CN207252926U - 隔热的鞋类物品 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是结合隔热的、低体积材料以便在寒冷天气中为结实耐用的户外使用提供温暖的一种鞋类物品。本实用新型的这些方面通过包含至少在脚趾区域中的具有气凝胶的隔热的、低体积材料(18)和包含下部耐磨损材料(16)的鞋面(12)的鞋类来实现。此外，在另外的实施例中，本实用新型在也是防水并且透气的鞋或靴中包括这些特征。

Description

隔热的鞋类物品
技术领域
本实用新型涉及为穿用者提供温暖而无增加的体积的结实耐用的鞋类物品。根据本实用新型的鞋类具有鞋面和鞋底，其中该鞋面具有第一外部材料和在该鞋面的下部部分中的第二外部材料，该第二外部材料包括耐磨损的材料，其中该鞋面的下部部分中的至少一部分具有至少位于脚趾区域中的隔热的低体积材料，其被附接到该耐磨损材料上并且含有气凝胶。
背景技术
隔热在服饰中的使用是众所周知的，其中常规材料由棉絮、泡沫、软毛等组成。举例来说，用于鞋类物品的隔热已知包括这样的材料，如皮革、毡、羊毛、软木、法兰绒、泡沫、高蓬松棉絮和其组合。常规的隔热材料的缺点是实现高水平的隔热需要使用相对大厚度的材料。例如，用于低于冰点的温度的常规鞋类中的充足的隔热可能是大约若干厘米厚。在用于户外使用的鞋类的许多应用中，尤其在用于工作或运动的服饰物品中，提供大厚度的材料是不切实际的。在这些活动中，经常存在对于足部的灵活性、步履稳健性以及牢固牵引的要求。太大的隔热厚度引入在身体与所穿着的物品之间的相对运动的可能性、以及因此与地面的不安全的接触。此外，常规隔热的增加的体积趋向于影响鞋类对于穿用者的舒适度和刚硬度。
特别地在脚趾区域中，增加隔热以增强脚趾的舒适度和温暖是众所周知的。以下更详细地描述了现有技术中的若干示例性专利。
以Ristic-Lehmann的名义的美国专利号7,118,801是针对包含气凝胶颗粒的材料，并且形成了具有在大气条件下小于或等于25mW/m K的热导率的聚四氟乙烯粘合 剂。该材料是可模制的或可成形的，具有很少或不具有填充剂颗粒的脱落，并且可以例如通过在两个外层之间粘合该材料成形为诸如带或复合物的结构。这些复合物可以被折曲、拉伸、或弯曲而没有显著的粉化或隔热特性的损失。
以Farnworth的名义的美国专利号7,752,776是针对包含具有隔热结构(具有低热导率)的隔热部件的服饰物品。这些隔热部件具有包含不透气的包层的隔热结构以及含有在该包层内的多孔材料，其中该隔热结构具有小于或等于25mW/mK的热导率。
以Giacobone的名义的美国公开号2007/0128391是针对具有隔热材料的层和在该隔热材料的层周围的密封的包层的隔热部件，该包层是由弹性体材料制成的。该包层通过周边焊缝密封。在具体的示例性实施例中，该隔热部件是鞋类物品的一部分，其中该部件被置于衬垫的外层与内层之间，并且通过沿着周边焊缝的接缝被组装到鞋面上。
Pfister等人的欧洲专利申请公开号0736267是针对隔热鞋前套(footwear cap)和结合该前套的鞋类。该隔热前套以空气储存材料为内衬并且由其组成，该空气储存材料是如此耐压缩以至于在该鞋类的正常使用期间保持空气储存能力以及因此其隔热能力。此外，对于这种鞋类构造由于在脚趾区域中的增加的体积存在显著的限制。
虽然这些专利总体上教导提供结合到已经高度隔热的鞋类中的额外的隔热，这些专利没有提供用于具有鞋面的耐磨损的底部部分的结实耐用的鞋类物品的隔热材料，这些隔热材料可以被装配到此类鞋类构造中并且给予灵活性、步履稳健性以及牢固牵引。
