(57)【要約】  カーカス、上記カーカス内の伸長抑制材、及び上記カーカスに結合されたスライダ層を含む手すりにおいて、上記カーカスの少なくとも一部分は、固体ポリマーマトリックス中に分散された気相を有する。上記気相は、上記ポリマーマトリックスの密度と比較して、カーカスの密度を少なくとも５％若しくは１０％、又は約１５％低減できる。上記カーカスは、上記ポリマーマトリックス中に、気泡の概ね均一な分布を有することができ、これは、ポリマーマトリックス中の概ね独立セル構造を画定できる。上記気相は、上記ポリマーマトリックス中に分散されたシンタクチックフォームの粒子で形成できる。上記手すりはカバーを更に含むことができる。上記カーカス及び上記カバーは熱可塑性材料で形成でき、上記カバーは、上記手すりに必要なＴＰＵ全体の１０〜３０％に相当し得る。【選択図】図１７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーカス；
前記カーカス内の伸長抑制材；及び
前記カーカスに結合されたスライダ層
を備える、手すりであって、
前記カーカスの少なくとも一部分は、固体ポリマーマトリックス中に分散された気相を含む、手すり。
【請求項２】
前記気相は、前記カーカスの前記少なくとも一部分の密度を、前記ポリマーマトリックスの密度に比べて少なくとも５％低減する、請求項１に記載の手すり。
【請求項３】
前記気相は、前記カーカスの前記少なくとも一部分の前記密度を、前記ポリマーマトリックスの前記密度に比べて少なくとも１０％低減する、請求項２に記載の手すり。
【請求項４】
前記気相は、前記カーカスの前記少なくとも一部分の前記密度を、前記ポリマーマトリックスの前記密度に比べて約１５％低減する、請求項３に記載の手すり。
【請求項５】
前記カーカスは、前記ポリマーマトリックス中に、気泡の概ね均一な分布を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項６】
前記気泡は、前記ポリマーマトリックス中に、概ね独立セル構造を画定する、請求項５に記載の手すり。
【請求項７】
前記気相は、前記ポリマーマトリックス中に分散されたシンタクチックフォームの粒子で形成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項８】
前記粒子は、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）膨張マイクロスフェアを含む、請求項７に記載の手すり。
【請求項９】
前記カーカスは、およそ１％（重量）の前記Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）膨張マイクロスフェアを有する、請求項８に記載の手すり。
【請求項１０】
前記ポリマーマトリックスは、第１の熱可塑性材料で形成される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項１１】
前記第１の熱可塑性材料は、ポリエステル系熱可塑性ポリウレタンからなる、請求項１０に記載の手すり。
【請求項１２】
前記第１の熱可塑性材料は、約９２〜９８のショアＡ硬度を有する、請求項１１に記載の手すり。
【請求項１３】
前記第１の熱可塑性材料は、約９５のショアＡ硬度を有する、請求項１２に記載の手すり。
【請求項１４】
前記カーカスは、第１の側方カーカス部分、前記第１の側方カーカス部分から離間した第２の側方カーカス部分、及び前記第１の側方カーカス部分と前記第２の側方カーカス部分との間に延在する、概ね均一な厚さの中央カーカス部分を備え、前記中央カーカス部分は上側内表面を画定し、前記第１の側方カーカス部分及び前記第２の側方カーカス部分はそれぞれ、前記上側内表面の各側に隣接する第１の凹状内表面及び第２の凹状内表面を画定し；
前記伸長抑制材は、前記中央カーカス部分内にあり；
前記スライダ層は、少なくとも前記上側内表面並びに前記第１の凹状内表面及び前記第２の凹状内表面に結合される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項１５】
前記手すりは、前記カーカスに結合されたカバーを備え、
前記カバーは、前記第１の側方カーカス部分を覆う第１の側方カバー部分、前記第２の側方カーカス部分を覆う第２の側方カバー部分、及び前記中央カーカス部分に隣接して前記第１の側方カバー部分と前記第２の側方カバー部分との間に延在する、概ね均一な厚さの中央カバー部分を備え、
前記中央カバー部分は上側外表面を画定し、前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分はそれぞれ、前記上側外表面の各側に隣接する第１の凸状外表面及び第２の凸状外表面を画定し、
前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分はそれぞれ、第１の下側内表面及び第２の下側内表面を更に画定し、前記第１の下側内表面及び前記第２の下側内表面はそれぞれ、前記第１の凹状内表面及び前記第２の凹状内表面に隣接し、またそれぞれ第１の側方内表面及び第２の側方内表面に概ね対向し、
前記カバーは、第２の熱可塑性材料で形成される、請求項１４に記載の手すり。
【請求項１６】
前記カーカスは、前記第１の側方カーカス部分及び前記第２の側方カーカス部分の付近で厚さを漸減させ、前記カバーはこれに対応して、前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分の付近で厚さを増大させ、
前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分はそれぞれ、前記第１の側方内表面及び前記第２の側方内表面を更に画定する、請求項１５に記載の手すり。
【請求項１７】
前記カバーは、前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分の付近で厚さを漸減させ、前記カーカスはこれに対応して、前記第１の側方カーカス部分及び前記第２の側方カーカス部分の付近で厚さを増大させ、
前記第１の側方カーカス部分及び前記第２の側方カーカス部分はそれぞれ、前記第１の側方内表面及び前記第２の側方内表面を更に画定する、請求項１５に記載の手すり。
【請求項１８】
前記第１の側方内表面及び前記第２の側方内表面における前記カバーのリップの高さは、約０．１〜約１．０ｍｍである、請求項１７に記載の手すり。
【請求項１９】
前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分はそれぞれ、前記第１の側方内表面及び前記第２の側方内表面に対して外側にオフセットされた位置において終端する、請求項１７に記載の手すり。
【請求項２０】
幅方向中心軸における前記カバーの高さは、約０．５〜約１．５ｍｍである、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項２１】
高さ方向中心軸における前記カバーの横幅は、約０．５〜約１．５ｍｍである、請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項２２】
前記カバーは、前記手すりの前記熱可塑性材料の約１０〜約３０％を必要とするようにサイズ設定される、請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項２３】
前記第２の熱可塑性材料は、ポリエステル系熱可塑性ポリウレタンからなる、請求項１５〜２２のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項２４】
前記第２の熱可塑性材料は、約８５〜９２のショアＡ硬度を有する、請求項２３に記載の手すり。
【請求項２５】
前記第２の熱可塑性材料は、約８６のショアＡ硬度を有する、請求項２４に記載の手すり。
【請求項２６】
カーカス；
前記カーカスに結合されたカバー；
前記カーカス内の伸長抑制材；及び
前記カーカスに結合されたスライダ層
を備える、手すりであって、
前記カーカスの少なくとも一部分は、第１の熱可塑性材料中に分散された気相を含む、手すり。
【請求項２７】
前記カーカスは、第１の側方カーカス部分、前記第１の側方カーカス部分から離間した第２の側方カーカス部分、及び前記第１の側方カーカス部分と前記第２の側方カーカス部分との間に延在する、概ね均一な厚さの中央カーカス部分を備え、前記中央カーカス部分は上側内表面を画定し、前記第１の側方カーカス部分及び前記第２の側方カーカス部分はそれぞれ、前記上側内表面の各側に隣接する第１の凹状内表面及び第２の凹状内表面を画定し；
前記カバーは、前記第１の側方カーカス部分を覆う第１の側方カバー部分、前記第２の側方カーカス部分を覆う第２の側方カバー部分、及び前記中央カーカス部分に隣接して前記第１の側方カバー部分と前記第２の側方カバー部分との間に延在する、概ね均一な厚さの中央カバー部分を備え、前記中央カバー部分は上側外表面を画定し、前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分はそれぞれ、前記上側外表面の各側に隣接する第１の凸状外表面及び第２の凸状外表面を画定し、前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分はそれぞれ、第１の下側内表面及び第２の下側内表面を更に画定し、前記第１の下側内表面及び前記第２の下側内表面はそれぞれ、前記第１の凹状内表面及び前記第２の凹状内表面に隣接し、またそれぞれ第１の側方内表面及び第２の側方内表面に概ね対向し、前記カバーは、第２の熱可塑性材料で形成され；
前記伸長抑制材は、前記中央カーカス部分内にあり；
前記スライダ層は、少なくとも前記上側内表面並びに前記第１の凹状内表面及び前記第２の凹状内表面に結合される、請求項２６に記載の手すり。
【請求項２８】
前記カーカスは、前記第１の側方カーカス部分及び前記第２の側方カーカス部分の付近で厚さを漸減させ、前記カバーはこれに対応して、前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分の付近で厚さを増大させ、前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分はそれぞれ、前記第１の側方内表面及び前記第２の側方内表面を更に画定する、請求項２７に記載の手すり。
【請求項２９】
前記カバーは、前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分の付近で厚さを漸減させ、前記カーカスはこれに対応して、前記第１の側方カーカス部分及び前記第２の側方カーカス部分の付近で厚さを増大させ、前記第１の側方カーカス部分及び前記第２の側方カーカス部分はそれぞれ、前記第１の側方内表面及び前記第２の側方内表面を更に画定する、請求項２７に記載の手すり。
【請求項３０】
前記第１の側方内表面及び前記第２の側方内表面における前記カバーのリップの高さは、約０．１〜約１．０ｍｍである、請求項２９に記載の手すり。
【請求項３１】
前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分はそれぞれ、前記第１の側方内表面及び前記第２の側方内表面に対して外側にオフセットされた位置において終端する、請求項２９に記載の手すり。
【請求項３２】
幅方向中心軸における前記カバーの高さは、約０．５〜約１．５ｍｍである、請求項２９〜３１のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項３３】
高さ方向中心軸における前記カバーの横幅は、約０．５〜約１．５ｍｍである、請求項２９〜３２のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項３４】
前記カバーは、前記手すりの前記熱可塑性材料の約１０〜約３０％を必要とするようにサイズ設定される、請求項２９〜３３のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項３５】
前記第２の熱可塑性材料は、ポリエステル系熱可塑性ポリウレタンからなる、請求項２７〜３４のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項３６】
前記第２の熱可塑性材料は、約８５〜９２のショアＡ硬度を有する、請求項３５に記載の手すり。
【請求項３７】
前記第２の熱可塑性材料は、約８６のショアＡ硬度を有する、請求項３６に記載の手すり。
