(57)【要約】伸縮性シート材料と共に使用するための保持エレメントが開示される。一つの形態において、シート材料は、第一及び第二の側壁１０２、１０４を有するバッグ１００として与えられる。保持エレメントは、伸縮性ストリップの形態で、一方の側壁に取り付けられる。保持ストリップ１２０は、熱不安定な活性可能材料からなり、ストリップがセットされるところの無活性状態でバッグに適用され、その後、加熱されて、保持エレメントが伸縮自在化されるところの活性化状態に変化し、シャーリングがつけられた伸縮自在な物品が提供される。保持エレメントは、様々な形状を有し、様々な方法で活性化できるものである。
2006506281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッグであって、
第一の側壁、
第一の側端、第二の側端、閉じきった底端、及び閉じていない上端を形成するように前記第一の側壁に接合される第二の側壁、及び
前記第一及び第二の側壁のうちの一方のものに取り付けられる保持エレメントであって、前記保持エレメントが、前記第一及び第二の側端の間に、所定の長さだけ張り渡され、前記保持エレメントが、取付部分、及び非取付部分からなり、前記取付部分が、実質的に連続的に取り付けられる、ところの保持エレメント、
を含むバッグ。
【請求項２】
請求項１のバッグであって、
前記保持エレメントが、前記第一及び第二の側端の間の実質的に全体に張り渡たされる、
ところのバッグ。
【請求項３】
請求項１のバッグであって、
前記保持エレメントが、前記第一及び第二の側端の間の全体に張り渡たされる、
ところのバッグ。
【請求項４】
請求項１のバッグであって、
前記保持エレメントの前記取付部分が、第一の表面積を有し、
前記保持エレメントの前記非取付部分が、第二の表面積を有し、
前記第二の表面積に対する前記第一の表面積の比率が、１を超えない、
ところのバッグ。
【請求項５】
請求項４のバッグであって、
前記第二の表面積に対する前記第一の表面積の比率が、１を超えない、
ところのバッグ。
【請求項６】
請求項１のバッグであって、
前記保持エレメントが、ストリップの形態にある、
ところのバッグ。
【請求項７】
請求項１のバッグであって、
前記保持エレメントが、
前記保持エレメントがセットされるところの第一の状態と、前記保持エレメントが、所定の量だけ収縮し、伸縮自在であるところの第二の状態とを有する、活性化可能な伸縮性を有する材料、
を含み、
前記材料が、活性化されて、前記第一の状態から前記第二の状態へ変化する、
ところのバッグ。
【請求項８】
請求項７のバッグであって、
前記材料が、活性化温度へ加熱されて活性化される、
ところのバッグ。
【請求項９】
請求項１のバッグであって、
前記保持エレメントが、多層構造体である、ところのバッグ。
【請求項１０】
請求項９のバッグであって、
前記保持エレメントの少なくとも一つの層が、他の層と異なる材料からなる、
ところのバッグ。
【請求項１１】
請求項１のバッグであって、
前記保持エレメントの前記非取付部分が、第一の非取付部分と、第二の非取付部分とからなる、
ところのバッグ。
【請求項１２】
請求項１のバッグであって、
前記第一及び第二の側壁が、コンパートメントを形成する内面を有し、
前記保持エレメントが、前記コンパートメント内の前記第一及び第二の側壁のうちの一方のものの前記内面に取り付けられる、
ところのバッグ。
【請求項１３】
請求項１のバッグであって、
前記第一及び第二の側壁のうちの他方のものに取り付けられる第二の保持エレメントをさらに含むバッグ。
【請求項１４】
請求項１のバッグであって、
前記第一及び第二の側端が、それぞれ、第一及び第二のシームからなる、
ところのバッグ。
【請求項１５】
請求項１のバッグであって、
当該バッグが、結びフラップ付きバッグ、平坦な上部を有するバッグ、ガセット付きバッグ及び引締めテープ付きバッグから選択されるタイプのものである、
ところのバッグ。
【請求項１６】
請求項１のバッグであって、
当該バッグが、結びフラップ付きバッグであり、
前記第一及び第二の側壁が、前記側壁のそれぞれの上端から張り出したフラップ部分を含む、
ところのバッグ。
【請求項１７】
請求項１６のバッグであって、
前記フラップ部分の各々が、凹部によって分離される一対の耳部を含む、
ところのバッグ。
【請求項１８】
請求項１のバッグであって、
当該バッグが、引締めテープ付きバッグであり、
前記第一及び第二の側壁の各々が、ヘム状フラップを含み、
前記ヘム状フラップが、ヘムのシール部で、前記側壁のそれぞれに取り付けられて、ヘムを形成し、
当該バッグが、
前記第一の側壁の前記ヘムに配置される第一の引締めテープ、及び
前記第二の側壁の前記ヘムに配置される第二の引締めテープ、
をさらに含む、
ところのバッグ。
【請求項１９】
請求項１８のバッグであって、
前記保持エレメントが、前記第一及び第二の側壁のうちの前記一方のものの前記ヘムのシール部に隣接して配置され、且つこの側壁と前記ヘム状フラップとの間に配列される、
ところのバッグ。
【請求項２０】
請求項１８のバッグであって、
前記保持エレメントが、前記第一のヘムのシール部で、前記第一の側壁と前記ヘム状フラップとの間で当該バッグに取り付けられる、
ところのバッグ。
【請求項２１】
請求項１９のバッグであって、
前記第一及び第二の側壁のうちの前記一方のものが、前記保持エレメントの前記取付部分を形成する第二のヘムのシール部を含み、これにより、前記保持エレメントが、前記ヘム状フラップに取り付けられ、且つ前記第一及び第二の側壁のうちの前記一方のものに取り付けられる、
ところのバッグ。
【請求項２２】
バッグを製造するための方法であって、
第一の側壁を準備する工程、
閉じきった底端と、閉じていない上端とを形成するように、前記第一の側壁と接合される第二の側壁を準備する工程、
保持エレメントを準備する工程、及び
取付部分と非取付部分とを形成するように、前記第一及び第二の側壁のうちの一方のものの前記上端に隣接するところに前記保持エレメントの一部分を取り付ける工程であって、前記保持エレメントが前記第一及び第二の側端の間に所定の長さだけ張り渡されるように、前記保持エレメントが連続的に取り付けられ、前記取付部分が、連続的に取り付けられる、ところの工程、
を含む方法。
【請求項２３】
請求項２２の方法であって、
前記第一及び第二の側壁が、相互に一体化され、プラスチック製のシート材料の連続的なウェブから分配される、ところの方法。
【請求項２４】
請求項２２の方法であって、
前記第一の側壁及び前記第二の側壁が、バッグ組立体の部分であり、
前記バッグ組立体が、前記第一及び第二の側壁を分配するように分配され、
当該方法が、
前記第一及び第二の側壁を形成し、且つ前記バッグの第一の側端及び第二の側端を形成するように、前記バッグ組立体をカットする工程、
をさらに含む、
ところの方法。
【請求項２５】
請求項２４の方法であって、
前記保持エレメントが、前記第一及び第二の側端の間の全体にわたって張り渡される、
ところの方法。
【請求項２６】
請求項２５の方法であって、
前記保持エレメントが、保持エレメントのリボンから分配される、
ところの方法。
【請求項２７】
請求項２２の方法であって、
前記保持エレメントが、
前記保持エレメントがセットされるところの第一の状態と、前記保持エレメントが、所定の量だけ収縮し、伸縮自在であるところの第二の状態とを有する、活性化可能な伸縮性を有する材料、
を含み、
前記材料が、活性化して、前記第一の状態から前記第二の状態へ変化し、
前記の取り付ける工程において、前記保持エレメントが、前記第一の状態で前記第一及び第二の側壁のうちの前記一方のものに取り付けられ、
当該方法が、
前記保持エレメントを前記第二の状態となるように、前記保持エレメントを活性化させる工程、
をさらに含む、
ところの方法。
【請求項２８】
請求項２７の方法であって、
前記保持エレメントの前記材料が、活性化温度へ加熱されて、活性化される、
ところの方法。
【請求項２９】
請求項２８の方法であって、
前記保持エレメントが、熱伝導によって活性化される、
ところの方法。
【請求項３０】
請求項２９の方法であって、
前記熱伝導が、前記バッグを、所定の時間の間、所定の温度で連続処理式のオーブン内に配置することによってなされる、
ところの方法。
【請求項３１】
請求項２９の方法であって、
前記熱伝導が、前記バッグを、所定の時間の間、所定の温度で一括処理式のオーブン内に配置することによってなされる、
