JP2018534987A - 履物物品の断熱材 - Google Patents

Abstract

本発明は、寒い気候においても暖かさを提供するが、典型的な従来の靴またはブーツのスタイル、軽快さ、および通気性を有する、かさの低い断熱材料などの断熱材料を取り込んだ履物物品である。さらに、さらなる態様では、本発明は、また防水性および通気性のある靴またはブーツの特徴を含む。本発明の形態は、暖かさ、スタイル、軽快さおよび通気性の履物物品の属性を最大化するためのかさの低い断熱材の配置またはマッピングを通して達成される。

Description

本特許出願は、２０１５年１０月２１日付け出願の米国仮出願第６２／２４４、３４９号明細書（参照によりそのすべてを本明細書中に取り込む）の優先権を主張する。

本発明は、概して、履物の従来物品に比較してかさが増加しておらず着用者に暖かさを提供する断熱された履物物品に関する。

衣料における詰め綿（ｂａｔｔｉｎｇ）、フォーム、ダウンおよびその同類のものからなる従来の材料を有する断熱材の使用は周知である。一例として、履物物品のための断熱材は、皮革、フエルト、羊毛、コルク、フランネル、フォーム、高ロフト（ｈｉｇｈ ｌｏｆｔ）の詰め綿およびそれらの組み合わせなどの材料を含むことが知られている。従来の断熱材料の不利益は、高レベルの断熱を達成することが比較的大きい厚さの材料の使用を必要とすることである。例えば、氷点下の温度のための従来の履物中の充分な断熱材は、約数センチメートルの厚さになる場合がある。アウトドアで使用される履物のための多くの用途において、大きな厚さの材料の提供は、仕事またはスポーツのための衣料品目において特に実用的でない。これらの活動において、多くの場合、軽快さ、確かな足取り（ｓｕｒｅｆｏｏｔｅｄｎｅｓｓ）および足のしっかりとしたグリップ（ｆｉｒｍ ｔｒａｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｅｅｔ）への要求がある。断熱材の大きすぎる厚さは体と着用されている品目との間の相対的な動きの可能性を導入し、それゆえに地面との不確かな接触となる。物品の美しさはまた加えられた厚さによって影響される場合があり、および魅力的でないまたはファッショナブルでない外観を有する衣料のかさばる品目を使用者が着用するのをいやがる場合がある。さらに、従来の断熱材の加えられたかさは、着用者への履物の快適さおよび剛性に影響する傾向がある。

技術は、特に足指領域において、断熱材を加えて足指の快適さと暖かさを高めることを目標とする履物の構造に関する。従来技術におけるいくつかの例示的な特許を下記で詳細に記載する。

Ｈｓｉｕｎｇの米国特許第４，０５５，６９９号明細書は、合っている感じを変えることなく断熱するように充分薄く寒さから足を断熱する履物物品のための多層中敷きを教示する。中敷きは、開放気孔のフォーム層の先にラミネート加工した薄く柔らかい布の層、このフォーム層にラミネート加工した厚い架橋ポリオレフィン層、およびこの架橋ポリオレフィン層の底にラミネート加工したポリマー材料のアルミニウムで被覆したバリアー層を有する多層積層体である。しかし、中敷きは圧縮されることができ、および体の圧力がかわるがわる掛けられるにつれて、開放気孔の層は、空気を送って靴の中の足の側部辺りの温かい空気を循環させる傾向があると教示する。さらに、断熱を増加するために、開放気孔の層の厚さを増加させることを教示する。

衣料および履物に使用される従来の断熱材料の熱伝導度は、２５℃において、約２５ｍＷ／ｍＫの熱伝導度を有する空気の熱伝導度より概して高い。ネオプレンフォームなどの高密度材料の場合、高伝導度は中実構成部分による伝導から生じることができ、または中間密度の材料において、伝導、対流、および放射メカニズムの組み合わせは、より高い効果的な伝導度となることができる。従来は、断熱のレベルを実質的に高めるために、断熱材料の厚さでの実質的な増加が必要であり、物品の合っている感じを変えるなどの上記の不利益を有する。

リスティック−リーマンの米国特許第７，１１８，８０１号明細書は、エーロゲル粒子を含む材料を対象にし、およびポリテトラフルオロエチレンバインダーは、大気条件下で２５ｍＷ／ｍＫ以下の熱伝導度を有して形成される。材料は、フィラー粒子をほとんどまたはまったく減らすことなく成型または形成可能であり、および例えば、２つの外側層の間に材料を結合させることによって、テープまたは複合物などの構造に形成されることができる。これらの複合物は、大幅な粉塵または断熱特性の損失なしで曲げられ、伸ばされ、たわまされることができる。

ファーンワースの米国特許第７，７５２，７７６号明細書は、低熱伝導度を有する断熱構造を有する断熱構成部分を含む衣料物品を対象にする。断熱構成部分は、ガス不浸透性エンベロープおよびこのエンベロープ内に含まれる多孔質材料を含む断熱構造を有し、この断熱構造は、２５ｍＷ／ｍＫ以下の熱伝導度を有する。

ジョンソン、Ｊｒの米国特許第７，６０３，７９６号明細書は、その中に増加した厚さの寒い気候への断熱材料の層が提供されている大きすぎるサイズの先芯を有するハンティングブーツなどのブーツを対象にする。この発明では、ブーツは、従来の先芯を有するブーツより実質的にさらに従来の大きいかさ、寒い気候への断熱が提供されている大きすぎるサイズの先芯を提供されている。そうした大きすぎるサイズの特徴は、足指領域におけるより大きいサイズおよびかさ高さにより着用者のためのブーツの快適さ、軽快さおよび外観に大幅な制限を有する。

ジアコボーンの米国特許出願公開第２００７／０１２８３９１号明細書は、断熱材料の層およびこの断熱材料の層の周りの密閉されたエンベロープを有する断熱構成部分を対象にし、このエンベロープはエラストマー材料でできている。このエンベロープは、周囲の溶着によって密閉されている。特定の例示的な態様において、この断熱構成部分は、履物の物品の一部であり、この構成部分は裏地の外側層と内側層との間に位置し、そして周囲の溶着に沿った縫目によって上部に取り付けられている。

Ｐｆｉｓｔｅｒらの欧州特許出願公開第０７３６２６７号明細書は、熱遮断履物キャップおよびこのキャップを取り込んだ履物を対象にする。熱遮断キャップは圧縮抵抗性であるので履物の通常使用の間に、空気の貯蔵容量、およびしたがってその熱遮断容量が維持される空気貯蔵材料で裏打ちされているか、またはこの材料からなる。この場合もやはり、足指領域に加えられたかさによりこの履物の構造に大幅な限界がある。

これらの特許は、概して、既に非常に断熱された履物中に取り込まれる追加の断熱材の提供を教示するが、これらは軽快さ、確かな足取りおよびしっかりとしたグリップ、および（例えば、０．１８ｍ^２℃／Ｗ以下の上部熱抵抗値を有する）従来の断熱されていないかまたは最小限に断熱された靴およびブーツの魅力的な美しさおよび快適さを与える履物物品を提供しない。

従来の断熱された履物物品かまたは断熱されていない履物物品かに関わらず、履物物品の合っている感じ、外観および快適さを実質的に変えることなく暖かさを提供する履物へのニーズがある。そうした所望の履物を達成するために履物物品に独自に位置合わせされたかさの低い断熱材料への長年のニーズがあった。

本発明の目的は、寒い気候においても暖かさを提供するが、典型的な従来の靴またはブーツのスタイル、軽快さ、および通気性を有する、かさの低い断熱材などの断熱材を取り込んだ履物物品を提供することであるさらに、さらなる態様では、本発明は、また防水性および通気性のある靴またはブーツのこれらの特徴を含む。下記でさらに詳細に記載するように、本発明の形態は、暖かさ、スタイル、軽快さおよび通気性の履物物品の属性を最大化するためのかさの低い断熱材の配置またはマッピングを通して達成される。

第１の態様において、本発明は、上部領域、足指先領域および足指底領域を含む足指領域、ならびに足底領域を含む履物物品を対象にし、この履物物品は、０．１８ｍ^２℃／Ｗ以下の上部領域履物熱抵抗Ｒ_ｆを有し、およびこの足指先領域において３０ｍＷ／ｍ℃以下、好ましくは２５ｍＷ／ｍ℃以下の熱伝導度を有するかさの低い断熱材を含み、この履物物品は、ａ）０．８０以上、好ましくは０．９以上の足底領域に対する足指領域の履物熱抵抗比；および／またはｂ）１．０以上、好ましくは１．４以上の上部領域に対する足指先領域の履物熱抵抗比を有する。