【請求項３８】
前記気相は、前記カーカスの前記少なくとも一部分の密度を、前記第１の熱可塑性材料の密度に比べて少なくとも５％低減する、請求項２６〜３７のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項３９】
前記気相は、前記カーカスの前記少なくとも一部分の前記密度を、前記第１の熱可塑性材料の前記密度に比べて少なくとも１０％低減する、請求項３８に記載の手すり。
【請求項４０】
前記気相は、前記カーカスの前記少なくとも一部分の前記密度を、前記第１の熱可塑性材料の前記密度に比べて約１５％低減する、請求項３９に記載の手すり。
【請求項４１】
前記カーカスは、前記第１の熱可塑性材料中に、気泡の概ね均一な分布を有する、請求項２６〜４０のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項４２】
前記気泡は、前記第１の熱可塑性材料中に、概ね独立セル構造を画定する、請求項４１に記載の手すり。
【請求項４３】
前記気相は、前記第１の熱可塑性材料中に分散されたシンタクチックフォームの粒子によって形成される、請求項２６〜４２のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項４４】
前記粒子は、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）膨張マイクロスフェアを含む、請求項４３に記載の手すり。
【請求項４５】
前記カーカスは、およそ１％（重量）の前記Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）膨張マイクロスフェアを有する、請求項４４に記載の手すり。
【請求項４６】
前記第１の熱可塑性材料は、ポリエステル系熱可塑性ポリウレタンからなる、請求項２６〜４５のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項４７】
前記第１の熱可塑性材料は、約９２〜９８のショアＡ硬度を有する、請求項４６に記載の手すり。
【請求項４８】
前記第１の熱可塑性材料は、約９５のショアＡ硬度を有する、請求項４７に記載の手すり。
【請求項４９】
前記伸長抑制材及び前記スライダ層をダイアセンブリに供給するステップ；
前記第１の熱可塑性材料を溶融状態で前記ダイアセンブリに供給するステップ；
前記気相を前記第１の熱可塑性材料中に分散させて、前記カーカスを形成するステップ；
前記第１の熱可塑性材料を前記伸長抑制材と一体とすることによって、前記伸長抑制材を前記第１の熱可塑性材料内に埋め込むステップ；
前記スライダ層を前記第１の熱可塑性材料と一体とすることによって、前記第１の熱可塑性材料、前記伸長抑制材、及び前記スライダ層が複合押出成形材料を形成するステップ；並びに
前記複合押出成形材料を前記ダイアセンブリから押出成形するステップ
を含む、請求項１〜４８のいずれか１項に記載の手すりを製造する方法。
【請求項５０】
前記分散させるステップは、化学的又は物理的な膨張剤を前記第１の熱可塑性材料に導入するステップを含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記導入するステップは、粒子を前記ポリマーマトリックスに添加して、シンタクチックフォームを形成するステップを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記粒子は、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）未膨張マイクロスフェアを含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記伸長抑制材及び前記スライダ層をダイアセンブリに供給するステップ；
前記第１の熱可塑性材料を溶融状態で前記ダイアセンブリに供給するステップ；
前記気相を前記第１の熱可塑性材料中に分散させて、前記カーカスを形成するステップ；
前記第１の熱可塑性材料を前記伸長抑制材と一体とすることによって、前記伸長抑制材を前記第１の熱可塑性材料内に埋め込むステップ；
前記スライダ層を前記第１の熱可塑性材料と一体とするステップ；
前記第２の熱可塑性材料を溶融状態で別個の流れとして前記ダイアセンブリに供給し、前記第２の熱可塑性材料の前記流れを、前記スライダ層に対して反対側において、前記第１の熱可塑性材料と一体とすることによって、前記カバーを形成し、前記第１の熱可塑性材料及び前記第２の熱可塑性材料、前記伸長抑制材、並びに前記スライダ層が複合押出成形材料を形成するステップ；並びに
前記複合押出成形材料を前記ダイアセンブリから押出成形するステップ
を含む、請求項１５〜２５及び２７〜４８のいずれか１項に記載の手すりを製造する方法。
【請求項５４】
前記分散させるステップは、化学的又は物理的な膨張剤を前記第１の熱可塑性材料に導入するステップを含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記導入するステップは、粒子を前記ポリマーマトリックスに添加して、シンタクチックフォームを形成するステップを含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記粒子は、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）未膨張マイクロスフェアを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
一定の断面の物品を押出成形する方法であって、
前記方法は：
第１の熱可塑性材料を溶融状態で供給するステップ；
気相を前記第１の熱可塑性材料のポリマーマトリックス中に分散させて、不均質な混合物を形成するステップ；及び
前記混合物をダイアセンブリから押出成形するステップ
を含む、方法。
【請求項５８】
前記分散させるステップは、化学的又は物理的な膨張剤を前記第１の熱可塑性材料に導入するステップを含む、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
前記導入するステップは、粒子を前記ポリマーマトリックスに添加して、シンタクチックフォームを形成するステップを含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記粒子は、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）未膨張マイクロスフェアを含む、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
上で説明されている及び／又は図面で図示されている特徴のうちの１つ以上のいずれの組み合わせを含む、装置及び／又は方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、エスカレータ、動く歩道、及び／又は他の輸送装置と共に使用するために好適な手すりに関する。
【背景技術】
【０００２】
これ以降の段落は、これらの段落中に記載されたいずれの事項が先行技術又は当業者に公知の技術の一部であることを認めるものではない。
【０００３】
特許文献１は、エスカレータ、動く歩道、及び他の輸送装置のための、移動手すり構造を記載しており、手すりは概ねＣ字型の断面を有し、内部の概ねＴ字型のスロットを画定する。手すりは押出成形によって形成され、Ｔ字型スロットの周囲に延在する第１の熱可塑性材料の層を備える。第２の熱可塑性材料の層は、上記第１の層の外側の周囲に延在して、手すりの外側プロファイルを画定する。スライダ層はＴ字型スロットを裏張りし、第１の層に結合される。伸長抑制材は、第１の層内に延在する。第１の層は、第２の層よりも硬質な熱可塑性材料から形成され、これは改善された特性をリップ（ｌｉｐ）に与え、改善された駆動特性をリニアドライブに与えることが分かっている。
【０００４】
特許文献２は、物品の押出成形のための方法及び装置を記載している。ダイアセンブリは、熱可塑性材料の流れを強化ケーブルのアレイに供給して、複合押出成形物を形成できる。スライダ織物は、複合押出成形物の片側に結合できる。ダイアセンブリを出た後、スライダ織物は、押出成形材料が細長マンドレルに沿って移動する際に押出成形材料を支持する役割を果たすことができ、これにより、スライダ織物の基部を、平坦なプロファイルから物品の最終内側プロファイルへと変化させることができる。その後、押出成形済みの物品を冷却して、材料を固化させる。ダイアセンブリは、スライダ織物のための冷却手段と、強化ケーブルに熱可塑性材料が侵入するのを促進するための手段とを含むことができる。
【０００５】
特許文献３は、エスカレータ、動く歩道、及び他の輸送装置で使用するための、改造された手すりを記載している。手すりは、苛烈な曲げ条件下でのケーブルの座屈を軽減するための伸長抑制材としての、ケーブルアレイのための構成を含むことができる。また手すりは、リップ部分に第１及び第２の熱可塑性層のための構成も含むことができ、これは、繰り返し荷重条件下における歪み及び曲げ応力を軽減し、疲労破壊寿命を増大させる。また手すりは、伸長抑制材に関して、大きな外側ストランド及び小さな内側ストランドを備えたケーブルを使用することも含むことができ、これにより、第１の層内での侵入及び接着が可能となり、またフレッティング又は腐食の発生を低減できる。
【０００６】
特許文献４は、押出成形された手すりのためのスライダ層の予備処理のための方法及び装置を記載しており、これは：スライダ層ソース；上記スライダ層を滞留時間にわたって高温に曝露する加熱モジュールへと上記スライダ層を搬送する手段；及び押出成形ダイヘッドへと上記スライダ層を搬送する手段を有する。スライダ層がスライダ層ソースから押出成形ダイヘッドへと搬送される際に、スライダ層の複数の部分を、張力が略存在しないループの状態に維持するための、１つ以上の制御フィーダが実装されていてよい。加熱モジュールと押出成形ダイヘッドとの間での十分な冷却を保証するために、冷却ゾーンを含めてよい。押出成形ダイヘッドとスライダ層との間の熱伝達を低減するための手段も設けられる。
【０００７】
特許文献５は、カーカス、上記カーカス内に配設された伸長抑制材、上記カーカスに結合されたカバー、及び上記カーカスに固定されたスライド層を含む、手すりを記載している。手すりの幅方向中心軸において、カバーの上側外表面とスライド層の底面との間の面高さは、約８．０ｍｍ未満であってよい。カーカスは第１の熱可塑性材料で形成されていてよく、カバーは第２の熱可塑性材料で形成されていてよく、第１の熱可塑性材料は第２の熱可塑性材料より硬質であってよい。第１の熱可塑性材料は、１００％伸長時の弾性が１０〜１６ＭＰａであってよく、ショアＡ硬度が９３〜９６であってよい。
【０００８】
特許文献６は、均一な断面の物品を押出成形するための方法及び装置を記載しており、上記物品は、熱可塑性材料と、上記物品の伸長を阻止するための少なくとも１つのケーブルとを含む。ケーブルはそれぞれのチューブへと供給されて、上流端部と下流端部との間で搬送される。熱可塑性材料は、チューブの下流端部へと供給されてよい。熱可塑性材料をケーブルと一体として、ケーブルを熱可塑性材料内に埋め込むことにより、複合押出成形材料を形成する。チューブは少なくとも、緩く巻かれたケーブルが下流端部から上流端部に向かって動くのを妨げるよう構成され、これにより、「鳥かご型変形（ｂｉｒｄｃａｇｉｎｇ）」の発生を防止、又は少なくとも低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開公報第２０００／００１６０７Ａ１号
【特許文献２】国際公開公報第２００９／０３３２７０Ａ１号
【特許文献３】国際公開公報第２００９／０３３２７２Ａ１号
【特許文献４】国際公開公報第２００９／０３３２７３Ａ１号
【特許文献５】国際公開公報第２０１６／１７６７７８Ａ１号
【特許文献６】国際公開公報第２０１６／２０１５７８Ａ１号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
導入
以下の段落は、以下の更に詳細な説明に読者を導入することを目的としたものであり、請求対象の主題を定義又は限定することを目的としたものではない。
【００１１】
本開示の一態様によると、手すりは、カーカス、上記カーカス内の伸長抑制材、及び上記カーカスに結合されたスライダ層を含むことができる。上記カーカスの少なくとも一部分は、固体ポリマーマトリックス中に分散された気相を含むことができる。
【００１２】
