CN114449914A - 包括复合元件的鞋底结构和由其形成的鞋类物品 - Google Patents

包括复合元件的鞋底结构和由其形成的鞋类物品 Download PDF

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CN114449914A CN202180005379.3A CN202180005379A CN114449914A CN 114449914 A CN114449914 A CN 114449914A CN 202180005379 A CN202180005379 A CN 202180005379A CN 114449914 A CN114449914 A CN 114449914A
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艾萨克·法尔
杰里米·D·沃克
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Abstract

本文公开了一种复合元件，该复合元件包括纺织品和水凝胶层，该水凝胶层包含可操作地联接至纺织品的水凝胶材料，其中水凝胶层的一部分延伸穿过纺织品的第一侧面并且至少部分地延伸到纺织品的芯中，但不延伸到纺织品的第二侧面上。还公开了鞋底结构和并入复合元件的运动鞋类物品，以及制造这样的复合元件、鞋底结构和鞋类物品的方法。

Description

包括复合元件的鞋底结构和由其形成的鞋类物品
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年7月16日提交的美国临时申请第63/052,740号的权益，该美国临时申请通过引用以其整体并入本文。
背景
鞋类和运动装备的设计和制造涉及多种因素，从美学方面到舒适性和感觉，到性能和耐用性。虽然设计和时尚可能迅速地改变，但鞋类和运动装备市场对于增强性能的需求没有改变。此外，市场已经转向需求较低成本且可回收的材料，这些材料仍然能够满足增强性能的需求。为了平衡这些需求，鞋类和运动装备的设计者对多种部件采用多种材料和设计。
附图简述
当结合附图阅读下文描述的详细描述时，将容易地理解本公开内容的另外的方面。
图1A是根据本公开内容的方面的纺织品的截面视图。
图1B是根据本公开内容的方面的复合元件的截面视图。
图2A-图2I描绘了根据本公开内容的方面的示例性运动鞋类物品。图2A是示例性运动鞋类物品的外侧面透视图。图2B是示例性运动鞋类物品的外侧面正视图。图2C是示例性运动鞋类物品的内侧面正视图。图2D是示例性运动鞋类物品的俯视图。图2E是示例性运动鞋类物品的前视图。图2F是示例性运动鞋类物品的后视图。图2G是示例性运动鞋类物品的分解透视图。图2H是示例性运动鞋类物品的鞋底结构的分解透视图。图2I是示例性鞋类物品的沿2-2的截面视图。
图2J是根据本公开内容的方面的与板组合的复合元件的截面视图。
图2K是根据本公开内容的方面的具有附着摩擦力元件(traction element)的板的仰视图。
图3A是根据本公开内容的方面的复合元件和鞋底结构的多个部件的底侧视图。
图3B是根据本公开内容的方面的复合元件和鞋底结构的多个部件的底侧视图。
图3C是根据本公开内容的方面的复合元件和鞋底结构的多个部件的底侧视图。
图4是根据本公开内容的方面的装饰有印刷的非编织纺织品和非印刷的非编织纺织品的一些示例性鞋外底的仰视图。
详细描述
本公开内容总体上涉及具有能够吸收水的表面界定材料的制造的物品或其部件。特定的聚合物水凝胶和水凝胶材料(即，包含至少一种聚合物水凝胶的组合物)，当被设置在物品的面向外的表面上时，可以有效地防止或减少污垢在物品的面向外的表面上的积聚。然而，申请人已经发现聚合物水凝胶和/或水凝胶材料有时可以与鞋底结构中的其他材料或部件分离或分层，所述其他材料或部件包括基于聚烯烃的材料或部件。
本公开内容提供了复合元件，其包括包含水凝胶材料的水凝胶层，其中水凝胶层与纺织品可操作地联接，以及用于鞋类物品的并入该复合元件的鞋底结构，以及形成和使用复合元件和鞋底结构的方法。在复合元件中，水凝胶层和纺织品可操作地联接，使得水凝胶层渗透纺织品结构，使得水凝胶层延伸穿过纺织品的第一侧面并且至少部分地延伸到纺织品的芯中，但是不一直延伸穿过纺织品，例如不延伸到纺织品的第二侧面上。不希望受任何特定理论的束缚，据信提供以这种方式联接至作为所公开的复合元件的一部分的纺织品的水凝胶层可以导致在纺织品和水凝胶层之间以及在纺织品和鞋底结构的板部分之间的改善的机械结合，从而当复合元件用于鞋底结构时减少或消除聚合物水凝胶和/或水凝胶材料与复合元件和板的分离或分层。在特定方面中，使用透气纺织品(即，在与水凝胶层和/或板联接之前透气的纺织品)可以导致在水凝胶层和纺织品之间以及在纺织品和板之间的机械结合水平的进一步改善。
在多个方面中，本公开内容提供了包括复合元件的鞋底结构，该复合元件与包含第二聚合物材料的板可操作地联接。在方面中，水凝胶层的水凝胶材料至少部分地界定鞋底结构的面向外的表面，包括鞋底结构的面向地面的表面。通常，水凝胶层的水凝胶材料将不存在于被配置成接触地面的面向外的表面中，诸如被配置成在正常磨耗期间接触地面的附着摩擦力元件的表面。复合元件的纺织品有助于将水凝胶层与板联接，因为与基本上平坦的表面(例如，在膜中)相比，纺织品的第一侧面以及纺织品的芯增加了水凝胶层可以与其机械结合的可用表面积。复合元件的这种机械结合的结构减少或消除水凝胶层的分层，这进而改善水凝胶层的污垢脱落能力。复合元件的纺织品也有助于将复合元件联接至板。由于水凝胶层不延伸到纺织品的第二侧面上，至少纺织品的第二侧面，并且在一些方面中，芯的一部分，增加板的材料(或粘合剂层)可以机械结合至复合元件并因此机械结合至水凝胶层的可用表面积。当使用具有显著不同的表面能的聚合物材料，诸如例如水凝胶层的水凝胶材料中的相对亲水性的聚合物水凝胶，诸如聚氨酯水凝胶，以及板中的相对疏水性的材料，诸如聚烯烃时，已经发现由这些机械结合部的存在提供的增加的结合强度显著改善了这些以其他方式相对不相容的材料之间的结合强度。在鞋类工业中使用的常规粘合剂(例如，基于聚氨酯的接触粘合剂和/或热熔粘合剂)用于补充机械结合部，但是在许多情况下，这些机械结合部的强度，特别是当它们是通过熔融或软化水凝胶材料和/或板材料形成的热结合部时，足够大以至于不需要使用另外的粘合剂。本文将讨论这种层状结构的另外的方面、几何形状和特征。
如可以理解的，防止或减少物品上的污垢积聚可以提供许多益处。在未铺砌的、泥泞的或湿的表面上使用期间防止或减少物品上的污垢积聚可以显著影响在使用期间粘附到物品的积聚的污垢的重量。防止或减少物品上的污垢积聚可以有助于提高安全性。此外，防止或减少物品上的污垢积聚可以使得在使用后更容易清洁该物品。
可以根据以下编号的方面描述本公开内容，这些方面不应与权利要求混淆。
根据方面1，本公开内容涉及一种复合元件，该复合元件包括：
纺织品，所述纺织品包含纺织品材料并且具有第一侧面、第二侧面以及位于第一侧面和第二侧面之间的芯；
水凝胶层，所述水凝胶层包含水凝胶材料并且具有第一侧面和第二侧面，所述第二侧面沿纺织品的第一侧面可操作地联接至纺织品；
其中水凝胶层的一部分延伸穿过纺织品的第一侧面并且至少部分地延伸到纺织品的芯中，但不延伸到纺织品的第二侧面上。
根据方面2，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中纺织品在纺织品的第一侧面与水凝胶层可操作地联接之前，具有在纺织品的第一侧面和第二侧面之间测量的约0.1毫米至约5毫米、或约0.2毫米至约3毫米、或约0.3毫米至约2毫米的芯厚度。
根据方面3，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中纺织品在纺织品的第一侧面与水凝胶层可操作地联接之前是透气纺织品，任选地其中纺织品在纺织品的第一侧面与水凝胶层可操作地联接之前具有如使用ASTM D737-4确定的从约10立方厘米/平方厘米/秒至约250立方厘米/平方厘米/秒、或约50立方厘米/平方厘米/秒至约150立方厘米/平方厘米/秒的透气性。
根据方面4，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中纺织品材料具有比水凝胶层的水凝胶材料的熔融温度或维卡软化温度大至少20摄氏度、或至少50摄氏度、或至少75摄氏度、或至少100摄氏度的纺织品材料熔融温度或纺织品材料维卡软化温度。
根据方面5，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中水凝胶层渗透纺织品的芯厚度的至少10百分比、或至少20百分比、或至少30百分比、或至少40百分比、或至少50百分比、或至少60百分比。
根据方面6，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中水凝胶层渗透纺织品的芯厚度的小于90百分比、或小于80百分比、或小于70百分比、或小于60百分比、或小于50百分比、或小于40百分比、或小于30百分比。
根据方面7，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中纺织品包括至少一种选自编织纺织品、非编织纺织品、针织纺织品、编结纺织品、钩编纺织品或其组合的纺织品。
根据方面8，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中纺织品包括至少一种非编织纺织品，所述非编织纺织品选自梳理材料、气流成网材料、湿法成网材料、纺粘材料、熔喷材料、或其组合。
根据方面9，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中纺织品包含一种或更多种天然的纤维或纱线或者合成的纤维或纱线，任选地其中纺织品包含一种或更多种合成纤维，并且一种或更多种合成纤维包含聚合物材料，所述聚合物材料包括选自聚酯、聚酰胺、聚烯烃或其组合的聚合物。
根据方面10，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中纺织品包含一种或更多种回用纤维(recycled fiber)。
根据方面11，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中纺织品具有约5克/平方米至约500克/平方米的基重，或者其中水凝胶层具有在从0.1毫米(mm)至2mm的范围内的干态厚度，或者其中根据熔体流动指数测试方案，水凝胶材料具有从约35克每10分钟至约55克每10分钟的熔体流动指数，或它们的任何组合。
根据方面12，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中水凝胶材料表现出在90百分比相对湿度平衡的湿态玻璃化转变温度和在0百分比相对湿度平衡的干态玻璃化转变温度，如采用纯材料取样程序由玻璃化转变温度测试方案表征的；
其中湿态玻璃化转变温度比干态玻璃化转变温度低超过6摄氏度。
根据方面13，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中水凝胶材料具有在90百分比相对湿度平衡时的湿态储能模量和在0百分比相对湿度平衡时的干态储能模量，如采用纯材料取样程序由储能模量测试方案表征的；
其中湿态储能模量小于水凝胶材料的干态储能模量。
根据方面14，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中水凝胶材料包括热塑性水凝胶。
根据方面15，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中水凝胶材料包括一种或更多种选自聚氨酯、聚酰胺均聚物、聚酰胺及其任何组合的聚合物。
根据方面16，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中水凝胶材料包括聚氨酯水凝胶。
根据方面17，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中水凝胶材料包括聚酰胺嵌段共聚物水凝胶。
根据方面18，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中水凝胶层包含水凝胶材料与弹性体材料的混合物或分散体。
根据方面19，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中水凝胶层包含第一固化的(cured)橡胶和基于混合物的总重量的从约30重量百分比至约70重量百分比的水凝胶材料的混合物，其中水凝胶材料包括聚氨酯水凝胶。
根据方面20，本公开内容涉及方面1至20中任一项所述的复合元件，其中水凝胶材料被分布在整个水凝胶层中并且被包括第一固化的橡胶的第一聚合物网络包埋。
根据方面21，本公开内容涉及一种物品，该物品包括：
复合元件，所述复合元件包括：
第一纺织品，其包含第一纺织品材料并且具有第一侧面、第二侧面以及位于第一侧面和第二侧面之间的芯；
水凝胶层，其包含水凝胶材料并且具有第一侧面和第二侧面，所述第二侧面沿着第一纺织品的第一侧面可操作地联接至纺织品；
其中水凝胶层的一部分延伸穿过第一纺织品的第一侧面并且至少部分地延伸到第一纺织品的芯中，但不延伸到第一纺织品的第二侧面上；
其中水凝胶层的第一侧面的至少一部分提供物品的第一面向外的表面；和
第二元件，其包含第二聚合物材料，所述第二元件具有第一侧面和第二侧面，其中第二元件的第一侧面的至少一部分与第一纺织品的第二侧面可操作地联接。
根据方面22，本公开内容涉及方面21所述的物品，其中物品是鞋类物品、鞋类物品的部件、服装物品、服装物品的部件、运动装备物品或运动装备物品的部件。
根据方面23，本公开内容涉及方面21所述的物品，其中复合元件是根据方面1至20中任一项所述的复合元件。
根据方面24，本公开内容涉及一种用于鞋类物品的鞋底结构，所述鞋底结构包括：
复合元件，所述复合元件包括：
第一纺织品，其包含第一纺织品材料并且具有第一侧面、第二侧面以及位于第一侧面和第二侧面之间的芯；
水凝胶层，其包含水凝胶材料并且具有第一侧面和第二侧面，所述第二侧面沿着第一纺织品的第一侧面可操作地联接至纺织品；
其中水凝胶层的一部分延伸穿过第一纺织品的第一侧面并且至少部分地延伸到第一纺织品的芯中，但不延伸到第一纺织品的第二侧面上；
其中水凝胶层的第一侧面的至少一部分提供鞋底结构的第一面向地面的表面；和
鞋底部件，其包含第二聚合物材料，所述鞋底部件具有第一侧面和第二侧面，其中鞋底部件的第一侧面的至少一部分与第一纺织品的第二侧面可操作地联接。
根据方面25，本公开内容涉及方面24所述的鞋底结构，其中鞋底部件是全板(fullplate)或部分板，或其中鞋底部件b)包括一个或更多个附着摩擦力元件，或者包括包含多于一个连接的附着摩擦力元件的荚状物(pod)，或其中鞋底部件是包括一个或更多个附着摩擦力元件的全板或部分板。
根据方面26，本公开内容涉及方面24所述的鞋底结构，其中复合元件包括根据方面1至20中任一项所述的复合元件。
根据方面27，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中鞋底结构还包括第二纺织品，所述第二纺织品包含第二纺织品材料并且具有第一侧面、第二侧面以及位于第一侧面和第二侧面之间的芯，其中第二纺织品的第二侧面与鞋底部件的第二侧面可操作地联接。
根据方面28，本公开内容涉及方面27所述的鞋底结构，其中第二纺织品是根据方面1至20中任一项所述的复合元件。
根据方面29，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第二聚合物材料包括热塑性聚合物，任选地其中热塑性聚合物是热塑性聚烯烃，任选地其中热塑性聚烯烃是热塑性聚烯烃共聚物。
根据方面30，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第二聚合物材料包括聚烯烃。
根据方面31，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第二聚合物材料包括共聚物。
根据方面32，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第二聚合物材料包括聚烯烃共聚物和任选地有效量的聚合物树脂改性剂，任选地其中聚合物树脂改性剂的有效量是基于第二聚合物材料的总重量的至少5重量百分比。
根据方面33，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中根据熔体流动指数测试方案，第二聚合物材料具有从约35克每10分钟至约55克每10分钟的熔体流动指数。
根据方面34，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中使用纯材料取样程序根据ASTM D 5963-97a，第二聚合物材料具有约0.05立方厘米(cm3)至约0.1立方厘米(cm3)、约0.07立方厘米(cm3)至约0.1立方厘米(cm3)、约0.08立方厘米(cm3)至约0.1立方厘米(cm3)、或约0.08立方厘米(cm3)至约0.11立方厘米(cm3)的磨耗损失。
根据方面35，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中聚合物树脂改性剂的有效量是这样的量：该量有效地允许第二聚合物材料通过使用基板取样程序根据冷鞋底物料屈折测试方案的屈折测试；任选地其中聚合物树脂改性剂的有效量是这样的量：该量有效地允许第二聚合物材料通过使用基板取样程序根据冷鞋底物料屈折测试方案的屈折测试，当使用纯材料取样程序根据ASTM D 5963-97a测量时，与除了没有聚合物树脂改性剂之外与所述第二聚合物材料相同的类似聚合物材料的磨耗损失相比，磨耗损失没有显著变化。
根据方面36，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第二聚合物材料的磨耗损失为约0.08立方厘米至约0.1立方厘米。
根据方面37，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中聚烯烃共聚物是无规共聚物，任选地其中聚烯烃共聚物包含多于一个重复单元，其中多于一个重复单元中的每个重复单元单独地衍生自具有约1个至约6个碳原子的烯烃单体，任选地其中聚烯烃共聚物是无规共聚物并且包含多于一个重复单元，其中多于一个重复单元中的每个重复单元单独地衍生自具有约1个至约6个碳原子的烯烃单体，任选地其中聚烯烃共聚物包含多于一个重复单元，其中多于一个重复单元中的每个重复单元单独地衍生自选自由乙烯、丙烯、4-甲基-1-戊烯、1-丁烯及其组合组成的组的单体。
根据方面38，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中聚烯烃共聚物包含多于一个重复单元，每个重复单元单独地选自式1A-式1D
Figure BDA0003550010430000101
根据方面39，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中聚烯烃共聚物包含多于一个重复单元，每个重复单元单独地具有根据式2的结构
Figure BDA0003550010430000102
其中R1是氢或者被取代的或未被取代的直链或支链的C1-C12烷基或杂烷基。
根据方面40，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第二聚合物材料中的聚合物基本上由聚烯烃共聚物组成。
根据方面41，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中聚烯烃共聚物是第一多于一个重复单元和第二多于一个重复单元的无规共聚物，并且其中第一多于一个重复单元中的每个重复单元衍生自乙烯，并且第二多于一个重复单元中的每个重复单元衍生自第二烯烃，任选地其中第二烯烃选自由以下组成的组：丙烯、4-甲基-1-戊烯、1-丁烯和其他具有约3个至12个碳原子的直链或支链的末端烯烃。
根据方面42，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第一多于一个重复单元中的每个重复单元具有根据式1A的结构，并且其中第二多于一个重复单元中的每个重复单元具有选自式1B-式1D的结构
Figure BDA0003550010430000111
任选地其中第一多于一个重复单元中的每个重复单元具有根据式1A的结构，并且其中第二多于一个重复单元中的每个重复单元具有根据式2的结构
Figure BDA0003550010430000112
其中R1是氢或者被取代的或未被取代的直链或支链的C2-C12烷基或杂烷基。
根据方面43，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中聚烯烃共聚物包含基于聚烯烃共聚物的总重量的按重量计约80百分比至约99百分比、约85百分比至约99百分比、约90百分比至约99百分比或约95百分比至约99百分比的聚烯烃重复单元，任选地其中聚烯烃共聚物包含基于聚烯烃共聚物的总重量的按重量计约1百分比至约5百分比、约1百分比至约3百分比、约2百分比至约3百分比或约2百分比至约5百分比的乙烯。
根据方面44，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中聚烯烃共聚物基本上不含聚氨酯，或者其中聚烯烃共聚物的聚合物链基本上不含氨基甲酸酯重复单元，或者其中第二聚合物材料基本上不含包含氨基甲酸酯重复单元的聚合物链，或它们的任何组合。
根据方面45，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中聚烯烃共聚物基本上不含聚酰胺，其中聚烯烃共聚物的聚合物链基本上不含酰胺重复单元，或者其中第二聚合物材料基本上不含包含酰胺重复单元的聚合物链，或它们的任何组合。
根据方面46，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中聚烯烃共聚物包括聚丙烯共聚物，任选地其中聚丙烯共聚物包含基于聚丙烯共聚物的总重量的按重量计约80百分比至约99百分比、约85百分比至约99百分比、约90百分比至约99百分比或约95百分比至约99百分比的聚丙烯重复单元，任选地其中聚丙烯共聚物包含基于聚丙烯共聚物的总重量的按重量计约1百分比至约5百分比、约1百分比至约3百分比、约2百分比至约3百分比或约2百分比至约5百分比的乙烯。
根据方面47，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中聚丙烯共聚物是无规共聚物，所述无规共聚物包含基于聚丙烯共聚物的总重量的按重量计约2百分比至约3百分比的第一多于一个重复单元和按重量计约80百分比至约99百分比的第二多于一个重复单元；其中第一多于一个重复单元中的每个重复单元具有根据式1A的结构，并且第二多于一个重复单元中的每个重复单元具有根据式1B的结构
Figure BDA0003550010430000121
根据方面48，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第二聚合物材料中的聚合物基本上由丙烯重复单元组成，任选地其中第二聚合物材料基本上由聚丙烯共聚物组成，任选地其中聚丙烯共聚物是乙烯和丙烯的无规共聚物，任选地其中第二聚合物材料包括弹性体材料，任选地烯烃弹性体。
根据方面49，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第二聚合物材料包括聚苯乙烯、聚乙烯、乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-丙烯橡胶(EPDM)、聚丁烯、聚异丁烯、聚-4-甲基戊-1-烯、聚异戊二烯、聚丁二烯、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、它们的共聚物、或它们的共混物或混合物；任选地其中第二聚合物材料包括苯乙烯、丁烯、异丁烯、异戊二烯、丁二烯或其组合的重复单元；任选地其中第二聚合物材料包括包含聚苯乙烯嵌段的嵌段共聚物；其中嵌段共聚物包括乙烯和丁烯中的一种或两种与苯乙烯的共聚物；任选地其中第二聚合物材料包括分散在聚丙烯中的乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)。
根据方面50，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第二聚合物材料包括聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚醚、聚脲或其共聚物、或其组合。
根据方面51，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中当使用纯材料取样程序根据ASTM D 5963-97a测量时，第二聚合物材料的磨耗损失在除了没有树脂改性剂之外在其他方面相同的第二聚合物材料的磨耗损失的约20百分比内；或者其中当使用纯材料取样程序根据结晶度测试方案测量时，第二聚合物材料具有约35百分比、约30百分比、约25百分比或更低的结晶百分比；或者其中当使用纯材料取样程序根据结晶度测试方案测量时，第二聚合物材料具有比除了没有聚合物树脂改性剂之外在其他方面相同的第二聚合物材料的结晶百分比低至少4个百分点的结晶百分比。
根据方面52，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中聚合物树脂改性剂的有效量为基于第二聚合物材料的总重量的按重量计约5百分比至约30百分比、约5百分比至约25百分比、约5百分比至约20百分比、约5百分比至约15百分比、约5百分比至约10百分比、约10百分比至约15百分比、约10百分比至约20百分比、约10百分比至约25百分比、或约10百分比至约30百分比，或其中聚合物树脂改性剂的有效量为基于第二聚合物材料的总重量的按重量计约20百分比、约15百分比、约10百分比、约5百分比或更少。
根据方面53，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中聚合物树脂改性剂包含基于聚合物树脂改性剂的总重量的按重量计约10百分比至约15百分比的乙烯重复单元；任选地其中聚合物树脂改性剂包含基于聚合物树脂改性剂的总重量的按重量计约10百分比至约15百分比的根据式1A的重复单元
Figure BDA0003550010430000141
根据方面54，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第二聚合物材料具有基于第二聚合物材料的总重量的按重量计约3百分比至约7百分比的总乙烯重复单元含量，或者其中聚合物树脂改性剂具有基于聚合物树脂改性剂的总重量的按重量计约10百分比至约15百分比的乙烯重复单元含量。
根据方面55，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中聚合物树脂改性剂是包括衍生自烯烃的全同立构重复单元的共聚物，其中聚合物树脂改性剂是包括根据式1B的重复单元的共聚物，并且其中根据式1B的重复单元以全同立构立体化学构型排列
Figure BDA0003550010430000142
根据方面56，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中使用冷鞋底物料屈折测试方案和纯材料取样程序，除了没有聚合物树脂改性剂之外在其他方面相同的第二聚合物材料不能通过冷鞋底物料屈折测试。
根据方面57，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中聚合物树脂改性剂是包括全同立构丙烯重复单元和乙烯重复单元的共聚物，任选地其中聚合物树脂改性剂是包括第一多于一个重复单元和第二多于一个重复单元的共聚物；其中第一多于一个重复单元中的每个重复单元具有根据式1A的结构，并且第二多于一个重复单元中的每个重复单元具有根据式1B的结构，并且其中第二多于一个重复单元中的重复单元以全同立构立体化学构型排列
Figure BDA0003550010430000151
根据方面58，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中聚合物树脂改性剂是茂金属催化的聚合物、任选地茂金属催化的共聚物、任选地茂金属催化的丙烯共聚物。
根据方面59，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第二聚合物材料还包含透明剂，任选地其中透明剂以基于聚烯烃树脂的总重量的从按重量计约0.5百分比至按重量计约5百分比或按重量计约1.5百分比至按重量计约2.5百分比的量存在，任选地其中透明剂选自由以下组成的组：被取代的或未被取代的二亚苄基山梨醇、1,3-O-2,4-双(3,4-二甲基亚苄基)山梨醇、1,2,3-三脱氧-4,6:5,7-双-O-[(4-丙基苯基)亚甲基]及其衍生物。
根据方面60，本公开内容涉及根据方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中透明剂包括缩醛化合物，该缩醛化合物是多元醇和芳族醛的缩合产物，其中多元醇选自由以下组成的组：无环多元醇诸如木糖醇和山梨醇，以及无环脱氧多元醇诸如1,2,3-三脱氧壬烯糖(1,2,3-trideoxynonitol)或1,2,3-三脱氧壬-1-烯糖醇(1,2,3-trideoxynon-1-enitol)，任选地其中芳族醛选自由苯甲醛和被取代的苯甲醛组成的组。
根据方面61，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第一纺织品或第二纺织品或两者包括装饰元件，任选地其中装饰元件是印刷的元件、染色的元件、或结构着色的元件、或刺绣的元件、或其任何组合，任选地其中装饰元件从鞋底结构的面向地面的侧面可见。