別の態様では、本発明は、上部領域、足指先領域および足指底領域を含む足指領域、ならびに足底領域を含む断熱された履物物品を対象にし、履物物品は０．１８ｍ^２℃／Ｗ以下の上部領域履物熱抵抗Ｒ_ｆを有し、および足指先領域において、３０ｍＷ／ｍ℃以下、例えば、２５ｍＷ／ｍ℃以下の熱伝導度を有するかさの低い断熱材などの断熱材を取り込み、および履物物品は、０．８０以上、例えば、０．９０以上の足底領域に対する足指領域の履物熱抵抗比を有する。それぞれの領域の履物熱抵抗Ｒ_ｆは、本明細書中に記載されたように履物のために改変されたＡＳＴＭ Ｆ１２９１−１０の一般的な教示にしたがって測定されることができる。本発明のさらなる態様では、履物物品は、断熱されていないまたは小さい断熱材で、０．１６ｍ^２℃／Ｗ以下、または０．１ｍ^２℃／Ｗ以下の上部領域履物熱抵抗Ｒ_ｆを有することができる。さらなるほかの態様において、履物物品は、１．０以上、および代わりに１．２以上の足底領域に対する足指領域の履物熱抵抗比を有することができる。ある態様において、履物物品は防水性であることができ、およびはまた、通気性のあることができる。本発明の別の態様では、履物物品は、２５０ｍ^２Ｐａ／Ｗ以下、例えば、１５０ｍ^２Ｐａ／Ｗ以下または１００ｍ^２Ｐａ／Ｗ以下の上部領域履物蒸発抵抗を有する。一態様では、かさの低い断熱材は、足指先領域内に存在し、および上部、足指底または足底領域においてないかまたは存在しない。足指先領域中に存在する断熱材は、連続的であることができる。一態様では、かさの低い断熱材は、エーロゲル含有材料を含む。一態様では、かさの低い断熱材は、５ｍｍ以下、例えば、３ｍｍ以下の厚さを有することができる。

本発明のさらなる態様では、上部領域、足指先領域および足指底領域を含む足指領域、ならびに足底領域を含む断熱された履物物品が提供され、履物物品は、０．１８ｍ^２℃／Ｗ以下の上部領域履物熱抵抗Ｒ_ｆを有し、および足指先領域において３０ｍＷ／ｍ℃以下、例えば、２５ｍＷ／ｍ℃以下の熱伝導度を有するかさの低い断熱材を取り込み、およびこのかさの低い断熱材はエーロゲル含有材料を含む。一態様では、かさの低い断熱材は、５ｍｍ以下、例えば、３ｍｍ以下の厚さを有することができる。

本発明のまたさらなる態様において、上部領域、足指先領域および足指底領域を含む足指領域、ならびに足底領域を含む断熱された履物物品が提供され、履物物品は、０．１８ｍ^２℃／Ｗ以下の上部領域履物熱抵抗Ｒ_ｆを有し、および足指先領域において、約３０ｍＷ／ｍ℃以下、例えば、２５ｍＷ／ｍ℃以下の熱伝導度のかさの低い断熱材を取り込み、およびこのかさの低い断熱材は、３００ｋＰａの応力で４０％歪未満の圧縮抵抗値を有する。他の態様において、断熱材は、２０００ｋＰａの応力で５５％歪未満の圧縮抵抗値を有する。一態様では、断熱材は、５ｍｍ以下、例えば、３ｍｍ以下の厚さを有するかさの低い断熱材であることができる。

本発明の別の態様では、足指先領域および上部領域を含む断熱された履物物品が提供され、この履物物品は、足指先領域において、０．１８ｍ^２℃／Ｗ以下の上部領域履物熱抵抗Ｒ_ｆを有し、および足指先領域において、約３０ｍＷ／ｍ℃以下、例えば、２５ｍＷ／ｍ℃以下の熱伝導度を有するかさの低い断熱材などの断熱材を取り込み、およびさらにこの履物物品は、１．０以上の上部領域に対する足指先領域の履物熱抵抗比を有する。本発明の他の態様では、履物物品は、０．１６ｍ^２℃／Ｗ以下、および代わりに、０．１ｍ^２℃／Ｗ以下の上部領域履物熱抵抗を有する。さらなる態様では、履物物品は、ＡＳＴＭ Ｆ１２９１−１０の一般的な教示に従って測定して１．４以上、例えば、１．７以上の上部領域に対する足指先領域の履物熱抵抗比を有する。性能への要求により、本発明のある態様において、履物物品は防水性であることができ、通気性のあることができ、または防水性および通気性の両方であることができる。さらなる態様では、履物物品は、２５０ｍ^２Ｐａ／Ｗ以下、例えば、１５０ｍ^２Ｐａ／Ｗ以下または１００ｍ^２Ｐａ／Ｗ以下の上部領域履物蒸発抵抗を有する。一態様では、かさの低い断熱材は足指先領域内に存在し、および上部、足指底または足底領域にないかまたは存在しない。足指先領域において存在するかさの低い断熱材は、連続的であることができる。一態様では、かさの低い断熱材は、エーロゲル含有材料を含む。一態様では、かさの低い断熱材は、５ｍｍ以下、例えば、３ｍｍ以下の厚さを有することができる。

本発明のさらなる態様では、足指先領域および上部領域を含む履物物品が提供され、この履物物品は、足指先領域において３０ｍＷ／ｍ℃以下、例えば、２５ｍＷ／ｍ℃以下の熱伝導度を有する断熱材を取り込み、および履物物品は、１５０ｍ^２Ｐａ／Ｗ以下、例えば１００ｍ^２Ｐａ／Ｗの上部領域履物蒸発抵抗を有する。１５０ｍ^２Ｐａ／Ｗ未満の蒸発抵抗を有する履物では、通気性は改善される。履物の望ましい快適さおよび性能はまた、通気性を決定する。ほかの態様において、履物物品は、７５ｍ^２Ｐａ／Ｗ以下、および代わりに５０ｍ^２Ｐａ／Ｗ以下さえもの上部領域履物蒸発抵抗を含む。別の態様では、履物物品はまた、０．１８ｍ^２℃／Ｗ以下、および０．１６ｍ^２℃／Ｗ以下さえもの、または０．１ｍ^２℃／Ｗ以下さえもの上部領域履物熱抵抗Ｒ_ｆを含む。履物物品は、ある態様において、防水性であることもできる。一態様では、かさの低い断熱材は、足指先領域内に存在し、および上部、足指底または足底領域においてないかまたは存在しない。足指先領域内に存在するかさの低い断熱材は、連続的であることができる。一態様では、かさの低い断熱材は、エーロゲル含有材料を含む。一態様では、かさの低い断熱材は、５ｍｍ以下、例えば、３ｍｍ以下の厚さを有することができる。

さらに別の態様では、上部領域、足指先領域および足指底領域を含む足指領域、ならびに足底領域を含む履物物品を形成する方法が提供され、この方法は、前記履物物品の足指領域の少なくとも一部分において３０ｍＷ／ｍ℃以下、例えば、２５ｍＷ／ｍ℃以下の熱伝導度を有するかさの低い断熱材を取り込むことを含み、それによって前記履物物品は、０．１８ｍ^２℃／Ｗ以下の上部領域履物熱抵抗Ｒ_ｆおよび０．８０以上、例えば、０．９０以上または１．０以上の足底領域に対する足指領域の履物熱抵抗比を有する。

これらおよび他の特徴を下記に詳細に記載する。
定義

「かさの低い断熱材」は、本明細書中で使用されるように、大気条件で３０ｍＷ／ｍ℃以下、例えば、２５ｍＷ／ｍ℃以下の熱伝導度を有する断熱材をいうことを意図する。本明細書中で使用されるように、空気は、用語かさの低い断熱材の範囲内に入るとは考えられない。４０ｍＷ／ｍ℃以上の熱伝導度を有する、伝統的な履物のロフト（ｌｏｆｔ）断熱材（例えば、Ｔｈｉｎｓｕｌａｔｅ（商標）断熱材、Ｐｒｉｍａｌｏｆｔ（商標）断熱材など）に比較すると、かさの低い断熱材は、著しく薄い厚さで当量の熱抵抗（ｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を有する。ある態様において、かさの低い断熱材は、５ｍｍ以下、例えば、３ｍｍ以下、２ｍｍ以下、１ｍｍ以下または０．５ｍｍ以下の厚さを有する。範囲に関して、かさの低い断熱材は、０．２〜５ｍｍ、例えば０．２〜３ｍｍまたは０．２〜２．５ｍｍの厚さを有する。

「取り込まれる」は、履物中にはり付けられており、別個の挿入物でないことを意味する。

「連続的」は、本明細書中で使用されるように、範囲または領域を被覆することを意味することを意図し、および連続的被覆率は、隣接するかまたは実質的に隣接する単一片または複数片で達成されることができ、および連続的被覆率を提供するように重複している複数片の材料をまた含む。連続的被覆率は、直接の経路に沿って熱が逃げることができる隙間を有さない。ある態様において、かさの低い断熱材は、足指領域において連続的であることができ、および他の態様において、足指先領域において連続的であることができる。