存在对于提供温暖而基本上不改变鞋类物品的合适度和舒适度的结实耐用的鞋类诸如打猎靴、军用靴、徒步靴和/或冬靴的需要。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结实耐用的鞋类物品，该物品将被独特地定向的低体积隔热结合在这些鞋类物品中以便在寒冷天气中提供温暖，还具有典型的常规鞋或 靴的灵活性和透气性。本实用新型的这些方面通过具有隔热的低体积材料的鞋类实现，该材料包含气凝胶、附接到鞋面的外部材料的耐磨损的下部部分上(至少在脚趾区域中)。此外，在另外的实施例中，本实用新型在也是防水并且透气的鞋或靴中包括这些特征。
在第一实施例中，本实用新型是针对包含鞋面和鞋底的鞋类，该鞋面包含第一外部材料和在该鞋面的下部部分中的第二外部材料，其中该第二外部材料包含耐磨损的材料，其中该鞋面的下部部分中的至少一部分包含至少在脚趾区域中的隔热材料，其被附接到该耐磨损材料上，并且其中该隔热材料包含气凝胶。
术语“鞋”和“靴”还可以在此可互换地使用以指的是鞋类物品。
合适的隔热材料包括不会不令人希望地增加体积的那些。它们能够符合鞋的形状而不显著影响鞋的舒适度和合适度，例如起皱，或者影响平滑度。这些隔热材料可以在某些实施例中被模制或者以其他方式成型以符合鞋类物品的轮廓。应理解，可能存在于常规鞋类中的空气间隙不会构成根据本实用新型的低体积隔热。此外，取决于本实用新型的鞋类物品的具体的实施例，该低体积隔热可以位于仅仅具体的鞋类区域的一个或多个部分中，如脚趾区域。或者该低体积隔热构造可以完全覆盖具体的鞋类区域，如被耐磨损的材料覆盖的区域。该低体积隔热可以能够经受在正常使用期间来自穿着鞋的压缩以及典型地与鞋的制造或构造有关的更高的压缩。
如在此使用的“低体积材料”旨在指的是与传统鞋类蓬松隔热(例如ThinsulateTM隔热、隔热等)相比在显著更低厚度下具有等效的耐热性的材料。厚度是用热导率仪器的集成的厚度测量进行测量的。(Laser Comp Model Fox 314Laser Comp Saugus，MA)。该低体积材料可以具有0.2至5mm的厚度。
在本实用新型的第二实施例中，该气凝胶被包封在支撑结构中、与支撑结构混合、或位于支撑结构的孔中。
术语“气凝胶”指的是以下凝胶，该凝胶包含具有连通结构的框架(其中对应的连通孔的网络集成在该框架内)并且含有气体如空气作为分散的间隙介质；并且该凝胶 的特征在于可归属于气凝胶的以下物理和结构特性(根据氮孔隙率测定法测试)：(a)从约2nm至约100nm范围内的平均孔径，(b)至少80％或更多的孔隙率，以及(c)约20m2/g或更多的表面积。本实用新型的气凝胶材料因此包括满足在之前段落中陈述的限定要素的任何气凝胶或其他开孔化合物；包括可以用其他方法分类为干凝胶、晶胶、双凝胶(ambigel)、微孔材料等的化合物。气凝胶可以例如以整块或片的形式或者以粉末的形式存在。
示例性支撑结构包括，但不限于，薄膜、泡沫、纤维、波纹、蜂窝、结点和/或原纤维的网络、以及增强结构。在此描述的结构可以包括泡沫或纺织品。这些纺织品可以是非织物。这些泡沫和纺织品可以是多孔的。在此描述的结构还可以包含微孔层或材料，如聚合物薄膜或膜。
如在此描述的支撑结构可以包括单一的材料，或者可以包括两种或更多种不同的材料，如在层状构造中。作为一个非限制性实例，如在此描述的结构可以包括基层(如由泡沫或纺织品制成的多孔层)和一个或多个面层(如微孔聚合物薄膜)。
在某些实施例中，该多孔基层可以是开孔泡沫。作为非限制性实例，该开孔泡沫可以是网状玻璃态碳、聚氨酯泡沫、三聚氰胺泡沫、陶瓷泡沫、金属泡沫、聚酰亚胺泡沫、或另一种聚合物泡沫。有用的泡沫的其他实例包括，但不限于，由聚烯烃、酚醛塑料、乙酸纤维素、和聚苯乙烯制成的泡沫。在一些实施例中，这些泡沫是聚醚聚氨酯泡沫。在一些实施例中，该泡沫可以是网状的形式。有用的网状的泡沫的实例包括，但不限于，聚酯聚氨酯。