上記気相は、上記カーカスの上記少なくとも一部分の密度を、上記ポリマーマトリックスの密度に比べて少なくとも５％低減できる。上記気相は、上記カーカスの上記少なくとも一部分の上記密度を、上記ポリマーマトリックスの上記密度に比べて少なくとも１０％低減できる。上記気相は、上記カーカスの上記少なくとも一部分の上記密度を、上記ポリマーマトリックスの上記密度に比べて約１５％低減できる。
【００１３】
上記カーカスは、上記ポリマーマトリックス中に、気泡の概ね均一な分布を有することができる。上記気泡は、上記ポリマーマトリックス中に、概ね独立セル構造を画定できる。上記気相は、上記ポリマーマトリックス中に分散されたシンタクチックフォームの粒子で形成できる。上記粒子は、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）膨張マイクロスフェアを含むことができる。上記カーカスは、およそ１％（重量）の上記Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）膨張マイクロスフェアを有することができる。
【００１４】
上記ポリマーマトリックスは、第１の熱可塑性材料で形成できる。上記第１の熱可塑性材料は、ポリエステル系熱可塑性ポリウレタンからなってよい。上記第１の熱可塑性材料は、約９２〜９８のショアＡ硬度、又は約９５のショアＡ硬度を有することができる。
【００１５】
上記カーカスは、第１の側方カーカス部分、上記第１の側方カーカス部分から離間した第２の側方カーカス部分、及び上記第１の側方カーカス部分と上記第２の側方カーカス部分との間に延在する、概ね均一な厚さの中央カーカス部分を含むことができる。上記中央カーカス部分は上側内表面を画定でき、上記第１の側方カーカス部分及び上記第２の側方カーカス部分はそれぞれ、上記上側内表面の各側に隣接する第１の凹状内表面及び第２の凹状内表面を画定できる。上記伸長抑制材は、上記中央カーカス部分内とすることができる。上記スライダ層は、少なくとも上記上側内表面並びに上記第１の凹状内表面及び上記第２の凹状内表面に結合できる。
【００１６】
上記手すりは、上記カーカスに結合されたカバーを含むことができる。上記カバーは、上記第１の側方カーカス部分を覆う第１の側方カバー部分、上記第２の側方カーカス部分を覆う第２の側方カバー部分、及び上記中央カーカス部分に隣接して上記第１の側方カバー部分と上記第２の側方カバー部分との間に延在する、概ね均一な厚さの中央カバー部分を含むことができる。上記中央カバー部分は上側外表面を画定でき、上記第１の側方カバー部分及び上記第２の側方カバー部分はそれぞれ、上記上側外表面の各側に隣接する第１の凸状外表面及び第２の凸状外表面を画定できる。上記第１の側方カバー部分及び上記第２の側方カバー部分はそれぞれ、第１の下側内表面及び第２の下側内表面を更に画定でき、これらはそれぞれ、上記第１の凹状内表面及び上記第２の凹状内表面に隣接し、またそれぞれ第１の側方内表面及び第２の側方内表面に概ね対向する。上記カバーは、第２の熱可塑性材料で形成できる。
【００１７】
上記カーカスは、上記第１の側方カーカス部分及び上記第２の側方カーカス部分の付近で厚さを漸減させることができ、上記カバーはこれに対応して、上記第１の側方カバー部分及び上記第２の側方カバー部分の付近で厚さを増大させることができる。上記第１の側方カバー部分及び上記第２の側方カバー部分はそれぞれ、上記第１の側方内表面及び上記第２の側方内表面を更に画定できる。
【００１８】
上記カバーは、上記第１の側方カバー部分及び上記第２の側方カバー部分の付近で厚さを漸減させることができ、上記カーカスはこれに対応して、上記第１の側方カーカス部分及び上記第２の側方カーカス部分の付近で厚さを増大させることができる。上記第１の側方カーカス部分及び上記第２の側方カーカス部分はそれぞれ、上記第１の側方内表面及び上記第２の側方内表面を更に画定できる。上記第１の側方内表面及び上記第２の側方内表面における上記カバーのリップの高さは、約０．１〜約１．０ｍｍとすることができる。上記第１の側方カバー部分及び上記第２の側方カバー部分はそれぞれ、上記第１の側方内表面及び上記第２の側方内表面に対して外側にオフセットされた位置において終端させることができる。幅方向中心軸における上記カバーの高さは、約０．５〜約１．５ｍｍとすることができる。高さ方向中心軸における上記カバーの横幅は、約０．５〜約１．５ｍｍとすることができる。上記カバーは、上記手すりの上記熱可塑性材料の約１０〜約３０％を必要とするようにサイズ設定できる。
【００１９】
上記第２の熱可塑性材料は、ポリエステル系熱可塑性ポリウレタンからなるものとすることができる。上記第２の熱可塑性材料は、約８５〜９２のショアＡ硬度、又は約８６のショアＡ硬度を有することができる。
【００２０】
本開示の一態様によると、手すりは、カーカス、上記カーカスに結合されたカバー、上記カーカス内の伸長抑制材、及び上記カーカスに結合されたスライダ層を含むことができる。上記カーカスの少なくとも一部分は、第１の熱可塑性材料中に分散された気相を含むことができる。
【００２１】
上記カーカスは、第１の側方カーカス部分、上記第１の側方カーカス部分から離間した第２の側方カーカス部分、及び上記第１の側方カーカス部分と上記第２の側方カーカス部分との間に延在する、概ね均一な厚さの中央カーカス部分を含むことができる。上記中央カーカス部分は上側内表面を画定でき、上記第１の側方カーカス部分及び上記第２の側方カーカス部分はそれぞれ、上記上側内表面の各側に隣接する第１の凹状内表面及び第２の凹状内表面を画定できる。
【００２２】
上記カバーは、上記第１の側方カーカス部分を覆う第１の側方カバー部分、上記第２の側方カーカス部分を覆う第２の側方カバー部分、及び上記中央カーカス部分に隣接して上記第１の側方カバー部分と上記第２の側方カバー部分との間に延在する、概ね均一な厚さの中央カバー部分を含むことができる。上記中央カバー部分は上側外表面を画定でき、上記第１の側方カバー部分及び上記第２の側方カバー部分はそれぞれ、上記上側外表面の各側に隣接する第１の凸状外表面及び第２の凸状外表面を画定できる。上記第１の側方カバー部分及び上記第２の側方カバー部分はそれぞれ、第１の下側内表面及び第２の下側内表面を更に画定でき、これらはそれぞれ、上記第１の凹状内表面及び上記第２の凹状内表面に隣接し、またそれぞれ第１の側方内表面及び第２の側方内表面に概ね対向する。上記カバーは、第２の熱可塑性材料で形成できる。
【００２３】
上記伸長抑制材は、上記中央カーカス部分内とすることができる。上記スライダ層は、少なくとも上記上側内表面並びに上記第１の凹状内表面及び上記第２の凹状内表面に結合できる。
【００２４】
上記カーカスは、上記第１の側方カーカス部分及び上記第２の側方カーカス部分の付近で厚さを漸減させることができ、上記カバーはこれに対応して、上記第１の側方カバー部分及び上記第２の側方カバー部分の付近で厚さを増大させることができる。上記第１の側方カバー部分及び上記第２の側方カバー部分はそれぞれ、上記第１の側方内表面及び上記第２の側方内表面を更に画定できる。
【００２５】
上記カバーは、上記第１の側方カバー部分及び上記第２の側方カバー部分の付近で厚さを漸減させることができ、上記カーカスはこれに対応して、上記第１の側方カーカス部分及び上記第２の側方カーカス部分の付近で厚さを増大させることができる。上記第１の側方カーカス部分及び上記第２の側方カーカス部分はそれぞれ、上記第１の側方内表面及び上記第２の側方内表面を更に画定できる。上記第１の側方内表面及び上記第２の側方内表面における上記カバーのリップの高さは、約０．１〜約１．０ｍｍとすることができる。上記第１の側方カバー部分及び上記第２の側方カバー部分はそれぞれ、上記第１の側方内表面及び上記第２の側方内表面に対して外側にオフセットされた位置において終端させることができる。幅方向中心軸における上記カバーの高さは、約０．５〜約１．５ｍｍとすることができる。高さ方向中心軸における上記カバーの横幅は、約０．５〜約１．５ｍｍとすることができる。上記カバーは、上記手すりの上記熱可塑性材料の約１０〜約３０％を必要とするようにサイズ設定できる。
【００２６】
上記第２の熱可塑性材料は、ポリエステル系熱可塑性ポリウレタンからなるものとすることができる。上記第２の熱可塑性材料は、約８５〜９２のショアＡ硬度、又は約８６のショアＡ硬度を有することができる。
【００２７】
上記気相は、上記カーカスの上記少なくとも一部分の密度を、上記第１の熱可塑性材料の密度に比べて少なくとも５％低減できる。上記気相は、上記カーカスの上記少なくとも一部分の上記密度を、上記第１の熱可塑性材料の上記密度に比べて少なくとも１０％低減できる。上記気相は、上記カーカスの上記少なくとも一部分の上記密度を、上記第１の熱可塑性材料の上記密度に比べて約１５％低減できる。
【００２８】
上記カーカスは、上記第１の熱可塑性材料中に、気泡の概ね均一な分布を有することができる。上記気泡は、上記第１の熱可塑性材料中に、概ね独立セル構造を画定できる。上記気相は、上記第１の熱可塑性材料中に分散されたシンタクチックフォームの粒子によって形成できる。上記粒子は、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）膨張マイクロスフェアを含むことができる。上記カーカスは、およそ１％（重量）の上記Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）膨張マイクロスフェアを有することができる。
【００２９】
上記第１の熱可塑性材料は、ポリエステル系熱可塑性ポリウレタンからなってよい。上記第１の熱可塑性材料は、約９２〜９８のショアＡ硬度、又は約９５のショアＡ硬度を有することができる。
【００３０】
上記手すりの製造方法は、上記伸長抑制材及び上記スライダ層をダイアセンブリに供給するステップ、上記第１の熱可塑性材料を溶融状態で上記ダイアセンブリに供給するステップ、上記気相を上記第１の熱可塑性材料中に分散させて、上記カーカスを形成するステップ、上記第１の熱可塑性材料を上記伸長抑制材と一体とすることによって、上記伸長抑制材を上記第１の熱可塑性材料内に埋め込むステップ、上記スライダ層を上記第１の熱可塑性材料と一体とすることによって、上記第１の熱可塑性材料、上記伸長抑制材、及び上記スライダ層が複合押出成形材料を形成するステップ、並びに上記複合押出成形材料を上記ダイアセンブリから押出成形するステップを含むことができる。
【００３１】
上記分散させるステップは、化学的又は物理的な膨張剤を上記第１の熱可塑性材料に導入するステップを含むことができる。上記導入するステップは、粒子を上記ポリマーマトリックスに添加して、シンタクチックフォームを形成するステップを含むことができる。上記粒子は、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）未膨張マイクロスフェアを含むことができる。
【００３２】
上記手すりの製造方法は：上記伸長抑制材及び上記スライダ層をダイアセンブリに供給するステップ；上記第１の熱可塑性材料を溶融状態で上記ダイアセンブリに供給するステップ；上記気相を上記第１の熱可塑性材料中に分散させて、上記カーカスを形成するステップ；上記第１の熱可塑性材料を上記伸長抑制材と一体とすることによって、上記伸長抑制材を上記第１の熱可塑性材料内に埋め込むステップ、上記スライダ層を上記第１の熱可塑性材料と一体とするステップ、上記第２の熱可塑性材料を溶融状態で別個の流れとして上記ダイアセンブリに供給し、上記第２の熱可塑性材料の上記流れを、上記スライダ層に対して反対側において、上記第１の熱可塑性材料と一体とすることによって、カバーを形成し、上記第１の熱可塑性材料及び上記第２の熱可塑性材料、上記伸長抑制材、並びに上記スライダ層が複合押出成形材料を形成するステップ、並びに上記複合押出成形材料を上記ダイアセンブリから押出成形するステップを含むことができる。
【００３３】
上記分散させるステップは、化学的又は物理的な膨張剤を上記第１の熱可塑性材料に導入するステップを含むことができる。上記導入するステップは、粒子を上記ポリマーマトリックスに添加して、シンタクチックフォームを形成するステップを含むことができる。上記粒子は、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）未膨張マイクロスフェアを含むことができる。
【００３４】
本開示の一態様によると、一定の断面の物品を押出成形する方法は、第１の熱可塑性材料を溶融状態で供給するステップ、気相を上記第１の熱可塑性材料のポリマーマトリックス中に分散させて、不均質な混合物を形成するステップ、及び上記混合物をダイアセンブリから押出成形するステップを含むことができる。