「防水性」とは、履物物品が本明細書中に記載された履物遠心分離防水性試験を満たすことを意味する。

「ガス浸透性」は、試験方法において提供される試験に基づいて測定して、１０^−３ｇ／ｍ^２雰囲気／日超のガス浸透性を有することを意味する。

「通気性」は、多くの異なる方法によって測定できる履物を通した水蒸気の浸透性の尺度である。１つの例として、本明細書中の試験方法に含まれる発汗する人体模型（Ｓｗｅａｔｉｎｇ Ｍａｎｉｋｉｎ）を使用した衣類の蒸発抵抗を測定するためのＡＳＴＭ Ｆ２３７０標準試験方法は、浸透性（すなわち、蒸発抵抗）の逆数を測定し、より高い浸透性または通気性の履物は、より低い蒸発抵抗値を有するであろうようになっている。

本明細書中で参照される履物物品は、ブーツ、かかとのある靴、平たいもの、バレリーナ、パンプス、ローファーおよびまたソックスを含むがこれらに限られないすべてのサイズおよび構造の靴を含む。用語「靴」および「ブーツ」は、同じように履物物品をいうために本明細書中で使用されることができる。

「先芯（ｔｏｅ ｐｕｆｆ）」は、本明細書中で使用されるように、履物物品の外側と裏張りとの間の履物物品の足指におけるより硬い材料として挿入された一片の材料をいう。

本発明の利点は、本発明の以下の詳細な開示を考慮することによって、特に添付図面とともに考慮される場合、明らかになるであろう：

図１ａ〜ｈは、本発明の履物領域に相当するサイズ４２で識別される足の模型の領域を有する足模型試験機器の構成部分の種々の斜視図を具体的に説明する図である。

図１ａは、足の模型の上面斜視図である。

図１ｂは、足の模型の底面斜視図である。

図１ｃは、足の模型の角度をつけた上面斜視図である。

図１ｄは、足の模型の角度をつけた底面斜視図である。

図１ｅは、足の模型の正面斜視図である。

図１ｆは、足の模型の側面斜視図である。

図１ｇは、ミリメーターで示した寸法を有する、図１ｆに示されたのと反対側での、足の模型の別の側面斜視図である。

図１ｈは足の模型の後面斜視図である。

図２ａ〜ｈは、本発明の履物領域に相当するサイズ３７の足の模型の領域で識別される足の模型試験機器構成部分の種々の斜視図を記載する具体的な説明の図である。

図２ａは、足の模型の上面斜視図である。

図２ｂは、足の模型の底斜視図である。

図２ｃは、足の模型の角度をつけた上面斜視図である。

図２ｄは、足の模型の角度をつけた底面斜視図である。

図２ｅは、足の模型の正面斜視図である。

図２ｆは、足の模型の側面斜視図である。

図２ｇは、ミリメーターで示された寸法を有する、図２ｆに示されたのと反対側の足の模型の別の側面の斜視図である。

図２ｈは、足の模型の背面斜視図である。

図３は、従来の履物物品の内側の足の模型の側断面斜視図である。

図４は、側断面図で示された靴の中敷きの上面斜視図である。

図５は、示された靴の中敷きの側断面斜視図である。

図６は、本発明の態様による断熱構造物の側断面図である。

図７ａは、本発明の態様による断熱構造物を取り込んだ靴の中敷きの態様の側断面図である。

図７ｂは、本発明の態様による断熱構造物を取り込んだ靴の中敷きのほかの態様の側断面図である。

図８は、本発明の態様の履物物品の側断面図である。

図９は、本発明の１つの態様による断熱構造物の上面図である。

図１０は、本発明による足指領域において断熱材を有する履物物品の態様の側断面図である。

図１１は、本発明による足指先領域において断熱材を有する履物物品の態様の側断面図である。

本発明は、従来の断熱されたまたは断熱されていない履物物品であろうと、履物物品の合っている感じ、外観および快適さを実質的に変えることなく暖かさを提供する履物を対象にする。本発明は、そうした所望の履物を達成する履物物品中で位置合わせされたかさの低い断熱材を取り込む。ほとんどまたはまったく断熱材を有さない典型的な従来の靴およびブーツのスタイル、軽快さ、および通気性を有する履物の温かい物品を提供することが本発明の目的である。履物のそうした物品を製造する方法を提供することが本発明のさらなる目的である。さらに、防水性および通気性もある靴またはブーツにおいてこれらの断熱特徴を提供することが本発明の目的である。

快適さおよび性能のために履物物品の性能を測定することは、概して、制御された条件下で履物物品の性能を測定するための足の模型および１種または２種以上の測定機器を取り込んだ試験装置の使用を通して行われる。試験の人体模型は、典型的には、例えば、図１ａ〜１ｈに示されおよび対応する表１中の記載されるような、足の模型１０１の種々の斜視図に示されるような区間で特定され、本明細書中に記載される試験方法のセクションで提供される。図１ｇおよび２ｇは、試験方法のセクションでさらに詳細に記載するように、特定の足の模型での寸法（ｍｍ）を有する測定バーを含む。

履物領域は、足の模型１０１で図１ａ〜１ｈに示された足の模型の区間および足の模型１０２で図２ａ〜２ｈに示された区間に概して相互に関連する。領域は、図３に示された従来の履物物品２００とまた相互に関連できる。本発明の１つの態様により、履物の上部領域２０１は、図１ａ〜１ｈに示された足の模型１０１の区間６、７、８および９の少なくとも１つと相互に関連する足の領域を被覆する材料を有して示される。ある態様において、上部領域２０１は、区間６、７、８、および９のそれぞれを含み、および他の態様において、靴のタイプによってこれらの区間の１つまたは２つ以上の部分的な被覆があることができる。部分的な被覆がある場合でも、上部領域の少なくとも一部分が材料によって覆われている限り、この領域は０．１８ｍ^２℃／Ｗ以下の熱抵抗を有する。当然のことながら、部分的な被覆があるかまたは被覆がない場合、熱抵抗は貧弱であり、および足指領域と上部領域との比はより大きい。ブーツなどのいくつかのタイプの履物では、上部領域２０１は、区間１、２、３、４、および／または５の１つまたは２つ以上をまた含むことができる。バレリーナフラットまたはローファーなどのほかの履物は、いくつかの区間に置いて部分的な被覆を有することができるが、他の区間では材料を有さないことができる。

本発明の１つの態様による足指先領域は、図１ａ〜１ｈに示された足の模型１０１の区間１１と相互に関連する足の領域を被覆する材料を有するように示される。本発明の１つの態様による足指領域は、図１ａ〜１ｈに示された足の模型の区間（足指先）１１および（足指底）１２と相互に関連する足の領域を被覆する材料を有するように示され、ならびに図３中の２０２および２０３によって含まれる領域として示される。本発明の１つの態様による足底領域は、図１ａ〜１ｈに示された足の模型の区間１０と相互に関連する足の領域を被覆する材料を有するように示され、および図３中に２０４として示される。

画定された履物領域の限界は、特定の履物のスタイル、サイズおよび構造によりわずかに変わることができることが当業者によって認識されるであろう。一態様では、履物上部領域２０１は、図２ａ〜２ｈに示された足の模型１０２の区間１６、１７、１８、１９、および２２の少なくとも１つと相互に関連する足の領域を被覆する材料を有するように示される。ある態様において、上部領域２０１は、区間１６、１７、１８、１９、および２２のそれぞれを含み、および他の態様において、靴のタイプによってこれらの区間の１つまたは２つ以上における部分的な被覆があることができる。ブーツなどのいくつかのタイプの履物では、上部領域２０１は、区間１３、１４、および／または１５の１つまたは２つ以上を含むことがまたできる。本発明の１つの態様による足指先領域は、図２ａ〜２ｈに示された足の模型１０２の区間２４と相互に関連する足の領域を被覆する材料を有するように示される。本発明の１つの態様による足指領域は、図２ａ〜２ｈに示された足の模型の区間（足指先）２４および（足指底）２５と相互に関連する足の領域を被覆する材料を有するように示され、および図３中の２０２および２０３によって含まれる領域として示される。本発明の１つの態様による足底領域は、図２ａ〜２ｈに示された足の模型の区間２０、２１および２３と相互に関連する足の領域を被覆する材料を有するように示され、および図３中の２０４として示される。

一態様では、足指領域の足底領域履物に対する熱抵抗比は０．８０以上、例えば、０．９０以上または１．０以である。足指領域の足底領域履物に対する熱抵抗比は、いくつかの異なる靴構造に適用できる。１つの例示的な態様において、足指領域履物の熱抵抗は０．０７ｍ^２℃／Ｗ以上、例えば、０．０７〜０．３ｍ^２℃／Ｗである。範囲に関して、足底領域履物は、０．０９ｍ^２℃／Ｗ以上、例えば、０．０９〜０．２４ｍ^２℃／Ｗの熱抵抗を有することができる。

図４を参照すると、靴のための従来の中敷き２０５の上面図が示されており、領域３１１は、点線の間の靴の中敷きの足指を画定する。図５は、従来の靴の中敷き２０５の側断面斜視図を示す。