泡沫还可以包含例如由以下各项制成：膨胀的聚乙烯(ePE)、聚酰胺(PA)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、膨胀的聚苯乙烯(EPS)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰亚胺(PI)、聚氨酯(PU)。泡沫还可以是该一个或多个面层，其中微孔聚合物薄膜是基层。
在本实用新型的另一个实施例中，该纺织品可以是编织物、织物或非织物。该纺织品的纱线或长丝可以是由例如聚酰胺(PA)、聚酯(PES)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)制成的。这些长丝可以是单丝或多丝。可以存在附接到隔热材料的两侧上的 纺织品。该纺织品还可以具有若干个层或者由不同的材料构成。
微孔薄膜或膜可以包含聚四氟乙烯(ePTFE)。它还可以包含聚氨酯(PU)、聚酯(PES)、聚丙烯(PP)、聚醚、或高分子量聚乙烯、或另外的氟聚合物材料，如：聚氟乙烯(PVF)；聚偏二氟乙烯(PVDF)；全氟烷氧基(PFA)；氟化的乙烯-丙烯(FEP)；聚氯三氟乙烯(PCTFE)；乙烯四氟乙烯(ETFE)；聚偏二氟乙烯(PVDF)；乙烯氯三氟乙烯(ECTFE)；或其共聚物或混合物。
在另一个实施例中，该结构包含至少一个微孔层、和至少一种延伸穿过该微孔层的多个孔的整体气凝胶。该整体气凝胶被吸收到例如微孔聚合物薄膜或膜中。
在又另一个实施例中，该结构包含在至少两个微孔膜之间的多孔泡沫，该结构吸收有整体气凝胶。在另一个实施例中，ePTFE膜仅位于该泡沫的一侧上。然后固化该结构。
在另一个实施例中，该结构包含：作为粘合剂的聚四氟乙烯(PTFE)颗粒；和气凝胶颗粒。将这些颗粒混合并且将得到的材料挤出成带。
在另一个实施例中，该聚四氟乙烯(PTFE)包含大于或等于40wt.％的气凝胶。该低体积隔热可以包含如在美国专利号7,118,801中描述的气凝胶/氟聚合物颗粒基质，该专利的全部内容和披露内容通过引用结合。它可以进一步包含小于或等于60wt.％的具有从50至600μm的粒径的聚四氟乙烯颗粒。
在又另一个实施例中，该结构包含结合气凝胶颗粒的膨胀的聚四氟乙烯(ePTFE)。
在另一个实施例中，该膨胀的聚四氟乙烯(ePTFE)包含小于或等于40wt.％的气凝胶。该低体积隔热可以包含隔热膨胀的PTFE(包含呈气凝胶形式的隔热颗粒)，如在WO2015/095638中描述的，该专利的全部内容和披露内容通过引用结合。
在一个实施例中，包含气凝胶的PTFE或膨胀的ePTFE可以具有25mW/m℃或更少的热导率。在本实用新型中使用的隔热的“热导率”用Laser Comp Model Fox 314热导率分析仪进行测量。(Laser Comp Saugus，MA)。
在本实用新型的另一个实施例中，该第二外部材料的耐磨损材料包含橡胶或涂覆的皮革。涂料可以包含聚氨酯(PU)。在又另一个实施例中，该耐磨损材料包含其他的皮革、聚合物或纺织品。合适的聚合物是例如聚氨酯(PU)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性橡胶(KPU)、聚酰胺(PA)、聚酯(PES)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和热重排的聚合物(TR)。该皮革可以包含全粒面或剖层。这些纺织品可以包含例如由例如PA或PES构成的和/或用例如PU涂覆的微纤维、或者另外例如用例如PU涂覆的非织物。