根据方面62，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第一纺织品或第二纺织品或两者包括粘合剂层，并且粘合剂层在第一纺织品的第一侧面或第一纺织品的第二侧面上、或在第二纺织品的第一侧面上、或在第二纺织品的第二侧面上、或它们的任何组合。
根据方面63，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中鞋底结构还包括第一粘合剂层，所述第一粘合剂层将水凝胶层的第二侧面与第一纺织品的第一侧面可操作地联接；第二粘合剂层，所述第二粘合剂层将第一纺织品的第二侧面与鞋底部件的第一侧面可操作地联接；或第三粘合剂层，所述第三粘合剂层将第二纺织品的第二侧面与鞋底部件的第二侧面可操作地联接；或第四粘合剂层，所述第四粘合剂层被定位在第二纺织品的第一侧面上，或它们的任何组合。
根据方面64，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第一粘合剂层、第二粘合剂层或两者渗透第一纺织品的芯厚度的至少一部分；或者第三粘合剂层或第四粘合剂层或两者渗透第三纺织品的芯厚度的至少一部分；或它们的任何组合。
根据方面65，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第一粘合剂层、第二粘合剂层或两者渗透第一纺织品的芯厚度的至少10百分比、或至少20百分比、或至少30百分比、或至少40百分比；或者第三粘合剂层或第四粘合剂层或两者渗透第二纺织品的芯厚度的至少10百分比、或至少20百分比、或至少30百分比、或至少40百分比；或它们的任何组合。
根据方面66，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第一粘合剂层、第二粘合剂层或两者渗透第一纺织品的芯厚度的小于80百分比、或小于70百分比、或小于60百分比、或小于50百分比、或小于40百分比、或小于30百分比；或者第三粘合剂层或第四粘合剂层或两者渗透第二纺织品的芯厚度的小于80百分比、或小于70百分比、或小于60百分比、或小于50百分比、或小于40百分比、或小于30百分比；或它们的任何组合。
根据方面67，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第一粘合剂层、第二粘合剂层、第三粘合剂层、第四粘合剂层或其任何组合具有从约0.2毫米至约2.0毫米的厚度。
根据方面68，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第一粘合剂层、第二粘合剂层、第三粘合剂层、第四粘合剂层或其任何组合具有从约0.4毫米至约1.5毫米的厚度。
根据方面69，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第一粘合剂层、第二粘合剂层、第三粘合剂层、第四粘合剂层或其任何组合包含接触粘合剂，或者包含热熔粘合剂，任选地其中热熔粘合剂包括聚氨酯，任选地其中根据熔体流动指数测试方案，热熔粘合剂具有从约35克每10分钟至约55克每10分钟的熔体流动指数。
根据方面70，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中鞋底结构的第一面向地面的表面提供了鞋底结构的总面向地面的表面的至少约80百分比。
根据方面71，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中鞋底部件的第一侧面包括提供鞋底结构的第二表面的第二部分，并且鞋底结构的第二表面被配置成是接触地面的表面。
根据方面72，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中第二表面包括一个或更多个附着摩擦力元件，任选地其中一个或更多个附着摩擦力元件与鞋底部件一体地形成；或者其中鞋底部件包括一个或更多个开口，该开口被配置成接收可拆卸的附着摩擦力元件；任选地其中一个或更多个附着摩擦力元件包括凸耳、防滑件、嵌钉、鞋钉或其组合。
根据方面73，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中水凝胶层具有外周边，并且鞋底部件的一个或更多个附着摩擦力元件被设置在水凝胶层的外周边的外侧；任选地其中水凝胶层具有至少部分地由内周边界定的空隙，并且鞋底部件的一个或更多个附着摩擦力元件中的至少一个占据水凝胶层中空隙的至少一部分。
根据方面74，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中水凝胶层具有在从0.1毫米(mm)至2mm的范围内的干态厚度。
根据方面75，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中根据熔体流动指数测试方案，水凝胶材料具有从约35克每10分钟至约55克每10分钟的熔体流动指数。
根据方面76，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中水凝胶层具有在1小时时大于按重量计40百分比的吸水能力，如采用部件取样程序由吸水能力测试方案表征的；或者其中水凝胶层具有大于20g/m2/√min的吸水速率，如采用部件取样程序由吸水速率测试方案表征的；或者其中水凝胶层具有在1小时时大于20百分比的溶胀厚度增加，如采用部件取样程序由溶胀能力测试方案表征的；或者其中采用部件取样程序，水凝胶层的外表面的至少一部分表现出如由接触角测试方案表征的小于80°的湿态接触角和如由摩擦系数测试方案表征的小于0.8的湿态摩擦系数中的一种或更多种；或者其中水凝胶材料表现出在90百分比相对湿度平衡的湿态玻璃化转变温度和在0百分比相对湿度平衡的干态玻璃化转变温度，如采用纯材料取样程序由玻璃化转变温度测试方案表征的；
其中湿态玻璃化转变温度比干态玻璃化转变温度低超过6摄氏度；或者其中水凝胶材料具有在90百分比相对湿度平衡时的湿态储能模量和在0百分比相对湿度平衡时的干态储能模量，如采用纯材料取样程序由储能模量测试方案表征的；
其中湿态储能模量小于水凝胶材料的干态储能模量；或它们的任何组合。
根据方面77，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中水凝胶材料包括热塑性水凝胶，任选地其中水凝胶材料包括一种或更多种选自聚氨酯、聚酰胺均聚物、聚酰胺共聚物或它们的任何组合的聚合物；任选地其中水凝胶材料包括热塑性聚氨酯，或者其中水凝胶材料包括聚酰胺嵌段共聚物。
根据方面78，本公开内容涉及方面24至78中任一项所述的鞋底结构，其中水凝胶材料包括聚合物水凝胶与弹性体材料的混合物或分散体；任选地其中水凝胶材料包括第一固化的橡胶和基于混合物的总重量的从约30重量百分比至约70重量百分比的聚合物水凝胶的混合物，其中聚合物水凝胶包括聚氨酯水凝胶；任选地其中聚合物水凝胶被分布在整个水凝胶材料中并且被包括第一固化的橡胶的第一聚合物网络包埋。
根据方面79，本公开内容涉及一种鞋类物品，该鞋类物品包括与方面24至78中任一项所述的鞋底结构可操作地联接的鞋面。
根据方面80，本公开内容涉及方面79至81中任一项所述的鞋类物品，其中鞋底结构包括可操作地联接至第二纺织品的鞋底部件，第二纺织品包括存在于第二纺织品的第一侧面上的第四粘合剂层，并且第四粘合剂层将鞋面可操作地联接至鞋底结构。
根据方面81，本公开内容涉及方面79至81中任一项所述的鞋类物品，其中物品包括在鞋底部件的第二侧面与鞋面之间的机械结合部或粘合剂结合部。
根据方面82，本公开内容涉及一种制造复合元件的方法，所述方法包括：
将包含水凝胶材料的水凝胶层与纺织品的第一侧面可操作地联接；
其中水凝胶层的一部分延伸穿过纺织品的第一侧面并且至少部分地延伸穿过纺织品的芯，但不延伸到纺织品的第二侧面上。
根据方面83，本公开内容涉及方面82-84中任一项所述的方法，其中将水凝胶层与纺织品的第一侧面可操作地联接的步骤包括将水凝胶材料喷涂、浸涂、刷涂或印刷到纺织品的第一侧面上；或者其中将水凝胶层与纺织品的第一侧面可操作地联接的步骤包括将水凝胶材料挤出、浇注或注射模制到纺织品的第一侧面上；或者其中将水凝胶层与纺织品的第一侧面可操作地联接的步骤包括将水凝胶材料机械结合、化学结合和/或热结合至纺织品的第一侧面；或者其中将水凝胶层与纺织品的第一侧面可操作地联接的步骤包括将水凝胶材料的温度升高到等于或大于水凝胶材料的熔融温度或维卡软化温度，但低于纺织品材料的维卡软化温度的第一温度；以及使软化的水凝胶层或熔融的水凝胶层与纺织品的第一侧面接触，使得水凝胶材料的至少一部分渗透纺织品的第一侧面；或者其中可操作地联接水凝胶层的步骤包括使水凝胶材料和纺织品材料两者熔融，使熔融的水凝胶材料与熔融的纺织品材料接触，以及将熔融的水凝胶材料的聚合物链和熔融的纺织品材料的聚合物链混合；或者其中将水凝胶层与纺织品的第一侧面可操作地联接的步骤还包括：在使纺织品材料与熔融的水凝胶材料或软化的水凝胶材料接触之后，将水凝胶材料的温度降低到低于水凝胶材料的熔融温度或维卡软化温度的第二温度，从而使熔融的水凝胶材料或软化的水凝胶材料固化(solidify)。
根据方面84，本公开内容涉及方面82至84中任一项所述的方法，其中纺织品材料具有比水凝胶材料的熔融温度或维卡软化温度大至少20摄氏度、或至少30摄氏度、或至少40摄氏度、或至少50摄氏度、或至少60摄氏度、或至少70摄氏度、或至少80摄氏度、或至少90摄氏度、或至少100摄氏度的纺织品熔融温度或纺织品维卡软化温度。
根据方面85，本公开内容涉及一种制造物品的方法，所述方法包括：
将第一复合元件可操作地联接至第二部件；复合元件包括纺织品和水凝胶层；纺织品包含纺织品材料并且具有第一侧面、第二侧面以及位于第一侧面和第二侧面之间的芯；水凝胶层包含水凝胶材料并且具有第一侧面和第二侧面，水凝胶层的第二侧面沿着纺织品的第一侧面可操作地联接至纺织品；其中，在复合元件中，水凝胶层的一部分延伸穿过纺织品的第一侧面并且至少部分地延伸到纺织品的芯中，但不延伸到纺织品的第二侧面上；
其中可操作地联接包括在复合元件的纺织品的第二侧面和第二部件之间形成结合部，使得复合元件的水凝胶层界定第二部件的面向外的表面的至少一部分。
根据方面86，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中可操作地联接的步骤包括在纺织品的第二侧面和第二聚合物材料之间形成机械结合部。
根据方面87，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中物品是鞋类物品、鞋类物品的部件、服装物品、服装物品的部件、运动装备物品或运动装备物品的部件。
根据方面88，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中物品是鞋类物品的鞋底结构，并且任选地其中面向外的表面是鞋底结构的面向地面的表面。
根据方面89，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中可操作地联接的步骤包括将第一复合元件放置到模具中，使得水凝胶层的第一侧面的一部分接触模具的模制表面的一部分，形成制备的模制表面；
将第二聚合物材料装载到模具的制备的模制表面上；
将装载的第二聚合物材料在模具中至少部分地固化，并且从而将复合元件和至少部分地固化的第二聚合物材料可操作地联接，形成包括复合元件的水凝胶层的鞋底结构，该水凝胶层界定鞋底结构的面向地面的表面的至少一部分；以及
从模具中移除鞋底结构。
根据方面90，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中所述方法还包括将复合元件约束在模具中，使得在装载第二聚合物材料的同时，水凝胶层的第一侧面的至少一部分接触模制表面。
根据方面91，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中复合元件是根据方面1至20中任一项所述的复合元件。
根据方面92，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中鞋底结构是根据方面26至78中任一项所述的鞋底结构。
根据方面93，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中第二聚合物材料是热固性材料，并且将装载的第二材料至少部分地固化的步骤包括将装载的第二材料至少部分地固化成热固性第二材料。
根据方面94，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，还包括将第二聚合物材料的温度升高到高于第二聚合物材料的熔融温度或维卡软化温度的模制温度。
根据方面95，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中将第二聚合物材料的温度升高到模制温度的步骤在装载第二聚合物材料的步骤之前或期间进行。
根据方面96，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中将第二聚合物材料的温度升高到模制温度的步骤在第二聚合物材料与制备的模制表面接触时进行。
根据方面97，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中在将第二聚合物材料的温度升高到模制温度之后，第二聚合物材料的至少一部分渗透纺织品的第二侧面。
根据方面98，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中第二聚合物材料是热塑性材料，并且将第二聚合物材料固化的步骤包括将第二聚合物材料的温度降低到低于第二聚合物材料的熔融温度或维卡软化温度的第二温度。
根据方面99，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中第一复合元件还包括在纺织品的第二侧面上的热熔粘合剂层，并且将温度升高到模制温度的步骤包括将热熔粘合剂的温度升高到高于热熔粘合剂的熔融温度的温度，使得粘合剂与第二聚合物材料结合。
根据方面100，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，还包括根据方面82至84中任一项所述的制造复合元件的方法。
根据方面101，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，还包括将第二聚合物材料的温度升高到高于第二聚合物材料的维卡软化温度的第三温度。
根据方面102，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中在将第二聚合物材料的温度升高到模制温度之后，第二聚合物材料的至少一部分渗透到纺织品的芯中。
根据方面103，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中将第二聚合物材料固化包括将第二聚合物材料的温度降低到低于第二聚合物材料的维卡软化温度的温度。
根据方面104，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，还包括在纺织品的第一侧面、纺织品的第二侧面或两者上提供粘合剂层。
根据方面105，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中将第二聚合物材料装载到模具中的步骤包括闭合模具并且使用注射模制工艺将第二聚合物材料注射到闭合的模具中。
根据方面106，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中将第二聚合物材料装载到模具中包括将第二聚合物材料装载到模具中，在装载之前、期间或之后闭合模具，以及对闭合的模具施加压缩。
根据方面107，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中约束水凝胶层的第一侧面抵靠模制表面的部分的步骤包括使用真空、使用一个或更多个可缩回的销或者使用真空和一个或更多个可缩回的销两者。
根据方面108，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中模制表面呈鞋底部件的预定形状。
根据方面109，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中模制表面的至少一部分具有预定曲率。
根据方面110，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中将复合元件放置在模具中和/或约束水凝胶层的第一侧面的部分抵靠模制表面的部分包括使水凝胶层弯折或弯曲以符合模制表面的曲率，同时将水凝胶层保持在约10摄氏度至约80摄氏度的范围内的温度。
根据方面111，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中一个或更多个附着摩擦力元件在模制步骤期间与鞋底结构一体地形成；在鞋底结构从模具移除之后，作为卡扣配合部件或螺口式部件被分别添加；或它们的组合；其中一个或更多个附着摩擦力元件使用第二聚合物材料与鞋底结构一体地形成。
根据方面112，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，还包括在装载第二聚合物材料之前将一个或更多个预成形的附着摩擦力元件尖端放置到模具中。
根据方面113，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中附着摩擦力元件包括附着摩擦力元件材料，并且附着摩擦力元件材料与第二聚合物材料相比具有更高的平均硬度计硬度或更低的平均磨耗损失或两者。
根据方面114，本公开内容涉及方面85至114中任一项所述的方法，其中附着摩擦力元件是凸耳、防滑件、嵌钉、鞋钉或其组合。
根据方面115，本公开内容涉及一种制造鞋类物品的方法，所述方法包括：
将鞋面固定到鞋底结构，鞋底结构包括水凝胶层以及鞋底部件，所述水凝胶层具有第一侧面和与纺织品的第一侧面可操作地联接的第二侧面，所述鞋底部件包含与纺织品的第二侧面可操作地联接的第二聚合物材料，使得鞋底结构的水凝胶层的第一侧面界定鞋类物品的面向地面的表面。
根据方面116，本公开内容涉及方面115至120中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：
在将鞋底结构固定到鞋面之前，将鞋底夹层附接至鞋底结构和/或鞋面，使得鞋底夹层安置在鞋底结构和鞋面之间。
根据方面117，本公开内容涉及方面115至120中任一项所述的方法，其中鞋面包括天然皮革、热固性聚合物、热塑性聚合物或其混合物。
根据方面118，本公开内容涉及方面115至120中任一项所述的方法，其中鞋面包括选自针织纺织品、编织纺织品、非编织纺织品、编结纺织品或其组合的纺织品；任选地其中纺织品包括一种或更多种天然的纤维或纱线或者合成的纤维或纱线；任选地其中合成的纤维或纱线包括热塑性聚氨酯(TPU)、聚酰胺、聚酯、聚烯烃或其混合物。
根据方面119，本公开内容涉及方面115至120中任一项所述的方法，其中将鞋底结构固定到鞋面包括使用粘合剂、底漆或其组合。
根据方面120，本公开内容涉及根据方面115至120中任一项制造的鞋类物品。
在更详细地描述本公开内容之前，应当理解，本公开内容不限于所描述的特定方面，并且因此当然可以变化。在查阅附图和详细描述后，对于本领域技术人员而言，聚合物水凝胶、复合元件及其形成的物品和部件的其他***、方法、特征和优点将是明显的或将变得明显。意图所有这样的另外的***、方法、特征和优点被包括在该描述内、被包括在本公开内容的范围内并且由所附权利要求保护。还应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定方面的目的，并且不意图是限制性的。技术人员将认识到本文描述的方面的许多变型和调整。这些变型和调整意图被包括在本公开内容的教导中，并且被本文的权利要求所涵盖。
复合元件
参考图1A至图1B，在一个方面中，复合元件110具有纺织品102和水凝胶层115。纺织品102包含纺织品材料并且具有第一侧面106、第二侧面104以及在第一侧面106和第二侧面104之间的芯105。纺织品包含一种或更多种聚合物材料，其中聚合物材料包括一种或更多种聚合物和任选地一种或更多种非聚合物成分。纺织品材料包括由纺织品材料中存在的所有聚合物成分组成的聚合物组分。在与水凝胶层115联接之前，纺织品层具有在纺织品的第一侧面106和第二侧面104之间测量的芯厚度108。参考图1B，水凝胶层115包含水凝胶材料并且具有第一侧面114和第二侧面112。水凝胶层包含一种或更多种水凝胶材料，其中水凝胶材料包括一种或更多种聚合物水凝胶和任选地一种或更多种非水凝胶聚合物成分或一种或更多种非聚合物成分或任选地包括两者。水凝胶材料包括由水凝胶材料中存在的所有聚合物成分组成的聚合物组分，包括聚合物水凝胶和非水凝胶聚合物。类似地，水凝胶材料包括由水凝胶材料中存在的所有聚合物水凝胶成分组成的水凝胶组分。根据方面，水凝胶层115沿着纺织品102的第一侧面106可操作地联接至纺织品102，使得水凝胶层115延伸穿过纺织品102的第一侧面106并且至少部分地延伸到纺织品102的芯105中，但不一直延伸穿过纺织品102。在一些方面中，水凝胶层115延伸穿过纺织品102的第一侧面106并且至少部分地延伸到纺织品102的芯105中，但纺织品的第二侧面104基本上不含水凝胶材料。在仍另一个方面中，水凝胶层115延伸穿过纺织品102的第一侧面106，而不延伸到纺织品102的第二侧面104上或纺织品102的第二侧面104内。由于纺织品中存在的纤维、丝或纱线的存在，将理解，纺织品的第一侧面和第二侧面两者均具有一定水平的表面纹理，这导致纺织品的侧面的表面积大于可比较的平坦的(即，基本上无纹理的)膜的侧面的表面积。
纺织品的芯的存在进一步增加了可用于形成机械结合部的表面积。在一些方面中，水凝胶层可以渗透纺织品的芯厚度的至少10百分比、至少20百分比、至少30百分比或至少40百分比。在另一个方面中，水凝胶层可以渗透纺织品的芯厚度的小于80百分比、小于70百分比、小于60百分比、小于50百分比、小于40百分比或小于30百分比。
在一些方面中，水凝胶层可以具有在从约0.1毫米至约2毫米、或从约0.3毫米至约1.5毫米、或从约0.5毫米至约1.0毫米的范围内的干态厚度。
聚合物水凝胶以基于复合元件的总重量的约0.5重量百分比至约85重量百分比的量存在于复合元件中。可选择地，聚合物水凝胶以基于复合元件的总重量的在从约5重量百分比至约80重量百分比的范围内；可选择地，以约10重量百分比至约70重量百分比、或约20重量百分比至约70重量百分比、或约30重量百分比至约70重量百分比或约45重量百分比至约70重量百分比的量存在。
为了本公开内容的目的，术语“重量”指的是质量值，诸如具有克、千克及类似单位的单位。此外，通过端点对数值范围的叙述包括端点和在该数值范围内的所有数。例如，在从按重量计40百分比至按重量计60百分比的范围内的浓度包括按重量计40百分比、按重量计60百分比的浓度，以及它们之间的所有浓度(例如，40.1百分比、41百分比、45百分比、50百分比、52.5百分比、55百分比、59百分比等)。
在方面中，根据本文公开的熔体流动指数测试方案，所公开的水凝胶材料可以具有从约35克每10分钟至约55克每10分钟(在190摄氏度，21.6kg)的熔体流动指数。在另一个方面中，熔体流动指数可以是约35克每10分钟、约40克每10分钟、约45克每10分钟、约50克每10分钟或约55克每10分钟。
鞋底结构和由其制造的鞋类物品
在一些方面中，本公开内容涉及包括鞋面和包含复合元件的鞋底结构的鞋类物品。如本文使用的，术语“鞋类物品”和“鞋类”意图可互换地使用以指代相同的物品。通常，将首先使用术语“鞋类物品”，并且为了便于阅读，术语“鞋类”可以随后用于指代相同的物品。
鞋底结构具有与复合元件可操作地联接的板，其中水凝胶材料提供鞋底结构的面向地面的表面。在面向地面的表面上具有水凝胶材料的鞋底结构可以防止或减少在未铺砌的表面、泥泞的表面或湿的表面上在使用期间在物品的面向地面的表面上的污垢积聚。然而，申请人已经发现水凝胶层的水凝胶材料有时可以与鞋底结构中的其他材料或部件分离或分层。不希望受任何特定理论的束缚，据信提供在水凝胶层中的水凝胶材料作为所公开的复合元件的一部分可以导致改善的结合，减少或消除聚合物水凝胶、水凝胶材料和/或水凝胶层与其他材料或部件的分离或分层。
鞋底部件还可以包括一个或更多个附着摩擦力元件或包括多于一个彼此连接的附着摩擦力元件的荚状物。在方面中，鞋底结构还包括第二纺织品，该第二纺织品包含第二纺织品材料并且具有第一侧面、第二侧面以及位于第一侧面和第二侧面之间的芯，并且其中第二纺织品的第二侧面与鞋底部件的第二侧面可操作地联接。
如本文关于某些结构、层或表面使用的术语“面向外的”、“面向地面的”和“接触地面的”指的是当元件在正常使用期间存在于物品中时，元件意图处于的位置。如本文使用的，“面向外的”指的是形成物品的最外面的表面的元件。如果物品是鞋类，“面向外的”可以指鞋面、鞋底结构或两者的最外面的表面。如果物品是鞋类，“接触地面的”指的是包括最外面的表面的元件，该最外面的表面被配置成直接接触地面，并且在正常穿着期间在平坦的铺砌表面上直接接触地面。例如，附着摩擦力元件的末端(即，附着摩擦力元件的从鞋外底底部延伸最远的部分)当以常规方式使用，诸如在铺砌的表面或未铺砌的表面上站立、行走或跑步时直接接触地面。如果物品是鞋类，“面向地面”指的是包括最外面的表面的元件，该最外面的表面在正常穿着期间朝向地面定位但在鞋类物品与平坦的铺砌表面直接接触时不直接接触地面。在一些情况下，诸如在软地面上穿着，在正常穿着期间，诸如当在软草皮上或在泥泞条件下穿着时，面向地面的表面可以与地面直接接触。在软地面上穿着期间，面向地面的表面通常收集污垢和/或碎屑。面向地面的表面的实例包括附着摩擦力元件的侧面，或位于附着摩擦力元件之间的鞋外底区域。换言之，即使元件在制造或运输的多个步骤期间可能不一定面向外或面向地面或接触地面，但如果元件在穿戴者的正常使用期间预期面向外、或面向地面或接触地面，则该元件被理解为是面向外的，并且更具体地，可以是“面向地面的”或“接触地面的”。
鞋类物品可以被设计成用于多种用途，诸如体育用途、运动用途、军事用途、工作相关用途、娱乐用途或休闲用途。主要地，鞋类物品意图在未铺砌的表面(部分或全部)上户外使用，诸如在包括草、草皮、砾石、沙子、尘土、粘土、泥浆、路面及类似物中的一种或更多种的地面上使用，无论是作为运动表演表面还是作为一般户外表面。然而，鞋类物品对于室内应用，诸如例如包括尘土比赛表面的室内运动(例如，带有尘土内场的室内棒球场)也可以是合意的。
鞋类物品可以被设计成用于室内或户外体育活动，诸如国际足球(football)/英式足球(soccer)、高尔夫、美式橄榄球、英式橄榄球、棒球、跑步、田径、自行车(例如，公路自行车和山地自行车)及类似体育活动。鞋类物品可以任选地包括附着摩擦力元件(例如，凸耳、防滑件、嵌钉和鞋钉以及胎面图案)，以在柔软和光滑的表面上提供附着摩擦力，其中本公开内容的物品可以在附着摩擦力元件之间或之中使用或应用，并且任选地在附着摩擦力元件的侧面上但是在附着摩擦力元件的接触地面或表面的表面上使用或应用。防滑件、嵌钉和鞋钉通常被包括在设计为用于运动诸如国际足球/英式足球、高尔夫、美式橄榄球、英式橄榄球、棒球以及类似运动的鞋类中，这些运动经常在未铺砌的表面上进行。凸耳和/或增强的胎面图案通常被包括在设计为用于在恶劣户外条件诸如越野跑、徒步旅行和军事用途下使用的包括靴子的鞋类中。
参考图2A至图2K，鞋底结构和鞋类物品将参考示例性的带防滑件的运动鞋类物品200例如英式足球靴/足球靴更详细地描述。鞋类物品200包括与鞋底结构213可操作地联接的鞋面250。鞋底结构213包括板216和设置在鞋底结构213的面向地面的侧面的至少一部分上的复合元件210。
参考图2J，更详细地描述鞋底结构213。如本文描述的，复合元件210包括纺织品202和可操作地联接至纺织品202的第一侧面206的水凝胶层215。纺织品202的第二侧面204与板216的第一面向地面的侧面2162可操作地联接，导致水凝胶层215提供鞋底结构213的第一面向地面的表面214。参考图2K，更详细地描述板的仰视图。如本文描述的，板包括面向地面的表面214和接触地面的表面2181。
鞋底结构213可以被固定到鞋面250。在一些方面中，鞋面250的下表面可以通过混合结合部(intermingled bond)被固定到板216的第二上表面2160。在方面中，通过熔合或混合鞋面250中的聚合物和板216的聚合物树脂来形成混合的结合部。在方面中，当来自鞋面的材料(例如，任何聚合物材料、水凝胶材料、树脂、纱线或类似物)渗透到板216的第二侧面2160中任何距离时，形成机械结合部。在方面中，每当存在来自两个或更多个元件(例如鞋面和鞋底结构)的组成部分的缠结使得它们不能分开时，形成机械结合部。在一些方面中，通过在鞋面250和板216的聚合物树脂之间提供粘合剂，鞋面250的下表面可以粘附地结合至板216的第二上表面2160。在一些方面中，当使用粘合剂时，形成机械结合部；也就是说，粘合剂分别与鞋面和鞋底结构形成机械结合部。在一些方面中，当使用粘合剂时，形成化学结合部。在方面中，粘合剂可以应用于鞋面250和板216的聚合物树脂两者，并且在粘合剂的固化期间，这两个部分可以被放置成彼此接触。在一个方面中，在固化期间的这种接触导致化学结合部的形成。在至少一个方面中，纺织品被设置在板216和鞋面250之间，以帮助结合。
在一些方面中，纺织品202的第二侧面204可以通过与板216的第一侧面2162存在的材料混合来结合。在一些方面中，纺织品202的第二侧面204可以通过将纺织品202中的聚合物和板216的聚合物树脂混合而被机械地结合至板216的第一侧面2162。在一些方面中，纺织品202的第二侧面204可以被粘附地结合至板216的第一侧面2162。在一些方面中，结合可以包括机械结合和粘合剂结合两者。