図６は、本発明の構成部分としての使用のための１つの好適なかさの低い断熱材料構造の断面の図であり、断熱材６０１は２つの被覆層６０２ａおよび６０２ｂ中にある。このかさの低い断熱材料と被覆層と組み合わせを、以下、断熱構造物６０３と呼ぶ。靴またはブーツの履物足指先領域中で使用される断熱構造物６０３は、上記の様に、「上部断熱構造物」としていくつかの例において呼ばれることができ、および靴またはブーツの足指領域の底中で使用される断熱構造物は、上記の様に、「足底断熱構造物」としていくつかの例において呼ばれることができる。

本発明での使用のための好適なかさの低い断熱材は、エーロゲル含有材料、真空パネル、および３０ｍＷ／ｍ℃以下、例えば、２５ｍＷ／ｍ℃以下の熱伝導度を有する他の好適な断熱材を含むことができるがこれらに限られない。ある態様において、かさの低い断熱材は、エーロゲルおよびＰＴＦＥなどのポリマーのフィルムバインダーを含むことができる。ある態様において、かさの低い断熱材は、米国特許第７，１１８，８０１号明細書（参照によりそのすべての内容および開示を取り込む）に記載されたエーロゲル／フルオロポリマー粒子マトリックスを含むことができる。エーロゲル／フルオロポリマー粒子マトリックスは、５０〜６００μｍ粒径を有する４０ｗｔ％以上のエーロゲル粒子および６０ｗｔ％以下のポリテトラフルオロエチレン粒子を含む。一態様では、エーロゲル／フルオロポリマー粒子マトリックスは、２５ｍＷ／ｍ℃以下の熱伝導度を有することができる。

一態様では、断熱材は、履物の上部もしくは裏地もしくはなんらかの他の部分、例えば先芯と接着されることができ、または履物物品内の積層体の一部、例えば、防水性、通気性のある積層体を形成することができる。断熱材は、好適な接着剤で接着されることができ、または履物物品中に縫い込まれることができ、または履物物品の一部に取り付けられたポケットの中に配置されることができる。

ある態様において、好適な断熱材料は、望ましくなくかさを増さないものを含む。好適な断熱材料はまた、靴にならいおよび合っている感じに著しく影響を与えることなく、例えば、しわになること、または平滑性に影響を与えることなく、靴の形にならうことができる。断熱材料は、ある態様において成形されることができ、またはさもなければ、履物物品の輪郭にならうように形づくられることができる。当然のことながら、従来の履物に存在できる空隙は、本発明によってかさの低い断熱材を形成しないであろう。さらに、本発明の履物物品の特定の態様により、かさの低い断熱材は、特定の履物領域の一部のみもしくは（複数の）部分に位置でき、またはかさの低い断熱構造物は、特定の履物領域を完全に覆うことができる。さらに、特定の態様により、１つまたは２つ以上の断熱構造物は、特定の履物領域（例えば、単一片または複数片）に位置して、その領域を覆いおよび本発明により断熱材を提供できる。さらに、ある態様において、かさの低い断熱材がガス浸透性材料を含むことが望ましいことができる。好適な任意選択的被覆材料は、断熱構造物中において被覆層を提供するために使用されることができ、および単層または多層のいずれかとして、履物物品内にかさの低い断熱材を隔離するためのフィルム、織物、膜、皮革、またはその同類のものを含むことができる。本発明の特定の態様で使用されるかさの低い断熱材により、被覆材料は、使用中の断熱材のために（例えば、摩耗などからの）保護を提供でき、断熱材の粉化を最小化でき、真空または断熱材の他の性能、およびその同類のものを維持することを助けることができる。

ある態様において、かさの低い断熱材は、靴を着用することからの通常の使用の間の圧縮および靴の製造または構造と典型的に関連したより高い圧縮に耐えることができる。断熱材が熱特性の損傷または劣化を避けるために圧縮に耐えることが好都合である。一態様では、かさの低い断熱材は、３００ｋＰａの応力で４０％未満の歪を有する圧縮を有し、これは典型的には通常の使用と関連している。靴の製造または組み立ての間、圧縮はより高くおよびかさの低い断熱材は２０００ｋＰａの応力で５５％未満の歪を有する。驚くべきことに、かさの低い断熱材は、より低い歪および３０ｍＷ／ｍ℃以下の熱伝導度を有する。従来の履物ロフト断熱材（例えば、Ｄｕｒａｔｈｅｒｍ（商標）断熱材、Ｔｈｉｎｓｕｌａｔｅ（商標）断熱材、Ｐｒｉｍａｌｏｆｔ（商標）断熱材など）は、通常の使用において４０％超および靴の製造または組み立てと関連して、５５％超の歪の圧縮を有する。歪は製造または組み立ての間でより大きいので、これらの従来のロフト断熱材の熱抵抗はより低いであろうし、および温度比（ｔｈｅｒｍａｌ ｒａｔｉｏ）は、本発明の態様中で使用されるかさの低い断熱材と同じ厚さではより低いであろうことが期待される。

図７ａを参照すると、中敷きの後部区画３２０に隣接して位置する第１の断熱構造物５０３があり、２片が共に（図４中に２０５として示された）元の中敷きの一般的な形を担うようになっている。例えば、断熱構造物のための被覆材料を含む材料などの、織物または他の接続材料６３０は、位置合わせされ、および断熱構造物５０３および中敷き後部区画３２０の上に貼られて、２つの間の接合部分に及ぶようになっている。いくつかの態様において、接続材料６３０は、中敷きの後部区画３２０の長さにわたって伸びることができる。生じた構造は、本発明による改変された中敷き６５０を含む。ある態様において、かさの低い断熱材は、図４中に２０５として示されるように、元の中敷きの厚さを増加させることなく、改変された中敷き６５０中に加えられることができる。これは、低いプロファイルを維持する改変された中敷き６５０を可能にし、およびかさまたは厚さを増加することなく靴の中で使用されることができる。またさらなる態様では、改変された中敷き６５０は、靴の中敷きであることができ、および断熱構造物は、中敷き中に位置することができる。

図７Ｂは、本発明の改変された中敷き６５１の代わりの態様を示し、ここでスペーサー６４０は、断熱構造物５０３の下に位置合わせされている。他の態様において、スペーサー６４０は断熱構造物５０３の上に位置合わせされることができる。例えば、中敷き材料３２０が断熱構造物５０３の厚さより厚い（例えば、少なくとも０．５ｍｍ厚い）本発明のある態様において、構造中にそうしたスペーサーを含むことが望ましいことができる。好適なスペーサーは、フォーム、波形の構造、スクリムおよびその同類のものなどの不必要な質量またはかさを加えることなく別の方法でボイドエリアを満たす材料を含むことができる。

図８は、上記の様に、本発明の履物物品７０１中に位置する、図１ａ〜１ｈの足の模型１０１または図２ａ〜２ｈの足の模型１０２を示す図式の断面図である。中敷きの後部区画３２０および断熱構造物５０３を含む改変された中敷き６５０は、履物物品７０１内に位置合わせされて示されている。追加の断熱構造物５０３’は、示されているように、履物物品７０１内に位置合わせされて示されている。追加の断熱構造物５０３’の形は、典型的には、履物物品７０１の点線７２０の間を伸びる矢印によって記載されているように、足指空洞の上部部分に概して適合するように製造されている。一態様では、単一の断熱構造物は、断熱構造物５０３および追加の断熱構造物５０３’を含むことができる。他の態様において、断熱構造物５０３および追加の断熱構造物５０３’は別個であり、および靴構造により重複した配置で接続されまたは共に並べられることができる。図９は、ドーム形形状を有する本発明の一態様における好適な断熱構造物５０３’の上面図を示す。図９に示された上部断熱構造物５０３’を取り込んだ態様では、カーブした端は履物物品の正面に向かって位置合わせされることができ、（図３を概して参照して）中敷きの足指領域３１１内の中敷き６５０の周囲の長さに概して接触することが理解されるであろう。当然のことながら、中敷きの中または中敷きの下の底部断熱構造物の具体的な中敷き構造、断熱構造物の形、位置づけおよび領域の間または領域の下または上部の層などの上部断熱構造物の位置づけにかかわらず、断熱構造物は、足指先領域に対応する靴の少なくともある領域を実質的に覆う。

図１０は、本発明の履物物品構造の１つの態様の側断面図を示す。この態様において、断熱構成部分９４０および９４０’は、中敷き２０５および裏地９７０に対して外側に位置合わせされている。一態様では、裏地９７０は、フルオロポリマーでできた機能性層であることができる。この態様のための全体的な履物物品はまた、上部材料９１０、足底９２０、断熱材９４０および織物構成部分９５０の下の中敷き板９３０、ヒールカウンター９６０および先芯９８０を含む。他の態様において、断熱材９４０は、織物構成部分９５０に沿って中敷き板９３０に接着されてほぼ均一の厚さの表面を形成することができる。

一態様では、断熱材は、足指先領域内に存在し、および上部、足指底または足底領域にないかまたは存在しない。図１１は、足指先領域において断熱材を有する本発明の履物物品構造の１つの態様の側断面図を示す。この態様において、断熱構成部分９４０’は、中敷き２０５および裏地９７０に対して外側に位置合わせされている。さらなる断熱材は、足指底に提供されておらず、したがって断熱材９４０および織物構成部分９５０は含まれていない。