在本实用新型的又另一个实施例中，借助于缝制和/或胶粘将该隔热材料附接到耐磨损材料上。该胶粘可以用合适的粘合剂实现，如热粘合剂，例如聚氨酯(PU)，热塑性聚氨酯(TPU)和乙烯乙酸乙烯酯(EVA)，接触型粘合剂，例如，氯丁橡胶，聚氨酯(PU)或聚乙酸乙烯酯(PVAC)，或者喷雾热溶体，例如基于以下项的反应性热溶体：PU、PES和PU树脂，丙烯酸聚合物和PU树脂，多元醇和PU树脂、无规立构聚丙烯。该隔热材料还可以通过以上提及的手段中的任一种被粘附到鞋面或内衬或鞋类的任何其他部分上，例如鞋垫或鞋头衬或鞋底。如在此使用的“鞋头衬”描述了在鞋类物品的外部与内衬之间作为加固物材料插入该鞋类物品的脚趾处中的一片材料。
在本实用新型的额外的实施例中，注入该耐磨损材料。可以将其注入到该隔热材料上。所注入的耐磨损材料可以包含聚氨酯(PU)或热塑性聚氨酯(TPU)。此外，可以将其注入该鞋类的其他部分上，如第一外部材料或鞋垫。
在本实用新型的另一个实施例中，在其中该隔热材料不存在的区域中将增强材料附接到该耐磨损材料的内侧上。该增强材料可以例如由纺织品，如非织物，或微纤维，或者例如由剖层革制成。它可以通过包括缝制、胶粘和焊接的附接的任何手段进行附接。它还可以附接到内衬或鞋面上。
在本实用新型的另一个实施例中，内衬位于鞋面的内部。可以通过胶粘或缝制将内衬附接到鞋面上。它可以例如由聚酯、聚酰胺或聚氨酯制成。
在本实用新型的最后一个实施例中，鞋类是防水的并且透气的。这可以通过使用防水的、透气的膜或层压件作为内衬或内衬的一部分来实现。此类膜可以例如由膨胀的聚四氟乙烯(ePTFE)制成(作为来自戈尔公司(W.L.Gore&Associates)的 膜或层压件已知)。其他合适的膜、层或薄膜可以例如由聚醚酯(PES)或聚氨酯(PU)、聚乙烯(PE)制成。还可以使用多孔材料(像多孔的PU或多孔的ePTFE)和亲水材料(像PU或PE)的组合。该亲水材料可以在多孔材料的至少一侧上形成涂层并且还可以至少部分渗透该多孔材料的孔。多孔的聚四氟乙烯优选是如描述于US-A-3 953 566中制备的膨胀的聚四氟乙烯并且优选将具有是无孔的但是通过分子传输而传输水蒸气分子的聚氨酯的亲水涂层。这类组合在US-A-4 194 041中进行了描述。将此组合粘附到适当的纺织品层上(至少在一侧上)，用来保护多孔的聚四氟乙烯层，由此形成层压件。
“防水的”是指鞋类制品满足在此提供的鞋类防水性离心测试。对于每个鞋类样品的防水性可以通过使用转让给戈尔公司并且通过引用以其全文结合在此的Sugar等人的美国专利号5,329,807中描述的离心测试来确定。离心测试进行30分钟。如果30分钟后没有看到渗漏，鞋类样品被认为是防水的。
“透气性”是可以通过许多不同方法测量的穿过鞋类的水蒸气的渗透性的量度。作为一个实例，ASTM F2370，用于使用出汗人体模型测量服装的蒸发阻力的标准测试方法(Standard Test Method for Measuring the Evaporative Resistance of ClothingUsing a Sweating Manikin)测量了蒸发阻力，该阻力与水蒸气渗透性反向相关，使得具有更高的渗透性或透气性的鞋类将具有更低的蒸发阻力值。
附图说明
本实用新型的优点将在考虑本实用新型的以下详细的披露内容时是明显的，尤其当与附图结合时，其中：
图1为根据本实用新型的鞋类的鞋面的侧面透视图；
图2为根据本实用新型的鞋类的一个实施例的侧面截面透视图；
图3为根据本实用新型的鞋类的鞋面的另一实施例的侧面截面图；
图4为根据本实用新型的鞋类的另一个实施例的侧面截面透视图；
图5为根据本实用新型的鞋类的另一个实施例的鞋面的两侧的截面透视图；
图6为根据本实用新型的鞋类的还另一个实施例的鞋面的截面透视图；
图7示出了根据本实用新型的隔热材料的实施例。
具体实施方式
图1示出了具有第一外部材料14和位于该第一外部材料14下方的第二外部材料16的鞋面12。该第一外部材料是由皮革制成的。该第二外部材料16由耐磨损材料如橡胶制成。通过胶粘(未示出)用接触胶如氯丁橡胶附接到在脚趾区域中的第二外部材料16上的是隔热材料18，该隔热材料由ePTFE与嵌入其中的气凝胶颗粒制成、在两侧上层压到纺织品层上，如关于最后的图进一步描述的。由PES非织物制成的增强材料19被附接到脚趾区域外的第二外部材料16上。内衬20位于该鞋面12的第一外部材料14的内部上。