【００３５】
上記分散させるステップは、化学的又は物理的な膨張剤を上記第１の熱可塑性材料に導入するステップを含むことができる。上記導入するステップは、粒子を上記ポリマーマトリックスに添加して、シンタクチックフォームを形成するステップを含むことができる。上記粒子は、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）未膨張マイクロスフェアを含むことができる。
【００３６】
本明細書で開示される教示の他の態様及び特徴は、本開示の具体例に関する以下の説明を精査することにより、当業者には明らかになるだろう。
【００３７】
本明細書に含まれる図面は、本開示の装置及び方法の様々な例を例示するためのものであり、教示の範囲の限定は全く意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１−２】図１及び２は、手すりの第１の例の断面図である。
【図３−４】図３及び４は、手すりの第２の例の断面図である。
【図５−６】図５及び６は、手すりの第３の例の断面図である。
【図７−８】図７及び８は、手すりの第４の例の断面図である。
【図９−１０】図９及び１０は、手すりの第５の例の断面図である。
【図１１−１２】図１１及び１２は、手すりの第６の例の断面図である。
【図１３】図１３は、押出成形装置の例の概略図である。
【図１４】図１４は、２つの押出機を含む押出成形装置の例の概略図である。
【図１５】図１５は、発泡材料の画像を示す。
【図１６】図１６は、様々なレベルの発泡剤を用いて作製された材料に関する、１８０℃での粘度を示す。
【図１７】図１７は、１重量％発泡剤を伴わないＴＰＵ材料及び１重量％の発泡剤を伴うＴＰＵ材料に関する、応力対歪みを示す。
【図１８】図１８は、固体及び発泡材料中の手すりの伸長抑制材のケーブルの高さを示す。
【図１９】図１９は、発泡材料中に置かれたケーブルの画像である。
【図２０−２１】図２０及び２１はそれぞれ、固体材料及び発泡材料中に置かれたケーブルの拡大画像である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
請求対象の発明それぞれの実施形態の例を提供するために、様々な装置又は方法を以下に記載する。以下に記載のいずれの実施形態も、いずれの請求対象の発明を限定するものではなく、またいずれの請求対象の発明は、以下に記載されているものとは異なる装置及び方法を包含し得る。請求対象の発明は、以下に記載のいずれか１つの装置又は方法の特徴全てを有する装置及び方法、あるいは以下に記載の装置又は方法のうちの複数又は全てに共通する特徴に限定されるものではない。以下に記載の装置又は方法は、いずれの請求対象の発明の実施形態ではない場合がある。本文書で請求されていない、以下に記載の装置又は方法において開示されるいずれの発明は、別の保護手段、例えば継続中の特許出願の主題である場合があり、出願人、発明者、及び／又は所有者は、いずれのこのような発明を、本文書中でのその開示によって破棄する、放棄する、又は公共に開放することを意図していない。
【００４０】
図１を参照すると、手すりが全体として参照番号１１０で示されている。手すり１１０は、カーカス１１２、伸長抑制材１１４、カバー１１６、及びスライダ層１１８を含む。手すり１１０は全体としてＣ字型断面を有すると説明でき、この断面は内部の概ねＴ字型のスロットを画定する。
【００４１】
現行の手すりの一部は、熱機械的損傷を抑止する観点から、伸長抑制材１１４を包み、支持するために、固体のポリエステル系熱可塑性ポリウレタンカーカス１１２を、これもまたポリエステル系熱可塑性ポリウレタンで形成されたカバー１１６の下側に採用する。
【００４２】
熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）は、硬質セグメント及び軟質セグメントで構成された、直線状にセグメント化されたブロックコポリマーからなる、熱可塑性エラストマである。Ｂａｙｅｒによって１９３７年に紹介されたが、ＴＰＵは、ジイソシアネートとジオールとの重付加反応によって合成された。このポリマーの最終的な樹脂構造は、非晶質の可撓性軟質セグメントと、結晶質の剛性硬質セグメントとの、直線状ポリマー鎖で構成される。軟質ブロックは、ポリマーの弾性及び可撓性を向上させる。硬質ブロックは、ＴＰＵの強度及び剛性を提供する。熱可塑性エラストマ中には化学的架橋は一般に存在しない。ＴＰＵ中の物理的架橋により、ＴＰＵは熱的可逆性を得る。
【００４３】
ＴＰＵは主に、軟質セグメントの成分に基づく３つのグループ、ポリエステル系ＴＰＵ、ポリエーテル系ＴＰＵ、及びポリカプロラクトンＴＰＵにカテゴライズできる。ポリエステル系ＴＰＵは、良好な耐摩耗性及び機械的特性を提供できる。ポリエーテル系ＴＰＵは、低温可撓性及び加水分解耐性を提供できる。ポリカプロラクトンＴＰＵは、ポリエステル系ＴＰＵと同様の靭性及び耐久性を有することができるが、良好な低温性能及び比較的高い加水分解耐性も特徴とし得る。
【００４４】
いくつかの例では、手すり１１０は、特許文献２、特許文献３、特許文献４、及び／又は特許文献６の教示による押出成形方法及び装置を用いて製造でき、各上記文献の内容は、参照によりその全体が本出願に援用される。押出成形中、（カーカス１１２及びカバー１１６のための）２つのＴＰＵ、（伸長抑制材１１４のための）鋼鉄製コード、並びに（スライダ層１１８のための）織物を供給して、単一のダイを通して押し出し、手すり１１０を形成できる。一般に、手すりの最終的な性能特性は、これらの成分それぞれの特性の組み合わせである。カーカス１１２及びカバー１１６の部分は、手すり構造内での役割が異なるため、異なる機械的特性を有する異なるＴＰＵ材料で形成できる。
【００４５】
いくつかの例では、カーカス１１２は第１の熱可塑性材料を含んでよく、カバー１１６は第２の熱可塑性材料で形成されていてよい。カーカス１１２の第１の熱可塑性材料は一般に、カバー１１６の第２の熱可塑性材料よりも剛性が高くかつ硬質なものであってよく、所望のリップ剛性を提供するために手すり１１０の開口幅を保持する役割を果たす。カーカス１１２はまた、この場合はケーブル１７６で形成される伸長抑制材１１４を保護する役割も果たし、ケーブル１７６とカーカス１１２の第１の熱可塑性材料との間の結合は、接着剤（図示せず）によって改善できる。伸長抑制材は複数のケーブルとして図示されているが、伸長抑制材は他の形態を取ることができることが理解されるだろう。例えば、金属製テープ、又はポリマーに埋め込まれた金属製ケーブルを含むテープを使用してよい。他の例では、少なくとも１つの複合部材を伸長抑制材として実装でき、上記複合部材は、米国特許出願公開第２０１８／００２２００５Ａ１号で開示されているように、ポリマーバインダ中の複数の連続したファイバを有する「テープ（ｔａｐｅ）」として形成できる（上記文献の内容は、その全体が参照により本出願に援用される）。
【００４６】
本開示は、カーカス１１２が低密度材料で形成された手すりを対象とする。物理的特性、耐化学性、耐摩耗性、良好な接着性、及び加工の容易さにより、ＴＰＵは本出願のための良好な選択肢となる。しかしながら、ＴＰＵのコストは他の熱可塑性ポリマーよりも高くなる傾向があるため、カーカス１１２の密度を低減することによって、現行の手すり上に材料を配置する効率を向上させる可能性が得られる。
【００４７】
いくつかの例では、カーカス１１２は、発泡によって、密度が低くなるように形成できる。発泡は、気相をポリマーマトリックスに導入することによって材料内にセル／気泡をもたらすプロセスである。固体材料を上回る発泡体の利点の１つは、改善された性能‐コスト比である。更に、気体が充填されたセルの存在により、材料の質量が削減されるだけでなく、より高いクッション性／機械的減衰も提供でき、これは用途によっては望ましい場合がある。
【００４８】
本明細書中で使用される場合、用語「気体（ｇａｓ）」は、気相状態の、臨界温度未満の温度にある、蒸気状物質を含むことが意図されていることを理解されたい。
【００４９】
いくつかの例では、セルがマトリックス構造内で均一に分布していることを保証できると有益である。これにより、荷重の局所的な集中及び破損の可能性を低減しながら重量を削減できる。しかしながら、発泡は熱力学的に複雑な現象であり、所与の材料系に関して、複数のパラメータを要する最適化プロセスを伴う場合がある。
【００５０】
ポリマー発泡体は、気体が固体ポリマーマトリックス中に分散した２相材料である。２つの相が迅速に組み合わされることにより、気泡又は空所が形成され、固体マトリックス中に組み込まれる。セルの形態に基づいて、ポリマー発泡体は、開放セル又は独立セルとしてカテゴライズできる。開放セル発泡体は可撓性がより高くなる傾向を有し、セルは破壊されたセルの壁によって部分的に接続される。独立セル発泡体は、剛性がより高くなる傾向を有し、セルは、完全な状態で十分に接続されたセルの壁によって隔てられる。ポリマー‐気体混合物の均一性は、系の圧力の空間分布プロファイル、温度、及びポリマーマトリックス中での気体の拡散に左右される。従って、系の圧力は、溶解していない気体のポケットの形成を回避するため、及びプロセスの速度を上げるために、溶解圧力よりも高くなければならない。シンタクチックフォームは、ポリマー発泡体の一種であり、２つの成分：充填剤として機能する、膨張可能な粒子；及び結合剤として機能する樹脂系で構成される。発泡体マトリックス中に充填剤成分を添加すると、系の弾性率が低下し、また充填剤が割れの伝播のための曲がりくねった経路を形成するため、破断特性が改善され得る。
【００５１】
いくつかの例では、カーカス１１２は、押出成形中に発泡／膨張剤をＴＰＵポリマー溶融物に導入することによって発泡させられたＴＰＵ材料で形成されていてよく、ポリマー溶融物と分布する気泡との不均質な混合物が存在する。膨張剤の均一な分散、及びこれらの混合物の流動学的挙動の理解は、手すり製造ラインの加工条件の開発及び最適化にとって重要となり得る。
【００５２】
Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）マイクロスフェアは、熱可塑性材料、コーティング、紙、及びテキスタイル産業において添加剤として適用されてきた。未膨張マイクロスフェアは、揮発性飽和炭化水素の液滴を格納した熱可塑性シェルであり、上記炭化水素は加熱時に揮発する。マイクロスフェアのシェルは、異なるガラス転移温度を有する複数のコポリマーで作製される。これらの温度に達すると、マイクロスフェア内の揮発した炭化水素に起因する気体圧により、シェルが膨張する。マイクロスフェアは、液相中での機械的撹拌によってモノマーを小さな液滴に分割する懸濁重合によって製造される。次に蒸気液滴を、シリカ粒子及びＭｇ（ＯＨ）2等の界面活性剤で安定化して、液滴の凝集及び合体を防止する。膨張Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）のサイズは２０〜１５０μｍであってよく、密度は１０００ｋｇ／ｍ3から膨張時に３０ｋｇ／ｍ3へと低減でき、これは多くの場合、８０〜１９０℃において発生し得る。Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）を加熱すると、炭化水素が蒸発し、気体圧が熱可塑性シェルを軟化させ、これはマイクロスフェアの膨張につながる。冷却するとシェルは硬化し、形状を安定化して維持する。Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）は、膨張形態及び未膨張形態の２つの形態で市販されている。膨張Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）は、プラスチック及びエラストマ中で充填剤としての役割を果たし、未膨張のものは、押出成形及び射出成形による発泡時に膨張剤として適用される。
【００５３】