任意選択的な態様において、断熱構成部分９４０’は、先芯９８０にラミネート加工されて、製造工程を減少させおよびさらなる接着剤層を避けることができる。

さらなる形態では、断熱構成部分９４０’は、裏地９７０に隣接して、連続的な防水性および通気性のある裏地を形成することができる。足指領域中の裏地９７０の一部分は、除かれおよび断熱構成部分９４０’と置き換えられる。断熱構成部分９４０’および裏地９７０に隣接することは、靴のかさをさらに減少させる。これらの態様において、先芯９８０は、裏地９７０および断熱構成部分９４０’に対して外側に位置合わせされている。

他の態様では、断熱構成部分９４０’は、上部材料９１０のポケット中に位置することができる。ポケットは、そこへのアクセスを可能にする１つのスリットを有することができる。ポケットは、断熱構成部分９４０’の置換または除去を可能にするように再び閉じることができるか、または断熱構成部分９４０’をポケット内に入れると接着されることができる。別の態様では、断熱構成部分９４０’は、任意選択的に片側または両側上の織物構成部分に隣接することができる。別の態様では、断熱構造物９４０’は、任意の取り付け方法により、裏地９７０、上部９１０のいずれか、または両方に取り付けられることができる。別の態様では、断熱構造物９４０’は、裏地９７０もしくは上部９１０のいずれかまたは両方に取り付けられることができ、および断熱構造物９４０’の片側または両側上の織物に隣接することができる。

試験方法
履物の熱抵抗
履物物品の熱抵抗を、詳細を本明細書中に記載するいくつかの変形を有する加熱した人体模型を使用した熱絶縁の測定のための標準試験方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｔｈｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｌｏｔｈｉｎｇ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｈｅａｔｅｄ Ｍａｎｉｋｉｎ）ＡＳＴＭ Ｆ１２９１−１０の一般的な教示に従い測定した。

サイズ４２の靴で試験を行うのに使用した人体模型は、５０位パーセンタイルの男性の左足を表すサイズ（ＵＳサイズ９、ヨーロッパサイズ４２）のＴｈｅｒｍｅｔｒｉｃｓの（シアトル、ＷＡ）１２区間のハイトップ加熱足試験システム（１２−Ｚｏｎｅ Ｈｉｇｈ−Ｔｏｐ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｆｏｏｔ Ｔｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ）であった。人体模型は、分散された温度センサーネットワークを利用した、図１ａ〜ｈ中に記載された１２の独立して制御された、発汗区間を含んでいた。足の模型の１２区間は、表１および図１ａ〜１ｈ中に記載されたようなサイズでありかつ配置されていた。

足指先領域は、表１中の区間１１である。

サイズ３７の靴で試験を行うのに使用した人体模型は、５０位パーセンタイルの男性の左足を表すようなサイズ（ＵＳサイズ７、ヨーロッパサイズ３７）のＴｈｅｒｍｅｔｒｉｃｓ（シアトル、ＷＡ）１３−区間ハイトップ加熱足試験システムであった。人体模型は、分散された温度センサーネットワークを利用する図２ａ〜２ｈ中に記載された１３の独立して制御された発汗区間を含んでいた。足の模型の１３の区間は、表２および図２ａ〜２ｈ中に記載されたようなサイズでありかつ配置されていた。

足指先領域は、表２中の区間２４である。

気候チャンバーを人体模型の周囲で制御された温度および比較的湿潤性の条件を提供するために使用した。人体模型の周囲にある特注で作った風洞を、制御された、（足指からかかとへの）方向性の、均一な空気の流れを提供するように使用した。足の模型を除いて風洞中で測定した、空気の流れの空間および時間の変化性は、１２．５％未満であった。±０．０５ｍ／秒の精度および１秒未満の時定数を有する全方向性風力計を、９つの均一に分散された点において空気の流れを測定するために使用した。これらの点は、空気の流れに垂直な平面上で風洞中に中心がある幅８インチかつ高さ９インチおよび足の模型の足指の先端の１．５インチ風上の範囲を覆っていた。少なくとも３分間のそれぞれの場所での測定値を平均した。

２３±０．５℃の温度、５０％±５％の相対湿度、および１．０±０．０５ｍ／秒の気流速度を有する制御された環境中で試験を行った。人体模型（例えば、左靴のサイズＵＳ９、ヨーロッパ４２）に適合するようなサイズの試験されるサンプルを、２３℃、５０％ＲＨで少なくとも１２時間放置して調整した。この履物物品サンプルを、裸の人体模型（すなわち、靴下を履いていない）に配置しおよび履物物品に存在する場合には、ひもを縛った。足底圧力板またはなんらかの他の機器の使用により、履物物品に掛けられる外部圧力がないように、人体模型を空中に吊るした。ＡＳＴＭ Ｆ１２９１−１０によってデータを収集した。すなわち、それぞれの区間でｍ^２℃／Ｗの単位の全熱抵抗（Ｒ_ｔ）を得るために、３０分間の定常状態のデータを平均化することによって、断熱値を決定した。報告した結果は、概してそれぞれの物品の３つの測定の平均を表す。それぞれの区間でｍ^２℃／Ｗの単位の裸の人体模型（Ｒ_ａ）の表面上での空気層の熱抵抗を得るために、裸の人体模型（すなわち、履物物品なしで）について、同じ手順に従った試験をまた行った。

それぞれの区間でのＲ_ｔを以下のように計算した。
Ｒｔ＝（Ｔ_スキン−Ｔ_周囲）／（Ｑ／Ａ）
Ｔ_スキン＝区間平均温度（℃）
Ｔ_周囲＝周囲温度（℃）
Ｑ／Ａ＝熱流束（Ｗ／ｍ^２）

履物物品なしで行った試験では、Ｒ_ａを同様に計算した。

次にｍ^２℃／Ｗの単位を有する履物熱抵抗（Ｒ_ｆ）を、領域での全熱抵抗（Ｒ_ｔ）から領域での裸の人体模型（Ｒ_ａ）の表面上の空気層の熱抵抗を引くことによりいくつかの領域で計算した。履物物品が領域の全てを覆っていたかどうかに関わらず、それぞれの領域中のそれぞれの区間を、計算中に含めた。以下の式において具体的に説明するように、並列方式の計算を複数の区間を含む領域で使用した。表１および表２は、どの区間がそれぞれの人体模型でそれぞれの領域内に含まれるかを示す。
Ｒ_ｆ，領域＝Ｒ_ｔ，領域−Ｒ_ａ，領域
ここで
Ｒ_ｔ，領域＝ΣＡ_区間／Σ（Ａ_区間／Ｒ_ｔ，区間）
Ｒ_ａ，領域＝ΣＡ_区間／Σ（Ａ_区間／Ｒ_ａ，区間）

例えば、サイズ４２の人体模型のＲ_ｆ，上部を表１に基づいて以下のように計算した。
Ｒ_ｆ，上部＝［（Ａ_６＋Ａ_７＋Ａ_８＋Ａ_９）／（Ａ_６／Ｒ_ｔ，６＋Ａ_７／Ｒ_ｔ，７＋Ａ_８／Ｒ_ｔ，８＋Ａ_９／Ｒ_ｔ，９）］−［（Ａ_６＋Ａ_７＋Ａ_８＋Ａ_９）／（Ａ_６／Ｒ_ａ，６＋Ａ_７／Ｒ_ａ，７＋Ａ_８／Ｒ_ａ，８＋Ａ_９／Ｒ_ａ，９）］

サイズ３７の人体模型でのＲ_ｆ，上部を、表２に基づいて、以下のように計算した。
Ｒ_ｆ，上部＝［（Ａ_１６＋Ａ_１７＋Ａ_１８＋Ａ_１９＋Ａ_２２）／（Ａ_１６／Ｒ_ｔ，１６＋Ａ_１７／Ｒ_ｔ，１７＋Ａ_１８／Ｒ_ｔ，１８＋Ａ_１９／Ｒ_ｔ，１９＋Ａ_２２／Ｒ_ｔ，２２）］−［（Ａ_１６＋Ａ_１７＋Ａ_１８＋Ａ_１９＋Ａ_２２）／（Ａ_１６／Ｒ_ａ，１６＋Ａ_１７／Ｒ_ａ，１７＋Ａ_１８／Ｒ_ａ，１８＋Ａ_１９／Ｒ_ａ，１９＋Ａ_２２／Ｒ_ａ，２２）］

小さい熱抵抗値の測定における通常の実験誤差は、そうした計算において０および／または負の値となることができる。領域中の計算されたＲ_ｆが０以下であった場合、下記で規定した履物熱抵抗比を計算する際に、０で割ることのエラーを避けるために０．０００１ｍ^２Ｋ／Ｗの最小限値で置換した。

単位のない値で表される履物熱抵抗比を、関連する領域での履物の熱抵抗値間の比として以下のように計算した。

足指領域の足底領域に対する履物熱抵抗比＝Ｒ_ｆ，足指／Ｒ_ｆ，足底。３測定の平均を使用したので、平均した足指領域の足底領域に対する履物熱抵抗比＝平均Ｒ_ｆ，足指／平均Ｒ_ｆ，足底。

