CN1913797A - 鞋和与鞋有关的改进 - Google Patents
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Abstract
一种鞋(1)，其中至少部分鞋帮(1a)包括由于存在涂层而导致的防滑区域(4，5)，所述涂层按照修正的IUP51试验(在此定义的)提供超过标准运动皮革的干摩擦系数。
Description
技术领域
本发明优先适用于运动鞋，并且描述用于提高干态下鞋帮外表面防滑并且改进全面性能的方法。
背景技术
本发明的发明人调查了运动鞋帮防滑的改进。特别是干态防滑特性，虽然也考虑了湿或者潮湿条件下的防滑特性。如下文所讨论的，关于鞋的性能，在标准结构材料如运动皮革之上改进防滑是重要的。大多数用户，专业的或者业余的，对于球类运动如足球而言，提高防滑性能能够提高准确性和效果-特别是踢球或者带球时。
相应地，鞋的干态特别是潮湿情况下的性能，是个非常实际的问题。标准运动皮革的性能是改进运动鞋性能的制约因素，但在此前没有发现或者找到可行的商业解决途径。过去，现有技术关注鞋外部材料的性能，关注织构工艺以使所用材料的表面***糙。这仅对防滑性能提供有限的改进。另一方案是使用凸起特征，增加排水如同增加表面，理论上防滑性能较好。实例包括Brutting的橡胶设计(美国专利US 3,191,321)和Johnson的结构(美国专利US 5,437,112)。但是这些改变显著地影响了鞋外表面的性质，当穿用这种鞋时，足球运动员(例如)可能会经历“感触”和反馈的干扰。这种性能对于运动员的表现是很重要的，因此采用这种防滑解决方案产生它们本身的问题。
采用特殊材料如鲨鱼皮也有报道(WO0307745)，但这些改进仅仅提供边缘的和湿态防滑可接受，制造简易、费用和灵活性成本显著。现有技术没有得到具有突出的或者显著的改进质量从而没有满足运动员和制造商需要在潮湿和干燥情况下一样使用的全能运动鞋。
如前所述，标准运动皮革通常在潮湿时表现差，在干燥时稍好。表面防水层导致球滑行，或者不可预测-经常滑过或者旋转过鞋的表面。结果是丧失了精确性和准确度。
鞋的性能对于在干燥和湿润下训练的初学者，和技术能够补偿鞋的设计缺陷的职业运动员都是非常重要的。鞋的质量难于量化，比较主观，包括的因素有：牢固性，感觉和触觉的一致性，以及鞋的形状。在一天中，如同准确性，运动员需要在不同条件下相对一致的性能，因此在干燥和湿润时具有相对一致的性能是有价值的。
对于制造商，需要改进用于鞋外部结构的材料，该材料具有许多如运动皮革所需的特性，如耐久性以及良好的坚固性和柔韧性的结合。还需要保留或者提高运动员主观特征如感触和反馈的替换物。十分重要的是，需要这种替代无需实质性的改变或者偏离现有的鞋制造工艺-这种改变可能使得实施代价高并且使得某些替换物不经济。
迄今，就发明人所知的范围内，没有这种替换物或不存在解决方案解决这些大多数的需要。相应地，发明人调查了各种创造性的选择以解决这些问题和需要。
因此，本发明的一个目的就是解决这些问题。
本发明的另一个目的是提供一种用于鞋结构、鞋的材料，和改变鞋的方法，其相对于标准运动皮革在干燥时提供改进防滑特性(至少在鞋帮的部分)。
优选地，另一个目标是提供一种在干燥和湿润时具有相对一致性的运动鞋。
至少，本发明的一个目标是给公众提供一种有用的选择。
本发明的各方面将通过实施例的方式参考附图进行说明。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种鞋，所述鞋帮至少一部分包括由涂层形成的防滑区域，所述涂层提供超过按照此处定义的修正的IUP51试验中标准运动皮革的干摩擦系数。
根据本发明的另一个方面，提供了一种适用于构造鞋帮的材料，所述材料至少部分涂覆有能够提供超过按照此处定义的修正的IUP51试验中标准运动皮革的干摩擦系数的涂层。
根据本发明的另一个方面，提供一种适用于鞋帮的垫，所述垫至少一个面的一部分涂覆有能够提供超过按照此处定义的修正的IUP51试验中标准运动皮革的干摩擦系数的涂层。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中所述涂层包括液体硅橡胶涂层。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中所述涂层包括高增塑涂层。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，所述涂层基于PVC均聚物或者PVC/PVA共聚物。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中包括的增塑剂来自：己二酸二烷酯、壬二酸二烷酯、乙二醇二苯甲酸酯、乙醇酸酯如丁基邻苯二甲酰、丁基乙醇酸酯、苯六甲酸酯如苯六甲酸三甲酯，一些苯氧基化合物，磷酸酯包括三芳基、三烷基和烷-芳基复合物、邻苯二甲酸的衍生物特别是二烷基和烷基苯邻苯二甲酸酯、聚酯和各种二元酸与乙醇(例如，己二酸、壬二酸、邻苯二甲酸与各种单功能团封端的乙二醇)、五赤丁四醇衍生物和磺酰胺。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中包括的第二位增塑剂选自：芳香的和混合芳香的脂族油、氯化石蜡、聚α甲基苯乙烯衍生物和高分子量醇和酸的酯，其具有与PVC的边际相容性、直链二元酸的单酯、某些环氧树脂的衍生物包括环氧大豆油、环氧妥尔油和某些环氧树脂。