本発明者らは、手すりの製造において、膨張剤としてＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）マイクロスフェアを使用してＴＰＵを作製することについて調査した。実験結果に基づくと、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）は、図１に示すような手すり１１０内のカーカス１１２の密度を低減するための化学的な膨張剤として有用となり得る。好適なＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）含有量を決定し、発泡させた手すりの様々な特性を試験した。以下で更に詳細に説明するように、その結果により、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）マイクロスフェアを含む手すりの製造のために、様々な手すり押出成形加工パラメータを変化させる必要はない可能性があることが示唆された。発泡カーカスの使用により、ＴＰＵカーカス材料の使用はおよそ１４重量％削減され、発泡手すりは様々な機械的試験に合格した。
【００５４】
これより、手すりの構造を更に詳細に説明する。
【００５５】
再び図１を参照すると、図示されている例では、カーカス１１２は、第１の側方カーカス部分１２０と、第１の側方カーカス部分１２０から離間した第２の側方カーカス部分１２２と、第１の側方カーカス部分１２０と第２の側方カーカス部分１２２との間に延在する、概ね均一な厚さの中央カーカス部分１２４とを含む。伸長抑制材１１４は、中央カーカス部分１２４内に配設された状態で示されている。図示されている例では、伸長抑制材１１４は、中央カーカス部分１２４内の中央平面に沿って配置された複数の長手方向ケーブル１７６で形成されたものとして図示されている。中央カーカス部分１２４は、上側内表面１２６の形状をたどる。第１の側方カーカス部分１２０及び第２の側方カーカス部分１２２はそれぞれ、第１の凹状内表面１２８及び第２の凹状内表面１３０の形状をたどる。第１の凹状内表面１２８及び第２の凹状内表面１３０は、上側内表面１２６の各側に隣接する。
【００５６】
図示されている例では、カバー１１６は、境界面においてカーカス１１２に直接結合されて、連続体を形成する。カバー１１６は、第１の側方カーカス部分１２０を覆う第１の側方カバー部分１３２と、第２の側方カーカス部分１２２を覆う第２の側方カバー部分１３４と、中央カーカス部分１２４に隣接して第１の側方カバー部分１３２と第２の側方カバー部分１３４との間に延在する、概ね均一な厚さの中央カバー部分１３６とを含む。中央カバー部分１３６は、上側外表面１７８の形状をたどる。上側外表面１７８は、図示されているように、わずかな凸状の曲線を呈してよい。
【００５７】
図示されている例では、第１の側方カバー部分１３２及び第２の側方カバー部分１３４はそれぞれ、第１の凸状外表面１３８及び第２の凸状外表面１４０の形状をたどる。第１の凸状外表面１３８及び第２の凸状外表面１４０は、上側外表面１７８の各側に隣接する。
【００５８】
図示されている例では、Ｃ字型断面によって、第１の側方カーカス部分１２０及び第２の側方カーカス部分１２２はＴ字型スロットの周囲に延在して、概ね対向する第１の側方内表面１４２及び第２の側方内表面１４４それぞれの形状をたどる半円状リップ部分を画定する。第１の側方カーカス部分１２０及び第２の側方カーカス部分１２２、並びに第１の側方カバー部分１３２及び第２の側方カバー部分１３４は、それぞれ、第１の側方内表面１４２及び第２の側方内表面１４４に向かって概ね均一な厚さを有してよい。
【００５９】
図示されている例では、第１の側方カーカス部分１２０及び第２の側方カーカス部分１２２は更に、第１の下側内表面１４６及び第２の下側内表面１４８の形状をたどる。第１の下側内表面１４６は、第１の凹状内表面１２８及び第１の側方内表面１４２に隣接したものとして図示されており、また第２の下側内表面１４８は、第２の凹状内表面１３０及び第２の側方内表面１４４に隣接したものとして図示されている。
【００６０】
図示されている例では、スライダ層１１８は、上側内表面１２６、第１の凹状内表面１２８及び第２の凹状内表面１３０、第１の下側内表面１４６及び第２の下側内表面１４８、並びに第１の側方内表面１４２及び第２の側方内表面１４４に結合されているか、又は他の方法で固定されている。スライダ層１１８は、図示されているように、第１の側方内表面１４２及び第２の側方内表面１４４に隣接してカバー１１６内に埋め込まれた湾曲端部を含んでよい。
【００６１】
手すりは、特許文献１、特許文献３、及び／又は特許文献５の教示による寸法を含む様々な寸法を有するように製造でき、各上記文献の内容は、参照によりその全体が本出願に援用される。図１及び２に示されている手すり１１０は、特許文献１の教示に概ね対応する。
【００６２】
手すり１１０の様々な寸法を図２に示す。本明細書で言及される寸法の一部は、手すりのＴＰＵ構成部品、即ちカーカス及びカバーだけを指し、一方で他の寸法は、スライダ層及び／又は伸長抑制材を含む全体的な構造を指す場合があることを理解されたい。このことは、図面、特に図２、４、６、８、１０、及び１２を参照すると明らかであるはずである。
【００６３】
図示されている例では、手すり１１０は、面高さ１５２及び横幅１５４を有する。面高さ１５２は、スライダ層１１８の底面１５８と上側外表面１７８との間の、手すり１１０の幅方向中心軸１５６における垂直方向寸法である（表面１５８、１７８は図１に示されている）。横幅１５４は、スライダ層１１８の内側表面１６０と第２の凸状外表面１４０との間の、手すり１１０の高さ方向中心軸１５０における水平方向寸法である（表面１６０、１４０は図１に示されている）。手すり１１０は、図示されているように、幅方向中心軸１５６に対して概ね対称であってよく、従って上記横幅は、手すり１１０の各側において同一であってよい。
【００６４】
手すり１１０の垂直方向寸法としては、手すり高さ１６２、スロット高さ１６４、リップ高さ１６６、カバー高さ１８０、及びカバーリップ高さ１８４が更に挙げられる。手すり１１０の水平方向寸法としては、手すり幅１６８、スロット幅１７０、開口幅１７２、伸長抑制材幅１７４、及びカバー横幅１８２が更に挙げられる。
【００６５】
手すり１１０に関する寸法を表１で提供する。これらの寸法は例示を意図したものであり、限定的なものではない。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
この例によると、カバー１１６及びカーカス１１２の断面表面積は、それぞれおよそ３０６ｍｍ2（２６％）及び８７２ｍｍ2（７４％）となり得る。
【００６８】
発泡剤を手すりの設計に多数の方法で適用することにより、密度及びコストを低減し、製造を改善できる。いくつかの例では、発泡剤は、いずれの既存のＴＰＵ手すりの内側部分、即ちカーカス１１２に添加できる。実際に、本発明者らは、既存のエスカレータの代替品として供給できる、図１及び２に示されている例のような比較的大型の手すりに、発泡剤を適用すると、大幅な改善を達成できることを発見した。これらの製品の断面が比較的大きいことは、より多くのＴＰＵ材料を発泡させることができることを意味する。
【００６９】
図１及び２に示されている例では、カーカス１１２は、例えば１重量％のＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）９５０  ＭＢ  ８０を添加することによって発泡させることができる。いくつかの例では、カーカスの密度を約１５％低減でき、これにより、必要な総ＴＰＵが約１１％削減される。
【００７０】
しかしながら、カーカスに使用されるＴＰＵ材料の変更により、満足のいく製品性能を維持するためには手すりの設計の修正が必要となり得る。具体的には、発泡剤の適用により、一般にＴＰＵ材料の弾性率が低下する。手すりは、必要な軸方向剛性及び曲げ時の寸法安定性を、断面の剛性、及び主にカーカスから達成する。一部の既存の手すりでは、カーカスは、ショアＡ硬度９２のＬｕｂｒｉｚｏｌ  Ｅｓｔａｎｅ  ５８２２６（商標）等で形成できる。所望量の発泡剤をこの材料に添加すると、製品が曲げ時に過度の歪みを生じる可能性があり、そしてエスカレータユニットから脱線する可能性があるようなレベルまで、剛性率が低減される可能性がある。従って、１重量％の発泡剤の添加後もＥｓｔａｎｅ  ５８２２６（商標）と同様の剛性を有する代替的なＴＰＵカーカス材料を選択した。この材料はＣｏｖｅｓｔｒｏ  Ｔｅｘｉｎ  １２１５（商標）であり、これは発泡剤の添加後、９５のショアＡ硬度と、Ｅｓｔａｎｅ  ５８２２６（商標）と同様の引張特性とを有していた。結果を表２及び図１７に示す。
【００７１】
【表２】
2021528329.tif 000004
【００７２】
発泡剤を適用できる第２の手すりタイプは、特許文献３で教示されているような、輸送及び商用用途のために供給されている現行の大量生産製品の中に存在する。例が図３、４、５及び６に図示されている。これらの例では、発泡剤を適用できる材料は全体として比較的少ないものの、依然として大きな効果を得ることができる。本発明者らは、これらの例のカーカスに発泡ＴＰＵを実装すると、手すりに関してＴＰＵの必要量を全体の７％超だけ削減できることを発見した。
【００７３】
図３を参照すると、手すりは全体として参照番号２１０で示されている。手すり２１０は、カーカス２１２、伸長抑制材２１４、カバー２１６、及びスライダ層２１８を含む。
【００７４】
図示されている例では、カーカス２１２は、第１の側方カーカス部分２２０と、第１の側方カーカス部分２２０から離間した第２の側方カーカス部分２２２と、第１の側方カーカス部分２２０と第２の側方カーカス部分２２２との間に延在する、概ね均一な厚さの中央カーカス部分２２４とを含む。伸長抑制材２１４は、中央カーカス部分２２４内に配設された状態で示されている。図示されている例では、伸長抑制材２１４は、中央カーカス部分２２４内の中央平面に沿って配置された複数の長手方向ケーブル２７６で形成されたものとして図示されている。この例では、カーカス２１２は、第１の側方カーカス部分２２０及び第２の側方カーカス部分２２２の付近で厚さが漸減しているものとして図示されている。中央カーカス部分２２４は、上側内表面２２６の形状をたどる。第１の側方カーカス部分２２０及び第２の側方カーカス部分２２２はそれぞれ、第１の凹状内表面２２８及び第２の凹状内表面２３０の形状をたどる。第１の凹状内表面２２８及び第２の凹状内表面２３０は、上側内表面２２６の各側に隣接する。
【００７５】
図示されている例では、カバー２１６は、境界面においてカーカス２１２に直接結合されて、連続体を形成する。カバー２１６は、第１の側方カーカス部分２２０を覆う第１の側方カバー部分２３２と、第２の側方カーカス部分２２２を覆う第２の側方カバー部分２３４と、中央カーカス部分２２４に隣接して第１の側方カバー部分２３２と第２の側方カバー部分２３４との間に延在する、概ね均一な厚さの中央カバー部分２３６とを含む。中央カバー部分２３６は、上側外表面２７８の形状をたどる。上側外表面２７８は、図示されているように、わずかな凸状の曲線を呈してよい。
【００７６】
図示されている例では、第１の側方カバー部分２３２及び第２の側方カバー部分２３４はそれぞれ、第１の凸状外表面２３８及び第２の凸状外表面２４０の形状をたどる。第１の凸状外表面２３８及び第２の凸状外表面２４０は、上側外表面２７８の各側に隣接する。
【００７７】
図示されている例では、Ｃ字型断面によって、第１の側方カバー部分２３２及び第２の側方カバー部分２３４はＴ字型スロットの周囲に延在して、概ね対向する第１の側方内表面２４２及び第２の側方内表面２４４それぞれの形状をたどる半円状リップ部分を画定する。第１の側方カバー部分２３２及び第２の側方カバー部分２３４はそれぞれ、第１の側方内表面２４２及び第２の側方内表面２４４に向かって厚さが増大してよく、これにより、カーカス２１２の厚さの漸減を補償する。
【００７８】
図示されている例では、第１の側方カバー部分２３２及び第２の側方カバー部分２３４は更に、第１の下側内表面２４６及び第２の下側内表面２４８の形状をたどる。第１の下側内表面２４６は、第１の凹状内表面２２８及び第１の側方内表面２４２に隣接したものとして図示されており、また第２の下側内表面２４８は、第２の凹状内表面２３０及び第２の側方内表面２４４に隣接したものとして図示されている。
【００７９】
図示されている例では、スライダ層２１８は、上側内表面２２６、第１の凹状内表面２２８及び第２の凹状内表面２３０、第１の下側内表面２４６及び第２の下側内表面２４８、並びに第１の側方内表面２４２及び第２の側方内表面２４４に結合されているか、又は他の方法で固定されている。スライダ層２１８は、図示されているように、第１の側方内表面２４２及び第２の側方内表面２４４に隣接してカバー２１６内に埋め込まれた湾曲端部を含んでよい。
【００８０】
