JP2020535987A - 構造色を付与した物品および構造色を付与した物品の製造方法並びに使用方法 - Google Patents

構造色を付与した物品および構造色を付与した物品の製造方法並びに使用方法 Download PDF

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Abstract

本発明の１つ以上の態様は、構成部分に構造色を付与する光学素子を有するフィルムを有する、製造物品の構成部分を提供する。本発明はまた、フィルム及び光学素子を有する構成部分の製造方法、並びに構成部分を含む製造物品を提供する。

Description

関連出願の相互参照
関連出願との断面リファレンス
本出願は、2017年9月29日に出願された米国仮出願第62／565，299号、および2018年2月22日に出願された米国仮出願第62／633，666号「構造的色彩を有する物品を製造するための構造的色彩および方法およびシステム」の利益および優先権を主張する。2017年9月29日に出願された「構造的に着色された構造及び物品」という名称の米国仮出願第62／565，306号、及び2017年9月29日に出願された「構造的に着色された構造を製造するための構造及び方法」という名称の米国仮出願第62／565，313号、及び「構造的に着色された構造を製造するための構造及び方法」という名称の米国仮出願第62／565，310号 2017年9月29日、これらの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
構造色は、染料または顔料の化学的特性に基づいて特定の波長の光を吸収または反射する染料または顔料の存在に由来する色と比較して、光と表面およびバルク材料のマイクロフィーチャまたはナノフィーチャとの物理的相互作用によって引き起こされる。染料および顔料からの色は、数点で問題となり得る。例えば、染料および顔料、ならびに製造および完成品への組み込みのためのそれらに関連する化学物質は、環境に優しくない場合がある。
本開示は、光学素子の使用を通じて構造色を示す物品を提供し、構造色は、少なくとも部分的に、光学効果（例えば、光の可視波長の散乱、屈折、反射、干渉、および／または回折を通じて）を通じて生成される可視色である。構造色は、インクまたは顔料の使用およびそれらの使用に関連する環境影響を必要とせずに、物品に美的に魅力的な色を与える。
例示的な物品は、履物品またはスポーツ用品などの物品の構成要素の外側に面する部分または内側に面する部分を形成するフィルムを含む。光学素子は、フィルムの表面上に、またはフィルム内に配置され、光学素子は、単独で、または任意選択のテクスチャ加工された表面（例えば、テクスチャ加工された表面もしくはテクスチャ加工された構造もしくはテクスチャ加工された層）と組み合わせて、または任意選択でプライマー層と組み合わせて、または任意選択でテクスチャ加工された表面およびプライマー層の両方と組み合わせて、構成要素に構造色を付与する。任意のテクスチャ加工された表面および任意のプライマー層は、光学素子の一部であってもよく、または光学素子とは別個であってもよいが、光学素子と共に使用される場合、構造的色を付与するために組み合わされる。言い換えれば、光学素子は単独で第1の構造色を付与することができるが、光学素子と任意のテクスチャ構造またはプライマー層またはその両方との組み合わせは、色相、明度、および／または虹色タイプなどの色パラメータに基づいて第1の構造色とは異なる第2の構造色を付与することができる。そのような場合、光学素子とテクスチャー加工された表面および／またはプライマー層との組み合わせは、構成要素に構造色を付与することができる。
フィルムおよび光学要素を構成要素上に配置した後、構成要素は、物品に追加の顔料または染料を塗布することなく、構造的に着色されているように見える（すなわち、構成要素がフィルムおよび光学要素なしで有するであろうものとは異なる新しい色を有する）。例えば、構造色は、色相、明度、虹色タイプ、またはそれらの任意の組合せなどの色パラメータに基づいて、成分の下にある表面の色とは異なることができる。特定の例では、物品の下にある表面の構造色および色は、色相および虹色の両方のタイプが異なり、構造色は虹色であり（例えば、15度離れた少なくとも2つの異なる角度から見た場合に2つ以上の異なる色相を示す）、下にある表面の色は虹色ではない。光学素子は、構成要素の内側または外側に面する表面に配置（例えば、貼り付け、取り付け、接着、結合、接合）することができる。次いで、構成要素は、履物用のソールまたはアッパーなどの物品に組み込むことができる。ソールおよび／またはアッパーは、完成品において構造的な色が見えるように設計することができる。
本開示は、構成要素の少なくとも一部を形成するフィルムを有する物品を提供し、フィルムは、第1のフィルム表面、第1のフィルム表面に対向する第2のフィルム表面、および第1のフィルム表面と第2のフィルム表面との間のフィルムコアを有し、第1のフィルム表面または第2のフィルムコアまたはフィルムコアまたはそれらの任意の組み合わせは、フィルムポリマー材料を含み、第1のフィルム表面は、構成要素の外部に面する表面または構成要素の内部に面する表面を形成し、光学素子は、第1のフィルム表面上、第2のフィルム表面上、またはフィルムコア内に配置され、光学素子は、第1の側面および第1の側面に対向する第2の側面を有し、光学素子の第1の側面、光学素子の第2の側面、または両方は、構成要素に構造色を付与する。
いくつかの態様では、フィルムは、構成要素の外側に面する表面を形成することができ、第1の膜表面は、物品の外側に面する。成分上に配置される光学素子は、成分の外部に面した表面に構造色を付与する。いくつかの態様では、成分が実質的に透明である場合（例えば、約70％以上、約80％以上、約90％以上、約95％以上、約99％以上）など、フィルムおよび光学要素は、成分の内部に面する表面上に配置することができ、光学要素によって付与される構造色は、成分の外装から可視または知覚することができる。
本開示の多くの例では、非常に虹色の構造色（例えば、異なる角度から見たときに広範囲の色相にわたってシフトする色）を得ることができるが、他の例では、異なる角度から見たときに広範囲の色相にわたってシフトしない構造色（例えば、色相をシフトしない、または視角に応じて限られた数の色相にわたってシフトする構造色）も得ることができる。
一例では、本発明は、CIE 1976色空間に従って、−15度と＋60度との間の所与の照明角度で測定されたときに、L1＊、aL2＊、およびa2＊座標値が同じであっても異なっていてもよく、a1＊、a2＊、およびa3＊座標値が同じであっても異なっていてもよく、b2＊、bL3＊、およびb3＊座標値が同じであっても異なっていてもよく、結合されたa3＊、aL1 ＊、L2＊、およびa1＊値の範囲が、考えられるa＊値の全スケールの約40％未満である、所与の照明条件下で、CIE 1976色空間に従って、第1の観察角度で測定されたときに、第1の観察角度で測定された座標2＊、aL3＊、およびaL1＊座標値が同じであっても異なっていてもよく、第2の観察角度で測定された第2の色測定値が、第2の観察角度で測定された第2の観察座標座標L2＊、aL1＊、およびb1＊、a2＊、およびa3＊値が、考えられるa＊値の全スケールの約40％未満である、光学要素を提供する。
別の例では、本発明は、−15度と＋60度との間の所与の照明条件下でCIE 1976色空間に従って測定されたときに、第1の観察角度L1＊およびa1＊およびb1＊を有する第1の観察角度で第1の色測定値を有し、第2の観察角度で第2の観察座標L2＊およびa2＊およびb2＊を有する第2の色測定値を有し、L1＊およびL2＊値が同じであっても異なっていてもよく、a1＊およびa2＊座標値が同じであっても異なっていてもよく、b1＊およびb2＊座標値が同じであっても異なっていてもよく、第1の色測定値と第2の色測定値との間のΔE＊OBEaObOFが約100以下であり、ここでΔE＊OGabOOH＝［（L1 ＊−L2＊）2＋（a1＊‐a2＊）2＋（b*‐b＊）]である、光学要素を有する物品を提供する。
さらに別の例では、本開示は、CIELCH色空間に従って、−15度から＋60度の間の3つの観測角度で所与の照明条件で測定したとき、座標L1＊及びC1＊及びh1°を有する第1の観測角での第1の色測定と、座標L2＊及びC2＊及びh2°を有する第2の観測角での第2の色測定と、座標L3＊及びC3＊及びh3°を有する第3の観測角での第3の色測定とを有し、L1 ＊、L2＊値は同一又は異なってもよく、C1 ＊、C2＊値及びC3＊座標値は同一又は異なってもよく、h1°、h2°及びh3°座標値は同一又は異なってもよく、組み合わせられたh1°、h2°及びh3°値の範囲は約60度未満である光学素子を有する物品を提供する。
本開示はまた、構成要素の外部に面する表面に第1の膜表面を配置することを含み、フィルムがポリマー材料を含み、フィルムが第1の膜表面に対向する第2の膜表面と、第1の膜表面と第2の膜表面との間のフィルムコアとを有し、第1の膜表面または第2の膜表面が、第1の側と第1の側とに対向する第2の側とを有する光学素子を含み、光学素子の第1の側または第2の側、あるいはその両方が、構成要素に構造色を付与する、構成要素を作製する方法を提供する。任意選択で、本方法は、フィルムを構成要素に配置する前または後に、第1の膜表面または第2の膜表面などのフィルム上に光学素子を配置するステップをさらに含むことができる。
本開示のさらなる実施形態は、添付の図面と併せて、以下に記載される、その様々な実施形態の詳細な説明を検討することにより、より容易に理解されるであろう。
図1A〜1Mは、本開示の光学要素を含む、履物、衣類、運動器具、容器、電子機器、およびビジョン摩耗を示す。 図2A〜2Bは、本開示の例示的光学要素の側面図を示す。
ここで、本開示の実施形態を一般的に説明してきたが、実施形態に関するさらなる議論を、より詳細に説明する。
本開示は、記載された特定の実施形態に限定されず、したがって、当然、変化し得る。本明細書で使用される用語は、特定の実施形態のみを説明する目的に役立ち、本開示の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるので、限定することを意図しない。
値域が提供される場合、各介在値は、文脈が特に明確に指示しない限り、下限の単位の10分の1まで、その範囲の上限および下限と、その記載された範囲内の任意の他の記載または介在値との間で、本開示内に包含される。これらのより小さい範囲の上限および下限は、独立して、より小さい範囲に含まれてもよく、また、記載された範囲における任意の特に除外された制限を条件として、開示内に包含される。記載された範囲が限界の一方または両方を含む場合、これらの限界の一方または両方を除外する範囲もまた、開示に含まれる。
本開示を読めば当業者には明らかであるように、本明細書に記載され図示された個々の実施形態の各々は、本開示の範囲または精神から逸脱することなく、他のいくつかの実施形態のいずれかの特徴から容易に分離され得るか、またはそれらと組み合わされ得る個別の構成要素および特徴を有する。任意の列挙された方法は、列挙されたイベントの順序で、または論理的に可能な任意の他の順序で実行され得る。
本開示の実施形態は、特に断らない限り、材料科学、化学、織物、ポリマー化学などの技術を使用し、これらは当業者の技術の範囲内である。このような技術は特許文献で全て説明されている。
別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、材料科学、化学、織物、ポリマー化学などの当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと類似または同等の方法および材料を、本開示の実施または試験において使用することができるが、適切な方法および材料が本明細書に記載される。
明細書及び特許請求範囲において用いられているように、特異な形「a」、「an」及び「the」は、文脈が他の点を明確に指示しない限り、複数の言及を含み得る。従って、例えば、「支持体」への言及は、複数の支持体を含む。本明細書および以下の特許請求の範囲において、反対の意図が明らかでない限り、以下の意味を有するように定義されるいくつかの用語が参照される。
本開示は、構造色を有する成分を提供する。構成要素は、履物の物品、履物の構成要素、アパレルの物品、アパレルの構成要素、スポーツ機器の物品、およびスポーツ機器の構成要素など、多くの異なるタイプの製造物品に組み込むことができる。特に、製造物品には、履物（例えば、ドレスシューズ、運動靴、ハイキングブーツ、作業ブーツ等）、スケート（例えば、ホッケースケート、フィギュアスケート、インラインスケート、ローラースケート等）、アパレル（例えば、シャツ、ジャージ、パンツ、手袋、手袋、靴下、帽子、ジャケット、下着）、又はそれらの部品、容器（例えば、バックパック、バッグ）、及び家具用椅子（例えば、椅子、ソファー、カーシート）、ベッドカバー（例えば、シーツ、毛布、テーブルカバー、タオル、フラッグ、テント、セール及びパラシュート）が含まれ得る。さらに、ブラダーは、物品上に配置される物品または他の物品を製造するために使用することができ、物品は、打撃装置（例えば、バット、ラケット、スティック、マレット、ゴルフクラブ、パドルなど）、運動用具（例えば、ゴルフバッグ、野球およびフットボールグローブ、サッカーボール制限構造）、保護用具（例えば、パッド、ヘルメット、ガード、バイザー、マスク、ゴーグルなど）、機関車用具（例えば、自転車、自動二輪車、自動二輪車、スケートボード、カー、トラック、ボード、サーフボード、スキー板、スノーボードなど）、様々なスポーツ、釣りまたはハンチング用具、家具、電子機器、建築用資材、アイウェア、時計、宝飾品などで使用するためのボールまたはパックであり得る。
物品は履物の物品であってもよい。履物品は、スポーツ、運動、軍隊、仕事関連、レクリエーション、またはカジュアル用途などの様々な用途のために設計することができる。主に、履物品は、運動能力面としてであろうと、一般的な屋外面としてであろうと、芝生、芝生、砂利、砂、汚れ、クレー、泥などのうちの1つ以上を含む地面などの未舗装面（部分的または全体的）での屋外使用を意図する。しかしながら、履物品は、例えば、埃競技面を含む屋内スポーツ（例えば、埃の落ち着きのない屋内野球場）などの屋内用途にも望ましい場合がある。
履物の記事は、グローバル・フットボール／サッカー、ゴルフ、アメフト、ラグビー、野球、ランニング、陸上競技、サイクリング（例えば、ロード・サイクリング、マウンテン・バイク）等の屋外スポーツ活動で使用するために設計されている。履物品は、柔らかく滑りやすい表面上にトラクションを提供するために、トラクション要素（例えば、ラグ、クリート、スタッド、およびスパイク、ならびにトレッドパターン）を任意に含むことができ、ここで、本開示の構成要素は、トラクション要素の間に、またはトラクション要素の間に、および任意にトラクション要素の側面上であるが、地面または表面に接触するトラクション要素の表面上に使用または適用することができる。クリート、スタッド、およびスパイクは、一般に、グローバルフットボール／サッカー、ゴルフ、アメリカンフットボール、ラグビー、野球などのスポーツに使用するように設計された履物に含まれ、これらは舗装されていない表面で頻繁にプレーされる。ラグおよび／または誇張されたトレッドパターンは、一般に、トレイルランニング、ハイキング、および軍事的使用などの頑丈な屋外条件下で使用するためのブーツデザインを含む履物に含まれる。
図1A〜1Mを参照すると、本開示の光学要素は、履物、衣類、運動器具、容器、電子器具、およびビジョン摩耗を含む多くのタイプの物品に開示され得る。光学素子は、ハッシュ面積12A’／12M’‐ 12A’’／12M’’によって表される。光学素子の位置は、光学素子が配置され得る可能性のある1つの領域を示すためにのみ提供される。また、図には2つの位置が示されているが、これは、物品が1つまたは複数の光学素子を含むことができるので、例示の目的のためだけに行われ、サイズおよび位置は、物品に基づいて決定することができる。各アイテム上に位置する光学素子は、数字、文字、記号、デザイン、エンブレム、グラフィックマーク、アイコン、ロゴなどを表すことができる。
製造品は、衣料品（すなわち、衣類）であってもよい。衣料品は、運動またはレジャー活動のために設計された衣料品であってもよい。衣料品は、元素（例えば、風および／または雨）から、または衝撃からの保護を提供するように設計された衣料品であり得る。
製造品は、スポーツ用品であってもよい。スポーツ用具の記事は、グローバル・フットボール／サッカー、ゴルフ、アメフト、ラグビー、野球、ランニング、陸上競技、サイクリング（例えば、ロード・サイクリング及びマウンテン・バイク）等の室内又は屋外のスポーツ活動において使用されるように設計され得る。
本開示の物品は、構造色などの光学効果を生じる特性を有する光学素子を含む。光学素子は、任意選択で、テクスチャ加工された表面（例えば、光学素子と積分であるか、または物品の表面の一部として）、任意選択で、プライマー層、任意選択で、保護層、または任意選択で、テクスチャ加工された表面、プライマー層、および保護層の任意の組合せと組み合わせて、少なくとも1つの光学層（例えば、多層反射体または多層フィルタ）を含む。光学要素または光学要素とテクスチャー加工された表面および／またはプライマー層との組み合わせは、物品に構造色（例えば、単色、多色、虹色）を付与する。物品上に光学素子を配置した後、物品は、顔料または染料を物品に塗布することなく、着色されているように見える（すなわち、配置前に物品の表面が有していたものとは、新しい異なる色（例えば、色相または本明細書中で定義される）を有するように見える）。しかしながら、顔料および／または染料は、美的に好ましい効果を生み出すために、構造的な色構造と組み合わせて使用することができる。
本明細書で説明したように、構造色は、いくつかの色のうちの1つを含むことができる。観察者によって知覚される物品の「色」は、観察者によって知覚される色が、物品の実際の色によって決定されるため、物品によって反射される光を吸収、屈折、干渉、または他の方法で変えることができる光学要素の存在によって、物品によって反射される光の波長を検出する観察者の能力によって、物品を照明するために使用される光の波長によって、ならびに物品の環境の着色、および入射光のタイプ（例えば、太陽光、蛍光など）などの他の要因によって、物品の実際の色とは異なることができる。その結果、観察者によって知覚される物体の色は、物品の実際の色とは異なる可能性がある。
従来、着色顔料または染料を物体に塗布することによって、人工物体に色が付与されている。より最近では、人工物体に「構造色」を付与する方法が開発されている。構造色は、表面に接触する可視光を妨害する顕微鏡的に構造化された表面によって少なくとも部分的に生成される色である。構造色とは、色材による可視光の吸収や放射による色とは異なり、光の散乱、屈折、反射、干渉、回折などの物理現象による色である。例えば、構造色を付与する光学現象は、多層干渉、薄膜干渉、屈折、分散液、光散乱、ミー散乱、回折、および回折格子を含み得る。本明細書に記載される様々な態様では、物品に付与される構造色は、物品から約1メートルの距離から20／20の視力および通常の色覚を有する観察者に見えることができる。
本明細書に記載されるように、構造色は、顔料および／または染料のみによって生成される色とは対照的に、光学要素によって少なくとも部分的に生成される。構造的に着色された物品の着色は、構造的な色（すなわち、物品、物品の着色された部分、または物品の着色された外層は、顔料および／または染料を実質的に含まなくてもよい）のみに起因し得る。構造色は、例えば、構造色の全部または一部を変えるために、顔料および／または染料と組み合わせて使用することもできる。
「色相」は、一般に、可視光の主波長に基づいて識別可能な色の特性を記述するために使用され、しばしば、マゼンタ、赤、オレンジ、黄、緑、シアン、青、インジゴ、バイオレットなどの用語を使用して記述されるか、またはこれらのうちの1つに関連して（例えば、類似または非類似として）記述することができる。色の色相は、一般に、色の強度または明度とは無関係であると考えられる。例えば、マンセルカラーシステムでは、色の特性は、色相、値（明度）及び彩度（色純度）を含む。特定の色相は、一般に、可視スペクトルにおける波長の特定の範囲に関連し、約700〜635ナノメートルの範囲の波長は、赤に関連し、約635〜590ナノメートルの範囲は、オレンジに関連し、約590〜560ナノメートルの範囲は、黄色に関連し、約560〜520ナノメートルの範囲は、緑に関連し、約520〜490ナノメートルの範囲は、シアンに関連し、約490ナノメートル〜450ナノメートルの範囲は、青に関連し、約450〜400ナノメートルの範囲は、紫に関連する。
観察者によって知覚される物品の色（色相を含む）は、物品の実際の色とは異なり得る。観察者によって知覚される色は、物品の物理学だけでなく、その環境、ならびに知覚する眼および脳の特性にも依存する。例えば、観察者によって知覚される色は、物品の実際の色（例えば、物品の表面を出る光の色）、物品によって反射または放出される光の波長を検出する観察者の能力、物品を照明するために使用される光の波長、ならびに物品の環境の着色、および入射光のタイプ（例えば、太陽光、蛍光など）などの他の要因によって決定される。その結果、観察者によって知覚される物体の色は、物品の実際の色とは異なる可能性がある。
構造色の文脈で使用される場合、物品の構造的に着色された部分が吸収無反射する（例えば、線形無非線形）光の波長に基づいて、構造的に着色された物品、すなわち、物品に光学素子を組み込むことによって構造的に着色された物品の色相を特徴付けることができる。光学素子は、第1の構造色を付与することができるが、任意のテクスチャ加工された表面および／またはプライマー層の存在は、構造色を変えることができる。被膜または透明要素のような他の要因は、知覚される構造的色をさらに変化させ得る。構造的に着色された物品の色相は、本明細書に記載される色相のいずれか、ならびに他の色相または色相の組み合わせを含むことができる。構造色は、「単一色相」（すなわち、色相は、観察および／または照明の角度にかかわらず実質的に同じままである）、または「多色相」（すなわち、色相は、観察および／または照明の角度に応じて変化する）と呼ぶことができる。多色相構造色は、虹色（すなわち、観察または照明の角度が変化するにつれて、色相が2つ以上の色相にわたって徐々に変化する）であり得る。虹色の多色構造色の色相は、観察または照明の角度が変化するにつれて、可視スペクトル内の全ての色相にわたって徐々に変化することができる（例えば、「虹」のように）。虹色の多色相構造色の色相は、観察または照明の角度が変化するにつれて、可視スペクトルの限られた数の色相にわたって徐々に変化することができ、換言すれば、可視スペクトルの1つ以上の色相（例えば、赤、橙、黄など）は、観察または照明の角度が変化するにつれて、構造色において観察されない。可視スペクトルにおける1つの色相、または実質的に1つの色相のみが、単一色相の構造色について存在し得る。多色相構造色の色相は、観察または照明の角度が変化するにつれて、限られた数の色相の間（例えば、2〜8色相の間、または2〜4色相の間、または2色相の間）でより急激に変化することができる。
構造色は、構造色によって2つ以上の色相が付与される多層構造色とすることができる。
構造色は、単一の視角で見た場合、または互いに少なくとも15度離れている2つ以上の異なる視角から見た場合に、構造色の色相が広い数の色相（例えば、4、5、6、7、8以上の色相）にわたって変化するアイリスセンス多層相構造色とすることができる。
構造色は、互いに少なくとも15度離れた2つ以上の異なる視角から見た場合に、構造色の色相が限られた数の色相（例えば、2つの色相、または3つの色相）にわたって変化するか、または実質的に変化する（例えば、約90パーセント、約95パーセント、または約99パーセント）限られた虹色多層相構造色であってもよい。いくつかの態様では、限られた虹色を有する構造色は、赤、黄、およびブルーのRYB黄色から選択される2つ、3つ、または4つの色相、任意選択で赤、黄、緑、橙、および紫のRYB黄色および二次色、または任意選択で赤、黄、ブルー、緑、橙紫、緑、緑‐黄、黄‐オレンジ‐赤、赤‐紫、紫‐ブルー、およびブルー‐緑のRYB黄色、二次色および三次色に限定される。
構造色は、構造色の色相、色相および値、または色相、値および彩度が、観察角度とは無関係であるか、または実質的に無関係である（例えば、約90パーセント、約95パーセント、または約99パーセント）単一色相角度非依存構造色であってもよい。例えば、単一色相角度独立構造色は、互いに少なくとも15度離れた少なくとも3つの異なる角度から見たときに、同じ色相または実質的に同じ色相を表示することができる（例えば、単一色相構造色）。
付与される構造色は、限定された虹色を有する構造色であってもよく、その結果、観察の各可能な角度で観察される各色が、赤色の黄色（RYB）カラーホイール上の原色、二次色、および三次色からなる群から選択される単一の色相に割り当てられる場合、単一の構造色相のすべてが、単一の色相群に入り、ここで、単一の色相群は、a）緑‐黄色、黄色、黄色‐オレンジ、およびオレンジ; c)黄色‐オレンジ、オレンジ‐赤、およびオレンジ‐赤; d)オレンジ‐赤、および赤‐紫; e)赤、赤‐紫、紫、紫、青、および紫; g)紫、紫‐青、青、青、および青‐緑; i)青、緑、緑、および緑‐黄色、およびj）青‐緑、緑、および緑‐黄色、言い換えれば、構造色によって与えられる限定虹色のこの例では、構造色によって与えられる色相（または色相および値、または色相、値および彩度）は、構造色が観察される角度に応じて変化するが、観察の様々な角度で観察される異なる色のそれぞれの色相は、限られた数の可能な色相にわたって変化する。各観察角度で可視色相は、赤黄青（RYB）カラーホイール上の単一の一次、二次又は三次色相（すなわち、赤、黄、青、緑、橙紫、緑‐黄、黄‐橙、橙‐赤、赤‐紫、紫‐青、及び青‐緑からなる色相のグループ）に割り当てることができる。例えば、観察角度がずれるにつれて、複数の異なる色が観察されるが、観察された各色相が、赤、黄色、青、緑、橙紫、黄色‐黄色‐オレンジ、橙‐赤、赤‐紫、紫‐青、および青‐緑のうちの1つに分類される場合、割り当てられた色相のリストは、RYB一次色相、二次色相、および三次色相のリストから選択された1つ、2つ、または3つ以下の色相を含む。限られた虹色のいくつかの例では、割り当てられた色相のすべてが、色相基a）〜j）から選択された単一の色相基に入り、色相基のそれぞれが、RYB一次、二次、および三次カラーホイール上の3つの隣接する色相を含む。例えば、割り当てられた色相の全ては、色相基h内の単一の色相（例えば、青）とすることができ、又は割り当てられた色相の幾つかは、色相基h内の2つの色相（例えば、紫‐青及び青）を表すことができ、又は色相基h内の3つの色相（例えば、紫‐青、青及び青‐緑）を表すことができる。
同様に、とりわけ、色の明度、色の彩度、および色の純度など、構造色の他の特性は、観察または照明の角度にかかわらず実質的に同じであってもよく、または観察または照明の角度に応じて変化してもよい。構造色は、艶消し外観、光沢外観、または金属外観、またはそれらの組み合わせを有することができる。
上述のように、構造的に着色された物品の色（色相を含む）は、構造的に着色された物品が観察または照明される角度に応じて変化し得る。物品の色相または色相は、一定の照明条件を用いて様々な角度で物品を観察することによって、または物品を照明することによって決定することができる。本明細書で使用されるように、照度または視野の「角度」は、表面に直交する軸または平面から測定される角度である。視野角または照明角は、約0〜180度の間で設定することができる。観察角度または照明角度は、0度、15度、30度、45度、60度、および−15度に設定することができ、色は、色を測定するために物品の特定の領域に焦点を合わせる測色計または分光光度計（例えば、コニカミノルタ）を使用して測定することができる。観察角度または照明角度は、0度、15度、30度、45度、60度、75度、90度、105度、120度、135度、150度、165度、180度、195度、210度、225度、240度、255度、270度、285度、300度、315度、330度、および345度に設定することができ、色は、測色計または分光光度計を使用して測定することができる。構造色のみを使用して着色された多色物品の特定の例では、0度、15度、30度、45度、60度、および−15度で測定された場合、物品について測定された色相は、測定角度のうちの3つで「ブルー」、測定角度のうちの2つで「ブルー‐緑」、および測定角度のうちの1つで「紫」からなっていた。
他の実施形態では、構造的に着色された物品の色（色相、値、および／または彩度を含む）は、物品が観察または照明される角度に応じて、たとえあったとしても実質的に変化しない。このような場合、構造色は、観察される色相、色相および値、または色相、値および彩度が実質的に独立であるか、または観察角度とは独立であるという点で、角度に依存しない構造色とすることができる。
色座標系を定義するための様々な方法が存在する。1つの例は、L＊a＊b＊色空間であり、ここで、所与の照明条件に対して、L＊は明度に対する値であり、a＊およびb＊は、CIE配位（CIE 1976色空間またはCIELAB）に基づく色対抗寸法に対する値である。一実施形態では、構造的色を有する構造的に着色された物品は、物品について測定された色の変化が、0度、15度、30度、45度、60度、および−15度の観察角度または照明角度で測定されたものから選択された3つ以上の測定された観察角度または照明角度で、L＊a＊b＊スケール（CIE 1976色空間）のa＊またはb＊座標の合計スケールの約10％以内または約5％以内である場合、「単一」色を有すると考えることができる。特定の実施形態では、a＊座標およびb＊座標のスケールの少なくとも5パーセントだけ、またはa＊座標およびb＊座標のスケールの少なくとも10パーセントだけ異なるL＊a＊b＊システムにおいて測定され、値を割り当てられた場合、異なる色であると考えられる。構造的に着色された物品は、3つ以上の測定された観察角度または照明角度において、L＊a＊b＊スケール（CIE 1976色空間）のa＊座標またはb＊座標の全スケールの約40％未満、または約30％未満、または約20％未満、または約10％未満の変化を有することができる。
CIELAB空間における2つの測定値の間の色の変化は、数学的に決定することができる。たとえば、最初の測定は配位L1 ＊、1 ＊、およびb 1 ＊ を持ち、2 番目の測定は配位L2 ＊、2 ＊、およびb 2 ＊ を持つ。CIELAB スケールでのこれら2 つの測定値の差の合計は、次のように計算される、βE＊ ab で表すことができる。βE＊ ab = [(L1 ＊−L2 ＊）2 + (a 1 ＊−a 2 ＊）2 + (b 1 ＊−b2 ＊）2 ］1/2一般的に言うと、2 つの色のΔE＊abofが1 以下の場合、色の違いは人間の目には認識されず、2 つの色のΔE＊abofが100 を超える場合、その色は逆の色と見なされ、2 〜3 のΔE＊abofが認識可能な色の違いの閾値と見なされる。特定の実施形態では、構造色を有する構造着色物品は、0度、15度、30度、45度、60度、および−15度の観察角度または照明角度で測定されるものから選択される3つ以上の測定観察角度または照明角度の間で、ΔE＊abisが60未満、または50未満、または40未満、または30未満である場合、「単一」色を有するとみなすことができる。構造的に着色された物品は、2つ以上の測定された観察角度または照明角度の間で、約100未満、または約80未満、または約60未満であるΔE＊abを有することができる。
カラースケールの別の例は、CIELCH色空間であり、ここで、所与の照明条件について、L＊は明度の値であり、C＊は彩度の値であり、h°は角度測定としての色相を示す。一実施形態では、構造色を有する構造着色物品は、物品について測定された色が、0度、15度、30度、45度、60度、および−15度の観察角度または照明角度で測定されたものから選択された3つ以上の測定された観察角度または照明角度で、CIELCH色空間のh°角度座標で10度未満異なるか、または5度未満異なる場合、「単一」色を有すると考えることができる。特定の実施形態では、h°測定において少なくとも45°変化するCIELCHシステムにおいて測定され割り当てられた値が異なると考えられる色、構造的に着色された物品は、3つ以上の測定された観察角度または照明角度におけるCIELCHシステムのh°測定において、約60°未満、または約50°未満、または約40°未満、または約30°未満、または約20°未満、または約10°未満の変化を有することができる。
