランドに切断した。共押出フィルムを、幅約８インチ（２０．３ｃｍ）及び長さ２０インチ（５０．８ｃｍ）のシートに切断した。長さ８インチ（２０．３ｃｍ）のポリマーシートを、共押出フィルムの長さ８インチ（２０．３ｃｍ）の側と平行に延びている共押出フィルムのＬＬＤＰＥ側に、フィルム縁部の約１インチ（２．５４ｃｍ）のところに配置した。テフロンテープで包まれた金属スペーサを、ポリマーシートからなる、向かい合ったストランド上のフランジ間に挿入した。フィルムを、長さ２０インチ（５０．８ｃｍ）側の中心線に沿って折って、パウチの第２の側を形成した。ポリマーシートストランドを、ヒートシーラを使用して、４つのフランジのうちの３つによって共押出フィルムに熱結合した。閉鎖具のそのシールされなかった１つのフランジは、パウチの内側領域にあった。次いで、共押出フィルムを残りの２つの縁部でヒートシールして、パウチを形成した。最終的なパウチ寸法は、長さ約１０インチ（２５．４ｃｍ）及び幅８インチ（２０．３ｃｍ）であった。

ＩＮＳＴＲＯＮ機械式試験機を使用して、空気移動を測定した。機器の上部及び下部グリップを、直径５．４インチ（１３．７ｃｍ）を有する２つの円形プレートに置き換え、５００Ｎのロードセルを使用した。パウチを上記のように調製し、ストローを使用してそれらに空気を手動で吹き込むことによって膨らませた。ポリマーシートのストランドを迅速に係合させて閉鎖をもたらすことによって、パウチを密封した。膨らませたパウチを下部プレート上に置き、上部プレートをパウチに接触するまで下げ、パウチに０．２５重量ポンド超の力がかからないようにした。４．５重量ポンド（２０Ｎ）の所定の力に達するまで、上部プレートを１インチ／分（２．５４ｃｍ／分）の速度で下げることによって、圧縮力をゆっくりと増加させた。次いで、４．５重量ポンド（２０Ｎ）を６０秒間一定に保持し、４．５重量ポンド（２０Ｎ）を維持するための上部プレートの変位をインチで記録した。上部プレートの任意の変位は、係合したポリマーシートを介して押し出される空気の体積と相関すると仮定して、移動した空気の体積を、プレートの直径及び上部プレートの変位から計算した。空気移動率を、６０秒にわたってパウチから移動した空気の体積によって計算し、以下に報告する。
[実施例]

接着剤の調製
接着剤組成物Ａ（Ａ）を以下のように調製した。２５ｍｍの二軸スクリュー押出機を使用して、接着剤を連続的に配合した。二軸スクリュー押出機からの溶融物を容積式接着剤ポンプに供給した。接着剤ポンプからの溶融物を押出ダイに供給した。押出機スクリューを、混練ブロックからなる３つのセクションと、混練セクション間にある搬送要素とで構成した。スチレンブロックコポリマーを、０．４ポンド／時（０．１８ｋｇ／時）の速度で、第１のゾーンにおいて押出機内に供給した。溶融した粘着付与剤樹脂を、スクリューの混練ブロックセクション間に、０．４ポンド／時（０．１８ｋｇ／時）の速度で押出機内に供給した。抗酸化剤を、粘着付与剤中２％の抗酸化剤の比率で粘着付与剤に事前にブレンドした。押出機のＲＰＭは、１００であり、押出機の温度は、１５０℃であった。過剰な配合接着剤を、０．３３ポンド／時（０．１５ｋｇ／時）の速度で廃棄物としてパージした。接着剤組成物Ａ（Ａ）は、スチレン－イソプレンブロックコポリマー（ＫＲＡＴＯＮ １３４０）、粘着付与剤ＥＳＣＯＲＥＺ １３１０）、及び酸化防止剤（ＩＲＧＡＮＯＸ １０７６）を、それぞれ、１：１：０．０１の重量比で含む、スチレン系接着剤組成物であった。