ところの方法。
【請求項３２】
請求項２８の方法であって、
前記保持エレメントが、熱対流によって活性化される、
ところの方法。
【請求項３３】
請求項２８の方法であって、
前記保持エレメントが、前記保持エレメントに放射線を照射することによって活性化される、
ところの方法。
【請求項３４】
請求項３３の方法であって、
前記保持エレメントが、マイクロ波によって活性化される、
ところの方法。
【請求項３５】
請求項２８の方法であって、
前記保持エレメントが、前記保持エレメントに溶剤を適用することによって活性化される、
ところの方法。
【請求項３６】
請求項２８の方法であって、
前記保持エレメントが、熱伝導、熱対流、放射線の照射、及び溶剤の適用のうちの少なくとも二つを組み合わせて、活性化される、
ところの方法。
【請求項３７】
請求項２７の方法であって、
前記バッグをカートン内に配置する工程、
をさらに含む方法。
【請求項３８】
請求項３７の方法であって、
前記バッグが、前記保持エレメントを活性化する前に、前記カートン内に配置される、
ところの方法。
【請求項３９】
緊張させた後に、直ぐに平衡な状態になることができる、シャーリングをつけた伸縮性を有するフレキシブルなシートセクションを連続的に製造する方法であって、
熱可塑性のシート材料の連続的なウェブを準備する工程、
機械の方向の経路に沿って、熱可塑性のシート材料の前記ウェブを送り出す工程、
幅の方向で分離される一対の間隔をあけた側縁を有する熱収縮性のエラストマー材料の連続ストリップを準備する工程であって、前記ストリップが、前記機械の方法に収縮可能である、ところの工程、
前記経路に沿って送り出しながら、熱可塑性のシート材料の前記ストリップを前記ウェブに、第一のステーションで連続的に取り付ける工程であって、前記ストリップの少なくとも一方の側縁の部分が前記ウェブに取り付けられていない、ところの工程、
熱収縮性のエラストマー材料の前記ストリップを取り付けた前記ウェブを第二のステーションで個々のシートセクションに分離する工程、及び
前記シートセクションに所望のシャーリングをつけるように、第三のステーションで、前記シートセクションを、前記熱収縮性のエラストマー材料のストリップの前記の取り付けられていない縁の部分を収縮させるのに十分な時間の間、活性化温度に晒す工程、
を含む方法。
【請求項４０】
請求項３９の方法であって、
前記フィルム材料が、ステーションからステーションへ、前記経路に沿って連続的に送られる、
ところの工程。
【請求項４１】
シャーリングをつけられた伸縮自在でフレキシブルな物品であって、
熱可塑性材料からなるシート、
活性化温度以上の熱に晒されると、長手方向に伸縮し、伸縮自在になるように適合される、熱により活性化される伸縮性を有するフィルム材料からなる少なくとも一つのストリップであって、熱により活性化される伸縮性を有するフィルム材料からなる前記ストリップが、幅の寸法を有する、ところのストリップ、及び
前記の熱可塑性のシートと、前記の熱により活性化される伸縮性を有するフィルム材料との間のシールであって、前記シールが、前記ストリップの前記長手方向に連続し、取付部分と、少なくとも一つの側縁の非取付部分とを有するように、熱により活性化される伸縮性を有するフィルムの前記ストリップの前記幅の寸法を定める、ところのシール、
を含み、
当該物品の熱による活性化により、前記の少なくとも一つの側縁の非取付部分が、前記長手方向に収縮し、前記取付部分に隣接する前記熱可塑性のシート材料に所望のシャーリングがつけられる、
ところの物品。
【請求項４２】
熱可塑性材料のシートに取り付けるための保持エレメントであって、
前記シートに取り付けるための結合部分、及び
活性可能部分であって、前記活性可能部分がセットされるところの第一の状態と、前記活性可能部分が、所定の量だけ収縮し、伸縮自在であるところの第二の状態とを有する伸縮性を有する材料からなり、前記材料が、活性化されると、前記第一の状態から前記第二の状態へ変化する、ところの活性可能部分、
を含む保持エレメント。
【請求項４３】
請求項４２の保持エレメントであって、
前記結合部分が、一対の層を含み、
前記活性可能部分が、これら層の間に配置される、
ところの保持エレメント。
【請求項４４】
請求項４２の保持エレメントであって、
前記結合部分が、ＥＶＡ、ＥＭＡ、ＥＳＩ、ＵＬＤＰＥ及びこれら混合物から選択される材料からなる、
ところの保持エレメント。
【請求項４５】
請求項４２の保持エレメントであって、
前記結合部分と前記活性可能部分とが異なる材料からなる、
ところの保持エレメント。
【請求項４６】
請求項４２の保持エレメントであって、
前記結合部分と前記活性可能部分とが同じ材料からなる、
ところの保持エレメント。
【請求項４７】
請求項４２の保持エレメントであって、
前記結合部分が、主体となる材料と、前記結合部分の伸縮性を向上させるための添加物とからなる、
ところの保持エレメント。
【請求項４８】
請求項４２の保持エレメントであって、
前記活性可能部分が、活性化温度へ加熱されることにより、活性化される、
ところの保持エレメント。
【請求項４９】
請求項４８の保持エレメントであって、
前記活性可能部分が、マイクロ波による加熱により前記活性可能部分を活性化させるため、高分子受容体材料を含む、
ところの保持エレメント。
【請求項５０】
請求項４９の保持エレメントであって、
前記高分子受容体材料が、ＥＶＯＨ、ＰＶＯＨポリケトン、エチレンカーボンモノキシド共重合体、ＴＰＵ及びこれら混合物から選択される、
ところの保持エレメント。
【請求項５１】
請求項４８の保持エレメントであって、
前記活性可能部分が、マイクロ波による加熱により活性化させるため、カーボンブラックを化合したエラストマーからなる、
ところの保持エレメント。
【請求項５２】
請求項４８の保持エレメントであって、
前記結合部分と前記活性可能部分とが、同じ材料であり、
前記部分が、第一の層と、第二の層とを含み、
当該保持エレメントが、カーボンブラックのマスターバッチの層をさらに含み、
前記カーボンブラックの層が、前記第一及び第二の層の間に配置される、
ところの保持エレメント。
【請求項５３】
請求項５２の保持エレメントであって、
前記第一の層と、前記カーボンブラックの層と、前記第二の層との割合が、約４．５：約１：約４．５である、
ところの保持エレメント。
【請求項５４】
請求項４８の保持エレメントであって、
前記活性部分が、フェライト材料を化合したエラストマーからなる、
ところの保持エレメント。
【請求項５５】
請求項５４の保持エレメントであって、
前記フェライト材料が磁鉄鉱である、
ところの保持エレメント。
【請求項５６】
請求項５４の保持エレメントであって、
前記フェライト材料が、少なくとも一つの金属酸化物の添加物を含む、
ところの保持エレメント。
【請求項５７】
請求項５６の保持エレメントであって、
前記金属酸化物の添加物が、ニッケル、マンガン及び亜鉛から選択される、
ところの保持エレメント。
【請求項５８】
請求項５４の保持エレメントであって、
前記フェライト材料が、約室温と約１１０℃との間のキュリー温度を有する、
ところの保持エレメント。
【請求項５９】
請求項５４の保持エレメントであって、
前記フェライト材料が、約２５重量％のエラストマー樹脂と化合される、
ところの保持エレメント。
【請求項６０】
請求項４８の保持エレメントであって、
前記活性可能部分が、マイクロ波による加熱により前記活性可能部分を活性化させるため、ベントナイトのクレーを化合したエラストマーからなる、
ところの保持エレメント。
【請求項６１】
請求項６０の保持エレメントであって、
前記ベントナイトのクレーが、Ｎａ2Ｏ・２ＭｇＯ・５Ａｌ2Ｏ3・２４ＳｉＯ2・（６＋ｎ）Ｈ2Ｏの化学式を有する、
ところの保持エレメント。
【請求項６２】
請求項６１の保持エレメントであって、
前記ベントナイトのクレーが、アルカリ金属酸化物及びアルカリ土類酸化物のうちの少なくとも一方のものを含む、
ところの保持エレメント。
【請求項６３】
請求項６０の保持エレメントであって、
前記ベントナイトのクレーが、約３０重量％と約４０重量％との間のエラストマー樹脂と化合される、
ところの保持エレメント。
【請求項６４】
請求項４８の保持エレメントであって、
前記活性可能部分が、マイクロ波による加熱により前記活性可能部分を活性化させるため、ＥＣＯを化合したエラストマーからなる、