板216包含第二聚合物材料。在一些方面中，板216的第二聚合物材料延伸穿过纺织品202的第二侧面204，在板和复合元件之间形成机械结合部。在一些方面中，板216的第二聚合物材料也至少部分地延伸穿过纺织品的芯205。在一些方面中，板的第二聚合物材料可以渗透纺织品202的芯厚度208的至少10百分比、至少20百分比、至少30百分比或至少40百分比。在另一个方面中，板216的第二聚合物材料可以渗透纺织品202的芯厚度208的小于80百分比、小于70百分比、小于60百分比、小于50百分比、小于40百分比或小于30百分比。
根据本公开内容的另一个方面，用于鞋类物品的鞋底结构包括两个或更多个复合元件，例如，在鞋底结构的鞋尖部分、鞋跟部分、中间部分或其组合中的复合元件。每个复合元件具有与纺织品可操作地联接的水凝胶层，并且被定向成使得水凝胶层的水凝胶材料界定鞋底结构的面向地面的表面。板的第二聚合物材料与两个或更多个复合元件的纺织品的第二侧面可操作地连接。在一些方面中，板的第二聚合物材料也可操作地联接至两个或更多个复合元件中的每一个的整个外周边。
如本文描述的，物品可以包括两个或更多个不同类型的复合元件，其中每个复合元件的水凝胶层具有不同的吸水能力，使得不同的物理特性通过不同类型的复合元件表现出。
参考图2A，在一些方面中，鞋底结构213包括一个或更多个附着摩擦力元件，包括多个附着摩擦力元件218。当穿用时，附着摩擦力元件218为穿用者提供附着摩擦力，以便增强稳定性。附着摩擦力元件218中的一个或更多个可以与板216一体地形成，如图2A中图示的，或者可以是可移除的。任选地，附着摩擦力元件218中的一个或更多个可以包括被配置成是接触地面的附着摩擦力元件尖端(未图示出)。附着摩擦力元件尖端可以与附着摩擦力元件218一体地形成。任选地，附着摩擦力元件尖端可以由与附着摩擦力元件218的其余部分不同的材料(例如，金属或包含较硬的或更耐磨的聚合物材料的聚合物材料)形成。类似地，附着摩擦力元件的一部分(诸如尖端)或整个附着摩擦力元件可以由与板的第二聚合物材料不同的材料(例如，金属或包含较硬的或更耐磨的聚合物材料的聚合物材料)形成。图2B是鞋类物品200的外侧面正视图。当鞋类物品200被穿用时，物品200的外侧面大致定向在背离穿用者的身体的中心线的侧面上。图2C是鞋类物品200的内侧面正视图。当鞋类物品200被穿用时，内侧面大致面向穿用者的身体的中心线。图2D是鞋类物品200(没有处于合适位置的鞋垫)的俯视图，并且没有楦板或其他板状构件215，并且还示出了鞋面250。鞋面250包括带衬垫的鞋领220。可选择地或此外，鞋面可以包括被配置成向上延伸到或覆盖穿用者的脚踝的区域(未图示)。在至少一个方面中，鞋面250是无鞋舌的，其中鞋面从穿用者的脚的内侧面包裹，在脚的顶部上方，并且在鞋面的外侧面部分之下，如图2D中所图示的。可选择地，鞋类物品可以包括鞋舌(未图示)。如图2A-图2G中所图示的，鞋类物品200的鞋带可以任选地位于物品的外侧面上。在其他实例中，鞋类物品可以具有套穿设计或者可以包括不同于鞋带的闭合***(未图示)。图2E和图2F分别是鞋类物品200的前正视图和后正视图。
图2G是鞋类物品200的分解透视图，其示出了鞋面250、板216和复合元件210。如图2D中看到的，鞋面250包括斯创贝尔(strobel)138。如图2D中所图示的，斯创贝尔238大致是穿用者的脚的形状，并且封闭鞋面250的底部，并且用缝线285沿着斯创贝尔238的周边被缝合到其他部件以形成鞋面250。楦板或其他板状构件(未图示)可以位于斯创贝尔238上方或下方。在一些方面中，楦板或其他板状构件可以替代斯创贝尔。楦板或其他板状构件可以基本上延伸板的整个长度，或者可以存在于板长度的一部分中，诸如例如，在鞋尖区域中，或者在鞋中部区域中，或者在鞋跟区域中。包括斯创贝尔238的鞋面250被结合至鞋底结构213的上表面(未示出)。图2H是复合元件2101的可选择的实施方案的分解透视图，该复合元件2101包括复合元件的纺织品层的鞋尖部分2021、中间部分2022和鞋跟部分2023以及复合元件的水凝胶层的鞋尖部分2151、中间部分2152和鞋跟部分2153。
在一些方面中，鞋类物品可以具有与鞋面和鞋底结构可操作地联接的延条。一般来说，延条是设置在鞋类物品的外表面上的鞋类物品的部件。延条可以被设置在鞋面上、鞋底结构上或两者上。在一些方面中，延条可以与鞋外底和鞋面附接处的咬合线重叠，并且可以在咬合线上方和/或下方竖直延伸。延条可以是围绕鞋类物品连续的，或者可以是不连续的或仅位于选定区域中。例如，延条可以穿过鞋前部部分、鞋中部部分和鞋跟部分中的每个围绕物品的整个外周边延伸。在其他实施方案中，延条可以仅存在于鞋面的鞋前部部分上，或者存在于物品的鞋前部部分和鞋跟部分上。延条可以包括为鞋类物品的该区域提供所需或期望的性质和特性的任何材料，所述性质和特性诸如例如鞋面和鞋底结构之间的额外的结合强度、额外的耐磨性、额外的耐水性或其组合。在一些方面中，延条可以具有装饰性外观，诸如通过着色或印刷具有装饰性外观。在一些方面中，延条可以具有纹理化的表面。
在一些方面中，鞋类物品200的鞋面可以包括可移除的鞋垫(未图示出)。如本领域已知的，鞋垫符合鞋的内部底表面并衬在鞋的内部底表面上，并且是由穿用者的脚的脚底(或穿有袜子的脚底)接触的部件。
在一个方面中，复合材料的水凝胶层提供鞋底结构的总面向地面的表面的至少约50百分比、至少约60百分比、至少约70百分比、至少约80百分比、至少约90百分比。在另一个方面中，板的第一侧面提供了鞋底结构的第二面向地面的表面。
根据本公开内容的另一个方面，鞋底结构还包括一个或更多个附着摩擦力元件，其中鞋底结构的一个或更多个复合元件被配置成装配在附着摩擦力元件之间或周围。附着摩擦力元件可以具有不包括复合元件的接触地面的表面。复合元件可以包括具有内部周边的空隙，并且附着摩擦力元件存在于空隙中，或者穿过复合元件的空隙。当需要时，附着摩擦力元件可以包括第二聚合物材料，其与复合元件的内部周边可操作地连接。第二聚合物材料还可以界定附着摩擦力元件的面向地面的表面(例如，附着摩擦力元件的侧面)，和/或附着摩擦力元件的一个或更多个接触地面的表面(例如，附着摩擦力元件的一个或更多个尖端)。
在一个方面中，复合元件具有外周边，并且板的一个或更多个元件被设置在复合元件的外周边的外部。在另一个方面中，复合元件可以具有至少部分地由内周边界定的空隙区域，并且一个或更多个附着摩擦力元件中的至少一个与复合元件中的空隙区域中的板联接。
在一些方面中，复合元件的一部分可以被切割或冲压或模制以形成如存在于鞋底结构中的复合元件的形状。在一些方面中，复合元件被配置成装配在一个或更多个附着摩擦力元件之间或周围；即，复合元件的周边可以被成形为置放于附着摩擦力元件的基部之间或周围，或者膜部件的一个或更多个内部部分可以被切掉，例如形成孔或空隙，以置放于一个或更多个附着摩擦力元件的基部之间或周围，或者两者。
现在参考图3A-图3B，复合元件300在制造期间在切割或模制之后被示出。切割或模制步骤可以被配置成提供装配在一个或更多个附着摩擦力元件周围的一个或更多个孔或空隙(例如，302、308)，并且沿着鞋类物品的鞋外底的至少一部分提供复合元件的基本上连续的区域(contiguous region)。还示出了包括附着摩擦力元件306的示例性鞋外底部件304，该附着摩擦力元件306可以在制造期间被联接至复合元件300。
根据多个方面，鞋底结构的外表面的至少一部分可以包括图案或纹理。当需要时，该图案可以代表胎面图案。在一些方面中，鞋外底的外表面包括一个或更多个附着摩擦力元件，其中所述附着摩擦力元件的接触地面的部分基本上不含水凝胶材料和/或复合元件。在方面中，附着摩擦力元件包括比水凝胶材料和/或复合元件更硬的材料。在一些方面中，一个或更多个附着摩擦力元件可以具有圆锥形形状或矩形形状，如下文进一步描述的。附着摩擦力元件可以提供在鞋底结构和地面之间的增强的附着摩擦力。附着摩擦力元件还可以为鞋底结构提供支撑或柔性和/或为鞋类物品提供美学设计或外观。
根据多个方面，附着摩擦力元件可以包括但不限于多种形状的突起，诸如防滑件、嵌钉、鞋钉或类似元件，其被配置成在急转、转向、停止、加速和向后运动期间为穿用者增强鞋底结构和地面之间的附着摩擦力。根据方面，附着摩擦力元件可以沿着鞋底结构的底表面以任何必要的图案或期望的图案布置。例如，附着摩擦力元件可以沿着鞋底结构成组或成集群地分布(例如，2-8个附着摩擦力元件的集群)。在某些方面中，附着摩擦力元件可以沿着鞋外底对称或非对称地布置在鞋类物品的内侧面和外侧面之间。在某些方面中，附着摩擦力元件中的一个或更多个可以沿着鞋底结构的中心线被布置在内侧面和外侧面之间。
根据一些方面，附着摩擦力元件包括附着摩擦力元件聚合物材料。在方面中，附着摩擦力元件聚合物材料和第二聚合物材料的聚合物组分可以包含不同类型的聚合物。在另一个方面中，附着摩擦力元件聚合物材料和第二聚合物材料的聚合物组分可以包含以不同比例的相同类型的聚合物。在一些方面中，附着摩擦力元件中的一个或更多个可以包括与第二聚合物材料相同的材料。在一些方面中，附着摩擦力元件中的一个或更多个可以在模制步骤期间与鞋底结构一体地形成，如在本文定义的制造鞋外底的方法中描述的。在又其他方面中，附着摩擦力元件中的至少一个可以基本上不含第二聚合物材料。在一些方面中，一个或更多个附着摩擦力元件由比板的第二聚合物材料更硬的材料制成。
例如，在某些方面中，附着摩擦力元件可以包括一种或更多种类型的聚合物。适合用于本文描述的复合元件、鞋底结构和鞋类物品的一般类型的聚合物包括热塑性聚合物；热塑性弹性体；热固性聚合物；弹性体聚合物；有机硅聚合物；天然橡胶和合成橡胶；复合元件，包括用碳纤维和/或玻璃增强的聚合物；天然皮革；金属诸如铝、钢及类似物；及其组合。在一些方面中，附着摩擦力元件与鞋底结构一体地形成(例如，模制在一起)，附着摩擦力元件可以包括与部件相同的材料(例如，热塑性聚合物或热固性聚合物)。在一些方面中，附着摩擦力元件被分别提供(即，不与鞋外底一起模制)，并且可以以其他方式与鞋底结构可操作地联接。例如，鞋底结构可以包括附着摩擦力元件可以与之联接的某些配件或接收器(receptacle)或接收孔。在这些方面中，附着摩擦力元件可以包括可以作为卡扣配合、螺口式或类似方式固定在鞋底结构的接收孔中的任何合适的材料(例如，金属和聚合物)。
在一些方面中，附着摩擦力元件可以各自独立地具有任何必要的或期望的尺寸(例如，形状和大小)。附着摩擦力元件的形状的实例包括矩形、六边形、圆柱形、圆锥形、圆形、正方形、三角形、梯形、菱形、卵形以及其他规则或不规则的形状(例如曲线、C形等)。在一些方面中，附着摩擦力元件可以具有彼此相同或不同的高度、宽度和/或厚度。附着摩擦力元件的合适尺寸及其沿着鞋底结构的布置的另外的实例包括在英式足球/国际足球鞋类中提供的那些，这些鞋类是来自Nike,Inc.of Beaverton,OR的以商品名“TIEMPO”、“HYPERVENOM”、“MAGISTA”和“MERCURIAL”可商购的。
在多个方面中，附着摩擦力元件可以通过任何必要的或期望的机制被并入到鞋底结构中，使得附着摩擦力元件从鞋外底的底表面延伸。在一些方面中，附着摩擦力元件可以通过模制工艺与鞋底结构一体地形成。在一些方面中，鞋底结构可以被配置成接收可移除的附着摩擦力元件，例如拧入式(screw-in)的附着摩擦力元件或咬合式(snap-in)的附着摩擦力元件。在这些方面中，鞋底结构可以包括接收孔(例如，带螺纹的孔或卡扣配合的孔)或配件，并且附着摩擦力元件可以被拧入或咬合进入到接收孔或配件中，或者以其他方式与接收孔或配件联接，以将附着摩擦力元件固定到鞋底结构。
在另外的方面中，附着摩擦力元件的第一部分可以与鞋底结构一体地形成，并且附着摩擦力元件的第二部分可以采用拧入机制、咬合进入机制或其他类似机制来固定。如果需要，附着摩擦力元件还可以被配置成用于与人造地面(AG)鞋类一起使用的短嵌钉。在一些方面中，接收孔或配件可以从鞋底结构的外表面的总平面中升高或以其他方式突出。在一些方面中，接收孔可以与外表面齐平。在一些方面中，鞋底结构可以包括这些特征和元件的组合。
根据多个方面，一个或更多个附着摩擦力元件具有大于鞋底结构的水合或饱和状态的厚度的长度(其从鞋底结构的面向外的表面突出的尺寸)。鞋底结构中存在的材料及其相应的干的厚度和饱和的厚度可以被选择成确保附着摩擦力元件在鞋类的使用期间继续提供接合地面的附着摩擦力，即使当水凝胶层处于完全溶胀状态时。例如，鞋底结构可以由“间隙(clearance)”来表征，所述间隙是在一个或更多个附着摩擦力元件的长度和鞋底结构(在其干态、水合状态或饱和状态)的厚度之间的差值。在一些方面中，对于鞋底结构的饱和状态的平均间隙期望地是至少8毫米(mm)。在一些方面中，鞋底结构在其饱和状态下的平均间隙可以是至少9mm、至少10mm或更多。
装饰特征
在一些方面中，本文公开了复合元件和/或包括如本文描述的复合元件的鞋底结构，其中纺织品包括装饰元件。装饰元件可以是印刷的元件、染色的元件、结构着色的元件、刺绣的元件或其任何组合。在一些方面中，装饰元件从鞋底结构的面向地面的侧面可见。
图4示出了根据本公开内容的一个方面的示例性鞋底结构，其中鞋底结构的面向地面的侧面用纺织品装饰。纺织品可以被印刷或装饰有图案或图像(左)，或者可以未装饰(中，右)。
复合元件和鞋底结构的性质
已经发现，复合元件和并入复合元件的物品(例如，鞋类)可以防止或减少在未铺砌的表面上在穿用期间污垢在复合元件的面向外的表面上的积聚。如本文使用的，术语“污垢”可以包括通常存在于地面或比赛表面上的多种材料中的任何材料，并且它们可能以其他方式粘附到鞋类物品的鞋外底或暴露的鞋底夹层。污垢可以包括无机材料，诸如泥浆、沙子、泥土和砾石；有机物，诸如草、草皮、叶子、其他植物和***物；以及无机材料和有机材料的组合，诸如粘土。另外，污垢可以包括其他材料，诸如可能存在于未铺砌的表面上或可能存在于未铺砌的表面中的粉状橡胶(pulverized rubber)。
如本领域技术人员将理解的，防止或减少鞋类物品上的污垢积聚可以提供许多益处。防止或减少在未铺砌的表面上穿用期间在鞋类物品的鞋外底上的污垢积聚还可以显著影响在穿用期间粘附到鞋外底的积聚的污垢的重量，这减少由粘附的污垢对穿用者造成的疲劳。防止或减少鞋外底上的污垢积聚可以有助于保持穿用期间的附着摩擦力。例如，防止或减少鞋外底上的污垢积聚可以改善或保持在未铺砌的表面上穿用期间存在于鞋外底的面向地面的表面上的附着摩擦力元件的性能。当在进行运动时穿用时，防止或减少鞋外底上的污垢积聚可以改善或保持穿用者用鞋类物品操纵诸如球的运动装备的能力。此外，防止或减少鞋外底上的污垢积聚可以使在使用后更容易清洁鞋类物品。
污垢粘附的破坏
虽然不希望受理论的束缚，但据信复合元件的水凝胶层以及因此本公开内容的复合元件本身，当用水(包括包含溶解的材料、分散的材料或以其他方式悬浮的材料的水)充分润湿时，可以提供压缩柔顺性和/或吸收的水的排出。特别地，认为湿的水凝胶层的压缩柔顺性、液体从湿的水凝胶材料和/或复合元件中的排出、面向外的表面的形貌的变化或它们的组合可以破坏污垢在面向外的表面上或在面向外的表面处的粘附、或颗粒在面向外的表面上的彼此粘着，或者可以破坏粘附和粘着两者。对污垢的粘附和/或粘着的这种破坏被认为是用于防止(或以其他方式减少)污垢在面向外的表面上积聚(由于湿材料的存在)的负责任的机制。
对污垢的粘附和/或粘着的这种破坏被认为是用于防止(或以其他方式减少)污垢在面向外的表面上积聚(由于本公开内容的水凝胶材料中聚合物水凝胶的存在)的负责任的机制。如可以理解的是，特别地，防止污垢在物品上，包括在鞋类物品、服装物品或运动装备物品上积聚，可以改善在未铺砌的表面上使用或穿用期间存在于物品上(例如，鞋底上)的附着摩擦力元件的性能，可以防止物品由于在使用或穿用期间积聚的污垢而增加重量，可以保持物品的性能，并且因此与不存在弹性体材料的物品相比，可以为使用者或穿用者提供显著的益处。
吸水和溶胀
存在于复合元件的水凝胶层中的水凝胶材料中的聚合物水凝胶的溶胀可以被观察为聚合物水凝胶本身(例如，呈纯形式)的厚度的增加、水凝胶材料本身(例如，呈纯形式)的厚度的增加、复合元件的水凝胶层的厚度的增加、和/或复合元件本身的厚度的增加，从其干态厚度、经过当另外的水被吸收时的一系列中间状态厚度并且最后达到饱和状态厚度，所述饱和状态厚度是在聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件被水完全饱和时聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件的平均厚度。例如，完全饱和的聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件的饱和状态厚度(或长度和/或高度)可以是相同的聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件的干态厚度的大于25百分比、大于50百分比、大于100百分比、大于150百分比、大于200百分比、大于250百分比、大于300百分比、大于350百分比、大于400百分比或大于500百分比，如由溶胀能力测试(Swelling Capacity Test)表征的。完全饱和的聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件的饱和状态厚度(或长度和/或高度)可以是相同的聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件的干态厚度的约150百分比至500百分比、约150百分比至400百分比、约150百分比至300百分比或约200百分比至300百分比。
聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件可以具有在1小时时大于20百分比、大于30百分比、大于40百分比或大于50百分比的厚度(或长度和/或高度)的增加，如由溶胀能力测试表征的。聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件可以具有在1小时时约35百分比至400百分比、约50百分比至300百分比或约100百分比至200百分比的厚度(或长度和/或高度)的增加，如由溶胀能力测试表征的。聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件可以具有在24小时时约45百分比至500百分比、约100百分比至400百分比或约150百分比至300百分比的厚度(或长度和/或高度)的增加。相应地，聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件可以具有在1小时时约50百分比至500百分比、约75百分比至400百分比或约100百分比至300百分比的体积的增加。
即使聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件可以随着其吸收水并且在具有相应厚度的不同材料状态之间转变而溶胀，但复合元件的饱和状态厚度优选地保持小于附着摩擦力元件的长度。复合元件及其相应的干厚度和饱和厚度的这种选择确保附着摩擦力元件可以在鞋类的使用期间继续提供接合地面的附着摩擦力，即使当复合元件处于完全溶胀状态时。例如，附着摩擦力元件的长度和复合元件的饱和状态厚度之间的平均间隙差期望地为至少8毫米。例如，平均间隙距离可以是至少9毫米、10毫米或更大。
聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件可以快速地吸收与聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件接触的水。例如，包含水凝胶材料的复合元件可以从泥浆和湿草中吸收水，诸如在竞技比赛之前的热身阶段期间。可选择地(或另外地)，水凝胶材料可以用水预调节，使得复合元件的水凝胶材料或水凝胶层被部分或完全饱和，诸如通过在使用之前用水喷洒或浸泡该结构。
聚合物水凝胶、水凝胶材料和/或水凝胶层可以表现出约10重量百分比至225重量百分比的总吸水能力，如在吸水能力测试中使用材料取样程序、基板取样程序或部件取样程序在24小时的浸泡时间内测量的，如下文将限定的。由聚合物水凝胶、水凝胶材料和/或水凝胶层表现出的总吸水能力(在24小时)可以在约10重量百分比至约225重量百分比；约30重量百分比至约200重量百分比；约50重量百分比至约150重量百分比；或约75重量百分比至约125重量百分比的范围内。如通过吸水能力测试在24小时测量的、由聚合物水凝胶、水凝胶材料和/或水凝胶层表现出的吸水能力可以为约20重量百分比或更多、约40重量百分比或更多、约60重量百分比或更多、约80重量百分比或更多或约100重量百分比或更多。为了本公开内容的目的，术语“总吸水能力”用于将由聚合物水凝胶、水凝胶材料和/或水凝胶层吸收的水的按重量计的量表示为在干燥时的样品的按重量计的百分比。用于测量总吸水能力的程序包括测量聚合物水凝胶、水凝胶材料和/或水凝胶层的样品的“干”重量，在环境温度(～23摄氏度)将样品浸入水中持续预定的时间量，随后在“湿”时再测量样品的重量。下文描述了根据吸水能力测试用于测量总吸水能力的程序。
呈纯形式的聚合物水凝胶或水凝胶材料本身(例如，在被复合到水凝胶材料中之前的聚合物水凝胶，和/或在被形成为水凝胶层之前的水凝胶材料)；或水凝胶层本身(例如，在与纺织品联接之前)的样品可以表现出约10重量百分比至3000重量百分比的总吸水能力，如在吸水能力测试中使用材料取样程序、基板取样程序或部件取样程序在24小时的浸泡时间内测量的，如下文将限定的。由聚合物水凝胶、水凝胶材料和/或水凝胶层表现出的总吸水能力(在24小时)可以在约50重量百分比至约2500重量百分比；约100重量百分比至约2000重量百分比；约200重量百分比至约1500重量百分比；或约300重量百分比至约1000重量百分比的范围内。如通过吸水能力测试在24小时测量的、由聚合物水凝胶、水凝胶材料或水凝胶层表现出的吸水能力可以为约20重量百分比或更多、约40重量百分比或更多、约60重量百分比或更多、约80重量百分比或更多或约100重量百分比或更多。如通过吸水能力测试在24小时测量的、由聚合物水凝胶、水凝胶材料和/或水凝胶层表现出的吸水能力可以为约100重量百分比或更多、约200重量百分比或更多、约300重量百分比或更多、约400重量百分比或更多或约500重量百分比或更多。为了本公开内容的目的，术语“总吸水能力”用于将由聚合物水凝胶、水凝胶材料和/或水凝胶层吸收的水的按重量计的量表示为在干燥时的样品的按重量计的百分比。用于测量总吸水能力的程序包括测量样品的“干”重量，在环境温度(～23摄氏度)将样品浸入水中持续预定的时间量，随后在“湿”时再测量样品的重量。下文描述了根据吸水能力测试使用材料取样程序、基板取样程序或部件取样程序用于测量总吸水能力的程序。
聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件可以具有“时间值”平衡吸水能力，其中时间值对应于浸泡或暴露于水的持续时间(例如，例如在被暴露于水的鞋类的使用中)。例如，“30秒平衡吸水能力”对应于在30秒的浸泡持续时间的吸水能力，“2分钟平衡吸水能力”对应于在2分钟的浸泡持续时间的吸水能力，以及依此类推在不同的浸泡持续时间的吸水能力。“0秒”的持续时间指的是干态，并且24小时的持续时间对应于复合元件在24小时的饱和状态。另外的细节在本文描述的吸水能力测试方案中被提供。在一些方面中，聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件可以具有大于40百分比的1小时吸水能力。
聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件还可以通过吸水速率来表征。聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件的吸水速率可以为10g/m2/√min至120g/m2/√min，如在吸水速率测试中使用材料取样程序、基板取样程序或部件取样程序测量的。吸水速率被定义为每平方米(m2)的样品相对于浸泡时间的平方根(√min)所吸收的水的重量(以克计)。可选择地，吸水速率可以在从约12g/m2/√min至约100g/m2/√min的范围内；可选择地，从约20g/m2/√min至约90g/m2/√min的范围内；可选择地，高达约60g/m2/√min。
总吸水能力和吸水速率可以取决于存在于水凝胶材料中的聚合物水凝胶的量、存在于复合元件中的水凝胶材料的体积和/或在复合元件中水凝胶层的厚度。聚合物水凝胶和/或水凝胶材料可以通过50重量百分比至2500重量百分比的吸水能力来表征，如根据吸水能力测试使用材料取样程序、基板取样程序或部件取样程序测量的。聚合物水凝胶的吸水能力基于由聚合物水凝胶(呈纯形式)吸收的水的按重量计的量作为干聚合物水凝胶的按重量计的百分比来确定。水凝胶材料的吸水能力基于由水凝胶材料(呈纯形式)吸收的水的按重量计的量作为干水凝胶材料的按重量计的百分比来确定。可选择地，由聚合物水凝胶和/或水凝胶材料表现出的吸水能力可以在约100重量百分比至约1500重量百分比的范围内；或在约300重量百分比至约1200重量百分比的范围内。
聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件在水循环测试中可能不表现出明显的重量损失。如下文进一步定义的水循环测试涉及将样品的初始重量与浸泡在水浴中持续预定的时间量、干燥并且然后再称重之后的复合元件的重量进行比较。可选择地，复合元件聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件可以表现出如根据水循环测试和使用材料取样程序、基板取样程序或部件取样程序测量的从0重量百分比至约15重量百分比的水循环重量损失。可选择地，水循环重量损失小于15重量百分比；可选择地，小于10重量百分比。
复合元件的亲水性质
复合元件的第一侧面(即，复合元件的包括水凝胶层且被配置成形成鞋底结构的面向地面的表面的侧面)还可以通过其表现出小于约12牛顿(N)的泥浆拉脱力的程度来表征。可选择地，泥浆拉脱力小于约10N；可选择地，在约1N至约8N的范围内。泥浆拉脱力使用部件取样程序通过泥浆拉脱测试来确定，如下文描述的。
单独的水凝胶材料或如存在于复合元件的水凝胶层中的水凝胶材料表现出亲水性质。亲水性质可以通过确定水凝胶材料的表面的静态固着液滴接触角(static sessiledrop contact angle)来表征。因此，在一些实例中，呈干态的水凝胶材料具有小于105度、或小于95度、小于85度的静态固着液滴接触角(或干态接触角)，如由接触角测试表征的。接触角测试可以在根据材料取样程序、基板取样程序和/或部件取样程序获得的样品上进行。在一些另外的实例中，呈干态的水凝胶材料具有在从60度至100度、从70度至100度或从65度至95度的范围内的静态固着液滴接触角。
在其他方面中，呈湿态的单独的水凝胶材料或存在于复合元件的水凝胶层中的水凝胶材料具有小于90度、小于80度、小于70度或小于60度的静态固着液滴接触角(或湿态接触角)。在一些另外的方面中，呈湿态的水凝胶材料具有在从45度至75度的范围内的静态固着液滴接触角。在一些情况下，水凝胶材料的干态静态固着液滴接触角比湿态静态固着液滴接触角大至少10度、至少15度或至少20度，例如从10度至40度、从10度至30度或从10度至20度。
单独的水凝胶材料或存在于复合元件的水凝胶层中的水凝胶材料当其是湿的时也可以表现出低摩擦系数。呈干态的水凝胶材料的合适的摩擦系数(或干态摩擦系数)的实例小于1.5，例如在从0.3至1.3或从0.3至0.7的范围内，如由摩擦系数测试表征的。摩擦系数测试可以在根据材料取样程序、或基板取样程序或部件取样程序获得的样品上进行。呈湿态的水凝胶材料的合适的摩擦系数(或湿态摩擦系数)的实例小于0.8或小于0.6，例如在从0.05至0.6、从0.1至0.6或从0.3至0.5的范围内。此外，水凝胶材料可以表现出从其干态至其湿态的其摩擦系数的降低，诸如在从15百分比至90百分比或从50百分比至80百分比的范围内的降低。在一些情况下，其干态摩擦系数大于其湿态摩擦系数，例如高至少0.3或0.5的值，诸如0.3至1.2或0.5至1的值。
此外，单独的水凝胶材料或存在于复合元件中的水凝胶材料的柔顺性可以基于在干态(当在0百分比相对湿度(RH)平衡时)和在部分湿态(例如，当在50百分比RH或在90百分比RH平衡时)的储能模量来表征，以及通过其在干态和湿态之间的储能模量的降低来表征。特别地，水凝胶材料可以具有相对于湿态的从干态的储能模量的降低(ΔE’)。随着水凝胶材料中水浓度的增加，储能模量的降低对应于柔顺性的增加，因为对于给定的应变/变形需要更小的应力。
相对于干态的储能模量并且如采用材料取样程序、基板取样程序或部件取样程序由储能模量测试表征的，聚合物水凝胶和/或水凝胶材料可以表现出从其干态到其湿态(50％RH)的超过20百分比、超过40百分比、超过60百分比、超过75百分比、超过90百分比或超过99百分比的储能模量的降低。
在一些另外的方面中，聚合物水凝胶和/或水凝胶材料的干态储能模量比其湿态(50％RH)储能模量大超过25兆帕(MPa)、超过50MPa、超过100MPa、超过300MPa或超过500MPa，例如在从25MPa至800MPa、从50MPa至800MPa、从100MPa至800MPa、从200MPa至800MPa、从400MPa至800MPa、从25MPa至200MPa、从25MPa至100MPa或从50MPa至200MPa的范围内。另外，干态储能模量可以在从40MPa至800MPa、从100MPa至600MPa或从200MPa至400MPa的范围内，如由储能模量测试表征的。另外，湿态储能模量可以在从0.003MPa至100MPa、从1MPa至60MPa或从20MPa至40MPa的范围内。