接着剤組成物Ｂ（Ｂ）を以下のように調製した。２５ｍｍの二軸スクリュー押出機を使用して、接着剤を連続的に配合した。二軸スクリューに２つの分子量のポリイソブチレンゴムを供給した。これらの別々の供給ストリームは、溶融され、別々の単軸スクリュー押出機を使用して２００℃の温度でポンプ輸送された。高分子量ゴムを、二軸スクリュー押出機の第１の供給ポートに、３．９７ポンド／時（１．８ｋｇ／時）で供給した。より低分子量のゴムを、３．７５ポンド／時（１．７ｋｇ／時）の速度で、第４のポートにおいて供給した。粘着付与剤を、３．７５ポンド／時（１．７ｋｇ／時）の速度で第７のポートに供給した。二軸スクリュー押出機からの溶融物を保管のためにペール缶に供給した。押出機のＲＰＭは、１００であり、押出機の温度は、１５０℃であった。接着剤組成物Ｂ（Ｂ）は、第１のポリイソブチレンポリマー（ＥＦＲＯＬＥＮ Ｐ８５）、第２のポリイソブチレンポリマー（ＯＰＰＡＮＯＬ Ｂ１５）、粘着付与剤（ＥＳＣＯＲＥＺ １３１０）、及び酸化防止剤（ＩＲＧＡＮＯＸ １０７６）を、それぞれ、１：０．５：０．５：０．０１の比で含む、イソブチレン系接着剤組成物であった。

接着剤組成物Ｃ（Ｃ）を接着剤組成物Ｂ（Ｂ）と同様の方法で調製した。接着剤組成物Ｃ（Ｃ）は、第１のポリイソブチレンポリマー（ＥＲＦＯＬＥＮ Ｐ８５）、第２のポリイソブチレンポリマー（ＯＰＰＡＮＯＬ Ｎ５０）、粘着付与剤（ＥＳＣＯＲＥＺ １３１０）、及び酸化防止剤（ＩＲＧＡＮＯＸ １０７６）を、それぞれ、１：０．５：０．５：０．０１の比で含む、イソブチレン系接着剤組成物であった。この接着剤は、接着剤組成物Ｂ（Ｂ）と同様の性能を提供する。
接着剤組成物Ａ～Ｃを以下の表２に提供する。

ポリマーシートの調製

ステム部及び頂部を含む複数のレールと、接着剤層と、を含むベースシートを備えるポリマーシート（機械的締結具）を、その開示が参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、同時係属中のＰＣＴ特許出願第ＩＢ２０１９／０５５１８３号に概ね記載されるように調製した。図３ａ及び図３ｂに示すように、押出オリフィスのマルチシム繰り返しパターンで共押出ダイを組み立てた。第１の押出空洞は、第１の複数のオリフィスＡに接続され、レールのステム部を生成した。第２の押出空洞は、第２の複数のオリフィスＢに接続され、レールの頂部を生成した。第３の押出空洞は、第３の複数のオリフィスＣに接続され、ポリマーシートのベースシートを生成した。そして、第４の押出空洞は、第４の複数のオリフィスＤに接続され、接着剤層を生成した。スペーサシムＥを使用して、ダイ内でオリフィスと通路とを分離し、溶接ラインを作成してストリームの流れを一緒に接合した。シムを組み立てて、シート間にスペーサセクションを有する２つのポリマーシートを作成した。

例示的な実施形態は、両端にレールのないセクションを有する、５つのＴ字形レールから構成された第１のポリマーシートを含み、第２のポリマーシートは、これもまた両端にレールのないセクションを有する、４つのＴ字形レールから構成されていた。シムを組み立てて、幅約３．１５インチ（８ｃｍ）のダイを作成した。２つの端部ブロック上の注入口取付具を、それぞれ従来の押出成形機に接続した。第１の空洞に供給する第１の単軸押出機に、ポリエチレンポリマー（商品名ＡＬＡＴＨＯＮ ６０３０で入手）を装填した。第２の空洞に供給する第２の単軸押出機に、ポリエチレンポリマー（商品名ＡＬＡＴＨＯＮ ６０３０で入手）を装填した。第３の空洞に供給する第３の単軸押出機に、ポリエチレン（ＥＬＩＴＥ ５２３０Ｇ）４０重量部と高密度ポリエチレン（ＡＬＡＴＨＯＮ ６０３０）６０重量部とのブレンドを装填した。

保管ペール缶から接着剤を溶融及びポンプ輸送するためのペール缶アンローダを利用して、接着剤組成物Ａ、Ｂ、又はＣを、ポリマーシートを作製するために使用される押出ダイ内にポンプ輸送した。容積式ギアポンプを使用して、ペール缶アンローダとダイとの間のフローを調節した。

溶融物を、押出急冷取出口の中へと垂直方向に押し出した。急冷ロールは、平滑で温度制御された、クロムめっきの７．９インチ（２０ｃｍ）径の鋼製ロールであった。急冷温度は、内部水流で制御した。ウェブ経路は、クロム鋼製ロールの周囲に１８０度巻かれ、その後巻き取りロールに巻かれた。
他のプロセス条件を以下の表３に列挙する。