ところの保持エレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連特許出願の相互参照）この特許出願は、米国前置特許出願第６０／３５１９３６号（出願日：２００２年１月２５日、発明の名称："シャーリングをつけた伸縮性を有するシート材料（Shirred Elastic Sheet Material）"）を利用する権利を主張するものである。
【０００２】
本発明は、シャーリングをつけた伸縮性を有するシート材料及びその製造方法に関するものであり、特に、バック（袋）の形態にあるシート材料に関するものである。本発明は、ゴミ箱用の伸縮自在のプラスチック製のライナー（liner）バックの高速連続生産に特に役立つものであり、例えば、その伸縮性により、ゴミ箱内の所定の場所にライナーバッグをしっかりと設置できる。
【背景技術】
【０００３】
プラスチック製のゴミ入れバッグが製造され、様々な形状とサイズで広く販売されている。これらバッグの大半は、ポリエチレン製のフィルムから作られている。バッグは、一般に、一つ又はそれ以上のシーム（seam）によって接合される側壁と、閉じきった下側の底端と、閉じていない上側の端とを含む。ゴミ入れバッグは、ゴミ箱のライナーとして使用できる。在来的に、バッグの上側の縁（閉じていない端又は開口端を形成する）をゴミ箱の上側の縁で折り返して、バッグを開口させる位置に位置決めし、バッグをゴミ箱にしっかりと設置する。このバッグにゴミを投入すると、バッグをこのように開口した位置に維持し且つゴミ箱の上部にしっかりと設置しておくことが難しくなる。
【０００４】
ゴミ箱の上部の縁にライナーバッグの開口端をしっかりと設置するための伸縮手段の使用が一般的に知られている。ゴミを投入したときにバッグがゴミ箱内に落ち込んでしまうことを防ぐために、ゴミ箱に適当な"グリップ力"を与えることが、このような伸縮自在な上部を有するバッグに望まれる。しかし、これに反して、伸縮性を有する構成成分のコストが、典型的に、ライナーバッグのコストよりも著しく高くなっているので、伸縮性を有するものを使用する量を、適当なグリップ力を与えるのに必要な分だけに限ることも望まれる。さらに、大半のゴミ入れバッグは、ロール状又は折り畳んだ状態でパッケージングされるので、ライナーバッグに伸縮手段を組み入れることが在来のパッケージング技術の妨げにならないことが望ましい。
【０００５】
下着類製造業で用いられている取付（又はアタッチメント（attachment））方法は、サブストレート上に、熱により活性化される伸縮性を有するフィルム材料を間欠的に結合させること又は"ステッチアタッチメント"（２ヶ所の結合部分の間ごとに、このフィルム材料の非取付部分がある）を必要とする。この結合は、熱シール又は接着剤によるものである。このタイプの基本的なパターンは、取付及び非取付部分（又は"ステッチ"）が形成されるように繰り返される。一旦、衣服（又はガーメント（garment））を製造し、活性化させる（すなわち、加熱する）と、伸縮性を有する材料の非取付部分が収縮して、シャーリングがつけられた伸縮自在の衣服が提供される。このアタッチメント方法は、特許文献１及び特許文献２に開示されているように、伸縮自在な上部を有するゴミ入れバッグの製造にも応用できるものである。
【０００６】
衣服やオムツの製造業者は、典型的に、熱により活性化される伸縮性を有するフィルム材料をカットしたストリップを物品上に適用しているが、このストリップは、製造中の物品のサブストレートの方向を横切る方向に適用されている。この間欠的なステッチアタッチメント方法は、伸縮自在な上部を有するゴミ入れバッグの製造に応用できる。しかし、在来の高速連続バッグ生産機械によって製造されるプラスチック製のバッグの場合、このようなアタッチメント技術は実用的なものではない。これは、連続的に移動するウェブの個々の部分に伸縮性を有するストリップの長さを個別に間欠的に結合させることを必要とし、移動するウェブの連続するバッグの部分の前側の縁と後側の縁に関して個々の伸縮性を有するストリップを一貫して整列させることが困難であるからである。この問題は、特に、バッグ製造機械の上向きと下向き傾斜の作動中にウェブの速度が変化するときに顕著である。
【特許文献１】米国特許第５１２０１３８号（Midgley）
【特許文献２】国際公開公報ＷＯ００／３９００５（Marchal）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、低コストで、高速作動可能で、現行のバッグ製造機械に容易に適用可能な、伸縮自在なライナーバッグを連続的に製造する方法を向上することが要求されている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、使用の際にバッグを開口したままに維持するように働き、コスト、パッケージング及び製造に利点がある簡単な手段を提供することにより、従来技術の問題の幾つかを解決するものである。
【０００９】
本発明の一つの態様では、バッグが、第一及び第二のシームによって接合された第一及び第二の側壁、閉じきった底端、及び閉じていない上端を含む。伸縮性を有するストリップの形態にある保持エレメントが、一方又は両方の側壁の上端の近くに適用される。
【００１０】
材料が"無活性"である又はセット（set）（又は形状固定）されるところの熱不安定の状態と、材料が"活性化"される又は伸縮自在化されるところの熱安定の状態とを有する保持エレメント用の、機械の方向に適応されるフィルムが準備される。このエラストマーフィルムは、ストリップの形態で保持エレメントとしてバッグに適用され、バッグをゴミ箱の周囲に維持させる手助けをし、且つバッグがゴミ箱内に落ち込むことを妨げる伸縮自在な上部を形成する。このエラストマーフィルムは、バッグの側壁に熱シール又は他のアタッチメントによりバッグの上部に適用される。
【００１１】
加熱により収縮する伸縮性の材料は、高速生産の状況において、ポリエチレン製のウェブ組立体に適用される。この伸縮性を有する材料は、熱不安定の状態でポリエチレン製のウェブに取り付けられる。この材料は、製造後に、熱安定の状態に活性化されて、例えば、伸縮自在な上部を有し、シャーリングがつけられたゴミ入れバッグとなる。
【発明の効果】
【００１２】
利点的に、伸縮自在な上部を有するバッグは、容易に製造でき、活性化できる。伸縮性を有する保持ストリップは、"無活性"の状態でバッグに適用され、次に、バッグの製造とパッケージングが完了した後に"活性化"される。伸縮性を有する保持ストリップは、ストリップを加熱し及び／又は熱により活性化されるエラストマーストリップに熱を生成させて活性化し、収縮する。無活性の状態にある伸縮性を有するストリップを取り付けた後に、保持エレメントを活性化させ、伸縮自在な上部を与えることによって、伸縮自在な物品を、高速で連続的な自動化のやり方で製造できる。
【００１３】
本発明では、バッグの幅全体にわたって伸縮性を有するものを予め適用しておくことができる。保持エレメントの一部分が、バッグの幅全体にわたって連続的に取り付けられる。このアタッチメント方法では、ストリップが活性化されると、伸縮性を有するストリップの非取付部分（又は非結合部分）が収縮する。このストリップの非取付部分がバッグの本体であれば、バッグにギャザー又はひだがつけられ、伸縮自在なバッグが製造できる。
【００１４】
本発明の方法によって形成される物品は、フードバッグ、食器類のカバー、ゴミ入れなどのシャーリングをつけた開口のように、シャーリング又はギャザーをつけた部分を少なくとも有する。
【００１５】
本発明は、伸縮自在な上部を有するバッグを効率的且つ経済的に製造する方法を提供するものである。伸縮性を有する保持エレメントは、結びフラップ付きバッグ、ガセット付きバッグ、平坦な上部を有するバッグ、又は引締め紐を含む引締めテープ付きバッグに適用できる。本発明の方法は、また、様々な他の分野や他の製造物に使用できる。
【００１６】
本発明の詳細な説明及び特許請求の範囲において、用語"シート材料"及び"シートセクション（又はシート部分）"は、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン及び／又はこれら混合物を含む（ただし、これらに限定されない）ディスポーザー及びフード収容バッグの高速生産に適した熱可塑性材料を含む。
【００１７】