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中增塑剂的含量与聚合物或共聚物相比为65％重量或更高。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中增塑剂的含量与聚合物或共聚物相比为66±4％重量或更高。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其包括一种分散在环氧化大豆油中的硬脂酸矿物质。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其包括聚异丁烯。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其或者/和，包括或至少部分涂覆颗粒材料。
根据本发明的另一个方面，提供一种权利要求1-3任一权利要求的鞋、材料或者垫，其至少部分涂有一涂层，该涂层或者/和包括颗粒材料，或者已被施用了颗粒材料。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中的涂层包括液体脂族聚亚胺酯分散物和液体脂族聚丙烯酸分散物中的一种或两者。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其包括一种交联剂。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中交联剂是异氰酸酯。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中颗粒材料包括矿物质。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中所述的矿物质选自：氧化铝、碳化钨、碳化硅、立方氮化硼、陶瓷材料、石榴石、来自3M的Triizact磨料，和金刚石颗粒。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中的颗粒材料包括颗粒状或者微粒状合成塑料物质。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中包括的塑料颗粒的硬度等于或者大于75的Shore A。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中的颗粒包含碎橡胶。
根据本发明的另一个方面，提供一种如权利要求12-21任一权利要求的鞋、材料或者垫，其中所述的颗粒材料包括尺寸范围为0.5-100微米的颗粒。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，所述涂层施用于皮革材料。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中皮革是山羊革或者袋鼠革。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，所述的涂层施用于纺织品或者织物。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中纺织品或者织物是或者包括凯夫拉尔(Kevlar)。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中所述的涂覆在图样中施用。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其中所述的图样包括一个或者多个：标识、广告材料、图标、文字、字母数字符号或重复图样或者排列。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其包括包含不同涂层的区域。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其包括3M的钩环材料Greptile G200的区域。
根据本发明的另一个方面，提供一种具体描述如上的鞋、材料或者垫，其包括自粘层。
根据本发明的另一个方面，提供一种运动鞋，当通过此处定义修正的IUP51试验与标准的运动皮革相比时，其中至少鞋头区域的上部具有提高干摩擦系数的防滑增强剂，所述的防滑增强剂选自：液体硅橡胶、高增塑剂含量的PVC聚合物、高增塑剂含量的PVC/PVA共聚物、高增塑剂含量的聚氨酯树脂、高增塑剂含量的丙烯酸树脂、高增塑剂含量的聚氨酯/丙烯酸酯混合物或掺杂物、颗粒物质与以上列出物质的组合，以及颗粒物质与丙烯酸和/或聚氨酯粘合剂的组合。
根据本发明的另一个方面，提供适宜于附着于鞋的垫，当通过此处定义的修正的IUP51试验与标准的运动皮革相比时，其中至少部分所述鞋头区域的上部具有提高干摩擦系数的防滑增强剂，所述的防滑增强剂选自：液体硅橡胶、高增塑剂含量的PVC聚合物、高增塑剂含量的PVC/PVA共聚物、高增塑剂含量的聚氨酯树脂、高增塑剂含量的丙烯酸树脂、高增塑剂含量的聚氨酯/丙烯酸酯混合物、颗粒物质与以上列出的物质的组合，以及颗粒物质与丙烯酸和/或聚氨酯粘合剂的组合。
根据本发明的另一个方面，提供一种鞋，至少鞋帮涂有具体如此处描述的和参考包含的实施例的涂层。