色を特徴付けるための別のシステムは、「PANTONE」マッチングシステム(Pantone LLC、Carlstadt、New Jersey、USA）を含み、これは、任意の媒体を通して色を選択し、指定し、ブロードキャストし、マッチングするための正確な方法を提供する視覚色標準システムを提供する。一例では、構造色を有する構造着色物品は、物品について測定された色が、0度、15度、30度、45度、60度、および−15度から選択される3つ以上の測定された観察角度または照明角度で、例えば、20の隣接するPANTONE標準内である特定の数の隣接標準内にある場合、「単一」色を有すると見なすことができる。
ここで、色について説明したが、光学素子に関するさらなる詳細が提供される。本明細書に記載されるように、物品は光学素子を含む。光学素子は、少なくとも1つの光学層を含む。単一又は多層反射器又は多層フィルタとすることができる又はこれを含む光学素子。光学素子は、物品に構造的な色が付与されるように、光学素子に入射する光を修正するように機能することができる。光学素子は、少なくとも1つの光学層と、任意選択で1つまたは複数の追加の層（例えば、保護層、テクスチャ層、プライマー層、ポリマー層など）とを含むことができる。
構造的に着色された物品を製造する方法は、物品（例えば、履物品、衣料品、スポーツ用品など）上に光学素子を配置すること（例えば、貼り付けること、取り付けること、結合すること、接合すること、付加すること、接続すること、結合することなどを含み、動作可能に配置することなどを含む）を含むことができる。物品は、構成要素を含み、構成要素は、その上に光学素子を配置することができる表面を有する。物品の表面は、本明細書に記載されるように、熱可塑性材料または熱硬化性材料などの材料から作製することができる。例えば、物品は、熱可塑性材料（すなわち、第1の熱可塑性材料）、例えば、構成要素の外部に面する表面、または構成要素の内部に面する表面（例えば、外部に面する表面、または袋の内部に面する表面）を含む表面を有する。光学素子は、例えば、熱可塑性材料上に配置することができる。
一態様では、熱可塑性材料を含む物品の第1の表面の少なくとも一部の温度は、例えば、熱可塑性材料を軟化または溶融するために、熱可塑性材料のクリープ緩和温度（Tcr）、ビカット軟化温度（Tvs）、熱たわみ温度（Thd）、および／または溶融温度（Tm）以上の温度まで上昇される。温度は、クリープ緩和温度以上の温度まで上昇させることができる。温度は、ビカット軟化温度以上の温度まで上昇させることができる。温度は、熱たわみ温度上昇させることができる。温度は、溶融温度以上の温度まで上昇させることができる。物品の第1の表面の少なくとも一部の温度が上昇した温度以上（例えば、クリープ緩和温度、加熱偏向温度、ビカット軟化温度、または加熱可塑性材料の溶融温度以上）である間、光学素子は、物品の第1の表面の少なくとも一部内の加熱可塑性材料上に配置される（例えば、加熱可塑性材料に貼り付けられる）。配置に続いて、熱可塑性材料の温度は、熱可塑性材料を少なくとも部分的に再凝固させるために、そのクリープ緩和温度未満の温度まで低下される。熱可塑性材料は、能動的に冷却することができる（例えば、温度を上昇させる源を除去し、能動的に（例えば、物品に隣接してより冷たいガスを流して熱可塑性材料の温度を低下させる））、または受動的に冷却することができる（例えば、温度を上昇させる源を除去し、熱可塑性層をそれ自体で冷却することができる）。
構造的に着色された物品を製造する方法は、物品（例えば、履物品、衣料品、スポーツ用品など）上に光学素子を配置する（例えば、貼り付ける、取り付ける、結合する、締結する、接合する、付加する、接続する、結合する）ことを含むことができる。物品は、構成要素を含み、構成要素は、その上に光学素子を配置することができる表面を有する。物品の表面は、本明細書に記載されるように、熱可塑性材料または熱硬化性材料などの材料から作製することができる。例えば、物品は、熱可塑性材料（すなわち、第1の熱可塑性材料）、例えば、構成要素の外部に面する表面、または構成要素の内部に面する表面（例えば、外部に面する表面、または袋の内部に面する表面）を含む表面を有する。光学素子は、例えば、熱可塑性材料上に配置することができる。
光学素子は、第1の側面（外面を含む）と、第1の側面（対向する外面を含む）に対向する第2の側面とを有し、第1の側面または第2の側面は物品に隣接する。例えば、光学素子が、フィルムまたはブラダーのような、内部に面する表面および外部に面する表面を有する構成要素と併せて使用される場合、光学素子の第1の側は、以下の順序で、例えば、構成要素の内部に面する表面上に配置され得る：光学素子の第2の側／光学素子のコア／光学素子の第1の側／構成要素の構成要素／コアの内部に面する表面／構成要素の外部に面する表面。あるいは、光学素子の第2の側面は、光学素子／コアの第1の側面／光学素子の第2の側面／成分壁の成分／コアの内部対向表面／成分の外部対向表面の順序などで、成分の内部対向表面上に配置され得る。別の例では、光学素子の第1の側面は、コンポーネントのコンポーネント／コアの内部対向表面／コンポーネントの外部対向表面／光学素子の光学素子／コアの第1の側面／光学素子の第2の側面などの順に、コンポーネントの外部対向表面上に配置され得る。同様に、光学素子の第2の側面は、コンポーネントのコンポーネント／コアの内部対向面／コンポーネントの外部対向面／光学素子の光学素子／コアの第2の側面／光学素子の第1の側面の内部対向面などの順序で、コンポーネントの外部対向面上に配置され得る。任意のテクスチャ加工された表面、任意のプライマー層、またはその両方が存在する例では、テクスチャ加工された表面および／またはプライマー層は、構成要素の表面と光学素子の側面との間の界面に配置することができる。
光学要素またはその一部（例えば、光学層）は、物理蒸着、電子ビーム蒸着、原子層堆積、分子ビームエピタクシー、陰極アーク蒸着、パルスレーザ蒸着、スパッタリング蒸着（例えば、高周波、直流、反応性、非反応性）、気相成長法、プラズマ増強気相成長法、低圧気相成長法、および層毎蒸着、ゾル−ゲル蒸着、Langmuirブロッジェットなどの湿式化学技術などの周知技術を使用して形成され得る。第1の側面の温度は、光学素子および／または別個のシステムを形成して温度を調節する技術を使用して調節することができる。さらなる詳細は、本明細書において提供される。
光学素子の光学層は、多層反射器を含んでもよい。多層反射器は、多層反射器の層の材料選択、厚さ、および数に少なくとも部分的に依存して、光の所与の波長（または波長の範囲）で一定の反射率を有するように構成することができる。言い換えれば、多層反射体の層の材料、厚さ、および数、ならびに任意選択で1つまたは複数の他の層とのその相互作用を注意深く選択することができ、その結果、ある波長の光（または波長範囲）を反射して、所望の構造色を生成することができる。光学層は、隣接する層が異なる屈折率を有する少なくとも2つの隣接する層を含むことができる。光学層の隣接する層の屈折率の差は、約0．0001〜50パーセント、約0．1〜40パーセント、約0．1〜30パーセント、約0．1〜20パーセント、約0．1〜10パーセント（およびそれらの間の他の範囲（例えば、範囲は、0．0001〜5パーセントの増分であり得る））であり得る。屈折率は、少なくとも部分的に光学層の材料に依存し、1．3〜2．6の範囲とすることができる。
光学層は、2〜20層、2〜10層、2〜6層、または2〜4層を含むことができる。光学層の各層は、所望の構造色を生成するために反射される光の波長の約4分の1である厚さを有することができる。光学層の各層は、約10〜500ナノメートルまたは約90〜200ナノメートルの厚さを有することができる。光学層は、少なくとも2つの層を有することができ、隣接する層は、異なる厚さを有し、任意選択で、同じまたは異なる屈折率を有する。
光学素子は、多層フィルタを含んでもよい。多層フィルタは、構造または物品に衝突する光と破壊的に干渉し、光の破壊的干渉、および任意選択で1つまたは複数の他の層または構造（例えば、多層反射体、テクスチャ構造）との相互作用によって、構造色が付与される。この点に関して、多層フィルタの層は、単一の波長の光、または特定の範囲の波長の光が構造色を構成するように設計することができる（例えば、材料の選択、厚さ、層の数など）。例えば、光の波長範囲は、プラス又はマイナス30パーセント又は単一の波長内、又は単一の波長のプラス又はマイナス20パーセント内、又は単一の波長のプラス又はマイナス10パーセント内、又はプラス又はマイナス5パーセント又は単一の波長内に制限することができる。波長の範囲は、より虹色の構造色を生成するために、より広くすることができる。
光学層は、複数の層を含むことができ、各層は、遷移金属、メタロイド、ランタノイド、およびアクチニド元素、ならびにこれらの窒化物、酸窒化物、硫化物、硫酸塩、セレン化物、およびテルル化物から選択される材料を独立して含む。材料は、光学要素の他の層と任意に組み合わされたときに所望の結果を達成する屈折率を提供するように選択することができる。光学層の1つ以上の層は、液晶で作ることができる。光学層の各層は、液晶で作ることができる。光学層の1つまたは複数の層は、二酸化ケイ素、二酸化チタン、硫化亜鉛、フッ化マグネシウム、五酸化タンタル、酸化アルミニウム、またはそれらの組合せなどの材料から作製することができる。光学層の各層は、二酸化ケイ素、二酸化チタン、硫化亜鉛、フッ化マグネシウム、五酸化タンタル、酸化アルミニウム、またはそれらの組み合わせなどの材料から作製することができる。
光学素子は、無色（例えば、構造またはその層に顔料または染料を添加しない）、着色（例えば、顔料および／または染料を構造またはその層に添加する（例えば、暗色または黒色））、反射性、および／または透明（例えば、75パーセント以上の透過率）であってもよい。光学素子が配置される構成要素の表面は、無色（例えば、顔料または染料が材料に添加されていない）、着色（例えば、顔料および／または染料が材料に添加されている（例えば、暗色または黒色））、反射性、および／または透明（例えば、75パーセント以上の透過率）であってもよい。
本明細書で使用されるように、透明な材料では、光は、材料を直線状に通過し、材料から出て、材料を明確に見ることができる。不透明な材料の場合、光は材料を通過せず、材料を全く見ることができない。半透明な材料は、透明な材料と不透明な材料との間に入る材料であり、光は半透明な材料を通過するが、光の一部は散乱され、材料を通してはっきりと見ることができない。
光学層は、各層が異なる屈折率を有する層ごとに形成することができる。光学層の各層は、気相成長法、パルスレーザ蒸着、蒸発蒸着、スパッタリング蒸着（例えば、高周波、直流、反応性、非反応性）、プラズマ強化気相成長法、電子ビーム蒸着、電子ビーム蒸着、原子層堆積、分子ビームエピタクシー、陰極アーク蒸着、低圧気相成長法および層毎蒸着、ゾル−ゲル蒸着、Langmuirブロッジェットなどの湿式化学技術などの周知技術を用いて形成することができる。
上述のように、光学素子は、光学層に加えて1つ以上の層を含むことができる。光学素子は、第1の側面（例えば、表面を有する側面）および第2の側面（例えば、表面を有する側面）を有し、第1の側面または第2の側面は、構成要素の表面に隣接する。光学素子の1つ以上の他の層は、光学素子の第1の側および／または第2の側にあってもよい。例えば、光学素子は、保護層および／または熱可塑性ポリマー層などのポリマー層を含むことができ、保護層および／またはポリマー層は、光学素子の第1の面および第2の面の一方または両方にあることができる。別の例では、光学素子は、本明細書に記載のプライマー層を含むことができる。任意選択の他の層の1つまたは複数は、テクスチャ加工された表面を含むことができる。代替的に又は追加的に、光学素子の1つ以上の光学層は、テクスチャ加工された表面を含むことができる。
保護層は、光学層を保護するために、光学層の第1および／または第2の側面上に配置され得る。保護層は、光学層よりも耐久性があり、または耐摩耗性がある。保護層は、可視光に対して光学的に透明である。保護層は、光学素子の第1の側面上にあり、光学層を保護することができる。保護層の全部または一部は、構造色の外観を変えるために染料または顔料を含むことができる。保護層は、二酸化ケイ素、ガラス、金属酸化物の組み合わせ、またはポリマーの混合物を含むことができる。保護層は、約3ナノメートル〜1ミリメートルの厚さを有することができる。
保護層は、物理蒸着、気相成長法、パルスレーザ蒸着、蒸発蒸着、スパッタリング蒸着（例えば、高周波、直流、反応性、非反応性）、プラズマ強化気相成長法、電子ビーム蒸着、陰極アーク蒸着、低圧気相成長法および層毎蒸着、ゾル−ゲル蒸着、Langmuirブロッジェットなどの湿式化学技術を使用して形成することができる。あるいは、またはさらに、保護層は、スプレーコーティング、ディップコーティング、ブラッシング、スピンコーティング、ドクターブレードコーティングなどによって適用され得る。
ポリマー層は、光学素子の第1および／または第2の面上に配置することができる。ポリマー層は、例えば、物品が光学素子を接着するための熱可塑性材料を含まない場合のように、物品上に光学素子を配置するために使用することができる。ポリマー層は、ホットメルト接着剤などのポリマー接着材料を含むことができる。ポリマー層は、熱可塑性材料とすることができ、1つ以上の層を含むことができる。熱可塑性材料は、本明細書に記載の熱可塑性材料のいずれか1つとすることができる。ポリマー層は、スピンコーティング、浸漬コーティング、ドクターブレードコーティングなどのような様々な方法を用いて適用することができる。ポリマー層は、約3ナノメートル〜1ミリメートルの厚さを有することができる。
上述のように、本開示の1つ以上の実施形態は、物品の構成要素の側面に光学素子（例えば、単一または多層構造）を組み込んで構造的色を付与する物品を提供する。光学素子は、物品の側部の熱可塑性材料上に配置することができ、物品の側部は、熱可塑性材料を含む織物を含むことができる。
本開示の様々な態様によれば、構造色を有する物品は、物品の成分の少なくとも一部を形成するフィルムを含む。このフィルムは、第1の膜表面側面）と、第1のフィルム表面に対向する第2のフィルム表面（側面）と、第1のフィルム表面と第2のフィルム表面との間にフィルムコアを有する。第1の膜表面は、構成要素の外側に面する表面（または側面）、または構成要素の内側に面する表面（または側面）を形成することができる。フィルム（例えば、第1のフィルム表面、第2の膜表面フィルムコア）は、フィルムポリマー材料を含む。光学素子は、第1の膜表面上、第2の膜表面上、またはフィルムコア内に配置される。光学素子は、第1の側面および第1の側面に対向する第2の側面を有し、光学素子の第1の側面、光学素子の第2の側面、またはその両方は、構成要素に構造色を付与する。
一態様によれば、成分上に配置された光学素子によって付与された構造色は、物品を観察する観察者に可視または知覚可能である。例えば、構造色が、物品から約1メートルの距離から20／20の視力および通常の色覚を有する観察者に可視または知覚可能であり得る場合、構造色は、物品の外装から可視または知覚可能である。
様々な態様によれば、光学素子、フィルム、および構成要素は、所望の位置に構造色を付与するように配置することができる。いくつかの態様では、フィルムは、構成要素の外側に面する表面を形成することができ、第1の膜表面は、物品の外側に面する。光学素子は、第1の膜表面（構成要素の外装対向表面上）に配置され得る。例えば、光学素子の第1の側面は、光学素子の第2の側面が物品の外側に面し、光学素子の第2の側面が構造色を付与するように、第1の膜表面上に配置され得る。いくつかの実施形態では、プライマー層は、光学素子の第1の面上、フィルム上、または光学素子の第1の面とフィルムとの間に配置することができる。いくつかの態様では、プライマー層と光学素子との組み合わせが、構造色を付与する。
いくつかの態様では、フィルムまたはその構成要素（例えば、第1のフィルム表面、フィルムコア、および／または第2の膜表面、着色されていても無色であってもよい。いくつかの実施形態では、フィルムは、構造色と同じまたは異なる色を有することができる。いくつかの態様では、フィルムは、ブラック、暗褐色、暗赤色、暗橙色、暗黄色、暗緑色、暗シアン、暗青色、暗紫色、灰色、暗マゼンタ、暗インジゴ、それらの色調、それらの色合い、それらの色合い、およびそれらの組合せからなる群から選択される色を有する。いくつかの態様において、フィルムは、本明細書に記載されるように、CIE 1976色空間（L＊a＊b＊座標）、CIE LCH色空間（L＊C＊h°座標）、またはPANTONE色合せシステムのうちの1つに従って測定されるとき、構造色とは異なる色を有する。いくつかの態様では、フィルムと光学素子との組み合わせは、構造色を付与する。いくつかの態様では、フィルム、光学素子、および任意のプライマー層の組み合わせは、構造色を付与する。
いくつかの態様では、フィルムは、第1の膜表面物品の外側に面した状態で、構成要素の外側に面した表面を形成することができ、光学素子は、フィルムコア上に配置することができる（例えば、第1の膜表面、光学素子と構成要素の外側に面した表面との間に配置されるようにする）。例えば、光学素子は、光学素子の第1の側面が物品の外装に面するように、フィルムコア上に配置され得る。この態様では、第1の膜表面は、光学素子の第1の面が、第1の膜表面を通して可視または知覚可能な構造色を付与するように、透明または半透明とすることができる。いくつかの実施形態では、プライマー層は、光学素子の第2の面上に、または第2の面に隣接して配置することができる。いくつかの態様では、プライマー層と光学素子との組み合わせが、構造色を付与する。
いくつかの態様では、フィルムは、第1の膜表面物品の外側に面した状態で、構成要素の外側に面した表面を形成することができ、光学素子は、第2のフィルム表面上に配置することができる（例えば、フィルムが、光学素子と構成要素の外側に面した表面との間に配置されるようにする）。例えば、光学素子の第1の側面は、光学素子の第1の側面が物品の外装に面するように、第2の膜表面上に配置され得る。この態様では、光学素子の第1の面が、フィルムを通して可視または知覚可能な構造色を与えるように、フィルムを透明または半透明にすることができる。いくつかの実施形態では、プライマー層は、光学素子の第2の面上に、または第2の面に隣接して配置することができる。いくつかの態様では、プライマー層と光学素子との組み合わせが、構造色を付与する。
いくつかの態様によれば、構成要素は、透明板のように透明であり、その結果、外部に面した表面又は構成要素の内部に面した表面に配置された光学素子は、物品の外部から見えるか又は知覚可能である。例えば、いくつかの態様では、フィルムは、構成要素の内側に面する表面を形成することができ、第1の膜表面は、構成要素の内側に面する表面上に配置されるが、物品の外側に面するか、またはそれに向かって配向される。光学素子は、第1の膜表面上、例えば、第1の膜表面と部品との間に配置することができ、またはフィルムコア上に配置することもでき、または第2の膜表面上に配置することもできる。例えば、光学素子は、光学素子の第2の側面が物品の外側に面し、光学素子の第2の側面が構造色を付与するように配置され得る。いくつかの実施形態では、プライマー層を光学素子の第1の面に配置することができる。いくつかの態様では、プライマー層と光学素子との組み合わせが、構造色を付与する。
いくつかの態様では、テクスチャ加工された膜表面または光学層上に、例えば、第1のフィルム表面、フィルムコア、第2のフィルム表面、光学層の第1の側、光学層の第2の側、成分、またはそれらの組合せ上に配置することができる。いくつかの態様では、テクスチャ加工された表面は、フィルム、光学素子、および／または構成要素の中または間に含まれるテクスチャ加工された構造またはテクスチャ加工された層の一部として提供することができる。いくつかの態様では、テクスチャ加工された表面と、光学素子と、任意選択でプライマー層との組合せが、構造色を付与する。
本開示の様々な態様によれば、構造色を有する物品は、物品の構成要素の少なくとも一部を形成するプレートを含む。プレートは、第1のプレート表面（または側面）と、第1のプレート表面に対向する第2のプレート表面（または側面）とを有する。第1のプレート表面は、プレートが完成品に含まれる場合、部品の外側に面する表面を形成することができる。物品は、第1の面と、第1の面に対向する第2の面とを有する光学素子をさらに含み、光学素子の第1の面、光学素子の第2の面、またはその両方は、構成要素に構造色を付与する。いくつかの態様では、光学素子によって付与される構造色は、物品を観察する観察者に可視または知覚可能である。
いくつかの態様では、プレートは、部品の外側に面した表面を形成することができ、第1のプレート表面は、物品の外側に面している。光学素子は、第1のプレート表面（構成要素の外装対向表面上）に配置され得る。例えば、光学素子の第1の側面は、光学素子の第2の側面が物品の外側に面し、光学素子の第2の側面が構造色を付与するように、第1のプレート表面上に配置され得る。いくつかの実施形態では、プライマー層は、光学素子の第1の面上、プレート上、または光学素子の第1の面とプレートとの間に配置することができる。いくつかの態様では、プライマー層と光学素子との組み合わせが、構造色を付与する。
いくつかの態様では、プレートまたはその構成要素（例えば、第1のプレート表面、および／または第2のプレート表面）は、着色されていても無色であってもよい。いくつかの実施形態では、プレートは、構造色と同じまたは異なる色を有することができる。いくつかの態様では、プレートは、ブラック、暗褐色、暗赤色、暗橙色、暗黄色、暗緑色、暗シアン、暗青色、暗紫色、灰色、暗マゼンタ、暗インジゴ、それらの色調、それらの色合い、それらの色合い、およびそれらの組合せからなる群から選択される色を有する。いくつかの態様において、プレートは、本明細書に記載されるように、CIE 1976色空間（L＊a＊b＊座標）、CIE LCH色空間（L＊C＊h°座標）、またはPANTONE色合せシステムのうちの1つに従って測定されるとき、構造色とは異なる色を有する。いくつかの態様では、プレートと光学素子との組み合わせは、構造的な色を付与する。いくつかの態様では、プレート、光学素子、および任意のプライマー層の組み合わせは、構造的色を付与する。
いくつかの態様では、プレートは、第1のプレート表面が物品の外装に面した状態で、構成要素の外側に面した表面を形成することができ、光学素子は、第2のプレート表面上に配置することができる（例えば、プレートが、光学素子と構成要素の外側に面した表面との間に配置されるようにする）。例えば、光学素子の第1の側面は、光学素子の第1の側面が物品の外装に面するように、第2のプレート表面上に配置され得る。この態様では、プレートは、光学素子の第1の面が、プレートを通して可視または知覚可能な構造色を付与するように、透明または半透明とすることができる。いくつかの実施形態では、プライマー層は、光学素子の第2の面上に、または第2の面に隣接して配置することができる。いくつかの態様では、プライマー層と光学素子との組み合わせが、構造色を付与する。
いくつかの態様によれば、構成要素は、透明板のように透明であり、その結果、外部に面した表面又は構成要素の内部に面した表面に配置された光学素子は、物品の外部から見えるか又は知覚可能である。例えば、いくつかの態様では、プレートは、構成要素の内側に面した表面を形成することができ、第1のプレート表面は、構成要素の内側に面した表面に配置されるが、物品の外側に面しているか、又は方向付けられる。光学素子は、第1のプレート表面上、例えば、第1のプレート表面と部品との間に配置することができ、または、第2のプレート表面上に配置することができる。例えば、光学素子は、光学素子の第2の側面が物品の外側に面し、光学素子の第2の側面が構造色を付与するように配置され得る。いくつかの実施形態では、プライマー層を光学素子の第1の面に配置することができる。いくつかの態様では、プライマー層と光学素子との組み合わせが、構造色を付与する。
いくつかの態様では、テクスチャ加工された表面は、プレートまたは光学層上に、例えば、第1のプレート表面、第2のプレート表面、光学層の第1の側、光学層の第2の側、成分、またはそれらの組合せ上に配置することができる。いくつかの態様では、テクスチャ加工された表面は、プレート、光学素子、および／または構成要素の中または間に含まれるテクスチャ加工された構造またはテクスチャ加工された層の一部として提供することができる。いくつかの態様では、テクスチャ加工された表面と、光学素子と、任意選択でプライマー層との組合せが、構造色を付与する。
ここで、任意のテクスチャ加工された表面について、さらなる詳細を説明する。本明細書に記載されるように、構成要素は、光学素子を含み、光学素子は、少なくとも1つの光学層と、任意選択でテクスチャ加工された表面とを含むことができる。テクスチャード加工された表面は、テクスチャード加工された構造またはテクスチャード加工された層の表面であり得る。非平坦化表面は、光学素子の一部として提供されてもよい。例えば、光学素子は、テクスチャ加工された層、またはテクスチャ加工された表面を含むテクスチャ加工された構造を含むことができる。非平坦化表面は、光学素子の第1または第2の側面上に形成されてもよい。例えば、光学層の側面は、テクスチャード加工された表面を提供するように形成または修正されてもよく、あるいは、テクスチャード加工された層またはテクスチャード加工された構造は、光学素子の第1または第2の側面上に配置（例えば、固定）されてもよい。非平坦化表面は、光学素子が配置される構成要素の一部として提供されてもよい。例えば、光学素子は、構成要素の表面がテクスチャ加工された表面である構成要素の表面上に配置されてもよく、または構成要素の表面は、テクスチャ加工された構造またはテクスチャ加工された層を含んでもよい。
テクスチャ加工された表面（またはテクスチャ加工された表面を含むテクスチャ加工された構造またはテクスチャ加工された層）は、転写媒体などの別の媒体上またはその一部のフィーチャとして提供され、光学素子の側面または層に、あるいは構成要素の表面に付与されてもよい。例えば、テクスチャ加工された表面の鏡像またはレリーフ形状を転写媒体の側に設けることができ、転写媒体は、光学素子または物品にテクスチャ加工された表面を付与するように光学素子の側または構成要素の表面に接触する。本明細書の様々な実施形態は、光学素子のテクスチャ加工された表面に関して説明することができるが、テクスチャ加工された表面、またはテクスチャ加工された構造もしくはテクスチャ加工された層の特徴は、これらの方法のいずれかで付与することができることを理解されたい。
非平坦化表面は、光学素子から生じる構造色に寄与し得る。本明細書に記載されるように、構造的着色は、少なくとも部分的には、光学素子からの光線の散乱、回折、反射、干渉、または不均等な屈折などの物理現象から生じる光学効果によって付与される。テクスチャ加工された表面（またはその鏡像またはレリーフ）は、複数のプロファイル特徴および平坦または平面領域を含むことができる。テクスチャ加工された表面に含まれる複数のプロファイル特徴は、それらのサイズ、形状、向き、空間配置などを含めて、光学素子から生じる光散乱、回折、反射、干渉、および／または屈折に影響を及ぼすことができる。テクスチャ加工された表面に含まれる、それらのサイズ、形状、向き、空間配置などを含む平坦または平面領域は、光学素子から生じる光散乱、回折、反射、干渉、および／または屈折に影響を及ぼすことができる。所望の構造的色は、少なくとも部分的に、輪郭フィーチャの特性および／またはテクスチャ加工された表面の平坦または平面領域の1つまたは複数を調整することによって設計することができる。
輪郭特徴は、平坦領域の側面から延在して、その中に突起部および／または凹部の外観を提供することができる。一態様では、平坦領域は、平坦な平面領域とすることができる。輪郭特徴は、突起部および凹部の様々な組合せを含むことができる。例えば、輪郭特徴は、1つ以上の窪みを有する突起部、1つ以上の突起部を有する窪み、1つ以上のさらなる突起部を有する突起部、1つ以上のさらなる窪みを有する窪みなどを含んでもよい。平坦領域は、完全に平坦である必要はなく、テクスチャ、粗さなどを含むことができる。平坦な領域の集合組織は、与えられた構造的な色には、もしあれば、あまり寄与しないかもしれない。平坦な領域の集合組織は、典型的には、与えられた構造色に寄与する。明瞭化のために、輪郭特徴および平坦領域は、平坦領域の上方に延在する輪郭特徴を参照して記載されるが、輪郭特徴が非平坦化表面の窪みである場合には、逆数（例えば、寸法、形状など）が適用され得る。
テクスチャ加工された表面は、熱可塑性材料を含むことができる。プロファイル特徴部および平坦領域は、熱可塑性材料を使用して形成することができる。例えば、熱可塑性材料がその軟化温度を超えて加熱されると、テクスチャ加工された表面は、成形、スタンピング、印刷、圧縮、切断、エッチング、真空成形などによって熱可塑性材料に形成されて、その中に輪郭特徴および平坦領域を形成することができる。テクスチャ加工された表面は、熱可塑性材料の側面に付与することができる。テクスチャ加工された表面は、熱可塑性材料の層で形成することができる。輪郭特徴および平坦領域は、同じ熱可塑性材料または異なる熱可塑性材料で作ることができる。
非平坦化表面は、概して、横軸に沿って延在する長さ寸法と、z軸に沿って延在する幅寸法と、y軸に沿って延在する厚さ寸法とを有する。非平坦化表面は、x軸及びz軸に沿って延在する第1の平面内に延在する略平面部分を有する。輪郭特徴は、平面xの上または下に延在するように、第1の平面から外向きに延在することができる。輪郭特徴は、第1の平面にほぼ直交して、または第1の平面に対して90度よりも大きいかまたは小さい角度で延在することができる。
各輪郭特徴の寸法（例えば、輪郭特徴の形状に応じて、長さ、幅、高さ、直径）は、ナノメートル〜マイクロメートルの範囲内であり得る。テクスチャ加工された表面は、約10ナノメートル〜約500マイクロメートルの寸法を有する輪郭特徴および／または平坦領域を有することができる。輪郭特徴は、ナノメートル範囲、例えば、約10ナノメートル〜約1000ナノメートルの寸法を有することができる。輪郭特徴の寸法（例えば、幾何学的形状に応じて、長さ、幅、高さ、直径）の全ては、ナノメートルの範囲、例えば、約10ナノメートル〜約1000ナノメートルであり得る。非平坦化表面は、1マイクロメートル以下の寸法を有する複数のプロファイル特徴を有することができる。この文脈において、「複数の輪郭特徴」という語句は、輪郭特徴の約50パーセント以上、約60パーセント以上、約70パーセント以上、約80パーセント以上、約90パーセント以上、または約99パーセント以上がこの範囲の寸法を有することを意味することを意味する。輪郭特徴は、約1：2および1：100、または1：5および1：50、または1：5および1：10の幅：高さおよび／または長さ：高さ寸法の比を有することができる。
非平坦化表面は、寸法のマイクロメータ範囲内の寸法を有する輪郭特徴および／または平坦領域を有することができる。テクスチャ加工された表面は、約1マイクロメートル〜約500マイクロメートルの寸法を有する輪郭特徴および／または平坦領域を有することができる。輪郭特徴の全ての寸法（例えば、幾何学的形状に応じて、長さ、幅、高さ、直径）は、マイクロメートルの範囲、例えば、約1マイクロメートル〜約500マイクロメートルであり得る。非平坦化表面は、約1マイクロメートルから約500マイクロメートルの寸法を有する複数のプロファイル特徴を有することができる。この文脈において、「複数の輪郭特徴」という語句は、輪郭特徴の約50パーセント以上、約60パーセント以上、約70パーセント以上、約80パーセント以上、約90パーセント以上、または約99パーセント以上がこの範囲の寸法を有することを意味することを意味する。輪郭フィーチャの高さ（または凹部の場合は深さ）は、約0．1〜50マイクロメートル、約1〜5マイクロメートル、または2〜3マイクロメートルとすることができる。輪郭特徴は、約1：2および1：100、または1：5および1：50、または1：5および1：10の幅：高さおよび／または長さ：高さ寸法の比を有することができる。