本発明の特徴は、添付の図面と詳細な説明により、当業者には明かになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に、バッグ１００の形態にあるシート材料を示す。バッグ１００は、第一の側壁１０２と、第二の側壁１０４とを含む。第一の側壁１０２は、第一のシーム１０６及び第二のシーム１０８で第二の側壁１０４に接合される。第一及び第二の側壁１０２、１０４は、閉じきった底端１１０、及び閉じていない上端１１２を形成する。底端１１０は、熱シール、又はシート材料をＵ字形又はＪ字形に折り畳むことによって接合される。
【００１９】
第一の側壁１０２の閉じていない上端１１２から約０．５インチ〜約５インチのところに、伸縮性を有する材料からなるストリップ１２０の形態にある保持エレメントが取り付けられる。このストリップ１２０は、Ｘ軸１３０に沿って、第一及び第二のシーム１０６、１０８の間のバッグ１００の幅全体に張り渡される。一つの実施例では、伸縮性を有するストリップ１２０は、熱不安定なフィルムであり、ストリップがセットされるところの"無活性"の状態で第一の側壁１０２に適用できる。次に、バッグの製造とパッケージングが完了した後に、ストリップ１２０は、弾力的に伸縮可能に、ストリップが伸縮自在化するところの活性の状態に、加熱により活性化できる。無活性の状態にある熱不安定性の伸縮性を有するストリップ１２を与えることにより、高速で連続的に自動化されたやり方で、伸縮自在化される物品を製造できる。
【００２０】
図２を参照する。伸縮性を有するストリップ１２０は、バッグ１００を加熱することにより活性化される。伸縮性を有するストリップ１２０は、伸縮自在な状態に活性化される。第一の側壁１０２は、伸縮性を有するストリップの活性化に応答して幅方向に収縮し、これにより、バッグにシャーリングがつけられ、バッグ１００の閉じていない上端１１２のサイズが小さくなる。
【００２１】
図３に示すように、バッグ１００は、ゴミ箱１４０にしっかりと設置される。ゴミ入れバッグ１００の上端１１２は、ゴミ箱１４０の上端１４２で折り返され、バッグ１００の残りの部分は、ゴミ箱の空洞１４４内に挿入されている。伸縮自在の状態に活性化された伸縮性を有するストリップ１２０を有する開口側の上部は、伸縮自在化されており、図２に示すように狭くなっている位置から図３に示すように引き伸ばした位置へと移動して、バッグ１００の開口端１１２をゴミ箱１４０にしっかりと設置できる。伸縮性を有するストリップ１２０を伸縮できるので、上端を引き伸ばした位置へ移動して、ゴミ箱１４０に関してバッグを所定の場所に保持させておくことのできるグリップ力を与えることができる。
【００２２】
図４〜図６を参照する。伸縮性を有するストリップ１２０は、第一の側壁１０２に熱シールできる取付部分１５０の形態にあるアタッチメント部分を含む。取付部分１５０は、図１に示すように、第一及び第二のシーム１０６、１０８の間にわたり、Ｘ軸１３０に沿ってバッグ１００の幅全体を横切る連続的なシールであり得る。図７を参照する。取付部分１５０は、例えば、熱シール処理によって、バッグ１００の第一の側壁１０２に連続的にしっかりとセットされる。エラストマーからなる保持ストリップをバッグにセットするために利用できる多くの異なったシール方法がある。伸縮性を有するストリップ１２０は、他の技術を使用しても、第一の側壁にしっかりとセットできる。
【００２３】
図４〜図６を参照する。伸縮性を有するストリップ１２０は、第一及び第二の取り付けられていない部分（非取付部分）１５２、１５４と、第一及び第二の非取付部分１５２、１５４の間に位置する取付部分１５０とを含む。非取付部分１５２、１５４は、取付部分１５０と一体となっている。非取付部分１５２、１５４は、図６に示すように、バッグの第一の側壁に取り付けられていない。非取付部分１５２、１５４は、図１に示すように、第一及び第二のシーム１０６、１０８の間でＸ軸１３０に沿ってバッグ１００の幅全体に張り渡される。
【００２４】
図４を参照する。伸縮性を有するストリップ１２０の部分１５０、１５２、１５４は、相互に、Ｙ軸１５８に沿ってほぼ同じ高さにある。Ｙ軸１５８は、Ｘ軸１３０と直交する。例えば、伸縮性を有するストリップ１２０が約３／４インチの高さであるとき、取付部分１５０は約１／４インチの高さにある。伸縮性を有するストリップ１２０の残りの部分は、それぞれ約１／４インチの高さにある非取付部分１５２、１５４からなる。第一の非取付部分１５２は、取付部分１５０よりも上方の上端１１２の近くに配置される。第二の非取付部分１５４は、取付部分１５０よりも下方に配置される。
【００２５】
下記の式に従って、取付部分１５０の表面積は、伸縮性を有するストリップ１２０の第一及び第二の非取付部分を合計した表面積よりも小さいか又は同じである。下記の式において、Ａｓは、取付部分１５０の表面積であり、Ａｕは、第一及び第二の非取付部分１５２、１５４の合計した表面積である。下記の式の関係は、例えば、約０．５インチ〜約１インチの間の高さの伸縮性を有するストリップに応用できる。他の実施例では、異なったテープ材料で、保持ストリップの取付部分の表面積と、非取付部分の表面積との間の関係が変化する。
【数１】
2006506281.tif 000003
【００２６】
図８を参照する。伸縮性を有するストリップ１２０は、三つの層１７０、１７２、１７４からなることができる。第一の層１７０は、柔らかいシール性を有する共重合体（好適に、エチレン−ビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ））である。第二の層１７２は、ゴム／エラストマー材料（好適に、エチレンプロピレンジエンモノマーラバー（ＥＰＤＭ））である。第三の層１７４は、ＥＶＡである。ＥＶＡ層１７２、１７４は、側壁への保持ストリップ１２０の取付けを容易にするために使用できる。保持ストリップ１２０は、市販の材料（製品名：ＣＯＸ−７０２、Ｔｒｅｄｅｇａｒ  Ｆｉｌｍ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、ヴァージニア州、リッチモンド）を含む。
【００２７】
この三層構造は、後で加熱により活性化される一組の材料となるように適応させることができるものである。ＥＰＤＭ層１７２は、約１００°Ｆ〜約１５０°Ｆの間の収縮曲線内の温度（"活性化温度"）（好適に、収縮が最大となる１４０°Ｆ）に加熱されると、その長手方向に沿って収縮する。よって、ＥＰＤＭ層１７２は、少なくとも二つの状態を有する。第一の状態は、ＥＰＤＭ層１７２が一定の長さを有するところの"無活性"又は活性化されていない状態である。ＥＰＤＭ層１７２は、ＥＰＤＭ層１７２が活性化温度以上に加熱されるまで、無活性の状態にある。ＥＰＤＭ層１７２が活性化温度以上に加熱されると、ＥＰＤＭ層１７２は、この層がその長手方向に沿って収縮するところの第二の状態（活性化される状態）に達する。
【００２８】
伸縮性を有するストリップとして使用するための熱不安定なフィルムの製造は、ここに参照文献として組み入れられる米国特許第４８２０５９０号、同第３８５７６９号、同第５１８２０６９号及び同第４７１４７３５号に開示されている熱不安定なフィルムを製造する方法にあるように、当業者にはよく知られているものである。
【００２９】
保持テープ用の他の適当な材料は、他の実施例で使用できる。例えば、０．９００ｇ／ｃｃ以下のＵＬＤＰＥ、ＥＭＡ、ＥＶＡ、Ｉｎｄｅｘなどのような上記の一般的なタイプの材料の付加的な様々な混合物やグレードのものが使用され、良い結果を得ることができる。別の実施例では、伸縮性を向上させるために、上記のような混合物が、スチレンエチレンブタジエンスチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、ＳＢＳ共重合体、ＥＰＤＭ、及び／又はこれらの混合物（ただし、これらに限定されない）を含む少量のブロック共重合体熱可塑性エラストマーの添加物を選択的に含み得る。
【００３０】
例えば、ＥＶＯＨ、Ｃａｒｉｌｏｎポリケトン（Ｓｈｅｌｌの製品）及び熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）のような高分子受容体材料、及び／又はＥｌｖａｌｏｙ（Ｔｈｅ  Ｄｕｐｏｎｔ社の登録商標）のようなエチレンカーボンモノキシド共重合体が、後述するように、マイクロ波で加熱することによる活性化を容易にするために使用できる。
【００３１】