本发明具有许多方面，包括用于鞋制造业中具有增强(相对于标准运动皮革)防滑性能材料的制备，具有增强的防滑性能的运动鞋，和改变运动鞋以提高其防滑。通常，本发明的运动鞋应是所有球类运动鞋。为描述简单，此处主要描述的鞋应通过上下文理解，此处讨论的原理也适用于鞋制造的材料。
已经讨论过对于普通的运动鞋，如足球鞋，一个普通的问题是湿的时候他们变滑。由于球基于冲击动力滑、擦或者转过鞋表面，这显著地降低了运动员踢球的准确性。相似地，差的干防滑也导致问题，并因此而寻求标准运动皮革的改进。干燥和湿润性能之间相对相容也是需要的。
本发明提出改进鞋整个或者部分上表面的湿态和干态防滑(与标准的运动皮革相比)的方法。在上下文中，这包括相对于通常用于运动鞋的标准皮革和人造革材料至少改进湿和干防滑。
作为该性能摩擦系数的测量，采用修正的IUP51由国际皮革技术家和化学家协会的试验过程(见下文)。优选的，改进的鞋和用于鞋外面的材料具有干态下等于或者超过2.0、湿态下1.5的摩擦系数。在理想的材料中，湿态下摩擦系数接近干态下的摩擦系数。修正的IUP51试验基于利用PTEE参考底板bed的标准试验，但这里修正为天然或者合成的材料，该材料具有聚氨酯涂层如用于足球制造的材料。
在运动鞋上面使用具有增强防滑性能的防滑区域，能够在鞋干燥和湿润下显著地提高踢球和球的操纵特性，这也经常等同或超过在湿润或干燥时标准皮革构建对照鞋时的作用特性。这在运动员比赛时可能提供显著的改进，特别是对于技术不足以弥补标准湿鞋或者标准鞋的干燥和湿润特性变化的业余或者初学者。
用于构造本发明的鞋的优选材料是用适宜涂层处理过的衬底，或者利用微钩环的纺织品。两种改变都允许使用标准的鞋制造工艺而无需显著的改变。二者都避免了在鞋外部在柔韧性上的显著改变，例如在前面讨论的现有技术实例中是明显的，因此保留了许多运动员需要的特性。这是重要的，作为鞋的主观感受和反馈，在职业和市场两种层次上的可接受性都有显著的影响。
本发明的涂覆工艺是需要的，其可以在鞋制造之前或者之后施用。为描述简单，这里给出的描述主要是与用于鞋制造的改性材料的制备有关的，但是其原理应该扩展到应用于全部或者部分鞋制造涂层的工艺。后面的选择可以提供一些附加优点，特别是当使用小批量的特殊涂层(例如，特殊团队颜色，或者印刷涂覆图案的应用)的时候。
根据本发明有许多优选的涂层，适宜于制造运动鞋。其中的一些可以进一步改变，如下文所讨论的。这些涂层施用于衬底，衬底在绝大多数情况下包括一种适宜的天然或者合成材料。优选的材料包括皮革，特别是牛、山羊和袋鼠革，但不限于此。通常也可以使用用于鞋制造的合成革和材料。
衬底材料的表面可以在应用涂层之前改变以便提高其粘附力或者性能。选择包括但不限于一种或者多种：刻痕、抛光或者粗磨；使用打底剂。
根据本发明，通常此后会施用一层或者多层涂覆，但是根据本发明的某些实施方式，至少部分鞋结构可以发生在最后的防滑提高材料施用之前。
发明人的工作是识别了大量的可以施用于适宜的衬底的涂覆材料，其适用于制造具有所需特性的运动鞋。其能够提供所需的相对一致的湿和干性能。其还可以在不或者很少改变的情况下使用标准的运动鞋制造工艺。与本发明的这些特性相对应，其包括以下所需涂层组中的防滑增强涂层：液体硅橡胶涂层，高增塑涂层，与固体颗粒材料相邻的合成橡胶涂层，或者是与固体颗粒材料相邻的聚合物。上述组中涂层的特性进一步的公开如下：
液体硅橡胶是公知的，施用于适宜的衬底，虽然理想的是皮革。在本发明中，使用的是任选的但理想的是交联剂，如环氧硅烷。这可以提高适用于运动鞋的耐磨和持久特性。
涂覆有液体硅橡胶的皮革衬底实质上提高了干防滑，这是对现有技术有价值的贡献。摩擦系数值在表1中给出。但可以看到，硅橡胶涂层还显示出湿摩擦系数的提高(高于标准运动皮革)，它的性能提高水平没有干燥的高。其中性能的一致性是需要的，该涂层可以进一步的改变，通过包含或者施用颗粒物质-将在下文中进一步描述。这能够提高湿防滑，虽然潜在地损失一些干防滑。
在优选的组中另一种适宜的涂层是高增塑涂层。通常这些将在不含颗粒物质的情况下使用，但这还保留一种选择。优选的是高增塑聚合物，选自：聚氯乙稀(PVC)，软聚氨酯，硅橡胶，PVC/PVA(聚乙烯基乙酸酯)共聚物，或者它们的复合物。其它可以考虑和使用的聚合物包括：硅橡胶，聚氨酯树脂，丙烯酸树脂和聚氨酯/丙烯酸混合物。
在优选的高增塑涂层实施方式中，涂层包括25-55％重量(包括在内)的PVC或者PVC/PVA共聚物和45-75％重量(包括在内)的增塑剂。也可以使用其他组分总量为100％重量。优选的，总增塑剂含量在66±4％重量。
也可以使用附加的增塑剂，即一种以上的增塑剂。优选地，在使用另一种增塑剂时，可以使得至少部分渗出所施用的涂层表面以便所述表面被增塑剂薄膜覆盖，这实质上是自我再生。这可以提高施用的涂层的防滑。主要涂层以及第一位和第二位增塑剂的实例将在下文给出。
所述增塑剂还通常根据与其加入的聚合物仅仅部分相容来分类。基于此，这些增塑剂与涂层结合并不紧密且较易从涂层迁移到增塑剂浓度较低的区域-例如施用涂层的表面。某些第一位的增塑剂的联用，当与某些增充剂联用时也可显示该性能。
含有允许增塑剂迁移的组分能够提供某些优点。即使在磨损或者洗刷靴子之后，连续迁移能够提供连续的粘面层。只需少量的增塑剂出现在表面，所以迁移速率不需要太高。
某些优选的增塑剂示例在下面的增塑剂组中：改性聚酯增塑剂，直链二元酸乙二醇酯，直链二元酸与C4-C14单醇的单酯(例如，单体己二酸酯)。这些增塑剂还适宜于作为附加的(例如，第二位的)增塑剂。