以下の表４に示すように、光学顕微鏡を使用してウェブ寸法を測定した。

実施例１～１５（ＥＸ１～ＥＸ１５）及び比較例１～３（Ｃ１～Ｃ３）

実施例ＥＸ１～ＥＸ１５のポリマーシートを、概ね、上記の「ポリマーシートの調製」に記載されるように調製して、シム積層設計及び／又は押出機出力の変更によって、以下の表５に示されるように構造的特徴を制御した。各ポリマーシート（機械的締結具）の接着剤配置及び相対組成を様々に変更した。比較例１～３（Ｃ１～Ｃ３）を以下に記載するように調製した。実施例１～１５（ＥＸ１～ＥＸ１５）及び比較例１～３（Ｃ１～Ｃ３）の組成を以下の表６に要約する。

平均ピッチ、キャップ幅、ステム部幅、レール高さ、ベースシート厚さ、及び接着剤厚さを含む構造的特徴を測定し、以下の表７にマイクロメートル（ｕｍ）で報告し、実施例１～１３（ＥＸ１～１３）については、ギャップ幅及び比と共に報告する。エンボス加工された構造的特徴を、実施例６～１２（ＥＸ６～ＥＸ１２）について以下の表８に示す。

比較例Ｃ１及びＣ２（Ｃ１～Ｃ２）

比較例Ｃ１及びＣ２を、それぞれ、接着剤層が存在しないことを除いて、上記の実施例ＥＸ１及びＥＸ２に記載されるように調製した。Ｃ１及びＣ２の構造的特徴を以下の表９に示す。
比較例Ｃ３

比較例Ｃ３を、接着剤組成物Ｂをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）平坦ベースシート（突起部なし）上にコーティングすることによって調製した。ＰＥＴベースシートは、厚さ２ミル（５１マイクロメートル）であり、接着剤層は、厚さ５０マイクロメートルであった。

試験結果

開放Ｔ型剥離力（ＦＴＯ）（最大（Ｐｅａｋ）力及び平均（Ａｖｇ）力）；開放剪断力（ＦＴＯ）（最大（Ｐｅａｋ）力及び平均（Ａｖｇ）力）；ＥＸ１～ＥＸ１２及びＣ１～Ｃ２の閉鎖力（ＦＴＣ）（最大（Ｐｅａｋ）力及び平均（Ａｖｇ）力）を試験した。結果を以下の表１０に報告し、この表では、ＮＣは「非閉鎖」、すなわち、ポリマーシートが適切な閉鎖を提供しなかったことを示す。

ＥＸ１、ＥＸ３、ＥＸ５、Ｃ１、及びＣ３のポリマーシートに、上記の汚染試験を施した。結果を以下の表１１に報告し、この表では、Ｎ／Ｔは、「試験を実施していない」試料を示す。

ＥＸ６～ＥＸ１１のポリマーシートに、上記の試験方法に記載した閉鎖合図音測定を施した。結果を下の表１２に報告する。

図８は、エンボス加工されていない実施例６（ＥＸ６）及びエンボス加工された実施例１０（ＥＸ１０）試料に対する様々な閉鎖力（ＦＴＣ）を例示する。ＥＸ１０に対して観察された振動力は、レールをエンボス加工するために使用されるギアホイールによる周期的な二次キャップ部材によって生成される機械的干渉によって引き起こされる。ユーザが、機械的締結具を、人差し指と親指との間に挟んで閉鎖具に沿って摺動することによって閉じると、各エンボス加工マークに接近するにつれて力が増加し、その後、各エンボス加工マークを通過するときに、力が低下してクリック音を発する。エンボス加工されていない試料であるＥＸ６は、比較的安定した閉鎖力を有し、この振動挙動を有しておらず、結果として、閉鎖具が首尾よく係合されたことをユーザに通知する実質的な触覚又は可聴合図を有していない。

ＥＸ１、ＥＸ２、ＥＸ４、ＥＸ５、及びＣ１～Ｃ２のポリマーシートに、上記のエアシール試験を施した。結果を以下の表１３に報告する。

全体的に見て、比較例Ｃ１～Ｃ２は、接着剤を含まない連続構造化ポリマーシートが、それらの低いＴ型剥離ＦＴＯ試験値、閉鎖具汚染試験の不十分な結果、ならびにエアシール試験の空気移動結果によって証明されるように、効果的な封止性能をもたらさないことを示す。