手すり２１０の様々な寸法を図４に示す。図示されている例では、手すり２１０は、面高さ２５２及び横幅２５４を有する。面高さ２５２は、スライダ層２１８の底面２５８と上側外表面２７８との間の、手すり２１０の幅方向中心軸２５６における垂直方向寸法である（表面２５８、２７８は図３に示されている）。横幅２５４は、スライダ層２１８の内側表面２６０と第２の凸状外表面２４０との間の、手すり２１０の高さ方向中心軸２５０における水平方向寸法である（表面２６０、２４０は図３に示されている）。手すり２１０は、図示されているように、幅方向中心軸２５６に対して概ね対称であってよく、従って上記横幅は、手すり２１０の各側において同一であってよい。
【００８１】
手すり２１０の垂直方向寸法としては、手すり高さ２６２、スロット高さ２６４、リップ高さ２６６、カバー高さ２８０、及びカバーリップ高さ２８４が更に挙げられる。手すり２１０の水平方向寸法としては、手すり幅２６８、スロット幅２７０、開口幅２７２、伸長抑制材幅２７４、及びカバー横幅２８２が更に挙げられる。
【００８２】
図３及び４を参照すると、伸長抑制材２１４は、中央カーカス部分２２４内の中央平面に沿って配置された複数の長手方向ケーブル２７６で形成されたものとして図示されている。図示されている例では、ケーブル２７６のうち端にあるものは、第１の側方内表面２４２及び第２の側方内表面２４４に対して内側にオフセットされている。換言すれば、伸長抑制材の幅２７４は、開口幅２７２より大幅に小さい。動作時、ケーブル２７６のうち端にあるものを、部分２２０、２２２、２３２、２３４内の応力の領域から離間させることにより、屈曲中に伸長抑制材２１４が中立平面を保持する能力に影響を及ぼすことができる。
【００８３】
手すり２１０に関する寸法を表３で提供する。これらの寸法は例示を意図したものであり、限定的なものではない。
【００８４】
【表３】
2021528329.tif 000005
【００８５】
この例によると、カバー２１６及びカーカス２１２の断面表面積は、それぞれおよそ４３０ｍｍ2（４８％）及び４６０ｍｍ2（５２％）となり得る。
【００８６】
図５を参照すると、同様の手すりが全体として参照番号３１０で示されている。手すり３１０は、カーカス３１２、伸長抑制材３１４、カバー３１６、及びスライダ層３１８を含む。カーカス３１２は、第１の側方カーカス部分３２０及び第２の側方カーカス部分３２２の付近で厚さが漸減するものとして図示されている。手すり２１０と比較すると、第１の側方カーカス部分３２０及び第２の側方カーカス部分３２２の厚さはより急峻に漸減し、これに対応して、第１の側方カバー部分３３２及び第２の側方カバー部分３３４それぞれの厚さが、第１の側方内表面３４２及び第２の側方内表面３４４に向かって増大する。その他の点については、手すり３１０の構造は図３及び４に示されている手すり２１０の構造と同様であり、特徴の説明は繰り返さない。
【００８７】
手すり３１０の様々な寸法を図６に示す。手すり３１０に関する寸法を表４で提供する。これらの寸法は例示を意図したものであり、限定的なものではない。
【００８８】
【表４】
2021528329.tif 000006
【００８９】
この例によると、カバー３１６及びカーカス３１２の断面表面積は、それぞれおよそ５００ｍｍ2（５２％）及び４６０ｍｍ2（４８％）となり得る。
【００９０】
発泡カーカスを有する手すり１１０、２１０、３１０をそれぞれ試験し、満足のいく性能で機能することを示した。具体的な試験については以下で詳細に説明する。コストの削減に加えて、これらの製品の発泡バージョンを使用すると、製造プロセスにおいて複数の利点を得ることができることも示された。
【００９１】
発泡剤を適用できる更なる手すりタイプは、特許文献５で教示されているような小型の手すり設計の中に存在する。図７を参照すると、手すりが全体として参照番号４１０で示されている。手すり４１０は、カーカス４１２、伸長抑制材４１４、カバー４１６、及びスライダ層４１８を含む。手すり４１０の構造は特許文献５で教示されている構造と同様であり、特徴の説明は繰り返さない。
【００９２】
手すり４１０の様々な寸法を図８に示す。手すり４１０に関する寸法を表５で提供する。これらの寸法は例示を意図したものであり、限定的なものではない。
【００９３】
【表５】
2021528329.tif 000007
【００９４】
この例によると、カバー４１６及びカーカス４１２の断面表面積は、それぞれおよそ３１０ｍｍ2（４７％）及び３５０ｍｍ2（５３％）となり得る。
【００９５】
手すり４１０の小型構成により、手すり４１０の駆動に必要な電力を削減できる。例えば手すり４１０は、交換対象である従来の手すり製品よりも重量がおよそ３０〜４０％少なくなり得る。この重量の削減は、エスカレータ、動く歩道、及び／又は他の輸送装置における、より少ない電力消費につながる。
【００９６】
この小型の手すり設計に発泡材料を実装することにより、ＴＰＵの要件の同様の低減を達成できる。しかしながら、手すりの断面が小さくなることは、満足のいく製品性能を維持するために修正が必要となり得ることを意味する。材料の選択が１つの選択肢であるが、この製品は既に、カーカスのためにショアＡ硬度９５のＴＰＵを使用している場合がある。より硬質なバージョンのＴＰＵは、押出成形プロセスでの使用が困難である可能性があり、密度及び価格を可能な限り低減するために発泡剤の使用を最大化することが望まれていた。その結果、新規の手すり構造が開発された。これらを図９、１０、１１、及び１２に示す。
【００９７】
図９を参照すると、手すりが全体として参照番号５１０で示されている。手すり５１０は、カーカス５１２、伸長抑制材５１４、カバー５１６、及びスライダ層５１８を含む。
【００９８】
図示されている例では、カーカス５１２は、第１の側方カーカス部分５２０と、第１の側方カーカス部分５２０から離間した第２の側方カーカス部分５２２と、第１の側方カーカス部分５２０と第２の側方カーカス部分５２２との間に延在する、概ね均一な厚さの中央カーカス部分５２４とを含む。伸長抑制材５１４は、中央カーカス部分５２４内に配設された状態で示されている。図示されている例では、伸長抑制材５１４は、中央カーカス部分５２４内の中央平面に沿って配置された複数の長手方向ケーブル５７６で形成されたものとして図示されている。中央カーカス部分５２４は、上側内表面５２６の形状をたどる。第１の側方カーカス部分５２０及び第２の側方カーカス部分５２２はそれぞれ、第１の凹状内表面５２８及び第２の凹状内表面５３０の形状をたどる。第１の凹状内表面５２８及び第２の凹状内表面５３０は、上側内表面５２６の各側に隣接する。
【００９９】
図示されている例では、カバー５１６は、境界面においてカーカス５１２に直接結合されて、連続体を形成する。カバー５１６は、第１の側方カーカス部分５２０を覆う第１の側方カバー部分５３２と、第２の側方カーカス部分５２２を覆う第２の側方カバー部分５３４と、中央カーカス部分５２４に隣接して第１の側方カバー部分５３２と第２の側方カバー部分５３４との間に延在する、概ね均一な厚さの中央カバー部分５３６とを含む。中央カバー部分５３６は、上側外表面５７８の形状をたどる。上側外表面５７８は、図示されているように、わずかな凸状の曲線を呈してよい。
【０１００】
図示されている例では、第１の側方カバー部分５３２及び第２の側方カバー部分５３４はそれぞれ、第１の凸状外表面５３８及び第２の凸状外表面５４０の形状をたどる。第１の凸状外表面５３８及び第２の凸状外表面５４０は、上側外表面５７８の各側に隣接する。
【０１０１】
図示されている例では、Ｃ字型断面によって、第１の側方カーカス部分５２０及び第２の側方カーカス部分５２２はＴ字型スロットの周囲に延在して、概ね対向する第１の側方内表面５４２及び第２の側方内表面５４４それぞれの形状をたどる半円状リップ部分を画定する。
【０１０２】
第１の側方カバー部分５３２及び第２の側方カバー部分５３４は、第１の側方カーカス部分５２０及び第２の側方カーカス部分５２２の付近で厚さがわずかに漸減するものとして示されている。第１の側方カーカス部分５２０及び第２の側方カーカス部分５２２はそれぞれ、第１の側方内表面５４２及び第２の側方内表面５４４に向かってわずかに増大する厚さを有してよく、これにより、カバー５１６の厚さの漸減を補償する。
【０１０３】
図示されている例では、第１の側方カーカス部分５２０及び第２の側方カーカス部分５２２は更に、第１の下側内表面５４６及び第２の下側内表面５４８の形状をたどる。第１の下側内表面５４６は、第１の凹状内表面５２８及び第１の側方内表面５４２に隣接したものとして図示されており、また第２の下側内表面５４８は、第２の凹状内表面５３０及び第２の側方内表面５４４に隣接したものとして図示されている。
【０１０４】
図示されている例では、スライダ層５１８は、上側内表面５２６、第１の凹状内表面５２８及び第２の凹状内表面５３０、第１の下側内表面５４６及び第２の下側内表面５４８、並びに第１の側方内表面５４２及び第２の側方内表面５４４に結合されているか、又は他の方法で固定されている。スライダ層５１８は、図示されているように、第１の側方内表面５４２及び第２の側方内表面５４４に隣接してカーカス５１２内に埋め込まれた湾曲端部を含んでよい。
【０１０５】
手すり５１０の様々な寸法を図１０に示す。図示されている例では、手すり５１０は、面高さ５５２及び横幅５５４を有する。面高さ５５２は、スライダ層５１８の底面５５８と上側外表面５７８との間の、手すり５１０の幅方向中心軸５５６における垂直方向寸法である（表面５５８、５７８は図９に示されている）。横幅５５４は、スライダ層５１８の内側表面５６０と第２の凸状外表面５４０との間の、手すり５１０の高さ方向中心軸５５０における水平方向寸法である（表面５６０、５４０は図９に示されている）。手すり５１０は、図示されているように、幅方向中心軸５５６に対して概ね対称であってよく、従って上記横幅は、手すり５１０の各側において同一であってよい。
【０１０６】
手すり５１０の垂直方向寸法としては、手すり高さ５６２、スロット高さ５６４、リップ高さ５６６、カバー高さ５８０、及びカバーリップ高さ５８４が更に挙げられる。手すり５１０の水平方向寸法としては、手すり幅５６８、スロット幅５７０、開口幅５７２、伸長抑制材幅５７４、及びカバー横幅５８２が更に挙げられる。
【０１０７】
手すり５１０では、カバー５１６の断面積が減少している。いくつかの例では、カバー高さ５８０は約０．５〜約１．５ｍｍであってよく、カバー横幅５８２は約０．５〜約１．５ｍｍとすることができ、カバーリップ高さ５８４は約０．１ｍｍ〜約１．０ｍｍとすることができる。
【０１０８】
手すり５１０の様々な寸法が図１０に図示されている。手すり５１０に関する寸法を表６で提供する。これらの寸法は例示を意図したものであり、限定的なものではない。
【０１０９】
【表６】
2021528329.tif 000008
【０１１０】
この例によると、カバー５１６及びカーカス５１２の断面表面積は、それぞれおよそ１７２ｍｍ2（２６％）及び４８８ｍｍ2（７４％）となり得る。カーカス構成要素の断面積とカバー構成要素の断面積との間の関係は様々となり得る。様々な例では、カバーは、手すりに必要なＴＰＵ全体の１０〜３０％に相当し得る。
【０１１１】
手すり５１０では、カバー５１６は薄くすることができ、いくつかの例では約１．５ｍｍ以下であり、これにより、全体的にＴＰＵ密度をより大きく低下させるために、手すり５１０のうちのより多くの割合を発泡させることができる。いくつかの例では、カーカス５１２は、ショアＡ硬度９０〜９８のＴＰＵ、例えばショアＡ硬度９５のＴｅｘｉｎ  １２１５（商標）から形成できる。材料の弾性率、従って製品の剛性は、発泡剤の添加によって低下し得る。いくつかの例では、発泡剤を添加すると、密度を１５〜３０％低減できる。カバー５１６は、カーカスに使用したＴＰＵと同一であるものの発泡剤を伴わないＴＰＵで形成できる。
【０１１２】
カバー５１６がカーカス５１２より高い引張弾性率を有する例では、リップ強度、即ち押し広げる動作にプロファイルが耐えられる能力が、カバー５１６によって、特許文献３及び特許文献５で開示されている発泡剤を用いない手すりにおいてよりも高いレベルで提供される。そのため、図示されているように、第１の側方カバー部分５３２及び第２の側方カバー部分５３４は、第１の側方カーカス部分５２０及び第２の側方カーカス部分５２２の付近で、スライダ層５１８との接触領域に向かって厚さが漸減するものとして示されている。この構成により、曲げ時に手すり５１０が硬すぎる状態となるのを防止できる。
【０１１３】