相对于干态的储能模量并且如采用材料取样程序、基板取样程序或部件取样程序由储能模量测试表征的，聚合物水凝胶和/或水凝胶材料可以表现出从其干态到其湿态(90百分比RH)的超过20百分比、超过40百分比、超过60百分比、超过75百分比、超过90百分比或超过99百分比的储能模量的降低。聚合物水凝胶或水凝胶材料的干态储能模量可以比其湿态(90百分比RH)储能模量大超过25兆帕(MPa)、超过50MPa、超过100MPa、超过300MPa或超过500MPa，例如在从25MPa至800MPa、从50MPa至800MPa、从100MPa至800MPa、从200MPa至800MPa、从400MPa至800MPa、从25MPa至200MPa、从25MPa至100MPa或从50MPa至200MPa的范围内。另外，干态储能模量可以在从40MPa至800MPa、从100MPa至600MPa或从200MPa至400MPa的范围内，如由储能模量测试表征的。另外，湿态储能模量可以在从0.003MPa至100MPa、从1MPa至60MPa或从20MPa至40MPa的范围内。
除了储能模量的降低之外，复合元件的水凝胶层的聚合物水凝胶和/或水凝胶材料还可以表现出从干态(当在0百分比相对湿度(RH)平衡时)到湿态(当在90百分比RH平衡时)的其玻璃化转变温度的降低。
复合元件的水凝胶层的聚合物水凝胶和/或水凝胶材料可以表现出从其干态(0％RH)玻璃化转变温度到其湿态(90百分比RH)玻璃化转变温度的超过5摄氏度差异、超过6摄氏度差异、超过10摄氏度差异或超过15摄氏度差异的玻璃化转变温度的降低(ΔTg)，如采用材料取样程序、基板取样程序或部件取样程序由玻璃化转变温度测试表征的。例如，玻璃化转变温度的降低可以在从超过5摄氏度差异至40摄氏度差异、从超过6摄氏度至50摄氏度差异、从超过10摄氏度差异至30摄氏度差异、从超过30摄氏度差异至45摄氏度差异或从15摄氏度差异至20摄氏度差异的范围内。聚合物水凝胶和/或水凝胶材料还可以表现出在从-40摄氏度至-80摄氏度或从-40摄氏度至-60摄氏度的范围内的干玻璃化转变温度。
可选择地(或另外地)，玻璃化转变温度的降低可以在从5摄氏度差异至40摄氏度差异、从10摄氏度差异至30摄氏度差异或从15摄氏度差异至20摄氏度差异的范围内。弹性体材料还可以表现出在从-40摄氏度至-80摄氏度或从-40摄氏度至-60摄氏度的范围内的干玻璃化转变温度。
聚合物水凝胶、水凝胶材料、水凝胶层和/或复合元件可以吸收的水的总量取决于多种因素，诸如水凝胶材料的组成(例如，除了聚合物水凝胶之外存在于水凝胶材料中的成分的类型和量)、所使用的聚合物水凝胶的类型(例如，其亲水性)、存在于水凝胶材料中的聚合物水凝胶的浓度、在水凝胶层中水凝胶材料的浓度、水凝胶层的厚度及类似因素。样品和/或部件的吸水能力和吸水速率取决于其几何形状的尺寸和形状，并且通常基于相同的因素。相反，吸水速率是瞬时的，并且可以在动力学上(kinetically)被定义。具有给定几何形状的给定样品和/或部件的吸水速率的三个因素包括时间、厚度和可用于吸收水的暴露区域的表面积。
还如上文所提及的，除了溶胀之外，聚合物水凝胶、水凝胶材料和/或水凝胶层的柔顺性也可以从相对刚性(即，干态)增加到越来越可拉伸、可压缩和可延展(即，湿态)。因此，增加的柔顺性可以允许复合元件的水凝胶层在所施加的压力下容易压缩(例如，在足部撞击地面期间)，并且在一些实例中，允许快速排出其滞留水的至少一部分(取决于压缩的程度)。虽然不希望受理论的束缚，但据信这种单独的压缩柔顺性、单独的水排出或两者的组合可以破坏污垢的粘附和/或粘着，这防止或以其他方式减少了污垢在包括复合元件的部件的表面上的积聚。
除了快速排出水之外，在特定实例中，当压缩被释放时(例如，在正常使用期间从足部撞击离地(liftoff))，压缩的复合元件能够快速地再吸收水。因此，在湿的环境或潮湿的环境(例如，泥泞的地面或湿的地面)中使用期间，复合元件可以在连续的足部撞击中动态地排出并反复地吸收水，特别是从湿的表面动态地排出并反复地吸收水。因此，本文描述的复合元件可以特别是当存在可用于再吸收的地面水时在延长的时间段内继续防止污垢积聚(例如，在整个竞技比赛期间)。
如本文使用的，术语“吸收(take up)”、“吸收(taking up)”、“吸收(uptake)”、“吸收(uptaking)”及类似术语指的是将液体(例如水)从外部来源吸取到复合元件和水凝胶中，诸如通过吸收、吸附或两者。此外，如上文简要提及的，术语“水”指的是水性液体，其可以是纯水或者可以是具有较少量的溶解的材料、分散的材料或以其他方式悬浮的材料(例如，颗粒、其他液体及类似物)的水性载体。
除了有效地防止污垢积聚之外，还已经发现复合元件对于其在鞋类物品的面向地面的表面上的预期用途是足够耐用的。在多个方面中，复合元件(以及包括复合元件的鞋类)的有用寿命是至少10小时、20小时、50小时、100小时、120小时或150小时的穿用。
纺织品
已经描述了多个方面，提供了关于纺织品的另外的细节。在一个方面中，纺织品可以包括允许通过水凝胶层的渗透的任何纺织品。一般来说，“纺织品”可以被定义为由通过柔性、细度和长度与厚度的高比率表征的纤维、丝或纱线制造的任何物品，诸如例如轧件。纺织品通常落入两种类别。第一类别包括通过无规地互锁纤维或丝而由丝或纤维的网状物(web)直接产生的纺织品，以构造非编织纺织品和毛毡。第二类别包括通过纱线的机械操作形成的纺织品，由此产生编织织物、针织织物、编结织物、钩编织物以及类似物。
如本文使用的术语“丝”、“纤维(fiber)”或“纤维(fibers)”指的是呈离散长形件的形式的材料，这些长形件明显长于它们的宽度。纤维可以包括天然纤维、人造纤维或合成纤维。纤维可以通过常规的技术诸如挤出、静电纺丝、界面聚合、拉伸以及类似技术生产。纤维可以包括碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、二氧化钛纤维、氧化铝纤维、石英纤维、玻璃纤维，诸如E、A、C、ECR、R、S、D和NE玻璃和石英或类似物。纤维可以是由能够形成纤维的合成聚合物形成的纤维，所述合成聚合物诸如聚(醚酮)、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚(苯硫醚)、聚酯、聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯)、芳族聚酰胺(例如，芳族聚酰胺聚合物，诸如对位芳族聚酰胺纤维和间位芳族聚酰胺纤维)、芳族聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、丙烯酸类、变性腈纶、聚(乙烯醇)、聚酰胺、聚氨酯和共聚物诸如聚醚-聚脲共聚物、聚酯-聚氨酯、聚醚嵌段酰胺共聚物或类似物。纤维可以是天然纤维(例如，丝、羊毛、羊绒、小羊驼绒(vicuna)、棉、亚麻、***、黄麻、剑麻)。纤维可以是来自再生的天然聚合物的人造纤维，诸如人造丝、莱赛尔纤维、乙酸酯、三乙酸酯、橡胶和聚(乳酸)。纤维可以由商品合成聚合物材料诸如聚酯或聚酰胺制成。
纤维可以具有不确定的长度。例如，人造纤维和合成纤维通常以基本上连续的线挤出。可选择地，纤维可以是短纤维，诸如例如棉纤维，或者可以是挤出的合成聚合物纤维，其被切割以形成相对均匀长度的短纤维。短纤维可以具有约1毫米至100厘米或更长以及其中的任何增量(例如，1毫米增量)的长度。
纤维可以具有多种横截面形状中的任何一种。天然纤维可以具有天然横截面，或者可以具有修饰的横截面形状(例如，通过诸如丝光处理的工艺)。人造纤维或合成纤维可以被挤出以提供具有预定横截面形状的线。纤维的横截面形状可以影响其性质，诸如其柔软度、光泽和芯吸能力。纤维可以具有圆形的横截面或基本上圆形的横截面。可选择地，纤维可以具有非圆形的横截面，诸如扁平形、椭圆形、八角形、矩形、楔形、三角形、狗骨形、多叶形、多通道形、中空形、芯-壳形或其他形状。
纤维可以被加工。例如，纤维的性质可能至少部分地受到诸如将纤维拉制(拉伸)、使纤维退火(硬化)和/或使纤维卷曲或纹理化的工艺的影响。
在一些情况下，纤维可以是多组分纤维，诸如包括两种或更多种聚合物材料的纤维。两种或更多种聚合物材料可以以芯-鞘构造、海中岛(islands-in-the-sea)构造、分段饼图(segmented-pie)构造、条状构造或并排构造存在。可以加工多组分纤维，以便例如通过移除牺牲材料由单根纤维形成多于一根较小的纤维(例如，微纤维)。
如本文使用的，术语“纱线”指的是由一种或更多种纤维形成的组件，其中线具有相当长的长度和相对小的横截面，并且适合用于手工或通过机器生产纺织品，包括使用编织、针织、钩编、编结、缝制、刺绣或绳索制造技术制造的纺织品。缝线是一种通常用于缝制的纱线类型。
纱线可以使用由天然材料、人造材料和合成材料形成的纤维制成。合成纤维最常用于由短纤维和丝纱制成纺纱。纺纱通过将短纤维布置并扭绞在一起以制成粘结线(cohesive strand)来制成。由短纤维形成纱线的工艺通常包括梳理和拉制纤维以形成纱条，拔长并扭绞纱条以形成粗纱，以及纺制粗纱以形成线。可以将多根线绞合(扭绞在一起)，以制造更粗的纱线。短纤维和合股纱(plies)的扭绞方向可以影响纱线的最终性质。纱线可以由单根长的、基本上连续的丝(其常规上被称为“单丝纱线”)形成，或者由组在一起的多于一根单独的丝形成。纱线也可以由两根或更多根长的、基本上连续的丝形成，这些丝通过扭绞它们或缠结它们或扭绞并缠结它们来将这些丝成组而组在一起。如同短纱线一样，多根线可以被合股在一起以形成较粗的纱线。
一旦形成，纱线就可以经历进一步的处理，诸如纹理化处理、热处理或机械处理，或者用诸如合成聚合物的材料包覆。在所公开的物品中使用的纤维、纱线或纺织品或它们的任何组合可以被上浆(sizing)。上浆的纤维、纱线和/或纺织品在其表面的至少一部分上被包覆有上浆组合物(sizing composition)，该上浆组合物被选择以改变吸收特性或磨耗特性，或者用于与其他材料的相容性。上浆组合物有助于涂层或树脂在表面上的浸透和湿透，并且有助于在最终物品中获得期望的物理性质。示例性的上浆组合物可以包括，例如，环氧聚合物、氨基甲酸酯改性的环氧聚合物、聚酯聚合物、苯酚聚合物、聚酰胺聚合物、聚氨酯聚合物、聚碳酸酯聚合物、聚醚酰亚胺聚合物、聚酰胺酰亚胺聚合物、聚苯乙烯基吡啶聚合物、聚酰亚胺聚合物双马来酰亚胺聚合物、聚砜聚合物、聚醚砜聚合物、环氧树脂改性的氨基甲酸酯聚合物、聚乙烯醇聚合物、聚乙烯吡咯烷酮聚合物及其混合物。
例如，可以将两种或更多种纱线组合以形成复合纱线，诸如单包覆纱线或双包覆纱线以及包芯纱线。因此，纱线可以具有大致上符合在本文中提供的描述的多种构造。
纱线可以包括至少一种热塑性材料(例如，一种或更多种纤维可以由热塑性材料制成)。纱线可以由热塑性材料制成。纱线可以包覆有一层材料，诸如热塑性材料。
纱线的每单位长度的线性质量密度或重量可以使用包括旦尼尔(D)和特克斯(tex)的多种单位来表示。旦尼尔是9000米纱线的以克计的质量。纤维的单丝的线性质量密度还可以使用每根丝的旦尼尔(DPF)来表示。特克斯是1000米纱线的以克计的质量。分特是线性质量的另一种量度，并且是10,000米纱线的以克计的质量。
如本文使用的，韧度被理解为指的是将纱线断裂所需的力的量(以重量单位表示，例如：磅、克、百分牛顿(centinewtons)或其他单位)(即，纱线的断裂力或断裂点)除以纱线的线性质量密度，该纱线的线性质量密度例如以(未应变的)旦尼尔、分特或每单位长度的一些其他重量量度表示。纱线的断裂力通过使纱线样品经历已知量的力来确定，例如，使用应变式称重传感器(strain gauge load cell)，诸如INSTRON品牌测试***(Norwood,MA,USA)。纱线韧度和纱线断裂力不同于纺织品的破裂强度(burst strength)或抗破裂强度(bursting strength)，破裂强度或抗破裂强度是在纺织品的表面破裂之前可以向该表面施加多少压力的量度。
通常，为了使纱线承受在工业针织机中施加的力，所需的最小韧度为约1.5克每旦尼尔。由商品聚合物材料形成的大多数纱线通常具有在约1.5克每旦尼尔至约4克每旦尼尔的范围内的韧度。例如，通常用于制造鞋类的针织鞋面的聚酯纱线具有在约2.5克每旦尼尔至约4克每旦尼尔的范围内的韧度。由被认为具有高韧度的商品聚合物材料形成的纱线通常具有在约5克每旦尼尔至约10克每旦尼尔的范围内的韧度。例如，来自国家纺纱厂(National Spinning(Washington,NC,USA))的可商购的包装染色聚对苯二甲酸乙二醇酯纱线具有约6克每旦尼尔的韧度，并且来自Far Eastern New Century(中国，台湾，台北)的可商购的溶液染色聚对苯二甲酸乙二醇酯纱线具有约7克每旦尼尔的韧度。由高性能聚合物材料形成的纱线通常具有约11克每旦尼尔或更大的韧度。例如，由芳族聚酰胺纤维形成的纱线通常具有约20克每旦尼尔的韧度，并且由超高分子量聚乙烯(UHMWPE)形成的具有大于30克每旦尼尔的韧度的纱线可以从Dyneema(Stanley,NC,USA)和Spectra(Honeywell-Spectra,Colonial Heights,VA,USA)获得。
存在多种用于以机械方式操作纱线以形成纺织品的技术。这样的技术包括例如交织、缠结和扭绞，以及互锁。交织是两根纱线的交叉，所述两根纱线以垂直的角度彼此交叉和交织。用于交织的纱线常规地被称为“经纱”和“纬纱”。编织纺织品包括经纱和纬纱。经纱在第一方向上延伸，并且纬线(weft strand)在基本上垂直于第一方向的第二方向上延伸。缠结和扭绞涵盖多种程序，诸如编结和打结，其中纱线彼此缠结以形成纺织品。互锁涉及互相啮合的环的多于一个列的形成，其中针织是互锁的最常见方法。纺织品可以主要由一根或更多根纱线形成，这些纱线例如通过交织过程、缠结过程和扭绞过程和/或互锁过程进行机械操作，如上文提及的。
纺织品可以是非编织纺织品。通常，非编织纺织品或织物是由结合在一起的纤维和/或纱线制成的片材或网状物结构。该结合部可以是化学结合部和/或机械结合部，并且可以使用热、溶剂、粘合剂或其组合来形成。示例性的非编织织物是直接由分离的纤维、熔融塑料和/或塑料膜制成的扁平的或簇状的多孔片材。它们不是通过编织或针织制成的，并且不一定需要将纤维转化成纱线，尽管纱线可以用作纤维的来源。非编织纺织品通常通过以下来制造：将小纤维以片材或网状物的形式(类似于造纸机上的纸)放在一起，并且然后用粘合剂或热(通过施加粘合剂(呈粉末、糊剂或聚合物熔体的形式)并且通过升高温度将粘合剂熔融到网状物上)将它们机械粘合(如在毛毡的情况下，通过利用锯齿状针或倒钩针使它们互锁，或通过水力缠结(hydro-entanglement)，使得纤维间摩擦产生较牢固的织物)。非编织纺织品可以由短纤维(例如，来自湿法成网、气流成网、梳理/交叠(crosslapping)工艺)或挤出纤维(例如，来自熔喷或纺粘工艺或其组合)或其组合来制成。非编织纺织品中的纤维的结合可以利用热粘合(有或没有压延)、水力缠结、超声波结合、针刺(针扎)、化学结合(例如，使用粘合剂诸如乳胶乳液或溶液聚合物或粘合剂纤维或粉末)、熔喷结合(例如，纤维在同时的纤维形成和网状物形成期间随着空气衰减纤维交缠而结合)来实现。非编织纺织品可以包括纺织品材料，该纺织品材料包括一种或更多种聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺或聚烯烃。纺织品材料的聚合物组分可以包括聚氨酯、或聚酯、或聚酰胺或聚烯烃，或者基本上由聚氨酯、或聚酯、或聚酰胺或聚烯烃组成。
在这些方面中的任何方面中，纺织品可以具有从约5克/平方米至约500克/平方米、或从约5克/平方米至约400克/平方米、或从约10克/平方米至约300克/平方米、或从约20克/平方米至约200克/平方米的基重。
在一个方面中，在与水凝胶层可操作地联接之前，纺织品可以具有在第一侧面和第二侧面之间测量的从约0.5毫米至约5毫米、或约0.5毫米至约3毫米、或约0.5毫米至约2毫米、或约0.5毫米至约1.5毫米、或约0.75毫米至约3毫米的芯厚度。
在方面中，纺织品在与水凝胶层可操作地联接之前是透气的。使用透气纺织品(即，在与复合元件中的水凝胶层可操作地联接之前是透气的纺织品)可以促进水凝胶层渗透穿过纺织品的第一侧面并至少部分地渗透到纺织品的芯中。在一个方面中，在将纺织品的第一侧面与水凝胶层可操作地联接之前，纺织品可以具有从约10立方厘米/平方厘米/秒至约250立方厘米/平方厘米/秒、或约50立方厘米/平方厘米/秒至约150立方厘米/平方厘米/秒、或约70立方厘米/平方厘米/秒至约120立方厘米/平方厘米/秒的透气性。在一些方面中，纺织品的透气性可以跨过纺织品变化。
在一些方面中，纺织品材料，即存在于纺织品中的化学组合物，可以具有大于聚合物水凝胶、水凝胶材料和/或水凝胶层的熔融温度或维卡软化温度的纺织品材料熔融温度或纺织品材料维卡软化温度。使用在将水凝胶材料施加到纺织品以形成水凝胶层的温度或接近该温度不会熔融或软化的纺织品材料可以促进水凝胶材料渗透到纺织品的芯中而不减少纺织品可用于与水凝胶层形成机械结合部的表面积，这继而可以增加复合元件中水凝胶层和纺织品之间的结合强度。纺织品材料熔融温度或纺织品材料维卡软化温度可以比聚合物水凝胶、水凝胶材料和/或水凝胶层的熔融温度或维卡软化温度大至少20摄氏度、至少30摄氏度、至少40摄氏度、至少50摄氏度、至少70摄氏度、至少80摄氏度、至少90摄氏度、或至少100摄氏度。在这些方面中的任何方面中，使用本文描述的材料取样程序、基板取样程序和部件取样程序，熔融温度可以使用熔融温度(Tm)测试方案来确定并且维卡软化温度可以使用维卡软化温度(Tvs)测试方案来确定。
在一个方面中，纺织品包括两个或更多个纺织品层，每层包括纺织品材料。每层可以独立地包括编织纺织品、非编织纺织品、针织纺织品、编结纺织品、钩编纺织品或它们的组合。通过实例的方式，纺织品可以包括第一纺织品层和第二纺织品层，所述第一纺织品层包括包含第一纺织品材料的非编织纺织品，所述第二纺织品层包括包含第二纺织品材料的针织纺织品；或第一层和第二层，所述第一层包括包含第一纺织品材料的第一非编织纺织品，所述第二层包括包含第二纺织品材料的第二非编织纺织品。当纺织品包括两个或更多个纺织品层时，两个或更多个层可以可操作地联接。多层纺织品的一层可以独立地具有本文描述的纺织品特性，或者整个多层纺织品可以具有本文描述的特性。
在一些方面中，纺织品可以包括一种或更多种天然的纤维或纱线或者合成的纤维或纱线，其包含聚合物材料。在纺织品包括一种或更多种合成纤维的方面中，合成纤维可以选自聚酯、聚酰胺、聚烯烃或它们的组合。在一些方面中，纺织品可以包括一种或更多种回用纤维。在一个方面中，如本文使用的“回用纤维”可以指的是从消费前废物回收的纤维。在另一个方面中，“回用纤维”可以指的是从消费后废物纺织品回收的纤维。在另外的方面中，纤维可以从消费前废物和/或消费后废物中回收，例如，通过切碎或解构纺织品以产生松散的纤维，通过溶解或熔融现有的纺织品或纤维以形成回收的组合物，以及通过从回收的组合物中重新形成纤维。
聚合物水凝胶、水凝胶材料和水凝胶层
在一个方面中，所公开的复合元件的水凝胶层可以基本上由水凝胶材料组成或者可以包含水凝胶材料。水凝胶材料包括一种或更多种聚合物水凝胶。因此，水凝胶材料的聚合物组分可以由单一聚合物水凝胶组成，或者可以由多于一种聚合物水凝胶组成，或者可以由一种或更多种聚合物水凝胶和一种或更多种非水凝胶聚合物的混合物组成。一种或更多种聚合物水凝胶可以包括热塑性水凝胶。除了一种或更多种聚合物水凝胶之外，水凝胶材料还可以包括一种或更多种另外的成分，诸如例如非水凝胶聚合物材料，和/或一种或更多种非聚合物成分，诸如着色剂、填料和加工助剂。在另外的方面中，水凝胶材料或水凝胶层或两者可以包括一种或更多种选自聚氨酯、聚酰胺、聚酰亚胺或其组合的聚合物或共聚物。例如，水凝胶层或水凝胶材料或两者还可以包括连接材料(tie material)。连接材料可以促进水凝胶层和纺织品之间的结合，或水凝胶层和存在于板中的第二聚合物材料之间的结合。连接材料可以是水凝胶材料的组分(例如，连接材料可以与单个水凝胶层中的水凝胶材料混合)，或者可以形成水凝胶层的单独部分(例如，水凝胶层可以是包括包含水凝胶材料的第一层和包含连接材料的第二层的多层结构)。在一个方面中，水凝胶材料的聚合物水凝胶或水凝胶材料的聚合物组分包括聚氨酯水凝胶或者基本上由聚氨酯水凝胶组成。在另一个方面中，水凝胶材料的聚合物水凝胶或水凝胶材料的聚合物组分包括聚酰胺嵌段共聚物水凝胶或者基本上由聚酰胺嵌段共聚物水凝胶组成。
水凝胶材料可以是热塑性材料，包括热塑性聚合物水凝胶。除了热塑性聚合物水凝胶之外，水凝胶材料还可以包含至少一种热塑性非水凝胶聚合物。通常，热塑性材料在被加热时软化或熔融，并且在冷却时返回至固态。当热塑性材料的温度升高到处于或高于其维卡软化温度的温度时，热塑性材料从固态转变为软化状态，并且当热塑性材料的温度升高到处于或高于其熔融温度的温度时，热塑性材料转变为熔融液态。当充分冷却时，热塑性材料从软化状态或液态转变为固态。因此，热塑性材料可以通过多次循环被软化或熔融、模制、冷却、再软化或再熔融、再模制以及再次冷却。对于无定形热塑性聚合物，固态被理解为高于聚合物的玻璃化转变温度的“橡胶”态。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时，热塑性材料可以具有从约90℃至约190℃的熔融温度。当根据如本文下面描述的ASTMD3418-97测定时，热塑性材料可以具有从约90℃至约140℃、或约90℃至约100℃、或约93℃至约99℃的熔融温度。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时，热塑性材料可以具有从约100℃至约150℃、或约100℃至约130℃、或约110℃至约120℃、或约112℃至约118℃的熔融温度。
玻璃化转变温度是无定形聚合物从相对脆性的“玻璃”态转变为相对较柔性的“橡胶”态的温度。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时，热塑性材料可以具有从约-20℃至约30℃的玻璃化转变温度。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时，热塑性材料可以具有从约-15℃至约-5℃、或从约-13℃至约-7℃的玻璃化转变温度。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时，热塑性材料可以具有从约15℃至约25℃、或从约17℃至约23℃的玻璃化转变温度。
聚合物水凝胶可以是脂族或芳族聚氨酯水凝胶，包括热塑性脂族或芳族聚氨酯水凝胶，其包括硬链段和软链段的组合，其中硬链段包括一个或更多个具有异氰酸酯基团的链段。硬链段可以包括由单独的或与作为扩链剂的1,4-丁二醇(1,4-BD)组合的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)(HMDI)形成的链段，如式(F-1A)中示出的。具有异氰酸酯基团的链段包括具有直接结合至由1,4-BD形成的链段的异氰酸酯基团的链段。在一个方面中，软链段可以由聚(环氧乙烷)(PEO)形成，如式(F-1B)中示出的。由硬链段HS和软链段SS两者形成的反应产物(即，聚合物水凝胶)可以对应于(F-1C)中示出的式，其中SS和HS分别对应于(F-1D)和(F-1E)中示出的式。这样的由软链段和硬链段形成的聚合物水凝胶表现出聚合物水凝胶的聚合物链中存在的软链段的数目与硬链段的数目的平均比(SS:HS)。SS:HS比可以在约6:1至约100:1的范围内；可选择地，在约15:1至约99:1的范围内；可选择地，在约30:1至约95:1的范围内；可选择地，在约50:1至约90:1的范围内；可选择地在75:1至85:1的范围内。随着SS:HS比增加，更多的软链段(例如，PEO)存在于聚合物水凝胶的结构中。虽然不希望受理论的束缚，但据信SS:HS比越高，聚合物水凝胶的吸水能力越高。下文提供了式F-1A至式F-1E的化学描述。
Figure BDA0003550010430000541
聚合物水凝胶可以包括聚氨酯水凝胶、聚酰胺水凝胶、聚脲水凝胶、聚酯水凝胶、聚碳酸酯水凝胶、聚醚酰胺水凝胶、由烯属不饱和单体的加成聚合物形成的水凝胶、其共聚物(例如，共聚酯、共聚醚、共聚酰胺、共聚氨酯、共聚烯烃)及其组合。由于水凝胶材料包含聚合物水凝胶，因此水凝胶材料包含由水凝胶材料中存在的所有聚合物组成的聚合物组分。类似地，水凝胶材料的水凝胶组分由水凝胶材料中存在的所有聚合物水凝胶组成。水凝胶材料的聚合物组分可以包括以下或由以下组成：聚氨酯水凝胶、聚酰胺水凝胶、聚脲水凝胶、聚酯水凝胶、聚碳酸酯水凝胶、聚醚酰胺水凝胶、由烯属不饱和单体的加成聚合物形成的水凝胶、其共聚物(例如，共聚酯、共聚醚、共聚酰胺、共聚氨酯、共聚烯烃)及其组合。水凝胶材料的聚合物组分还可以包括另外的聚合物成分。水凝胶材料还可以包括非聚合物成分。可选择地，水凝胶材料可以基本上由聚合物组分组成，即水凝胶材料可以基本上不含非聚合物成分。类似地，水凝胶材料可以基本上由水凝胶组分组成，即水凝胶材料可以基本上不含非水凝胶聚合物和非聚合物成分。本文提供了另外的细节。
如本文描述的，水凝胶材料包括聚合物水凝胶。水凝胶材料的水凝胶组分可以包括一种或更多种聚氨酯水凝胶或者基本上由一种或更多种聚氨酯水凝胶组成。聚氨酯水凝胶由一种或更多种二异氰酸酯和一种或更多种二醇(包括一种或更多种亲水性二醇)制备，并且因此可以说包括衍生自二异氰酸酯和二醇的链段。聚合物水凝胶也可以由亲水性二醇和疏水性二醇制备，其中疏水性二醇与亲水性二醇相比相对更疏水。聚合通常使用大致等效量的二醇和二异氰酸酯进行。亲水性二醇的实例包括聚乙二醇和乙二醇与丙二醇的共聚物。二异氰酸酯可以选自多种脂族二异氰酸酯或芳族二异氰酸酯。所得到的聚合物水凝胶的相对疏水性由亲水性二醇的量和类型、疏水性二醇的类型和量以及所得到的聚合物水凝胶的聚合物链中存在的二异氰酸酯的类型和量决定。
聚合物水凝胶和/或水凝胶混合物的水凝胶组分可以包括一种或更多种聚脲水凝胶或者基本上由一种或更多种聚脲水凝胶组成。聚脲水凝胶由一种或更多种二异氰酸酯和一种或更多种亲水性二胺制备。除了亲水性二胺之外，聚合物水凝胶还可以包括疏水性二胺。聚合通常使用大致等效量的二胺和二异氰酸酯进行。典型的亲水性二胺包括胺封端的聚环氧乙烷和聚环氧乙烷/聚丙烯的胺封端的共聚物。实例是由Huntsman(The Woodlands,TX,USA)出售的JEFFAMINE二胺。二异氰酸酯可以选自多种脂族二异氰酸酯或芳族二异氰酸酯。所得到的聚合物水凝胶的相对疏水性由亲水性二胺的量和类型、疏水性胺的类型和量以及所得到的聚合物水凝胶的聚合物链中存在的二异氰酸酯的类型和量决定。
聚合物水凝胶和/或水凝胶混合物的水凝胶组分可以包括一种或更多种聚酯水凝胶或者基本上由一种或更多种聚酯水凝胶组成。聚酯水凝胶可以由二羧酸(或二羧酸衍生物)和二醇制备，其中二醇中的部分或全部是亲水性二醇。亲水性二醇的实例包括聚乙二醇和乙二醇与丙二醇的共聚物。还可以使用第二相对疏水性二醇来控制聚合物水凝胶的极性。可以使用一种或更多种二酸，该二酸可以是芳族的或脂族的。特别感兴趣的是由亲水性二醇和羟基酸的内酯制备的嵌段聚酯。该内酯在亲水性二醇的每一端上聚合，以产生三嵌段聚合物。此外，这些三嵌段链段可以被连接在一起以通过与二羧酸的反应产生多嵌段聚合物水凝胶。
聚合物水凝胶和/或水凝胶混合物的水凝胶组分可以包括一种或更多种聚碳酸酯水凝胶或者基本上由一种或更多种聚碳酸酯水凝胶组成。聚碳酸酯通常通过使二醇与光气或碳酸二酯反应来制备。当二醇中的部分或全部是亲水性二醇时，产生亲水性聚碳酸酯。亲水性二醇的实例包括乙二醇的羟基封端的聚醚和乙二醇与丙二醇的聚醚。还可以包括第二相对疏水性二醇以控制聚合物水凝胶的极性。
聚合物水凝胶和/或水凝胶混合物的水凝胶组分可以包括一种或更多种聚醚酰胺水凝胶或者基本上由一种或更多种聚醚酰胺水凝胶组成。聚醚酰胺由二羧酸(或二羧酸衍生物)和聚醚二胺(在每一端上用氨基基团封端的聚醚)制备。亲水性胺封端的聚醚产生聚合物水凝胶。相对疏水性二胺可以与亲水性二胺结合使用，以控制聚合物水凝胶的亲水性。此外，二羧酸链段的类型可以被选择成控制聚合物的极性和聚合物水凝胶的物理性质。典型的亲水性二胺是胺封端的聚环氧乙烷和聚环氧乙烷/聚丙烯的胺封端的共聚物。实例是由Huntsman(The Woodlands,TX,USA)出售的JEFFAMINE二胺。
聚合物水凝胶和/或水凝胶混合物的水凝胶组分可以包括一种或更多种梳形聚合物。烯属不饱和单体的加成聚合物是梳形聚合物的实例。当单体中的一种是大分子单体(一端具有烯属不饱和基团的低聚物)时，产生梳形聚合物。在一种情况下，主链是亲水性的，而侧链是相对疏水性的。可选择地，梳形主链可以是相对疏水性的，而侧链是亲水性的。实例是聚合物水凝胶，其具有疏水性单体诸如苯乙烯的主链与包括聚乙二醇的甲基丙烯酸单酯的侧链。
聚合物水凝胶和/或水凝胶混合物的水凝胶组分可以包括一种或更多种由烯属不饱和单体的加成聚合物形成的聚合物水凝胶或者基本上由所述聚合物水凝胶组成。烯属不饱和单体的加成聚合物可以是无规聚合物。聚合物水凝胶可以通过一种或更多种亲水性烯属不饱和单体和一种或更多种疏水性烯属不饱和单体的自由基聚合来制备。亲水性单体的实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸、乙烯基磺酸、对苯乙烯磺酸钠、[3-(甲基丙烯酰基氨基)丙基]三甲基氯化铵、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、2-乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇的(甲基)丙烯酸酯和聚乙二醇单甲醚的(甲基)丙烯酸酯。相对疏水性单体的实例包括C1至C4醇的(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚苯乙烯甲基丙烯酸酯大分子单体和硅氧烷的单(甲基)丙烯酸酯。聚合物水凝胶的吸水特性和物理特性可以通过选择单体和每种单体类型的量来调节，该单体用于制备聚合物水凝胶的聚合物链。
烯属不饱和单体的加成聚合物可以是嵌段聚合物。烯属不饱和单体的嵌段聚合物可以通过诸如阴离子聚合或受控自由基聚合的方法来制备。当所得到的聚合物水凝胶的聚合物链具有亲水性嵌段和相对疏水性嵌段两者时产生聚合物水凝胶。聚合物水凝胶可以是二嵌段聚合物(A-B)聚合物、三嵌段聚合物(A-B-A)或多嵌段聚合物。可以使用具有相对疏水性末端嵌段和一种或更多种亲水性中心嵌段的三嵌段聚合物。嵌段聚合物也可以通过其他手段来制备。聚丙烯腈聚合物的部分水解产生具有被相对疏水性域(例如，未水解的域)分开的亲水性域(例如，水解的域)的多嵌段聚合物，使得部分水解的聚合物具有水凝胶性质。水解可以将丙烯腈链段转化为呈多嵌段模式的亲水性丙烯酰胺链段或丙烯酸链段。