足指先領域の上部領域に対する履物熱抵抗の比＝Ｒ_{ｆ，足指先}／Ｒ_ｆ，上部。３測定の平均を使用したので、平均した足指先領域の上部領域に対する履物熱抵抗比＝平均Ｒ_{ｆ，足指先}／平均Ｒ_ｆ，上部。
履物の蒸発抵抗

履物物品の蒸発抵抗を、詳細を本明細書中に記載するいくつかの変形を有する発汗した人体模型を使用した衣類の蒸発抵抗の測定のための標準試験方法ＡＳＴＭ Ｆ２３７０−１０の一般的な教示に従い測定した。試験を行うために２つの人体模型を使用した。それらは、５０位パーセンタイルの男性の左足を表すサイズ（ＵＳサイズ９、ヨーロッパサイズ４２）のＴｈｅｒｍｅｔｒｉｃｓの（シアトル、ＷＡ）１２区間のハイトップ加熱足試験システムおよび５０位パーセンタイルの男性の左足を表すサイズ（ＵＳサイズ７、ヨーロッパサイズ３７）のＴｈｅｒｍｅｔｒｉｃｓの（シアトル、ＷＡ）１３区間のハイトップ加熱足試験システムであった。人体模型は、分散された温度センサーネットワークを利用した、複数の独立して制御された発汗区間を含んでいた。サイズ４２の足の模型の区間は、表１および図１ａ〜１ｈ中に記載されたようなサイズでありかつ配置されており、およびサイズ３７の足の模型の区間は、表２および図２ａ〜２ｈに記載されたようなサイズでありかつ配置されていた。気候チャンバーを人体模型の周囲で制御された温度および比較的湿潤性の条件を提供するために使用した。人体模型の周囲にある特注で作った風洞を、制御された、（正面から後ろへの）方向性の、均一な空気の流れを提供するように使用した。空気の流れの空間および時間の変化性は、足の模型を除いた風洞において測定して、１２．５％未満であった。±０．０５ｍ／秒の精度および１秒未満の時定数を有する全方向性風力計を、９つの均一に分散された点において空気の流れを測定するために使用した。これらの点は、空気の流れに垂直な平面上で風洞中に中心がある幅８インチかつ高さ９インチおよび足の模型の足指の先端の１．５インチ風上の範囲を覆っていた。少なくとも３分間のそれぞれの場所での測定値を平均した。

３５±０．５℃の温度、４０％±５％の相対湿度、および１．０±０．０５ｍ／秒の気流速度を有する制御された環境中で試験を行った。人体模型（例えば、左靴のサイズＵＳ９、ヨーロッパ４２）に適合するようなサイズの試験されるサンプルを、２３℃、５０％ＲＨで少なくとも１２時間放置して調整した。この履物物品サンプルを、発汗する人体模型に配置しおよび履物物品に存在する場合には、ひもを縛った。人体模型に履物物品を配置する前に、人体模型表面にわたって水を均一に分配するのに使用される着脱可能な布の発汗スキンでこの発汗する人体模型を覆った。このスキンを、人体模型の靴にマウントする前に予め湿らせた。足底圧力板またはなんらかの他の機器の使用により、履物物品に掛けられる外部圧力がないように、人体模型を空中に吊るした。試験期間にわたってヒーターのワット数（出力）を測定することにより、セクション８．６のオプション１でＡＳＴＭ Ｆ２３７０−１０によってデータを収集した。すなわち、それぞれの区間でｍ^２Ｐａ／Ｗの単位の全蒸発抵抗（Ｒ_ｅｔ）を得るために、３０分間の定常状態のデータを平均化した。報告した結果は、それぞれの物品の３つの測定の平均を表す。それぞれの区間でｍ^２Ｐａ／Ｗの単位の裸の人体模型（Ｒ_ｅａ）の表面上での空気層の蒸発抵抗を得るために、決まった場所に着脱可能な布発汗スキンのみを有する（すなわち、履物物品なしで）人体模型について、同じ手順に従った試験をまた行った。

それぞれの区間でのＲ_ｅｔを以下のように計算した。
Ｒ_ｅｔ＝（Ｐ_飽和−Ｐ_周囲）／（Ｑ／Ａ）
Ｐ_飽和＝測定されたスキン温度での飽和蒸気圧（Ｐａ）
Ｐ_周囲＝測定された周囲温度での周囲の蒸気圧（Ｐａ）
Ｑ／Ａ＝熱流束（Ｗ／ｍ^２）

蒸気圧を以下のように計算した。
Ｐ_飽和＝１３３．３×１０^{［８．１０７６５−（１７５０．２９／（２３５＋Ｔ} _スキン ^））］
Ｐ_周囲＝ＲＨ×０．０１×１３３．３×１０^{［８．１０７６５−（１７５０．２９／（２３５＋Ｔ} _周囲 ^））］
Ｐ_飽和＝飽和蒸気圧（Ｐａ）
Ｐ_周囲＝周囲の蒸気圧（Ｐａ）
Ｔ_スキン＝スキンの温度（℃）
Ｔ_周囲＝周囲温度（℃）
ＲＨ＝周囲の相対湿度（％）

履物物品を有さない人体模型で試験を行うために、Ｒ_ｅａを以下の様式で計算した。

次にｍ^２Ｐａ／Ｗの単位を有する履物蒸発抵抗（Ｒ_ｅｆ）を、領域での全蒸発抵抗（Ｒ_ｅｔ）から領域での裸の人体模型（Ｒ_ｅａ）の表面上での空気層の蒸発抵抗を引くことによって、上部領域で計算した。上部領域は、対応する足の模型で表１および表２で「上部」として示された区間を含む。履物物品が、領域の全部を覆うか否かに関わらず上部領域内のそれぞれの区間は計算に含まれた。サイズ４２の人体模型を試験するために並列法の計算を上部領域の履物蒸発抵抗を計算するために以下のように使用した：
Ｒ_{ｅｆ，上部}＝［（Ａ_６＋Ａ_７＋Ａ_８＋Ａ_９）／（Ａ_６／Ｒ_ｅｔ，６＋Ａ_７／Ｒ_ｅｔ，７＋Ａ_８／Ｒ_ｅｔ，８＋Ａ_９／Ｒ_ｅｔ，９）］−［（Ａ_６＋Ａ_７＋Ａ_８＋Ａ_９）／（Ａ_６／Ｒ_ｅａ，６＋Ａ_７／Ｒ_ｅａ，７＋Ａ_８／Ｒ_ｅａ，８＋Ａ_９／Ｒ_ｅａ，９）］

サイズ３７の人体模型での試験のための蒸発抵抗を以下のように計算した：
Ｒ_{ｅｆ，上部}＝［（Ａ_１６＋Ａ_１７＋Ａ_１８＋Ａ_１９＋Ａ_２２）／（Ａ_１６／Ｒ_{ｅｔ，１６}＋Ａ_１７／Ｒ_{ｅｔ，１７}＋Ａ_１８／Ｒ_{ｅｔ，１８}＋Ａ_１９／Ｒ_{ｅｔ，１９}＋Ａ_２２／Ｒ_{ｅｔ，２２}）］−［（Ａ_１６＋Ａ_１７＋Ａ_１８＋Ａ_１９＋Ａ_２２）／（Ａ_１６／Ｒ_{ｅａ，１６}＋Ａ_１７／Ｒ_{ｅａ，１７}＋Ａ_１８／Ｒ_{ｅａ，１８}＋Ａ_１９／Ｒ_{ｅａ，１９}＋Ａ_２２／Ｒ_{ｅａ，２２}）］

熱伝導度
レーザーコンプモデルＦｏｘ３１４熱伝導度分析器（Ｌａｓｅｒ Ｃｏｍｐ Ｓａｕｇｕｓ、ＭＡ）を用いて、本発明中で使用される断熱材の熱伝導度を測定した。単一測定の結果を記録した。
厚さ

熱伝導度機器（レーザーコンプモデルＦｏｘ３１４ Ｌａｓｅｒ Ｃｏｍｐ Ｓａｕｇｕｓ、ＭＡ）の積分厚さ測定を用いて、サンプル厚を測定した。単一測定の結果を記録した。

履物遠心分離防水性試験
それぞれの履物サンプルでの防水性はＷ．Ｌ． Ｇｏｒｅ ａｎｄ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ、Ｉｎｃ．に割り当てられおよび参照によりその全てを取り込むＳｕｇａｒらの米国特許第５，３２９，８０７号明細書に記載された遠心分離試験の使用により決定できる。遠心分離試験を、３０分間行った。３０分後に漏れが見られなければ、履物サンプルは防水性であると考えた。