図９を参照する。本発明に従って保持エレメントを含むバッグを製造する方法の実施例を図示する。バッグ組立体２００が、例えば、ポリエチレン製のプラスチック材料のロール２１０から送り出される。ポリエチレンのロール２１０は、矢印２２２で示す押出し方向に向けられる。ポリエチレン製のプラスチック材料は、ほぼＵ字形の断面を有するように折り畳んだシートの形態にある。この折り畳んだシートは、連続した第一及び第二の側壁１０２、１０４と、閉じきった底端１１０とを形成する。折り畳んだシートは、バッグ組立体２００を与えるように、ロール２１０から送り出される。保持エレメントのリボンのロール２３０が、備えられる。保持エレメントのリボン２３２は、ロール２３０から送り出され、バッグ組立体２００に適用される。保持エレメントのリボン２３２は、バッグ組立体２００に連続的なシールで連続的に取り付けられ、取付部分１５０を与えて、第一及び第二の非取付部分１５２、１５４を形成する。保持エレメントのリボン２３２は、無活性の状態で与えられ、リボンは、セットされた状態にあり、伸縮自在化されていない。
【００３２】
保持エレメントのリボン２３２が熱シールによって第一の側壁１０２に取り付けられるとき、リボンは緊張力によって保持され、熱シールは、ＥＰＤＭ層が収縮しないレートで行われる。しかし、熱シールの温度は、一方のＥＶＡ層を側壁１０２に、図６に示すように結合させるのに十分なものである。この熱シールの温度は、活性化温度以上であり得る。
【００３３】
図９を参照する。バッグ組立体２００は、バッグを形成するようにカットされる。シーリング装置が、第一のバッグ２４０上の第一のシーム１０６と第二のバッグ２４１上の第二のシーム１０８を形成するように、第一のカットをするために使用される。このシーリング装置は、既知の連続生産式のバッグ製造技術に従って、シールワイヤー、切断シール、又は棒シールを含み得る。保持エレメントのリボン２３２を適用するバッグ組立体２００は、バッグのＸ軸１３０と実質的に平行な方向２２２にシーリング装置に関して移動し、第二のバッグ２４１の第二のシーム１０８から、所定の場所のところに、シーリング装置を正確に配置させるように移動する。シーリング装置は、第二のバッグ２４１の第一のシーム１０６を形成するように、第二のカットをするために使用され、これにより、第二のバッグが画成される。第一のバッグ２４０は、同様のやり方で作られる。
【００３４】
保持エレメント１２０を形成するように第一のバッグ２４０の幅全体に沿って第一の側壁１０２に取り付けた伸縮性を有するリボン２３２と、第一のバッグ２４０とが図示される。この保持エレメント１２０は、活性化され、伸縮自在化されて、第一のバッグ２４０の伸縮自在な開口の上端１１２を与える。
【００３５】
保持エレメント１２０を活性化させるために、バッグ２４０は、１４０°Ｆ又はそれ以上の環境の場所に置かれて、最大の伸縮性及び収縮性が与えられる。この温度は、エラストマーフィルムにより、変えることができる。
【００３６】
図２、図５及び図８を参照する。非取付部分１５２、１５４（保持エレメント１２０が側壁１０２に取り付けられていない部分）では、ＥＰＤＭ層１７２は、収縮し、ＥＶＡ層１７０、１７４を収縮させる。よって、保持エレメント１２０の非取付部分１５２、１５４は短くなる。取付部分１５０（保持テープ１２０が側壁１０２に取り付けられる部分）では、側壁１０２によって与えられる抵抗により、ＥＰＤＭ層１７２の収縮が妨げられる。取付部分１５０は、図５及び図７に示すように、シャーリングをつけるように、収縮させる。よって、取付部分１５０は、図５及び図７に示すように、収縮させること（つまり、蛇行させること）により、Ｘ軸１３０に沿って短くなる。しかし、取付部分１５０の長さは、伸縮性を有する保持エレメント１２０を活性化させる前後における長さと実際には同じである。
【００３７】
図９を参照する。第二のバッグは、例えば、紙箱（又はカートン）にパッケージングしてから、活性化する。プラスチック製のバッグを製造し、パッケージングした後に、このパッケージは、各バッグ１００のＥＰＤＭ層１７２を活性化させるために、活性化温度で処理される。
【００３８】
図１０及び図１１を参照する。伸縮自在な上部を有するバッグの他の実施例を図示する。バッグ３００は、第一及び第二のシーム３０６、３０８によって接合され得る第一及び第二の側壁３０２、３０４、閉じきった底端３１０、及び閉じていない上端３１２を含み、これにより、コンパートメント３１４が形成されている。一対の活性化可能な伸縮性を有するストリップの保持エレメント３２０、３２１が、それぞれ、コンパートメント３１４内で、第一及び第二の側壁３０２、３０４の内側に取り付けられている。保持ストリップ３２０、３２１は、図１に示すバッグ１００の保持ストリップ１２０に類似するものである。
【００３９】
図１１を参照する。保持ストリップ３２０、３２１は、バッグ３００の上部に伸縮性を与えるように活性化される。
【００４０】
図１２を参照する。図１のバッグ１００の上部の開口端１１２を示す。第一及び第二の側壁１０２、１０４は、ほぼ平坦である。
【００４１】
図１３を参照する。伸縮自在な上部を有するバッグ４００の他の実施例を示す。バッグ４００は、第一及び第二のシーム４０６、４０８によって接合され得る第一及び第二の側壁４０２、４０４、閉じきった底端、及び閉じていない上端４１２を含む。図１のバッグ１００の保持エレメント１２０に類似する保持エレメント４２０が、与えられる。図１３のバッグ４００の第一及び第二の側壁４０２、４０４は、ほぼ凸状の外面となるように湾曲化され、これにより、ほぼ楕円形状の閉じていない上端４１２を形成する。
【００４２】
図１４を参照する。伸縮自在な上部を有するバッグ５００の他の実施例を示す。図１４のバッグ５００は、結びフラップ付きバッグである。バッグ５００は、第一及び第二のシーム５０６、５０８で接合された第一及び第二の側壁５０２、５０４、閉じきった底端５１０、及び閉じていない上端５１２を含む。各側壁５０２、５０４は、側壁５０２、５０４の上側の端５１６から張り出すフラップ部分５１５を含む。このフラップ部分５１５は、凹部５１８によって分離される一対の耳部５１７を含む。図１のバッグ１００の保持エレメントに類似する保持エレメント５２０が与えられる。保持エレメント５２０は、第一に側壁５０２に取り付けられる。
【００４３】
フラップ部分５１５の耳部５１７は、閉口機構を与え、これら耳部５１５を結んで、上端５１２に形成されている開口を閉じる。バッグ５００をゴミでいっぱいにした後に、フラップの耳部５１７を結ぶことができ、ゴミ出しのために上端５１２を閉じるのに便利である。
【００４４】
図１５を参照する。伸縮自在な上部を有するバッグ６００の他の実施例を示す。図１５のバッグ６００は、ガセット付きバッグである。バッグ６００は、一対のガセット６０７、６０９によって接合される第一及び第二の側壁６０２、６０４を含む。バッグ６００は、閉じきった底端６１０、及び閉じていない上端６１２を含む。図１の保持エレメント１２０に類似する保持エレメント６２０が、第一の側壁６０２に適用される。
【００４５】
図１６を参照する。伸縮自在な上部を有するバッグ７００の他の実施例を示す。図１６のバッグ７００は、引締めテープ付きバッグである。バッグ７００は、一対のシーム７０６、７０８によって接合され得る第一及び第二の側壁７０２、７０４を含む。バッグ７００は、閉じきった底端７１０、及び閉じていない上端７１２を含む。図１の保持エレメント１２０に類似する保持エレメント７２０が、第二の側壁７０４の内側に取り付けられる。
【００４６】
図１７を参照する。第一の側壁７０２は、ヘム（hem）状フラップ７２１を含む。ヘム状フラップ７２１は、第一のヘムのシール部７２２で第一の側壁７０２に取り付けられる。第一の引締めテープ７２４が、第一の側壁７０２と、ヘム状フラップ７２１と、第一のヘムのシール部７２２とによって作られる第一のヘム７２６内に配置される。
【００４７】
第二の側壁７０４は、ヘム状フラップ７３１を含む。このヘム状フラップ７３１は、第二のヘムのシール部７３３で第一の側壁７０４に取り付けられる。第二の引締めテープ７３５が、第二の側壁７０４と、ヘム状フラップ７３１と、大にのヘムのシール部７３３とによって作られる第二のヘム７３７内に配置される。伸縮性のストリップの形態にある保持エレメント７２０が、第二のヘムのシール部７３３の下方の、第二の側壁７０４とヘム状フラップ７３１との間に配置され得る。バッグ７００は、第三のヘムのシール部７３９も含む。
【００４８】
第三のヘムのシール部７３９によって、バッグ７００の幅全体にわたって第二の側壁７０４に熱シールされる伸縮性のストリップ７２０の取付部分７５０を形成させることができる。第三のヘムのシール部７３９は、第二の側壁７０４とヘム状フラップ７３１に対して約１／３の保持ストリップ７２０を取り付ける。