聚合物水凝胶和/或水凝胶混合物的水凝胶组分可以包括以下或基本上由以下组成：共聚物水凝胶，即在其聚合物链结构中包括共聚物的聚合物水凝胶。共聚物在每个聚合物链内结合两种或更多种类型的聚合物。实例包括聚氨酯/聚脲共聚物水凝胶、聚氨酯/聚酯共聚物水凝胶和聚酯/聚碳酸酯共聚物水凝胶。
水凝胶材料可以包括以下或基本上由以下组成：与弹性体材料诸如橡胶，包括固化的橡胶或未固化的橡胶组合的一种或更多种聚合物水凝胶。在水凝胶材料包括固化的橡胶的一些实例中，水凝胶材料可以是弹性体水凝胶材料，即具有弹性体性质的水凝胶材料。橡胶可以是天然橡胶或合成橡胶，诸如例如丁二烯橡胶或异戊二烯橡胶。在方面中，水凝胶材料是在另一种材料上的水凝胶涂层，诸如在弹性体材料上的水凝胶涂层。在方面中，水凝胶材料是聚合物水凝胶与弹性体材料或在弹性体材料中的混合物或分散体。在方面中，水凝胶材料包括第一固化的橡胶和一种或更多种聚合物水凝胶的混合物。在水凝胶材料中，一种或更多种聚合物水凝胶可以被分布在整个水凝胶材料中，并且可以被包括固化的橡胶的聚合物网络包埋。例如，聚合物水凝胶可以与固化的橡胶的交联网络物理缠结，和/或可以与固化的橡胶的交联网络化学交联。可以通过使未固化的橡胶和水凝胶组分的混合物交联来形成包含固化的橡胶的聚合物网络。水凝胶组分可以包括一种或更多种聚氨酯水凝胶或者由一种或更多种聚氨酯水凝胶组成。水凝胶材料可以包含基于水凝胶材料的总重量的从约1重量百分比至约70重量百分比的水凝胶组分的第一浓度，或基于水凝胶材料的总重量的从约5重量百分比至约60重量百分比、或从约10重量百分比至约50重量百分比或从约20重量百分比至约40重量百分比。
板
在一些方面中，复合元件存在于包括板的鞋底结构中。在一个方面中，鞋底部件可以包括从并入鞋底部件的鞋类物品的鞋尖区域延伸通过鞋中部区域到鞋跟区域的全板。在方面中，鞋底部件可以包括覆盖鞋前部区域的一部分、鞋跟区域的一部分、鞋中部区域的一部分或其组合的部分板。板包含第二聚合物材料。板的第二聚合物材料包括至少一种聚合物。第二聚合物材料可以包括由第二聚合物材料中存在的所有聚合物组成的聚合物组分。除了至少一种聚合物之外，第二聚合物材料还可以包含一种或更多种另外的材料，诸如着色剂、填料和树脂改性剂。第二聚合物材料可以包含一种或更多种热塑性聚合物，并且可以是热塑性第二聚合物材料。可选择地，第二聚合物材料可以是热固性材料，其在固化时是热固性材料。在这样的情况下，在固化之前，热固性第二聚合物材料将包含一种或更多种热固性聚合物。当固化时，热固性第二聚合物材料将包含一种或更多种热固性聚合物。
在鞋底结构的一些方面中，板的第二聚合物材料延伸穿过复合元件的纺织品的第一侧面，从而在复合元件和板之间形成机械结合部。为了通过使纺织品与呈熔融形式的第二聚合物材料接触来促进这种机械结合部的形成，根据熔体流动指数测试方案使用本文描述的材料取样程序、基板取样程序或部件取样程序，第二聚合物材料可以具有从约35克每10分钟至约55克每10分钟的熔体流动指数(在190摄氏度，21.6kg)。在一个方面中，熔体流动指数是约35克每10分钟、约40克每10分钟、约45克每10分钟、约50克每10分钟或约55克每10分钟。
第二聚合物材料可以包括一种或更多种聚烯烃聚合物或共聚物，包括一种或更多种热塑性聚烯烃聚合物或共聚物。第二聚合物材料的聚合物组分可以包括一种或更多种聚烯烃聚合物或共聚物或者基本上由一种或更多种聚烯烃聚合物或共聚物组成。一种或更多种聚烯烃聚合物或共聚物可以包括以下或基本上由以下组成：聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-丙烯橡胶(EPDM)、聚丁烯、聚异丁烯、聚-4-甲基戊-1-烯、聚异戊二烯、聚丁二烯、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、其任何共聚物或其混合物。第二聚合物材料的聚合物组分可以包括以下或基本上由以下组成：聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚乙烯均聚物、聚乙烯共聚物或其任何组合。第二聚合物材料的聚合物组分可以包括以下或基本上由以下组成：聚烯烃均聚物或共聚物和树脂改性剂的混合物。例如，聚合物组分可以包括以下或基本上由以下组成：聚丙烯均聚物和聚合物树脂改性剂的混合物、聚丙烯共聚物和聚合物树脂改性剂的混合物、或聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物和聚合物树脂改性剂的混合物。
在一些方面中，第二聚合物材料的至少一种聚烯烃或第二聚合物材料的聚合物组分可以包括分散在聚丙烯中的乙烯-丙烯橡胶(EPDM)或基本上由分散在聚丙烯中的乙烯-丙烯橡胶(EPDM)组成。在一个方面中，至少一种聚烯烃或聚合物组分包括包含聚苯乙烯嵌段的嵌段共聚物或者基本上由包含聚苯乙烯嵌段的嵌段共聚物组成。在一些方面中，嵌段共聚物包括乙烯和丁烯中的一种或两种与苯乙烯的共聚物。
在一些方面中，第二聚合物材料的一种或更多种聚合物包括非聚烯烃聚合物。类似地，第二聚合物材料可以包括由第二聚合物材料中存在的所有非聚烯烃聚合物组成的非聚烯烃聚合物组分。例如，一种或更多种非聚烯烃聚合物或非聚烯烃聚合物组分可以包括以下或基本上由以下组成：聚氨酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚醚、聚脲或其任何组合。一种或更多种非聚烯烃聚合物或非聚烯烃聚合物组分可以包括聚氨酯或者由聚氨酯组成。聚氨酯可以是热塑性聚氨酯(TPU)。聚氨酯可以包括聚醚-聚氨酯或聚酯-聚氨酯、或两者的混合物。一种或更多种非聚烯烃聚合物或非聚烯烃聚合物组分可以包括聚酰胺或者由聚酰胺组成，聚酰胺包括热塑性聚酰胺。聚酰胺可以包括聚酰胺均聚物或聚酰胺共聚物或两者的混合物，或者基本上由聚酰胺均聚物或聚酰胺共聚物或两者的混合物组成。聚酰胺共聚物可以包括聚酰胺嵌段共聚物，诸如具有聚酰胺链段和聚醚链段的无规聚酰胺嵌段共聚物。
第二聚合物材料的一种或更多种聚合物和/或第二聚合物材料的聚合物组分可以包括多种聚烯烃共聚物中的一种或更多种，或者基本上由多种聚烯烃共聚物中的一种或更多种组成。一种或更多种共聚物可以包括交替共聚物或无规共聚物或嵌段共聚物或接枝共聚物。在一些方面中，一种或更多种共聚物包括无规共聚物。在一些方面中，共聚物包含多于一个重复单元或链段，其中多于一个重复单元中的每个单独地衍生自具有约1个至约6个碳原子的烯烃单体。在其他方面中，共聚物包含多于一个重复单元，其中多于一个重复单元中的每个单独地衍生自选自由乙烯、丙烯、4-甲基-1-戊烯、1-丁烯、1-辛烯及其组合组成的组的单体。在一些方面中，聚烯烃共聚物包含多于一个重复单元，所述多于一个重复单元各自单独地选自式1A-式1D。在一些方面中，聚烯烃共聚物包含具有根据式1A的结构的第一多于一个重复单元，和具有选自式1B-式1D的结构的第二多于一个重复单元。
Figure BDA0003550010430000611
在一些方面中，聚烯烃共聚物包含多于一个重复单元，所述多于一个重复单元各自单独地具有根据式2的结构
Figure BDA0003550010430000612
其中R1是氢或被取代的或未被取代的直链或支链的C1-C12烷基、C1-C6烷基、C1-C3烷基、C1-C12杂烷基、C1-C6杂烷基或C1-C3杂烷基。在一些方面中，第一多于一个重复单元中的每个重复单元具有根据上文式1A的结构，并且第二多于一个重复单元中的每个重复单元具有根据上文式2的结构。
在一些方面中，聚烯烃共聚物是第一多于一个重复单元和第二多于一个重复单元的无规共聚物，并且第一多于一个重复单元中的每个重复单元衍生自乙烯，并且第二多于一个重复单元中的每个重复单元衍生自第二烯烃。在一些方面中，第二烯烃是具有约1个至约6个碳原子的烯烃单体。在其他方面中，第二烯烃包括丙烯、4-甲基-1-戊烯、1-丁烯或具有约3个至12个碳原子的其他直链或支链的末端烯烃。在一些方面中，聚烯烃共聚物包含基于聚烯烃共聚物的总重量的按重量计约80百分比至约99百分比、约85百分比至约99百分比、约90百分比至约99百分比或约95百分比至约99百分比的聚烯烃重复单元。在一些方面中，聚烯烃共聚物基本上由聚烯烃重复单元组成。在一些方面中，聚烯烃树脂组合物中的聚合物基本上由聚烯烃共聚物组成。
聚烯烃共聚物可以包括乙烯，即可以包括衍生自乙烯的重复单元，诸如式1A中的那些。在一些方面中，聚烯烃共聚物包含基于聚烯烃共聚物的总重量的按重量计约1百分比至约5百分比、约1百分比至约3百分比、约2百分比至约3百分比或约2百分比至约5百分比的乙烯。
第二聚合物材料的聚合物组分可以基本上不含聚氨酯和/或聚酰胺。例如，在一些方面中，聚烯烃共聚物基本上不含聚氨酯。在一些方面中，聚烯烃共聚物的聚合物链基本上不含氨基甲酸酯重复单元。在一些方面中，聚合物组分基本上不含包含氨基甲酸酯重复单元的聚合物链。在一些方面中，聚烯烃共聚物基本上不含聚酰胺。在一些方面中，聚烯烃共聚物的聚合物链基本上不含酰胺重复单元。在一些方面中，第二聚合物材料基本上不含包含酰胺重复单元的聚合物链。
在一些方面中，聚烯烃共聚物包括聚丙烯或者是聚丙烯共聚物。在一些方面中，树脂组合物的聚合物组分包括聚丙烯共聚物或者基本上由聚丙烯共聚物组成。在一些方面中，第二聚合物材料包括聚丙烯共聚物和聚合物树脂改性剂。在一些方面中，第二聚合物材料具有如上文描述的磨耗损失，并且其中聚合物树脂改性剂以有效地允许第二聚合物材料通过使用基板取样程序根据冷鞋底物料屈折测试的屈折测试的量存在。在一些方面中，聚合物树脂改性剂的量是这样的量：该量有效地允许树脂组合物通过使用基板取样程序根据冷鞋底物料屈折测试的屈折测试，当使用材料取样程序根据ASTM D 5963-97a测量时，与除了没有聚合物树脂改性剂之外与所述第二聚合物材料相同的聚合物材料的磨耗损失相比，磨耗损失没有显著变化。
聚丙烯共聚物和/或聚合物组分可以包括以下或基本上由以下组成：无规共聚物，例如乙烯和丙烯的无规共聚物。聚丙烯共聚物可以包含基于聚丙烯共聚物的总重量的按重量计约80百分比至约99百分比、约85百分比至约99百分比、约90百分比至约99百分比或约95百分比至约99百分比的丙烯重复单元。在一些方面中，聚丙烯共聚物包含基于聚丙烯共聚物的总重量的按重量计约1百分比至约5百分比、约1百分比至约3百分比、约2百分比至约3百分比或约2百分比至约5百分比的乙烯。在一些方面中，聚丙烯共聚物是无规共聚物，该无规共聚物包含基于聚丙烯共聚物的总重量的按重量计约2百分比至约3百分比的第一多于一个重复单元和按重量计约80百分比至约99百分比的第二多于一个重复单元；其中第一多于一个重复单元中的每个重复单元具有根据上文式1A的结构，并且第二多于一个重复单元中的每个重复单元具有根据上文式1B的结构。
聚丙烯共聚物和/或第二聚合物材料的聚合物组分可以基本上不含聚氨酯和/或聚酰胺。例如，在一些方面中，聚丙烯共聚物和/或聚合物组分基本上不含聚氨酯。在一些方面中，聚丙烯共聚物的聚合物链基本上不含氨基甲酸酯重复单元。在一些方面中，聚丙烯共聚物基本上不含包含氨基甲酸酯重复单元的聚合物链。在一些方面中，聚丙烯共聚物基本上不含聚酰胺。在一些方面中，聚丙烯共聚物的聚合物链基本上不含酰胺重复单元。在一些方面中，聚丙烯共聚物基本上不含包含酰胺重复单元的聚合物链。
在方面中，第二聚合物材料的聚合物组分包括聚丙烯均聚物或包含丙烯重复单元的共聚物或两者或者基本上由聚丙烯均聚物或包含丙烯重复单元的共聚物或两者组成。在另一个方面中，第二聚合物材料的聚合物组分包括聚丙烯共聚物或者基本上由聚丙烯共聚物组成。在一些方面中，聚丙烯共聚物可以是乙烯和丙烯的无规共聚物。
耐磨性和挠曲耐久性的组合可以与第二聚合物组合物的总结晶度相关。在一些方面中，当使用材料取样程序根据结晶度测试测量时，第二聚合物材料具有约45百分比、约40百分比、约35百分比、约30百分比、约25百分比或更低的结晶百分比(结晶％)。已经发现，向第二聚合物材料添加聚合物树脂改性剂可以产生能够通过冷鞋底物料屈折测试同时保持相对低的磨耗损失的第二聚合物材料，与除了没有聚合物树脂改性剂之外在其他方面相同的第二聚合物材料相比，所述聚合物树脂改性剂的量仅略微降低第二聚合物材料的结晶度百分比。在一些方面中，聚合物树脂改性剂导致第二聚合物材料的结晶度百分比(结晶度％)的降低。在一些方面中，当使用材料取样程序根据结晶度测试测量时，第二聚合物材料具有比除了没有聚合物树脂改性剂之外在其他方面相同的第二聚合物材料的结晶百分比(结晶％)低至少6个、至少5个、至少4个、至少3个或至少2个百分点的结晶百分比(结晶％)。
在一些方面中，聚合物树脂改性剂的有效量可以是基于第二聚合物材料的总重量的按重量计约5百分比至约30百分比、约5百分比至约25百分比、约5百分比至约20百分比、约5百分比至约15百分比、约5百分比至约10百分比、约10百分比至约15百分比、约10百分比至约20百分比、约10百分比至约25百分比或约10百分比至约30百分比。
在方面中，第二聚合物材料的一种或更多种聚合物可以具有基于第二聚合物材料的总重量的按重量计从约3百分比至约7百分比的总乙烯重复单元含量。在另一个方面中，聚合物树脂改性剂可以具有基于聚合物树脂改性剂的总重量的按重量计从约10百分比至约15百分比的乙烯重复单元含量。
在一些方面中，聚合物树脂改性剂包括包含衍生自烯烃的全同立构重复单元的共聚物或者基本上由包含衍生自烯烃的全同立构重复单元的共聚物组成。在一些方面中，聚合物树脂改性剂包括包含根据上文式1B的重复单元的共聚物或者基本上由包含根据上文式1B的重复单元的共聚物组成，并且其中根据式1B的重复单元以全同立构立体化学构型排列。
在一些方面中，聚合物树脂改性剂包括包含全同立构丙烯重复单元和乙烯重复单元的共聚物或基本上由包含全同立构丙烯重复单元和乙烯重复单元的共聚物组成。在一个方面中，聚合物树脂改性剂是包含第一多于一个重复单元和第二多于一个重复单元的共聚物。在该方面中，第一多于一个重复单元中的每个重复单元具有根据上文式1A的结构，并且第二多于一个重复单元中的每个重复单元具有根据上文式1B的结构，并且第二多于一个重复单元中的重复单元以全同立构立体化学构型排列。
在方面中，包含如本文公开的树脂改性剂的第二聚合物材料可以通过使用冷鞋底物料屈折测试方案的冷鞋底物料屈折测试并且使用材料取样程序取样，但是没有聚合物树脂改性剂的但在其他方面相同的第二聚合物材料没有通过冷鞋底物料屈折测试。
聚合物材料
现在已经描述了板的水凝胶材料、纺织品材料和第二聚合物材料的方面，提供了关于可以被包括在水凝胶材料、或纺织品材料、或第二聚合物材料、或本文公开的第一粘合剂材料、或第二粘合剂材料或其任何组合中的聚合物材料的另外的细节。如本文描述的，聚合物材料可以是水凝胶材料、纺织品材料、第二聚合物材料或其任何组合。类似地，聚合物材料的聚合物组分(即，由聚合物材料中存在的所有聚合物组成的聚合物材料的部分)可以是水凝胶材料的聚合物组分、水凝胶材料的水凝胶组分、纺织品材料的聚合物组分、第二聚合物材料的聚合物组分或其任何组合。在方面中，聚合物材料可以包括相同或不同类型的单体的聚合物(例如，均聚物和共聚物，包括三元共聚物)。在一些方面中，聚合物材料包括热塑性聚合物。在其他方面中，聚合物材料包括热固性聚合物。在一些方面中，聚合物材料包括聚烯烃聚合物。在某些方面中，聚合物材料可以包括一种或更多种具有随机分布在它们的聚合物链中的不同单体单元的聚合物(例如，无规共聚物)。
例如，聚合物材料可以是或可以包括具有相同化学结构的重复聚合物单元(即链段)的聚合物。物理交联可以存在于链段内或链段之间或链段内和链段之间两者。一些聚合物包括相对较硬的重复链段(硬链段)和相对较软的重复聚合物链段(软链段)。在多个方面中，聚合物具有重复的硬链段和软链段。硬链段的实例包括异氰酸酯链段。软链段的实例包括烷氧基基团，诸如聚醚链段和聚酯链段。如本文使用的，聚合物链段可以被称为是特定类型的聚合物链段，诸如，例如异氰酸酯链段(例如，二异氰酸酯链段)、烷氧基聚酰胺链段(例如，聚醚链段、聚酯链段)及类似链段。应当理解，链段的化学结构衍生自所描述的化学结构。例如，异氰酸酯链段是包括异氰酸酯官能团的聚合的单元。当提及特定化学结构的聚合物链段时，聚合物可以包含高达10摩尔百分比的其他化学结构的链段。例如，如本文使用的，聚醚链段应被理解为包括高达10摩尔百分比的非聚醚链段。
在某些方面中，聚合物材料可以包括热塑性聚氨酯(还被称为“TPU”)。在方面中，热塑性聚氨酯可以是热塑性聚氨酯聚合物。在这样的方面中，热塑性聚氨酯聚合物可以包括硬链段和软链段。在方面中，硬链段可以包括异氰酸酯链段(例如，二异氰酸酯链段)或者由异氰酸酯链段(例如，二异氰酸酯链段)组成。在相同的或可选择的方面中，软链段可以包括烷氧基链段(例如，聚醚链段、或聚酯链段或聚醚链段和聚酯链段的组合)或者由所述烷氧基链段组成。在特定的方面中，聚合物材料可以包括具有重复硬链段和重复软链段的弹性体热塑性聚氨酯或者基本上由这样的弹性体热塑性聚氨酯组成。
水凝胶材料、第二聚合物材料或两者可以包括一种或更多种聚合物，其中聚合物的链结构包括包含第一硬链段和第一软链段的至少一部分，其中硬链段被物理地交联到同一聚合物链中的另一个硬链段或被物理地交联到另一种聚合物中的硬链段，并且软链段被共价结合至第一硬链段。例如，硬链段和软链段可以通过氨基甲酸酯键或酯键共价结合。
水凝胶材料、第二聚合物材料或两者可以包括一种或更多种聚合物，其中聚合物的链结构包括第一链段，诸如硬链段，其通过与链的链段或与其他聚合物链物理交联来形成聚合物网络的结晶区域或半结晶区域；和共价结合至第一链段的第二链段，诸如软链段。在该实例中，第二链段可以形成聚合物网络的无定形区域。
聚烯烃
在一些方面中，聚合物、聚合物材料的聚合物组分和/或聚合物材料可以包括热塑性聚烯烃或者基本上由热塑性聚烯烃组成。有用的示例性热塑性聚烯烃可以包括但不限于聚乙烯、聚丙烯和热塑性烯烃弹性体(例如，乙烯与具有4个至约8个碳原子的α-烯烃的茂金属催化的嵌段共聚物)。在另外的方面中，热塑性聚烯烃是包括以下的聚合物：聚乙烯、乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-丙烯橡胶(EPDM)、聚丁烯、聚异丁烯、聚-4-甲基戊-1-烯、聚异戊二烯、聚丁二烯、乙烯-甲基丙烯酸共聚物，和烯烃弹性体，诸如从聚丙烯(PP)和乙烯-丙烯橡胶(EPDM)获得的动态交联聚合物(dynamically cross-linked polymer)，以及前述的共混物或混合物。另外的示例性热塑性聚烯烃包括环烯烃，诸如环戊烯或降冰片烯。
应当理解，可以任选地交联的聚乙烯包括多种聚乙烯，包括但不限于低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、(VLDPE)和(ULDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、高密度和高分子量聚乙烯(HDPE-HMW)、高密度和超高分子量聚乙烯(HDPE-UHMW)，以及任何前述聚乙烯的共混物或混合物。聚乙烯还可以是衍生自与以下物质共聚的、单烯烃和二烯烃的单体的聚乙烯共聚物：乙烯基、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、乙烯醇和/或乙酸乙烯酯。包括乙酸乙烯酯衍生的单元的聚烯烃共聚物可以是高乙酸乙烯酯含量的共聚物，例如按重量计大于约50百分比的乙酸乙烯酯衍生的组成。
在一些方面中，如本文公开的热塑性聚烯烃可以通过本领域技术人员熟知的方法(例如，使用过氧化物引发剂、热和/或光)经由自由基聚合、阳离子聚合和/或阴离子聚合来形成。在另外的方面中，所公开的热塑性聚烯烃可以在高压下和在高温通过自由基聚合来制备。可选择地，热塑性聚烯烃可以通过使用催化剂的催化聚合来制备，所述催化剂通常包含来自IVb族、Vb族、VIb族或VIII族的金属的一种或更多种金属。催化剂通常具有与IVb族、Vb族、VIb族或VIII族金属络合的一种或多于一种配体，通常是氧化物、卤化物、醇化物、酯、醚、胺、烷基类、烯基类和/或可以对位配位或邻位配位的芳基类。在多个方面中，金属络合物可以呈游离形式或固定在基底上，通常固定在活化的氯化镁、氯化钛(III)、氧化铝或氧化硅上。应当理解，金属催化剂可以可溶于或不溶于聚合介质。催化剂可以单独用于聚合，或者可以使用另外的活化剂，通常是Ia族、IIa族和/或IIIa族金属烷基类、金属氢化物、金属烷基卤化物、金属烷基氧化物或金属烷基氧烷(metal alkyloxane)。活化剂可以方便地用另外的酯基团、醚基团、胺基团或甲硅烷基醚基团改性。
合适的热塑性聚烯烃可以通过如本文描述的单烯烃和二烯烃的单体的聚合来制备。可以用于制备所公开的热塑性聚烯烃的示例性单体包括但不限于乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、2-甲基-1-丙烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、5-甲基-1-己烯及其混合物。
合适的乙烯-α-烯烃共聚物可以通过乙烯与具有3至12的碳数的α-烯烃诸如丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯或类似物的共聚来获得。
合适的动态交联聚合物可以通过使作为软链段的橡胶组分交联，而同时通过使用诸如班伯里混合机(Banbury mixer)和双轴挤出机的捏合机将诸如PP的硬链段和诸如EPDM的软链段物理分散来获得。
在一些方面中，热塑性聚烯烃可以是热塑性聚烯烃的混合物，诸如上文公开的两种或更多种聚烯烃的混合物。例如，合适的热塑性聚烯烃混合物可以是聚丙烯与聚异丁烯的混合物、聚丙烯与聚乙烯的混合物(例如，PP/HDPE、PP/LDPE)或不同类型的聚乙烯的混合物(例如，LDPE/HDPE)。
在一些方面中，热塑性聚烯烃可以是合适的单烯烃单体的共聚物或合适的单烯烃单体与乙烯基单体的共聚物。示例性的热塑性聚烯烃共聚物包括但不限于乙烯/丙烯共聚物、线型低密度聚乙烯(LLDPE)，及其与低密度聚乙烯(LDPE)、丙烯/丁-1-烯共聚物、丙烯/异丁烯共聚物、乙烯/丁-1-烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/甲基戊烯共聚物、乙烯/庚烯共聚物、乙烯/辛烯共聚物、丙烯/丁二烯共聚物、异丁烯/异戊二烯共聚物、乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的混合物，及它们与一氧化碳或乙烯/丙烯酸共聚物的共聚物，及它们的盐(离聚物)，以及乙烯与丙烯和诸如己二烯、二环戊二烯或亚乙基-降冰片烯的二烯的三元共聚物；以及这样的共聚物彼此之间以及与上文1)中提及的聚合物的混合物，例如，聚丙烯/乙烯-丙烯共聚物、LDPE/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、LDPE/乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、LLDPE/EVA、LLDPE/EAA以及交替或无规的聚亚烷基/一氧化碳共聚物(alternating or random polyalkylene/carbon monoxidecopolymer)及其与其他聚合物例如聚酰胺的混合物。
在一些方面中，热塑性聚烯烃可以是聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚丙烯无规共聚物、聚丙烯嵌段共聚物、聚乙烯均聚物、聚乙烯无规共聚物、聚乙烯嵌段共聚物、低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)，或者前述聚合物中的一种或更多种的共混物或混合物。
在一些方面中，聚烯烃是聚丙烯。如本文使用的术语“聚丙烯”意图涵盖任何包含丙烯单体的聚合物组合物，所述丙烯单体是单独的或是与其他无规选择和定向的聚烯烃、二烯或其他单体(诸如，乙烯、丁烯及类似物)的混合物或共聚物。这样的术语还涵盖成分单体的任何不同的构型和排列(诸如，无规立构、间规立构、全同立构等)。
在一些方面中，聚烯烃是聚乙烯。如本文使用的，术语“聚乙烯”意图涵盖任何包含乙烯单体单元的聚合物组合物，所述乙烯单体单元是单独的或是与其他无规选择和定向的聚烯烃、二烯或其他单体单元(诸如，丙烯、丁烯及类似物)的混合物或共聚物。这样的术语还涵盖成分单体单元的任何不同的构型和排列(诸如，无规立构、间规立构、全同立构等)。
聚氨酯
聚合物、聚合物材料的聚合物组分、聚合物材料或其任何组合可以包括聚氨酯或者基本上由聚氨酯组成。聚氨酯可以是热塑性聚氨酯(也被称为“TPU”)。可选择地，聚氨酯可以是热固性聚氨酯。此外，聚氨酯可以是弹性体聚氨酯，包括弹性体TPU或弹性体热固性聚氨酯。弹性体聚氨酯可以包括硬链段和软链段。硬链段可以包括氨基甲酸酯链段(例如，异氰酸酯衍生的链段)或者由氨基甲酸酯链段(例如，异氰酸酯衍生的链段)组成。软链段可以包括烷氧基链段(例如，包括聚醚链段、或聚酯链段或聚醚链段和聚酯链段的组合的多元醇衍生的链段)或者由这样的烷氧基链段组成。聚氨酯可以包括具有重复硬链段和重复软链段的弹性体聚氨酯或者基本上由这样的弹性体聚氨酯组成。
在方面中，热塑性聚氨酯中的一种或更多种可以通过使一种或更多种异氰酸酯与一种或更多种多元醇聚合以产生具有氨基甲酸酯键(-N(CO)O-)的聚合物链来产生，其中异氰酸酯各自优选地包含每分子两个或更多个异氰酸酯(-NCO)基团，诸如每分子2个、3个或4个异氰酸酯基团(尽管还可以任选地包括单官能的异氰酸酯，例如作为链终止单元)。另外，异氰酸酯还可以用一种或更多种扩链剂来扩链，以桥接两种或更多种异氰酸酯。
聚氨酯的每个异氰酸酯衍生的链段可以独立地包括直链或支链的C3-30链段。取决于用于形成链段的特定异氰酸酯，异氰酸酯链段可以是脂族的、芳族的或者包括脂族部分和芳族部分的组合。术语“脂族”指的是不包括具有离域π电子的环共轭的环体系(cyclically conjugated ring system)的、饱和或不饱和的有机分子。相比之下，术语“芳族”指的是具有离域π电子的环共轭的环体系，其表现出比具有定域π电子的假想环体系更大的稳定性。
每个异氰酸酯衍生的链段可以以基于用于形成聚氨酯的反应物单体的总重量的按重量计5百分比至85百分比、按重量计从5百分比至70百分比、或按重量计从10百分比至50百分比的量存在。
在脂族实施方案中(来自脂族异氰酸酯)，每个异氰酸酯衍生的链段可以包括直链脂族基团、支链脂族基团、脂环族基团或其组合。例如，每个异氰酸酯衍生的链段可以包括直链或支链的C3-20亚烷基链段(例如，C4-15亚烷基或C6-10亚烷基)、一个或更多个C3-8亚环烷基链段(例如，环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基或环辛基)及其组合。
用于产生聚氨酯聚合物链的合适的脂族二异氰酸酯的实例包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亚丁基二异氰酸酯(BDI)、二异氰酸基环己基甲烷(HMDI)、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、二异氰酸基甲基环己烷、二异氰酸基甲基三环癸烷、降冰片烷二异氰酸酯(NDI)、环己烷二异氰酸酯(CHDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、二异氰酸基十二烷、赖氨酸二异氰酸酯及其组合。
在一个方面中，二异氰酸酯链段可以包括脂族二异氰酸酯链段。在一个方面中，大多数的二异氰酸酯链段包括脂族二异氰酸酯链段。在一个方面中，至少90百分比的二异氰酸酯链段是脂族二异氰酸酯链段。在一个方面中，二异氰酸酯链段基本上由脂族二异氰酸酯链段组成。在一个方面中，脂族二异氰酸酯链段基本上(例如，约50百分比或更多、约60百分比或更多、约70百分比或更多、约80百分比或更多、约90百分比或更多)是直链脂族二异氰酸酯链段。在一个方面中，至少80百分比的脂族二异氰酸酯链段是不含侧链的脂族二异氰酸酯链段。在一个方面中，脂族二异氰酸酯链段包括C2-C10直链脂族二异氰酸酯链段。
在芳族实施方案中(来自芳族异氰酸酯)，每个链段R1可以包括一个或更多个芳族基团，诸如苯基、萘基、四氢萘基、菲基、亚联苯基(biphenylenyl)、茚满基、茚基、蒽基和芴基。除非另外指示，否则芳族基团可以是未被取代的芳族基团或被取代的芳族基团，并且还可以包括杂芳族基团。“杂芳族”指的是单环或多环的(例如，稠合双环和稠合三环的)芳族环体系，其中一个至四个环原子选自氧、氮或硫，并且其余的环原子是碳，并且其中该环体系通过任何环原子连接到分子的其余部分。合适的杂芳基基团的实例包括吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、噻唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噻二唑基、噁二唑基、呋喃基、喹啉基、异喹啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基和苯并噻唑基。
用于产生聚氨酯聚合物链的合适的芳族二异氰酸酯的实例包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、与三羟甲基丙烷(TMP)的TDI加合物、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、二甲苯二异氰酸酯(XDI)、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)、氢化的二甲苯二异氰酸酯(HXDI)、萘-1,5-二异氰酸酯(NDI)、1,5-四氢萘二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯(PPDI)、3,3'-二甲基二苯基-4,4'-二异氰酸酯(DDDI)、4,4'-二苄基二异氰酸酯(DBDI)、4-氯-1,3-亚苯基二异氰酸酯及其组合。在一些实施方案中，聚合物链基本上不含芳族基团。