非平坦化表面は、ナノメートル〜マイクロメートル範囲内のサイズ寸法の混合物を有する複数の輪郭特徴を有することができる（例えば、輪郭特徴の一部はナノメートルスケールにあり、輪郭特徴の一部はマイクロメートルスケールにある）。テクスチャ加工された表面は、寸法比の混合物を有する複数のプロファイル特徴を有することができる。非平坦化表面は、1つまたは複数のナノメートルスケールの突出部またはマイクロメートルスケールの突出部または窪み部を有する輪郭特徴を有することができる。
輪郭特徴は、互いの3倍（wが幅であり、hが輪郭特徴の高さである場合、0．33w≦h≦3w）内の高さおよび幅寸法、ならびに／または互いの3倍（Iが輪郭特徴の長さであり、hが輪郭特徴の高さである場合、0．33I≦h≦3I）内の高さおよび長さ寸法を有することができる。輪郭特徴は、約1：3〜約3：1、または約1：2〜約2：1、または約1：1．5〜約1．5：1、または約1：1．2〜約1．2：1、または約1：1である長さ：幅の比を有することができる。輪郭フィーチャの幅および長さは、実質的に同じであっても異なっていてもよい。
輪郭特徴は、一定の空間配置を有することができる。プロファイル特徴の空間的配置は、均等に離間するか、またはパターンを形成するなど、均一であってもよい。空間配置は、ランダムであってもよい。隣接する輪郭特徴は、約1〜100マイクロメートル離れていてもよく、または約5〜100マイクロメートル離れていてもよい。所望の間隔は、少なくとも部分的に、プロファイル構造のサイズおよび／または形状、ならびに所望の構造的色効果に依存し得る。
プロファイル特徴は、（第1の平面と平行な平面に関して）ある断面形状を有することができる。非平坦化表面は、同一または類似の断面形状を有する複数のプロファイル特徴を有することができる。テクスチャ加工された表面は、異なる断面形状の混合物を有する複数のプロファイル特徴を有する。輪郭特徴の断面形状は、多角形（例えば、正方形または三角形または長方形の断面）、円形、半円形、管状、卵形、ランダム、高および低アスペクト比、重複輪郭特徴などを含み得る。
輪郭特徴（例えば、約10ナノメートル〜500マイクロメートル）は、上側の凸状に曲面を含むことができる。曲面は、最上点のいずれかの側に対称的に延在してもよい。
輪郭特徴は、テクスチャ加工された表面からの突起を含むことができる。輪郭特徴は、テクスチャ加工された表面に形成されたインデント（中空領域）を含むことができる。輪郭特徴は、滑らかで湾曲した形状（例えば、湾曲したコーナーを有する多角形断面）を有することができる。
プロファイル特徴（突起または凹部のいずれであっても）は、ほぼ円錐状または切頭円錐状（すなわち、突起または凹部は、水平または斜めに平坦化された頂部を有してもよい）であってもよく、またはほぼ部分球面（例えば、それぞれ実質的に均一な曲率半径を有する凸面または凹面）を有してもよい。
輪郭特徴は、テクスチャ加工された表面の第1の平面に対してある角度を形成する方向に延在する1つまたは複数の側面または縁部を有することができる。第1の平面と輪郭フィーチャの側部または縁部との間の角度は、約45度以下、約30度以下、約25度以下、または約20度以下である。1つまたは複数の側部または縁部は、線状または平面配向で延在することができ、または角度が第1の平面からの距離の関数として変化するように湾曲することができる。輪郭特徴は、工程および／または平坦な側面を含む1つまたは複数の側面を有することができる。輪郭特徴は、テクスチャ加工された表面の第1の平面に直交または垂直であり得るか、または第1の平面に対して約10°〜89°（第1の平面に垂直または直交する90°）の角度で延在し得る、1つ以上の側面（またはその一部）を有し得る。輪郭特徴は、階段状構成を有する側面を有することができ、側面の部分は、テクスチャ加工された表面の第1の平面に平行であることができ、または約1度〜179度（0度は第1の平面に平行である）の角度を有することができる。
非平坦化表面は、変化する形状を有する輪郭特徴（例えば、輪郭特徴は、輪郭特徴の間で形状、高さ、幅および長さを変化させることができる）、または実質的に均一な形状および／または寸法を有する輪郭特徴を有することができる。非平坦化表面によって生成される構造色は、少なくとも部分的には、プロファイル特徴の形状、寸法、間隔などによって決定することができる。
プロファイル特徴は、光が非平坦化表面の第一の平面に垂直に入射するときに、表面の一部（例えば、約25〜50パーセント以上）が入射光に対して垂直になるように成形することができる。プロファイル特徴は、光が非平坦化表面の第1の平面に対して最大45度の角度で入射するときに、表面の一部（例えば、約25〜50パーセント以上）が入射光に対して垂直になるように成形することができる。
非平坦化表面上の輪郭特徴の空間的配向は、例えば、構造の構造カラーに関する1つの輪郭特徴の別の輪郭特徴との干渉から生じる歪み効果を低減するように設定される。輪郭特徴の形状、寸法、相対姿勢は、テクスチャ加工された表面を横切ってかなり変化することができるので、輪郭特徴を有する特定の領域（例えば、マイクロメートル範囲または約1〜10平方マイクロメートル）に対する所望の間隔および／または相対位置を適切に決定することができる。本明細書で論じられるように、プロファイル特徴の形状、寸法、相対的配向は、光学層の輪郭に影響するため、テクスチャ層のテクスチャ化側を設計する際に、光学要素内の寸法（例えば、厚さ）、屈折率、層の数が考慮される。
輪郭特徴は、テクスチャ加工された表面の特定の領域にわたって互いに対してほぼランダムな位置（例えば、マイクロメートル範囲、または約1〜10平方マイクロメートル〜センチメートル範囲、または約0．5〜5平方センチメートル、およびその中のすべての範囲増分）に配置され、ランダム性は、構造色を生成する目的を損なわない。言い換えると、ランダム性は、構造色を達成することを目標として、プロファイル特徴の間隔、形状、寸法、および相対姿勢、光学層内の寸法（例えば、厚さ）、屈折率、および層数などと一致する。
輪郭特徴は、構造的な色を生成する目的を達成するために、テクスチャ加工された表面の特定の領域にわたって互いに対して設定された様式で配置される。輪郭フィーチャの相対位置は、必ずしもパターンに従う必要はないが、所望の構造色と一致するパターンに従うことができる。上述のように、および本明細書では、プロファイル特徴、平坦領域、および光学素子（例えば、光学層）に関連する種々のパラメータを使用して、プロファイル特徴を互いに対して設定された方法で位置決めすることができる。
非平坦化表面は、格子（例えば、回折格子）、フォトニック結晶構造、選択的ミラー構造、結晶ファイバ構造、変形マトリクス構造、螺旋コイル構造、表面格子構造、およびそれらの組み合わせを形成し得るマイクロおよび／またはナノスケールプロファイル特徴を含むことができる。非平坦化表面は、構造色を付与するために周期的または非周期的設計構造を有する格子を形成するマイクロおよび／またはナノスケールプロファイル特徴を含むことができる。マイクロおよび／またはナノスケール輪郭特徴は、所望の構造カラーを生成するために、輪郭特徴および／または平坦領域のピーク−谷パターンを有することができる。グレーディングは、エシェレット格子とすることができる。
光学要素内の非平坦化表面のプロファイル特徴および平坦領域は、光学層の各層内のトポグラフィック起伏として現れ得る。例えば、図2Aおよび2Bを参照すると、光学要素200は、複数のプロファイル特徴222および平坦領域224を有する非平坦化構造220を含む。本明細書に記載されるように、輪郭特徴222のうちの1つ以上は、（図2Aに示されるように）テクスチャ構造220の表面からの突起であってもよく、および／または輪郭特徴222のうちの1つ以上は、（図2Bに示されるように）テクスチャ構造220の表面の凹部であってもよい。1つまたは複数の光学層240が、輪郭特徴222および平坦領域224を有するテクスチャ構造220の側面または表面上に配置される。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の光学層240の得られるトポグラフィは、テクスチャ構造220のトポグラフィと同一ではなく、むしろ、1つまたは複数の光学層240は、平坦領域244の高さに対して隆起または陥没し、テクスチャ構造220の輪郭特徴222の位置におおよそ対応する隆起または陥没領域242を有することができる。また、1つ以上の光学層240は、非平坦化構造220の平坦領域224の位置に大まかに対応する平面領域244を有する。高さ方向又は低さ方向の領域242及び平面領域244が存在するため、結果として生じる光学層240の全体的なトポグラフィは、波打ち又は波打ちのような構造のものとすることができる。光学層の層の数、各層の厚さ、各層の屈折率、および材料の種類とともに、プロファイル特徴の寸法、形状、および間隔は、特定の構造色をもたらす光学素子を生成するために使用され得る。
ここで、光学素子およびテクスチャ加工された表面について説明したが、任意に存在するプライマー層について、さらなる詳細を提供する。光学素子は、構造色を付与するために使用され、ここで、光学素子は、（例えば、光学素子の一部として）を含むことができ、または構造色を生成するためにプライマー層を使用することができる。本明細書に記載されるように、光学素子は、テクスチャ層および／またはテクスチャ構造などの任意のテクスチャ表面を（例えば、光学素子の一部として）含むこともできる。光学素子と任意の集合組織層と任意のプライマー層との組み合わせは、以下の設計：集合組織層／プライマー層／光学素子またはプライマー層／集合組織層／光学素子のうちの1つを有する構造色構造を形成することができる。プライマー層は、約3ナノメートル〜200マイクロメートル、または約1マイクロメートル〜約200マイクロメートル、または約10マイクロメートル〜約100マイクロメートル、または約10マイクロメートル〜約80マイクロメートルの厚さを有することができる。構造的色構造は、プライマー層、光学素子、および（任意選択で）テクスチャード加工された表面の組み合わせを含むことができる。プライマー層、集合組織層、および光学素子に関連する変数の選択は、所望の構造色を制御および選択するために使用され得る。
構造的色構造は、プライマー層、テクスチャ加工された表面（任意選択で）、および光学素子（例えば、光学層）を含むことができ、光学素子は、設計に応じて、テクスチャ加工された表面またはプライマー層上に配置される。プライマー層、テクスチャー加工された表面、および光学要素の組み合わせは、構造色を物品に付与し、ここで、構造色は、任意に顔料または染料の物品への適用の有無にかかわらず、プライマー色とは異なる。光学素子は、プライマー層および／またはテクスチャー加工された表面上に配置することができる。プライマー層は、本明細書に記載されるようなテクスチャー加工された表面を含むことができる。例えば、プライマー層は、テクスチャード加工された表面を有するように形成することができる。
プライマー層は、塗料層（例えば、色素、顔料、およびそれらの組み合わせ）、インク層、再研磨層、少なくとも部分的に分解されたポリマー層、金属層、酸化物層、またはそれらの組み合わせを含むことができる。プライマー層は、明るい色または暗い色を有することができる。プライマー層は暗色を有することができる。例えば、ブルー色は、ブラック、褐色の陰影、褐色のブルー陰影、褐色のブルー陰影、赤のブルー陰影、オレンジのブルー陰影、黄色のブルー陰影、緑のブルー陰影、シアンのブルー陰影、青のブルー陰影、紫のブルー陰影、灰色のブルー陰影、灰色のブルー陰影、マゼンタのブルー陰影、インジゴのブルー陰影、トーン、色合い、陰影、またはこれらのいずれかの色相、およびこれらの組合せから選択することができる。色は、L＊a＊bシステムを用いて定義することができ、ここで、L＊の値は、約70以下、約60以下、約50以下、約40以下、または約30以下であり得、a＊およびb＊座標値は、正および負の値スケールにわたって変化し得る。
プライマー層は、デジタル印刷、インクジェット印刷、オフセット印刷、パッド印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷、熱転写印刷、物理的気相成長法（気相成長法、パルスレーザ蒸着、蒸発蒸着、スパッタリング蒸着（無線周波数、直流、反応性、非反応性）、プラズマ強化気相成長法、電子ビーム蒸着、陰極アーク蒸着、低圧気相成長法、および層ごとの蒸着、ゾル‐ゲル蒸着、またはラングミュアブロジェットなどの湿式化学技術を含む）を使用して形成することができる。あるいは、またはさらに、プライマー層は、スプレーコーティング、ディップコーティング、ブラッシング、スピンコーティング、ドクターブレードコーティングなどによって適用され得る。
プライマー層は、約40％以下、約30％以下、約20％以下、約15％以下、約10％以下、約5％以下、または約1％以下のパーセント透過率を有することができ、「未満」は、約0％（例えば、0〜0．01または0〜0．1）、約1％、約2．5％、または約5％を含むことができる。
プライマー層は、構造体に塗布すると薄層を形成する塗料組成物を含むことができる。薄層は、上記のような暗色を有する固体フィルムであってもよい。塗料組成物は、1つ以上の塗料樹脂、1つ以上のポリマー、1つ以上の色素、および1つ以上の顔料ならびに水、フィルム形成溶媒、乾燥剤、厚化剤、界面活性剤、スキン消化剤、可塑剤、消毒剤、マー耐性剤、浸水防止剤およびそれらの組合せからなる既知の塗料組成物を含む。
プライマー層は、再研磨された、少なくとも部分的に分解された高分子層を含むことができる。再粉砕され、少なくとも部分的に分解されたポリマー層は、上記のような暗色を有することができる。
プライマー層は、金属層または酸化物層を含むことができる。金属層または酸化物層は、上記のような暗色を有することができる。酸化物層は、金属酸化物、ドープされた金属酸化物、またはそれらの組み合わせであり得る。金属層、金属酸化物またはドープされた金属酸化物は、以下を含むことができる：遷移金属、メタロイド、ランタノイド、およびアクチニド元素、ならびに窒化物、酸窒化物、硫化物、硫酸塩、セレン化物、テルル化物、およびこれらの組み合わせ。金属酸化物は、酸化チタン、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化スズ、クロミア、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化銀、酸化コバルト、酸化亜鉛、酸化白金、酸化パラジウム、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化鉛、及びこれらの組み合わせ、並びにそれぞれのドープバージョンを含むことができる。いくつかの態様では、プライマー層は、本質的に金属酸化物からなることができる。いくつかの態様では、プライマー層は、本質的に二酸化チタンまたは二酸化ケイ素からなることができる。いくつかの態様では、プライマー層は、本質的に二酸化チタンからなることができる。金属酸化物は、水、不活性ガス（例えば、アルゴン）、反応性ガス（例えば、酸素または窒素）、金属、小分子、およびそれらの組み合わせでドープすることができる。いくつかの態様では、プライマー層は、ドープされた金属酸化物またはドープされた金属酸窒化物またはその両方から本質的になることができる。
プライマー層は、物品の表面上のコーティングであり得る。コーティングは、物品の表面に化学的に結合（例えば、共有結合、イオン結合、水素結合など）させることができる。コーティングは、ポリマー材料で作られた表面に良好に結合することが見出されている。一例では、物品の表面は、本明細書に記載されるように、熱可塑性ポリウレタン（TPU）を含むポリウレタンなどのポリマー材料から作製することができる。
コーティングは、固体顔料粒子または染料などの1つまたは複数の着色剤を含む架橋コーティングとすることができる。架橋コーティングは、架橋重合体（例えば、架橋ポリエステルポリウレタンポリマーまたはコポリマー）のマトリックスであり得る。着色剤は、架橋ポリマーのマトリックス中に捕捉されることを含めて、コーティング中に捕捉することができる。固体顔料粒子または色素は、架橋高分子マトリックス中に物理的に捕捉することができ、化学的に結合（例えば、共有結合、イオン結合、水素結合など）することができ、コーティングは高分子マトリックスを含むか、またはコーティングが適用される物品の表面を形成する材料と結合するか、または物理的に結合し、コーティングまたは物品と化学的に結合する組合せとすることができる。架橋コーティングは、約0．01マイクロメートル〜1000マイクロメートルの厚さを有することができる。
コーティングは、ポリマーコーティング組成物を架橋する製品（または「架橋製品」とも呼ばれる）であり得る。ポリマーコーティング組成物は、ポリマーの分散液中に1つ以上の着色剤（例えば、固体顔料粒子または染料）を含むことができる。ポリマーの分散液体は、ポリエステルポリウレタン共重合体を含むポリウレタンポリマーの水性分散液体などのポリマーの水性分散液体を含むことができる。重合体の水性分散液は、着色剤を捕捉するために架橋することができる。着色剤は、架橋製品中に物理的に捕捉されてもよく、化学的に結合されてもよく（例えば、架橋共重合体マトリックスと共有結合、イオン結合、水素結合など）、または物理的に結合されてもよく、架橋製品と化学的に結合されてもよい。生成物は、ポリマーコーティング組成物を架橋することによって形成することができる。製品は、約0．01マイクロメートル〜1000マイクロメートルの厚さを有することができる。
コーティングは、顔料（例えば、固体顔料粒子）または色素などの着色剤を含むことができる。固体顔料粒子は、金属および金属酸化物、例えば、均質な無機顔料、コア‐シェル顔料などのような無機顔料、ならびに炭素顔料（例えば、カーボンブラック）、粘土土顔料、およびウルトラマリン顔料を含むことができる。固体顔料粒子は、生物学的顔料または有機顔料であってよい。固体顔料粒子は、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、マイカ、クレー、シリカ、硫酸バリウムなどを含むが、これらに限定されない増量剤顔料として当技術分野で知られているタイプのものであってよい。所望の色強度、色合い、および不透明度を達成するのに十分な固体顔料粒子の量は、コーティングの約5重量パーセント〜25重量パーセントまたはそれ以上までの量であり得る。顔料は、パール顔料、カラーシフト顔料（例えば、CALYPSO、JEDI、VERO、BLACKHOLE、LYNX、ROSE GOLDなど）、ハイパーシフト顔料、干渉顔料などのKP顔料によって販売されているものを含むことができる。
着色剤は、アニオン性色素、カチオン性色素、直接色素、金属錯体色素、塩基性色素、分散色素、溶媒色素、高分子色素、高分子色素着色剤、または非イオン性色素などの色素であってよく、コーティングは、1つ以上の色素および／または色素のタイプを含むことができる。染料は、水混和性染料であってもよい。染料は、可溶化染料であってもよい。アニオン性染料は、酸性染料であってもよい。染料は、コーティングとは別個に塗布することができる（例えば、コーティングが塗布および／または硬化される前または後のいずれか）。
酸性染料は、水溶性アニオン性染料である。酸性染料は、鈍い色調から鮮やかな色調まで、幅広く入手可能である。化学的には、酸性染料には、アゾ、アントラキノンおよびトリアリールメタン化合物が含まれる。「カラーインデックス」（C．I．）は、Society of Dyers and Colourists (UK)およびAmerican Association of Textile Chemists and Colorists (USA)によって共同出版され、2000 C．I．の下で12000製品を含む、大規模着色目的のための最も広範な染料および顔料である。酸性染料の例としては、Acid Yellow 1、17、23、25、34、42、44、49、61、79、99、110、116、127、151、158：1、159、166、169、199、204、220、232、241、246、および250; Acid Red 1、14、17、18、88、97、118、119、151、183、184、186、195、198、211、225、226、249、251、260、278、283、315、336、337、359、361、374、405、418、419、および447が挙げられる。バイオレット3、5、7、17、54、90、および92；酸性褐色4、14、15、45、50、58、75、97、98、147、160：1、161、165、239、248、282、289、298、322、343、349、354、355、357、365、384、402、414、422、425、432、および434；酸性橙色3、7、10、19、33、56、61、67、74、86、80、94、142、154、および162；酸性青色1、7、9、15、92、133、158、195、277、277、1、314、324、335、および342；酸性緑色1、12、68、114、および119；60、64、65、71、82、84、107、164、172、187、194、207、210、234、235、およびこれらの組み合わせ。酸性染料は、インク組成物中で単独で、または任意の組み合わせで使用することができる。
酸性染料および非イオン性分散染料は、Dystar L.P.、Charlotte、NC、商品名TELON、Huntsman Corporation、Woodlands、TX、USA、商品名ERIONYLおよびTECTILON、BASF SE、Ludwigshafen、Germany、商品名BASACID、およびBezema AG、Montlingen、Switzerland、商品名Bemacidを含む多くの源から市販されている。
着色剤は、特に色素が酸性色素である場合、色素および第四級（テトラアルキルアンモニウム）アンモニウム塩を含むことができる。第四級（テトラアルキルアンモニウム）アンモニウム塩は、色素（例えば、酸性色素）と反応して、コーティングに使用することができる錯化色素を形成することができる。「アルキル」基は、C1〜C10アルキル基を含むことができる。第四級（テトラアルキルアンモニウム）アンモニウム塩は、水溶性テトラブチルアンモニウムクロライド化合物およびテトラヘキシルアンモニウム化合物から選択することができる。第四級アンモニウム塩の対イオンは、第四級アンモニウム塩が色素（例えば、アニオン性色素）と安定な溶液を形成するように選択されるべきである。第四級アンモニウム化合物は、例えば、ハロゲン化物（例えば、塩化物、臭化物またはヨウ化物）、水酸化物、硫酸塩、亜硫酸塩、炭酸塩、過塩素酸塩、塩素酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、リン酸塩、亜リン酸塩、六蛍光亜リン酸塩、ボレート、テトラフルオロボレート、シアン化物、イソシアニド、アジド、チオ硫酸塩テトラアルキルアンモニウム化合物は、ハロゲン化物テトラブチルアンモニウムクロライドまたはハロゲン化物テトラヘキシルアンモニウム、特に臭化テトラブチルアンモニウムクロライドまたは塩化物、または臭化テトラヘキシルアンモニウムまたは塩化物であるか、またはそれらを含むことができる。コーティング（例えば、コーティング、ポリマーコーティング組成物（硬化前））は、約1〜15重量パーセントの第四級アンモニウム塩を含むことができる。酸性染料対第四級アンモニウム化合物のモル比は、約3：1〜1：3または約1．5：1〜1：1．5の範囲であり得る。
コーティング（例えば、コーティング、ポリマーコーティング組成物（硬化前）、架橋ポリマーのマトリックスのモノマーおよび／またはポリマー、またはコーティングの前駆体）は、コーティングのポリマー成分を架橋するように機能する架橋剤を含むことができる。架橋剤は、水性架橋剤であり得る。架橋剤は、ポリカルボン酸架橋剤、アルデヒド架橋剤、ポリイソシアネート架橋剤、またはそれらの組み合わせのうちの1つ以上を含むことができる。ポリカルボン酸架橋剤は、2〜9個の炭素原子を有するポリカルボン酸であり得る。例えば、架橋剤は、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、酸のコポリマー、マレイン酸、フマル酸、または1、2、3、4‐ブタンテトラカルボン酸のコポリマーを含むことができる。架橋剤の濃度は、コーティングの約0．01〜5重量パーセントまたは1〜3重量パーセントであり得る。
コーティング（例えば、コーティング、ポリマーコーティング組成物（硬化前）、架橋ポリマーのマトリックスのモノマーおよび／またはポリマー、またはコーティングの前駆体）は、溶媒を含むことができる。溶媒は、有機溶媒であり得る。有機溶媒は、水混和性有機溶媒であり得る。コーティングは、水を含まなくてもよく、または本質的に水を含まなくてもよい。例えば、溶媒は、アセトン、エタノール、2‐プロパノール、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、メタノール、メチルエチルケトン、1‐t-ブタノール‐ブタノール、またはそれらの任意の混合物であり得るか、またはそれらを含む。
さらなる詳細は、本明細書で参照されるポリマー材料、例えば、物品、物品の成分、構造、層、プレート、フィルム、ブラダー、発泡体、下塗り層、コーティングなどに関して記載されるポリマーに関して提供される。ポリマーは、熱硬化性ポリマーまたは熱可塑性重合体であり得る。ポリマーは、エラストマー熱硬化性ポリマーまたはエラストマー熱可塑性重合体を含むエラストマーポリマーであり得る。ポリマーは、ポリウレタン（エラストマーポリウレタン、熱可塑性ポリウレタン（TPU）、およびエラストマーTPUを含む）、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、ビニルポリマー（例えば、ビニルアルコール、ビニルエステル、エチレン、アクリレート、メタクリレート、スチレンなどのコポリマー）、ポリアクリロニトリル、ポリフェニレンエーテル、ポリカーボネート、ポリ尿素、ポリスチレン、それらのコポリマー（ポリエステル‐ポリウレタン、ポリエーテル‐ポリウレタン、ポリカーボネート‐ポリウレタン、ポリエーテルブロックポリアミド（PEBA）、およびスチレンブロック共重合体を含む）、ならびに本明細書に記載されるようなそれらの任意の組み合わせから選択され得る。ポリマーは、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、ポリウレタン、それぞれのポリオレフィンコポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上のポリマーを含むことができる。
「ポリマー」という用語は、モノマーと呼ばれる複数の繰り返し構造単位から形成される化合物を指す。ポリマーは、しばしば、複数の構造単位が共に共有結合するようになる重合反応によって形成される。ポリマーを形成する単量体単位が全て同じ化学構造を有する場合、ポリマーはホモポリマーである。ポリマーが異なる化学構造を有する2つ以上の単量体単位を含む場合、ポリマーはコポリマーである。共重合体のタイプの一例は、三つの異なるタイプのモノマー単位を含む三元共重合体である。コ重合体は、重合体中にランダムに分布した2つ以上の異なるモノマー（例えば、ランダムコ重合体）を含むことができる。あるいは、複数の第1のタイプのモノマーを含有する1つ以上のブロックを、複数の第2のタイプのモノマーを含有する1つ以上のブロックに結合させて、ブロック共重合体を形成することができる。単一のモノマー単位は、1つ以上の異なる化学官能基を含むことができる。
2つ以上のタイプの化学官能基を含む繰り返し単位を有するポリマーは、2つ以上のセグメントを有すると言うことができる。例えば、同じ化学構造の繰り返し単位を有するポリマーは、繰り返しセグメントを有すると言うことができる。セグメントは、一般に、それらの化学構造に基づいて比較的硬質または軟質であると記載され、ポリマーは、単一のモノマー単位または異なるモノマー単位で互いに結合された比較的硬質のセグメントおよび比較的軟質のセグメントを含むことが一般的である。ポリマーが反復セグメントを含む場合、物理的相互作用または化学的結合は、セグメント内またはセグメント間、またはセグメント内およびセグメント間の両方に存在し得る。しばしばハードセグメントと呼ばれるセグメントの例には、イソシアネートをポリオールと反応させてポリウレタンを形成することから形成することができるウレタン結合を含むセグメントが含まれる。しばしばソフトセグメントと呼ばれるセグメントの例には、エーテルまたはエステル官能基を含むセグメントなどのアルコキシ官能基を含むセグメント、およびポリエステルセグメントが含まれる。セグメントは、セグメント（例えば、ポリエーテルセグメント、ポリエステルセグメント）中に存在する官能基の名称に基づいて、ならびにセグメント（例えば、ポリオール誘導セグメント、イソシアネート誘導セグメント）を形成するために反応させた化学構造の名称に基づいて言及することができる。セグメントが誘導された特定の官能基または特定の化学構造のセグメントに言及する場合、ポリマーは、10モルパーセントまでの他の官能基のセグメントまたは他の化学構造に由来するセグメントを含有することができることが理解される。例えば、本明細書で使用されるように、ポリエーテルセグメントは、10モルパーセントまでの非ポリエーテルセグメントを含むと理解される。
前述のように、ポリマーは熱可塑性ポリマーであってもよい。一般に、熱可塑性重合体は、加熱されると軟化または溶融し、冷却されると固体状態に戻る。熱可塑性重合体は、その温度がその軟化温度以上の温度に上昇すると、固体状態から軟化状態に遷移し、その温度がその溶融温度以上の温度に上昇すると、液体状態に遷移する。十分に冷却されると、熱可塑性重合体は、軟化状態または液体状態から固体状態に遷移する。そのようなものとして、熱可塑性重合体は、軟化または溶融され、成形され、冷却され、再軟化または再溶融され、再成形され、そして複数のサイクルを通して再び冷却され得る。非晶質熱可塑性重合体については、固体状態は、ポリマーのガラス転移温度を超える「ゴム状」状態であると理解される。熱可塑性重合体は、本明細書中以下に記載されるASTM D3418‐97に従って測定される場合、約90℃〜約190℃の融解温度を有し得、そして1℃の増分でその中に全てのサブレンジを含む。熱可塑性重合体は、明細書されるASTM D3418‐97に従って決定される場合、約93℃〜約99℃の融解温度を有し得る。熱可塑性重合体は、明細書されるASTM D3418‐97に従って決定される場合、約112℃〜約118℃の融解温度を有し得る。
ガラス転移温度は、アモルファスポリマーが比較的脆い「ガラス状」状態から比較的柔軟な「ゴム状」状態に転移する温度である。熱可塑性重合体は、明細書されるASTM D3418‐97に従って決定される場合、約−20℃〜約30℃のガラス転移温度を有し得る。熱可塑性重合体は、以下に記載するASTM D3418‐97に従って測定した場合、ガラス転移温度（約−13℃〜約−7℃）を有することができる。熱可塑性重合体は、明細書されるASTM D3418‐97に従って決定される場合、約17℃〜約23℃のガラス転移温度を有し得る。
熱可塑性重合体は、以下に説明するASTM D1238−13に従って試験した場合、重量2．16キログラム（kg）を用いて、10分あたり約10から約30立方センチ（cm3／10分）のメルトフロー指数を以下の160度Cで得ることができる。熱可塑性重合体は、以下に述べるASTM D1238−13に従って試験した場合、重量2．16kgを用いて、約22ccOOB／10 minから約28cccOOC／10 minまでのメルトフロー指標を以下に述べる160度Cで得ることができる。
熱可塑性重合体は、本明細書において以下に記載されるように、冷間Ross屈曲試験に従って熱可塑性重合体の熱成形プラーク上で試験された場合、亀裂または増白なしに、約120，000〜約180，000サイクルの冷間Ross屈曲試験結果を有することができる。熱可塑性重合体は、以下に記載されるような冷間ロスフレックス試験に従って熱可塑性重合体の熱成形プラーク上で試験された場合、亀裂または増白なしに、約140，000〜約160，000サイクルの冷間ロスフレックス試験結果を有することができる。
熱可塑性重合体は、以下に説明する改良を加えて、溶融ゴムおよび熱可塑性のゴムおよび熱可塑性エラストマー−強力性に関するASTM D412−98標準試験方法に従い、熱形成プラーク上で決定されるとき、約5メガパスカル（MPa）から約100MPまでのモジュールを有することができる。熱可塑性重合体は、ASTM D412−98 Vulcanized Rubber及びThermoplic Rubbers及びThermoplic Elastomers-Tensionに関する標準試験方法に従い、熱成形プラーク上で決定したとき、約20MPaから約80MPaの弾性率を有することができる。