【００４９】
保持テープ７２０の残りの部分は、側壁７０４にも、ヘム状フラップ７３１にも取り付けられていない。特に、第一の非取付部分７５２は、取付部分７５０の上方に位置する。また、第二の非取付部分７５４は、取付部分７５０の下方に位置する。
【００５０】
図１６を参照する。各側壁７０２、７０４は、引締めテープ７２４、７３５のそれぞれへのアクセスを可能にするためのノッチ７５７を含む。引締めテープ７２４、７３５によって、閉じていない上端７１２を引き締める閉口機構が与えられる。
【００５１】
変形的に、保持テープ／伸縮性ストリップ７２０は、第一のヘムのシール部７２２において、第一の側壁７０２とヘム状フラップ７２１との間でバッグに取り付けられ得る。この選択は、ヘム状フラップ部分７３１と第三のヘムのシール部７３９にみられるような付加的なヘム状フラップの材料の長さ分を必要としないため、製造コストを低減できる。
【００５２】
図１８を参照する。保持エレメント７２０が無活性の状態（保持エレメントがセットされる状態）にあるバッグ７００を示す。保持エレメント７２０の取付部分７５０は、第二の側壁７０４とヘム状フラップ７３１との間に位置する。図１９を参照する。保持エレメント７２０が活性化される状態（保持エレメントが伸縮自在化される状態）にあるバッグ７００を示す。
【００５３】
他の実施例では、本発明の保持エレメントは、シャワーキャップのタイプの製品（皿や鉢に入れた食べ物を覆うための伸縮性を有する便利な物品のように使用できるもの）の製造に使用され得る。
【００５４】
熱収縮性の伸縮性を有するものは、任意のフレキシブルなフィルムにシールされ、シャーリングをつけた伸縮自在なバンドを作り、これにより、第二の対象物の周囲にわたってフィルムをしっかりと取り付けることができる。これは、おむつ、ヘアーキャップ、シャワーキャップ、バッグ、ラップ、又はＱｕｉｃｋ  Ｃｏｖｅｒ（Ｓ．Ｃ．Ｊｏｈｎｓｏｎ  ＆  Ｓｏｎｓの登録商標）タイプの製品のような製品に応用できる。また、在来的な熱（例えば、高温エアー）収縮性フィルムを使用する製品のパッケージングや工業的な使用に応用できる。
【００５５】
例えば、低結晶化度鎖状絡合ポリエチレン共重合体が、保持テープを作るために使用される。このようなエラストマーは、架橋剤のように作用する鎖状絡合体及び／又は結晶領域を有する。適当な材料は、例えば、ＥＭＡ（エチレンメチルアセテート）、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）、ＥＳＩ（ダウ・インデックス・エチレン−スチレンインター重合体）、イオノマー、及び０．９０ｇ／ｃｃ以下（好適に、約０．８８５ｇ／ｃｃ）のＵＬＤＰＥ（超低密度ポリエチレン）のグレードのものを含む。
【００５６】
保持テープは、マイクロ波による保持テープの活性化を可能にするため、選択されるエラストマーと適当なカーボンブラックの化合物を含む。マイクロ波による活性化は、エネルギーコストを著しく低減し、保持テープの活性化を容易簡単にする。
【００５７】
保持ストリップでの使用に適当なエラストマーを押出し、セットするための方法が、例えば、吹込みフィルム製造法又は鋳型成形法により、フィルムのようにエラストマーを押出す工程を含む。フィルムのウェブは、所定のサイズ（例えば、１〜１．２５インチ幅）を有するテープ状にカットされる。このテープは、差動ニップローラを通じて送ることによって引き延ばされ、例えば、約５：１の比で設定された差動ニップローラ比に従ってこの伸縮性を有するものを５倍の長さに引き延ばす。このやり方で、重合体の鎖が、方向付けられ、引き延ばされる（又は、セットされる状態にある）。この引延し工程は、室温で行われる。
【００５８】
この伸縮性を有するものは、引き延ばされた後、元の状態に幾らか回復する。この伸縮性を有するものは、最大の引延長さの部分（例えば、約５０％〜約８０％）を持ち続けて、セット量を与える。テープは、次に、これに続く活性化技術によって活性化され、このセットの実質的な部分が元の状態に回復され、この伸縮性を有するものが約４０〜５０％収縮する。伸縮性を有するものが、その元々のサイズの５倍の長さに引き延ばされた場合、この最大の引延長さの部分を持ち続けたセットは、元々の長さの約２．５〜４倍の長さにある。
【００５９】
保持エレメントのエラストマーフィルムを活性化させるための方法が、例えば、一括又は連続処理式のオーブンでの熱伝導、空気対流による熱対流、マイクロ波による活性化、赤外線（ＩＲ）による活性化、及び溶液を適用することによる活性化を含む。熱伝達方法が、熱伝導、対流及び放射を含む。熱伝導は、通常、固体を通じるエネルギー伝達を含む。対流は、通常、ガス又は液体（一般に、流体）の使用を含み、流体力学の法則にも影響される。放射は、電磁波又はフォトンを通じての熱伝達を含む。
【００６０】
上述したように、保持エレメントの加熱が、一つの適当な活性化方法である。伸縮性を有するものへの熱の適用は、重合体の鎖を、伸縮性を有するテープを微視的に収縮するコイル状にする。例えば、紙箱（カートン）／ケースに、連続処理式のオーブン又は一括処理式のオーブンで熱伝導すること、及びバッグへの熱対流（空気を作用させる）を含む多くの方法で、熱を、伸縮性を有するものに適用して、収縮させることができる。
【００６１】
連続処理式のオーブンは、通常、インレット、アウトレット、及びこれらの間に位置する加熱ゾーンを含む。被処理物をインレットから、加熱ゾーンを通じて、アウトレットへと輸送する搬送システムが備えられている。このオーブンは、被処理物の冷却、ガスや煙の排気などのための他のゾーンも含み得る。連続処理式のオーブンを使用する方法は、熱分布が効率的であり、実質的に一定の加熱条件でバッグを製造できるという利点を有する。
【００６２】
連続処理式のオーブンを使用して、無活性の状態のバッグがオーブン内に挿入され、そこで活性化されるところの定常的な処理がなされる。カートン内に配置した複数のバッグが、所定の温度（例えば、約１５０°Ｆ〜約１９０°Ｆの間）で、所定の加熱時間の間（例えば、約１９０°Ｆで１カートン当り約３．６時間）、連続処理式のオーブン内に置かれる。時間及び温度のようなパラメータは変えることができる。
【００６３】
熱対流は、保持エレメントを暖めるように、加熱した空気を作用させる。連続処理式のオーブン又は一括処理式のオーブンとは異なり、スロット又はノズルを通じて、温風が保持エレメントに直接的に吹き付けられる。熱対流によると、加熱した空気又はガスの経路が短く、これにより、熱伝達率がより高く、高速で処理できる。熱対流は、在来のオーブン、マイクロ波オーブン、及び／又は赤外線（ＩＲ）システムと組み合わせることができ、空気を移動させて、熱を容易に分布させることができる。
【００６４】
熱対流のために、高速過熱空気が個々のバッグ又はバッグのスタックにわたって直接的に吹き付けられる。空気を暖めるために使用される熱は、加熱コイル、ガス、機械の一部からの排気高温空気などのような多数の異なった熱源によって生成される。熱は、バッグの上部に直接的に向けられ、エラストマーフィルムが熱により活性化される。
【００６５】
一つの実施例では、複数のバッグ（各バッグの伸縮性を有する保持エレメントは、無活性の状態にある）がカートン内に配置される。カートンの低部のフラップは、高速高温空気をカートン内に吹き込むことができるように、シールされていない。
【００６６】
他の方法では、バッグのスタックが、バッグの上部（例えば、上側の２インチ）が残るようにピンチ（pinch）される。異なった方向からの高温空気のジェットが、バッグの上部に向けられる。それぞれの伸縮性を有するテープの活性化をより一定にするために、バッグのスタックは、その閉じきった底端で吊るされ、バッグの閉じていない上側の部分が、閉じきった底端よりも下方に位置される。
【００６７】
他の実施例では、熱対流において、加熱の一様性を向上させるために、バッグは、異なった方向に配置される。他の実施例では、加熱空気／ガスの速度プロフィールが変化する。
【００６８】
本発明に関連して有用な他の活性化方法は、ＩＲシステムを使用するものである。ＩＲ加熱は、赤外領域の波を吸収することに基づくものである。ＩＲ方法は、対象物を加熱するための電磁波を使用する。
【００６９】