在特定的方面中，聚氨酯聚合物链由包括HMDI、TDI、MDI、H12脂族化合物及其组合的二异氰酸酯来产生。例如，本公开内容的低加工温度聚合物组合物可以包括一个或更多个由二异氰酸酯产生的聚氨酯聚合物链，所述二异氰酸酯包括HMDI、TDI、MDI、H12脂族化合物及其组合。
在某些方面中，根据本公开内容，可以使用被交联的聚氨酯链(例如保留热塑性性质的部分交联的聚氨酯聚合物)或可以被交联的聚氨酯链。使用多官能异氰酸酯产生交联的或可交联的聚氨酯聚合物链是可能的。用于产生聚氨酯聚合物链的合适的三异氰酸酯的实例包括与三羟甲基丙烷(TMP)的TDI、HDI和IPDI加合物、缩脲二酮(uretdione)(即二聚异氰酸酯)、聚合MDI及其组合。
异氰酸酯衍生的链段的一部分可以包括直链或支链的C2-C10链段，基于所使用的特定扩链剂，并且可以是例如脂族的、芳族的或聚醚。用于产生聚氨酯聚合物链的合适的扩链剂的实例包括乙二醇、乙二醇的低级低聚物(例如，二乙二醇、三乙二醇和四乙二醇)、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙二醇的低级低聚物(例如，二丙二醇、三丙二醇和四丙二醇)、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、2-乙基-1,6-己二醇、1-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、二羟基烷基化芳族化合物(例如，氢醌和间苯二酚的双(2-羟乙基)醚、二甲苯-a,a-二醇、二甲苯-a,a-二醇的双(2-羟乙基)醚及其组合。
聚氨酯的多元醇衍生的链段可以包括聚醚基团、聚酯基团、聚碳酸酯基团、脂族基团或芳族基团。每个多元醇衍生的链段可以以基于用于形成聚氨酯的反应物单体的总重量的按重量计5百分比至85百分比、按重量计从5百分比至70百分比、或按重量计从10百分比至50百分比的量存在。
在一些方面中，热塑性聚氨酯包括聚醚链段(即，具有一个或更多个醚基团的链段)。合适的聚醚包括但不限于聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)、聚四氢呋喃(polytetrahydrofuran)(PTHF)、聚四亚甲基氧醚(polytetramethylene oxide)(PTMO)及其组合。如本文使用的术语“烷基”指的是包含一个至三十个碳原子、例如一个至二十个碳原子或一个至十个碳原子的直链和支链的饱和烃基。术语Cn意指烷基基团具有“n”个碳原子。例如，C4烷基指的是具有4个碳原子的烷基基团。C1-7烷基指的是具有涵盖整个范围(即，1个至7个碳原子)以及所有亚组(例如，1-6个、2-7个、1-5个、3-6个、1个、2个、3个、4个、5个、6个和7个碳原子)的碳原子数的烷基基团。烷基基团的非限制性实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基(2-甲基丙基)、叔丁基(1,1-二甲基乙基)、3,3-二甲基戊基和2-乙基己基。除非另外指示，否则烷基基团可以是未被取代的烷基基团或被取代的烷基基团。
在热塑性聚氨酯的一些方面中，至少一个多元醇衍生的链段包括聚酯链段。聚酯链段可以衍生自一种或更多种二羟基醇(例如，乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基戊二醇、1,5-二乙二醇、1,5-戊二醇、1,5-己二醇、1,2-十二烷二醇、环己烷二甲醇及其组合)与一种或更多种二羧酸(例如，己二酸、琥珀酸、癸二酸、辛二酸、甲基己二酸、戊二酸、庚二酸、壬二酸、硫代二丙酸和柠康酸及其组合)的聚酯化。聚酯还可以衍生自聚碳酸酯预聚物，诸如聚(六亚甲基碳酸酯)二醇(poly(hexamethylene carbonate)glycol)、聚(亚丙基碳酸酯)二醇、聚(四亚甲基碳酸酯)二醇和聚(九亚甲基碳酸酯)二醇(poly(nonanemethylene carbonate)glycol)。合适的聚酯可以包括例如聚己二酸乙二醇酯(PEA)、聚(己二酸-1,4-丁二醇酯)、聚(四亚甲基己二酸酯)、聚(六亚甲基己二酸酯)、聚己内酯、聚六亚甲基碳酸酯、聚(亚丙基碳酸酯)、聚(四亚甲基碳酸酯)、聚(九亚甲基碳酸酯)及其组合。
在多种热塑性聚氨酯中，至少一个多元醇衍生的链段包括聚碳酸酯链段。聚碳酸酯链段可以衍生自一种或更多种二羟基醇(例如，乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基戊二醇、1,5-二乙二醇、1,5-戊二醇、1,5-己二醇、1,2-十二烷二醇、环己烷二甲醇及其组合)与碳酸亚乙酯的反应。
在多个实例中，脂族基团是直链的，并且可以包括，例如，C1-20亚烷基链或C1-20亚烯基链(例如，亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十三烷基、亚乙烯基、亚丙烯基、亚丁烯基、亚戊烯基、亚己烯基、亚庚烯基、亚辛烯基、亚壬烯基、亚癸烯基、亚十一烯基、亚十二烯基、亚十三烯基)。术语“亚烷基”指的是二价的烃。术语Cn意指亚烷基基团具有“n”个碳原子。例如，C1-6亚烷基指的是具有例如1个、2个、3个、4个、5个或6个碳原子的亚烷基基团。术语“亚烯基”指的是具有至少一个双键的二价烃。
在多个方面中，脂族基团和芳族基团可以被一个或更多个相对亲水性和/或带电荷的侧基取代。在一些方面中，亲水性侧基包括一个或更多个(例如，2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个)羟基基团。在多个方面中，亲水性侧基包括一个或更多个(例如，2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个)氨基基团。在一些情况下，亲水性侧基包括一个或更多个(例如，2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个)羧酸酯基团。例如，脂族基团可以包括一个或更多个聚丙烯酸基团。在一些情况下，亲水性侧基包括一个或更多个(例如，2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个)磺酸酯基团。在一些情况下，亲水性侧基包括一个或更多个(例如，2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个)磷酸酯基团。在一些实例中，亲水性侧基包括一个或更多个铵基团(例如，叔铵和/或季铵)。在其他实例中，亲水性侧基包括一个或更多个两性离子基团(例如，甜菜碱，诸如聚(羧基甜菜碱)(pCB)和膦酸铵基团诸如磷脂酰胆碱基团)。
任选地，在一些方面中，聚氨酯可以包含至少部分地交联的聚合物网络，该聚合物网络包含作为聚氨酯的衍生物的聚合物链。在这样的情况下，交联的水平可以是使得聚氨酯保持热塑性性质(即，交联的热塑性聚氨酯可以在本文描述的加工条件下软化或熔融以及再固化)。该交联的聚合物网络可以通过使一种或更多种异氰酸酯与一种或更多种聚氨基化合物、聚巯基化合物(polysulfhydryl compound)或其组合聚合来产生。
如本文描述的，热塑性聚氨酯可以通过例如聚合物上的氨基甲酸酯(urethane)基团或氨基甲酸酯(carbamate)基团之间的非极性相互作用或极性相互作用被物理地交联。在这些方面中，聚合物链的异氰酸酯衍生的链段被称为“硬链段”，并且聚合物链的多元醇衍生的链段被称为“软链段”。在这些方面中，在聚合物链中，软链段被共价结合至硬链段。在一些方面中，在单个聚合物链内的硬链段可以物理交联，或者可以与其他聚合物链的硬链段物理交联。在一些实例中，具有物理交联的硬链段的热塑性聚氨酯可以是亲水性热塑性聚氨酯(即，包括如本文公开的亲水性基团的热塑性聚氨酯)，并且可以是聚氨酯水凝胶(即，能够在水中吸收其重量的至少10百分比的聚氨酯)。
聚酰胺
在多个方面中，聚合物、聚合物材料的聚合物组分、聚合物材料或其任何组合可以包括聚酰胺诸如热塑性聚酰胺，或者基本上由聚酰胺诸如热塑性聚酰胺组成。聚酰胺可以是具有相同化学结构的重复聚酰胺链段的聚酰胺均聚物。可选择地，聚酰胺可以包含许多具有不同聚酰胺化学结构的聚酰胺链段(例如，聚酰胺6链段、聚酰胺11链段、聚酰胺12链段、聚酰胺66链段等)。具有不同化学结构的聚酰胺链段可以无规地排列，或者可以被排列为重复嵌段。
聚酰胺可以是共聚酰胺(即，包含聚酰胺链段和非聚酰胺链段的共聚物)。共聚酰胺的聚酰胺链段可以包括以下或者由以下组成：聚酰胺6链段、聚酰胺11链段、聚酰胺12链段、聚酰胺66链段或其任何组合。共聚酰胺的聚酰胺链段可以无规地排列，或者可以被排列为重复链段。在特定的实例中，聚酰胺链段可以包括以下或者由以下组成：聚酰胺6链段、或聚酰胺12链段、或聚酰胺6链段和聚酰胺12链段两者。在共聚酰胺的聚酰胺链段包括聚酰胺6链段和聚酰胺12链段的实例中，链段可以无规地排列。共聚酰胺的非聚酰胺链段可以包括以下或者由以下组成：聚醚链段、聚酯链段或聚醚链段和聚酯链段两者。共聚酰胺可以是共聚酰胺，或者可以是无规共聚酰胺。共聚酰胺可以由聚酰胺低聚物或预聚物与第二低聚物预聚物缩聚形成共聚酰胺(即包含聚酰胺链段的共聚物)来形成。任选地，第二预聚物可以是亲水性预聚物。
在方面中，共聚酰胺可以是嵌段共聚酰胺。例如，嵌段共聚酰胺可以具有重复的硬链段和重复的软链段。硬链段可以包括聚酰胺链段，并且软链段可以包括非聚酰胺链段。
共聚酰胺可以是弹性体共聚酰胺，包括热塑性共聚酰胺。弹性体共聚酰胺可以包括具有重复的硬链段和重复的软链段的嵌段共聚酰胺或者由该嵌段共聚酰胺组成。在包括具有重复的硬链段和软链段的嵌段共聚物的嵌段共聚物中，物理交联可以存在于链段内或链段之间，或链段内和链段之间两者。
在一些方面中，聚酰胺本身或热塑性共聚酰胺的聚酰胺链段可以衍生自聚酰胺预聚物诸如内酰胺、氨基酸和/或二氨基化合物与二羧酸或其活化形式的缩合。所得到的聚酰胺链段包含酰胺键(-(CO)NH-)。术语“氨基酸”指的是具有至少一个氨基基团和至少一个羧基基团的分子。热塑性聚酰胺的每个聚酰胺链段可以是相同的或不同的。
在多个方面中，聚酰胺是聚(醚嵌段酰胺)聚合物。聚(醚嵌段酰胺)聚合物可以通过包含反应性末端的聚酰胺嵌段与包含反应性末端的聚醚嵌段的缩聚来制备。实例包括但不限于：1)包含二胺链末端的聚酰胺嵌段与包含羧基链末端的聚氧化烯嵌段；2)包含二羧基链末端的聚酰胺嵌段与包含二胺链末端的聚氧化烯嵌段，所述包含二胺链末端的聚氧化烯嵌段通过已知为聚醚二醇的脂族二羟基化的α-ω聚氧化烯的氰乙基化和氢化获得；3)包含二羧基链末端的聚酰胺嵌段与聚醚二醇，在这种特定情况下获得的产物是聚醚酯酰胺。热塑性聚(醚-嵌段-酰胺)的聚酰胺嵌段可以衍生自内酰胺、氨基酸和/或二氨基化合物与二羧酸，如先前所描述的。聚醚嵌段可以衍生自选自由以下组成的组的一种或更多种聚醚：聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)、聚四氢呋喃(PTHF)、聚四亚甲基氧醚(PTMO)及其组合。
聚(醚嵌段酰胺)聚合物的实例包括包含包含二羧基链末端的聚酰胺嵌段的那些聚合物，所述包含二羧基链末端的聚酰胺嵌段衍生自α,ω-氨基羧酸、内酰胺或二羧酸与二胺在链限制的二羧酸的存在下的缩合。在这种类型的聚(醚嵌段酰胺)聚合物中，可以使用α,ω-氨基羧酸诸如氨基十一烷酸；可以使用内酰胺诸如己内酰胺或月桂基内酰胺；可以使用二羧酸诸如己二酸、癸二酸或十二烷二酸；并且可以使用二胺诸如六亚甲基二胺；或任何前述的多种组合。在多个方面中，该共聚物包括聚酰胺嵌段，该聚酰胺嵌段包括聚酰胺12或聚酰胺6。聚(醚嵌段)酰胺可以具有低于150摄氏度，或在90摄氏度和135摄氏度之间的熔点。
在一个方面中，聚酰胺嵌段的数均摩尔质量可以是从约300克每摩尔和约15,000克每摩尔、从约500克每摩尔和约10,000克每摩尔、从约500克每摩尔和约6,000克每摩尔、从约500克每摩尔至5,000克每摩尔、以及从约600克每摩尔和约5,000克每摩尔。在另外的方面中，聚醚嵌段的数均分子量可以在从约100克每摩尔至约6,000克每摩尔、从约400克每摩尔至3000克每摩尔和从约200克每摩尔至约3,000克每摩尔的范围内。在还另外的方面中，聚(醚嵌段酰胺)聚合物的聚醚(PE)含量(x)可以是从约0.05至约0.8(即，从约5摩尔百分比至约80摩尔百分比)。在又另外的方面中，聚醚嵌段可以以从按重量计约10百分比至按重量计约50百分比、从按重量计约20百分比至按重量计约40百分比以及从按重量计约30百分比至按重量计约40百分比存在。聚酰胺嵌段可以以从按重量计约50百分比至按重量计约90百分比、从按重量计约60百分比至按重量计约80重百分比以及从按重量计约70百分比至按重量计约90百分比存在。
在方面中，聚醚嵌段可以包含不同于环氧乙烷单元的单元，诸如例如环氧丙烷或聚四氢呋喃(其导致聚四亚甲基二醇序列)。还可以同时使用PEG嵌段，即由环氧乙烷单元组成的嵌段；PPG嵌段，即由环氧丙烷单元组成的嵌段；以及P TmG嵌段，即由四亚甲基二醇单元(还被称为聚四氢呋喃)组成的嵌段。有利地使用PPG嵌段或P TmG嵌段。在这些包含聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物中的聚醚嵌段的量可以是共聚物的从按重量计约10百分比至按重量计约50百分比以及从按重量计约35百分比至按重量计约50百分比。
示例性的可商购的共聚酰胺包括但不限于以以下商品名可获得的共聚酰胺：VESTAMID(Evonik Industries)；PLATAMID(Arkema)，例如，产品代码H2694；PEBAX(Arkema)，例如产品代码“PEBAX MH1657”和“PEBAX MV1074”；PEBAX RNEW(Arkema)；GRILAMID(EMS-Chemie AG)；或还有由其他各供应商生产的其他类似材料。
在一些实例中，聚酰胺通过例如聚合物的聚酰胺基团之间的非极性相互作用或极性相互作用被物理地交联。在聚酰胺是共聚酰胺的实例中，共聚酰胺可以通过聚酰胺基团之间的相互作用以及任选地通过共聚物基团之间的相互作用被物理地交联。当共聚酰胺通过聚酰胺基团之间的相互作用被物理地交联时，聚酰胺链段可以形成被称为“硬链段”的聚合物的部分，并且共聚物链段可以形成被称为“软链段”的聚合物的部分。例如，当共聚酰胺是聚(醚-嵌段-酰胺)时，聚酰胺链段形成聚合物的硬链段部分，并且聚醚链段可以形成聚合物的软链段部分。因此，在一些方面中，聚合物材料可以包括物理交联的聚合物网络，该聚合物网络具有一个或更多个带有酰胺键的聚合物链。
在一些方面中，共聚酰胺的聚酰胺链段包括聚酰胺-11或聚酰胺-12，并且聚醚链段是选自由以下组成的组的链段：聚环氧乙烷链段、聚环氧丙烷链段和聚四亚甲基氧醚链段及其组合。
聚酯
在方面中，聚合物、聚合物材料的聚合物组分、聚合物材料或其任何组合可以包括聚酯诸如热塑性聚酯，或者基本上由聚酯诸如热塑性聚酯组成。聚酯可以通过一种或更多种羧酸或其成酯衍生物(ester-forming derivative)与一种或更多种二价或多价的脂族醇、脂环族醇、芳族醇或芳代脂族醇(araliphatic alcohol)或双酚的反应来形成。聚酯可以是具有相同化学结构的重复聚酯链段的聚酯均聚物。可选择地，聚酯可以包含许多具有不同聚酯化学结构的聚酯链段(例如聚乙醇酸链段、聚乳酸链段、聚己内酯链段、聚羟基烷酸酯链段(polyhydroxyalkanoate segment)、聚羟基丁酸酯链段等)。具有不同化学结构的聚酯链段可以无规地排列，或者可以被排列为重复嵌段。
可以用于制备聚酯的示例性羧酸包括但不限于己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、壬烷二甲酸、癸烷二甲酸、十一烷二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、烷基取代的或卤化的对苯二甲酸、烷基取代的或卤化的间苯二甲酸、硝基-对苯二甲酸、4,4'-二苯醚二甲酸、4,4'-二苯硫醚二甲酸、4,4'-二苯砜-二甲酸、4,4'-二苯基亚烷基二甲酸、萘-2,6-二甲酸、环己烷-1,4-二甲酸和环己烷-1,3-二甲酸。适用于制备热塑性聚酯的示例性二醇或酚包括但不限于乙二醇、二乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,2-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基己二醇、对二甲苯二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇和双酚A。
在一些方面中，聚酯是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸六亚甲基酯、聚对苯二甲酸-1,4-二甲基环己烷酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚间苯二甲酸乙二醇酯(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、液晶聚酯，或上述中的两种或更多种的共混物或混合物。
聚酯可以是共聚酯(即，包括聚酯链段和非聚酯链段的共聚物)。共聚酯可以是脂族共聚酯(即，其中聚酯链段和非聚酯链段两者都是脂族的共聚酯)。可选择地，共聚酯可以包含芳族链段。共聚酯的聚酯链段可以包括以下或由以下组成：聚乙醇酸链段、聚乳酸链段、聚己内酯链段、聚羟基链烷酸酯链段、聚羟基丁酸酯链段或其任何组合。共聚酯的聚酯链段可以无规地排列，或者可以排列为重复嵌段。
例如，聚酯可以是嵌段共聚酯，该嵌段共聚酯具有是相对较硬的、相同化学结构(链段)的聚合物单元的重复嵌段(硬链段)以及是相对较软的、聚合物链段的重复嵌段(软链段)。在包括具有重复的硬链段和软链段的嵌段共聚酯的嵌段共聚酯中，物理交联可以存在于嵌段内或嵌段之间，或嵌段内和嵌段之间两者。聚酯可以包括具有重复嵌段的硬链段和重复嵌段的软链段的弹性体共聚酯或者基本上由这样的弹性体共聚酯组成。
共聚酯的非聚酯链段可以包括以下或者由以下组成：聚醚链段、聚酰胺链段或聚醚链段和聚酰胺链段两者。共聚酯可以是嵌段共聚酯，或者可以是无规共聚酯。共聚酯可以由聚酯低聚物或预聚物与第二低聚物预聚物形成嵌段共聚酯的缩聚来形成。任选地，第二预聚物可以是亲水性预聚物。例如，共聚酯可以由对苯二甲酸或萘二甲酸与乙二醇、1,4-丁二醇或1,3-丙二醇的缩聚来形成。共聚酯的实例包括聚己二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯及其组合。在特定的实例中，共聚酰胺可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯或由聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。
在一些方面中，热塑性聚酯是包括以下中的一种或更多种的链段的嵌段共聚物：聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸六亚甲基酯、聚对苯二甲酸-1,4-二甲基环己烷酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚间苯二甲酸乙二醇酯(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)和液晶聚酯。例如，作为嵌段共聚物的合适的热塑性聚酯可以是PET/PEI共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯/四乙二醇共聚物、聚氧化烯二酰亚胺二酸/聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、或前述中的任何共聚物的共混物或混合物。
在一些方面中，热塑性聚酯是生物可降解树脂，例如其中聚(α-羟基酸)诸如聚乙醇酸或聚乳酸作为主要重复单元被包含的共聚聚酯。
所公开的聚酯可以通过技术人员已知的多种缩聚方法来制备，诸如溶剂聚合工艺或熔体聚合工艺。
树脂改性剂
树脂改性剂可以是聚合物树脂改性剂(即，具有聚合链结构的树脂改性剂)。在一些方面中，聚合物树脂改性剂是茂金属催化的聚合物或茂金属催化的共聚物。在另一个方面中，聚合物树脂改性剂可以由以下组成：全同立构丙烯重复单元与基于沿着共聚物无规地分布的茂金属催化的共聚物的总重量的按重量计约11百分比-按重量计15百分比的乙烯重复单元。在一些方面中，聚合物树脂改性剂包含基于聚合物树脂改性剂的总重量的按重量计约10百分比至约15百分比的乙烯重复单元。在一些方面中，聚合物树脂改性剂包含基于聚合物树脂改性剂的总重量的按重量计约10百分比至约15百分比的根据上文式1A的重复单元。在一些方面中，聚合物树脂改性剂是根据上文式1B的重复单元的共聚物，并且根据式1B的重复单元以全同立构立体化学构型排列。
在一些方面中，聚合物树脂改性剂是包含全同立构丙烯重复单元和乙烯重复单元的共聚物。在一些方面中，聚合物树脂改性剂是包含第一多于一个重复单元和第二多于一个重复单元的共聚物，其中第二多于一个重复单元中的重复单元以全同立构立体化学构型排列。
在一个方面中，聚合物树脂改性剂的量是有效地允许聚合物材料通过使用基板取样程序根据冷鞋底物料屈折测试方案的屈折测试的量，如本文进一步描述的。在另一个方面中，当使用材料取样程序根据ASTM D5963-97a测量时，与除了没有聚合物树脂改性剂之外与所公开的聚合物材料相同的类似聚合物材料的磨耗损失相比，聚合物树脂改性剂的量不会引起磨耗损失的显著变化。在一个方面中，当使用本文进一步描述的材料取样程序根据ASTM D 5963-97A测量时，聚合物材料的磨耗损失在除了没有树脂改性剂之外在其他方面相同的聚合物材料的磨耗损失的约20百分比内。
在一个方面中，聚合物树脂改性剂的有效量可以是基于聚合物材料的总重量的按重量计从约5百分比至约30百分比、约5百分比至约25百分比、约5百分比至约20百分比、约5百分比至约15百分比、约5百分比至约10百分比、约10百分比至约15百分比、约10百分比至约20百分比、约10百分比至约25百分比或约10百分比至约30百分比。在另一个方面中，聚合物树脂改性剂的有效量可以是基于聚合物材料的总重量的按重量计约20百分比、约15百分比、约10百分比、约5百分比或更少。
透明剂
在一些方面中，在聚合物材料中包含透明剂可以是有益的，所述聚合物材料包括在板中存在的第二聚合物材料。透明剂可以允许通过板清楚地可见。例如，这可以允许清楚地可见结合至板的纺织品。透明剂可以以任何合适的量存在，以提供聚合物材料的足够的光学透明度。在一些方面中，透明剂以基于聚合物材料的总重量的从按重量计约0.5百分比至按重量计约5百分比或者按重量计约1.5百分比至按重量计约2.5百分比的量存在。透明剂可以包括选自以下的组的那些透明剂：被取代的或未被取代的二亚苄基山梨醇、1,3-O-2,4-双(3,4-二甲基亚苄基)山梨醇、1,2,3-三脱氧-4,6:5,7-双-O-[(4-丙基苯基)亚甲基]及其衍生物。透明剂可以包括缩醛化合物，该缩醛化合物是多元醇和芳族醛的缩合产物。多元醇可以包括选自由以下组成的组的那些多元醇：无环多元醇诸如木糖醇和山梨醇，以及无环脱氧多元醇诸如1,2,3-三脱氧壬烯糖或1,2,3-三脱氧壬-1-烯糖醇。芳族醛可以包括选自由苯甲醛和被取代的苯甲醛组成的组的那些芳族醛。
制备聚合物材料的方法
根据多个方面，本公开内容还提供了一种用于制备聚合物材料诸如一种或更多种所公开的聚合物材料的方法。
一般来说，用于制备聚合物材料的方法包括将聚合物共混。共混聚合物的方法可以包括在压机中的膜共混、在混合器中的共混(例如，来自Thermo Fisher Scientific,Waltham,MA的以商品名“HAAKE”可商购的混合器)、溶液共混、热熔共混和挤出机共混。在一些方面中，聚合物和其他成分是可混溶的，使得它们可以在注射模制期间通过注射筒中的螺杆容易地混合，例如不需要单独的共混步骤。
该方法还可以包括挤出共混的聚合物材料以形成挤出的聚合物材料。挤出共混的聚合物材料的方法可以包括制造相对恒定横截面的长产品(棒、片材、管、膜、电线绝缘涂层)。挤出共混的聚合物材料的方法可以包括将软化的共混的聚合物材料输送通过具有开口的模具。共混的聚合物材料可以通过进料螺杆向前输送，并且被迫使通过模具。放置于筒上的加热元件可以使共混的聚合物材料软化和熔融。材料的温度可以通过热电偶来控制。从模具中出来的产品可以通过吹入的空气冷却或在水浴中冷却，以形成挤出的聚合物材料。在一个方面中，聚合物材料可以是水凝胶材料，并且挤出水凝胶材料可以包括挤出水凝胶层的全部或一部分。例如，水凝胶材料可以被挤出成用于形成水凝胶层的全部或一部分的膜。在另一个方面中，聚合物材料可以是纺织品材料，并且纺织品材料可以被挤出成纤维，并且纤维又可以被拉制成纱线，或者可以用于形成非编织纺织品。在又一个方面中，聚合物材料可以是第二聚合物材料，并且可以被挤出到复合元件的纺织品的第二侧面上。可选择地，从模具中出来的产品可以在几乎不冷却的情况下造粒，如下文描述的。
方法还可以包括将挤出的聚合物材料造粒以形成经造粒的聚合物材料。造粒的方法可以包括熔体造粒(热切割)，由此来自模具的熔体几乎立即被切割成粒料，该粒料通过液体或气体被输送和冷却。造粒的方法可以包括线料造粒(冷切割)，由此来自模头的熔体被转化成线料(挤出的树脂组合物)，该线料在冷却和固化之后被切割成粒料。
方法还可以包括注射模制聚合物材料，诸如经造粒的聚合物材料，以形成物品，诸如鞋底结构。注射模制可以包括使用非旋转的冷柱塞来迫使聚合物材料通过加热的圆筒，其中聚合物材料通过从圆筒的壁传导至聚合物材料的热量来加热。注射模制可以包括使用与加热的筒同轴地布置的旋转的螺杆，用于朝向螺杆的第一端输送聚合物材料并且通过热量从加热的筒到聚合物材料的传导来加热聚合物材料。随着树脂组合物通过螺杆机构朝向第一端输送，螺杆朝向第二端平移，以便在第一端处产生储集空间(reservoir space)。当足够的熔融的聚合物材料被收集在储集空间中时，螺杆机构可以被推向第一端，以便将聚合物材料注射到选定的模具中。
另外的成分
聚合物材料还可以包括一种或更多种另外的成分。一种或更多种另外的成分可以是聚合物成分或非聚合物成分。这些另外的成分可以独立地选自包括但不限于以下的组：固化剂、引发剂、增塑剂、脱模剂、润滑剂、抗氧化剂、阻燃剂、染料、颜料、增强填料和非增强填料、纤维增强剂和光稳定剂。
粘合剂材料
在一些方面中，复合元件或鞋底结构或两者还包括将水凝胶层的第二侧面与纺织品的第一侧面可操作地联接的第一粘合剂层、将纺织品的第二侧面与板的第一侧面可操作地联接的第二粘合剂层，或如所描述的第一粘合剂层和第二粘合剂层两者。在一个方面中，第一粘合剂层、第二粘合剂层或两者渗透纺织品的厚度的至少一部分。在一些方面中，鞋底结构还包括第三粘合剂层，当包括第二纺织品时，该第三粘合剂层将第二纺织品的第二侧面可操作地联接至鞋底部件的第二侧面；或者当包括第二纺织品时，被定位在第二纺织品的第一侧面上的第四粘合剂层；或它们的任何组合。在一些方面中，第一粘合剂层、第二粘合剂层、第三粘合剂层、第四粘合剂层或其组合渗透与它们接触的纺织品的厚度的至少10百分比、至少20百分比、至少30百分比或至少40百分比。在另一个方面中，第一粘合剂层、第二粘合剂层或两者渗透纺织品的芯厚度的小于约80百分比、小于约70百分比、小于约60百分比、小于约50百分比、小于约40百分比或小于约30百分比。在一些方面中，第四粘合剂层可以用于将鞋底结构联接至鞋的鞋面。
在一个方面中，第一粘合剂层、第二粘合剂层或两者具有从约0.1毫米至约2.0毫米、或从约0.1毫米至约1.5毫米、或从约0.1毫米至0.5毫米的厚度。
接触粘合剂：在一个方面中，第一粘合剂层的第一粘合剂材料、第二粘合剂层的第二粘合剂材料或两者包括接触粘合剂。第一粘合剂材料或第二粘合剂材料或两者可以包括如上文描述的热固性聚合物材料。粘合剂材料可以包括基于环氧树脂的接触粘合剂或粘结剂、基于氨基甲酸酯的接触粘合剂或粘结剂、基于丙烯酸酯的接触粘合剂或粘结剂，包括基于氰基丙烯酸酯的粘合剂或粘结剂、基于硅氧烷的接触粘合剂或粘结剂、或其组合。接触粘合剂或粘结剂可以包括基于聚氨酯的接触粘合剂，诸如例如常规的基于聚氨酯的鞋粘结剂。
热熔粘合剂：在一个方面中，第一粘合剂层的第一粘合剂材料、第二粘合剂层的第二粘合剂材料或两者包括热熔粘合剂。第一粘合剂材料或第二粘合剂材料或两者可以包括如上文描述的热塑性聚合物材料。在一些方面中，热熔粘合剂包括热塑性聚氨酯。在另一个方面中，根据本文描述的熔体流动指数测试方案，热熔粘合剂可以具有从约35克每10分钟至约55克每10分钟(在190摄氏度，21.6kg)，或约35克每10分钟、40克每10分钟、45克每10分钟、50克每10分钟或约55克每10分钟的熔体流动指数。
制造复合元件的方法
在方面中，本文公开了一种用于制造复合元件的方法，该方法包括：将包含水凝胶材料的水凝胶层与纺织品的第一侧面可操作地联接，该纺织品具有第一侧面、与第一侧面相对的第二侧面以及位于第一侧面和第二侧面之间的芯，其中水凝胶层延伸穿过纺织品的第一侧面并且至少部分地延伸到纺织品的芯中，但不延伸到纺织品的第二侧面上。
在一个方面中，将水凝胶层与纺织品的第一侧面可操作地联接的步骤包括将水凝胶材料喷涂、刷涂或涂装到纺织品的第一侧面上，或将纺织品的第一侧面浸入水凝胶材料中。在可选择的方面中，将水凝胶层与纺织品的第一侧面可操作地联接的步骤包括将水凝胶材料注射模制或将水凝胶材料挤出到纺织品的第一侧面上。