ポリマーは、熱硬化性ポリマーであり得る。本明細書で使用される「熱硬化性ポリマー」は、その溶融温度がその分解温度以上であるので、加熱および溶融することができないポリマーを指すと理解される。「熱硬化性材料」は、少なくとも1つの熱硬化性ポリマーを含む材料を指す。熱硬化性ポリマーおよび／または熱硬化性材料は、熱エネルギーおよび／または化学線（例えば、紫外線、可視光線、高エネルギー放射線、赤外線）を使用して、前駆体（例えば、未硬化または部分硬化ポリマーまたは材料）から調製されて、もはや完全に熱可塑性のままではない部分硬化または完全硬化ポリマーまたは材料を形成することができる。場合によっては、硬化したまたは部分的に硬化したポリマーまたは材料は、圧力および／または高圧でポリマーまたは材料を部分的に軟化させ、成形することが可能であるが、ポリマーまたは材料を溶融させることは不可能であるという点で、熱弾性特性のままであってもよい。硬化は、例えば、高圧および／または触媒を使用して促進することができる。多くの例において、硬化プロセスは、前駆体の断面および／または重合反応をもたらすので、不可逆的である。未硬化または部分的に硬化した重合体または材料は、硬化前に可鍛性または液体であってもよい。場合によっては、未硬化または部分的に硬化した重合体または材料を、それらの最終形状に成形するか、または接着剤として使用することができる。一旦硬化すると、熱硬化性ポリマーまたは材料は、再成形するために再溶融することができない。テクスチャ加工された表面は、テクスチャ加工された表面に固定するために、未硬化の前駆体材料を部分的にまたは完全に硬化させることによって形成することができる。
ポリウレタン
ポリマーは、熱可塑性ポリウレタン（「TPU」とも呼ばれる）などのポリウレタンとすることができる。あるいは、ポリマーは熱硬化性ポリウレタンであってもよい。さらに、ポリウレタンは、エラストマーTPUまたはエラストマー熱硬化性ポリウレタンを含むエラストマーポリウレタンであり得る。エラストマーポリウレタンは、硬質および軟質セグメントを含むことができる。ハードセグメントは、ウレタンセグメント（例えば、イソシアネート誘導セグメント）を含むか、またはウレタンセグメントからなることができる。ソフトセグメントは、アルコキシ基セグメント（例えば、ポリエーテルセグメントを含むポリオール由来セグメント、またはポリエステルセグメント、またはポリエーテルセグメントとポリエステルセグメントの組み合わせ）を含むか、またはそれらからなることができる。ポリウレタンは、反復ハードセグメントおよび反復ソフトセグメントを有するエラストマーポリウレタンを含むか、または本質的にそれからなることができる。
1つ以上のポリウレタンは、1つ以上のイソシアネートを1つ以上のポリオールと重合させて、以下の式1に例示されるようなカルバメート結合（‐N（CO）O‐）を有する高分子鎖を生成することによって生成され得、ここで、イソシアネートは、各々、好ましくは、1分子あたり2、3、または4個のイソシアネート基など、1分子あたり2つ以上のイソシアネート（‐NCO）基を含む（ただし、単機能イソシアネートは、例えば、鎖末端単位として任意に含まれ得る）。
（式1）
それぞれのR1群とR2群は独立して、エイリアスまたはアロマティックな群である。任意に、それぞれのR2は、1つ以上の水酸基を有する基を含む、比較的親水性の基であり得る。
さらに、イソシアネートはまた、2つ以上のイソシアネートを架橋するために、1つ以上の鎖延長剤で鎖延長され得、ハードセグメントの長さを増加させる。これにより、R3が連鎖延長剤を含む、以下の式2に示すようなポリウレタンポリマー鎖を製造することができる。それぞれのR1やR2と同様に、それぞれのR3は独立して、エイリアスまたはアロマチックの機能群である。
（式2）
式1および2における各R1基は、独立して、使用される特定のイソシアネートに基づいて、3〜30個の炭素原子を有する直鎖または分岐基を含むことができ、脂肪族、芳香族であることができ、または脂肪族部分および芳香族部分の組み合わせを含むことができる。用語「脂肪族」とは、非局在化π電子を有する環状共役環系を含まない飽和または不飽和の有機分子または分子の一部をいい、これに対して、用語「芳香族」とは、非局在化π電子を有する仮定の環系よりも大きな安定性を示す、非局在化π電子を有する環状共役環系を有する有機分子または分子の一部をいう。
それぞれのR1基は、重合体を形成する反応化合物または単量体の総重量に基づいて、約5重量パーセント〜約85重量パーセント、約5重量パーセント〜約70重量パーセント、または約10重量パーセント〜約50重量パーセントの量で存在することができる。
脂肪族実施形態（脂肪族イソシアネートから）では、各OB基は、直鎖脂肪族基、分岐脂肪族基、脂環式基、またはそれらの組み合わせを含むことができる。例えば、それぞれのR1基は、3〜20個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキレン基（例えば、4〜15個の炭素原子を有するアルキレン、または6〜10個の炭素原子を有するアルキレン）、3〜8個の炭素原子を有する1つ以上のシクロアルキレン基（例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、またはシクロオクチル）、およびそれらの組み合わせを含むことができる。用語「アルケン」または「アルキレン」は、本明細書で使用される場合、二価炭化水素を指し、用語「Cnit」と関連して使用される場合、アルケンまたはアルキレン基が「n」個の炭素原子を有することを意味する。例えば、オバルキレンは、例えば、1、2、3、4、5、または6個の炭素原子を有するアルキレン基を指す。
ポリウレタンポリマー鎖を製造するための適切な脂肪族ジイソシアネートの例としては、ヘキサメチレンジイソシアネート（HDI）、イソホロンジイソシアネート（IPDI）、ブチレンジイソシアネート（BDI）、ビシソシアネートシクロヘキシルメタン（HMDI）、2，2，4‐トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（TMDI）、ビシソシアネートメチルシクロヘキサン、ビシソシアネートメチルトリシクロデカン、ノルボルナンジイソシアネート（NDI）、シクロヘキサンジイソシアネート（CHDI）、4，4’‐ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（H12MDI）、ジイソシアネートデカン、リジンジイソシアネート、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
イソシアネート誘導セグメントは、脂肪族ジイソシアネートに由来するセグメントを含むことができる。イソシアネート誘導セグメントの大部分は、脂肪族ジイソシアネートに由来するセグメントを含むことができる。イソシアネート誘導セグメントの少なくとも90％は、脂肪族ジイソシアネートから誘導される。イソシアネート誘導セグメントは、脂肪族ジイソシアネートから誘導されるセグメントから本質的になることができる。脂肪族ジイソシアネート誘導セグメントは、線状脂肪族ジイソシアネートから実質的に（例えば、約50パーセント以上、約60パーセント以上、約70パーセント以上、約80パーセント以上、約90パーセント以上）誘導することができる。脂肪族ジイソシアネート誘導セグメントの少なくとも80％は、側鎖を含まない脂肪族ジイソシアネートから誘導することができる。脂肪族ジイソシアネートから誘導されるセグメントは、2〜10個の炭素原子を有する線状脂肪族ジイソシアネートを含むことができる。
イソシアネート誘導セグメントが芳香族イソシアネートから誘導される場合、それぞれのR1基は、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、フェナントレニル、ビフェニルエニル、インダニル、インデニル、アントラセニル、およびフルオレニルなどの1つまたは複数の芳香族基を含むことができる。特に断らない限り、芳香族基は、非置換芳香族基または置換芳香族基であってもよく、ヘテロ芳香族基を含むこともできる。「複素芳香族」は、単環式または多環式（例えば、縮合二環式および縮合三環式）芳香族環系を指し、ここで、1〜4個の環原子は、酸素、窒素、または硫黄から選択され、残りの環原子は炭素であり、環系は、環原子のいずれかによって分子の残りの部分に結合される。適切なヘテロアリール基の例としては、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピロリル、ピラゾリル、イミダゾリル、チアゾリル、テトラゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアジアゾリル、オキサジアゾリル、フラニル、キノリニル、イソキノリニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾイミダゾリル、およびベンゾチアゾリル基が挙げられる。
ポリウレタンポリマー鎖を製造するための適切な芳香族ジイソシアネートの例としては、トルエンジイソシアネート（TDI）、トリメチルオイルプロパン（TMP）とのTDI付加物、メチレンジフェニルジイソシアネート（MDI）、キシレンジイソシアネート（XDI）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（TMXDI）、水素化キシレンジイソシアネート（HXDI）、ナフタレン1，5‐ジイソシアネート（NDI）、1，5‐テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、パラ‐フェニレンジイソシアネート（PPDI）、3，3’‐ジメチルジフェニル1‐4，4’ ‐ジイソシアネート（DDDI）、4，4’‐ジベンジルジイソシアネート（DBDI）、4‐クロロ‐1，3‐フェニレンジイソシアネート、およびそれらの組み合わせが挙げられる。ポリマー鎖は、芳香族基を実質的に含まなくてもよい。
ポリウレタンポリマー鎖は、HMDI、TDI、MDI、H12aliphatics、およびそれらの組み合わせを含むジイソシアネートから製造することができる。例えば、ポリウレタンは、HMDI、TDI、MDI、H12aliphatics、およびそれらの組み合わせを含むジイソシアネートから製造される1つ以上のポリウレタンポリマー鎖を含むことができる。
少なくとも部分的に架橋されるか、または架橋され得るポリウレタン鎖は、本開示に従って使用され得る。多官能性イソシアネートを反応させてポリウレタンを形成することによって、架橋または架橋可能なポリウレタン鎖を製造することが可能である。ポリウレタン鎖を製造するための適切なトリイソシアネートの例には、トリメチロイルプロパン（TMP）、ウレトジオン（すなわち、二量化イソシアネート）、ポリメリックMDI、およびそれらの組み合わせを有するTDI、HDI、およびIPDI付加体が含まれる。
式2におけるR3基は、使用される特定の連鎖延長剤ポリオールに基づいて、2〜10個の炭素原子を有する直鎖または分岐基を含むことができ、例えば、脂肪族、芳香族、またはエーテルもしくはポリエーテルであり得る。ポリウレタンを製造するための適切な鎖延長剤ポリオールの例には、エチレングリコール、エチレングリコール（例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、およびテトラエチレングリコール）、1，2‐プロピレングリコール、プロピレングリコールの低級オリゴマー（例えば、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、およびテトラプロピレングリコール）、1，4‐ブチレングリコール、1，6‐ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1，4‐シクロヘキサンジメタノール、2‐エチル‐1，6‐ヘキサンジオール、1‐メチル‐1，3‐プロパンジオール、ジヒドロキシアルキル化芳香族化合物（例えば、ハイドロキノンおよびレゾルシノールのビス（2‐ヒドロキシエチル）エーテル、キシレン‐a，ジオールが含まれる。キシレン−a，a−ジオールのビス（2−ヒドロキシエチル）エーテル及びその組合せ。
式1および式2におけるR2基は、ポリエーテル基、ポリエステル基、ポリカーボネート基、脂肪族基、または芳香族基を含むことができる。それぞれのR2基は、反応モノマーの総重量に基づいて、約5重量パーセント〜約85重量パーセント、約5重量パーセント〜約70重量パーセント、または約10重量パーセント〜約50重量パーセントの量で存在することができる。
ポリウレタンの少なくとも1つのR2基は、ポリエーテルセグメント（すなわち、1つ以上のエーテル基を有するセグメント）を含む。適切なポリエーテル基としては、ポリエチレンオキシド（PEO）、ポリプロピレンオキサイド（PPO）、ポリテトラヒドロフラン（PTHF）、ポリテトラメチレンオキシド（PTMO）、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。ここでいう「アルキル」とは、1〜30個の炭素原子、例えば1〜20個の炭素原子、又は1〜10個の炭素原子を含む直鎖状で分岐した飽和炭化水素基をいい、用語Cnitと関連して用いる場合には、アルキル基が「n」個の炭素原子を有することをいう。例えば、OBalkylは、4個の炭素原子を有するアルキル基を指す。オバルキルは、全範囲（すなわち、1〜7個の炭素原子）を包含する多数の炭素原子を有するアルキル基、ならびにすべてのサブグループ（例えば、1〜6個、2〜7個、1〜5個、3〜6個、1個、2個、3個、4個、5個、6個、および7個の炭素原子）を指す。アルキル基の非限定的な例としては、メチル、エチル、n‐プロピル、イソプロピル、n‐ブチル、sec‐ブチル（2‐メチルプロピル）、t‐ブチル（1，1ジメチルエチル）、3，3‐ジメチルペンチル、および2‐エチルヘキシルが挙げられる。特に断らない限り、アルキル基は、非置換アルキル基または置換アルキル基であり得る。
ポリウレタンのいくつかの実施例では、少なくとも1つのR2群は、ポリエステル群を含む。ポリエステル基は、1つ以上の二価アルコール（例えば、エチレングリコール、1，3‐プロピレングリコール、1，2‐プロピレングリコール、1，4‐ブタンジオール、1，3‐ブタンジオール、2‐メチルペンタンジオール、1，5‐ジエチレングリコール、1，5‐ペンタンジオール、1，5‐ヘキサンジオール、1，2‐ドデカンジオール、シクロヘキサンジメタノール、およびこれらの組み合わせ）と1つ以上のジカルボン酸（例えば、アジピン酸、コハク酸、セバシン酸、スベリン酸、スベリン酸、メチルアジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、アゼライン酸、チオジプロピオン酸、およびこれらの組み合わせ）とのポリエステル化から誘導することができる。ポリエステル基は、ポリ（ヘキサメチレンカーボネート）グリコール、ポリ（プロピレンカーボネート）グリコール、ポリ（テトラメチレンカーボネート）グリコール、およびポリ（ノナンメチレンカーボネート）グリコールなどのポリカーボネートプレポリマーから誘導することもできる。適切なポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンアジペート（PEA）、ポリ（1，4‐ブチレンアジペート）、ポリ（テトラメチレンアジペート）、ポリ（ヘキサメチレンアジペート）、ポリカプロラクトン、ポリヘキサメチレンカーボネート、ポリ（プロピレンカーボネート）、ポリ（テトラメチレンカーボネート）、ポリ（ノナンメチレンカーボネート）、およびこれらの組み合わせが挙げられ得る。
少なくとも1つのR2群は、ポリカーボネート群を含むことができる。ポリカーボネート基は、1つ以上の二価アルコール（例えば、エチレングリコール、1，3‐プロピレングリコール、1，2‐プロピレングリコール、1，4‐ブタンジオール、1，3‐ブタンジオール、2‐メチルペンタンジオール、1，5、ジエチレングリコール、1，5‐ペンタンジオール、1，5‐ヘキサンジオール、1，2‐ドデカンジオール、シクロヘキサンジメタノール、およびそれらの組み合わせ）とエチレンカーボネートとの反応から誘導することができる。
脂肪族基は、直鎖であってもよく、例えば、1〜20個の炭素原子を有するアルキレン鎖、または1〜20個の炭素原子を有するアルケニレン鎖（例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、デクジレン、ドデシレン、トリデシレン、エチレン、プロペニレン、ブテニレン、ペンテニレン、ヘキセニレン、ヘプテニレン、オクテニレン、ノニレン、ノネニレン、デセニレン、ウンデセニレン、ドデセニレン、ドデセニレン、トリデセニレン）を含むことができる。「アルケン」または「アルキレン」という用語は、二価炭化水素を指し、「アルケニレン」という用語は、少なくとも1つの二重結合を有する二価炭化水素分子または分子の一部を指す。
脂肪族および芳香族基は、1つ以上のペンダント比較的親水性および／または荷電基で置換され得る。ペンダント親水性基は、1個以上（例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10個以上）の水酸基を含むことができる。ペンダント親水性基は、1個以上（例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10個以上）のアミノ基を含む。場合によっては、ペンダント親水性基は、1個以上（例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10個以上）のカルボキシレート基を含む。例えば、脂肪族基は、1つ以上のポリアクリル酸基を含むことができる。場合によっては、ペンダント親水性基は、1個以上（例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10個以上）のスルホン酸基を含む。場合によっては、ペンダント親水性基は、1個以上（例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10個以上）のリン酸基を含む。いくつかの例では、ペンダント親水性基は、1つ以上のアンモニウム基（例えば、第三級および／または第四級アンモニウム）を含む。他の例では、ペンダント親水性基は、1つ以上の両性基（例えば、ポリ（カルボキシベタイン（pCB）などのベタイン、およびホスファチジルコリン基などのアンモニウムホスホネート基）を含む。
R2基は、対イオンに結合してポリマーをイオン架橋し、アイオノマーを形成することができる荷電基を含むことができる。例えば、R2は、ペンダントアミノ基、カルボキシレート基、スルホネート基、リン酸基、アンモニウム基、もしくは両性基、またはそれらの組み合わせを有する脂肪族または芳香族基である。
ペンダント親水性基が存在する場合、ペンダント親水性基は、少なくとも1つのポリエーテル基、例えば2つのポリエーテル基であり得る。他の場合において、ペンダント親水性基は、少なくとも1つのポリエステルである。ペンダント親水性基は、ポリラクトン基（例えば、ポリビニルピロリドン）であり得る。ペンダント親水性基の各炭素原子は、例えば、1〜6個の炭素原子を有するアルキル基で置換されていてもよい。脂肪族および芳香族基はグラフトポリマー基であってよく、ペンダント基はホモポリマー基（例えば、ポリエーテル基、ポリエステル基、ポリビニルピロリドン基）である。
ペンダント親水性基は、ポリエーテル基（例えば、ポリエチレンオキシド（PEO）基、ポリエチレングリコール（PEG）基）、ポリビニルピロリドン基、ポリアクリル酸基、またはそれらの組み合わせであり得る。
ペンダント親水性基は、リンカーを介して脂肪族基または芳香族基に結合することができる。リンカーは、ペンダント親水性基を脂肪族または芳香族基に連結することができる任意の二官能性低分子（例えば、1〜20個の炭素原子を有するもの）であり得る。例えば、リンカーは、ペンダント親水性基および脂肪族または芳香族基に連結された場合にカルバメート結合を形成する、明細書されたようなジイソシアネート基を含み得る。リンカーは、以下に示すように、4，4’‐ジフェニルメタンジイソシアネート（MDI）であり得る。
（式3）
ペンダント親水性基は、以下に示すように、ポリエチレンオキシド基であってもよく、結合基はMDIであってもよい。
（式4）
ペンダント親水性基は、任意にリンカーを介して、脂肪族または芳香族基に結合することを可能にするために官能化され得る。例えば、ペンダント親水性基がアルケン基を含む場合、これは、スルフヒドリル含有二官能性分子（すなわち、水酸基またはアミノ基などの第2の反応性基を有する分子）とのマイケル付加を受けることができ、その結果、第2の反応性基を使用して、任意選択でリンカーを介してポリマー主鎖と反応することができる親水性基が得られる。例えば、ペンダント親水性基がポリビニルピロリドン基である場合、下記に示すように、メルカプトエタノール上のスルフヒドリル基と反応して、水酸基官能化ポリビニルピロリドンを生じることができる。
（式5）
ポリウレタン中の少なくとも1つのR2基は、ポリテトラメチレンオキシド基を含むことができる。ポリウレタンの少なくとも1つのR2基は、ポリエチレンオキシド基またはポリビニルピロリドン基で官能化された脂肪族ポリオール基（例えば、本明細書中に参考として援用されるE．P。Patent No.2 462 908に記載されるポリオール）を含み得る。例えば、R2基は、ポリオール（例えば、ペンタエリスリトールまたは2，2，3‐トリヒドロキシプロパノール）とMDI誘導体化メトキシポリエチレングリコール（式6または7に示す化合物を得るため）またはMDI誘導体化ポリビニルピロリドン（式8または9に示す化合物を得るため）との反応生成物から誘導することができ、これは、以下に示すように、メルカプトエタノールと予め反応させておいた。
（式6）
（式7）
（式8）
（式9）
ポリウレタンの少なくとも1つのR2は、ポリシロキサンであることができ、これらの場合、R2基は、米国特許に開示されているシリコーンモノマーなどの式10のシリコーンモノマーから誘導することができる。本書では参考までに盛り込まれている第5，969，076号：
（式10）
式中、aは、1〜10以上（例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10）であり、各OBindependentlyは、水素、1〜18個の炭素原子を有するアルキル基、2〜18個の炭素原子を有するアルケニル基、アリール、またはポリエーテルであり、各R5は、独立して、1〜10個の炭素原子を有するアルキレン基、ポリエーテル、またはポリウレタンである。
各R4基は、独立して、H、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、2〜10個の炭素原子を有するアルケニル基、1〜6個の炭素原子を有するアリール基、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはテレフタレート基であり得る。各R4基は、独立して、メチル、エチル、n‐プロピル、イソプロピル、n‐ブチル、イソブチル、s‐ブチル、t‐ブチル、エテニル、プロペニル、フェニル、およびポリエチレン基からなる群から選択することができる。
各R5基は、独立して、1〜10個の炭素原子を有するアルキレン基（例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、またはデシレン基）を含むことができる。各R5基は、ポリエーテル基（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはテレフタレート基）であり得る。それぞれのR5群は、ポリウレタン群とすることができる。
任意に、ポリウレタンは、ポリウレタンの誘導体である高分子鎖を含む少なくとも部分的に架橋されたポリマーネットワークを含むことができる。架橋の特性は、ポリウレタンが熱可塑性を保持するような特性であり得る（すなわち、架橋された熱可塑性ポリウレタンは、本明細書に記載される処理条件下で溶融および再固化され得る）。架橋ポリウレタンは、熱硬化性ポリマーであり得る。この架橋ポリマーネットワークは、以下の式11および12に示すように、1つ以上のイソシアネートを1つ以上のポリアミノ化合物、ポリスルフヒドリル化合物、またはそれらの組み合わせと重合させることによって製造することができる：
（式11）
（式12）
ここで、変数は上記の通りである。さらに、イソシアネートはまた、式2のポリウレタンについて以前に記載されたように、2つ以上のイソシアネートを架橋するために、1つ以上のポリアミノまたはポリチオール鎖延長剤で鎖延長され得る。
ポリウレタン鎖は、例えば、重合体（ハードセグメント）のウレタンまたはカルバメート基間の非極性または極性相互作用を介して、別のポリウレタン鎖に物理的に架橋され得る。式1のR1群と、式2のR1およびR3群は、しばしば「ハードセグメント」と呼ばれる重合体の部分を形成し、R2群は、しばしば「ソフトセグメント」と呼ばれる重合体の部分を形成する。ソフトセグメントはハードセグメントに共有結合している。物理的に架橋された硬質および軟質セグメントを有するポリウレタンは、親水性ポリウレタン（すなわち、本明細書に開示されるような親水性基を含む熱可塑性ポリウレタンを含むポリウレタン）であり得る。
ポリウレタンは、米国特許第4，523，005号に記載されているように、MDI、PTMO、および1，4‐ブチレングリコールからなる熱可塑性ポリウレタンとすることができる。本発明の使用に適した市販のポリウレタンには、「SANCURE」（例えば、「SANCURE」20025Fなどの重合体の「SANCURE」一連）または「TECOPHILIC」（例えば、TG‐500、TG‐2000、SP‐80A−150、SP‐93A‐100、SP‐60D‐60) (Lubrizol、Countryside、IL、USA）、「PELLETHANE」2355‐85ATPおよび2355‐95AE (Dow Chemical Company of Midland、MI、USA）、「ESTANE」（例えば、ALR G 500または58213; Lubrizol、Countryside、IL、USA）の商品名でのポリウレタンが含まれるが、これらに限定されない。
1つ以上のポリウレタン（例えば、コーティングとしてプライマーに使用されるもの（例えば、水分散性ポリウレタン））は、1つ以上のイソシアネートを1つ以上のポリオールと重合させて、カルバメート結合（‐N（C＝O）O‐）および1つ以上の水分散性増強部分を有するコポリマー鎖を生成することによって生成され得、ここで、ポリマー鎖は、1つ以上の水分散性増強部分（例えば、ポリマー鎖中のモノマー）を含む。水分分散型のポリウレタンは、「水性ポリウレタンポリマー分散」とも呼ばれ、水分分散増分湿度は、式1または式2のチェーン（チェーン内部及び／又はサイドチェーンとしてのチェーン上）に加えることができる。水分散性増強部分の含有は、水性ポリウレタン分散体の形成を可能にする。「水性」という用語は、本明細書では、約50重量パーセント〜100重量パーセントの水、約60重量パーセント〜100重量パーセントの水、約70重量パーセント〜100重量パーセントの水、または約100重量パーセントの水の分散液または製剤の連続相を意味し、「水性分散液」という用語は、共溶媒を含まない水中の成分（例えば、ポリマー、架橋剤など）の分散液を指す。共溶媒は、水性分散液中で使用することができ、共溶媒は、有機溶媒とすることができる。ポリマー、ポリウレタン、イソシアネートおよびポリオールに関するさらなる詳細を以下に提供する。
ポリウレタン（例えば、水性ポリウレタンポリマー分散液）は、1つ以上の水分散性増強部分を含むことができる。水分散性増強部分は、ポリウレタンの分散を助けるために、少なくとも1つの親水性（例えば、ポリ（エチレンオキシド））、イオン性または潜在的にイオン性の基を有することができ、それによって分散液の安定性を増強する。水分散性ポリウレタンは、少なくとも1つの親水性基または親水性にすることができる基（例えば、中和などの化学修飾によって）を有する部分をポリマー鎖に組み込むことによって形成することができる。例えば、これらの化合物は、非イオン性、アニオン性、カチオン性または両性イオン性またはそれらの組み合わせであり得る。一例では、カルボン酸基などのアニオン性基を不活性形態で鎖に組み込み、続いて第三級アミンなどの塩形成化合物によって活性化することができる。他の水分散性増強部分もまた、ウレタン結合または尿素結合（側鎖または末端の親水性エチレンオキシドまたは尿素単位を含む）を介して骨格に反応させることができる。
水分散性増強部分は、カルボキシル基を含むものであり得る。カルボキシル基を含む水分散性増強部分は、一般式（HO）OBQ（COOH）OOCyOODを有するヒドロキシカルボン酸から形成することができ、ここで、Qは、1〜12個の炭素原子を含む直鎖または分岐二価炭化水素基であり得、xおよびyは、それぞれ独立して1〜3であり得る。例示的な例としては、ジメチロールプロパン酸（DMPA）、ジメチロールブタン酸（DMBA）、クエン酸、酒石酸、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、ジヒドロキシマル酸、ジヒドロキシタルタル酸など、およびこれらの混合物が挙げられる。
水分散性増強部分は、ポリウレタンに水分散性特性を付与するために主鎖に重合することができるペンダントアニオン性基を含有する反応性ポリマーポリオール成分を含むことができる。アニオン性官能性ポリマーポリオールとしては、アニオン性ポリエステルポリオール、アニオン性ポリエーテルポリオール、およびアニオン性ポリカーボネートポリオールが挙げられ得、さらなる詳細は、米国特許において提供される。No．5，334，690。
水分散性増強部分は、側鎖親水性モノマーを含むことができる。例えば、側鎖親水性モノマーを含む水分散性増強部分は、米国特許第6，897，281号に示されるように、アルキレンオキシド基が2〜10個の炭素原子を有するアルキレンオキシドポリマーおよびコポリマーを含むことができる。さらなるタイプの水分散性増強部分には、チオグリコール酸、2，6‐ジヒドロキシ安息香酸、スルホイソフタル酸、ポリエチレングリコールなど、およびそれらの混合物が含まれ得る。水分散性増強部分に関するさらなる詳細は、米国特許第7，476，705号に見出すことができる。
ポリアミド
ポリマーは、熱可塑性ポリアミドなどのポリアミド、または熱硬化性ポリアミドを含むことができる。ポリアミドは、エラストマー熱可塑性ポリアミドまたはエラストマー熱硬化性ポリアミドを含むエラストマーポリアミドであり得る。ポリアミドは、同じ化学構造の繰り返しポリアミドセグメントを有するポリアミドホモポリマーであり得る。あるいは、ポリアミドは、異なるポリアミド化学構造を有する多数のポリアミドセグメント（例えば、ポリアミド6セグメント、ポリアミド11セグメント、ポリアミド12セグメント、ポリアミド66セグメントなど）を含み得る。異なる化学構造を有するポリアミドセグメントは、ランダムに配置することができ、または繰り返しブロックとして配置することができる。
ポリアミドは、コポリアミド（すなわち、ポリアミドセグメントおよび非ポリアミドセグメントを含むコポリマー）であり得る。コポリアミドのポリアミドセグメントは、ポリアミド6セグメント、ポリアミド11セグメント、ポリアミド12セグメント、ポリアミド66セグメント、またはそれらの任意の組み合わせを含み得るか、またはそれらからなり得る。コポリアミドのポリアミドセグメントは、ランダムに配置されてもよく、または反復セグメントとして配置されてもよい。ポリアミドセグメントは、ポリアミド6セグメント、またはポリアミド12セグメント、またはポリアミド6セグメントおよびポリアミド12セグメントの両方を含み得るか、またはそれらからなり得る。コポリアミドのポリアミドセグメントがポリアミド6セグメントおよびポリアミド12セグメントを含む例では、セグメントはランダムに配置することができる。コポリアミドの非ポリアミドセグメントは、ポリエーテル・セグメント、ポリエステル・セグメント、またはポリエーテル・セグメントおよびポリエステル・セグメントの両方から構成されるか、または構成されることができる。co−ポリアミドは、ブロックco−ポリアミドであってもよく、またはランダムco−ポリアミドであってもよい。コポリアミドは、ポリアミドオリゴマーまたはプレポリマーと第2のオリゴマープレポリマーとの重縮合から形成されて、コポリアミド（すなわち、ポリアミドセグメントを含むコポリマー）を形成することができる。任意に、第2のプレポリマーは親水性プレポリマーであってもよい。