图2示出了具有第一外部材料14和第二外部材料16的鞋类10。该第二外部材料16由耐磨损材料制成。该第二外部材料16通过缝制的接缝22被附接到该第一外部材料上。可替代地，该第二外部材料16还可以通过胶粘进行附接。附接在脚趾区域中的第二外部材料16上的是由ePTFE与嵌入其中的气凝胶颗粒制成的隔热材料18。隔热材料18还通过接缝24被缝制到在鞋的前面的例如用非织物PES制成的另一个增强层17上。在图2中，接缝24位于比接缝22更低的区域中。可替代地，接缝24还可以位于比接缝22更高的区域中。在鞋的后面也存在增强层17。隔热材料18也存在于鞋垫25上方的脚趾区域中，通过由接触粘合剂例如氯丁橡胶制成的粘合剂将该隔热材料粘附到该鞋垫上。例如由PE、PU、来自PES的非织物或微纤维制成的填充材料27通过粘附被附接到鞋垫25上。由例如皮革、基于例如PES的微纤维或纺织品制成的内衬20位于该外部材料的内部上。该第一外部材料14、该第二外部材料16、该增强材料17、该内衬20和该隔热材料18通过胶粘例如使用热粘合剂如聚氨酯(PU)被附接到鞋垫25上。由聚氨酯制成的鞋底11通过胶粘例如也使用热粘合剂或通过注射模制被附接到该第一外部材料14和该第二外部材料16上。
图3对应于图2，除了隔热18存在于鞋垫25的下面，而非其上方。因此，没有必要使用填充材料27。
图4对应于图3，除了该第一外部材料14、该第二外部材料16、该增强材料17、该内衬20和该隔热材料18通过例如经由士多宝(strobel)缝合实现的接缝29被附接到鞋垫25上。假如鞋底11被注入到鞋面12上，位于该鞋垫25下方的隔热材料18还可以具有在其中的竖直开口(在图4中未示出)。这允许鞋底材料穿过在隔热材料18中的开口并且渗透到鞋垫25中，这导致隔热材料18和鞋垫25的牢固联结。在步行期间，鞋底的折曲运动发生，导致施加在隔热材料18上的摩擦力。牢固的联结减少了摩擦力，延长了隔热材料18的寿命。
参照图5，示出了在另一个实施例中具有第一外部材料14和位于该第一外部材料14下方的第二外部材料16的鞋面12的两面的截面图。该第二外部材料16通过缝制的接缝22被附接到该第一外部材料上。通过胶粘(未示出)附接到在脚趾区域中的第二外部材料16上的是隔热材料18。与在图2-4中示出的实施例相比，隔热材料18通过接缝23被缝制在该第一外部材料14上。增强材料17和内衬20位于该鞋面12的第一和第二外部材料14和16的内部上。
图6示出了鞋类10的替代实施例。在此实施例中鞋类是防水的并且透气的。它以由防水的、透气的三层层压件制成的内靴(bootie)为内衬，该层压件具有ePTFE膜和例如由聚酯(PES)制成的附接到该膜两侧上的纺织品。该内靴可以由单片(例如三维模制的或由用单接缝缝制在一起的单片切割的)或缝制在一起的若干片制成。可以缝制、焊接或胶粘这些接缝。如果缝制这些接缝，那么该接缝被防水的接缝带覆盖以保护内靴的防水性。该内靴通过缝制(未示出)被附接到在鞋面(鞋领(collar)) 区域处的该第一外部材料14上，并且通过用透气的或不连续的粘合剂粘附被附接到该第一外部材料14的剩余部分，以保护透气性。该内靴还可以以相似的方式被粘附到该隔热材料18和增强层17上。鞋底11(在图6中未示出)还可以具有在侧面或底部的开口以增强透气性。鞋类10的内部仍保持防水性，因为它受到内靴21的防水薄膜、膜或层压件的保护。如果鞋底不具有开口，那么内靴可以用没有底部的开式构造替换。开式构造的底部末端可以然后例如通过缝制被附接到例如鞋垫(在图6中未示出)上。如在图5中，对应地通过接缝22和23将第二外部材料16和隔热材料18缝制到第一外部材料14上。