メタン浸透により測定したガス浸透性
メタン試験機は、システム中で背圧のない拡散設定であった。機器の主要部は、２つの半分からなるステンレススチールでできたセルである。試験フィルムを、２つの半分の間に挟んでいる。２つのＯリングで密封を保証している。セルは２つの出口および２つの入口を有する。メタンガスは、底の入口から入り、および底の排気出口を通って出て、フィルム上に背圧がないことを確かにする。メタンの流れはニードル弁によって制御される。上では、上部入口からゼロ空気（ｚｅｒｏ ａｉｒ）が来て、およびサンプルフィルムを通しＦＩＤ検出器にメタンガスを浸透させる。ゼロ空気は、空気中のあらゆる炭化水素を取り除く触媒床を通した圧縮空気であり、メタンはＦＩＤ検出器が測定する唯一の炭化水素であるようになっている。実際の機器では、さらなる制御が柔軟な検出範囲および測定の容易さのために必要である。メタン浸透試験機のＦＩＤ検出器は、公知の濃度を有する空気およびメタンの混合物によって較正される。試験（直径約４’’）のために必要な比較的大きいサンプルのフットプリントおよび限定されたサンプルサイズのために、２つの複製のみがほとんどの場合テストされる。

フィルムがセルの２つの半分の間に固定される前に、セルの底はゼロ空気によってパージされる。そしてデータ捕捉ソフトウェアが開始された後でメタンが出される。信号が定常状態に到達することを確かにするために、試験期間は典型的には１５分である。データ捕捉周波数は１Ｈｚである。最後の２分間でデータを平均化することによって、ＦＩＤ電圧を計算する。メタン濃度（Ｃ_メタン）をＦＩＤ電圧および較正曲線によって決定する。そこでメタンフラックスは以下の式によって計算できる。
メタンフラックス＝Ｃ_メタン（ｐｐｍ）×Ｒ（ｍｌ／分）／Ａ（ｃｍ^２）＝０．０００６５４×Ｃ_メタン×Ｒ／Ａ（μｇ／ｃｍ^２／分）
（式中、Ｃ_メタンはｐｐｍでのメタン濃度であり、Ｒは、ｍｌ／分でのゼロ空気の流量であり、およびＡは、ｃｍ^２のセルでのセルの面積である。定数０．０００６５４は、メタンの体積から質量への変換で生じる。

圧縮
圧縮応力から生じる％歪を、圧縮治具および５ｋＮ荷重セルを備えたインストロンモデル５９６５デュアルカラム卓上試験システム（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｈｉｇｈ Ｗｙｃｏｍｂｅ、ＵＫ）上で円筒型の圧縮板を使用して測定した。１８ｍｍ直径サンプルの開始厚を０．０５ｋｇｆの荷重で測定した。このサンプルを次に０．１ｍｍ／秒の速度で圧縮した。器具のコンプライアンスを補正した後に、３００ｋＰａおよび２０００ｋＰａの応力での歪を測定した。３測定の平均を、圧縮抵抗値を決定するために記録した。

例
本発明の例１〜３および５に従って履物物品のための挿入物を以下の様式で作った。

上記で記載した、靴のための従来の中敷き２０５の上面図である、図４を参照すると、領域３１１は点線の間の中敷きの足指を画定する。図５は、従来の中敷き２０５の側断面斜視図を示す。表２中に示されるそれぞれの例では、中敷き２０５を靴から最初に除いた。中敷き３１２の最も正面（ｆｒｏｎｔｍｏｓｔ）の点から測定した７ｃｍの距離は中敷きの足指領域３１１を画定した。中敷きの足指領域３１１を中敷き２０５から切り離し、それによって中敷き後部区画３２０を形成する。除いた中敷きの足指領域３１１を、断熱材料の実質的に同一のサイズの片を切り離すパターンとして使用した。例１〜３および５で使用した断熱材料は、米国特許第７，１１８，８０１号明細書の教示に概して従って作られ、および０．０１５２Ｗ／ｍＫ〜０．０２４６Ｗ／ｍＫから熱伝導度および２．０ｍｍの厚さを有するＰＴＦＥ−エーロゲル複合材料からなっていた。例は、３００ｋＰａで４０％未満、例えば１８．５％の歪および２０００ｋＰａで５５％未満、例えば３９％の歪を有する材料で製造した。この断熱材料は、織物を断熱材料に接着するスプレー接着剤（３Ｍモデル＃７７−ＣＣ）を使用して、０．０８ｍｍ厚、３０．５ｇ／ｍ^２の不織ナイロン織物を含む被覆層で両側上を被覆されていた。織物の約１．５ｃｍの境界が断熱材料を取り囲むように編織物をトリミングした。図６は、この例の編織物５０２ａおよび５０２ｂにおいて、断熱材５０１が２つの外側の被覆層の中にありかつ取り囲まれている断熱材料の図式の断面図を示す。断熱材料および織物のこの組み合わせを、断熱構造物５０３または５０３’と呼ぶ。靴の上部部分中で使用される断熱構造物５０３’は、時々本明細書中において、「上部断熱構造物」と呼ばれることができ、および靴の履物底領域中で使用される断熱構造物は時々「足底断熱構造物」と呼ばれることができる。

例２および３のために靴中に断熱構造物を設置する図７ａを参照すると、第１の断熱構造物５０３は、中敷き後部区画３２０の正面にレイアウトされており、それによって実質的に元の中敷き２０５の形を再形成している。被覆層で記載されたのと類似のさらなる１片の不織ナイロン６３０を中敷き後部区画３２０および断熱構造物５０３の上に置き、２片の３２０および５０３を共に保持し、および中敷き材料後部区画３２０および断熱構造物５０３を両方重複させるように接合部分に広がるようにした。不織布、中敷き材料、および足底断熱構造物を次に、上記のスプレー接着剤を使用してすべて相互に接着し、それによって改変された中敷き６５０を形成した。

例１および例５の靴、および図７ｂ参照すると、元の中敷き２０５は断熱構造物５０３より０．５ｍｍ超厚く、１片のポリエチレンフォーム（ＨＩＲＩ−Ｈｉｌｄｅｂｒａｎｄ ｕｎｄ Ｒｉｃｈｔｅｒ ＆ Ｃｏ．によって製造されたＲＧ１７０）などのスペーサー６４０が、同じ接着剤を使用して取り付けられて、断熱構造物５０３とスペーサー６４０との全厚が中敷き後部区画３２０の厚さとほぼ等しくなるようになっている。上記図６Ａに記載した不織ナイロン織物６３０を、３２０、６４０および５０３の片を共に保持するために使用した。このように、例１および例５のために改変された中敷き６５１を作った。

次に改変された中敷き６５０または６５１を靴の中に再挿入し、除去された元の、改変されていない中敷きと同じ靴の空洞空間を満たした。

追加の断熱構造物５０３’は、上記の様におよび図６に記載されたように同一の断熱材、不織材料および集成体技術を使用した靴の足指空洞の上部部分に適合するように作られた。しかしこの断熱構造物の形は、図９に示すように円蓋状形に切断されて、上部足指領域にほぼならい、靴の正面に向かって配置されるように向きをつけられた曲がった端を有し、および改変された中敷き６５０の正面端３１１と概して接触している。断熱材片は、図８中の点線７２０の間を伸びる矢印によって記載されるように靴の上部表面に沿って概して測定した場合に、靴７１１の最も正面の点から少なくとも７ｃｍ後ろに伸びるようなサイズであった。この断熱構造物の上部表面に、次に上記の接着剤をスプレーし、および靴の足指空洞中に挿入して、中敷き中の断熱構造物５０３と上部の足指領域中の断熱構造物５０３’との間で最小限の隙間があるようにした。例１〜６の履物物品の試験を行いおよび下記の表３および表４中に報告した。同様に、改変されていない比較例１〜７の試験を行い、および表３および表４中に報告した。２つの他の市販されている靴を、なんら改変または追加の断熱材なしで、比較例６および７として試験した。

例４

下記および図１０に図で示したように、女性用のカジュアルスタイルの中くらいの高さのブーツを作った。皮革上部９１０、およびエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）９２０からなる粉砕された足底を使用してブーツを作った。皮革は、１．２ｍｍ〜１．４ｍｍの牛皮革フルグレインであった。足底は、足前部で約１０ｍｍ厚およびかかとで２８ｍｍ厚であった。セルロースの中敷き板９３０を、かかとエリア（示されていない）中のすね板（ｓｈａｎｋ ｂｏａｒｄ）補強とともに使用した。米国特許第７，１１８，８０１号明細書中の教示にほぼ従って製造しおよび０．０２０Ｗ／ｍＫの熱伝導度を有するＰＴＦＥ−エーロゲル複合材料９４０を含む１片の約２ｍｍ厚の低熱伝導度断熱材を、先芯９８０とほぼ同じ距離を靴９１１の正面から後ろに伸びるように、中敷き板９３０の足指エリアの形に切断した。この１片の断熱材を、ネオプレン接着剤で、中敷き板の足指エリアの先に接着した。１片の不織ポリエステル織物９５０を中敷き板の残りのエリアの形に切断し、およびネオプレン接着剤で中敷き板の残りのエリアの先に接着して、ほぼ均一の厚さの表面を形成した。