ポリアミドは、ポリアミド含有ブロックコポリマーであり得る。例えば、ブロックコポリマーは、繰り返しのハードセグメント、および繰り返しのソフトセグメントを有することができる。ハードセグメントはポリアミドセグメントを含むことができ、ソフトセグメントは非ポリアミドセグメントを含むことができる。ポリアミド含有ブロックコポリマーは、反復ハードセグメントおよび反復ソフトセグメントを有するポリアミド含有ブロックコポリマーを含むかまたはそれからなるエラストマーコポリアミドであり得る。反復ハードセグメントおよびソフトセグメントを有するブロックコポリマーを含むブロックコポリマーにおいて、物理的架橋は、セグメント内またはセグメント間、またはセグメント内およびセグメント間の両方に存在し得る。
ポリアミド自体、またはポリアミド含有ブロックコポリマーのポリアミドセグメントは、ラクタム、アミノ酸、および／またはジアミノ化合物などのポリアミドプレポリマーと、ジカルボン酸、またはそれらの活性化形態との縮合から誘導することができる。得られるポリアミドセグメントは、アミド結合（‐（CO）NH‐）を含む。用語「アミノ酸」は、少なくとも1つのアミノ基および少なくとも1つのカルボキシル基を有する分子を指す。ポリアミドの各ポリアミドセグメントは、同じであっても異なっていてもよい。
ポリアミドまたはポリアミド含有ブロックコポリマーのポリアミドセグメントは、ラクタムおよび／またはアミノ酸の重縮合から誘導することができ、下記の式13に示される構造を有するアミドセグメントを含むことができ、ここで、R6基は、ラクタムまたはアミノ酸から誘導されるポリアミドの部分を表す。
R6群は、ラクタムから導出することができる。R6基は、3〜20個の炭素原子を有するラクタム基、または4〜15個の炭素原子を有するラクタム基、または6〜12個の炭素原子を有するラクタム基から誘導することができる。R6群は、カプロラクタムまたはラウロラクタムから派生できる。R6基は、1つ以上のアミノ酸に由来し得る。R6基は、4〜25個の炭素原子を有する酸性基個の炭素原子を有するアミノ酸基、または8〜15個の炭素原子を有するアミノ酸基から誘導することができる。R6基は、12‐アミノラウリン酸または11‐アミノウンデカン酸から誘導することができる。
任意に、ポリアミド含有ブロックコポリマーの相対親水性度を増加させるために、式13は、以下に示すように、ポリアミド‐ポリエーテルブロックコポリマーセグメントを含むことができる。
式中、mは3〜20であり、nは1〜8である。任意選択で、mは4〜15、または6〜12（例えば、6、7、8、9、10、11、または12）であり、nは1、2、または3である。例えば、mは11または12であり得、nは1または3であり得る。ポリアミド含有ブロックコポリマーのポリアミドセグメントまたはポリアミドセグメントは、ジアミノ化合物とジカロキシン酸またはその活性化体とのコンデンセーションから導出されうるものであり、以下の式15に示される構造を有するアミドセグメントを含みうる。ここで、OBグループはジアミノ化合物から導出されたポリアミドの部分を、R8グループはジカボキシン酸化合物から導出された部分を、OOCグループはジカルボキシン酸化合物から導出された部分を表す：
（式15）
R7基は、4〜15個の炭素原子、または5〜10個の炭素原子、または6〜9個の炭素原子を有する脂肪族基を含むジアミノ化合物から誘導することができる。ジアミノ化合物は、フェニル、ナフチル、キシリル、およびトリルなどの芳香族基を含むことができる。OBgroupを誘導することができる適切なジアミノ化合物としては、ヘキサメチレンジアミン（HMD）、テトラメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン（TMD）、m−キシリレンジアミン（MXD）、及び1，5−ペンタミンジアミンが挙げられるが、これらに限定されない。R8基は、4〜15個の炭素原子、または5〜12個の炭素原子、または6〜10個の炭素原子を有する脂肪族基を含む、ジカルボン酸またはその活性化形態から誘導することができる。R8を誘導することができるジカルボン酸またはその活性化形態には、フェニル、ナフチル、キシリル、およびトリル基などの芳香族基が含まれる。R8を誘導することができる適切なカルボン酸またはその活性化形態には、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、およびイソフタル酸が含まれる。ポリアミド鎖は、芳香族基を実質的に含まなくてもよい。
ポリアミドの各ポリアミドセグメント（ポリアミド含有ブロックコポリマーを含む）は、12‐アミノラウリン酸、カプロラクタム、ヘキサメチレンジアミンおよびアジピン酸からなる群から選択されるポリアミドプレポリマーから独立して誘導することができる。
ポリアミドは、ポリ（エーテル‐ブロック‐アミド）を含むか、またはそれから本質的になることができる。ポリ（エーテル‐ブロック‐アミド）は、式16に示すように、カルボン酸末端ポリアミドプレポリマーとヒドロキシル末端ポリエーテルプレポリマーとの重縮合から形成されて、ポリ（エーテル‐ブロック‐アミド）を形成することができる：
（式16）
ポリ（エーテルブロックアミド）ポリマーは、反応性末端を含有するポリアミドブロックと反応性末端を含有するポリエーテルブロックとの重縮合によって調製することができる。例としては、1）カルボン酸鎖末端を含有するポリオキシアルキレンブロックを有するジアミン鎖末端を含有するポリアミドブロック；2）ポリエーテルジオールとして知られる脂肪族ジヒドロキシル化アルファ‐オメガポリオキシアルキレンのシアノエチル化および水素化によって得られるジアミン鎖末端を含有するポリオキシアルキレンブロックを有するジカルボン酸鎖末端を含有するポリアミドブロック；3）ポリエーテルジオールを有するジカルボン酸鎖末端を含有するポリアミドブロック（この特定の場合に得られる生成物はポリエーテルエステルアミドである）が挙げられる。ポリ（エーテル‐ブロック‐アミド）のポリアミドブロックは、前述のように、ラクタム、アミノ酸、および／またはジカルボン酸を有するジアミノ化合物から誘導することができる。ポリエーテルブロックは、ポリエチレンオキシド（PEO）、ポリプロピレンオキサイド（PPO）、ポリテトラヒドロフラン（PTHF）、ポリテトラメチレンオキシド（PTMO）、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される1つ以上のポリエーテルから誘導され得る。
ポリ（エーテルブロックアミド）ポリマーは、α、ω−アミノカルボキシル酸、ラクタム、またはジカルボキシル酸とジアミンとの縮合に由来するジカルボキシル鎖末端を含むポリアミドブロックを含み、鎖限定ジカルボキシル酸が存在するポリアミドブロックを含むことができる。このタイプのポリ（エーテルブロックアミド）ポリマーにおいて、α、ω‐アミノカルボン酸（例えば、アミノウンデカン酸）が使用され得る；ラクタム（例えば、カプロラクタムまたはラウリルラクタム）が使用され得る；ジカルボン酸（例えば、アジピン酸、デカンジオン酸またはドデカンジオン酸）が使用され得る；そしてジアミン（例えば、ヘキサメチレンジアミン）が使用され得る；または上記のいずれかの種々の組み合わせが使用され得る。コポリマーは、ポリアミド12またはポリアミド6を含むポリアミドブロックを含むことができる。
ポリ（エーテルブロックアミド）ポリマーは、4〜12個の炭素原子を含有するジカルボン酸の存在下で、1つ以上のα、ω‐アミノカルボン酸および／または6〜12個の炭素原子を含有する1つ以上のラクタムの縮合から誘導されるポリアミドブロックを含むものを含むことができ、低質量であり、すなわち、400〜1000の数平均分子量を有する。この種のポリ（エーテルブロックアミド）ポリマーでは、α、ω‐アミノカルボン酸、例えばアミノウンデカン酸またはアミノドデカン酸を使用することができ；ジカルボン酸、例えばアジピン酸、セバシン酸、イソフタル酸、ブタン二酸、1，4‐シクロヘキシルジカルボン酸、テレフタル酸、スルホイソフタル酸のナトリウム塩またはリチウム塩、二量化脂肪酸（これらの二量化脂肪酸は少なくとも98質量％の二量体含有量を有し、好ましくは水素化されている）およびドデカン二酸HOOC‐（CH2）10‐COOHを使用することができ；およびラクタム、例えばカプロラクタムおよびラウリラクタムを使用することができ；または上記のいずれかの様々な組合せを使用することができる。コポリマーは、アジピン酸またはドデカンジオン酸の存在下でラウリラクタムの縮合によって得られるポリアミドブロックを含むことができ、少なくとも750の数平均分子量を有し、約127〜約130℃の溶融温度を有し、ポリアミドブロックの様々な成分およびそれらの割合は、150℃未満、または約90℃〜約135℃の融点を得るために選択することができる。
ポリ（エーテルブロックアミド）ポリマーは、少なくとも1つのα、ω‐アミノカルボン酸（またはラクタム）、少なくとも1つのジアミンおよび少なくとも1つのジカルボン酸の縮合から誘導されるポリアミドブロックを含むポリマーを含むことができる。このタイプの共重合体において、α、ω‐アミノカルボン酸、ラクタムおよびジカルボン酸は、上記のものから選択され得、そして使用され得るジアミンは、6〜12個の原子を含有する脂肪族ジアミンを含み得、そして非環状および／または飽和環式であり得、例えば、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、1‐アミノエチルピペラジン、ビスアミノプロピルピペラジン、テトラメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、1，5‐ジアミノヘキサン、2，2，4‐トリメチル‐1，6‐ジアミノヘキサン、ジアミンポリオール、イソホロンジアミン（IPD）、メチルペンタメチレンジアミン（MPDM）、ビス（アミノシクロヘキシル）メタン（BACM）およびビス（3‐メチル‐4‐アミノシクロヘキシル）メタン（BMACM）などであるが、これらに限定されない。
ポリアミドは、熱可塑性ポリアミドであってもよく、ポリアミドブロックの構成成分は、約90℃〜約135℃の融点など、150℃未満の融点を得るために選択されてもよく、熱可塑性ポリアミドブロックの様々な構成成分およびそれらの割合は、約150℃未満、例えば、約90℃〜約135℃の融点を得るために選択されてもよい。
ポリアミドブロックの数平均モル質量は、約300グラム／モル〜約15，000グラム／モル、約500グラム／モル〜約10，000グラム／モル、約500グラム／モル〜約6，000グラム／モル、約500グラム／モル〜約5，000グラム／モル、または約600グラム／モル〜約5，000グラム／モルであり得る。ポリエーテルブロックの数平均分子量は、約100〜約6，000、約400〜約3000、または約200〜約3，000の範囲であり得る。ポリ（エーテルブロックアミド）重合体のポリエーテル（PE）含有量（x）は、約0．05〜約0．8（すなわち、約5モルパーセント〜約80モルパーセント）であり得る。ポリエーテルブロックは、約10重量パーセント〜約50重量パーセント、約20重量パーセント〜約40重量パーセント、または約30重量パーセント〜約40重量パーセントの量でポリアミド中に存在することができる。ポリアミドブロックは、約50重量パーセント〜約90重量パーセント、約60重量パーセント〜約80重量パーセント、または約70重量パーセント〜約90重量パーセントの量でポリアミド中に存在することができる。
ポリエーテルブロックは、エチレンオキシド単位以外の単位、例えば、プロピレンオキサイドまたはポリテトラヒドロフラン（ポリテトラメチレングリコール配列をもたらす）を含有することができる。PEGブロック、すなわち、エチレンオキシド単位からなるもの、ポリプロピレングリコール（PPG）ブロック、すなわち、プロピレンオキシド単位からなるもの、およびポリ（テトラメチレンエーテル）グリコール（PTMG）ブロック、すなわち、ポリテトラヒドロフランとしても知られるテトラメチレングリコール単位からなるものを同時に使用することも可能である。PPGまたはPTMGブロックが有利に使用される。ポリアミドおよびポリエーテルブロックを含有するこれらの共重合体中のポリエーテルブロックの量は、共重合体の約10重量パーセント〜約50重量パーセント、または約35重量パーセント〜約50重量パーセントであり得る。
ポリアミドブロックおよびポリエーテルブロックを含有するコポリマーは、ポリアミドブロックおよびポリエーテルブロックを付着させるための任意の手段によって調製することができる。実際には、2つのプロセスが本質的に使用され、一方は2工程プロセスであり、他方は1工程プロセスである。
2工程プロセスでは、ジカルボン酸鎖末端を有するポリアミドブロックが最初に調製され、次いで、第2工程で、これらのポリアミドブロックがポリエーテルブロックに連結される。ジカルボン酸鎖末端を有するポリアミドブロックは、鎖栓ジカルボン酸の存在下でのポリアミド前駆体の縮合から誘導される。ポリアミド前駆体がラクタムまたはα、ω‐アミノカルボン酸のみである場合、ジカルボン酸を添加する。前駆体が既にジカルボン酸を含む場合、これはジアミンの化学量論に対して過剰に使用される。反応は、通常、約180〜約300℃、例えば約200〜約290℃で起こり、反応器内の圧力は、約5〜約30バールに設定し、約2〜3時間維持することができる。反応器内の圧力をゆっくりと大気圧まで下げ、次いで過剰の水を、例えば1または2時間留去する。
カルボン酸末端基を有するポリアミドが調製されると、次に、ポリエーテル、ポリオールおよび触媒が添加される。ポリエーテルの総量は、分割され得、そして触媒と同様に、1つ以上の部分に添加され得る。最初にポリエーテルを添加し、ポリエーテルのOH末端基およびポリオールとポリアミドのCOOH末端基との反応を開始し、エステル結合の形成および水の脱離を伴う。水は、蒸留によって反応混合物からできるだけ多く除去され、次いで、ポリアミドブロックのポリエーテルブロックへの連結を完了するために触媒が導入される。この第2の工程は、撹拌しながら、好ましくは少なくとも50ミリバール（5000パスカル）の真空下で、得られる反応物およびコポリマーが溶融状態にあるような温度で行われる。例として、この温度は、約100〜約400℃、例えば約200〜約250℃とすることができ、反応は、ポリマー溶融物によって撹拌機に及ぼされるトルクを測定することによって、または撹拌機によって消費される電力を測定することによって監視される。反作用の終了は、トルクまたは目標出力の値によって決定される。触媒は、エステル化によってポリアミドブロックのポリエーテルブロックへの連結を促進する任意の製品であると定義される。触媒は、チタン、ジルコニウムおよびハフニウムによって形成される群から選択される金属（M）の誘導体であり得る。誘導体は、一般式M（OR）4（式中、Mは、チタニウム、ジルコニウムまたはハフニウムを表し、同一でも異なっていてもよい）と一致するテトラアルコキシドから調製することができ、Rは、1〜24個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基を表す。
触媒は、金属（M）の塩、特に（M）および有機酸の塩、ならびに（M）および／または（M）の酸化物および／または（M）の水酸化物の錯塩および有機酸を含むことができる。有機酸は、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、シクロヘキサンカルボン酸、フェニル酢酸、安息香酸、サリチル酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸またはクロトン酸であり得る。有機酸は、酢酸またはプロピオン酸であり得る。Mはジルコニウムとすることができ、このような塩はジルコニル塩と呼ばれ、例えば、酢酸ジルコニルの名称で市販されている製品である。
触媒の重量割合は、ジカルボン酸ポリアミドとポリエーテルジオールおよびポリオールとの混合物の重量の約0．01〜約5パーセントで変化し得る。触媒の重量割合は、ジカルボン酸ポリアミドとポリエーテルジオールおよびポリオールとの混合物の重量の約0．05〜約2パーセントで変化し得る。
一段階法では、ポリアミド前駆体、連鎖停止剤およびポリエーテルを一緒にブレンドし、次いで得られるものは、本質的に可変長のポリエーテルブロックおよびポリアミドブロックを有するポリマーであるが、ランダムに反応した種々の反応物もポリマー鎖に沿ってランダムに分布している。これらは、上記の2工程プロセスと同じ反応物および同じ触媒である。ポリアミド前駆体がラクタムのみである場合、少量の水を添加することが有利である。このコポリマーは、本質的に同じポリエーテルブロックおよび同じポリアミドブロックを有するが、ランダムに反応した種々の反応物の小部分も有し、これらはポリマー鎖に沿ってランダムに分布している。上述の2工程プロセスの第1工程と同様に、反応器を閉じ、撹拌しながら加熱する。確立される圧力は、約5〜約30バールである。圧力がもはや変化しなくなったとき、反応器を減圧下に置きながら、溶融反応物の激しい撹拌を依然として維持する。反応は、2工程プロセスの場合に前述したようにモニターされる。
ポリアミド対ポリエーテルブロックの適切な比は、単一のポリ（エーテルブロックアミド）中に見出すことができ、または2つ以上の異なる組成のポリ（エーテルブロックアミド）のブレンドを、適切な平均組成と共に使用することができる。高いレベルのポリアミド基を有するブロック共重合体を、高いレベルのポリエーテルブロックを有するブロック共重合体とブレンドして、ポリ（アミド‐ブロック‐エーテル）共重合体の全ブレンドの約20〜約40重量パーセント、または約30〜約35重量パーセントの平均レベルのポリエーテルブロックを有するブレンドを生成することが有用であり得る。コポリマーは、35重量パーセント未満のポリエーテルブロックのレベルを有する少なくとも1つのブロックコポリマーと、少なくとも45重量パーセントのポリエーテルブロックを有する第2のポリ（エーテルブロックアミド）とを含む2つの異なるポリ（エーテルブロックアミド）のブレンドを含むことができる。
例示的な市販の共重合体には、「VESTAMID」(Evonik Industries、Essen、Germany）、「PLATAMID」（Arkema、Colombes、France）、例えば、製品コードH2694、「PEBAX」（Arkema）、例えば、製品コード「PEBAX MH1657」および「PEBAX MV1074」、「PEBAX RNAW」（Arkema）、「GRILAMID」(EMS-Chemie AG、Domat−Ems、Switzerland）の商標で入手可能なもの、または種々他の供給業者によって製造される他の同様の材料も含まれるが、これらに限定されない。
ポリアミドは、例えば、重合体のポリアミド基間の非極性または極性相互作用によって物理的に架橋することができる。ポリアミドがコポリアミドである例では、コポリアミドは、ポリアミド基間の相互作用によって、および任意選択で共重合体基間の相互作用によって物理的に架橋することができる。コポリアミドがポリアミド基間の相互作用によって物理的に架橋される場合、ポリアミドセグメントは、ハードセグメントと呼ばれるポリマーの部分を形成することができ、共重合体セグメントは、ソフトセグメントと呼ばれるポリマーの部分を形成することができる。例えば、コポリアミドがポリ（エーテル‐ブロック‐アミド）である場合、ポリアミドセグメントは重合体のハードセグメントを形成し、ポリエーテルセグメントは重合体のソフトセグメントを形成する。したがって、いくつかの例では、ポリマーは、アミド結合を有する1つまたは複数の高分子鎖を有する物理的に架橋されたポリマーネットワークを含むことができる。
コポリアミドのポリアミドセグメントは、ポリアミド‐11またはポリアミド‐12を含むことができ、ポリエーテルセグメントは、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキサイド、およびポリテトラメチレンオキシドセグメント、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択されるセグメントであり得る。
ポリアミドは、本明細書中に先に記載されるように、部分的にまたは完全に共有結合的に架橋され得る。場合によっては、ポリアミド中に存在する架橋の程度は、例えば、本開示の物品を形成するために糸または繊維の形態で熱処理される場合、部分的に共有結合的に架橋された熱可塑性ポリアミドが、部分的に共有結合的に架橋された熱可塑性ポリアミドが処理中に溶融され、再固化するのに十分な熱可塑性を保持するようなものである。他の場合には、架橋ポリアミドは熱硬化性ポリマーである。
ポリエステル
ポリマーは、ポリエステルを含むことができる。ポリエステルは、熱可塑性ポリエステル、または熱硬化性ポリエステルを含むことができる。さらに、ポリエステルは、熱可塑性ポリエステルまたは熱硬化性エラストマーポリエステルを含むエラストマーポリエステルであってもよい。ポリエステルは、1種以上のカルボン酸またはそのエステル形成誘導体と、1種以上の二価もしくは多価脂肪族、脂環式、芳香族もしくは芳香族アルコールまたはビスフェノールとの反応によって形成することができる。ポリエステルは、同じ化学構造の繰り返しポリエステルセグメントを有するポリエステルホモポリマーであり得る。あるいは、ポリエステルは、異なるポリエステル化学構造を有する多数のポリエステルセグメント（例えば、ポリグリコール酸セグメント、ポリ乳酸セグメント、ポリカプロラクトンセグメント、ポリヒドロキシアルカノエートセグメント、ポリヒドロキシブチレートセグメントなど）を含むことができる。異なる化学構造を有するポリエステルセグメントは、ランダムに配置することができ、または繰り返しブロックとして配置することができる。
ポリエステルを調製するために使用することができる例示的なカルボン酸には、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、アルキル置換またはハロゲン化テレフタル酸、アルキル置換またはハロゲン化イソフタル酸、ニトロテレフタル酸、4，4’‐ジフェニルエーテルジカルボン酸、4，4’‐ジフェニルチオエーテルジカルボン酸、4，4’‐ジフェニルスルホン‐ジカルボン酸、4，4’‐ジフェニルアルキレンジカルボン酸、ナフタレン‐2，6‐ジカルボン酸、シクロヘキサン‐1，4‐ジカルボン酸およびシクロヘキサン‐1，3‐ジカルボン酸が含まれるが、これらに限定されない。ポリエステルの調製に適した例示的なジオールまたはフェノールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1，3‐プロパンジオール、1，4‐ブタンジオール、1，6‐ヘキサンジオール、1，8‐オクタンジオール、1，10‐デカンジオール、1，2‐プロパンジオール、2，2‐ジメチル‐1，3‐プロパンジオール、2，2，4‐トリメチルヘキサンジオール、p‐キシレンジオール、1，4‐シクロヘキサンジオール、1，4‐シクロヘキサンジメタノール、およびビス‐フェノールAが挙げられるが、これらに限定されない。
ポリエステルは、ポリブチレンテレフタレート（PBT）、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリヘキサメチルテレフタレート、ポリヘキサレンテレフタレート、ポリ−1、4−ジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリエチレンイソフタレート（PEI）、ポリアリレートリール酸（PAR）、ポリブチレンナフタレート（PBN）、液晶ポリエステル、または前述の2つ以上の混合物であってもよい。
ポリエステルは、コポリエステル（すなわち、ポリエステルセグメントおよび非ポリエステルセグメントを含むコポリマー）であり得る。共ポリエステルは、脂肪族共ポリエステル（すなわち、ポリエステルセグメントと非ポリエステルセグメントの両方が脂肪族である共ポリエステル）とすることができる。代わりに、コ・ポリエステルは芳香族セグメントを含むことができる。コポリエステルのポリエステルセグメントは、ポリグリコール酸セグメント、ポリ乳酸セグメント、ポリカプロラクトンセグメント、ポリヒドロキシアルカノエートセグメント、ポリヒドロキシブチレートセグメント、またはそれらの任意の組み合わせを含むか、またはそれらから本質的になることができる。コポリエステルのポリエステルセグメントは、ランダムに配置することができ、または繰り返しブロックとして配置することができる。
例えば、ポリエステルは、比較的硬い同じ化学構造のポリマー単位の繰り返しブロック（ハードセグメント）と、比較的軟らかい同じ化学構造の繰り返しブロック（ソフトセグメント）とを有するブロックコポリエステルであってもよい。繰り返しハードセグメントおよびソフトセグメントを有するブロックコポリエステルを含むブロックコポリエステルにおいて、物理的架橋は、ブロック内またはブロック間、またはブロック内およびブロック間の両方に存在し得る。ポリマーは、硬質セグメントの反復ブロックおよび軟質セグメントの反復ブロックを有するエラストマーコポリエステルを含むか、または本質的にそれからなることができる。
共ポリエステルの非ポリエステルセグメントは、ポリエーテルセグメント、ポリアミドセグメント、またはポリエーテルセグメントおよびポリアミドセグメントの両方を含むか、または本質的に含むことができる。co−ポリエステルは、ブロック共−ポリエステルであってもよく、またはランダム共−ポリエステルであってもよい。コポリエステルは、ブロックコポリエステルを形成するために、ポリエステルオリゴマーまたはプレポリマーと第2のオリゴマープレポリマーとの重縮合から形成することができる。任意に、第2のプレポリマーは親水性プレポリマーであってもよい。例えば、コポリエステルは、テレフタル酸またはナフタレンジカルボン酸とエチレングリコール、1，4‐ブタンジオール、または1，3‐プロパンジオールとの重縮合から形成することができる。コポリエステルの例としては、ポリエチレンアジパテ、ポリブチレンスクシネート、ポリ（3−ヒドロキシブチレート−co−3−ヒドロキシバレート）、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナプタレート、及びこれらの組合せが挙げられる。コ−ポリアミドは、ポリエチレンテレフタレートを含むことができるか、またはポリエチレンテレフタレートからなることができる。
ポリエステルは、ポリブチレンテレフタレート（PBT）、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリヘキサメチルテレフタレート、ポリ−1、4−ジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリエチレンイソフタレート（PEI）、ポリアリレートリール酸（PAR）、ポリブチレンナフタレート（PBN）、および液晶ポリエステルのうちの1つ以上のセグメントを含むブロック共重合体とすることができる。例えば、ブロックコポリマーである適切なポリエステルは、PET／PEIコポリマー、ポリブチレンテレフタレート／テトラエチレングリコールコポリマー、ポリオキシアルキレンジイミド二酸／ポリブチレンテレフタレートコポリマー、または上記のいずれかのブレンドもしくは混合物であり得る。
ポリエステルは、生分解性樹脂、例えば、ポリグリコール酸やポリ乳酸などのポリ（α‐ヒドロキシ酸）を主繰り返し単位として含む共重合ポリエステルであってもよい。
開示されたポリエステルは、溶媒重合または溶融重合プロセスなどの当業者に知られている様々な重縮合方法によって調製することができる。
ポリオレフィン
ポリマーは、ポリオレフィンを含むか、または本質的にポリオレフィンからなることができる。ポリオレフィンは、熱可塑性ポリオレフィンまたは熱硬化性ポリオレフィンであり得る。さらに、ポリオレフィンは、熱可塑性エラストマーポリオレフィンまたは熱硬化性エラストマーポリオレフィンを含むエラストマーポリオレフィンであってもよい。例示的なポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびオレフィンエラストマー（例えば、4〜約8個の炭素原子を有するエチレンおよびα‐オレフィンのメタロセン触媒ブロック共重合体）が挙げられ得る。ポリオレフィンは、ポリエチレン、エチレン‐α‐オレフィン共重合体、エチレン‐プロピレンゴム（EPDM）、ポリブテン、ポリイソブチレン、ポリ‐4‐メチルペント‐1‐エン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、エチレン‐メタクリル酸コポリマー、およびポリプロピレン（PP）およびエチレン‐プロピレンゴム（EPDM）から得られる動的架橋高分子などのオレフィンエラストマーを含むポリマー、ならびにこれらのブレンドまたは混合物とすることができる。さらなる例示的なポリオレフィンには、シクロペンテンまたはノルボルネンなどのシクロオレフィンの重合体が含まれる。
任意に架橋することができるポリエチレンは、低密度ポリエチレン（LDPE）、線状低密度ポリエチレン（LLDPE）、（VLDPE）および（ULDPE）、中密度ポリエチレン（MDPE）、高密度ポリエチレン（HDPE）、高密度および高分子量ポリエチレン（HDPE‐HMW）、高密度および超高分子量ポリエチレン（HDPE‐UHMW）、ならびに前記のポリエチレンのいずれかのブレンドまたは混合物を含む、様々なポリエチレンを含むことを理解されたい。ポリエチレンはまた、ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エチル、ビニルアルコール、および／または酢酸ビニルと共重合したモノオレフィンおよびジオレフィンのモノマーから誘導されるポリエチレンコポリマーであり得る。酢酸ビニル誘導単位を含むポリオレフィンコポリマーは、高酢酸ビニル含量コポリマー、例えば、約50重量パーセントを超える酢酸ビニル誘導組成物であり得る。
ポリオレフィンは、当業者に周知の方法（例えば、過酸化物開始剤、加熱、および／または光を使用する）によって、フリーラジカル、カチオン性、および／またはアニオン重合によって形成することができる。開示されたポリオレフィンは、高圧および高温下でのラジカル重合によって調製することができる。あるいは、ポリオレフィンは、IVb、Vb、VIbまたはVIII族金属からの1種以上の金属を通常含有する触媒を用いた触媒重合によって調製することができる。触媒は、通常、IVb、Vb、VIbまたはVIII族金属とp‐またはs‐配位錯体を形成することができる1つ以上の配位子、典型的には酸化物、ハロゲン化物、アルコラート、エステル、エーテル、アミン、アルキル、アルケニルおよび／またはアリールを有する。金属錯体は、遊離形態であってもよく、または基材、典型的には活性化塩化マグネシウム、塩化チタン（III）、アルミナまたは酸化ケイ素上に固定されていてもよい。金属触媒は、重合媒体中に可溶性であっても不溶分であってもよい。触媒は、それ自体で重合に使用することができ、またはさらなる活性剤、典型的にはIa、IIaおよび／またはIIIa族金属アルキル、金属水素化物、金属アルキルハライド、金属アルキルオキシドまたは金属アルキルオキサンを使用することができる。活性化剤は、さらなるエステル、エーテル、アミンまたはシリルエーテル基で都合よく修飾することができる。
適切なポリオレフィンは、本明細書中に記載されるように、モノオレフィンおよびジオレフィンのモノマーの重合によって調製され得る。ポリオレフィンを調製するために使用することができる例示的な一量体には、エチレン、プロピレン、1‐ブテン、1‐ペンテン、1‐ヘキセン、2‐メチル‐1‐プロペン、3‐メチル‐1‐ペンテン、4‐メチル‐1‐ペンテン、5‐メチル‐1‐ヘキセンおよびそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。
適切なエチレン‐α‐オレフィン共重合体は、3〜12の炭素数を有するプロピレン、ブテン‐1、ヘキセン‐1、オクテン‐1，4‐メチル‐1‐ペンテンなどのα‐オレフィンとのエチレンの共重合によって得ることができる。
適切な動的に架橋高分子は、軟質セグメントとしてゴム成分を架橋すると同時に、バンバリーミキサーのような混練機および二軸押出機を使用することによって、PPのような硬質セグメントおよびEPDMのような軟質セグメントを物理的に分散させることによって得ることができる。