在一个方面中，将水凝胶层与纺织品的第一侧面可操作地联接的步骤包括在水凝胶层和纺织品的第一侧面之间形成机械结合部。在水凝胶层和纺织品之间形成机械结合部的工艺可以包括使水凝胶材料软化或熔融，将软化的水凝胶材料或熔融的水凝胶材料施加到纺织品的第一侧面，并允许软化的水凝胶材料或熔融的水凝胶材料在纺织品的纤维之间和周围渗透，并渗透纺织品的芯的厚度的一部分，而不渗透芯的整个厚度且不渗透到纺织品的第二侧面上，并且然后使软化的水凝胶材料或熔融的水凝胶材料固化。在其他方面中，在水凝胶层和纺织品之间形成机械结合部的工艺可以包括软化或熔融存在于水凝胶层中的粘合剂材料(粘合剂材料可以是水凝胶材料的成分，或者可以是水凝胶层的盖层)，将软化的粘合剂材料或熔融的粘合剂材料施加到纺织品的第一侧面，并允许软化的粘合剂材料或熔融的粘合剂材料在纺织品的纤维之间和周围渗透，并渗透纺织品的芯的厚度的一部分，而不渗透芯的整个厚度且不渗透到纺织品的第二侧面上，并且然后使软化的粘合剂材料或熔融的粘合剂材料固化。在一个方面中，该工艺包括在使纺织品的第一侧面与水凝胶层接触的步骤之前、期间或之后，但在使水凝胶材料或粘合剂材料固化之前，将水凝胶材料或粘合剂材料的温度升高到处于或高于其维卡软化温度的温度，或升高到处于或高于其熔融温度的温度。在该工艺期间可以施加压力或热或压力和热两者，以增加水凝胶材料或粘合剂材料渗透到纺织品芯中的速率和程度。在一个方面中，升高水凝胶材料或粘合剂材料的温度的步骤包括将其温度升高到处于或高于其维卡软化温度，但低于纺织品材料的维卡软化温度的温度。在另一个方面中，升高水凝胶材料或粘合剂材料的温度的步骤包括将其温度升高到处于或高于其熔融温度，但低于纺织品材料的维卡软化温度的温度。通过将水凝胶材料或粘合剂材料保持在低于纺织品材料的维卡软化温度(例如，低至少20℃、或低至少50℃、或低至少100℃)，允许纺织品的第一侧面的纹理以及纺织品的芯的复杂结构保持完整并提供较大的表面区域(由纤维的表面和纤维之间的区域形成)，软化的水凝胶材料或粘合剂材料或者熔融的水凝胶材料或粘合剂材料可以在该表面区域上流动，并且在固化时与其形成机械结合部。出乎意料地，以这种方式在纺织品和水凝胶材料或水凝胶层的粘合剂材料之间形成的机械结合部的强度足以防止水凝胶材料与纺织品的分层，即使在重复的干湿循环之后也是如此。
在其他方面中，可能期望在附连水凝胶层和纺织品的过程期间软化纺织品材料。在这样的方面中，升高水凝胶材料或粘合剂材料的温度的步骤可以包括将其温度升高到处于或高于其维卡软化温度或其熔融温度，且也处于或高于纺织品材料的维卡软化温度的温度。
在其他方面中，可能期望在水凝胶材料或粘合剂材料和纺织品之间形成热结合部，其中来自水凝胶材料或粘合剂材料的聚合物链与纺织品材料的聚合物链混合。在这样的方面中，升高水凝胶材料或粘合剂材料的温度的步骤可以包括将其温度升高到高于其熔融温度且也高于纺织品材料的熔融温度的温度。
制造鞋底结构的方法
在方面中，本文提供了一种制造物品的方法，该方法包括将第一复合元件可操作地联接至第二部件。在另外的方面中，复合元件包括纺织品和水凝胶层，其中纺织品包含纺织品材料并且具有第一侧面、第二侧面以及位于第一侧面和第二侧面之间的芯。在另一个方面中，水凝胶层包含水凝胶材料，具有第一侧面和第二侧面，并且水凝胶层的第二侧面沿着纺织品的第一侧面可操作地联接至纺织品。此外，在复合元件中，水凝胶层的一部分可以延伸穿过纺织品的第一侧面并且至少部分地延伸到纺织品的芯中，但不延伸到纺织品的第二侧面上。在一个方面中，可操作地联接包括在纺织品的第二侧面和第二部件之间形成结合部，使得复合元件的水凝胶层界定第二部件的面向外的表面的至少一部分。在一些方面中，可操作地联接包括在纺织品的第二侧面和第二聚合物材料之间形成机械结合部。在一个方面中，物品可以是鞋类物品、鞋类物品的部件、服装物品、服装物品的部件、运动装备物品或运动装备物品的部件。在一些方面中，物品是鞋类物品的鞋底结构，并且任选地，面向外的表面是鞋底结构的面向地面的表面。
在一个方面中，本文提供了一种用于制造用于鞋类物品的鞋底结构的方法，该方法包括(i)将第一复合元件放置到模具中，其中复合元件包括具有第一侧面、具有厚度的芯和第二侧面的纺织品，以及延伸穿过第一侧面并延伸到纺织品的芯中而不接触第二侧面的水凝胶层，使得水凝胶层的第一侧面的一部分接触模具的模制表面的一部分，形成制备的模制表面；(ii)将第二聚合物材料装载到模具的制备的模制表面上；(iii)将装载的第二聚合物材料在模具中至少部分地固化并且可操作地联接复合元件和至少部分地固化的第二聚合物材料，形成具有最外水凝胶层的鞋底结构；以及(iv)从模具中移除鞋底结构。复合元件和鞋底结构可以是本文描述的任何那些。
在一些方面中，水凝胶层的第一侧面的一部分可以抵靠模制表面的一部分被约束，同时将第二聚合物材料装载到模具的制备的模制表面上。
在方面中，该方法还包括将第二聚合物材料的温度升高到高于第二聚合物材料的熔融温度或维卡软化温度的模制温度的步骤。此外，在该方面中，在第二聚合物材料的温度升高到第一温度之后，第二聚合物材料的至少一部分可以渗透纺织品的第二侧面。在另一个方面中，使第二聚合物材料固化包括将第二聚合物材料的温度降低到低于第二聚合物材料的熔融温度或维卡软化温度的第二温度。
在一些方面中，第一部件还包括在纺织品的第二侧面上的热熔粘合剂层，并且该方法还包括将热熔粘合剂的温度升高到高于热熔粘合剂的熔融温度的温度，使得粘合剂结合至第二聚合物材料。
在一些方面中，提供具有模制表面的模具，并且将复合元件放置在模具中，使得水凝胶层的第一侧面接触模具的模制表面的一部分，形成制备的模制表面。
在复合元件是基本上平面的并且模制表面是弯曲的方面中，膜部件可以被弯折或弯曲，以便装配到模具中并接触模制表面。然而，应当理解，这种弯折或弯曲将不包括将膜部件加热到高于80摄氏度(℃)。
在一些方面中，水凝胶层的第一侧面的接触模制表面的部分抵靠模制表面的部分被约束，同时第二聚合物材料被装载到模具中。约束第一层的部分抵靠模制表面减少或消除对热成型复合元件的需求，并且可以防止或减少在装载步骤期间第二聚合物材料在复合元件和模制表面之间的渗漏。在一些方面中，将水凝胶层的第一侧面抵靠模制表面约束的步骤可以包括向复合元件施加真空，或向复合元件施加销(例如，可缩回的销)，或两者。
在一些方面中，装载步骤可以包括将第二聚合物材料注射或浇注到模具中。在第二聚合物材料已经在模具内至少部分地固化后，鞋底结构可以从模具中移除。使用所公开的方法避免了诸如在热成型期间将复合元件拉动和拉伸的问题，这可能损坏复合元件，产生废品或废料。该工艺的使用还通过限制复合元件在制造工艺期间暴露于高于80℃的温度的次数来减少复合元件的“热历史”，这可能导致水凝胶材料的降解。与常规的热成型工艺相比，该工艺的使用还可以减少废材料的量。
制造部件和物品的方法
根据本公开内容的另一个方面，制造鞋类物品的方法包括将鞋面固定到鞋底结构，该鞋底结构包括复合元件，该复合元件包括包含如本文描述的水凝胶材料的水凝胶层，其中复合元件的水凝胶层的水凝胶材料界定鞋类物品的面向地面的表面的至少一部分。
根据本公开内容的又一个方面，用于鞋类物品的鞋底部件包括一个或更多个如本文描述的复合元件，其中每个复合元件具有外周边和水凝胶层，使得每个水凝胶层的水凝胶材料界定鞋底部件的面向地面的表面。第二聚合物材料可以将复合元件的纺织品的第二侧面可操作地连接至鞋底部件，包括将一个或更多个复合元件中的每一个的整个外周边连接至鞋底部件。鞋底部件还可以包括一个或更多个附着摩擦力元件，其中一个或更多个复合元件被配置成装配在附着摩擦力元件之间或周围。
根据一些方面，附着摩擦力元件中的一个或更多个可以包括在鞋底部件从模具中被移除之后单独添加的元件，例如作为卡扣配合(snap-fit)部件、螺口式(screw-on)部件或其组合。在这些方面中，单独添加的附着摩擦力元件可以被单独地选择成包括与第二聚合物材料相同的材料，或者不同于第二聚合物材料或基本上不含第二聚合物材料的材料。单独添加的附着摩擦力元件可以与鞋底部件和/或鞋底结构永久地或可移除地联接。当需要时，可以使用一个或更多个配件以将附着摩擦力元件可移除地联接至鞋底部件和/或鞋底结构。例如，一个或更多个附着摩擦力元件可以在添加第二聚合物材料之前被放置到模具中，以便与鞋底部件和/或鞋底结构一起模制。这些配件被配置成与单独添加的附着摩擦力元件联接，例如卡扣配合部件或螺口式部件。根据某些方面，包括附着摩擦力元件末端的预成形的附着摩擦力元件尖端可以在添加第二聚合物材料之前被放置到模具中，以便与鞋底结构或鞋底部件一起模制。这些预成形的附着摩擦力元件可以被单独地选择成包括与第二聚合物材料相同的材料或不同于第二聚合物材料的材料(例如，比第二聚合物材料更硬和/或比第二聚合物材料更耐磨)或基本上不含第二聚合物材料的材料。例如，附着摩擦力元件的至少末端的聚合物材料可以包含这样的聚合物组分，该聚合物组分基于存在的一种或更多种类型的聚合物、存在的一种或更多种类型的聚合物的浓度或两者不同于第二聚合物材料的聚合物组分。
本公开内容提供了用于制造本文描述的部件和物品的若干种方法。该方法可以包括注射模制本文描述的聚合物材料。本公开内容提供了通过注射模制本文描述的聚合物材料来制造用于鞋类物品的部件的方法。
在某些方面中，该方法包括形成鞋底部件，诸如板。例如，聚合物材料可以被注射模制以模制鞋底部件。在此方面中，可以提供具有第一模具部分的模具，该第一模具部分具有第一表面、第二表面和外周边。聚合物材料可以被注射到模具的第一部分中。所得到的注射模制的部件是包括鞋底部件的整体部件。在一些方面中，复合元件可以在注射模制之前被放置在模具中，并且注射模制的步骤可以形成鞋底部件以及在复合元件和鞋底部件之间形成结合部。结合部可以是在复合元件的第二侧面上存在的聚合物材料之间以及在注射模制的聚合物材料(诸如如本文描述的第二聚合物材料)之间形成的热结合部。复合元件和鞋底部件之间的结合部可以是在复合元件的纺织品的第二侧面和注射的聚合物材料之间形成的机械结合部。
在一些方面中，复合元件和鞋底部件，诸如板被单独提供，并且被附连、组合或接合以便可操作地联接。例如，可以在复合元件(例如，在复合元件的纺织品的第二侧面之间)和鞋底部件之间提供粘合剂，以在复合元件和鞋底部件之间提供粘合剂结合部。可以使用与复合元件和鞋底部件两者均相容的任何合适的粘合剂。例如，可以使用鞋类工业中常用的粘结剂，诸如单独的基于聚氨酯的粘结剂体系或具有底漆层的基于聚氨酯的粘结剂体系。
在其他方面中，将复合元件附连到鞋底部件可以包括在鞋底部件和复合元件之间形成机械结合部。任选地，在形成机械结合部期间，可以将压力施加到复合元件、鞋底部件或两者。在一些方面中，机械结合部可以是热结合部，其中热塑性材料被软化以促进热塑性材料抵靠待结合的一个或更多个表面的变形，并且然后热塑性材料被再固化。在其他方面中，机械结合部可以是热混合结合部，其中热塑性材料被熔融以促进热塑性材料的聚合物链与待结合的一个或更多个表面上的另一种聚合物材料的混合，并且然后热塑性材料被再固化。将鞋底部件附连到复合元件可以包括(i)升高鞋底部件的温度，(ii)使鞋底部件与复合元件接触，以及(iii)保持鞋底部件和复合元件彼此接触，同时将鞋底部件的温度降低到低于鞋底部件的聚合物材料的熔点或软化点的第二温度，在板和复合元件之间形成机械结合部。
在一个方面中，本文公开了一种用于制造鞋类物品的方法，该方法包括将如本文公开的鞋底结构和鞋面彼此固定，使得鞋底结构的水凝胶层界定鞋类物品的面向地面的表面。在一些方面中，该方法还包括在将鞋底结构固定到鞋面之前，将鞋底夹层附接至鞋底结构和/或鞋面，使得鞋底夹层位于鞋底结构和鞋面之间。
该方法还可以包括将如本文描述的复合元件可操作地联接至第二元件。第二元件可以包括纺织品或多层膜或用于鞋类物品的鞋底部件，诸如例如板或附着摩擦力元件。例如，第二元件可以另外包括鞋面。在一个方面中，鞋面可以包括或还包括天然皮革、热固性聚合物、热塑性聚合物或其混合物。第二元件可以包括包含聚烯烃的聚合物材料。在一些方面中，第二部件可以包括选自以下的纺织品：针织纺织品、编织纺织品、非编织纺织品、钩编纺织品、编结纺织品或其组合。在一个方面中，纺织品包括一种或更多种天然的纤维或纱线或者合成的纤维或纱线。在一些方面中，合成纤维和/或纱线包括热塑性聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚烯烃或其混合物。将鞋底结构固定到第二部件可以包括在鞋底结构的侧面和第二部件之间，诸如例如在板和斯创贝尔之间形成机械结合部。在另外的方面中，将鞋底结构固定到第二部件可以包括使用单独的粘合剂或与底漆组合的粘合剂。可选择地，将鞋底结构固定到鞋面可以包括在存在于鞋底结构的外表面上的热塑性材料之间和在第二部件的外表面上的热塑性材料之间形成热结合部。将鞋底结构固定到第二部件可以包括在形成鞋底结构的外表面的纺织品和形成鞋面的外表面的纺织品诸如斯创贝尔之间形成机械结合部，在鞋底结构的外表面和鞋面的外表面之间的界面处例如使用热熔粘合剂。
如本文描述的，两个元件可以彼此可操作地联接。例如，在复合元件中，水凝胶层和纺织品可操作地联接。类似地，在鞋底结构中，复合元件和鞋底部件可操作地联接，并且在鞋类物品中，鞋底结构和鞋面可操作地联接。两个元件可以使用任何合适的机构或方法直接地联接或以其他方式彼此可操作地联接。如本文使用的，术语“可操作地联接”，诸如对于可操作地固定到鞋面的鞋底结构，统称为直接连接部、间接连接部、一体式形成部及其组合。例如，对于可操作地固定到鞋面的鞋底结构，鞋底结构可以直接地连接到鞋面。直接连接部可以是机械结合部。机械结合部可以包括通过软化并且然后再固化热塑性材料形成的热结合部，或通过熔融并且然后再固化两种热塑性材料形成的热结合部，诸如热混合结合部。直接连接部可以包括存在于两个元件之间的界面处的粘合剂层(例如，用粘合剂诸如粘结剂(单独的或与底漆层)或热熔粘合剂直接粘附至其)，可以与鞋面一体地形成(例如，作为整体部件)，以及它们的组合。
鞋类物品的鞋面具有主体，该主体可以由用于制造鞋类物品的本领域中已知的材料制成，并且被配置成接收使用者的脚。鞋的鞋面由咬合线(在鞋面的底表面和鞋底结构的顶表面之间的界面)上方的鞋的所有部件组成。鞋面的不同部件可以包括鞋头；鞋跟区域、鞋跟稳定器；鞋舌；鞋眼片、内侧面、外侧面和鞋面前片，仅举几例。这些部件可以通过缝合或通过粘合剂附接，以成为鞋底结构附接至其的单个单元。
鞋面或鞋面的部件通常包括由一种或更多种轻质材料制成的柔软主体。在鞋面中使用的材料提供稳定性、舒适性和牢固的配合。例如，鞋面可以由以下的一种或更多种部件制成或者包括由以下的一种或更多种部件制成的一种或更多种部件：天然皮革或合成皮革、热固性聚合物、热塑性聚合物或其混合物。当需要时，鞋面可以使用这些部件中的一种作为包括由如本文描述的聚合物材料制成的纤维的纺织品制成。
纺织品可以包括：完全或部分地由天然纤维制成的针织纺织品、编结纺织品、编织纺织品或非编织纺织品；整体或部分地由合成聚合物、合成聚合物的膜等制成的针织纺织品、编结纺织品、编织纺织品或非编织纺织品；及其组合。纺织品可以包括一种或更多种天然的纤维或纱线或者合成的纤维或纱线。合成的纱线可以包括以下、由以下组成或基本上由以下组成：热塑性聚氨酯(TPU)、聚酰胺(例如，“尼龙”等)、聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯或PET)、聚烯烃，或其混合物。
由于鞋底结构包括鞋底的最外部部分，诸如鞋类物品的接触地面的部分，所以鞋底结构直接暴露于磨耗和损耗。在一些方面中，鞋底结构的不同部分可以被构造成具有不同的厚度，并且可以表现出不同程度的柔性。鞋底结构可以包括被选择以提供必要或期望性质的材料，诸如防水程度、耐用性和/或足够高以防止滑动的摩擦系数。在一些情况下，聚合物材料可以被并入到鞋底结构的接触地面的部分中，以给出耐磨的接触地面的表面。在一些方面中，鞋底结构的接触地面的部分为了较大的舒适性可以与较软、较柔性的鞋底夹层组合。例如，鞋底夹层可以包括缓冲元件，诸如气囊或泡沫材料。在一些方面中，缓冲元件的材料可以包括但不限于包含一种或更多种聚氨酯、或乙烯乙酸乙烯酯、或共聚酯、或聚烯烃、或其组合的聚合物材料。
根据本公开内容的另一个方面，描述了包括形成面向外的表面或面向地面的表面的至少一部分的水凝胶材料的鞋底结构的使用。该使用涉及将如本文描述的鞋底结构作为面向外的表面并入成品鞋类物品中，以防止或减少在鞋底结构的面向外的表面或面向地面的表面上的污垢积聚。在一些方面中，与除了常规鞋底结构或鞋类物品的面向外的表面或面向地面的表面基本上不含水凝胶材料之外是类似的常规鞋底结构或鞋类物品相比，鞋底结构或鞋类物品保留按重量计至少5百分比或更少的污垢和/或碎屑；可选择地，按重量计至少10百分比或更少的污垢和/或碎屑。
根据本公开内容的又一个方面，描述了在面向外的表面的至少一部分上包含水凝胶材料的鞋类物品的使用。该使用涉及并入如本文描述的复合元件的水凝胶层作为成品鞋类物品中的面向外的表面，以防止或减少鞋底结构和物品的面向外的表面上的污垢积聚。在一些方面中，与除了常规鞋类物品的面向外的表面基本上不含水凝胶材料之外是类似的常规鞋类物品相比，鞋类物品保留按重量计至少5百分比或更少的污垢；可选择地，按重量计至少10百分比或更少的污垢。
性质分析和表征程序
冷鞋底物料屈折测试方案
冷鞋底物料屈折测试根据以下测试方法来确定。本测试的目的是评估样品在寒冷环境中反复屈折至60度时的抗裂性。用于测试的材料的基板样品使用基板取样程序来制备，并且被设定尺寸以装配在屈折测试机内部。每种材料作为五个独立的样品被测试。屈折测试机能够以每分钟100±5次循环的速率使样品屈折至60度。机器的心轴直径是10毫米。适合于该测试的机器是Emerson AR-6、Satra Satra S Tm 141F、Gotech GT-7006和ShinII Scientific SI-LTCO(DaeSung Scientific)。根据所使用的屈折机器的具体参数，将样品***机器中。机器被放置在设定为-6摄氏度的冷冻机中以用于测试。打开电机以开始屈折，并且对屈折循环计数，直到样品开裂。样品的开裂意味着材料的表面被物理分开。实际上没有穿透表面的线的可见折痕不是裂纹。样品被测量直到其已经开裂但还没有一分为二的程度。
磨耗损失测试方案ASTM D 5963-97a
对从样品切割的具有16±0.2毫米的直径和6毫米的最小厚度的圆柱形测试件测试磨耗损失，该样品使用基板取样程序制备，然后使用ASTM标准钻孔器被切割成一定尺寸。在Gotech GT-7012-D磨耗测试机上使用ASTM D 5963-97a的方法B来测量磨耗损失。测试在22摄氏度进行，其中磨耗路径为40米。在测试中使用的1号标准橡胶具有1.336克每立方厘米(g/cm3)的密度。磨耗损失量越小，耐磨性越好。
泥浆剥离测试方案
在标准机械测试机(例如，Instron拉伸测试设备)上，将使用基板取样程序制备的2英寸直径的样品切割并且附连到一组平行的平面铝测试板的顶板。将1英寸直径的、高度约7毫米的泥浆样品加载到机械测试仪的底板上。用于制备泥浆的土壤从Timberline(OldCastle,Inc.,Atlanta,Ga.的子公司)以商品名“TIMBERLINE TOP SOIL”型号50051562可商购，并且用每侧具有1.5毫米的孔径的正方形网过筛。泥浆被预先干燥，并且然后稀释至水中直至按重量计22百分比的水。力传感器被归一化为零力。然后将板压制在一起，直至在压缩方向上445牛顿的载荷。然后立即移除载荷，并且在泥浆分离点(detachment point)测量到小的力滞后，该力滞后在拉伸方向上大于去皮重的零值。测量的最大力是泥浆粘附至材料基底的剥离力。压缩/分离循环被重复至少10次，直到获得稳定值。
结晶度测试方案
为了确定使用材料取样程序制备的包含共聚物的聚合物材料、或呈纯树脂形式的共聚物和共聚物的主要组分的均聚物(例如，聚丙烯均聚物聚丙烯)的结晶度百分比，在从-80摄氏度至250摄氏度的温度范围内通过差示扫描量热法(DSC)进行分析。使用每分钟10摄氏度的加热速率。在加热期间测量每个样品的熔融吸热(melting endotherm)。通用分析软件(TA Instruments,New Castle,DE,USA)被用于基于均聚物的熔融吸热来计算结晶度百分比(例如，对于100百分比结晶聚丙烯材料，207焦耳/克)。具体地，结晶度百分比(结晶度％)通过将针对共聚物或针对树脂组合物测量的熔融吸热除以100百分比结晶均聚物熔融吸热来计算。
蠕变松弛温度Tcr测试方案
蠕变松弛温度Tcr根据美国专利第5,866,058号中描述的示例性技术使用采用材料取样程序制备的样品来测定。蠕变松弛温度Tcr被计算为所测试的材料的应力松弛模量是相对于所测试的材料在材料的固化温度的应力松弛模量的10百分比的温度，其中应力松弛模量根据ASTM E328-02来测量。固化温度被定义为这样的温度，在该温度，在将应力施加至测试材料之后约300秒，存在应力松弛模量的很少变化或没有变化或者很少或没有蠕变，这可以通过标绘应力松弛模量(以Pa计)作为温度(以摄氏度计)的函数来观察。
维卡软化温度Tvs测试方案
维卡软化温度Tvs根据在针对塑料的维卡软化温度的ASTM D1525-09标准测试方法中详细描述的测试方法，使用载荷A和速率A，使用采用材料取样程序制备的样品来测定。简而言之，维卡软化温度是这样的温度，在该温度，平头针(flat-ended needle)在特定载荷下将样本穿透至1毫米的深度。温度反映当材料在高温应用中被使用时所预期的软化点。它被认为是这样的温度，在该温度，样本通过具有1平方毫米圆形横截面或方形横截面的平头针被穿透至1毫米的深度。对于维卡A测试，使用10牛顿(N)的载荷，而对于维卡B测试，载荷是50牛顿。测试涉及将测试样本放置在测试设备中，使得穿透的针安置在其距离边缘至少1毫米的表面上。按照维卡A测试或维卡B测试的要求，将载荷施加至样本。然后将样本下降到处于23摄氏度的油浴中。以每小时50摄氏度或120摄氏度的速率将浴升温，直到针穿透1毫米。测试样本必须是在3毫米和6.5毫米之间厚，并且宽度和长度至少10毫米。可以堆叠不多于三层以实现最小厚度。
热变形温度Thd测试方案
热变形温度Thd是使用0.455MPa所施加的应力，根据针对在沿边位置中在弯曲载荷下塑料的变形温度的ASTM D648-16标准测试方法中详细描述的测试方法，使用采用材料取样程序制备的样品来测定的。简而言之，热变形温度是聚合物或塑料样品在特定载荷下变形的温度。给定塑料材料的此性质被应用于产品设计、产品工程化和使用热塑性组分制造产品的许多方面中。在测试方法中，将棒放置在变形测量装置下方，并且将载荷(0.455兆帕)放置在每个样本上。然后将样本下降到硅氧烷油浴中，其中温度以2摄氏度/分钟升高，直到根据ASTM D648-16，样本变形0.25毫米。ASTM使用标准棒5”×1/2”×1/4”。ISO沿边测试使用棒120毫米×10毫米×4毫米。ISO平面测试(flatwise testing)使用棒80毫米×10毫米×4毫米。
熔融温度、玻璃化转变温度和熔融焓测试方案
根据ASTM D3418-97，使用采用材料取样程序制备的样品，使用可商购的差示扫描量热计(“DSC”)测定熔融温度和玻璃化转变温度。简而言之，将10-15克样品放置到铝DSC盘中，并且然后用压片机密封铅。DSC被配置成以20摄氏度/分钟的加热速率从-100摄氏度扫描到225摄氏度，在225摄氏度保持持续2分钟，并且然后以-10摄氏度/分钟的速率冷却到25摄氏度。然后使用标准技术分析由该扫描产生的DSC曲线，以确定玻璃化转变温度和熔融温度。熔融焓通过对熔融吸热峰的面积进行积分并且通过样品质量归一化来计算。
熔体流动指数测试方案
熔体流动指数是根据ASTM D1238-13标准测试方法中详细描述的、针对通过挤压式塑性计进行热塑性塑料的熔体流量使用其中描述的程序A的测试方法，使用采用材料取样程序制备的样品来测定的。简而言之，熔体流动指数测量热塑性塑料在规定的温度和载荷通过孔挤出的速率。在测试方法中，约7克的材料被加载到熔体流动设备的筒中，该筒已经被加热到针对该材料规定的温度。针对该材料规定的重量被施加到柱塞，并且熔融的材料被迫通过模具。收集定时挤出物并称重。熔体流量值以克每10分钟计算。可选择地，在190摄氏度和2.16千克的载荷，使用热塑性塑料的熔体质量流量(MFR)和熔体体积流量(MVR)的国际标准ISO1133测定使用其中描述的程序A，可以测定熔体流动指数。
硬度计硬度测试方案
材料的硬度根据ASTM D-2240硬度计硬度中详细描述的测试方法，使用肖氏A等级来测定。使用材料取样程序、基板取样程序或部件取样程序来制备样品。
弯曲模量测试方案
材料的弯曲模量(弹性模量)根据ASTM D790中详细描述的测试方法来测定。使用材料取样程序、基板取样程序或部件取样程序来制备样品。模量是通过获取在荷载-变形曲线的最陡初始直线部分中应力(兆帕)相对于应变的斜率来计算的。
模量测试方案
在以下修改的情况下根据在用于硫化橡胶和热塑性橡胶和热塑性弹性体-拉伸的ASTM D412-98标准测试方法中详细描述的测试方法，确定材料的(拉伸)模量。使用材料取样程序、基板取样程序或部件取样程序来制备样品。样品尺寸为ASTM D412-98 Die C，并且使用的样品厚度为2.0毫米+/-0.5毫米。使用的夹具类型是具有金属锯齿夹具面(metalserrated grip face)的气动夹具。使用的夹具距离为75毫米。使用的加载速率为500毫米/分钟。模量(初始)通过获取初始线性区域中应力(兆帕)相对于应变的斜率来计算。
吸水能力测试方案
该测试测量样品在预定浸泡持续时间之后材料的吸水能力。使用材料取样程序或基板取样程序来制备样品。样品最初在60摄氏度干燥，直到对于至少30分钟间隔的连续测量区间不存在重量变化(例如，在60摄氏度的24小时干燥时间段通常是合适的持续时间)。然后，干燥样品的总重量(Wt干样品)以克计来测量。允许干燥样品冷却至25摄氏度，并且完全浸入保持在25摄氏度的去离子水浴中。在给定的浸泡持续时间之后，将样品从去离子水浴中移除，用布吸干以移除表面水，并且浸泡的样品的总重量(Wt湿样品)以克计来测量。
可以使用任何合适的浸泡持续时间，其中24小时的浸泡持续时间被认为模拟材料的饱和条件(即，亲水性树脂将处于其饱和状态)。因此，如本文使用的，表述“具有在5分钟时的吸水能力”指的是5分钟的浸泡持续时间，表述“具有在1小时时的吸水能力”指的是1小时的浸泡持续时间，表述“具有在24小时时的吸水能力”指的是24小时的浸泡持续时间，及类似情况。如果在吸水能力值之后没有指示持续时间，则浸泡持续时间对应于24小时的时间段。
如可以理解的，样品的总重量包括经干燥的材料或经浸泡的材料的重量(Wt干样品或Wt湿样品)，并且需要从样品测量值中减去基底的重量(Wt基底)。
基底的重量(Wt基底)使用样品表面积(例如，4.0cm2)、水凝胶层的水凝胶材料部分的平均测量厚度和水凝胶材料的平均密度来计算。可选择地，如果基底的材料的密度是未知的或不可获得的，则基底的重量(Wt基底)通过获取使用与用于原始样品的相同的取样程序并且具有与原始样品相同的尺寸(表面积和膜/基底厚度)的第二样品来确定。然后用刀片将第二样品的材料从第二样品的基底中切下，以提供分离的基底。然后将分离的基底在60摄氏度干燥持续24小时，这可以与原始样品干燥同时进行。然后以克计测量分离的基底的重量(Wt,基底)。
然后从干燥的和经浸泡的原始样品的重量(Wt干样品或Wt湿样品)中减去所得到的基底重量(Wt基底)，以提供经干燥的材料和经浸泡的材料的重量(Wt干部件或Wt湿部件)，如由等式1和等式2描绘的。
Wt干部件＝Wt干样品-Wt基底 (等式1)
Wt湿部件＝Wt湿样品-Wt基底 (等式2)
然后从浸泡的部件的重量(Wt湿部件)中减去干燥部件的重量(Wt干部件)，以提供由该部件吸收的水的重量，然后将该水的重量除以干燥部件的重量(Wt干部件)，以百分比形式提供给定浸泡持续时间的吸水能力，如下文通过等式3描绘的。
Figure BDA0003550010430000981
例如，在1小时50百分比的吸水能力意味着在浸泡持续1小时之后浸泡的部件重量是其干态重量的1.5倍。类似地，在24小时500百分比的吸水能力意味着在浸泡持续24小时之后浸泡的部件重量比其干态重量多5倍。
吸水速率测试方案
该测试通过用一维扩散模型将随样品的浸泡时间变化的重量增加建模来测量材料的吸水速率。使用材料取样程序或基板取样程序来制备样品。将样品在60摄氏度干燥，直到对于至少30分钟间隔的连续测量区间不存在重量变化(在60摄氏度的24小时干燥时间段通常是合适的持续时间)。然后，干燥样品的总重量(Wt干样品)以克计来测量。另外，测量干燥样品的部件的平均厚度，用于计算吸水速率，如下文解释的。
允许干燥样品冷却至25摄氏度，并且完全浸入保持在25摄氏度的去离子水浴中。在1分钟、2分钟、4分钟、9分钟、16分钟和25分钟的浸泡持续时间之间，将样品从去离子水浴中移除，用布吸干以移除表面水，并且测量经浸泡的样品的总重量(Wt湿样品)，其中“t”指的是特定的浸泡持续时间数据点(例如，1分钟、2分钟、4分钟、9分钟、16分钟或25分钟)。
经浸泡的样品的暴露的表面积还采用卡尺测量，用于确定比增重(specificweight gain)，如下文解释的。暴露的表面积指的是当完全浸入浴中时与去离子水接触的表面积。对于使用鞋类取样程序获得的样品，样品仅具有一个暴露的主要表面。为方便起见，样品的周边边缘的表面积由于其相对小的尺寸而被忽略。
测量的样品在测量之间被完全浸入回到去离子水浴中。1分钟、2分钟、4分钟、9分钟、16分钟和25分钟的持续时间指的是样品被完全浸入去离子水浴中时的累积浸泡持续时间(即，在浸泡的第一分钟和第一次测量之后，样品在以2分钟标记进行测量之前返回浴中持续浸泡另外一分钟)。
如上文论述的，在吸水能力测试中，样品的总重量包括经干燥的材料或经浸泡的材料的重量(Wt湿部件或Wt干部件)和物品或背衬基底的重量(Wt基底)。为了确定由于吸水引起的材料的重量变化，需要从样品重量测量值中减去基底的重量(Wt基底)。这可以使用上文在吸水能力测试中论述的相同步骤来完成，以便为每次浸泡持续时间测量提供所得到的材料重量Wt湿部件和Wt干部件。
然后将来自每个经浸泡的样品的水吸收的比增重(Wst)计算为经浸泡的样品的重量(Wt湿部件)和初始干燥样品的重量(Wt干部件)之间的差值，其中所得到的差值然后除以经浸泡的样品的暴露的表面积(At)，如等式4中描绘的。
Figure BDA0003550010430000991
其中t指的是特定浸泡持续时间数据点(例如，1分钟、2分钟、4分钟、9分钟、16分钟或25分钟)，如上文提及的。
然后，材料的吸水速率被确定为比增重(Wst)相对于时间(以分钟计)的平方根的斜率，如由数据点的最小二乘线性回归确定的。对于材料，比增重(Wst)相对于时间(以分钟计)的平方根的曲线提供了基本上线性的初始斜率(以通过线性回归分析提供吸水速率)。然而，在取决于部件的厚度的一定时间段之后，比增重将减慢，这指示吸水速率的降低，直到达到饱和状态。这被认为是由于随着水吸收接近饱和，水充分扩散到整个材料中，并且将取决于部件厚度而变化。