用いた用語及び表現は、限定ではなく説明の用語として使用したものであり、そのような用語及び表現を使用する際、図示及び記載する特徴又はその一部分の均等物を除外する意図はなく、本開示の実施形態の範囲内で様々な修正形態が可能であることが理解される。したがって、特定の実施形態及び任意選択の特徴によって、本開示を具体的に開示したが、本明細書に開示する概念の修正形態及び変形形態を、当業者であれば用いることができ、そのような修正形態及び変形形態は、本開示の実施形態の範囲内であると見なされることが理解されるべきである。

Claims (42)

1. ポリマーシートであって、
   第１の表面及び前記第１の表面の反対側にある第２の表面を有するベースシートと、
   前記ベースシートの前記第１の表面から突出している、間隔が空けられた複数のレールと、
   を備え、
   前記レールが、前記ベースシートの前記第１の表面に取り付けられており、前記第１の表面から実質的に直立しているステム部と、前記ベースシートの反対側にある、前記ステム部の遠位端上の頂部と、を含み、前記頂部が、
   前記ベースシートの反対側にある第１の表面と、前記ベースシートの前記第１の表面に面した第２の表面と、を含み、前記レールが、前記ステム部の幅よりも大きい長さを有し、
   前記ベースシートの前記第１の表面と、前記頂部の前記第２の表面と、前記ステム部の表面とが、壁を有する空洞を画定しており、
   前記ポリマーシートは、前記空洞の壁の少なくとも一部にコーティングされている接着剤を備える、ポリマーシート。
2. 前記ベースシートが、可撓性である、請求項１に記載のポリマーシート。
3. 前記頂部の前記第２の表面が、前記ベースシートの前記第１の表面に平行である、請求項１に記載のポリマーシート。
4. 前記頂部の前記第２の表面が、前記ベースシートの前記第１の表面に非平行である、請求項１に記載のポリマーシート。
5. 前記接着剤が、前記頂部の前記第２の表面上にある、請求項１に記載のポリマーシート。
6. 前記頂部の前記第１の表面に接着剤がない、請求項１又は２に記載のポリマーシート。
7. レール長さが、シートの長さに沿って連続的である、請求項１～６のいずれか一項に記載のポリマーシート。
8. 前記レールによって形成された断面プロファイルが、前記レールの長さにわたって実質的に均一である、請求項１～７のいずれか一項に記載のポリマーシート。
9. レールが長さを有し、任意の２つの隣接するトレール間の距離が、前記長さにわたって実質的に均一である、請求項１～８のいずれか一項に記載のポリマーシート。
10. 前記レールが、前記ベースシートの前記第１の表面から前記頂部の前記第１の表面まで約３００～約１０００マイクロメートルの高さを有する、請求項１～９のいずれか一項に記載のポリマーシート。
11. 前記レールが、幅約１００～約５００マイクロメートルである、請求項１～１０のいずれか一項に記載のポリマーシート。
12. 前記頂部が、幅約３００～４００マイクロメートルである、請求項１～１１のいずれか一項に記載のポリマーシート。
13. 前記シートが、３～５個のレールを含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載のポリマーシート。
14. 前記シートが、前記複数のレールの両側のフランジを備える、請求項１～１３のいずれか一項に記載のポリマーシート。
15. 前記フランジが、幅約３～約５ミリメートルである、請求項１４に記載のポリマーシート。
16. 前記レールが、弾性変形可能である、請求項１～１５のいずれか一項に記載のポリマーシート。
17. 前記ベースシート及び前記レールが、同じ材料で作製されている、請求項１～１６のいずれか一項に記載のポリマーシート。
18. 前記ベースシート及び前記レールが、異なる材料で作製されている、請求項１～１７のいずれか一項に記載のポリマーシート。
19. 前記頂部及び前記レールが、同じ材料で作製されている、請求項１～１８のいずれか一項に記載のポリマーシート。
20. 前記頂部及び前記レールが、異なる材料で作製されている、請求項１～１９のいずれか一項に記載のポリマーシート。
21. 前記ベースシート及び前記レールが、２１ＣＦＲ １７５．１０５及び／又は２１ＣＦＲ １７５．１２５に準拠した食品安全ポリマーで作製されている、請求項１～２０のいずれか一項に記載のポリマーシート。
22. 前記食品安全ポリマーが、ＰＩＢである、請求項２１に記載のポリマーシート。
23. 接着剤が感圧接着剤である、請求項１～２２のいずれか一項に記載のポリマーシート。