ポリオレフィンは、ポリオレフィンの混合物（例えば、本明細書中上記に開示される2つ以上のポリオレフィンの混合物）であり得る。例えば、ポリオレフィンの適切な混合物は、ポリプロピレンとポリイソブチレンとの混合物、ポリプロピレンとポリエチレンとの混合物（例えば、PP／HDPE、PP／LDPE）、または異なるタイプのポリエチレンの混合物（例えば、LDPE／HDPE）であり得る。
ポリオレフィンは、適切なモノオレフィンモノマーのコポリマー、または適切なモノオレフィンモノマーとビニルモノマーとのコポリマーであり得る。例示的なポリオレフィンコポリマーには、エチレン／プロピレンコポリマー、線状低密度ポリエチレン（LLDPE）、プロピレン／but‐1エンコポリマー、エチレン／but‐1エンコポリマー、エチレン／ヘキセンコポリマー、エチレン／ヘプテンコポリマー、エチレン／オクテンコポリマー、プロピレン／ブタジエンコポリマー、エチレン／イソプレンコポリマー、エチレン／アルキルメタクリレートコポリマー、エチレン／酢酸ビニルコポリマーおよびそれらの一酸化炭素またはエチレン／アクリル酸コポリマーおよびそれらの塩とのコポリマー（イオノマー）、ならびにエチレンとヘキサジエン、ジシクロペンタジエンまたはエチリデン‐ノルボルネンなどのジエンとのターポリマー、ならびにこれらのコポリマーと上記1）で言及したポリマー、例えばポリプロピレン／エチレン‐プロピレンコポリマーとの混合物が含まれる。LDPE／エチレン酢酸ビニルコポリマー（EVA）、LDPE／エチレンアクリル酸コポリマー（EAA）、LLDPE／EVA、LLDPE／EAA、および交互またはランダムポリアルキレン／一酸化炭素コポリマー また、他のポリマー、例えばポリアミドとの混合物であってもよい。
ポリオレフィンは、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンコポリマー、ポリプロピレンランダムコポリマー、ポリプロピレンブロックコポリマー、ポリエチレンホモポリマー、ポリエチレンランダムコポリマー、ポリエチレンブロックコポリマー、ポリエチレンブロックコポリマー、低密度ポリエチレン（LDPE）、線状低密度ポリエチレン（LLDPE）、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン（HDPE）、または前述のポリマーの1つ以上のブレンドもしくは混合物であり得る。
ポリオレフィンは、ポリプロピレンであってもよい。本明細書で使用される「ポリプロピレン」という用語は、プロピレンモノマーを、単独で、または他のランダムに選択され、配向されたポリオレフィン、ジエン、もしくは他のモノマー（エチレン、ブチレンなど）との混合物もしくは共重合体のいずれかで含む任意のポリマー組成物を包含することが意図される。このような用語はまた、構成モノマー（アタクチック、シンジオタクチック、アイソタクティックポリプロピレンなど）の任意の異なる配置および配置を包含する。したがって、繊維に適用される用語は、延伸ポリマーの実際の長いストランド、テープ、糸などを包含することが意図される。ポリプロピレンは、任意の標準的なメルトフロー（試験による）であり得るが、標準的な繊維グレードのポリプロピレン樹脂は、約1〜1000のメルトフローインデックスの範囲を有する。
ポリオレフィンはポリエチレンであってもよい。本明細書で使用される用語「ポリエチレン」は、単独で、または他のランダムに選択され、配向されたポリオレフィン、ジエン、または他のモノマー（プロピレン、ブチレンなど）との混合物または共重合体のいずれかで、エチレンモノマーを含む任意のポリマー組成物を包含することが意図される。このような用語はまた、構成モノマー（アタクチック、シンジオタクチック、アイソタクティックポリプロピレンなど）の任意の異なる配置および配置を包含する。したがって、繊維に適用される用語は、延伸ポリマーの実際の長いストランド、テープ、糸などを包含することが意図される。ポリエチレンは、任意の標準的なメルトフロー（試験による）であり得るが、標準的な繊維グレードのポリエチレン樹脂は、約1〜1000のメルトフローインデックスの範囲を有する。
熱可塑性および／または熱硬化性材料は、1つ以上の加工助剤をさらに含むことができる。加工助剤は、非ポリマー材料であってもよい。これらの加工助剤は、硬化剤、開始剤、可塑剤、離型剤、潤滑剤、酸化防止剤、難燃剤、色素、顔料、強化充填剤および非強化充填剤、繊維補強、ならびに光安定剤を含むが、これらに限定されない群から独立して選択することができる。
本開示の態様では、フィルム高分子材料および／または成分高分子材料は、熱可塑性材料を含むことができる。例えば、熱可塑性材料は、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリアミド、熱可塑性ポリオレフィン、またはコポリマー、または前記のいずれかを含む組合せのうちの1つまたは複数とすることができる。
一態様では、光学要素が配置される熱可塑性材料は、約80℃〜約140℃の軟化または融点を有することができ、別の態様では、熱可塑性材料は、クリープ緩和温度（Tcr）、ビカット軟化温度（Tvs）、熱たわみ温度（Thd）、および／または融点（Tm）以上の温度に上昇され、次いで、光学要素は、熱可塑性材料に接着される。一態様では、光学素子は、温度が熱可塑性材料のクリープ緩和温度、熱偏向温度、ビカット軟化温度、または溶融温度以上に維持されている間に、熱可塑性材料に配置または固定することができる。別の態様では、光学素子は、熱可塑性材料が部分的にのみ再固化し、光学素子を熱可塑性材料に取り付けることができる限り、温度が熱可塑性材料のクリープ緩和温度、熱偏向温度、ビカット軟化温度、または溶融温度未満に低下した後に、熱可塑性材料に配置または取り付けることができる。
一般に、熱可塑性材料は、約80℃〜約140℃、または約90℃〜約130℃、または約100℃〜約120℃のクリープ緩和温度（Tcr）を有することができ、または一般に、熱可塑性材料は、約80℃〜約140℃、または約90℃〜約130℃、または約100℃〜約120℃、または約100℃〜約120℃のビカット軟化温度有することができ、熱可塑性材料は、約80℃〜約140℃、または約90℃〜約130℃、または約100℃〜約120℃の融解温度（Tm）を有することができる。
本開示の態様では、フィルム高分子材料および／または成分高分子材料は、熱硬化性材料を含むことができる。例えば、態様において、熱硬化性材料は、熱硬化性ポリウレタンポリマー、熱硬化性ポリ尿素ポリマー、熱硬化性ポリアミドポリマー、熱硬化性ポリオレフィンポリマー、または熱硬化性シリコーンポリマー、またはコポリマー、または前記のいずれかを含む組合せを含むことができる。
本開示の態様では、成分ポリマー材料は、ポリマー発泡材料を含むことができる。例えば、ポリマー発泡体材料は、ポリオレフィン発泡体、ポリウレタン発泡体、エチレン‐酢酸ビニル（EVA）発泡体、プロピレン発泡体、またはそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの態様では、ポリマー発泡材料は、構成要素に追加の特性または特性を付与するために、1つまたは複数の追加の材料とのブレンドを含むことができる。いくつかの態様では、ポリマー発泡体組成物は、1つ以上の他の成分を含むことができる。フォーム組成物は、カーボネート、重炭酸塩、カルボン酸、アゾ化合物、イソシアネート、過硫酸塩、過酸化物、またはそれらの組み合わせなどの化学発泡剤を含むことができる。発泡組成物は、樹脂100当たり約1部〜樹脂100当たり約10部、または化学発泡剤の樹脂100当たり約3部〜樹脂100当たり約7部を含むことができる。いくつかの態様では、化学発泡剤は、約130℃〜約160℃、または約135℃〜約155℃の分解温度を有する。フォーム組成物は、脂肪族不飽和アミド、例えば、メチレンビスアクリルアミドまたはエチレンビスアクリルアミド；ポリオールまたはアルコキシル化ポリオールと、エチレン性不飽和酸、例えば、ブタンジオールまたはエチレングリコールのトリ（メタ）アクリレート、ポリグリコールまたはトリメチロールプロパン；グリセロールおよびペンタエリトリトールのジ‐およびトリ‐アクリレートエステル；アリル（メタ）アクリレート、アルコキシル化アリル（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、マレイン酸ジアリルエステル、ビニルトリメトキシシラン、少なくとも2つのビニル基を含むポリシロキサンのようなアリル化合物を含むことができる。テトラアリルオキシエタン、テトラアリルオキシエタン、トリアリルアミン及びテトラアリルエチレンジアミン又はこれらの混合物いくつかの態様では、発泡体組成物は、樹脂100当たり約0．1部〜樹脂100当たり約1．5部、または樹脂100当たり約0．3部〜樹脂100当たり約0．8部の架橋剤を含む。いくつかの態様では、発泡体組成物は、酸化亜鉛を含むことができる。いくつかの態様では、酸化亜鉛は、樹脂100当たり約0．1部〜樹脂100当たり約5部、または樹脂100当たり約0．7部〜樹脂100当たり約2部存在することができる。いくつかの態様では、発泡体組成物は、炭酸カルシウムを含むことができる。いくつかの態様では、炭酸カルシウムは、樹脂100当たり約1部〜樹脂100当たり約10部、または樹脂100当たり約3部〜樹脂100当たり約7部存在することができる。いくつかの態様では、発泡体組成物は、染料または顔料を含むことができる。いくつかの態様では、染料または顔料は、樹脂組成物中に、樹脂組成物の重量に基づいて、樹脂100当たり約0部〜樹脂100当たり約10部、または樹脂100当たり約0．5部〜樹脂100当たり約5部のレベルで存在する。
成分が履物品、例えば履物品のソールを形成する本開示の態様では、フィルム高分子材料および／または成分高分子材料は、そのような物品での使用に必要または望ましい追加の耐摩耗性および耐久性を提供する高分子組成物を含むことができる。いくつかの態様では、ポリマー組成物は、本明細書にさらに記載されるように、コールドロッド曲げ試験に準拠して曲げ試験に合格することができる。いくつかの局面において、ポリマー組成物は、本明細書中にさらに記載されるように、ASTM D 5963‐97に従って測定される場合、適切な摩耗量を有し得る。いくつかの局面において、重合体組成物は、材料サンプリング手続きを使用したASTM D 5963−97aに従い、約0．07立方センチメートル（cm3）から約0．1立方センチメートル（cm3）、約0．08立方センチメートル（cm3）から約0．1立方センチメートル（cm3）、または約0．08立方センチメートル（cm3）から約0．11立方センチメートル（cm3）のアブレジョンロスを有する。
いくつかの態様では、ポリマー組成物は、様々なポリオレフィンコポリマーを含むことができる。コポリマーは、代替コポリマー、又はランダム共重合体、又はブロック共重合体、又はグラフト共重合体であってもよい。いくつかの態様では、コポリマーはランダムコポリマーである。いくつかの態様では、コポリマーは、複数の繰り返し単位を含み、複数の繰り返し単位の各々は、約1〜約6個の炭素原子を有するアルケンモノマーから個別に誘導される。他の側面では、共重合体は複数の繰り返し単位を含み、エチレン、プロピレン、4−メチル−1−ペンテン、1−ブテン、1−オクテンからなるグループから選択されたモノマーから個別に選択された複数の繰り返し単位のそれぞれとその結合を含む。
いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーは、第1の複数の繰り返し単位および第2の複数の繰り返し単位のランダムコポリマーであり、第1の複数の繰り返し単位中の各繰り返し単位はエチレンから誘導され、第2の複数の繰り返し単位中の各繰り返し単位は第2のオレフィンから誘導される。いくつかの態様では、第2のオレフィンは、約1〜約6個の炭素原子を有するアルケンモノマーである。他の局面において、第2のオレフィンは、プロピレン、4‐メチル‐1‐ペンテン、1‐ブテン、または約3〜12個の炭素原子を有する他の直鎖または分岐末端アルケンを含む。いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーは、ポリオレフィンコポリマーの総重量に基づいて、約80重量％〜約99重量％、約85重量％〜約99重量％、約90重量％〜約99重量％、または約95重量％〜約99重量％のポリオレフィン繰り返し単位を含有する。いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーは、本質的にポリオレフィン繰り返し単位からなる。いくつかの態様では、ポリマー組成物中のポリマーは、本質的にポリオレフィンコポリマーからなる。
いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーは、エチレンを含むことができ、すなわち、エチレンから誘導される繰り返し単位を含むことができる。いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーは、ポリオレフィンコポリマーの総重量に基づいて、約1重量％〜約5重量％、約1重量％〜約3重量％、約2重量％〜約3重量％、または約2重量％〜約5重量％のエチレンを含む。
いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーは、ポリウレタンを実質的に含まない。いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーの高分子鎖は、ウレタン繰り返し単位を実質的に含まない。いくつかの態様では、ポリマー組成物は、ウレタン繰り返し単位を含む高分子鎖を実質的に含まない。いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーは、ポリアミドを実質的に含まない。いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーの高分子鎖は、アミド繰り返し単位を実質的に含まない。いくつかの態様では、ポリマー組成物は、アミド繰り返し単位を含む高分子鎖を実質的に含まない。
いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーは、ポリプロピレンを含むか、またはポリプロピレンコポリマーである。いくつかの態様では、重合体組成物の重合体成分（すなわち、組成物中に存在する重合体のすべてによって形成される重合体組成物の部分）は、本質的にポリプロピレンコ重合体からなる。ポリプロピレンコポリマーは、ランダム共重合体、例えばエチレンとプロピレンのランダム共重合体を含むことができる。ポリプロピレン共重合体は、ポリプロピレン共重合体の総重量に基づいて、約80重量％〜約99重量％、約85重量％〜約99重量％、約90重量％〜約99重量％、または約95重量％〜約99重量％のプロピレン繰り返し単位を含むことができる。いくつかの態様では、ポリプロピレン共重合体は、ポリプロピレン共重合体の総重量に基づいて、約1重量％〜約5重量％、約1重量％〜約3重量％、約2重量％〜約3重量％、または約2重量％〜約5重量％のエチレンを含む。いくつかの態様では、ポリプロピレン共重合体は、ポリプロピレン共重合体の総重量に基づいて、約2重量％〜約3重量％の第1の複数の繰り返し単位と、約80重量％〜約99重量％の第2の複数の繰り返し単位とを含むランダム共重合体である。
いくつかの態様では、ポリマー組成物は、適切な耐摩耗性を維持しながら曲げ耐久性を改善することができる樹脂改質剤を含むことができる。例えば、いくつかの局面において、樹脂改質剤を含む得られた重合体組成は、プラークサンプリング手順を使用するコールドロッド曲げ試験に準拠した曲げ試験に合格することができ、同時に、重合体組成は、材料サンプリング手順を使用してASTM D 5963‐97aに従って測定した場合、依然として適切な摩耗量を有することができる。いくつかの態様では、樹脂改質剤を含むポリマー組成物は、材料サンプリング手順を使用してASTM D 5963‐97aに従って測定した場合、樹脂改質剤を含まない実質的に同様のポリマー組成物の摩耗量と比較して、摩耗量に有意な変化を有さない。本明細書で使用される摩耗量の変化は、材料サンプリング手順を使用してASTM D 5963‐97aに従って測定した場合、約30％、約25％、約20％、約15％、約10％、またはそれ未満である場合、有意ではないと言われる。
耐摩耗性と曲げ耐久性との組み合わせは、ポリマー組成物の全体的な結晶化度に関連し得る。いくつかの態様では、ポリマー組成物は、材料サンプリング手順を使用して示差走査熱量計（DSC）試験に従って測定した場合、約45％、約40％、約35％、約30％、約25％以下の結晶化パーセント（％結晶化）を有する。いくつかの態様では、樹脂改質剤は、樹脂改質剤を含まない実質的に同様のポリマー組成物と比較して、ポリマー組成物のパーセント結晶化度（％結晶化度）の低下を提供することができる。いくつかの態様では、樹脂組成物は、材料試料採取手順を使用して示差走査熱量計（DSC）試験に従って測定した場合に、樹脂改質剤を含まない実質的に同様のポリマー組成物のパーセント結晶化（％結晶化）よりも少なくとも6、少なくとも5、少なくとも4、少なくとも3、または少なくとも2パーセント点少ないパーセント結晶化（％結晶化）を有する。
いくつかの態様では、樹脂改質剤の有効量は、ポリマー組成物の総重量に基づいて、約5％〜約30％、約5％〜約25％、約5％〜約20％、約5％〜約15％、約5％〜約10％、約10％〜約15％、約10％〜約20％、約10％〜約25％、または約10％〜約30重量％である。いくつかの局面において、樹脂改質剤の有効量は、ポリマー組成物の総重量に基づいて、重量で約20％、約15％、約10％、約5％、またはそれ未満である。
態様において、樹脂改質剤は、様々な公知の樹脂改質剤を含むことができる。いくつかの態様では、樹脂改質剤は、主としてアイソタクチックプロピレン繰り返し単位と、共重合体に沿ってランダムに分布するメタロセン触媒共重合体の総重量に基づいて約11重量％〜15重量％のエチレン繰り返し単位とから構成されるメタロセン触媒共重合体である。いくつかの態様では、樹脂改質剤は、ポリマー樹脂改質剤の総重量に基づいて約10重量％〜約15重量％のエチレン繰り返し単位を含む。いくつかの態様では、樹脂改質剤は、アイソタクチックプロピレン繰り返し単位およびエチレン繰り返し単位を含有するコポリマーである。
本開示のいくつかの態様では、フィルムおよび／または構成要素は、織物をさらに含むことができる。例えば、いくつかの態様では、構成要素は、構成要素に剛性、強度、または支持を提供するために、織物を含むことができる。いくつかの態様では、布地をフィルムおよび／または構成要素上に含めて、構成要素と履物品のソール構造またはアッパーなどの物品の他の構成要素との間の結合を改善することができる。いくつかの態様では、織物は、構成要素または物品に所望の美的特性を提供することができる。いくつかの態様では、光学素子は、熱可塑性材料を有する織物などの織物上に配置することができる。
織物は、不織布、合成皮革、ニット布、または織布であってもよい。織物は、第1の繊維または第1の糸を含むことができ、第1の繊維または第1の糸は、第1の熱可塑性材料で形成された少なくとも外層を含むことができる。光学要素が配置される構造の第1または第2の表面の領域は、非フィラメント構造の第1のファイバまたは第1の糸を含むことができる。光学素子を織物上に配置することができ、または光学素子を織物上に配置することができるように織物を処理することができる。テクスチャ加工された表面は、織物表面から作られるか、または織物表面から形成されることができる。プライマー層は、織物表面上に配置することができ、次いで、光学素子は、プライマー層上に配置することができる。織物表面は、織物表面を形成するために使用することができ、これの前または後のいずれかに、光学素子を織物に配置する前に、プライマー層を織物表面に任意に適用することができる。
「テキスタイル」は、柔軟性、繊度、および長さ対厚さの高い比率によって特徴付けられる、繊維、フィラメント、または糸から製造される任意の材料として定義され得る。織物は、一般に2つのカテゴリーに分類される。第1のカテゴリーは、不織布およびフェルトを構築するためにランダムにインターロックすることによって、フィラメントまたは繊維のウェブから直接製造される織物を含む。第2のカテゴリーは、糸の機械的操作によって形成され、それによって、織布、編布、編組布、クロッシェ布などを生成する織物を含む。
本明細書で使用される「フィラメント」、「繊維」、または「繊維」という用語は、幅よりもかなり長い別個の細長い片の形態である材料を指す。繊維は、天然繊維、人工繊維または合成繊維を含むことができる。繊維は、押出、エレクトロスピニング、界面重合、引っ張りなどの従来の技術によって製造することができる。繊維は、炭素繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、チタニア繊維、アルミナ繊維、石英繊維、E、A、C、ECR、R、S、D、およびNEガラスおよび石英などのガラス繊維などを含むことができる。繊維は、ポリ（エーテルケトン）、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリエステル、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン）、芳香族ポリアミド（例えば、パラ‐アラミド繊維およびメタ‐アラミド繊維などのアラミドポリマー）、芳香族ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリエーテルイミダゾール、ポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル酸、モアクリル酸、ポリ（ビニルアルコール）、ポリアミド、ポリウレタン、およびポリエーテル‐ポリ尿素共重合体、ポリエステル‐ポリウレタン、ポリエーテルブロックアミド共重合体などの共重合体などの繊維を形成することができる合成高分子から形成することができる。繊維は、天然繊維（例えば、絹、羊毛、カシミア、ビクナ、綿、亜麻、麻、ジュート、サイザル）であり得る。レーヨン、リオセル、酢酸、トリアセテート、ゴム、ポリ（乳酸）などの再生天然高分子から人工繊維を作ることができる。
繊維は、不定の長さを有することができる。例えば、人工繊維および合成繊維は、一般に、実質的に連続したストランドとして押し出される。あるいは、繊維は、ステープルファイバー（例えば、綿繊維または押出合成ポリマー繊維）であり得、比較的均一な長さのステープルファイバーを形成するために切断され得る。ステープルファイバは、約1ミリメートル〜100センチメートル以上の長さ、ならびにその中の任意の増分（例えば、1ミリメートル増分）を有し得る。
繊維は、様々な断面形状のいずれかを有することができる。天然繊維は、自然の断面を有することができ、または修正された断面形状を有することができる（例えば、シルケット加工などの処理を用いて）。人造または合成繊維を押し出して、所定の断面形状を有するストランドを提供することができる。繊維の断面形状は、その柔らかさ、光沢、およびウィッキング能力などのその特性に影響を及ぼすことができる。繊維は、円形または本質的に円形の断面を有することができる。あるいは、繊維は、平坦、楕円形、八角形、長方形、くさび形、三角形、ドッグボーン、マルチローバル、マルチチャネル、中空、コア−シェル、または他の形状などの非丸形断面を有することができる。
繊維は加工することができる。例えば、繊維の特性は、少なくとも部分的に、繊維の延伸（延伸）、繊維のアニーリング（硬化）、および／または繊維のクリンプ加工またはテクスチャー加工などの処理によって影響を受けることがある。
場合によっては、繊維は、2つ以上の共押出ポリマー材料を含むものなどの多成分繊維であってもよい。2つ以上の共同押出高分子材料は、コア−シャース、島内−海、分断パイ、ストリップ、またはサイド・バイ・サイドの構成で押出さえることができる。多成分繊維は、例えば、犠牲材料を除去することによって、単一の繊維から複数のより小さい繊維（例えば、マイクロ繊維）を形成するために加工することができる。
繊維は、Formosa Plastics Corp.によって製造されたTARIFYLなどの炭素繊維であってもよい。台湾の高雄市（例えば、12，000、24，000、および48，000の繊維トウ、具体的には、ドイツのウィースバデンのSGLグループ（例えば、5万本の繊維トウ）、東京のソウルのHyosungによって製造された炭素繊維、中国のジュシグループ(Jushi Group)によって製造されたガラス繊維（例えば、E6、318、シランベースのサイジング、フィラメント直径14、15、17、21、および24マイクロメートル）、ならびにドイツのアマングループ(Amann Group)によって製造されたポリエステル繊維（例えば、SERAFILE 200／2非潤滑ポリエステルフィラメントおよびSERAFILE COMPHIL 200／2潤滑ポリエステルフィラメント）。
複数の繊維は、2〜100又は1000以上の繊維を含む。複数の繊維は、トウと呼ばれる繊維のストランドの束の形態、またはスライバおよびロービングと呼ばれる比較的整列したステープル繊維の形態とすることができる。単一タイプの繊維は、2つ以上のタイプの繊維を混ぜ合わせることによって、単独で、または1つ以上の異なるタイプの繊維と組み合わせて使用することができる。共混合繊維の例としては、綿繊維を有するポリエステル繊維、炭素繊維を有するガラス繊維、芳香族ポリイミド（アラミド）繊維を有する炭素繊維、およびガラス繊維を有する芳香族ポリイミド繊維が挙げられる。
本明細書で使用される「糸」という用語は、1つまたは複数の繊維から形成されたアセンブリを指し、ストランドは、実質的な長さおよび比較的小さい断面を有し、織り、編み、クロッシング、編組、縫製、刺繍、またはロープ製造技術を使用して作製された織物を含む、手または機械による織物の製造に使用するのに適している。糸は、縫製に一般的に使用される糸の一種である。
ヤーンは、天然、人工および合成材料から形成された繊維を使用して製造することができる。合成繊維は、ステープルファイバーおよびフィラメント糸から紡績糸を製造するために最も一般的に使用される。紡績糸は、ステープルファイバーを一緒に配置し、撚り合わせて、凝集性ストランドを作製することによって作製される。ステープルファイバーから糸を形成するプロセスは、典型的には、繊維をカーディングおよび延伸してスライバを形成すること、スライバを延伸および撚ってロービングを形成すること、およびロービングを紡糸してストランドを形成することを含む。より太い糸を作るために、複数のストランドをプライ（撚り合わせ）することができる。ステープルファイバーおよびプライの撚り方向は、ヤーンの最終特性に影響を及ぼし得る。フィラメント糸は、従来「モノフィラメント糸」と呼ばれている単一の長く実質的に連続したフィラメント、または一緒にグループ化された複数の個々のフィラメントから形成することができる。フィラメント糸はまた、2つ以上の長く実質的に連続したフィラメントから形成され得、これらのフィラメントは、それらを撚るか、またはそれらを絡み合わせるか、またはその両方によって、フィラメントを一緒にグループ化することによって、一緒にグループ化される。主糸と同様に、複数のストランドを組み合わせることで、より厚い糸を形成することができる。
一旦形成されると、ヤーンは、テクスチャー加工、熱処理もしくは機械的処理、または合成ポリマーなどの材料でのコーティングなどのさらなる処理を受けることができる。開示された物品に使用される繊維、ヤーン、もしくは織物、またはそれらの任意の組み合わせは、大きさを決めることができる。サイジングされた繊維、糸、および／または織物は、吸収または摩耗特性を変化させるために、または他の材料との相溶性のために選択されたサイジング組成物で、それらの表面の少なくとも一部がコーティングされる。サイジング組成物は、表面上の被覆または樹脂のウェットアウトおよびウェットスルーを容易にし、最終物品において所望の物理的特性を達成するのを助ける。例示的なサイジング組成物は、例えば、エポキシポリマー、ウレタン変性エポキシポリマー、ポリエステルポリマー、フェノールポリマー、ポリアミドポリマー、ポリウレタンポリマー、ポリカーボネートポリマー、ポリエーテルイミドポリマー、ポリアミドイミドポリマー、ポリスチリルピリジンポリマー、ポリイミドポリマー、ビスマレイミドポリマー、ポリスルホンポリマー、ポリエーテルスルホンポリマー、エポキシ変性ウレタンポリマー、ポリビニルアルコールポリマー、ポリビニルピロリドンポリマー、およびそれらの混合物を含むことができる。
2つ以上の糸を組み合わせて、例えば、単一または二重被覆糸、およびコアスパン糸などの複合糸を形成することができる。したがって、ヤーンは、本明細書で提供される説明に概して一致する様々な構成を有してもよい。
糸は、少なくとも1つの熱可塑性材料を含むことができる（例えば、1つ以上の繊維は、熱可塑性材料で作ることができる）。ヤーンは、熱可塑性材料で作ることができる。ヤーンは、熱可塑性材料などの材料の層でコーティングすることができる。
糸の単位長さ当たりの線形質量密度または重量は、デニール（D）およびテックスを含む様々な単位を使用して表すことができる。デニールは、9000メートルのヤーンのグラム単位の質量である。繊維の単一フィラメントの線質量密度は、フィラメント当たりのデニール（DPF）を用いて表すこともできる。Texは、1000メートルのヤーンのグラム単位の質量である。Decitexは、線状質量の別の尺度であり、10，000メートルの糸に対するグラム単位の質量である。
本明細書で使用されるように、靭性は、糸を破断するのに必要な力（例えば、ポンド、グラム、センチニュートン、または他の単位で表される）の量（すなわち、糸の破断力または破断点）を、例えば、（歪みのない）デニール、デシテックス、または単位長さ当たりの重量の何らかの他の尺度で表される糸の線質量密度で割ったものを指すと理解される。ヤーンの破断力は、ヤーンのサンプルを、例えば、インストロン銘柄試験システム（Norwood、MA、USA）のような歪みゲージロードセルを使用して、既知の量の力にかけることによって決定される。糸の強力および糸の破断力は、表面が破裂する前にどのくらいの圧力を織物の表面に加えることができるかの尺度である、織物の破裂強度または破裂強度とは異なる。
一般に、糸が工業用編機に加えられる力に耐えるために必要とされる最小強力は、デニール当たり約1．5グラムである。商品ポリマー材料から形成されるほとんどの糸は、一般に、約1．5グラム／デニール〜約4グラム／デニールの範囲の強力を有する。例えば、履物用のニットアップパーの製造に一般に使用されるポリエステル糸は、デニール当たり約2．5〜約4グラムの範囲の強力を有する。高い靭性を有すると考えられる商品ポリマー材料から形成された糸は、一般に、約5グラム／デニール〜約10グラム／デニールの範囲の靭性を有する。例えば、National Spinning (Washington、NC、USA）から市販されているパッケージ染色ポリエチレンテレフタレート糸は、Denier当たり約6グラムの強力を有し、Far Eastern New Century (Taipei、Taiwan）から市販されている溶液染色ポリエチレンテレフタレート糸は、Denier当たり約7グラムの強力を有する。高性能ポリマー材料から形成された糸は、一般に、約11グラム／デニール以上の強力を有する。例えば、アラミド繊維から形成された糸は、典型的には、約20グラム／デニールの靭性を有し、30グラム／デニールを超える靭性を有する超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）から形成された糸は、Dyneema (Stanley、NC、USA）およびスペクトル (Honeywell-スペクトル、Colonial Heights、VA、USA）から入手可能である。
織物を形成するために糸を機械的に操作するための様々な技術が存在する。そのような技術には、例えば、織り込み、絡み合い及びねじれ、並びにインターループが含まれる。織り交ぜは、互いに直角に交差し織り交ぜられる2本の糸の交点である。インターウェイビングに利用される糸は、従来、「縦糸」及び「横糸」と呼ばれており、繊維には、「縦糸」及び「横糸」が含まれる。経糸は第1の方向に延在し、緯糸ストランドは第1の方向に実質的に垂直な第2の方向に延在する。撚り合わせおよび撚り合わせは、織物を形成するために糸が互いに絡み合う、編組および結び目などの様々な手順を包含する。インタールーピングは、インタールーピングの最も一般的な方法である編成を伴う、かみ合ったループの複数の列の形成を伴う。織物は、主として、上述のように、例えば、織り合わせ、撚り合わせ及び撚り合わせ、及び／又は織り合わせプロセスによって機械的に操作される1つ以上の糸から形成されてもよい。