更具体地，第一位的或者全相容增塑剂与树脂紧密结合，并且仅在增塑树脂内缓慢迁移。由于相容、原料成本、工艺特性以及各种终端使用性能的原因，适用于PVC的第一位增塑剂族主要为但不限于下述：
己二酸二烷酯、壬二酸二烷酯、某些二苯甲酸乙二醇酯、乙醇酸酯如丁基邻苯二甲酰、丁基乙醇酸酯、苯六甲酸酯如苯六甲酸三甲酯，一些苯氧基化合物，磷酸酯包括三芳基、三烷基和烷基-芳基组合、邻苯二甲酸的衍生物特别是二烷基和烷基苯邻苯二甲酸酯，聚酯和带有乙醇的各种二元酸(例如，己二酸、壬二酸、邻苯二甲酸与各种单功能团封端的乙二醇)，某些五赤丁四醇衍生物和各种磺酰胺。
第二位的或者部分相容的增塑剂结合较不紧密，因此能够在内部从增塑剂浓度较高的区域迁移到浓度较低的区域。它们还能渗出将增充剂带到增塑树脂的表面。用于PVC的第二位的(增充剂)增塑剂包括但不限于下述：
各种芳香的和混合的芳香的脂族油、氯化石蜡、聚α甲基苯乙烯衍生物和高分子量醇和酸的酯，其具有与PVC的边际相容性、直链二元酸的单酯、某些环氧树脂的衍生物包括环氧大豆油、环氧妥尔油和某些环氧树脂等。
增充剂松散的结合且能够在其中自由迁移，和显著的水平渗出到表面。它们在参考文献中还可以作为第二位的增塑剂。适宜于包括在本发明的这些实施方式中的示例包括聚异丁烯。
在优选的高增塑涂层的实施方式中，聚合物材料中的附加组分可包括：
i)第一位的或者全部相容(与聚合物)的增塑剂
ii)与聚合物部分相容的第二位增塑剂
iii)可选择的附加组分
iv)可选择的增充剂，稳定剂或者其它组分。
附加组分(iv)可以包括稳定剂如硬脂酸钙和锌。在优选的实施方式中重量范围为5∶1-20∶1。这还可以分散在环氧豆油载体中，也作为稳定剂。通常优选的硬脂酸豆油载体占全部涂层混合物的0.3-2.0％重量(包括在内)，标称(在某些优选的实施方式中)0.52％左右。
如需要可加入颜料、染料、色素和反射组分。商品颜料如获自Clariant GmbH适宜于本说明书中提到的绝大多数涂层。
理想的施用范围为5-15克/平方英尺(54-162克/平方米)，但用于鞋和手套的更宽的包含范围为2-35克/平方英尺(21-377克/平方米)。施用这些涂层的各种工艺将在下文描述。
在组中还有合成橡胶涂层。它们是灵活的，但在本发明中优选与颗粒物质(见下文)联用。可以考虑天然橡胶，但在制造工艺中(在本发明中)它们的性能和一致性通常被合成替代物代替。
本发明允许使用一定范围的合成橡胶物质，假定它们在作为运动鞋涂层材料使用时展示某些所需的特性。这些特性包括黏附衬底(但包括底层和衬底表面改变过程)，相应于柔韧衬底的柔韧性，能够保持颗粒物质包括而不是让其轻易释放(但这还可以通过选择颗粒物质来影响)，抗磨损性能，以及理想的能够抗其通常使用的环境的特性。其它考虑到的特性也其作用，包括染色或者着色能力(除了黑色)，在制造和涂覆工艺中易于固化等。特别适宜的是丁腈橡胶。
在组中最后所需的涂层类型包括与颗粒物质相连的聚合物。合成橡胶的总的考虑还适用，在本发明中可以考虑使用各种聚合物。但特别地，发明人发现聚氨酯树脂特别适宜。本发明优选的实施方式使用脂族聚氨酯树脂，和选择(但优选)一种或者多种交联剂。优选的交联剂包括异氰酸酯，特别是(但不限于)脂族聚异氰酸酯。
聚合物涂层(虽然这也可用于其它讨论的涂层/交联剂)还可选择性地包括各种其它组分。例如，可包括：各种填充剂、粘合剂，稀释剂和溶剂，颜料，稳定剂，粘合/底漆组分，以及附加的交联或者聚合物改性剂等。这给本发明的使用者提供附加的选择以满足特殊需要，而不偏离总的发明。一些具体的和当前发明人优选的实施例将在下文给出。
优选用于本发明的颗粒物质理想地具有一种或者多种所需特性。这包括：在颗粒暴露区域提供提高的防滑，当嵌入涂层后提供充足的不规则(而不是平滑的)外表面尺寸，与涂层相容，与涂层相互作用以便在使用时能保留在涂层中，并持久。在理想的是，它们与涂层/粘合物质一起，形成柔韧性表面并与衬底(通常是皮革)粘合。还优选，它们不会显著地改变衬底的柔韧性-提供太硬和不能提供用户所需要的反馈。因此，颗粒和涂层体系需要作为相对薄的联合-相对于房屋建筑中使用的厚涂层防滑物质的硬涂层。相应地，上述粘合/涂层物质被发明人选作特别适宜于本发明施用的物质。
颗粒物质的选择可以变化，虽然优选的物质可被粗分在两个主要组：颗粒矿物质和颗粒合成物质。
基于矿物质的物质通常的特征为晶体和/或锐边或者锯齿边。具体的物质(实例)包括：氧化铝、碳化钨、碳化硅、立方氮化硼、陶瓷材料、石榴石、来自3M的Trizact磨料，和金刚石颗粒。它们的来源可以是天然的或者合成的。根据本发明，任何一种或者多种可以与涂层/粘合物质联用的都可以用于颗粒组合物。
颗粒的最终尺寸范围为0.001-3000微米，但优选使用的是0.5-100微米或者磨粒尺寸1600-120。根据本发明，不同尺寸的混合物可与涂层联用。
第二组的合成物质通常指聚合材料如天然的和合成的塑料和橡胶。这些可以包括硬塑料。优选的实例是所知的“碎橡胶”，其通常是粉碎橡胶物质-如轮胎得到的颗粒。然而，基于特殊方式形成的橡胶或者聚合物的颗粒也可使用，并且可以提供提高的耐久性和性能。这可表现为提高的与优选的涂层物质(颗粒氨基甲酸乙酯和聚氨酯)粘附或者粘合，和提高的硬度(理想的是等于或者大于75Shore A)。它们还可根据用户喜好着色。一种优选的这类颗粒物质的实例是Soft-sand橡胶颗粒，由Paxton，MA，USA的Soft-Point Industries Inc.出售。这些物质可以与上述的矿物颗粒物质联用。