ＩＲ源が、特定の波長領域（ある材料はエネルギーを吸収し、別の材料はエネルギーを吸収しない）にある放射線を放射するように細かく調節される。二つの異なった材料が存在する場合において、特定領域でその波長の大半を発するように放射源を調節することによって、選択的に、一方の材料を加熱し、他方の材料を加熱しないようにすることが可能である。放射装置は、加熱されるべき材料が最大のエネルギーを吸収でき、他方の材料が最小のエネルギーを吸収又はエネルギーを吸収しないような領域にある放射線を発するように調節できる。
【００７０】
この現象は、一方の材料を加熱し、他の材料を冷却しておきたいときに特に利点がある。ＩＲ方法は、非常に強く、短い熱風を与えることができ、これは、一方の表面を一様に暖め、他方の材料及び表面を加熱したくないときに有用である。ＩＲ加熱は、例えば、熱対流と組み合わせることができる。
【００７１】
この活性化方法とともに、赤外線放射が使用され、エラストマー材料を加熱し、バッグの残りの部分を加熱しないようにできる。エラストマー材料が、バッグの他の材料（例えば、ポリエチレン）の波長領域と異なる波長領域にある放射線を吸収することから、このような加熱が可能である。エラストマー材料が放射線を吸収し、ポリエチレンが吸収しない特定の波長の領域にある放射線を放射するように、放射源を選択できる。
【００７２】
マイクロ波オーブンが、処理時間と作動コストを著しく改善するために使用される。工業用のマイクロ波オーブンは、典型的に、対象物にマイクロ波を射突させるオーブンキャビティ、マイクロ波を発生させるマグネトロン、及びオーブンキャビティにマイクロ波を送る導波管、という三つのメイン構成成分を含む。連続処理式のマイクロ波オーブンは、典型的に、吸収されないマイクロ波エネルギーの全てを捕獲するように作用する入出部（ベスチブル（vestibule））を含み、放射線が周囲に逃れないようにしている。
【００７３】
マイクロ波を受け入れる保持テープを作ることによって、テープ以外のバッグの残りの部分を構成する比較的多量のプラスチック材料（典型的に、ポリエチレン）を加熱せずに、テープのみを加熱できる。マイクロ波による活性化は、処理時間を熱伝導や熱対流よりも短縮でき、簡単な処理変更によるだけで、製品の体積を変えることができる。
【００７４】
マイクロ波は、サブストレートによって吸収され、分子を振動させることによって熱を誘発させる。分子中の正と負の元素が、波の負と正の場に整列する。波が、正と負の場の間で一定に変化していることから、粒子が前後に移動して相互に擦れ合う。この振動からの抵抗が熱に変わる。
【００７５】
マイクロ波のけ痛いにある電磁放射線は、マイクロ波受容体が伸縮性を有する材料に加えられる伸縮性を有するものを加熱するように使用される。マイクロ波は、誘電性の材料を通じて材料を加熱する。熱伝導相を非熱伝導相に分散させることによって、界面又はマックスウェル−ワグナー加熱（Ｍａｘｗｅｌｌ−Ｗａｇｎｅｒ  ｈｅａｔｉｎｇ）と呼ばれる他の熱現象（これは、熱伝導と非熱伝導相の界面で電荷をビルドアップさせることにより発生させることができる）を発生させることができる。変形的に、電磁場であることから、誘磁率損失を示す材料が加熱される。
【００７６】
マイクロ波による加熱を可能にするために、エラストマーに加え得る当業者によく知られている材料がある。熱伝導性のカーボンブラックがこのような材料の一つである。熱伝導性のカーボンブラックのマスターバッチが、多くの業者（例えば、Ａｍｐａｃｅｔ、Ａ．Ｓｃｈｕｌｍａｎ、及びＭｏｄｅｒｎ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓ  Ｉｎｃ．）から商業的に入手可能である。カーボンブラックのマスターバッチは、カーボン粒子を多く充填している（例えば、約３０重量％〜約４５重量％の付近）。
【００７７】
三つの層の同軸押出しフィルムの薄いコア層として１００％濃度のカーボンブラックのマスターバッチを含む構造体を有する保持エレメントが与えられる。二つの外側の表層は、上述したエラストマー材料を含む。この構造体の層の割合は、第一の外側のエラストマーの層が約４５％であり、第二の外側のエラストマーの層が約４５％であり、カーボンブラックのコア層が約１０％である。他の実施例では、コア層は、異なる割合（高いか又は低い）を有する。このようなテープは、バッグを弾力的に熱シールでき、マイクロ波による加熱により活性化できるものである。エラストマーのシール性により与えられるメカニズムによって、それを他の物品へ取り付けることができる。他の実施例では、保持エレメントは、異なった多数の層をもつ他の構造を有する。
【００７８】
一つの実施例では、カーボンブラックの保持エレメントは、取付部分と、少なくとも一つの非取付部分とを形成するように、バッグにシールされ、バッグに取り付けられる。保持エレメントは、バッグの第一のシームから第二のシームにわたるバッグの幅全体に沿って張り渡される。各バッグの幅は、例えば、２４インチである。カーボンブラックの保持エレメントは、無活性の状態でバッグに取り付けられる。複数のこのようなバッグが作られ、一つ又はそれ以上のバッグの組にグループ分けされる。各々のバッグの組は、カートン内に配置されて収納される。
【００７９】
カートンは、例えば、ＦＣＣ承諾の任意の多モード連続マイクロ波内に置かれる。約２０ＫＷ〜約３０ＫＷの電力設定値と約６０秒〜約９０秒の処理時間で、保持エレメントを活性化させて、その元々の幅２４インチから平均幅約１６インチにバッグを収縮させる。約２２ＫＷ〜約２５ＫＷの電力設定値でマイクロ波を作動させると、カーボンブラックの伸縮性を有する構造物を過度に溶融させることがない。カーボンブラックは、カーボンブラックの温度が増すと、マイクロ波のエネルギー下でより加熱させる傾向を示す指数関数的な熱曲線を有する。
【００８０】
マイクロ波による加熱で活性化する保持エレメントに含むことのできる他の材料は、例えば、フェライト磁鉄鉱（Ｆｅ3Ｏ4）のような酸化鉄である。
【００８１】
フェライトは、他の金属酸化物を含み、強磁性を示す酸化鉄であり、例えば、磁鉄鉱（Ｆｅ3Ｏ4）が一つのフェライトである。フェライトは、マイクロ波のエネルギーの磁気成分と相互に作用する。フェライトの磁性は、鉄、マンガン、ニッケル、コバルトなどのような金属の３ｄ電子の不対スピンの双極子モーメントから生じるものである。これら磁性双極子は、多数の原子からなる磁区内で同一の方向に整列している。よって、磁区は、全体的に同じ磁化方向又は方位を有している。与えられる少量の材料には、多くの磁区があり、各々は、異なった方向に向いている。例えば、フェライト材料のように、このランダムな磁区の方位が存在していると、これら磁区は、相互に打消し合う傾向にあり、磁気的な性質が全くみられない。しかし、磁場が印加されると、磁場に逆らって整列している磁区を失って、磁場にやや整列している磁区又は磁場にやや整列していない磁区が増す傾向にあり、材料全体が磁場に整列するようになる。この変化により、熱のように消散するエネルギーを必要とする磁壁を移動させることになる。マイクロ波のエネルギー（高速振動電磁波）がフェライトに照射されると、磁区の各々がその場に整列するように振動し、収縮する。この高速磁区移動により、エネルギーが消散し、磁気損失的に挙動し、熱が生成される。
【００８２】
温度が上昇すると、磁区の構造が、各双極子の熱の動揺により破壊される。よって、この材料は、より高い温度で、整然と並んだ磁区の構造から、ランダムな方向に向いた磁気双極子の集団へと遷移する。これは、強磁性から常磁性への遷移である。このような遷移の後、磁区の構造はもはや存在せず、フェライトが、マイクロ波の場において、もはや損失的な性質を示さず、加熱を停止するように、個々の双極子は、磁場に非常に迎合するようになる。この遷移が起こる温度は、"キュリー温度"と呼ばれる。よって、キュリー温度は、温度範囲であり、この温度範囲にわたって、強磁性の性質が衰弱する。
【００８３】
キュリー温度は、フェライトの成分によって（例えば、所定の量で、酸化鉄と他の金属酸化物（例えば、ニッケル、マンガン、亜鉛など）とを混合物することによって）制御できる。
【００８４】
この"遮断（又はシャットオフ（shut off））"に対する能力に加えて、フェライトは、指数関数的な増大と逆に、温度の上昇に伴う対数関数的な加熱曲線（すなわち、温度が高くなると、フェライトの加熱レートが減る）を有し、これにより、加熱の制御を容易に行うことができ、連続製造セッティングにおける許容範囲と作動範囲が大きくなる。
【００８５】
適当なフェライト粉末材料が、Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｉｎｃ．（イリノイ州ジョリエット）から入手可能である。