織物は、不織布であってもよい。一般に、不織布または布帛は、互いに結合された繊維および／または糸から作製されたシートまたはウェブ構造である。結合は、化学的および／または機械的結合とすることができ、加熱、溶媒、接着剤、またはそれらの組み合わせを使用して形成することができる。例示的な不織布は、別個の繊維、溶融プラスチック及び／又はプラスチックフィルムから直接製造される平坦な又は房状の多孔質シートである。それらは、織り又は編みによって製造されず、繊維の供給源として糸を使用することができるが、必ずしも繊維を糸に変換することを必要としない。不織布帛は、典型的には、（抄紙機上の紙と同様の）シートまたはウェブの形態の小さな繊維を一緒にし、次いでそれらを機械的に（フェルトの場合のように、鋸歯状または棘付きの針でそれらをインターロックすることによって、または繊維間摩擦がより強い布帛をもたらすように水流交絡することによって）、接着剤で、または熱的に（粉末、ペースト、またはポリマー溶融物の形態の）バインダーを適用し、温度を上昇させることによってウェブ上にバインダーを溶融することによって）結合することによって製造される。不織布は、主繊維（例えば、湿式繊維、エアレイド、カーディング／交差ラピング工程からの）、または押出繊維（例えば、メルトブロンまたはスパンボンド法からの、またはその組合せからの）から作ることができるか、または、その組合せから作ることができる。不織布帛中の繊維の結合は、熱結合（カレンダー加工を伴うかまたは伴わない）、水流交絡、超音波結合、ニードルパンチング（ニードルフェルト）、化学結合（例えば、ラテックスエマルジョンまたは溶液ポリマーまたはバインダー繊維または粉末などのバインダーを使用する）、メルトブローン結合（例えば、繊維とウェブの同時形成中に空気減衰繊維が交絡するように繊維が結合される）を用いて達成することができる。
いくつかの態様によれば、成分または物品は、袋などの緩衝要素を含むことができる。フィルムまたはプレートは、ブラダーの一部であっても、ブラダー上に配置されていても、ブラダー内に配置されていても、またはブラダーに関連付けられていてもよい。例えば、物品は、1つ以上のブラダーを含むことができ、フィルムまたはプレートは、ブラダーの一部であってもよく、ブラダー上に配置されてもよく、またはそうでなければブラダーと関連付けられてもよく、フィルムまたはプレートは、光学素子を含むことができる。ブラダーは、構造設計（例えば、光学要素）がブラダーに接着されるとき、充填されないか、部分的に膨張されるか、または完全に膨張され得る。ブラダーは、ある体積の流体を含むことができるブラダーである。充填されていないブラダーは、流体充填可能なブラダーであり、充填されたブラダーは、大気圧以上の圧力の流体で少なくとも部分的に膨張されたブラダーである。物品上に配置されるか、または物品に組み込まれる場合、ブラダーは、一般に、その時点で、流体で満たされたブラダーである。流体は、気体または液体である。ガスは、空気、窒素ガス（N2）、または他の適切なガスを含むことができる。
ブラダーは、例えば、所与の厚さのブラダー壁が、本明細書に記載されるブラダーの厚さと実質的に同じ厚さのブチルゴム層の窒素についてのガス透過率よりも少なくとも約10倍低い窒素についてのガス透過率を有する、窒素ガスについてのガス透過率を有することができる。ブラダーは、第1のブラダー壁厚（例えば、約0．1〜40ミル）を有する第1のブラダー壁を有することができる。ブラダーは、20ミルの平均壁厚に対して、約15 cm3／m2 ・atm・day未満、約10 m3／m2 ・atm・day未満、約5 cm3／m2 ・atm・day未満、約1 cm3／m2 ・atm・day未満（例えば、約0．01 cm3／m2 ・atm・day〜約1 cm3／m2 ・atm・day、約0．01 cm3／m2 ・atm・day〜約1 cm3／m2 ・atm・dayまたは約0．1 cm3／m2 ・atm・day〜約1 cm3／m2 ・atm・day）の窒素ガスに対するガス透過率（GTR）を有することができる第1のブラダー壁を有することができる。ブラダは、第1のブラダ壁厚を有する第1のブラダ壁を有することができ、第1のブラダ壁は、20ミルの平均壁厚に対して15 cm3／m2 ・atm・day以下の気体透過率を有する。
一態様では、ブラダーは、内部に面する側（内部に面する側）および外部に面する側（外部に面する側）を有するブラダー壁を有し、内部に面する側は、ブラダーの内部領域の少なくとも一部を画定する。一態様では、フィルムまたはプレートは、膀胱壁の一部であってもよく、膀胱壁上に配置されてもよく、膀胱壁内に配置されてもよく、そうでなければ膀胱壁に関連付けられてもよい。この点に関して、第1の面および第2の対向する面を有する多層光学フィルム（光学素子）は、ブラダーの外側に面する面、ブラダーの内側に面する面、またはその両方に配置することができる。ブラダーの外側に面する側、ブラダーの内側に面する側、またはその両方は、ブラダー壁の外側に面する側、ブラダーの内側に面する側、またはその両方から延在する複数のトポグラフィー構造（例えば、テクスチャード加工された表面）を含むことができ、ここで、多層光学フィルムの第1の側または第2の側は、ブラダー壁の外側に面する側に配置され、複数のトポグラフィー構造のいくつかまたはすべてを覆い、ブラダー壁の内側に面する側は、複数のトポグラフィー構造のいくつかまたはすべてを覆い、またはその両方であり、多層光学フィルムは、ブラダー壁に構造色を与える。プライマー層は、ブラダーの外側に面する側、ブラダーの内側に面する側、またはその両方に、ブラダー壁と多層光学フィルムとの間に配置することができる。
特定の態様では、ブラダは、履物上限に動作可能に固定された上壁と、上壁と反対側の底壁と、膨張したブラダの上壁と底壁との間に延在する1つまたは複数の側壁とを含むことができる。頂壁、底壁、および1つ以上のサイドウォールは、集合的に、膨張したブラダの内部領域を画定し、1つ以上のサイドウォールは、それぞれ、外部に面する側面を備える。第1の面および第2の反対側を有する多層光学フィルムは、ブラダーの外側に面する面、ブラダーの内側に面する面、またはその両方に配置することができる。ブラダーの外側に面する側、ブラダーの内側に面する側、またはその両方は、ブラダー壁の外側に面する側、ブラダーの内側に面する側、またはその両方から延びる複数のトポグラフィー構造を含むことができ、ここで、多層光学フィルムの第1の側または第2の側は、ブラダー壁の外側に面する側に配置され、複数のトポグラフィー構造のいくつかまたはすべてを覆い、ブラダー壁の内側に面する側は、複数のトポグラフィー構造のいくつかまたはすべてを覆い、またはその両方であり、多層光学フィルムは、ブラダー壁に構造的色を与える。プライマー層は、ブラダーの外側に面する側、ブラダーの内側に面する側、またはその両方に、ブラダー壁と多層光学フィルムとの間に配置することができる。
膨張したブラダーの相対透過性、透過性、および拡散を測定するための容認された方法は、ASTM D‐1434‐82‐Vである。例えば、米国特許第6，127，026号を参照のこと（これは、本明細書中に完全に記載されるかのように、基準として援用される）。ASTM D‐1434‐82‐Vによれば、透過率、透磁率および拡散は、以下の式によって測定される：

透過率
（気体量）／［（面積）x（時間）x（圧力差)] =透過度(GTR)/ (圧力差）＝cm3／m2 ・atm・day（すなわち24時間）

透過性
［（気体量）×（膜厚）］［（面積）×（時間）×（圧力差)] =透磁率［（GTR）×（膜厚)]/ (圧力差) = [(cm3）（mil）］／m2 ・atm・day（すなわち24時間）

一雰囲気拡散
（ガス量）／［（面積）x（時間)] = GTR = cm 3／m 2・日（すなわち24時間）
ブラダーは、少なくとも1つのポリマー層または少なくとも2つ以上のポリマー層を含むフィルムを含むブラダー壁を含むことができる。ポリマー層の各々は、約0．1〜40ミルの厚さであり得る。
ポリマー層は、熱可塑性材料などの高分子材料から形成することができる。熱可塑性材料は、熱可塑性エラストマー材料などのエラストマー材料を含むことができる。熱可塑性材料は、本明細書に記載されるような熱可塑性ポリウレタン（TPU）を含むことができる。熱可塑性材料は、ポリエステルベースのTPU、ポリエーテルベースのTPU、ポリカプロラクトンベースのTPU、ポリカーボネートベースのTPU、ポリシロキサンベースのTPU、またはそれらの組み合わせを含むことができる。使用することができる熱可塑性材料の非限定的な例には、「PELLETHANE」2355‐85ATPおよび2355‐95AE (Dow Chemical Company of Midland、MI、USA）、「ELASTOLLAN」(BASF Corporation、Wyandotte、MI、USA）および「ESTANE」（Lubrizol、Brecksville、OH、USA）が含まれ、これらはすべて酸エステルまたはエーテル系である。追加の熱可塑性材料としては、米国特許に記載されているものを挙げることができる。品番5,713,141; 本資料では、5，952，065； 6，082，025； 6，127，026； 6，013，340； 6，203，868；6，321，465。
ポリマー層は、エチレンビニルアルコール共重合体（EVOH）、ポリ（塩化ビニル）、ポリビニリデンポリマーおよびコポリマー（例えば、ポリ塩化ビニリデン）、ポリアミド（例えば、非晶質ポリアミド）、アクリロニトリルポリマー（例えば、アクリロニトリル‐メチルアクリレートコポリマー）、ポリウレタンエンジニアリングプラスティック、ポリメチルペンテン樹脂、エチレン‐一酸化炭素コポリマー、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド、ポリアクリルイミド、および比較的低いガス透過率を有することが知られている他のポリマー材料のうちの1つ以上から形成され得る。これらの材料のブレンドおよび合金、ならびに本明細書に記載されるTPU、ならびに任意選択でポリイミドおよび結晶性ポリマーの組合せを含むTPUも適切である。例えば、ポリイミドと液晶ポリマーとのブレンド、ポリアミドとポリエチレンテレフタレートとのブレンド、およびポリアミドとスチレンとのブレンドが好適である。
ポリマー層のポリマー材料の具体例としては、Ineos (Rolle、Switzerland）から入手可能な「BAREX」樹脂;Lubrizol (Brecksville、OH、USA）から入手可能な「ISPLAST」ETPUなどのポリウレタンエンジニアリングプラスチック;Kuraray (Houston、TX、USA）から商品名「EVAL」で市販されているエチレン‐ビニルアルコールコポリマー;Nippon Gohsei (Hull、England）から入手可能な「SOARNOL」；およびDuPont (Wilmington、DE、USA）から入手可能な「SELAR OH」などのアクリロニトリルコポリマーが挙げられる。Johnson (Racine、WI、USA）は「SARAN」という商品名で、Solvay (Brussels、Belgium）は「IXAN」という商品名で、液晶ポリマーは「Celanese (Irving、TX、USA）」および「XYDAR」は「Solvay」という商品名で、「NOVAMID」X21は「Koninklijke DSM N.V (Heerlen、Netherlands）」は「SELAR PA」という商品名で、ポリエーテルイミドは「ULTEM」という商品名で販売されている。SABIC (Riyadh、Saudi Arabia)による「ポリ（ビニルアルコール）」、および商標「TPX」で三井化学（東京、日本）から入手可能なポリメチルペンテン樹脂。
フィルムの各ポリマー層は、熱可塑性ポリマーの組み合わせを含むことができる熱可塑性材料で形成することができる。1つ以上の熱可塑性ポリマーに加えて、熱可塑性材料は、任意に、着色剤、充填剤、加工助剤、フリーラジカルスカベンジャー、紫外線吸収剤などを含むことができる。フィルムの各ポリマー層は、異なるタイプの熱可塑性ポリマーを含む異なる熱可塑性材料で作ることができる。
空気袋は、フィルムに加熱、圧力及び／又は真空を加えることによって作ることができる。ブラダー（例えば、1つ以上のポリマー層）は、1つ以上のポリマー材料を使用して形成され得、そして例えば、押出成形、ブロー成形、射出成形、真空成形、回転成形、トランスファー成形、圧空成形、ヒートシール、鋳造、低圧鋳造、スピン鋳造、反応射出成形、無線周波数（RF）溶接などを含む1つ以上の加工技術を使用してブラダーを形成する。ブラダーは、同時押出成形に続いて、ブラダーが流体（例えば、気体）で満たされることを可能にする1つ以上の弁（例えば、一方向弁）を任意に含み得る、膨張可能なブラダーを与えるために、ヒートシールまたは溶接によって作製され得る。
ブラダーが光学素子を含む例では、光学素子は、ブラダーの内部に面する表面（側面）またはブラダーの外部に面する表面（側面）上に配置することができる。テクスチャード加工された層は、ブラダーの内部に面する表面（側）または外部に面する表面（側）であり得る。光学素子は、光学層と、任意選択でプライマー層およびテクスチャ構造とを含むことができる。テクスチャード加工された層は、ブラダーの内部に面する表面（側）または外部に面する表面（側）（例えば、内部に面する側または外部に面する側が熱可塑性材料から作られる場合）、およびその上に配置されたプライマー層、およびプライマー層上に配置された光学素子であり得る。
物品または物品の構成要素の様々な態様および特徴を説明したが、ここで、物品および／または物品の構成要素を製造する様々な態様の説明に移る。一般的に言えば、物品または物品の構成要素を製造する方法は、光学素子を有するフィルムを構成要素に配置することを含む。一態様では、フィルムは、フィルムポリマー材料を含み、第1の膜表面と、第1の膜表面に対向する第2の膜表面と、それらの間に配置されたフィルムコアとを有する。第1の膜表面、第2の膜表面、またはその両方は、第1の面および第2の面を有する光学素子を含む。一態様では、方法は、光学素子の第1の側面、光学素子の第2の側面、または両方が、構成要素に構造色を付与する、構成要素の外部に面した表面に、第1の膜表面を配置するステップを含む。
いくつかの態様によれば、光学素子の第1の側面または光学素子の第2の側面は、第1のフィルム表面上、例えば、構成要素に固着される膜表面上に配置される。いくつかの態様において、本方法は、第1の膜表面を構成要素の外部に面した表面に配置するステップの前に、光学素子を第1の膜表面上に配置するステップをさらに含む。
いくつかの態様によれば、本方法は、光学素子の第1の側面、または光学素子の第2の側面を、第2のフィルム表面上に、例えば、構成要素とは反対を向いている膜表面上に配置するステップを含む。いくつかの態様において、本方法は、さらに、第1の膜表面を構成要素の外部に面した表面に配置するステップの前に、光学素子を第2の膜表面上に配置するステップを含む。他の態様において、本方法は、第1の膜表面を構成要素の外部に面した表面に配置する工程の後に、光学素子を第2の膜表面上に配置する工程を含む。
さらなる態様では、第1の膜表面上または第2の膜表面上に光学素子を配置することは、物理蒸着、電子ビーム蒸着、原子層堆積、分子ビームエピタキシ、カソードアーク蒸着、パルスレーザ蒸着、スパッタリング、気相成長法、プラズマ強化気相成長法、低圧気相成長法、湿式化学技術、またはそれらの組合せを含む技術を使用することなどによって、第1の膜表面または第2の膜表面上に光学素子（またはその1つまたは複数の層）を蒸着することを含む。
いくつかの態様は、フィルムおよび光学素子を構成要素の外部に面した表面上に配置する方法を含むが、他の態様は、該フィルムおよび光学素子を構成要素の第2の表面上に配置することを含み、該構成要素は、実質的に透明または透明であるため、該光学素子によって付与される構造色は、該構成要素の外部に面した表面を観察している観察者に対して可視または知覚可能である。例えば、一態様では、本方法は、第1の膜表面を構成要素の第2の表面上に配置するステップと、光学素子を第1の膜表面または第2の膜表面上に配置するステップとを含み、光学素子の第1の側、光学素子の第2の側、またはその両方が構成要素に構造色を付与する。
いくつかの態様では、成分ポリマー材料または成分ポリマー前駆体材料は、第1の膜表面上に直接注入することができ、その結果、フィルムを有する成分が得られる。
いくつかの態様では、フィルムは、成形プロセス中に構成要素に貼り付けることができる。いくつかの態様では、構成要素の外側に面する表面上に第1の膜表面を配置する工程は、金型表面を有する金型を提供する工程と、金型表面に接触する第2の膜表面を用いてフィルムを金型内に挿入する工程と、含まれるフィルムを用いて構成要素高分子材料または構成要素高分子前駆体材料を金型内に注入または射出する工程と、構成要素高分子材料または構成要素前駆体高分子材料を成形して構成要素を形成する工程と、構成要素の外側に面する表面上に第1の膜表面を配置する工程と、次いで、固定されたフィルムを有する構成要素を金型から除去する工程とを含む。
いくつかの態様では、この方法は、ペレット化成分ポリマー組成物などの成分ポリマー組成物を射出成形して成分を形成することを含むことができる。いくつかの態様では、射出成形は、ペレット化されたポリマー組成物を加熱されたシリンダーに通すための非回転冷プランジャーの使用を含むことができ、ポリマー組成物は、シリンダーの壁からポリマー組成物に伝導される熱によって加熱される。射出成形は、ペレット化されたポリマー組成物をスクリューの第1の端部に向かって搬送し、加熱されたバレルからポリマー組成物への熱伝導によってポリマー組成物を加熱するために、加熱されたバレルと同軸に配置された回転スクリューの使用を含むことができる。成分ポリマー組成物がねじ機構によって第1の端部に向かって搬送されると、スクリューは第2の端部に向かって平行移動されて、第1の端部にリザーバ空間を生成する。十分な溶融成分ポリマー組成物がリザーバ空間に収集されると、ねじ機構を第1の端部に向かって押して、材料を金型内に射出することができる。
いくつかの態様では、本方法は、成分高分子材料または成分高分子前駆体高分子材料を作製または提供する1つまたは複数のステップをさらに含むことができる。例えば、一態様では、成分ポリマー組成物を製造する方法は、ポリマー組成物の成分をブレンドすること、ポリマー組成物の成分を溶融すること、ポリマー組成物を押し出すこと、またはそれらの様々な組合せを含むことができる。本方法は、成分ポリマー組成物を押し出して、押し出された成分ポリマー組成物を形成することをさらに含むことができる。ポリマー組成物を押し出す方法は、比較的一定の断面の長い製品（線材、シート、パイプ、フィルム、ワイヤ絶縁コーティング）を製造することを含むことができる。ポリマー組成物を押し出す方法は、開口部を有するダイを通して軟化ポリマー組成物を運搬することを含むことができる。ポリマー組成物は、供給スクリューによって前方に運搬され、金型を通して押し出され得る。バレル上に配置された加熱要素は、ポリマー組成物を軟化させ、溶融させることができる。材料の温度は、熱電対によって制御することができる。金型を出る生成物は、例えば、吹き込み空気または恒温水槽中で冷却して、押出ポリマー組成物を形成することができる。あるいは、金型を出る製品は、ほとんど冷却せずにペレット化することができる。ペレット化の方法は、溶融ペレット化（ホットカット）を含むことができ、それによって、金型から来る溶融物は、液体または気体によって運ばれ、冷却されるペレットにほぼ直ちに切断される。ペレット化の方法は、ストランドペレット化（コールドカット）を含むことができ、それによって、ダイヘッドから来る溶融物は、ストランド（押出ポリマー組成物）に変換され、ストランドは、冷却および凝固後にペレットに切断される。次いで、ペレットは、他の工程、例えば、射出成形において使用され得る。
いくつかの態様では、成分高分子材料は、熱可塑性高分子材料を含み、成分高分子材料にフィルムを配置することは、（i）成分高分子材料の温度を成分高分子材料の融点または軟化点を超える第1の温度まで上昇させること、（ii）成分高分子材料が第1の温度以上である間に成分高分子材料と第1の膜表面とを接触させること、および（iii）成分高分子材料の温度を成分高分子材料の融点または軟化点未満の第2の温度まで低下させながら、成分高分子材料と第1の膜表面とを互いに接触させたままにすること、成分高分子材料と第1の膜表面とを互いに配置することを含む。
いくつかの態様では、フィルムポリマー材料は、熱可塑性材料を含む。一態様では、第1の膜表面は、フィルム熱可塑性材料によって画定され、第1の膜表面を構成要素に配置するステップは、（i）フィルム熱可塑性高分子材料の温度をフィルム熱可塑性高分子材料の融点または軟化点よりも高い第1の温度に上昇させるステップと、（ii）フィルム熱可塑性高分子材料が第1の温度にある間に構成要素の外側に面する表面と第1の膜表面とを接触させるステップと、（iii）フィルム熱可塑性高分子材料の温度をフィルム熱可塑性高分子材料の融点または軟化点よりも低い第2の温度に低下させながら、構成要素の外側に面する表面と第1の膜表面とを互いに接触させた状態に保つステップと、構成要素の外側に面する表面と第1の膜表面とを互いに配置するステップとを含む。
いくつかの態様では、構成要素の第1の膜表面および外部に面する表面の両方が、熱可塑性材料を含むことができる。一態様では、第1のフィルム表面は、フィルム熱可塑性ポリマー材料を含み、構成要素の外側に面する表面は、構成要素熱可塑性材料によって少なくとも部分的に画定され、構成要素の第1のフィルム表面を外側に面する表面に配置するステップは、（i）構成要素熱可塑性材料およびフィルム熱可塑性ポリマー材料の両方の温度を第1の温度に上昇させるステップであって、第1の温度は、構成要素熱可塑性材料の融点または軟化点のうちの1つ以上であり、（ii）構成要素熱可塑性材料およびフィルム熱可塑性ポリマー材料の両方が第1の温度にある間に構成要素の外側に面する表面および第1のフィルム表面の両方を接触させ、（iii）構成要素の外側に面する表面および第1のフィルム表面の両方を互いに接触させ、構成要素熱可塑性材料およびフィルム熱可塑性ポリマー材料の両方の温度を構成要素熱可塑性材料の両方の軟化点未満の第2の温度に低下させるステップを含む。フィルム熱可塑性ポリマー材料は、それによって、構成要素熱可塑性材料およびフィルム熱可塑性ポリマー材料の少なくとも一部を互いに融合させ、構成要素の外側に面する表面と第1のフィルム表面との間に機械的結合を形成する。
いくつかの態様では、構成要素は、熱硬化性ポリマー材料を含むことができる。一態様では、構成要素の外側に面する表面は、構成要素高分子前駆体材料を含み、第1の膜表面を外側に面する構成要素に配置するステップは、（i）構成要素高分子前駆体材料と第1の膜表面とを接触させるステップと、（ii）化学線を構成要素高分子前駆体材料に適用して構成要素高分子前駆体材料を少なくとも部分的に硬化させるステップとを含み、一方、第1の膜表面は、構成要素の外側に面する表面と接触し、それによって構成要素の外側に面する表面を第1の膜表面に配置する。
いくつかの態様では、第2のポリマー材料または第2のポリマー前駆体材料を、フィルムと成分との間に提供することができる。いくつかの態様では、第2のポリマー材料または第2のポリマー前駆体材料は、例えば、フィルムと構成要素との間に接着剤を提供するなど、構成要素へのフィルムの配置を助けることができる。いくつかの態様では、第2のポリマー材料は、第1の膜表面を構成要素に配置する前に、第1の膜表面または構成要素上に押出成形するか、または直接注入することができる。
様々な態様によれば、本方法は、例えば、テクスチャ加工された表面と光学素子との組み合わせが構造色を付与することができる場合など、構成要素または物品にテクスチャ加工された表面を提供することをさらに含む。いくつかの態様では、方法は、第1の膜表面または第2の膜表面上にテクスチャード加工された表面を形成することを含む。いくつかの態様では、この方法は、構成要素の外側に面する表面上に、または構成要素の第2の表面上に、テクスチャ加工された表面を形成することを含む。いくつかの態様において、本方法は、光学素子の第1の側面または第2の側面などの非平坦化表面を光学素子上に形成することを含む。いくつかの態様では、本方法は、構成要素の第1の膜表面と外部に面する表面との間に、テクスチャード加工された表面を含むテクスチャード加工された構造を提供することを含む。
テクスチャ加工された表面を提供または形成することは、表面上に材料を堆積または印刷してテクスチャ加工された表面を形成することを含むことができ、またはそれは、成形、スタンピング、印刷、圧縮、切断、エッチング、真空成形、またはそれらの任意の組合せなどによって表面を変更することを含むことができる。いくつかの態様では、テクスチャ加工された表面は、転写媒体上またはその一部のフィーチャとして提供され、光学素子の側面または層に、あるいはフィルムまたは構成要素の表面に付与されてもよい。例えば、テクスチャ加工された表面の鏡像またはレリーフ形状を転写媒体の側に設けることができ、転写媒体は、光学素子または物品にテクスチャ加工された表面を付与するように光学素子の側または構成要素の表面に接触する。
様々な態様によれば、方法は、プライマー層を提供することをさらに含む。プライマー層を提供することは、プライマー層および光学要素が構造色を付与することができるように、光学要素の側面上または側面に隣接してプライマー層を提供することを含むことができる。いくつかの態様では、プライマー層は、第1の膜表面と構成要素の外側に面する表面との間に形成または堆積させることができ、あるいは構成要素の第2の表面上に形成または配置することができる。
いくつかの態様によれば、物品を製造する方法は、本明細書に記載の方法のうちの1つ以上を使用して、構造的に着色された成分を製造するステップと、構造的に着色された成分を第2の成分と組み合わせて物品を形成するステップとを含むことができる。例えば、構造的に着色された構成要素は、履物品のソールの一部を形成することができ、この方法は、構成要素を履物品の別のソール構成要素、上部、または他の特徴と組み合わせることを含むことができる。いくつかの方法では、構成要素は、履物品用のプレートとして提供することができ、この方法は、複数の牽引要素をプレートの外側に面する表面上に追加することを含むことができる。
ここで、本開示の実施形態を説明してきたが、本明細書に記載される様々な特性および特性の評価は、本明細書において以下に記載されるような様々な試験手順によるものである。
溶融温度及びガラス転移温度の測定方法融解温度およびガラス転移温度は、ASTM D3418‐97に従って、市販の示差走査熱量計（「DSC」）を使用して決定される。簡単に述べると、10〜15グラムのサンプルをアルミニウム示差パンに入れ、次いでリードをクリンパープレスで密封した。示差は、20℃／分の昇温速度で―100℃から225℃まで走査し、225℃で2分間保持し、次いで―10℃／分の速度で25℃まで冷却するように構成される。次いで、このスキャンから作成されたDSC曲線を標準的な技術を用いて分析して、ガラス転移温度および溶融温度を決定する。
メルト・フロー指数の決定方法。メルトフローインデックスは、ASTM D1238‐13 Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometerに記載されている手順Aを用いて、その中で詳述されている試験方法に従って決定される。簡単に述べると、メルトフローインデックスは、所定の温度及び荷重でオリフィスを通る熱可塑性樹脂の押出速度を測定する。試験方法では、約7グラムの材料を、材料に指定された温度に加熱されたメルトフロー装置のバレルに装填する。材料に指定された重量がプランジャーに適用され、溶融した材料が金型を通過するように強制される。計時された押出物を集め、秤量する。溶融流量値は、グラム／10分で計算される。
クリープ関係温度Tcrを決定する方法。クリープ関係温度Tcrisは、米国特許第5，866，058号に記載された例示的な技術に従って決定される。クリープ緩和温度Tcrisは、試験された材料の応力緩和弾性率が、材料の凝固温度における試験された材料の応力緩和弾性率に対して10％である温度であると計算され、ここで、応力緩和弾性率は、ASTM E328‐02に従って測定される。凝固温度とは、試験材に応力を加えてから約300秒後に、応力緩和弾性率にほとんど変化がないか、あるいはほとんどクリープがない温度と定義される。これは、応力緩和弾性率（Pa単位）を温度（℃）の関数としてプロットすることによって観察することができる。
ビキャット柔らかさ温度Tvsを決定する方法。ビキャット軟化温度OBisは、ASTM D1525−09「プラスチックのビキャット軟化温度の標準試験方法」に詳細が記載されている試験方法に従って決定する。好ましくは、荷重Aおよび速度Aを使用する。簡単に言えば、ビキャット軟化温度は、特定の荷重下で、平らな端の針状が試料を深さ1mmまで貫通する温度である。温度は、材料が高温用途で使用される場合に予想される軟化点を反映する。これは、1 mm2の円形または正方形の断面を有するフラットエンド針状によって、1mmの深さまで試験片が貫通される温度とみなされる。Vicat A試験では、10 Nの負荷が使用され、Vicat B試験では、負荷は50 Nである。この試験は、貫通針が縁部から少なくとも1mmのところでその表面上に載るように、試験試料を試験装置内に配置することを含む。Vicat AまたはVicat B試験の要件に従って、試験片に荷重をかける。次に、試験片を23℃のオイルバス中に降下させる。針が1mm貫通するまで、1時間当たり50℃または120℃の速度でめっき浴を上昇させる。試験片は、厚さ3〜6．5mm、幅および長さが少なくとも10mmでなければならない。最小厚さを達成するために積層できる層は3層以下である。
加熱偏向温度Thdの測定法熱たわみ温度Thdisは、ASTM D648‐16 Standard Test Method for Deflection Temperature of Plastics under Flexural Load in the Edgewise Positionに詳述されている試験方法に従って、0．455MPaの印加応力を用いて決定される。簡単に言えば、熱たわみ温度は、ポリマーまたはプラスチックサンプルが規定荷重下で変形する温度である。所与のプラスチック材料のこの特性は、製品設計、エンジニアリング、および熱可塑性成分を使用する製品の製造の多くの局面において適用される。試験方法は、たわみ測定装置の下に棒を置き、各試験片に荷重（0．455MPa）を載せる。次に、試験片をシリコーン油浴中に降下させ、ASTM D648‐16に従って0．25mm撓むまで、温度を2℃／分間で上昇させる。ASTMは、標準バー5’’×1／2’’×1／4’’を使用する。ISO エッジワイズテストでは、バー120mm x 10mm x 4mm を使用する。ISO 平坦試験では、バー80mm x 10mm x 4mm を使用する。
コールドロッド曲げ試験
Cold Ross屈曲試験は、以下の試験方法に従って決定される。この試験の目的は、低温環境において60°の角度に繰り返し曲げた場合の試料の割れに対する耐性を評価することである。試験のための材料の成形プラークは、屈曲試験機の内側に適合するような大きさにされる。各材料は、5つの別個のサンプルとして試験される。フレックス試験機マシンは、100 ＋／5 サイクル／分間の速度でサンプルを60 度まで屈曲させることができる。機械のマンドレル直径は10ミリメートルである。屈曲試験機マシンは、Gotech GT‐7006である。サンプルは、屈曲マシンの特定のパラメータに従ってマシンに挿入される。試験のため、本機を―6℃に設定した冷凍庫に入れる。モーターをオンにして屈曲を開始し、サンプルが目に可視折り目（例えば、白色）、または亀裂を形成するまでカウントされる屈曲サイクルで屈曲を開始する。試料の亀裂は、材料の表面が物理的に分割されていることを意味する。実際に表面を貫通していない線の目に見える罫線は、亀裂ではない。サンプルがさらされる屈曲サイクルの数は、サンプル中に目に見えるしわが生じる点まで、またはサンプルが割れているが2つにまだ割れていないまで、どちらが最初に来ても、測定される。本明細書で使用される「可視」という用語は、1000フィートキャンドルの周囲光レベル下で20／20の視界を有する観察者の妨げられない裸眼によって12インチの距離で知覚され得ることを意味する。150，000回の屈曲サイクルを完了する前に目に見えるしわまたはひび割れを発達させるサンプルは試験に不合格とみなされ、一方、150，000回の屈曲サイクルを完了した後に目に見えるしわまたはひび割れが発達していないサンプルは冷間ロス屈曲試験に合格とみなされる。