24. 隣接するレール間にポストを含む、請求項１～２３のいずれか一項に記載のポリマーシート。
25. 前記ベースシートが、長さを有し、複数のレールが、前記ベースシートの前記長さに沿って整列している、請求項１に記載のポリマーシート。
26. 請求項１に記載の前記ポリマーシートを少なくとも２つ含む物品であって、第１のシート上の前記レールと、第２のシート上の前記レールとが、向き合って、相互連結している、物品。
27. 前記ポリマーシートが、バッグの開口部の向かい合う側にある、請求項２６に記載の物品。
28. ベースシートの第１の表面から突出している複数のレールを有する第１のストリップと、
    前記レールの少なくとも片側に張り出したキャップを形成している頂部を有し、前記キャップがそれぞれ、キャップ幅ＣＷを有する、前記複数のレールのうちの少なくとも２つの隣接するレールと、
    前記隣接するレールの前記キャップ間に位置決めされたギャップであって、ギャップ幅Ｇが前記キャップ幅ＣＷよりも広い、ギャップと、
    前記２つの隣接するレール間に位置決めされた空洞であって、前記空洞内に位置決めされた接着剤を有する空洞と、
    前記複数のレールのうちの少なくとも１つの上に位置決めされた二次的な周期的キャップ部材と、を備える、ポリマーシート物品。
29. 周期的な二次キャップ部材が、前記キャップの第１の側にある第１の突起部と、前記キャップの第２の側にある第２の突起部と、を含む、請求項２８に記載のポリマーシート部材。
30. 前記周期的な二次キャップ部材が、前記レールの第１の側にある第１の突起部と、前記レールの第２の側にある第２の突起部と、を含む、請求項２８に記載のポリマーシート部材。
31. 前記周期的な二次キャップ部材が、前記キャップの上面の局所的な窪み、又は前記レールの上面に局所的な窪み、を含む、請求項２９又は３０に記載のポリマーシート部材。
32. 前記複数のレール上の前記局所的な窪みの横方向中心線が、前記レールの機械方向の長手方向中心線に対して角度αであり、前記角度αが、５度～５０度である、請求項３１に記載のポリマーシート部材。
33. 前記局所的な窪みが、第１の角度付き表面、平坦な表面、及び第２の角度付き表面を含む、請求項３１に記載のポリマーシート部材。
34. 前記周期的な二次キャップ部材が、機械方向の長さｌを有し、前記複数のレールが、機械方向のレール長さＬを有し、前記周期的な二次キャップ部材の長さｌが、前記機械方向レール長さＬの７５％未満に及ぶ、請求項２８に記載のポリマーシート材料。
35. 前記周期的な二次キャップ部材が、幅ｗを有し、ｗが、前記ギャップ幅Ｇよりも大きい、請求項２８に記載のポリマーシート材料。
36. 前記複数のレールが、キャップを形成されていない第１の外側レールと、キャップを形成されていない第２の外側レールと、キャップを有する中間レールと、を含む、請求項２８に記載のポリマーシート材料。
37. 前記キャップ幅ＣＷを前記複数のレールのピッチ間隔Ｐで割った比が、０．４～０．６５である、請求項２８に記載のポリマーシート材料。
38. 前記キャップ幅ＣＷを前記ギャップ幅Ｇで割った比が、０．８～１．０である、請求項２８に記載のポリマーシート材料。
39. 前記周期的な二次キャップ部材の幅ｗを前記ギャップ幅Ｇで割った比が、１．０５～１．５である、請求項２８に記載のポリマーシート材料。
40. 第２のストリップと係合可能な請求項２８に記載のポリマーシート材料を備える閉鎖具であって、前記第２のストリップが、
    ベースシートの第１の表面から突出しているレールと、
    前記レール上に位置決めされており、前記レールの少なくとも片側に張り出したキャップを形成している頂部であって、前記キャップが、前記ギャップ幅Ｇよりも小さいキャップ幅ＣＷを有し、前記キャップの上面が、前記第１のストリップの前記空洞内の前記接着剤と係合可能である、頂部と、を含む、閉鎖具。
41. 前記第１のストリップが、キャップを形成されていない第１の外側レールと、キャップを形成されていない第２の外側レールと、キャップを有する２つの中間レールと、前記空洞内で前記第１の外側レールと前記第２の外側レールとの間に位置決めされた３つの接着剤のレーンと、を備える、請求項４０に記載の閉鎖具。
42. 前記第２のストリップが、各レールがキャップを有する３つのレールと、前記空洞内で前記レール間に位置決めされた２つの接着剤のレーンと、を備える、請求項４１に記載の閉鎖具。

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