ブーツ上部９１０のパターンを、先芯９８０および中敷き板９３０エリア中の断熱材の追加の厚さに適合するように設計し、一方中敷き板９３０の底の全周に継続する１．８ｃｍの余白を残した。皮革が上部９１０の所望の形に縫われた後で、ヒールカウンター９６０および３つの層織物積層体（ポリアミド−ポリエステルブレンド編織物／ｅＰＴＦＥ／ポリアミド編物）の裏地９７０を取り込んだ。アクリルポリマーで被覆されたポリエステル織物からなる先芯９８０を、皮革上部の内側にネオプレン接着剤で接着した。約２０ｍＷ／ｍＫの熱伝導度を有し約２ｍｍ厚と測定される別個の１片の上記の低熱伝導度断熱材料９４０’を、先芯９８０の寸法とほぼ一致するように切断し、および材料の端においてなんらかの見える移行（ｖｉｓｉｂｌｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）を減少させるために、先芯の上部側の周り約２ｃｍおよび継続する余白の周り１．５ｃｍの幅ではいだ。次に断熱材をネオプレン接着剤で先芯９８０の内側に接着した。次に上部に力を掛けたままにし、およびネオプレン接着剤を使用して中敷き板に接着した。最終的に、ポリウレタン接着剤および膜空気圧プレス（ｍｅｍｂｒａｎｅ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｐｒｅｓｓ）を使用して閉じた上部に足底９２０を接合した。完成した靴の試験を上記に記載したように行い、および結果を表３および表４中に報告した。

この例は、接合した足底靴構造を有する力が継続した上部（ａ ｆｏｒｃｅ ｌａｓｔｅｄ ｕｐｐｅｒ ｗｉｔｈ ａ ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｓｏｌｅ ｓｈｏｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）と言われるものを記載するが、本発明は、ストローベル（Ｓｔｒｏｂｅｌｅｄ）、縫い付け、チューブ状モカシンおよびスリップラスティッド（ｓｌｉｐ ｌａｓｔｅｄ）の上部を有する靴および射出成形の足底、加硫処理した足底、皮革足底、ＥＶＡ足底、およびその同類のものを有する靴を含むがこれらに限られない他の靴構造技術において達成されることができるであろうことに留意する。

例６
下記および図１０に図で示したように、女性用のカジュアルスタイルの中くらいの高さのブーツを作った。皮革上部９１０および接合した足底９２０を使用してブーツを作った。米国特許第７，１１８，８０１号明細書中の教示にほぼ従って製造しおよび０．０２０Ｗ／ｍＫの熱伝導度を有するＰＴＦＥ−エーロゲル複合材料９４０を含む１片の約１．９ｍｍ厚の低熱伝導度断熱材を、先芯９８０とほぼ同じ距離で靴９１１の正面から後ろに伸びるように、中敷き板９３０の足指エリアの形に切断した。この１片の断熱材を、中敷き板の足指エリアの先に接着した。スペーサー９５０を中敷き板の残りのエリアの形に切断し、および中敷き板の残りのエリアの先に接着して、ほぼ均一の厚さの表面を形成した。

ブーツ上部９１０のパターンを、先芯９８０および中敷き板９３０エリア中の断熱材の追加の厚さに適合するように設計し、一方中敷き板９３０の底の全周に継続する余白を残した。皮革が上部９１０の所望の形に縫われた後で、ヒールカウンター９６０および裏地９７０を取り込んだ。先芯９８０を、皮革上部の内側にネオプレン接着剤で接着した。約０．０２０ｍＷ／ｍＫの熱伝導度を有し約１．９ｍｍ厚と測定される別個の１片の上記の低熱伝導度断熱材料９４０’を、先芯９８０の寸法とほぼ一致するように切断し、および材料の端においてなんらかの見える移行を減少させるために、先芯の上部側の周りおよび継続する余白の周りをはいだ。次に上部に力を掛けたままにし、および中敷き板に接着した。最終的に、閉じた上部に足底９２０を接合した。完成した靴の試験を上記に記載したように行い、および結果を表３および表４中に報告した。

この例は、接合した足底靴構造を有する力が継続した上部と言われるものを記載するが、本発明は、ストローベル、縫い付け、チューブ状モカシンおよびスリップラスティッドの上部を有する靴および射出成形の足底、加硫処理した足底、皮革足底、ＥＶＡ足底、およびその同類のものを有する靴を含むがこれらに限られない他の靴構造技術において達成されることができるであろうことに留意する。

比較例４
Ｆａｒｎｗｏｒｔｈの米国特許第７，７５２，７７６号明細書の例１の教示に実質的に従ってスキーブーツを形成した。具体的には、スキーブーツの足指エリアの断熱値を、２〜３のより小さい例外があるがＦａｒｎｗｏｒｔｈの米国特許第７，７５２，７７６号明細書の例１にほぼ従い増加させた。すなわち、断熱材中の真空シーリングを確かにするために外側の真空の密閉されたフィルム（Ｚｉｐｌｏｃ（商標）真空シーラーロールフィルム（部品番号ＺＬ２１１Ｘ１６ＰＫ６））の追加を有するＦａｒｎｗｏｒｔｈに実質的に記載された断熱材料である。足の底正面部を被覆する断熱真空構造の断熱値は０．３５ｍ^２Ｋ／Ｗであり、および足の先端部の一部分を被覆する断熱構造の断熱値は０．３６ｍ^２Ｋ／Ｗであった。

完成した靴の試験を、本明細書の上記に記載したように行い、および結果を表３および表４中に報告した。

Ｗ／ｍＫの単位は、Ｗ／ｍ℃の単位と等しく、および単位ｍ^２℃／Ｗの単位はｍ^２Ｋ／Ｗの単位と等しいことは当業者に理解されるであろう。

この出願の本発明は、一般的におよび特定実施形態の両方に関して上記に記載された。本発明は、ある好ましい態様を含むと考えられるものに記述されているが、当業者に知られた種々の代替は、一般的な開示の中であるように選択されることができる。下記で説明する請求項の記載を除き、本発明はその他の点で制限されない。

Claims (17)

1. 上部領域、足指先領域および足指底領域を含む足指領域、ならびに足底領域を含む履物物品であって、
   前記履物物品は、０．１８ｍ^２℃／Ｗ以下の上部領域履物熱抵抗Ｒ_ｆを有し、および前記足指先領域中に３０ｍＷ／ｍ℃以下、好ましくは２５ｍＷ／ｍ℃以下の熱伝導度を有するかさの低い断熱材を含み、
   前記履物物品は、０．８０以上、好ましくは０．９以上の足底領域に対する足指領域の履物熱抵抗比；および／または１．０以上、好ましくは１．４以上の上部領域に対する足指先領域の履物熱抵抗比を有する、履物物品。
2. 前記履物物品が、０．１６ｍ^２℃／Ｗ以下の上部領域履物熱抵抗Ｒ_ｆを有する、請求項１に記載の履物物品。
3. 前記履物物品が、０．１ｍ^２℃／Ｗ以下の上部領域履物熱抵抗Ｒ_ｆを有する、請求項１に記載の履物物品。
4. 前記履物物品が、０．０７ｍ^２℃／Ｗ以上の足指領域履物熱抵抗を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の履物物品。
5. 前記履物物品が、０．０９ｍ^２℃／Ｗ以上の足底領域履物熱抵抗を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の履物物品。
6. 前記履物物品が、防水性である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の履物物品。
7. 前記物品が、２５０ｍ^２Ｐａ／Ｗ以下の上部領域履物蒸発抵抗を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の履物物品。
8. 前記物品が、１００ｍ^２Ｐａ／Ｗ以下の上部領域履物蒸発抵抗を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の履物物品。
9. 前記上部領域の少なくとも一部分が材料によって覆われている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の履物物品。
10. 前記かさの低い断熱材が、足指領域において連続的である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の履物物品。
11. 前記かさの低い断熱材が、エーロゲル含有材料を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の履物物品。
12. 前記かさの低い断熱材が、５ｍｍ以下の厚さを有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の履物物品。
13. 前記かさの低い断熱材が、３００ｋＰａの応力で４０％歪未満の圧縮抵抗値を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の履物物品。
14. 前記かさの低い断熱材が、２０００ｋＰａの応力で５５％歪未満の圧縮抵抗値を有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の履物物品。
15. 前記かさの低い断熱材が、ガス浸透性である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の履物物品。
16. 足指先領域および上部領域を含む履物物品であって、
    前記履物物品が、前記足指先領域中に３０ｍＷ／ｍ℃以下、好ましくは３０ｍＷ／ｍ℃以下の熱伝導度を有するかさの低い断熱材を取り込み、および
    前記履物物品が、１５０ｍ^２Ｐａ／Ｗ以下、好ましくは１００ｍ^２Ｐａ／Ｗ以下の上部領域履物蒸発抵抗を有する、履物物品。
17. 前記履物物品が、０．１８ｍ^２℃／Ｗ以下、好ましくは０．１ｍ^２℃／Ｗ以下の上部領域履物熱抵抗Ｒ_ｆを有する、請求項１６に記載の履物物品。

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