因此，对于具有小于0.3毫米的平均厚度(如上文测量的)的部件，在线性回归分析中仅使用在1分钟、2分钟、4分钟和9分钟的比增重数据点。在这些情况下，在16分钟和25分钟的数据点可能由于水吸收接近饱和而开始显著偏离线性斜率，并且从线性回归分析中被省略。相比之下，对于具有0.3毫米或更大的平均干燥厚度(如上文测量的)的部件，在线性回归分析中使用在1分钟、2分钟、4分钟、9分钟、16分钟和25分钟的比增重数据点。定义样品的吸水速率的所得到的斜率具有重量/(表面积-时间的平方根)的单位，诸如克每(米2-分钟1/2)或g/m2/√min。
此外，一些表面可以产生表面现象，该表面现象快速吸引和保留水分子(例如，经由表面氢键合或毛细管作用)，而实际上没有将水分子吸取到膜或基底中。因此，对于1分钟的样品，并且可能地对于2分钟的样品，这些膜或基底的样品可以示出快速的比增重。然而，在那之后，进一步的增重是可忽略的。因此，线性回归分析仅在1分钟、2分钟和4分钟的数据点的比增重继续示出水吸收的增加时才适用。如果不是这样，则认为该测试方法下的吸水速率为约零g/m2/√min。
溶胀能力测试方案
该测试依据样品在给定浸泡持续时间之后厚度和体积的增加来测量材料的溶胀能力。使用材料取样程序或基板取样程序来制备样品。样品最初在60摄氏度干燥，直到对于至少30分钟间隔的连续测量区间不存在重量变化(24小时干燥时间段通常是合适的持续时间)。然后测量干燥样品的尺寸(例如，矩形样品的厚度、长度和宽度；圆形样品的厚度和直径等)。然后干燥样品被完全浸入保持在25摄氏度的去离子水浴中。在给定的浸泡持续时间之后，将样品从去离子水浴中移除，用布吸干以移除表面水，并且重新测量经浸泡的样品的相同尺寸。
可以使用任何合适的浸泡持续时间。因此，如本文使用的，表述“具有在5分钟时的溶胀厚度(或体积)增加”指的是5分钟的浸泡持续时间，表述“具有在1小时时的溶胀厚度(或体积)增加”指的是1小时的测试持续时间，表述“具有在24小时时的溶胀厚度(或体积)增加”指的是24小时的测试持续时间，及类似情况。
部件的溶胀通过以下确定：(1)干燥的部件和经浸泡的部件之间的厚度的增加，(2)干燥的部件和经浸泡的部件之间的体积的增加，或(3)两者。干燥的部件和经浸泡的部件之间的厚度的增加通过从经浸泡的部件的测量厚度中减去初始干燥部件的测量厚度来计算。类似地，干燥的部件和经浸泡的部件之间的体积的增加通过从经浸泡的部件的测量体积中减去初始干燥部件的测量体积来计算。厚度和体积的增加还可以分别表示为相对于干厚度或干体积的百分比增加。
接触角测试方案
该测试基于样品的静态固着液滴接触角测量对材料的接触角进行测量。使用材料取样程序、基板取样程序或部件取样程序来制备样品。接触角指的是液体界面与固体表面相遇时的角度，并且是表面亲水性是怎样的指标。
对于干测试(即，以确定干态接触角)，样品最初在25℃和20％湿度平衡持续24小时。对于湿测试(即，以确定湿态接触角)，样品被完全浸入保持在25℃的去离子水浴中持续24小时。这之后，将样品从浴中移除并用布吸干以移除表面水，并且如果有必要夹在载玻片上以防止卷曲。
然后将干样品或湿样品放置在接触角测角仪的可移动平台(moveable stage)上，诸如来自Rame-Hart Instrument Co.,Succasunna,NJ以商品名“RAME-HART F290”可商购的接触角测角仪。然后使用注射器和自动泵将10微升去离子水液滴放置在样品上。然后立即对液滴拍摄图像(在膜可以吸收液滴之前)，并且从该图像中测量水滴的两个边缘的接触角。干燥样品和湿样品之间的接触角的减小通过从干复合元件的测量的接触角中减去湿复合元件的测量的接触角来计算。
摩擦系数测试方案
该测试测量样品的摩擦系数测试的摩擦系数。使用材料取样程序、基板取样程序或部件取样程序来制备样品。对于干测试(即，以确定干态摩擦系数)，样品最初在25℃和20％湿度平衡持续24小时。对于湿测试(即，以确定湿态摩擦系数)，样品被完全浸入保持在25℃的去离子水浴中持续24小时。这之后，将样品从浴中移除并用布吸干以移除表面水。
测量用安装在铝测试道(aluminum test track)上的铝橇(aluminum sled)进行，该铝橇被用于在测试道的铝表面上对测试样品进行滑动摩擦测试。测试道测量为127毫米宽×610毫米长。铝橇测量为76.2毫米×76.2毫米，前缘切割成具有9.5毫米的半径。铝橇与道的接触面积为76.2毫米×66.6毫米，或5,100平方毫米。
使用室温固化的双组分环氧粘合剂将干样品或湿样品附接至橇的底部，该环氧粘合剂诸如从Henkel,Dusseldorf,Germany以商品名“LOCTITE 608”可商购的环氧粘合剂。粘合剂被用于保持湿样品的平面性，该湿样品在饱和时可以卷曲。将具有约25.4毫米的厚度的聚苯乙烯泡沫附接至橇的顶表面(与测试样品相对)，用于结构支撑。
滑动摩擦测试使用螺杆驱动的负载框架(screw-driven load frame)进行。拖缆采用支撑在聚苯乙烯泡沫结构支撑物中的支架(mount)被附接至橇，并且缠绕在滑轮上以将橇拖过铝测试道。滑动力或摩擦力使用具有2,000牛顿的容量的负载传感器(loadtransducer)来测量。法向力通过将重物放置在由聚苯乙烯泡沫结构支撑物支撑的铝橇的顶部来控制，橇总重量为20.9千克(205牛顿)。测试框架的十字头以5毫米/秒的速率增加，并且总测试位移是250毫米。摩擦系数基于以恒定速度牵引橇所需的与运动方向平行的稳态力来计算。摩擦系数本身通过将稳态拉力除以施加的法向力而得到。在测试开始时与静态摩擦系数相关的任何瞬态值(transient value)被忽略。
储能模量测试方案
该测试测量在向材料施加振动力(vibratory force)或振荡力(oscillatingforce)时其对变形的抗性(应力与应变的比率)，并且是处于干态和湿态的膜顺应性的良好指标。使用材料取样程序、基板取样程序或部件取样程序来制备样品。对于该测试，提供具有带有5.35毫米宽和10毫米长的尺寸的表面积的样品。样品厚度可以在从0.1毫米至2毫米的范围内，并且具体范围没有特别限制，因为根据材料厚度对最终模量结果进行归一化。
以兆帕(MPa)为单位的样品的储能模量(E’)通过动态机械分析(DMA)来测定，所述动态机械分析使用DMA分析仪，诸如从TA Instruments,New Castle,Del.以商品名“Q800DMA ANALYZER”可商购的分析仪，该DMA分析仪配备有相对湿度附件，以在分析期间将样品保持在恒定的温度和相对湿度。
最初，使用卡尺测量测试样品的厚度(用于在模量计算中使用)。然后将测试样品夹入DMA分析仪，该DMA分析仪在分析期间在以下应力/应变条件下操作：等温温度为25℃，频率为1赫兹，应变振幅为10微米，预载荷为1牛顿，并且力轨迹(force track)为125百分比。根据以下时间/相对湿度(RH)概况，在恒定的25℃温度进行DMA分析：(i)0百分比相对湿度持续300分钟(代表储能模量测定的干态)，(ii)50百分比相对湿度持续600分钟，(iii)90百分比相对湿度持续600分钟(代表储能模量测定的湿态)，以及(iv)0百分比相对湿度持续600分钟。
在具有恒定相对湿度值的每个时间区段结束时，根据标准DMA技术从DMA曲线中确定E’值(以兆帕计)。即，在指定的时间/相对湿度概况中，0百分比相对湿度时的E’值(即干态储能模量)是步骤(i)结束时的值，50百分比相对湿度时的E’值是步骤(ii)结束时的值，并且90百分比相对湿度时的E'值(即湿态储能模量)是步骤(iii)结束时的值。
材料可以由其干态储能模量、其湿态储能模量或干态和湿态之间的储能模量的降低来表征，其中湿态储能模量小于干态储能模量。储能模量的这种降低可以被列出为干态储能模量和湿态储能模量之间的差值，或者相对于干态储能模量的百分比变化。
取样程序
使用上文描述的测试方案，本文公开的材料和由其形成的物品的多种性质可以使用用以下取样程序制备的样品来表征：
材料取样程序
材料取样程序可以用于获得聚合物材料或聚合物的纯样品，或者在一些情况下，获得用于形成聚合物材料或聚合物的材料的样品。材料以介质形式被提供，所述介质形式诸如薄片、颗粒、粉末、粒料及类似物。如果聚合物材料或聚合物的来源以纯形式不可获得，则可以从包含聚合物材料或聚合物的部件或元件(诸如，复合元件或鞋底结构)上切割样品，从而分离材料的样品。
基板取样程序和膜取样程序
制备聚合物材料或聚合物的样品。然后，将聚合物或聚合物材料的一部分模制到被设定大小以装配测试设备的膜或基板中。例如，当使用鞋底物料屈折测试仪时，通过在模具中使聚合物材料热成型，基板被设定大小以装配在所使用的鞋底物料屈折测试仪内部，该基板具有约15厘米(cm)×2.5厘米(cm)的尺寸和约1毫米(mm)至约4毫米(mm)的厚度。对于聚合物的基板样品，可以通过以下来制备样品：使聚合物熔融、将熔融的聚合物装载到模具中、将聚合物再固化成模具的形状、以及从模具中移除固化的模制的样品。可选择地，聚合物的基板样品可以被熔融，并且然后挤出成被切割成一定大小的膜。对于聚合物材料的基板样品，可以通过以下来制备样品：将聚合物材料的成分混合在一起、使聚合物材料的热塑性成分熔融、将熔融的聚合物装载到模具中、将聚合物材料再固化成模具的形状、以及从模具中移除固化的模制的样品。可选择地，聚合物材料的基板样品可以通过混合和熔融聚合物材料的成分来制备，并且然后熔融的聚合物材料可以被挤出成被切割成一定大小的膜。对于聚合物的膜样品，膜被挤出为对于膜具有基本上恒定的膜厚度(在平均膜厚度的±10百分比内)的网状物或片材，并且冷却以固化所得到的网状物或片材。然后从所得到的网状物或片材上切割具有4平方厘米的表面积的膜的样品。可选择地，如果膜材料的来源以纯形式不可获得，则可以从鞋类部件的基底上切割膜，或者从共挤出的片材或网状物的背衬基底上切割膜，从而分离该膜。在任一种情况下，然后从所得到的分离的膜上切割具有4平方厘米的表面积的膜的样品。
部件取样程序
该程序可以用于从鞋类物品的部件、鞋类物品、服装物品的部件、服装物品、运动装备物品的部件或运动装备物品获得材料的样品。使用刀片从物品或部件上切割包含呈非湿态的材料(例如，在25摄氏度和20百分比相对湿度)的样品。如果材料被结合至一种或更多种另外的材料，则该程序可以包括将另外的材料与待测试的材料分离。例如，为了在鞋底结构的面向地面的表面上测试材料，相对的表面可以被去皮、磨光、刮擦或以其他方式清洁，以移除附连到待测试的材料的任何粘合剂、纱线、纤维、泡沫及类似物。所得到的样品包括该材料，并且可以包括结合至该材料的任何另外的材料。
当水凝胶材料作为复合元件或鞋类物品的鞋底结构的层(例如，结合至诸如第二聚合物材料和/或其他材料的材料)被并入时，该程序可以用于获得水凝胶材料的样品。所得到的部件样品包括水凝胶材料和任何结合至水凝胶材料的任何基底，并且保持水凝胶材料与成品物品的纺织品和任选地其他相关材料之间的界面结合。因此，任何使用部件取样程序的测试都可以模拟水凝胶材料作为诸如鞋类物品的物品的一部分将如何表现。此外，这种类型的样品在水凝胶材料与水凝胶层和/或纺织品之间的界面结合不太明确的情况下也是有用的，诸如水凝胶材料高度扩散到纺织品中的情况。
样品在沿着为如存在于物品或部件上的材料提供基本上恒定的材料厚度(在平均材料厚度的加或减10百分比内)的物品或部件的位置处被获取，诸如对于鞋类物品，在面向地面的表面的鞋前部区域、鞋中部区域或鞋跟区域中。对于上文描述的许多测试方案，使用具有4平方厘米(cm2)的表面积的样品。将样品切割成一定大小和形状(例如，狗骨形样品)以装配到测试设备中。在材料不存在于具有4平方厘米表面积的任何区段的物品或部件上和/或对于具有4平方厘米表面积的区段的材料厚度不是基本上恒定的情况下，可以获取具有较小横截面表面积的样品大小，并且相应地调整特定面积的测量值。
定义
除非另外定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与本公开内容所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。还将理解，术语，诸如在通常使用的字典中定义的术语，应当被解释为具有与其在说明书的上下文以及相关领域中的含义相一致的含义，并且不应当以理想化或过度正式的意义来解释，除非本文明确地定义。
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本公开内容不限于所描述的特定方面、实施方案或实例，并且因此当然可以变化。本文使用的术语仅用于描述特定方面、实施方案和实例的目的，并且不意图是限制性的，因为本公开内容的范围将仅由所附权利要求限制。
当提供值的范围时，在该范围的上限和下限之间的每一个中间值(以下限单位的十分之一为单位，除非上下文另有明确指示)以及该陈述的范围中的任何其他陈述的值或中间值被包含在本公开内容中。这些较小范围的上限和下限可以独立地被包括在较小的范围中，并且还被包含在本公开内容中，受制于所陈述的范围中任何特定排除的限值。当所陈述的范围包括限值中的一个或两个时，排除那些包括的限值中的任一个或两个的范围也被包括在本公开内容中。
在阅读本公开内容后对于本领域技术人员将明显的是，本文描述和示出的多个方面、实施方案和实例中的每一个具有离散的部件和特征，这些部件和特征可以在不脱离本公开内容的范围或精神的情况下与其他若干个方面、实施方案和实例中的任何方面、实施方案和实例的特征容易地分离或组合。任何叙述的方法可以以叙述的事件的顺序或以逻辑上可能的任何其他顺序来进行。
尽管与本文所描述的方法和材料类似或等同的任何方法和材料也可以用于本公开内容的实践或测试，但现在描述优选的方法和材料。为了简洁和/或清楚起见，可以不详细描述本领域熟知的功能或构造。除非另外指示，否则本公开内容的各方面将采用在本领域的技术内的纳米技术、有机化学、材料科学和工程等技术。这样的技术在文献中被充分解释。
应注意，比率、浓度、量和其他数值数据可以在本文中以范围格式表达。在所陈述的范围包含极值中的一个或两个的情况下，排除那些所包含的极值中的任一个或两个的范围也被包括在本公开内容中，例如短语“x至y”包括从‘x’至‘y’的范围以及大于‘x’且小于‘y”的范围。范围还可以被表达为上限，例如‘约x、y、z或更小’并且应解释为包括‘约x’、‘约y’和‘约z’的具体范围以及‘小于x’、‘小于y’和‘小于z’的范围。同样地，短语‘约x、y、z或更大’应解释为包括‘约x’、‘约y’和‘约z’的具体范围以及‘大于x’、‘大于y’和‘大于z’的范围。此外，短语“约‘x’至‘y’”，其中‘x’和‘y’是数值，包括“约‘x’至约‘y’”。应理解，这样的范围格式为了方便和简洁被使用，并且因此，应当以灵活的方式被解释为不仅包括明确叙述为范围限值的数值，而且包括该范围内涵盖的所有单独的数值或子范围，如同每一个数值和子范围被明确地叙述。为了说明，“约0.1百分比至5百分比”的数值范围应被解释为不仅包括明确叙述的约0.1百分比至约5百分比的值，而且还包括指示范围内的单独的值(例如，1百分比、2百分比、3百分比和4百分比)和子范围(例如，0.5百分比、1.1百分比、2.4百分比、3.2百分比和4.4百分比)。
如本文使用的和如权利要求中叙述的术语“提供”不意图要求所提供的项目的任何特定的递送或接收。而是，出于清楚和易于阅读的目的，术语“提供”仅用于叙述将在权利要求的后续要素中及的项目。
如本文使用的，术语“聚合物”指的是由多于一个被称为单体的重复结构单元形成的化合物。聚合物通常通过聚合反应形成，在聚合反应中，多于一个结构单元变成共价地结合在一起。当形成聚合物的单体单元全部具有相同的化学结构时，聚合物是均聚物。当聚合物包含两种或更多种具有不同化学结构的单体单元时，聚合物是共聚物。共聚物类型中的一个实例是三元共聚物，其包括三种不同类型的单体单元。共聚物可以包括两种或更多种无规地分布在聚合物中的不同单体(例如，无规共聚物)。可选择地，包含多于一个第一类型的单体的一个或更多个嵌段可以被结合至包含多于一个第二类型的单体的一个或更多个嵌段，形成嵌段共聚物。单个单体单元可以包括一个或更多个不同的化学官能团。
具有包括两种或更多种类型的化学官能团的重复单元的聚合物可以被称为具有两个或更多个链段。例如，具有相同化学结构的重复单元的聚合物可以被称为具有重复链段。基于链段的化学结构，链段通常被描述为相对较硬或较软，并且聚合物通常包括在单个单体单元中或在不同单体单元中彼此结合的相对较硬的链段和相对较软的链段。当聚合物包括重复链段时，物理相互作用或化学键可以存在于链段内或链段之间，或者存在于链段内和链段之间两者。通常被称为硬链段的链段的实例包括包含氨基甲酸酯键的链段，其可以由使异氰酸酯与多元醇反应以形成聚氨酯来形成。通常被称为软链段的链段的实例包括包含烷氧基官能团的链段，诸如包含醚官能团或酯官能团的链段，以及聚酯链段。可以基于链段中存在的官能团的名称(例如，聚醚链段、聚酯链段)以及基于发生反应以便形成链段的化学结构的名称(例如，多元醇衍生的链段、异氰酸酯衍生的链段)来提及链段。当提及特定官能团的链段或该链段衍生自的特定化学结构的链段时，应当理解，聚合物可以包含高达10摩尔百分比的其他官能团的链段或衍生自其他化学结构的链段。例如，如本文使用的，聚醚链段应被理解为包含高达10摩尔百分比的非聚醚链段。
如本文使用的术语“材料取样程序”、“基板取样程序”、“冷鞋底物料屈折测试”、“ASTM D 5963-97a”和“差示扫描量热计(DSC)测试”指的是性质分析和表征程序部分中描述的相应的取样程序和测试方法。这些取样程序和测试方法表征叙述的材料、膜、物品和部件及类似物的性质，并且不需要作为权利要求中的有效步骤来进行。
如本文使用的术语“约”可以包括根据数值的有效数字的传统舍入。在一些方面中，本文使用术语“约”来意指与指定值10百分比、5百分比、2.5百分比、1百分比、0.5百分比、0.1百分比、0.01百分比或更小的偏差。
如本文使用的冠词“一(a)”和“一(an)”，当应用于说明书和权利要求中描述的本公开内容的方面中的任何特征时，意指一个或更多个。“一(a)”和“一(an)”的使用不将含义限制为单个特征，除非这样的限制被具体地陈述。单数或复数名词或名词短语之前的冠词“该(the)”表示一个特定的具体特征或多个特定的具体特征，并且取决于其被使用的上下文可以具有单数或复数的内涵。
除非另外指示，否则本文描述的任何官能团或化合物可以是被取代的或未被取代的。“被取代的”基团或化合物，诸如烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、芳基、杂芳基、烷氧基、酯、醚或羧酸酯指的是烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烯基基团、芳基基团、杂芳基基团、烷氧基基团、酯基团、醚基团或羧酸酯基团具有至少一个被非氢基团(即取代基)取代的氢基团。非氢基团(或取代基)的实例包括但不限于烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、醚、芳基、杂芳基、杂环烷基、羟基、氧基(或氧代)、烷氧基、酯、硫酯、酰基、羧基、氰基、硝基、氨基、酰氨基、硫和卤素。当被取代的烷基基团包含多于一个非氢基团时，取代基可以结合至相同的碳原子或者两个或更多个不同的碳原子。
如本文使用的术语“杂烷基”指的是包含至少一个杂原子的烷基基团。合适的杂原子包括但不限于O、N、Si、P和S，其中氮、磷和硫原子任选地被氧化，并且氮杂原子任选地被季铵化。
如本文使用的，术语“重量”指的是质量值，诸如具有克、千克及类似单位的单位。此外，通过端点对数值范围的叙述包括端点和该数值范围内的所有数。例如，在从按重量计40百分比至按重量计60百分比的范围内的浓度包括按重量计40百分比、按重量计60百分比的浓度，以及在按重量计40百分比和按重量计60百分比之间的所有吸水能力(例如，40.1百分比、41百分比、45百分比、50百分比、52.5百分比、55百分比、59百分比等)。
如本文使用的，术语“提供”，诸如对于“提供结构”，当在权利要求中叙述时，不意图要求所提供的制品(item)的任何特定的递送或接收。而是，为了清楚和易于阅读的目的，术语“提供”仅用于叙述将在权利要求的后续要素中提及的制品。
如本文使用的，措辞“基本上由……组成(consist essentially of)”或“基本上由......组成(consisting essentially of)”指的是被公开为主要具有所列出的特征而没有其他活性组分(相对于所列出的特征)的特征和/或实质上不影响所列出的特征的一个或更多个特性的那些特征。例如，弹性体材料可以基本上由聚合物水凝胶组成，这意味着第二组合物可以包含与聚合物水凝胶的功能或化学特性的变化基本上不相互作用或不相互作用的填料、着色剂等。在另一个实例中，聚合物水凝胶可以基本上由聚碳酸酯水凝胶组成，这意味着聚合物水凝胶不包括大量的或任何量的另一种类型的聚合物水凝胶诸如聚醚酰胺水凝胶或类似物。
如本文使用的，术语“至少一个/种”元件和“一个/种或更多个/种”元件可互换地使用，并且具有包括单个元件和多于一个元件的相同的含义，并且还可以由元件末尾的后缀“(s)”表示。例如，“至少一种聚氨酯”、“一种或更多种聚氨酯”和“聚氨酯(polyurethane(s))”可以可互换地使用，并且具有相同的含义。
丙烯与按重量计约2.2百分比(wt％)的乙烯的无规共聚物从ExxonMobilChemical Company,Houston,TX以商品名“PP9054”可商购。它具有约12克每10分钟的MFR(ASTM-1238D，2.16千克，230摄氏度)和0.90克每立方厘米(g/cm3)的密度。
PP9074是丙烯与按重量计约2.8百分比(wt％)的乙烯的无规共聚物，并且从ExxonMobil Chemical Company,Houston,TX以商品名“PP9074”可商购。它具有约24克每10分钟的MFR(ASTM-1238D，2.16千克，230摄氏度)和0.90克每立方厘米(g/cm3)的密度。
PP1024E4是从ExxonMobil Chemical Company,Houston,TX以商品名“PP1024E4”可商购的丙烯均聚物。它具有约13克每10分钟的MFR(ASTM-1238D，2.16千克，230摄氏度)和0.90克每立方厘米(g/cm3)的密度。
VISTAMAXX 6202是共聚物，该共聚物主要包含全同立构丙烯重复单元，其中按重量计约15百分比(wt％)的乙烯重复单元沿着共聚物无规地分布。它是从ExxonMobilChemical Company,Houston,TX以商品名“VISTAMAXX 6202”可获得的茂金属催化的共聚物，并且具有约20克每10分钟的MFR(ASTM-1238D，2.16千克，230摄氏度)、0.862克每立方厘米(g/cm3)的密度和约64的硬度计硬度(肖氏A)。
VISTAMAXX 3000是共聚物，该共聚物主要包含全同立构丙烯重复单元，其中按重量计约11百分比(wt％)的乙烯重复单元沿着共聚物无规地分布。它是从ExxonMobilChemical Company可获得的茂金属催化的共聚物，并且具有约8克每10分钟的MFR(ASTM-1238D，2.16千克，230摄氏度)、0.873克每立方厘米(g/cm3)的密度和约27的硬度计硬度(肖氏D)。
VISTAMAXX 6502是共聚物，该共聚物主要包含全同立构丙烯重复单元，其中按重量计约13百分比的乙烯重复单元沿着共聚物无规地分布。它是从ExxonMobil ChemicalCompany可获得的茂金属催化的共聚物，并且具有约45克每10分钟的MFR(ASTM-1238D，2.16千克，230摄氏度)、0.865克每立方厘米(g/cm3)的密度和约71的硬度计硬度(肖氏A)。

Claims (20)

1.一种用于鞋类物品的鞋底结构，所述鞋底结构包括：
复合元件和鞋底部件；
其中所述复合元件包括纺织品和水凝胶层；
所述纺织品包含纺织品材料并且具有第一侧面、第二侧面以及位于所述第一侧面和所述第二侧面之间的芯；
所述水凝胶层包含水凝胶材料并且具有第一侧面和第二侧面，所述第二侧面沿着所述纺织品的所述第一侧面可操作地联接至所述纺织品；
其中所述水凝胶层的一部分延伸穿过所述纺织品的所述第一侧面并且至少部分地延伸到所述纺织品的所述芯中，但不延伸到所述纺织品的所述第二侧面上；
其中所述水凝胶层的所述第一侧面的至少一部分提供所述鞋底结构的第一面向地面的表面；并且
其中所述鞋底部件包含第二聚合物材料并且具有第一侧面和第二侧面，其中所述鞋底部件的所述第一侧面的至少一部分与所述纺织品的所述第二侧面可操作地联接。
2.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中所述纺织品在所述纺织品的第一侧面与所述水凝胶层可操作地联接之前具有在所述纺织品的所述第一侧面和所述第二侧面之间测量的约0.1毫米至约5毫米的芯厚度。
3.根据权利要求1或2所述的鞋底结构，其中所述纺织品在所述纺织品的第一侧面与所述水凝胶层可操作地联接之前是透气纺织品。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的鞋底结构，其中所述水凝胶材料是热塑性水凝胶材料，并且所述纺织品材料具有比所述水凝胶层的所述热塑性水凝胶材料的熔融温度或维卡软化温度大至少20摄氏度的纺织品材料熔融温度或第一纺织品材料维卡软化温度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的鞋底结构，其中所述水凝胶层渗透所述纺织品的所述芯厚度的至少10百分比。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的鞋底结构，其中所述水凝胶层渗透所述纺织品的所述芯厚度的小于90百分比。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的鞋底结构，其中所述纺织品包括非编织纺织品。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的鞋底结构，其中所述纺织品具有约5克/平方米至约500克/平方米的基重。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的鞋底结构，其中所述水凝胶层具有在从0.1毫米(mm)至2mm的范围内的干态厚度。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的鞋底结构，其中所述水凝胶材料是热塑性水凝胶材料，并且根据熔体流动指数测试方案，所述热塑性水凝胶材料具有从约35克每10分钟至约55克每10分钟的熔体流动指数。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的鞋底结构，其中所述水凝胶材料包括聚氨酯水凝胶。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的鞋底结构，其中所述鞋底部件包括一个或更多个附着摩擦力元件。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的鞋底结构，其中所述第二聚合物材料包括聚烯烃。
14.一种鞋类物品，包括与权利要求1至13中任一项所述的鞋底结构可操作地联接的鞋面。
15.一种制造用于鞋类物品的鞋底结构的方法，所述方法包括：
将第一复合元件可操作地联接至第二部件；所述第一复合元件包括纺织品和水凝胶层；所述纺织品包含纺织品材料并且具有第一侧面、第二侧面以及位于所述第一侧面和所述第二侧面之间的芯；所述水凝胶层包含水凝胶材料并且具有第一侧面和第二侧面，所述水凝胶层的所述第二侧面沿着所述纺织品的所述第一侧面可操作地联接至所述纺织品；其中，在所述鞋底结构中，所述水凝胶层的一部分延伸穿过所述纺织品的所述第一侧面并且至少部分地延伸到所述纺织品的所述芯中，但不延伸到所述纺织品的所述第二侧面上；
其中所述可操作地联接包括在所述复合元件的所述纺织品的所述第二侧面和所述第二部件之间形成结合部，使得所述复合元件的所述水凝胶层界定所述鞋底结构的面向地面的表面的至少一部分。
16.根据权利要求15所述的方法，其中可操作地联接的步骤包括将所述第一复合元件放置到模具中，使得所述水凝胶层的所述第一侧面的一部分接触所述模具的模制表面的一部分，形成制备的模制表面；
将第二聚合物材料装载到所述模具的所述制备的模制表面上；
将装载的第二聚合物材料在所述模具中至少部分地固化，并且从而可操作地联接所述复合元件和至少部分地固化的第二聚合物材料，形成包括所述复合元件的所述水凝胶层的所述鞋底结构，所述水凝胶层界定所述鞋底结构的所述面向地面的表面的至少一部分；以及
从所述模具中移除所述鞋底结构。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述方法还包括将所述复合元件约束在所述模具中，使得在装载所述第二聚合物材料的同时，所述水凝胶层的所述第一侧面的至少一部分接触所述模制表面。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中a)所述纺织品在所述纺织品的第一侧面与所述水凝胶层可操作地联接之前具有在所述纺织品的所述第一侧面和所述第二侧面之间测量的约0.1毫米至约5毫米的芯厚度；或者其中b)所述纺织品在所述纺织品的第一侧面与所述水凝胶层可操作地联接之前是透气纺织品；或者其中a)和b)两者。
19.一种鞋底结构，根据权利要求15至18中任一项所述的方法制造。
20.一种制造鞋类物品的方法，所述方法包括：
将鞋面固定到鞋底结构，所述鞋底结构包括水凝胶层以及鞋底部件，所述水凝胶层具有第一侧面和与纺织品的第一侧面可操作地联接的第二侧面，所述鞋底部件包含与所述纺织品的第二侧面可操作地联接的第二聚合物材料，使得所述鞋底结构的所述水凝胶层的所述第一侧面界定所述鞋类物品的面向地面的表面。
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