根据本发明，将颗粒物质加入涂层/粘合体系，优选采用两种方法(或者其联合)。这包括向施用的涂层的表面使用颗粒物质。第二种方法是将颗粒物质机如到施用的涂层中。各自具有某些优点和缺点-暴露的聚集团重复穿用时易于从涂层丢失，但提供较高的摩擦系数。
在本发明中，有施用于用户使用较多的鞋垫区域的垫配方，或者改变其具体的特征。这些在涂层上的“着色”没有本发明优选的实施方式持久，但提供了有益的提高。通常，这些将在适宜的涂覆粘合体系中包含一种颗粒物质，其可以包含一种聚氨酯(例如，水性脂族聚氨酯)，还可选择性地包括脂族粘合剂(例如，水性脂族丙烯酸酯悬浮液)，但还能满意地粘附于其施用的颗粒涂层(本发明的)。用户使用外涂覆代表垫类实施方式(见下文)的替换方式，但根据本发明是优选施用于先涂覆的衬底。
对于大多数的优选涂层和材料，可见的湿态摩擦系数与干摩擦系数类似。这是优选的条件改变下的性能一致性。
根据本发明，整个鞋帮并不需要同一类型的防滑区域，但需要时可以。相应地，选择的区域可以包括不同类型的防滑区域，一些包括不同的干态或者湿态摩擦系数。例如，某些区域优选潮湿天气性能，而另一些优选干燥天气性能。这可包括一种涂覆各种本发明的涂层的皮革或者其它材料。
在这种情况下，鞋帮可以由具有不同特性的材料的不同部分来制造。然而，可在若干处理和涂覆方法中作出多种选择。例如，一片材料可选择不同的处理和涂覆方式涂覆以便其表面特征(值得注意的是摩擦系数)在表面上有变化。鞋帮可由这种片材的部分或者全部制造。
这种片材的各区域可以用不同的方式涂覆或者处理。不同区域可包括可见的素材如文字、标识、图标或者其它宣传素材。另一种改变是提高鞋性能或者某些运动员特征的图案区域。这些可能性为运动员和鞋制造商都提供了十分显著的潜在的可实现利益。
在本发明的范围内还有可以用于鞋提供某些本发明的优点如湿防滑的垫。通常，这些垫有衬底和外表面。外表面可以是涂覆在衬底上的涂层，但也可以是衬底的外表面。理想的外表面具有上述讨论的提高的干防滑。因此，衬底和外表面可以包括一片处理过的皮革材料，或者是前述的任一其它可选择的材料。
下侧可包括粘合涂层。其可以是长期或者非长期粘合，这可以允许临时使用垫或者调整位置。在粘合层背面可以提供一可更换的保护层。
下侧可以不包括粘合层，但适宜于使用粘合物质。这允许选择使用不同的粘合剂，在制造过程中可在垫上使用或者由鞋修理工或其它适格的人使用。下侧可以是吸收的、键入的或者改变的以提高粘合力。
其它固定方式可用于固定垫。例如，钩环固定，例如可以考虑Velcro。
同样，鞋帮可以全部或者部分由具有良好摩擦系数特征的合成材料组成。这包括使用各种微钩环。其一是GreptileG200，但其它类似材料也可考虑。
以示例的方式，发明人测定的不同材料的某些代表性的数据如下。
| 材料 | 湿摩擦系数 | 干摩擦系数 |
| 标准运动皮革 | 0.3 | 0.8 |
| 织构皮革 | 0.8 | 1.7 |
| GreptileG200 | 3.4 | 3.5 |
| 橡胶化颗粒涂层 | 1.5 | 2.0 |
| 磨料颗粒涂层 | 3.6 | 3.9 |
| 高增塑涂层 | 1.6 | 11.0 |
| 硅橡胶涂层 | 1.4 | 9.8 |
试验按照国际皮革技术家和化学家协会修正的IUP51。可以理解，本发明可有许多改变，和可以实施的方式。某些具体的实施方式以示例的方式进行描述。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施方式的运动鞋的透视图，和
图2是根据本发明的一个优选实施方式的垫。
具体实施方式
实施例1
本发明的一个优选实施方式在图1中示出。该实施方式包括本发明若干可能的特性，包括各种不同类型的防滑。
图1示出了一种足球鞋。其总体上显示出鞋帮(1a)和鞋底(1b)。鞋底可以是鞋或者靴子类的标准结构。
鞋帮包含由不同材料针织在一起的几个部分，但是其它结构方法也能实施。简而言之，我们在本实施例中指的是普通的针织结构。
接近鞋底的较低部分(2)包括涂胶/颗粒材料涂覆的皮革材料。相邻部分(3)包括颗粒涂覆材料，其根据运动员的需要预先黏附在靴子上。
前部(4)和(5)是皮革材料，其中在包括生产商标识的重复图案上可选择地使用涂胶的颗粒涂覆。随后，在这些部分的表面形成分布有增强干防滑的区域。
(6)和(7)部分包括如GreptileG200材料的干防滑部分，其具有适当的如同干防滑的湿防滑特征。
后部(8)可以是用户选择的各种材料。
应该注意的是这只代表本发明许多实施方式中一种可能的方式。不是所有的运动鞋都需要这种方式的结构，也不包括本发明众多不同的方面。
实施例2
图2示出了一种根据本发明的垫(20)的部分尺寸放大截面。其中提供了薄皮革材料衬底(21)，其上施用了胶粒涂覆形成了提高干防滑的上表面(22)。
下侧(23)包括一种与可更换保护背衬(24)重叠的粘合剂。
实际上，如果需要垫可以剪切并粘附于鞋所需的外表面上。作为改变，可以采用能够粘附在潮湿或者湿表面上的粘合剂，允许在运动过程中的湿鞋上使用。同样，可使用预定形状的垫，其三维外形适宜于鞋的外形区域，如鞋头部分的顶尖。
实施例3-磨料颗粒涂层
在本实施例中，可以使用以下类型的磨料颗粒：