あるいは、最大およそ２０％の密度低減レベルにおいて、カーカスの基材よりも低い弾性率を有するカバー材料を使用できる。一例では、ショアＡ硬度９５のＴｅｘｉｎ  １２１５（商標）をカーカス５１２の基材として使用し、ショアＡ硬度８６のＤｅｓｍｏｐａｎ  ３８５  Ｅ（商標）（Ｃｏｖｅｓｔｒｏ）をカバー５１６の材料として使用した。カーカス５１２の密度は、発泡ＴＰＵの使用によって約１５％低減され、得られた製品は、許容可能なリップ強度及び曲げ特性を示した。
【０１１４】
図１１を参照すると、同様の手すりが全体として参照番号６１０で示されている。手すり６１０は、カーカス６１２、伸長抑制材６１４、カバー６１６、及びスライダ層６１８を含む。第１の側方カバー部分６３２及び第２の側方カバー部分６３４は、第１の側方カーカス部分６２０及び第２の側方カーカス部分６２２の付近で厚さが漸減するものとして示されている。手すり６１０と比較すると、第１の側方カバー部分６３２及び第２の側方カバー部分６３４の厚さはより急峻に漸減し、それぞれ第１の側方カーカス部分６２０及び第２の側方カーカス部分６２２に沿って終端する。第１の側方カバー部分６３２及び第２の側方カバー部分６３４はそれぞれ、第１の側方内表面６４２及び第２の側方内表面６４４に対して外側にオフセットされた位置で終端する。
【０１１５】
この例によると、カバー６１６及びカーカス６１２の断面表面積は、それぞれおよそ１５０ｍｍ2（２３％）及び５１０ｍｍ2（７７％）となり得る。その他の点については、手すり６１０の構造は図１０及び１１に示されている手すり５１０の構造と同様であり、特徴の説明は繰り返さない。
【０１１６】
手すり６１０では、製品のリップ強度及び曲げ特性は、構成部品の特性及びその構成によって最適化できる。図示されている例では、リップ剛性及び曲げ特性を最大化するために、第１の側方カバー部分６３２及び第２の側方カバー部分６３４の厚さは漸減して、リップ領域においてゼロになる。
【０１１７】
これより、発泡材料を用いた手すりの製造について更に詳細に説明する。
【０１１８】
図１３を参照すると、押出成形装置の一例が、全体として参照番号７００で示されている。本発明者らは、装置７００を用いて、発泡ＴＰＵの実験的製造を実施した。装置７００は、カーカス用の乾燥ＴＰＵを貯蔵するための一次ホッパ７０２、押出成形プロセスのためにＴＰＵを引き出すための一次ホッパ７０２に連結された真空チャンバ７０４、及び膨張剤をＴＰＵに導入するためのサイドフィーダ７０６を含むものとして示されている。そして、膨張剤を含む溶融ＴＰＵをスクリュ押出機７０８に供給し、このスクリュ押出機７０８は、ＴＰＵを一連のダイ７１０、７１２、７１４に通す。冷却システム７１６を設けてよく、また装置７００を、オペレータが制御パネル７１８を介して制御してよい。
【０１１９】
発泡体マトリックス用のＴＰＵは、ショアＡ硬度が９５、比重が１．１６、Ｔmが１８１℃の粉末化Ｔｅｘｉｎ  １２１５（商標）ＴＰＵ（Ｃｏｖｅｓｔｒｏ）であった。発泡剤は、比重が０．４〜０．５ｋｇ／Ｌ、粒径がおよそ２０〜４０μｍの未膨張マイクロスフェアの状態のＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）９５０  ＭＢ  ８０（Ａｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌ  Ｎ．Ｖ．）であった。熱機械分析によると、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）マイクロスフェアは、およそ２１０℃で最大体積に達することができる。
【０１２０】
ＴＰＵペレットを２０ｉｎＨｇ未満の圧力の真空チャンバ７０４内で４時間超にわたって乾燥させた。スクリュ押出機７０８（例えばＨａｒｒｅｌ  Ｇｅａｒｔｒｕｄｅｒ（商標）押出機）を位置決めし、３つの同一のダイ７１０、７１２、７１４を取り付けた。押出成形中、まず、マトリックス及び充填剤によって単相系がサイドフィーダ７０６の近傍に形成される。この時点でＴＰＵの発泡が開始される。下流では、スクリュ押出機７０８内の圧力は比較的高いレベルで維持される。気泡の形成は、混合物のせん断応力に影響を及ぼし得る。従って混合物の圧力は、混合物がダイ７１０、７１２、７１４の入り口に向かって進むにつれて、ダイの軸に沿って増大し得る。
【０１２１】
スクリュ押出機７０８のバレル温度をおよそ１８５℃に維持し、膨張済みＴＰＵを、スクリュ速度およそ５ｒｐｍで加工した。ダイ７１０、７１２、７１４において２つの温度プロファイルを選択した。低温設定では、ダイ７１０をおよそ１６５℃に維持し、ダイ７１２をおよそ１５０℃に維持し、ダイ７１４をおよそ１４０℃に維持した。高温設定では、ダイ７１０をおよそ１８０℃に維持し、ダイ７１２をおよそ１７０℃に維持し、ダイ７１４をおよそ１６０℃に維持した。Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）マイクロスフェアをサイドフィーダ７０６から供給し、ＴＰＵとの混合物中のＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）マイクロスフェアのある重量百分率を、サイドフィーダ７０６からの材料の供給と一次ホッパ７０２からの材料の供給とを協調させることによって達成した。直径約５〜７ｍｍの発泡体試験ストリップを製造し、冷却システム７１６において環境温度の水で冷却した。
【０１２２】
図１４を参照すると、押出成形装置の一例が参照番号８００で示されている。装置８００は、参照番号８０２で示されているカーカスのための第１の押出機と、参照番号８０４で示されているカバーのための第２の押出機とを含む。各押出機は、上で説明されている、図１３に図示されている装置７００と同様である。押出機８０２は、カーカスＴＰＵのためのインレット８０６と、膨張剤をカーカスＴＰＵに導入するためのサイドフィーダ８０８とを含む。押出機８０４は、カバーＴＰＵのためのインレット８１０と、カラーコンセントレートをカバーＴＰＵに導入するために使用できるサイドフィーダ８１２とを含む。各押出機８０２、８０４は、各容積型ポンプを駆動するための押出機ドライバ８１４、８１６をそれぞれ含むものとして示されている。溶融物ポンプ８１８、８２０、並びに溶融物ポンプ及びダイカート８２６に連結された溶融物ポンプドライバ８２２、８２４も示されている。カーカス及びカバーのためのＴＰＵを、押出機８０２、８０４によってダイアセンブリ８２８に供給して、例えば特許文献２の教示に従って手すりを製造する。
【０１２３】
発泡ポリマーの内部構造が主に、物理的特性、機械的特性、熱特性及び／又は音響特性を含むその特性を決定する。従って、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）を用いた発泡ポリマーの形態の分析は、より包括的な情報を提供するため、２次元撮像技法よりも優れたものとなる可能性がある。様々な加工条件下で発泡させたＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）マイクロスフェアを含む発泡ＴＰＵ試料の形態を、ＣＴスキャン（ＳｋｙＳｃａｎ  １１７２（商標）、Ｂｒｕｋｅｒ  Ｃｏｒｐ．（ベルギー））を用いて研究した。図１５は、およそ１重量％のＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）マイクロスフェアを含む押出成形発泡ＴＰＵの画像を示す。これらの画像は、発泡ＴＰＵが独立セル構造と、おおよそ均一なセル分布とを有することを示している。
【０１２４】
加工の観点からすると、発泡プロセス中のポリマー溶融物の粘度の理解は重要となり得る。というのは、粘度によって、既存のＴＰＵ押出成形プロセスに比べて加工パラメータを変化させる必要があるかどうかが判断され得るためである。様々な含有量のＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）マイクロスフェアを含むＴＰＵ溶融物の粘度を測定するために、押出成形ラインに連続流毛細管を採用した。結果を図１６に示す。０．１重量％、０．４重量％、０．７重量％、及び１重量％のＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）マイクロスフェアをＴＰＵに添加しても、１８０℃での粘度は大きく変化しなかった。これは、ＴＰＵ発泡プロセスに関する加工パラメータを、例えば特許文献２、特許文献３、特許文献４、及び／又は特許文献６で教示されている押出成形方法及び装置を含む既存のＴＰＵ押出成形プロセスから変化させる必要がない可能性があることを示唆している。しかしながら、発泡材料を含むカーカスの密度の低下により、材料がダイアセンブリに適切に送達されることを保証するために、既存のＴＰＵ押出成形プロセスに若干の修正が必要となる場合がある。上記修正としては例えば、ダイアセンブリの上流でカーカスＴＰＵを供給する役割を果たす容積型ポンプ（即ち図１３に示されているスクリュ押出機７０８）のギア速度の低減が挙げられ、この低減は、結果的な発泡カーカスの密度の低下に対応する。
【０１２５】
発泡手すりの製造プロセスに加えて、手すりの継ぎ合わせも重要な考慮事項となり得る。というのは、継ぎ合わせ接合部は、所与の手すりシステムの最も弱い部分となり得るためである。一般に、手すりの継ぎ合わせには、（手すり組み立て場所における）現場での継ぎ合わせと工場での継ぎ合わせとの２種類があり、これらは異なる技法及び構造を伴い得る。これら両方のタイプの継ぎ合わせ接合部を、発泡カーカスを有する手すりを用いて準備した。手すりの継ぎ合わせに関する更なる詳細は、米国特許第６，０８６，８０６号、米国特許出願公開第６２／５９１，９５４号、及び／又は米国特許出願公開第６２／５９１，９７１号を参照して確認でき、各文献の内容は参照によりその全体が本出願に援用される。発泡カーカス材料を使用すると、はみ出しが減少することによって継ぎ合わせ手順をより容易にすることができ、また発泡材料の膨張によって、継ぎ合わせ用鋳型の充填に要求される精度を低くすることができることが分かった。
【０１２６】
発泡材料のカーカスを有する手すりを、上記手すりが機械的特性試験に合格することを保証するために、以下のようにして評価した。
【０１２７】
１．屋内及び屋外での手すりの動的（疲労）寿命試験
発泡カーカスを有する手すりは、現場での継ぎ合わせ接合の場合は１，４００時間の屋外寿命試験に合格し、また工場での継ぎ合わせ接合の場合は８００時間の屋内寿命試験に合格した。この試験は、現場でのおよそ５年間の手すり寿命に相当する。
【０１２８】
２．引張弾性率
手すりカーカスに対して引張強度試験を実施して、発泡カーカスＴＰＵの伸び及び引張応力を決定した。手すりの下側の織物を剥離し、剥離切断機でレールカットを行い、（ダイを用いて）ダンベル状に切断することにより、試験対象の試料を準備した。カーカスＴＰＵ材料の伸び及び引張応力の比較を表７に示す。
【０１２９】
【表７】
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【０１３０】
３．ワイヤ引き抜き及び織物剥離試験
伸長抑制材のケーブルとカーカスとの間の良好な接着は、手すりの故障を回避するために重要となり得る。標準的な１インチ（２．５４ｃｍ）ワイヤ引き抜き試験を、１０００時間の屋内疲労試験の前後に発泡手すりに対して実施し、また織物剥離試験も実施した。１インチ（２．５４ｃｍ）ワイヤ引き抜き試験及び織物剥離試験の結果を表８に示す。
【０１３１】
【表８】
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【０１３２】
４．伸長抑制材の高さ及び位置
いくつかの例では、伸長抑制材のケーブルは、手すりの荷重の約９９％までに耐えることができる。カーカス内のケーブルの位置は、ケーブルの内部応力に影響されやすい可能性がある。カーカスへのＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）膨張剤の添加がケーブルの高さ及び位置に影響を及ぼし得るかどうかを決定するために、手すりの断面に沿ったケーブルの高さを測定した。図１６に示すように、ケーブルの平均高さは、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）の添加によっておよそ１．３％増加した。これは、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）膨張剤の添加が高さの大幅な変化につながらず、むしろこの差分が、恐らく実行ごとの変動性によって説明されるものである可能性があることを示唆している。