【００８６】
フェライト材料は、好適に、約１００℃〜約１１０℃の間のキュリー温度を有する。この温度は、ポリエチレン製のバッグのフィルムを溶融させない程度に十分に低く、且つ伸縮性を有するものを収縮させるのに十分な高さにある。
【００８７】
Ｆｅ3Ｏ4酸化鉄は、マスターバッチを作り出すために、重合体樹脂と混合物される。このマスターバッチは、エラストマー材料と混合物されて、加熱できるようにする。酸化鉄は、約２５重量％のエラストマー樹脂と化合され、材料のマイクロ波による加熱を可能にする。酸化鉄Ｆｅ3Ｏ4は、誘電損失に類似する誘磁率により特徴付けられる磁気損失を示す。
【００８８】
ベントナイトのクレーも、マスターバッチとして重合体と化合され得る。ベントナイトは、モントモリロナイトとして知られるものであり、化学式：Ｎａ2Ｏ・２ＭｇＯ・５Ａｌ2Ｏ3・２４ＳｉＯ2・（６＋ｎ）Ｈ2Ｏを有するものである。ベントナイトは、任意の量のアルカリ金属酸化物（例えば、ＮａＯ2とＫ2Ｏ）とアルカリ土類酸化物（例えば、ＣａＯとＭｇＯ）を含む。ベントナイトの結晶構造は、典型的に、５重量％結合水を含む（ただし、付加的な水分も吸収し得る）。この水は、マイクロ波のエネルギーによって加熱できるものである。
【００８９】
ベントナチトのマスターバッチが、所定の割合（例えば、約３０重量％〜約４０重量％のベントナイト材料）で重合体と混合物され、伸縮性又はシール性を阻害せずに、材料をマイクロ波により加熱できるようにする。伸縮性への影響を制限するように、マスターバッチのキャリヤー樹脂は、エラストマー材料である。
【００９０】
マイクロ波による加熱を可能にするように、エラストマー材料と混合物できる他の材料は、Ｄｏｗ社のＣｏｖｅｌｌｅフィルム（製品名）やＤｕＰｏｎｔ社のＥｌｖａｌｏｙ樹脂（製品名）のようなＥＣＯ（エチレンカーボンモノキシド共重合体）である。重合体のバックボーンにある炭素に結合した酸素分子は、マイクロ波のエネルギーにより加熱可能な双極子モーメントを作り出す。このようなＥＣＯは、米国特許第４６００６１４号（ここに、参照文献として組み入れる）に開示されている。ＥＣＯは、エラストマー材料と混合物されて、弾性とシール性に悪影響を及ぼすことなく、その構造物にマイクロ波による加熱性を与える。ＥＣＯ−エラストマー材料は、単一層又は多層構造を有する。
【００９１】
他の実施例では、マイクロ波は、多くの異なるモードを有する。マイクロ波は、周期的に変化する。非常に強いマイクロ波の場に保持エレメントを晒すために、バッグは、導波管に直接的に位置される。
【００９２】
変形的に、ストリップを活性化するために、鎖をコイル状にするため、溶剤を伸縮性を有する保持エレメントに適用する。この溶剤は、形状回復可能な重合体を分解させないように、所定の溶解力のパラメーターを有する。
【００９３】
他の実施例では、対流、伝導及び／又は放射システムが備えられる。
【００９４】
ここに示した全ての文献（公開公報、特許出願及び特許公報）は、ここに参照文献として組み入れる。
【００９５】
本発明を説明する表現（特に、特許請求の範囲の表現）に使用する語"一つの"及び同様の語は、特に示さない限り、単数個と複数個の両方の意味を表現するように構成されるべきである。数値範囲（範囲が示されていない場合）について、この範囲内にある各々別々の値を個別に速記的に示したにすぎず、各々別々の値は、範囲が個々に詳細されるように、本明細書に組み入れられている。ここに説明されている全ての方法は、特に示さない限り、任意の適当なオーダーで行える。ここに示されるいずれの又は全ての例示又は例示的な語（例えば、"このような"）は、本発明をよりよく説明することを意図とするだけのものであり、本発明の範囲及び特許請求の範囲をこれに限定するものではない。本明細書中の語は、特許請求の範囲にない構成要素（本発明を実施する本質的なもの）を示すように解釈されるべきでない。
【００９６】
ここで説明した本発明の好適な実施例は、本発明者に知られる本発明を実施する最良の形態を含む。当然に、これら好適な実施例の変形物が、上記の詳細な説明から、当業者によって明かになる。このような変形物は、当業者により適宜になし得るものであり、本発明は、ここで特に詳説したもの以外の実施物であることを意図とするものである。従って、本発明は、適法に許可されるように特許請求の範囲に示した事項の変更物及び等価物を含むものである。また、全ての可能な変形物における上記した構成要素の任意の組合物は、本発明によって達成されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】図１は、本発明に従って伸縮性を有するストリップの形態にある収縮可能で熱により活性化される保持エレメントを取り付けたバッグの形態にあるプラスチック製のシート材料の斜視図である。
【図２】図２は、図１と同様の斜視図であり、伸縮性を有するストリップが活性化された後のバッグを示す。
【図３】図３は、伸縮自在なストリップでゴミ箱にしっかりと取り付けたバッグの斜視図である。
【図４】図４は、図１において矢印で囲った部分の拡大図である。
【図５】図５は、図２において矢印で囲った部分の拡大図である。
【図６】図６は、図５の６−６線断面図である。
【図７】図７は、図５の７−７線断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施例に関連して有用な、熱により活性化される伸縮性を有するテープの構造の拡大図である。
【図９】図９は、本発明に従って、プラスチックの連続するウェブから、伸縮自在な上部を有するプラスチック製のバッグを製造するところを示す。
【図１０】図１０は、活性可能な伸縮性を有する保持ストリップがバッグの第一及び第二の側壁の両方に取り付けられている、伸縮自在な上部を有するバッグの構造の他の実施例の斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０と同様の斜視図であり、伸縮製を有する材料が活性化状態にあるところを示す。
【図１２】図１２は、図１の伸縮自在な上部を有するバッグを上方からみた図である。
【図１３】図１３は、本発明に従った伸縮自在な上部を有するバッグの他の実施例を上方からみた図である。
【図１４】図１４は、結びフラップを有する本発明に従った伸縮自在な上部を有するバッグの他の実施例を側面図である。
【図１５】図１５は、伸縮性を有する保持エレメントを取り付けた、ガセット付きバッグの形態にある本発明の他の実施例の斜視図である。
【図１６】図１６は、伸縮性を有する保持エレメントを取り付けた、引締めテープ付きのバッグの形態にある本発明の他の実施例の斜視図である。
【図１７】図１７は、図１６の１７−１７線断面図である。
【図１８】図１８は、無活性状態にある伸縮性のストリップを有する、図１７の１８−１８線断面図である。
【図１９】図１９は、活性状態にある伸縮性のストリップを有する、図１７の１９−１９線断面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１００・・・バッグ
１０２・・・第一の側壁
１０４・・・第二の側壁
１０６・・・第一のシーム
１０８・・・第二のシーム
１１０・・・底端
１１２・・・上端
１２０・・・保持ストリップ
１３０・・・Ｘ軸
１４０・・・ゴミ箱
１５０・・・取付部分
１５２、１５４・・・非取付部分
１７０・・・第一の層
１７２・・・第二の層
１７４・・・第三の層
２００・・・バッグ組立体
２１０・・・ロール
２３０・・・ロール
２３２・・・リボン
２４０・・・第一のバッグ
２４１・・・第二のバッグ
３００、４００、５００、６００、７００・・・バッグ
３０２、４０２、５０２、６０２、７０２・・・第一の側壁
３０４、４０４、５０４、６０４、７０４・・・第二の側壁
３０６、４０６、５０６・・・第一のシーム
３０８、４０８、５０８・・・第二のシーム
３１０、４１０、５１０、６１０、７１０・・・底端
３１２、４１２、５１２、６１２、７１２・・・上端
３１４・・・コンパートメント
３２０、３２１、４２０、５２０、６２０、７２０・・・保持エレメント
５１５・・・フラップ部分
６０７、６０９・・・ガセット
７３１・・・ヘム状フラップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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