a)氧化铝
b)碳化钨
c)碳化硅
d)立方氮化硼
e)陶瓷材料
f)石榴石(自然形成的磨料)
g)来自3M的“Trizact”TM反复微处理磨料
h)金刚石颗粒。
这些是理想的非球体优选颗粒的代表，但提供硬的和锐边的外形(不规则或者通过合成方式的)。通常，这些颗粒的尺寸范围为0.5-100微米，虽然可使用0.001-3000微米或者自1600-120的磨粒尺寸。这些颗粒附着于衬底如皮革的表面，通过坚韧且柔韧的膜以保证颗粒在穿的过程中不容易脱离。此外，最好的是当鞋/靴在湿和干条件下磨损时，如果挂着颗粒物质的涂层对于水和/或溶剂、特别是水稳定。优选地，涂层包括丙烯酸酯、聚氨酯和环氧材料，通常交联，(例如聚异氰酸酯)提高抗水性能和膜的韧性。最终，表面可以这样保留或者使用坚韧的粘合剂体系再涂覆以延长使用寿命。
描述了一种适宜的方法，虽然还存在其它改变：
方法1：
衬底材料如皮革通过辊式涂镀设备，涂覆交联的氨基甲酸乙酯。通常树脂的涂层重量为8-14克每平方英尺，但施用的可多可少。该树脂混合物可近似于由下述组分组成：
10份 脂族聚异氰酸酯(交联剂)
15份 无机消光剂与蛋白质、脂肪和特殊的胶体的水性悬浮物(填充剂)
35份 水性脂族聚氨酯悬浮物(粘合剂)
20份 水性脂族丙烯酸酯分散物(粘合剂)
20份 水(稀释剂)
如果需要，上述混合物可以用颜料着色。
在上述混合物施用于皮革表面以后，但在干燥/固化之前，在皮革表面施用磨料颗粒(如上面所列的)。可以单独使用一种或者实质上混和物的磨料颗粒，以形成增强或者协同作用。例如，但不限于，可通过振动的或者旋转的敷帖器获得，设定传递特定量的颗粒。通常是5-10克/平方英尺，但可以是0.1-50克/平方英尺表面区域，取决于所需效果。使用的多余颗粒在通过传送带的表面时进入回收箱以再用。存在的选择是如通常制备砂纸使用电磁排列这些颗粒，但这取决于所述的磨料颗粒是否已化学改性以受电流的影响。
此后，皮革通过固化单元。通常是简单地通过在干线中加热皮革以达到约100℃，2-3分钟。然而，固化***全依赖于所使用的树脂粘合剂体系，例如UV固化、辐射固化等。
作为一种选择，在粘合剂-颗粒混合物固化后，可选择施用另一粘合剂涂层作为顶层。这可以进一步加强膜基体保持颗粒并保证最大的持久性。最大可能的是使用上述的配方，但使用量较少，最好的是4-8克/平方英尺，多半是利用自动喷射线喷射施用。再固化取决于所使用的粘合剂体系。
其它施用方法可以尝试将磨料颗粒分散在树脂混合物中并以不同方式施用，例如薄涂层***、空气刀***、通过刷等。如果需要涂层还可作为图案施用，而不是作为连续的涂层。该方法的重点是获得足够的分散物并保持颗粒很好的悬浮。高速剪切混合器可用与此。
实施例4-橡胶化颗粒涂层：
在本实施例中，以下类型的橡胶化颗粒可以使用：
a)橡胶化砂
b)碎橡胶这些颗粒可以是球形、椭圆形或者不规则形状。橡胶化表面创造高的摩擦系数。橡胶化砂称作SandSoft(见前文)，可从SoftPoint Indusries Inc获得。碎橡胶的用户规格可从不同渠道预定。通常，颗粒直径尺寸范围为0.5-100微米，也可使用0.001-1000微米的范围。所述颗粒必需附着于衬底材料，如皮革的表面，通过坚韧且柔韧的膜以保证颗粒在穿的过程中不容易脱离。此外，最好的是当鞋/靴在湿和干条件下磨损时，如果挂着颗粒物质的涂层对于水和/或溶剂、特别是水稳定。优选地，涂层包括丙烯酸酯、聚氨酯和环氧材料，通常交联，(例如聚异氰酸酯)提高抗水性能和膜的韧性。最终，表面可以这样保留或者使用坚韧的粘合剂体系再涂覆以延长使用寿命。
描述了两种适宜的方法，虽然还存在其它改变：
方法1：
衬底材料如皮革通过辊式涂镀设备，涂覆交联的氨基甲酸乙酯。通常树脂的涂层重量为8-14克每平方英尺，但施用的可多可少。该树脂混合物可近似于由下述组分组成：
10份 脂族聚异氰酸酯(交联剂)
15份 无机消光剂与蛋白质、脂肪和特殊的胶体的水性悬浮物(填充剂)
35份 水性脂族聚氨酯悬浮物(粘合剂)
20份 水性脂族丙烯酸酯分散物(粘合剂)
20份 水(稀释剂)
如果需要，上述混合物可以用颜料着色。
在上述混合物施用于皮革表面以后，但在干燥/固化之前，在皮革表面施用橡胶化颗粒(如上面所列的)。可以单独使用一种或者实质上混和物的橡胶化颗粒，以形成增强或者协同作用。例如，但不限于，可通过振动的或者旋转的敷帖器获得，设定传递特定量的颗粒。通常是5-10克/平方英尺，但可以是0.1-50克/平方英尺表面区域，取决于所需效果。多余颗粒在通过传送带的表面时落入回收箱以再用。
此后，皮革通过固化单元。通常是简单地通过在干线中加热皮革以达到约100℃，2-3分钟。然而，固化***全依赖于所使用的树脂粘合剂体系，例如UV固化、辐射固化等。
作为一种选择，在粘合剂-颗粒混合物固化后，可选择施用另一粘合剂涂层作为顶层。这可以进一步加强膜基体保持颗粒并保证最大的持久性。最大可能的是使用上述的配方，但使用量较少，最好的是4-8克/平方英尺，多半是利用自动喷射线喷射施用。再固化取决于所使用的粘合剂体系。
方法2
衬底材料如皮革通过标准的辊式涂镀设备，涂覆其中分散有橡胶化颗粒交联的氨基甲酸乙酯。通常树脂的涂层重量为8-14克每平方英尺，但根据用户的偏爱施用的可多可少。该树脂混合物可近似于由下述组分组成：
10份 脂族聚异氰酸酯(交联剂)
10份 无机消光剂与蛋白质、脂肪和特殊的胶体的水性悬浮物(填充剂)