【０１３３】
図１７は、発泡カーカス内に位置決めされた伸長抑制材のケーブルを示す。
【０１３４】
図１８及び１９はそれぞれ、複数のストランドからなるケーブルのうちの１本の周囲における、固体カーカス材料及び発泡カーカス材料の侵入を示す。Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）膨張剤の添加は、ケーブルの周囲におけるＴＰＵの侵入に影響を及ぼし得ないように思われる。マイクロスフェアのサイズはケーブル間の距離より大きいようであり、従ってマイクロスフェアは複数のケーブルのグループの周囲に位置決めされ、ケーブルの間には位置決めされない。
【０１３５】
表９を参照すると、１重量％のＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）膨張剤を用いて製造された手すりに基づく例示的なコストの計算が提供されている。この計算は例示を意図したものであり、非限定的なものである。発泡材料によってカーカスＴＰＵの重量の１４％が削減されたが、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）膨張剤のコストはＴＰＵのコストのおよそ４倍であるため、全体としての削減はおよそ１０％しか実現できない。手すり中のカーカス材料の比率が上昇すると、更なるコスト削減の可能性が上昇する。材料コストの削減に加えて、カーカスに発泡材料を使用すると、発泡カーカスの密度及び熱容量の低下によって、製造速度も上昇させることができる。これにより、押出成形プロセス中の冷却及びセットアップがより迅速になり、これは製造コストの低減を意味し得る。
【０１３６】
【表９】
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【０１３７】
要約すると、１重量％のＥｘｐａｎｃｅｌ（商標）マイクロスフェアを添加することによって、手すりにおいて、カーカスＴＰＵのコストを１０％削減でき、またカーカスＴＰＵの重量を１４％削減できる。
【０１３８】
本出願の関心対象である主題は必ずしも手すりに限定されず、断面が一定である他の物品にも更に幅広く適用できる。
【０１３９】
更に、本明細書中では、発泡について、手すりカーカスの密度の低減のための特定のアプローチとして記述し、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）を特定の化学的な膨張剤として挙げているが、密度が低下した部分を有しながら許容可能な機械的特徴を有する複合手すりを得るために、他の技法及び作用剤を使用することも可能であり得る。限定を意図するものではないが例えばＩｎｆｉｎｅｒｇｙ（商標）（ＢＡＳＦ）といった他の化学的な膨張剤を使用でき、又は場合によっては、押出成形用の溶融物の流れに気体を機械的に注入することによって発泡を達成することも可能であり得る。
【０１４０】
更に、幾何学的又は数学的関係を伝えるために本明細書中で使用されている用語は、絶対的に正確なものとして必ずしも解釈されない。例えば用語「凹状（ｃｏｎｃａｖｅ）」及び「凸状（ｃｏｎｖｅｘ）」は、本明細書中で使用される場合、正確に円形の局面を有する構造を意味するものとして必ずしも解釈されない。これらの用語、及び本明細書中の他の用語は、当業者には理解されるように、数学的定義に厳密に従わず、ある程度柔軟に解釈してよい。また、「垂直（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「水平（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、「幅（ｗｉｄｔｈ）」、及び「高さ（ｈｅｉｇｈｔ）」を含む、配向を暗示するために本明細書中で使用されている用語は、図面に図示された状態の手すりに対応し、理解を助けることを意図したものであり、製造及び／又は使用中の様々な構成部品の配向を必ずしも指すわけではない。
【０１４１】
以上の説明は、１つ以上の装置又は方法の例を提供しているが、他の装置又は方法も添付の請求項の範囲内となり得ることが理解されるだろう。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年4月16日(2021.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーカス；
前記カーカス内の伸長抑制材；及び
前記カーカスに結合されたスライダ層
を備える、手すりであって、
前記カーカスの少なくとも一部分は、固体ポリマーマトリックス中に分散された気相を含む、手すり。
【請求項２】
前記気相は、前記カーカスの前記少なくとも一部分の密度を、前記ポリマーマトリックスの密度に比べて少なくとも５％低減する、請求項１に記載の手すり。
【請求項３】
前記気相は、前記カーカスの前記少なくとも一部分の前記密度を、前記ポリマーマトリックスの前記密度に比べて少なくとも１０％低減する、請求項２に記載の手すり。
【請求項４】
前記気相は、前記カーカスの前記少なくとも一部分の前記密度を、前記ポリマーマトリックスの前記密度に比べて約１５％低減する、請求項３に記載の手すり。
【請求項５】
前記カーカスは、前記ポリマーマトリックス中に、気泡の概ね均一な分布を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項６】
前記気泡は、前記ポリマーマトリックス中に、概ね独立セル構造を画定する、請求項５に記載の手すり。
【請求項７】
前記気相は、前記ポリマーマトリックス中に分散されたシンタクチックフォームの粒子で形成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項８】
前記粒子は、Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）膨張マイクロスフェアを含む、請求項７に記載の手すり。
【請求項９】
前記カーカスは、およそ１％（重量）の前記Ｅｘｐａｎｃｅｌ（商標）膨張マイクロスフェアを有する、請求項８に記載の手すり。
【請求項１０】
前記ポリマーマトリックスは、第１の熱可塑性材料で形成される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項１１】
前記第１の熱可塑性材料は、ポリエステル系熱可塑性ポリウレタンからなる、請求項１０に記載の手すり。
【請求項１２】
前記第１の熱可塑性材料は、約９２〜９８のショアＡ硬度を有する、請求項１１に記載の手すり。
【請求項１３】
前記第１の熱可塑性材料は、約９５のショアＡ硬度を有する、請求項１２に記載の手すり。
【請求項１４】
前記カーカスは、第１の側方カーカス部分、前記第１の側方カーカス部分から離間した第２の側方カーカス部分、及び前記第１の側方カーカス部分と前記第２の側方カーカス部分との間に延在する、概ね均一な厚さの中央カーカス部分を備え、前記中央カーカス部分は上側内表面を画定し、前記第１の側方カーカス部分及び前記第２の側方カーカス部分はそれぞれ、前記上側内表面の各側に隣接する第１の凹状内表面及び第２の凹状内表面を画定し；
前記伸長抑制材は、前記中央カーカス部分内にあり；
前記スライダ層は、少なくとも前記上側内表面並びに前記第１の凹状内表面及び前記第２の凹状内表面に結合される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項１５】
前記手すりは、前記カーカスに結合されたカバーを備え、
前記カバーは、前記第１の側方カーカス部分を覆う第１の側方カバー部分、前記第２の側方カーカス部分を覆う第２の側方カバー部分、及び前記中央カーカス部分に隣接して前記第１の側方カバー部分と前記第２の側方カバー部分との間に延在する、概ね均一な厚さの中央カバー部分を備え、
前記中央カバー部分は上側外表面を画定し、前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分はそれぞれ、前記上側外表面の各側に隣接する第１の凸状外表面及び第２の凸状外表面を画定し、
前記第１の側方カーカス部分及び前記第２の側方カーカス部分はそれぞれ、第１の下側内表面及び第２の下側内表面を更に画定し、前記第１の下側内表面及び前記第２の下側内表面はそれぞれ、前記第１の凹状内表面及び前記第２の凹状内表面に隣接し、またそれぞれ第１の側方内表面及び第２の側方内表面に概ね対向し、
前記カバーは、第２の熱可塑性材料で形成される、請求項１４に記載の手すり。
【請求項１６】
前記カーカスは、前記第１の側方カーカス部分及び前記第２の側方カーカス部分の付近で厚さを漸減させ、前記カバーはこれに対応して、前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分の付近で厚さを増大させ、
前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分はそれぞれ、前記第１の側方内表面及び前記第２の側方内表面を更に画定する、請求項１５に記載の手すり。
【請求項１７】
前記カバーは、前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分の付近で厚さを漸減させ、前記カーカスはこれに対応して、前記第１の側方カーカス部分及び前記第２の側方カーカス部分の付近で厚さを増大させ、
前記第１の側方カーカス部分及び前記第２の側方カーカス部分はそれぞれ、前記第１の側方内表面及び前記第２の側方内表面を更に画定する、請求項１５に記載の手すり。
【請求項１８】
前記第１の側方内表面及び前記第２の側方内表面における前記カバーのリップの高さは、約０．１〜約１．０ｍｍである、請求項１７に記載の手すり。
【請求項１９】
前記第１の側方カバー部分及び前記第２の側方カバー部分はそれぞれ、前記第１の側方内表面及び前記第２の側方内表面に対して外側にオフセットされた位置において終端する、請求項１７に記載の手すり。
【請求項２０】
幅方向中心軸における前記カバーの高さは、約０．５〜約１．５ｍｍである、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項２１】
高さ方向中心軸における前記カバーの横幅は、約０．５〜約１．５ｍｍである、請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項２２】
前記カバーは、前記手すりの前記熱可塑性材料の約１０〜約３０％を必要とするようにサイズ設定される、請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項２３】
前記第２の熱可塑性材料は、ポリエステル系熱可塑性ポリウレタンからなる、請求項１５〜２２のいずれか１項に記載の手すり。
【請求項２４】
前記第２の熱可塑性材料は、約８５〜９２のショアＡ硬度を有する、請求項２３に記載の手すり。
【請求項２５】
前記第２の熱可塑性材料は、約８６のショアＡ硬度を有する、請求項２４に記載の手すり。
【請求項２６】
カーカス；
前記カーカスに結合されたカバー；
前記カーカス内の伸長抑制材；及び
前記カーカスに結合されたスライダ層
を備える、手すりであって、
前記カーカスの少なくとも一部分は、第１の熱可塑性材料中に分散された気相を含む、手すり。
【請求項２７】
前記伸長抑制材及び前記スライダ層をダイアセンブリに供給するステップ；
前記第１の熱可塑性材料を溶融状態で前記ダイアセンブリに供給するステップ；
前記気相を前記第１の熱可塑性材料中に分散させて、前記カーカスを形成するステップ；
前記第１の熱可塑性材料を前記伸長抑制材と一体とすることによって、前記伸長抑制材を前記第１の熱可塑性材料内に埋め込むステップ；
前記スライダ層を前記第１の熱可塑性材料と一体とすることによって、前記第１の熱可塑性材料、前記伸長抑制材、及び前記スライダ層が複合押出成形材料を形成するステップ；並びに
前記複合押出成形材料を前記ダイアセンブリから押出成形するステップ
を含む、請求項１〜２６のいずれか１項に記載の手すりを製造する方法。
【請求項２８】
一定の断面の物品を押出成形する方法であって、
前記方法は：
第１の熱可塑性材料を溶融状態で供給するステップ；
気相を前記第１の熱可塑性材料のポリマーマトリックス中に分散させて、不均質な混合物を形成するステップ；及び
前記混合物をダイアセンブリから押出成形するステップ
を含む、方法。
【国際調査報告】
2021528329.tif 000033
2021528329.tif 000034
2021528329.tif 000035