图7示出了隔热材料18的实施例。将具有气凝胶26的ePTFE膜置于都由非织物PES制成的第一纺织品28与第二纺织品之间，并且通过热粘合剂32粘附到这些纺织品上。可替代地，该隔热材料18可以仅在顶部包含一个纺织品层28。
本申请的实用新型已经在以上被概括地并且关于具体实施例进行描述。尽管本实用新型已经在据信包括某些优选实施例的内容中进行陈述，本领域技术人员已知的各种替代方案可以被选择为在通用披露内容中。本实用新型不以其他方式进行限制，除了以下陈述的权利要求书的叙述。

Claims (17)

1.鞋类(10)，包含鞋面(12)和鞋底(11)，
该鞋面(12)包含第一外部材料(14)和在该鞋面的下部部分中的第二外部材料(16)，
其特征在于，该第二外部材料包含耐磨损的材料，
其中该鞋面(12)的下部部分的至少一部分包含至少在脚趾区域中的隔热的、低体积材料(18)，将该隔热的、低体积材料至少部分地附接到该第二外部材料(16)上
并且其中该隔热的、低体积材料(18)包含气凝胶。
2.根据权利要求1所述的鞋类(10)，其中，该气凝胶被包封在支撑结构中、与支撑结构混合、或位于支持结构的孔中。
3.根据权利要求2所述的鞋类(10)，其中，该结构包含微孔膜。
4.根据权利要求3所述的鞋类(10)，其中，该微孔膜包含膨胀的聚四氟乙烯。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的鞋类(10)，其中，该结构包含至少一个微孔层、和至少一种延伸穿过该微孔层的多个孔的整体气凝胶。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的鞋类(10)，其中，该结构包含在至少两个微孔膜之间的多孔泡沫，该结构吸收有整体气凝胶。
7.根据权利要求2或3所述的鞋类(10)，其中，该结构包含：作为粘合剂的聚四氟乙烯颗粒；和气凝胶颗粒。
8.根据权利要求2至4中任一项所述的鞋类(10)，其中，该结构包含结合气凝胶颗粒的膨胀的聚四氟乙烯。
9.根据权利要求7所述的鞋类(10)，其中，该聚四氟乙烯具有小于或等于25mW/m℃的热导率。
10.根据权利要求8所述的鞋类(10)，其中，该膨胀的聚四氟乙烯具有小于或等于25mW/m℃的热导率。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的鞋类(10)，其中，该第二外部材料(16)包含橡胶或涂覆的皮革。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的鞋类(10)，其中，该第二外部材料(16)借助于缝制和/或胶粘进行附接。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的鞋类(10)，其中，注入该第二外部材料(16)。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的鞋类(10)，其中，在其中该隔热材料(18)不存在的区域中将增强材料(19)附接到该第二外部材料(16)的内侧。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的鞋类(10)，其中，增强材料(17)存在于至少该第一外部材料(14)的内侧上。
16.根据权利要求1至4中任一项所述的鞋类(10)，其中，内衬(20)位于该鞋面(12)的内部上。
17.根据权利要求1至4中任一项所述的鞋类(10)，其中，该鞋类(10)是防水的并且透气的。
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