25份 水性脂族聚氨酯悬浮物(粘合剂)
20份 水性脂族丙烯酸酯分散物(粘合剂)
10份 水(稀释剂)
25份 橡胶化颗粒
如果需要，上述混合物可以用颜料着色。上述混合物需要高速剪切混和以便获得在混合物中充分悬浮的颗粒。
可以加入可选择的附加助剂以提高悬浮特性，如所知的分散剂。
此后，皮革通过固化单元。通常是简单地通过在干线中加热皮革以达到约100℃，2-3分钟。然而，固化***全依赖于所使用的树脂粘合剂体系，例如UV固化、辐射固化等。
作为一种选择，在粘合剂-颗粒混合物固化后，可选择施用另一粘合剂涂层作为顶层。这可以进一步加强膜基体保持颗粒并保证最大的持久性。最大可能的是使用上述的配方，但使用量较少，最好的是4-8克/平方英尺，多半是利用自动喷射线喷射施用。再固化取决于所使用的粘合剂体系。
实施例5-高增塑涂层
该涂层基本上是高增塑混合物：
a)PVC单体聚合物
b)PVC/PVA共聚物
c)硅橡胶
d)氨基甲酸乙酯树脂
e)丙烯酸树脂
f)氨基甲酸乙酯/丙烯酸酯混合物
可以采用其它交联辅助剂(例如，聚异氰酸酯)以获得改进的膜在使用中磨损特性的物理性能。此外，该混和物可通过与上述近似的方式加入磨料或者橡胶化颗粒来提高。
描述了一种适宜的方法，虽然还存在其它改变：
方法1：
衬底材料如皮革通过辊式涂镀设备，涂覆高增塑PVC。通常树脂的涂层重量为8-14克每平方英尺，但施用的可多可少。该树脂混合物可近似于由下述组分组成：
65份 增塑剂
35份 PVC均聚物
如果需要，上述混合物可以用颜料着色。
此后，皮革通过固化单元。通常是简单地通过在干线中加热皮革以达到约165℃，2-3分钟。然而，固化***全依赖于所使用的树脂粘合剂体系，例如UV固化、辐射固化等。
如果需要可以采用所需的任何方法施用另外的涂层，并在此后再一次用正确的固化条件处理。涂层可选择性的通过各种方法，例如织物压纹板压纹，将织物放进可以帮助提高湿防滑的表面中。这也可以用于许多本文中的其它实施例中。
实施例5a-只有带有第一位增塑剂的高增塑PVC涂层
33份 聚氯乙稀树脂
64份 邻苯二甲酸二辛酯(CAS No[117-81-7])
2份 颜料
1份 硬脂酸钙/锌悬浮物(环氧化豆油作为稳定剂)
份是重量份数，可以在本实施例确切的配方上稍微变化。涂覆可使用上述给出的与实施例5有关的方法。
实施例5b-带有第一和第二位增塑剂的高增塑PVC涂层
33份 聚氯乙稀树脂
32份 邻苯二甲酸二辛酯(CAS No【117-81-7】)
32份 环氧化豆油
2份 颜料
1份 硬脂酸钙/锌悬浮物(环氧化豆油作为稳定剂)
份是重量份数，可以在本实施例确切的配方上稍微变化。涂覆可使用上述给出的与实施例5有关的方法。
实施例5c-包括增充剂的高增塑PVC涂层
33份 聚氯乙烯树脂
55份 邻苯二甲酸二辛酯(CAS No[117-81-7])
9份 聚异丁烯
2份 颜料
1份 硬脂酸钙/锌悬浮物(环氧化豆油作为稳定剂)
份是重量份数，可以在本实施例确切的配方上稍微变化。涂覆可使用上述给出的与实施例5有关的方法。
实施例6-液体硅橡胶涂层：
液体硅橡胶涂覆在皮革的表面上。可以采用其它交联助剂(例如，环氧硅烷)提高穿用过程中膜耐磨损的物理特性。此外，该化合物可通过以前述方式加入磨料或者橡胶化颗粒提高。
描述了一种适宜的方法，虽然还存在其它改变：
方法1：
皮革通过辊式涂镀设备，涂覆液体硅橡胶。通常涂层重量为8-14克每平方英尺，但施用的可多可少。该混合物可近似于由下述组分组成：
97份 液体硅橡胶
3份 环氧硅烷交联剂
如果需要，上述混合物可以用颜料着色。
此后，皮革通过固化单元。通常是简单地通过在干线中加热皮革以达到约165℃，2-3分钟。然而，固化***全依赖于所使用的树脂粘合剂体系，例如UV固化、辐射固化等。
如果需要可以采用所需的任何方法施用另外的涂层，并在此后再一次用正确的固化条件处理。还可考虑压纹-同样如上。
实施例7-垫
所述垫实质上是上述现有类型的涂覆材料裁剪出的组分。基材是编织的或者无纺的天然或者合成纤维，例如所有的皮革类型，包括山羊或袋鼠，或者合成的如凯夫拉尔(Kevar)。通常基材的厚度为0.6-1.0毫米，但范围可以是0.1-2毫米厚。
可用的粘合剂为：
a)液体橡胶粘合剂
b)超强力胶水粘合剂(氰丙烯酸酯)
c)用于绷带的高粘性粘合剂
d)钩环(例如，维可牢尼龙搭扣)
e)双面带
f)压敏性粘合剂
g)可复位粘合剂
h)丙烯酸基粘合剂
i)氨基甲酸乙酯粘合剂
这些粘合剂建议加入永久的和可更换垫。由于最终用途，建议水性(水稳定性)粘合剂
本发明的各方面已通过实施例描述，应该理解，在不偏离本发明的精神和所附权利要求书限定的本发明的范围的情况下，可以作出的改变和添加。
还应该理解，这里使用的术语“包括”并不是限制的意思。相应地，“包括”不代表或限定专有的条目，而是包括加入清单中的其它组分和条目。
本说明书还基于发明人对现有技术的理解。现有技术的描述不应视为现有技术真实状态的权威性公开，而是发明人作出本发明的参考。
Claims (38)
1.一种鞋，其中至少一部分鞋帮包括由涂层形成的防滑区域，所述涂层提供超过按照修正的IUP51试验中标准运动皮革的干摩擦系数。
2.一种适用于构造鞋帮的材料，所述材料至少部分涂覆有提供超过按照修正的IUP51试验中标准运动皮革的干摩擦系数的涂层。
3.一种适用于鞋帮的垫，所述垫至少一个面部分涂覆有提供超过按照修正的IUP51试验中标准运动皮革的干摩擦系数的涂层。
4.根据权利要求1-3任一权利要求的鞋、材料或者垫，其中所述涂层包括液体硅橡胶涂层。
5.根据权利要求1-3任一权利要求的鞋、材料或者垫，其中所述涂层包括一高增塑涂层。
6.根据权利要求5的鞋、材料或者垫，所述涂层基于PVC均聚物或者PVC/PVA共聚物。
7.根据权利要求6的鞋、材料或者垫，其中包括的增塑剂选自：己二酸二烷酯、壬二酸二烷酯、二苯甲酸乙二醇酯、乙醇酸酯如丁基邻苯二甲酰、丁基乙醇酸酯、苯六甲酸酯如苯六甲酸三甲酯，一些苯氧基化合物，磷酸酯包括三芳基、三烷基和烷基-芳基组合物、邻苯二甲酸的衍生物特别是二烷基和烷基苯甲基邻苯二甲酸酯、聚酯和各种带有乙醇的二元酸(例如，己二酸、壬二酸、邻苯二甲酸与各种单功能团封端的乙二醇)、五赤丁四醇衍生物和磺酰胺。
8.根据权利要求7的鞋、材料或者垫，其中包括的第二位增塑剂选自：芳香的和混合芳香的脂族油、氯化石蜡、聚α甲基苯乙烯衍生物和高分子量醇和有机酸的酯，其具有与PVC的边际相容性，直链二元酸的单酯、某些环氧树脂的衍生物包括环氧大豆油、环氧妥尔油和某些环氧树脂。
9.根据权利要求7或8的鞋、材料或者垫，其中增塑剂的含量与聚合物或共聚物相比为65％重量或更高。
10.根据权利要求7或8的鞋、材料或者垫，其中增塑剂的含量与聚合物或共聚物相比为66±4％重量或更高。
11.根据权利要求7-10任一权利要求的鞋、材料或者垫，其包括一种分散在环氧化大豆油中的硬脂酸矿物质。
12.根据权利要求7-10任一权利要求的鞋、材料或者垫，其包括聚异丁烯。
13.根据权利要求4-12任一权利要求的鞋、材料或者垫，其包括或是至少部分涂覆颗粒材料，或者两者。
14.根据权利要求1-3任一权利要求的鞋、材料或者垫，其至少部分涂有一涂层，该涂层包括颗粒材料，或者施用了颗粒材料，或者两者。
15.根据权利要求14的鞋、材料或者垫，其中的涂层包括一种液体脂族聚氨酯分散物和液体脂族聚丙烯酸分散物的任一或两者。
16.根据权利要求15的鞋、材料或者垫，其包括一种交联剂。
17.根据权利要求16的鞋、材料或者垫，其中交联剂是异氰酸酯。
18.根据权利要求13-17任一权利要求的鞋、材料或者垫，其中颗粒材料包括矿物质。
19.根据权利要求18的鞋、材料或者垫，其中所述的矿物质选自：氧化铝、碳化钨、碳化硅、立方氮化硼、陶瓷材料、石榴石、来自3M的Trizact磨料，和金刚石颗粒。
20.根据权利要求13-17任一权利要求的鞋、材料或者垫，其中颗粒材料包括颗粒状或者微粒状合成塑料物质。
21.根据权利要求20的鞋、材料或者垫，其中包括的塑料颗粒的硬度等于或者大于75Shore A。
22.根据权利要求13-17任一权利要求的鞋、材料或者垫，其中的颗粒材料包含碎橡胶。
23.根据权利要求12-21任一权利要求的鞋、材料或者垫，其中所述的颗粒材料包括尺寸范围为0.5-100微米的颗粒。
24.根据前述任一权利要求的鞋、材料或者垫，所述涂层施用于皮革材料。
25.根据权利要求24的鞋、材料或者垫，其中皮革是山羊革或者袋鼠革。
26.根据权利要求1-23任一权利要求的鞋、材料或者垫，所述的涂层施用于纺织品或者织物。
27.根据权利要求26的鞋、材料或者垫，其中纺织品或者织物是或者包括凯夫拉尔。
28.根据前述任一权利要求的鞋、材料或者垫，其中所述的涂层在图样中施用。
29.根据权利要求28的鞋、材料或者垫，其中所述的图样包括一个或者多个：标识、广告材料、图标、文字、字母数字符号重复图样或者排列。
30.根据前述任一权利要求的鞋、材料或者垫，其包括包含不同涂层的区域。
31.根据前述任一权利要求的鞋、材料或者垫，其包括3M的钩环材料GreptileG200区域。
32.根据权利要求3或者权利要求4-30任一权利要求引用权利要求3时的鞋、材料或者垫，其包括自粘层。
33.一种运动鞋，当通过修正的IUP51试验与标准的运动皮革相比时，其中至少鞋头区域的上部具有提高干摩擦系数的防滑增强剂，所述的防滑增强剂选自：液体硅橡胶、高增塑剂含量的PVC聚合物、高增塑剂含量的PVC/PVA共聚物、高增塑剂含量的氨基甲酸乙酯树脂、高增塑剂含量的丙烯酸树脂、高增塑剂含量的氨基甲酸乙酯/丙烯酸酯混合物或掺杂物、颗粒物质与以上列出的物质的组合，以及颗粒物质与丙烯酸和/或聚氨酯粘合剂的组合。
34.一种适宜于附着于鞋的垫，当通过修正的IUP51试验与标准的运动皮革相比时，其中至少所述鞋鞋头区域的上部具有提高干摩擦系数的防滑增强剂，所述的防滑增强剂选自：液体硅橡胶、高增塑剂含量的PVC聚合物、高增塑剂含量的PVC/PVA共聚物、高增塑剂含量的氨基甲酸乙酯树脂、高增塑剂含量的丙烯酸树脂、高增塑剂含量的氨基甲酸乙酯/丙烯酸酯混合物、颗粒物质与以上列出的物质的组合，以及颗粒物质与丙烯酸和/或聚氨酯粘合剂的组合。
35.一种鞋，至少部分鞋帮涂有如此处描述的和参考包含的实施例的涂层。
36.一种适用于制造鞋帮的材料，其中至少部分鞋帮涂有如此处描述的和参考包含的实施例的涂层。
37.一种运动手套，其中至少部分外部接触表面涂有如此处描述的和参考包含的实施例的涂层。
38.一种适用于鞋的垫，其中至少部分外部接触表面涂有如此处描述的和参考包含的实施例的涂层。
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