Deutsches Institut fur Normung (DIN) Abrasion Loss Test ASTM D 5963−97a
摩耗量は、ASTM標準穴ドリルを使用して、シートから切断された直径16±0．2mmおよび最小厚さ6mmの筒状試験片について試験される。摩耗量は、Gotech GT‐7012‐D摩耗試験機でASTM D 5963‐97aの方法Bを使用して測定される。試験は22℃、摩耗経路40mで行う。試験に使用したスタンダードゴム＃1は、立方センチメートル当たり1．336グラム（g／cm3）の密度を有する。摩耗量体積が小さいほど、耐摩耗性は向上した。
示差走査熱量計（DSC）判定を用いた結晶性決定
ポリマー組成物のパーセント結晶化度を決定するために、−80℃〜250℃の温度範囲にわたる示差走査熱量測定（DSC）によって分析することができる。10℃／分の昇温速度を使用する。溶融吸熱は、加熱中に各サンプルについて測定される。Universal Analysisソフトウェア(TA Instruments、New Castle、DE、USA）を使用して、ホモポリマーの融解吸熱（例えば、100％結晶性ポリプロピレン材料について207ジュール／グラム）に基づいて、パーセント結晶化度（％結晶化度）を計算する。具体的には、パーセント結晶化度（％結晶化度）は、共重合体または樹脂組成物について測定された溶融吸熱を100％結晶性単独重合体溶融吸熱で割ることによって計算される。
サンプリング手順
ポリマー組成物および成分、ならびにそれらから形成される他の物品の様々な特性は、以下のサンプリング手順で調製されたサンプルを使用して特徴付けることができる：
材料サンプリング手順
材料サンプリング手順を使用して、ポリマー組成物のニートサンプル、またはいくつかの例では、ポリマー組成物を形成するために使用される材料のサンプルを得ることができる。材料は、フレーク、顆粒、粉末、ペレットなどの媒体形態で提供される。ポリマー組成物の供給源がそのままの形態で入手できない場合、サンプルを、ポリマー組成物を含有するプレートまたは成分から切断し、それによって材料のサンプルを単離することができる。
プラークサンプリング手順
ポリマー成分、任意の樹脂改質剤、および他の成分を含むポリマー組成物が調製される。次いで、ポリマー組成物の一部を、使用したRoss屈曲試験機の内側に適合する大きさのプラークに成形し、このプラークは、型内で樹脂組成物を熱成形することによって、約15センチメートル（cm）×2．5センチメートル（cm）の寸法および約1ミリメートル（mm）〜約4ミリメートル（mm）の厚さを有する。サンプルは、ポリマー組成物の成分を一緒に混合し、成分を溶融し、溶融した組成物を金型キャビティに注ぐかまたは注入し、溶融した組成物を冷却して金型キャビティ内で凝固させてプラークを形成し、次いで金型キャビティから固形プラークを除去することによって調製される。
本開示は、特許請求の範囲と混同されるべきではない、以下の番号付けされた条項に従って説明することができる。各節集合において、「配置」は「操作可能に配置」に置き換えることができる。
第1項。を含む物品：
構成要素の少なくとも一部を形成するフィルムであって、第1のフィルム表面、第1のフィルム表面に対向する第2のフィルム表面、および第1のフィルム表面と第2のフィルム表面との間のフィルムコアを有するフィルムであって、第1のフィルム表面または第2のフィルムコアまたはフィルムコアまたはそれらの任意の組み合わせは、フィルムポリマー材料を含み、第1のフィルム表面は、構成要素の外部に面する表面または構成要素の内部に面する表面を形成し、光学素子は、第1のフィルム表面上、第2のフィルム表面上、またはフィルムコア内に配置され、光学素子は、第1の側面および第1の側面に対向する第2の側面を有し、光学素子の第1の側面、光学素子の第2の側面、または両方は、構成要素に構造色を付与する。
第2項。前述のいずれかの項のうち、第1膜表面は、当該部品の外面面を形成し、当該第1膜表面又は当該光学要素の第2サイドに当該光学要素の第1サイドを配置したものが、第2膜表面に処分されるものである。
第3項。光学素子の第1の面と構成要素との間、または構成要素の内部に面する表面上に配置されたプライマー層をさらに含み、プライマー層および光学素子の第2の面は、構成要素に構造色を付与する、前項に記載の物品。
第4項。第1膜表側を構成要素の内部側とし、かつ、第1膜表側に当該光学要素の第2側を配置し、又は第2膜表側に当該光学要素の第1側を配置した項1。
第5項。前記光学素子の第1の面に配置されたプライマー層をさらに含み、前記プライマー層および前記光学素子の第2の面は、構造色を付与する、前項に記載の物品。
第6項。前述の項のうち、当該フィルムが、第1膜表面規定する少なくとも第1フィルムと、当該フィルムコアを形成する又は第2膜表面形成する第2フィルムとを備えた多層フィルムであり、当該第1フィルムと第2フィルムとの間に当該光学要素が配置されているもの。
第7項。光学素子の第1の側、光学素子の第2の側、第1の膜表面、第2の膜表面、構成要素の内部に面する表面、構成要素の外部に面する表面、任意選択のプライマー層、またはそれらの組み合わせにテクスチャ加工された表面をさらに含み、テクスチャ加工された表面および光学素子の第1の側、光学素子の第2の側、またはその両方が、構成要素に構造色を付与する、前項のいずれか1項に記載の物品。
第8項。前記テクスチャード加工された表面を有するテクスチャード加工された構造をさらに含み、前記テクスチャード加工された構造は、前記光学素子内に、前記光学素子の第1の側に、前記光学素子の第2の側に、前記第1の膜表面に隣接して、前記第2の膜表面に、前記フィルムコア内に、前記構成要素の外部に面する表面に、前記コアの内部に面する表面に、またはそれらの組み合わせに配置され、前記テクスチャード加工された表面および前記光学素子の第1の側に、前記光学素子の第2の側に、またはその両方は、前記構成要素に構造的色を付与する、前項のいずれか1項に記載の物品。
第9項。光学素子の第1の側または光学素子の第2の側が、任意のプライマー層を有し、任意のテクスチャ加工された表側を有して、構成要素に構造色を付与する、前項のいずれか1項に記載の物品。
第10項。前記テクスチャード加工された表面と前記光学素子との組み合わせ、または前記プライマー層と前記光学素子との組み合わせ、または前記光学素子と、前記テクスチャード加工された表面と、前記プライマー層との組み合わせが、前記構造色を付与する、前項のいずれか1項に記載の物品。
第11項。フィルムが実質的に無色である、前項のいずれか1項に記載の物品。
第12項。成分が実質的に透明である、前項のいずれか1項に記載の物品。
第13項。フィルムの色、またはフィルムを有さない構成要素の表面の色、または任意の下塗り層の色、またはそれらの任意の組み合わせが、色相、値、および虹色のタイプのうちの少なくとも1つによって構造色によって付与される色とは異なる、前項のいずれか1項に記載の物品。
第14項。上記のいずれかの項のうち、当該構成部分は、少なくとも履物の単独の一部分であり、当該構成部分の外面表面は、単独の外面表面を形成するものである。
第15項。光学要素が少なくとも1つの光学層を含み、少なくとも1つの光学層が、光学要素によって反射されて構造色を付与する可視光の波長の約4分の1である厚さを有する、前項のいずれか1項に記載の物品。
第16項。上記のうち、光学要素が多層反射材又は多層フィルタであるものの項。
第17項。前記多層反射体は、異なる屈折率を有する少なくとも2つの隣接する層を含む、少なくとも2つの層を有する、前項のいずれか1項に記載の物品。
第18項。多層反射体の層の少なくとも1つが、光学層構造によって反射されて構造色を付与する可視光の波長の約4分の1である厚さを有する、前項のいずれか1項に記載の物品。
第19項。前記多層反射器の層のうちの少なくとも1つは、二酸化ケイ素、二酸化チタン、硫化亜鉛、フッ化マグネシウム、五酸化タンタル、及びこれらの組合せから成る群から選択される材料を含む、上記いずれか1項に記載の物品。
第20項。前記テクスチャード加工された表面は、複数のプロファイル特徴および複数の平坦領域を有する、前項のいずれか1項に記載の物品。
第21項。繊維化された表面が複数の輪郭特徴及び平面領域を含み、その輪郭特徴が繊維化された表面の平面領域の上に広がる、前述の項のいずれかの項。
第22項。前述の項のうちのいずれかの項では、輪郭特徴の寸法、輪郭特徴の形状、輪郭特徴の複数の間の間隔、および光学層と組み合わせることにより、構造色に影響を与える。
第23項。前述の項のうちのいずれかの項で、プロファイル特徴は、少なくとも5平方ミリメートルの表面積を有する繊維化された表面の領域上で、互いに相対的にランダムな位置にある。
第24項。構造的色彩を与える際に、輪郭特性間の距離が、互いに干渉することから生じる輪郭特性の歪曲効果を減少させるという、前述の項のうちのいずれかの項。
第25項。前記輪郭特徴部および前記平面領域は、起伏トポグラフィを有する前記光学素子の少なくとも1つの光学層をもたらし、前記光学層は、前記テクスチャ加工された表面の前記平面領域と平面である、隣接する凹部および／または隆起部の間の平面領域を有し、前記平面領域は、前記構造色を付与するための前記輪郭特徴部に対する寸法を有する、前項のいずれか1項に記載の物品。
第26項。前記プライマー層が、デジタル印刷、オフセット印刷、パッド印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷、または熱転写印刷から形成される、前項のいずれか1項に記載の物品。
第27項。前記プライマー層は、塗料またはインクを含む、前項のいずれか1項に記載の物品。
第28項。前記プライマー層が、再研削されたポリマーと、少なくとも部分的に分解されたポリマーとを含む、前項のいずれか1項に記載の物品。
第29項。第1項のうち、プライマー層は酸化物層、オキシド層は、任意にメタルオキシド又はメタルオキシニトリド層で構成され、かつ、任意に金属酸化ドップするものとする。
第30項。前記いずれか1項に記載の物品であって、前記プライマー層は、本質的に、ドープ金属酸化物又はドープ金属酸窒化物又はその両方から成る、物品。
第31項。3．プライマー層が、本質的に金属酸化物、任意選択で二酸化チタンまたは二酸化ケイ素からなり、任意選択で本質的に二酸化チタンからなる、前項のいずれか1項に記載の物品。
第32項。プライマー層は、コーティングであって、コーティングは、架橋ポリマーのマトリックスを含む架橋連結ポリマーのマトリックスであって、コーティングであって、コーティングであって、コーティングは、架橋エラストマーのマトリックスであり、ここでの選択的に、架橋重合体のマトリックスは、架橋重合体を含み、ここで選択的に架橋重合体は、架橋ポリウレタン均一ポリマーまたはその両方を含み、また、架橋ポリウレタンコポリマーは、架橋ポリポリエステルポリウレタンを含む。
第33項。コーティングが更に染料を含み、任意に染料が酸染料であり、かつ、任意にコーティングが更に四次アンモニア化合物を構成するという前述の項のいずれかの項の記入。
第34項。前記コーティングの架橋ポリマーのマトリックスが、ポリウレタンポリマー、任意選択で熱可塑性ポリウレタンポリマー、任意選択でエラストマーポリウレタンポリマーを含み、任意選択でポリウレタンポリマーがポリエステルポリウレタン共重合体を含み、任意選択でポリウレタンポリマーが本質的にポリエステルポリウレタン共重合体からなる、前項のいずれか1項に記載の物品。
第35項。前記プライマー層が、約1〜約200マイクロメートル、または任意選択で約10〜約100マイクロメートル、または任意選択で約10〜約80マイクロメートルの厚さを有する、前項のいずれか1つに記載の物品。
第36項。フィルム高分子材料は、熱可塑性材料、またはエラストマー材料、または、エラストマー熱可塑性材料であるという、前述の項のいずれか1つである。
第37項。前記熱可塑性材料は、1つ以上の熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリアミド、熱可塑性ポリオレフィン、それらの熱可塑性重合体、またはそれらの組み合わせを含む、前項のいずれか1つに記載の物品。
第38項。前記熱可塑性材料のポリマー成分が、本質的に1つ以上の熱可塑性ポリウレタンからなる、前項のいずれか1項に記載の物品。
第39項。フィルムポリマー材料が熱硬化性材料である、前項のいずれか1項に記載の物品。
第40項。前記熱硬化性材料がエラストマー熱硬化性材料を含む、前項のいずれか1項に記載の物品。
第41項。前記熱硬化性材料が、熱硬化性ポリウレタンポリマー、熱硬化性ポリ尿素ポリマー、熱硬化性ポリアミドポリマー、熱硬化性ポリオレフィンポリマー、または熱硬化性シリコーンポリマーを含む、前項のいずれか1項に記載の物品。
第42項。当該フィルムの厚さが約3ナノメートルから約1ミリメートルの先行項のいずれか。
第43項。成分が成分熱可塑性材料を含む、前項のいずれか1項に記載の物品。
第44項。成分が成分熱硬化性材料を含む、前項のいずれか1項に記載の物品。
第45項。上記の項のうち、当該部品は、射出成形部品である。
第46項。上記項のうち、熱可塑性材料は、任意の成分熱可塑性材料であり、ポリオレフィンポリマーの約70％〜約95％、熱可塑性材料の合計重量に基づく高分子樹脂改質装置の約5％〜約30％を含むものとする。
第47項。上記項のうち、熱可塑性材料、任意の成分熱可塑性材料は、材料抜取手続きを用いて、ASTM D 5963−97aに基づき、約0．08立方センチ〜約0．1立方センチメートルの摩耗量を有する。
第48項。前項の物品であって、前記部品が、前記プラーク採取手順を用いたコールドロッド曲げ試験に準拠した曲げ試験に合格したものであることを特徴とする物品
第49項。前記熱可塑性材料のポリオレフィンポリマーがランダムポリオレフィンコポリマーである、前項のいずれか1項に共重合体の物品
第50項。ポリオレフィンポリマーがポリオレフィンコポリマーであり、ポリオレフィンコポリマーが複数の繰り返し単位から成り立っており、複数の繰り返し単位のそれぞれが、約1個から約6個の炭素原子を有するアルケンモノマーから個別に導出されているもの
第51項。前記ポリオレフィンポリマーは、ポリオレフィン共重合体であり、前記ポリオレフィン共重合体は、前記ポリオレフィン共重合体の総重量に基づいて、重量比で約2〜約3％のエチレンを含む、上記いずれかの項に記載の物品。
第52項。上記項のうち、材料抜取法を用いてDC(Differical Scanning Calorimater)試験に従い測定した場合、熱可塑性材料は35％以下の結晶化率を有するものとする。
第53項。上記の項のうち、当該部品の外面表面は、高分子発泡材料によって定義されるものである。
第54項。上記のうち、当該発泡ポリマー原料は、ウレタンフォーム、エチレンビニルアセテートフォーム又はその組合せであるものとする。
第55項。前記構造色は、単色または多色の外観を有する、前項のいずれか1項に記載の物品。
第56項。前記光学要素は、前記物品上に配置されたとき、−15度と＋60度との間の所与の照明角度でCIE 1976色空間に従って測定されたときに、座標L2＊およびa2＊およびb2＊を有する第1の観察角度座標で第1の色測定値を有し、座標2＊およびa3＊およびb1＊を有する第2の観察角度で第2の色測定値を有し、座標L3＊およびa3＊およびb3＊を有する第3の観察角度で第3の色測定値を有し、L1＊値および1＊値が同じであっても異なっていてもよく、a1＊、aL2＊およびaL1＊座標値が同じであっても異なっていてもよく、bL1＊、L2＊、b2＊座標値およびb3＊座標値が同じであっても異なっていてもよく、a1＊、aL1＊、L2＊およびaL3＊値を合わせた値の範囲が全体の約40％未満である、前項のいずれか1項に記載の物品 a＊値の可能なスケールは、任意に、a＊値の可能な全体スケールの約30％未満であり、任意に、a＊値の可能な全体スケールの約20％未満であり、または任意に、a＊値の可能な全体スケールの約10％未満である。
第57項。前記光学要素は、前記物品上に配置されたとき、−15度と＋60度との間の所与の照明角度でCIE 1976色空間に従って測定されたときに、座標L2＊およびa2＊およびb2＊を有する第1の観察角度座標で第1の色測定を有し、座標2＊およびa3＊およびb1＊を有する第2の観察角度で第2の色測定を有し、座標L3＊およびa3＊およびb3＊を有する第3の観察角度で第3の色測定を有する色を呈し、L1＊値および1＊値は同じであっても異なっていてもよく、a1＊、aL2＊およびaL1＊座標値は同じであっても異なっていてもよく、bL1＊、L2＊、b2＊座標値およびb3＊座標値は同じであっても異なっていてもよく、結合されたb1＊、bL1＊、L2＊およびbL3＊値の範囲は、全体の約40％未満である、前項のいずれか1項に記載の物品 可能なb＊値のスケールは、任意選択で、可能なb＊値の全体スケールの約30％未満であり、任意選択で、可能なb＊値の全体スケールの約20％未満であり、または任意選択で、可能なb＊値の全体スケールの10％である。
第58項。前記光学要素は、前記物品上に配置されると、−15度と＋60度との間の2つの観察角度でCIE 1976色空間に従って測定されたときに、座標L1＊およびb1＊を有する第1の観察角度での第1の色測定と、座標L2＊およびa2＊およびb2＊を有する第2の観察角度での第2の色測定とを有し、前記L1＊およびL2＊の値は、同じであっても異なっていてもよく、前記b1＊およびb2＊の座標値は、同じであっても異なっていてもよく、前記第1の色測定と前記第2の色測定との間のΔE＊OBOFは、約100以下である、前項のいずれか1項に記載の物品。ここで、ΔE＊ObOOH＝［（L1＊−L2＊）1＋（a2＊‐a1＊）2＋（b*‐b＊）]である。 は、約80以下、または場合によっては約60以下である。
第59項。前記光学素子は、前記物品上に配置されるように、−15度から＋60度の間の3つの観測角度で、前記CIELCH色空間に従って測定されたとき、座標L1＊及びh1°を有する第1の観測角での第1の色測定と、座標L2＊及びh2°を有する第2の観測角での第2の色測定と、座標L3＊及びC3＊を有する第3の色測定とを呈し、前記L1＊、L2＊値は、同一又は異なってもよく、前記C1＊、C2＊値は、同一又は異なってもよく、hC2°及びh3°座標値は、同一又は異なってもよく、前記組み合わせたh1°、h3°及びh3°値の範囲は、約60度未満である、ことを特徴とする、上記いずれか1項に記載の物品 オプションで約50度未満 約40度、任意選択的には約30度未満、又は任意選択的には約20度未満である。
第60項。20／20の視力および物品から約1メートルの距離からの正常な色覚を有する観察者に構造色が見える、前項のいずれかに記載の物品。
第61項。前記構造色は、単一の色相を有する、前項のいずれかに記載の物品。
第62項。構造色が2つ以上の色相を含む、前項の物品。
第63項。構造色が虹色である、前項のいずれかに記載の物品。
第64項。構造色が限られた真珠光沢を有する、前項のいずれかに記載の物品。
第65項。前記構造色が、可能な各観測角度で可視である各色が、赤黄色（RYB）カラーホイール上の原色、二次色および三次色からなる群から選択される単一色相に割り当てられると、割り当てられた色相の全てが、a）緑色、黄色、黄色および黄オレンジ; b)黄色、黄色−橙色および橙色; c)黄色−橙色、橙色および橙色; d)赤−橙色、赤、および赤紫; e)赤、赤−紫、および紫; f)赤−紫、紫、紫、ブルー; g)紫、ブルー、ブルー; h)紫、ブルー、ブルー、ブルー、ブルー、緑; i)ブルー、ブルー、緑および緑; i)ブルー、ブルー、緑および緑；j）ブルー、緑、緑、緑−黄色。
第66項。限定されたアイリスセンスを有する構造色が、色相緑−黄色、黄色−オレンジ；または色相紫−青、青、青−緑；または色相オレンジ−赤、赤、赤−紫；または色相青−緑、緑、緑−黄色；または色相黄色−オレンジ、オレンジ−赤；または色相赤−紫、紫−青に限定される、98項の物品。
第67項。前項の物品であって、履物品、衣料品又はスポーツ用品である物品。
第68項。物品が履物品であり、成分が履物品のソールである、前項のいずれかに記載の物品。
第69項。前項の項のうち、当該構成要素は、フットウエアの一部分のためのプレートであり、かつ、当該プレートの外部面表面は、任意に複数のトラクション要素を含んでいる。
第70項。前項の各項の規定は、当該構成要素は、履物品用のプレートであり、当該構成要素の外側面は、当該プレートの地面面表面を形成するものである。
第71項。前項のうち、当該構成要素は、履物の一部分のためのプレートであり、かつ、任意に、当該プレートの第2面は、複数の牽引要素を含む。
第72項。前項の各項の規定は、当該構成部分が履物品用のプレートであり、当該構成部分の第2面が当該プレートの表面を形成するものである。
第73項。成分を製造する方法であって、前記方法は、以下を含む：
構成要素の外部に面する表面に第1の膜表面を配置することであって、フィルムは、ポリマー材料を含み、フィルムは、第1の膜表面に対向する第2の膜表面と、第1の膜表面と第2の膜表面との間のフィルムコアとを有し、第1の膜表面または第2の膜表面は、第1の側と、第1の側に対向する第2の側と、光学素子の第1の側または光学素子の第2の側とを有する光学素子を含み、またはその両方は、構成要素に構造色を付与する。
第74項。上記項の方法は、さらに、当該構成要素の外向き表面にフィルムを処分する工程に続いて、当該光学要素又は当該光学要素の第1側面又は第2側面を当該第1膜表面に処分することを含んでいる。
第75項。前述した項のいずれかの方法であっても、当該方法は、当該部材の外向き表面に当該フィルムを処分する前に、当該光学要素又は当該光学要素の第2側を第1膜表面に処分することを更に含んでいる。
第76項。前記光学素子の第1の側または前記光学素子の第2の側を前記第1の膜表側上に配置する工程は、物理蒸着、電子ビーム蒸着、原子層堆積、分子ビームエピタキシ、カソードアーク蒸着、パルスレーザ蒸着、スパッタリング、気相成長法、プラズマ強化気相成長法、低圧気相成長法、湿式化学技術、またはそれらの組み合わせを含む技術を使用して、前記第1または第2の側を蒸着する工程を含む、前項のいずれか1項に記載の方法。
第77項。前記構成要素の外側に面する側に前記第1の膜表面を配置するステップは、鋳型を提供するステップと、前記鋳型表面に接触する前記第2の膜表面を有する前記鋳型に前記フィルムを挿入するステップと、構成要素高分子材料または高分子前駆体材料を前記鋳型に注入または射出するステップと、任意選択で化学線または圧力またはその両方を印加するステップと、前記高分子材料または高分子前駆体材料を前記構成要素に成形するステップと、前記構成要素の前記外側に面する表面に前記第1の膜表面を配置するステップと、次いで、前記付着フィルムを有する前記構成要素を前記鋳型から除去するステップとを含む、前項のいずれか1項に記載の方法。
第78項。前記構成要素の前記外部に面する表面上に前記第1の膜表面を配置するステップは、ポリマー材料またはポリマー前駆体材料を含む第2の材料を提供するステップと、前記第1の膜表面と前記構成要素の前記外部に面する表面との間に前記第2の材料を有する前記構成要素の前記外部に面する表面に前記第1の膜表面を配置するステップとを含む、前項のいずれか1項に記載の方法。
第79項。前記第1の膜表面を前記構成要素に配置するステップは、前記構成要素ポリマー材料を前記第1の膜表面上に直接注入するステップを含む、前項のいずれか1項に記載の方法。
第80項。成分高分子材料が熱可塑性高分子材料であり、成分高分子材料にフィルムを配置することが、（i）成分高分子材料の温度を成分高分子材料の融点または軟化点を超える第1の温度に上昇させること、（ii）成分高分子材料が第1の温度にある間に成分高分子材料と第1の膜表面とを接触させること、および（iii）成分高分子材料の温度を成分高分子材料の融点または軟化点未満の第2の温度に低下させながら、成分高分子材料と第1の膜表面とを互いに接触させた状態に保つこと、成分高分子材料と第1の膜表面とを互いに配置することを含む、前項のいずれか1項に記載の方法。
第81項。前記第1の膜表面は、フィルム熱可塑性高分子材料によって規定され、前記構成要素に前記フィルムを配置することは、（i）前記フィルム熱可塑性高分子材料の温度を、前記フィルム熱可塑性高分子材料の融点または軟化点を超える第1の温度に上昇させることと、（ii）前記フィルム熱可塑性高分子材料が第1の温度にある間に、前記構成要素の前記外側に面する表面と前記第1の膜表面とを接触させることとｄ、（iii）前記構成要素の前記外側に面する表面と前記第1の膜表面とを互いに接触させた状態に保つ一方で、前記フィルム熱可塑性高分子材料の温度を、前記フィルム熱可塑性高分子材料の融点または軟化点未満の第2の温度に低下させることと、前記構成要素の前記外側に面する表面と前記第1の膜表面とを互いに配置することとを含む、前項のいずれか1項に記載の方法。
第82項。前記第1のフィルム表面が、フィルム熱可塑性ポリマー材料を含み、前記構成要素の前記外側に面する表面が、構成要素熱可塑性材料によって画定され、前記構成要素の前記第1のフィルム表面を前記構成要素の前記外側に面する表面に配置するステップは、（i）前記構成要素熱可塑性材料および前記フィルム熱可塑性ポリマー材料の両方の温度を第1の温度に上昇させるステップであって、前記第1の温度は、前記構成要素熱可塑性材料の融点または軟化点のうちの1つ以上であり、（ii）前記構成要素の前記外側に面する表面および前記第1のフィルム表面の両方が前記第1の温度にある間に、前記構成要素および前記フィルム熱可塑性ポリマー材料の前記外側に面する表面を接触させるステップと、（iii）前記構成要素の前記外側に面する表面および前記第1のフィルム表面の両方を互いに接触させ、一方、前記構成要素熱可塑性材料および前記フィルム熱可塑性ポリマー材料の両方の温度を、前記構成要素の両方の前記軟化点未満の第2の温度に低下させるステップとを含む、前項のいずれか1項に記載の方法 熱可塑性材料およびフィルム熱可塑性ポリマー材料は、それによって、構成要素熱可塑性材料およびフィルム熱可塑性ポリマー材料の少なくとも一部を互いに融合させ、構成要素の外側に面する表面と第1のフィルム表面との間に機械的結合を形成する。
第83項。構成要素の外側に面する表面が、構成要素高分子前駆体材料を含み、第1の膜表面を外側に面する構成要素に配置することが、（i）構成要素高分子前駆体材料と第1の膜表面とを接触させることと、（ii）化学線を構成要素高分子前駆体材料に適用して、構成要素高分子前駆体材料を少なくとも部分的に硬化させることとを含み、一方、第1の膜表面が構成要素の外側に面する表面と接触し、それによって構成要素の永久に面する表面を第1の膜表面に配置する、前項のいずれか1項に記載の方法。
第84項。前記構成要素の前記第1の膜表面と前記外部に面する表面との間に、または前記構成要素の前記外部に面する表面に対向する前記構成要素の第2の表面上に、プライマー層を形成することをさらに含む、前項のいずれか1項に記載の方法。
第85項。前記第1の膜表面または前記第2の膜表面上にテクスチャード加工された表面を形成することをさらに含む、前項のいずれか1項に記載の方法。
第86項。前述の項のいずれかの方法であって、さらに、部品の外側面表面上又は部品の第2面上の繊維化された表面上を形成するもの。
第87項。前述の項のうちの一つで、さらに、第1膜表面と部品の外向き表面との間に繊維構造を配置するもの。
第88項。プライマー層を形成することは、デジタル印刷、インクジェット印刷、オフセット印刷、パッド印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷、熱転写印刷、化学蒸着を含む物理蒸着、パルスレーザ蒸着、蒸発蒸着、スパッタリング蒸着、プラズマ増強化学蒸着、電子ビーム蒸着、陰極アーク蒸着、低圧化学蒸着、湿式化学技法、スプレーコーティング、ディップコーティング、ブラッシング、スピンコーティング、ドクターブレードコーティング、またはこれらの組合せを含む技術を用いてプライマー層を形成することを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
第89項。構成要素の第1の膜表面または外部に面する表面上にテクスチャード加工された表面を形成することは、フィルム熱可塑性材料または構成要素熱可塑性材料または構成要素熱可塑性材料またはその両方の温度を軟化温度を超えて上昇させることによって、フィルム熱可塑性材料または構成要素熱可塑性材料またはその両方上にテクスチャード加工された表面を形成することと、成形、スタンピング、印刷、圧縮、切断、エッチング、真空成形、またはそれらの任意の組合せによって構成要素の第1の膜表面または外部に面する表面を変更して、テクスチャード加工された表面を形成することとを含む、前項のいずれか1項に記載の方法。
第90項。物品を製造する方法であって、前記方法は、以下を含む：
前記方法項のいずれか1項に記載の構造的に着色された成分を製造し、前記構造的に着色された成分を第2の成分と組み合わせて前記物品を形成する。
第91項。前述の方法項のいずれか1つの方法から得られる構造的に着色された成分を含む物品。
第92項。前項のいずれか一項の物品の製造方法。
第93項。前記物品が、前記物品項のいずれか1項に記載の物品である、前記方法項のいずれか1項に記載の方法。
比率、濃度、量、および他の数値データは、本明細書では範囲形式で表され得ることに留意されたい。そのような範囲フォーマットは、利便性および簡潔さのために使用され、したがって、範囲の限界として明示的に列挙された数値だけでなく、各数値およびサブ範囲が明示的に列挙されているかのように、その範囲内に包含されるすべての個々の数値またはサブ範囲も含むように、柔軟な方法で解釈されるべきであることを理解されたい。例えば、「約0．1パーセント〜約5パーセント」の濃度範囲は、約0．1重量パーセント〜約5重量パーセントの明示的に列挙された濃度だけでなく、個々の濃度（例えば、1パーセント、2パーセント、3パーセント、4パーセント）およびサブレンジ（例えば、0．5パーセント、1．1パーセント、2．2パーセント、3．3パーセント、4．4パーセント）をも含むと解釈されるべきであり、「約」という用語は、数値の有効数字による従来の丸めを含むことができ、さらに、「約」〜「y」という語句は、「約「x」〜「y」を含む。
上述の実施形態に対して多くの変形及び修正を行うことができる。これらの変更および変形は本開示の範囲に含まれると考えられ、以下の請求項によって保護される。
関連出願
本出願は、2017年9月29日に出願された「STRUCTURALLY COLORED ARTICLES AND METHODS OF MAKING STRUCTURALLY COLORED ARTICLES」の名称の米国仮出願第62/565,299号および2018年2月22日に出願された「ARTICLES HAVING STRUCTURAL COLOR AND METHODS AND SYSTEMS FOR MAKING ARTICLES HAVING STRUCTURAL COLOR」の名称の米国仮出願第62/633,666号および2017年9月29日に出願された「STRUCTURALLY COLORED STRUCTURES AND ARTICLES,METHODS OF MAKING STRUCTURES AND ARTICLES」の名称の米国仮出願第62/565,313号および2017年9月29日に出願された「STRUCTURES HAVING STRUCTURAL COLOR AND METHODS AND SYSTEMS FOR MAKING STRUCTURES HAVING STRUCTURAL COLOR」の名称の米国仮出願第62/565,310号および2017年9月29日に出願された「STRUCTURES HAVING STRUCTURAL COLOR AND METHODS AND SYSTEMS FOR MAKING STRUCTURES HAVING STRUCTURAL COLOR」の名称の米国仮出願第62/565,310号、の利益および優先権を主張し、これらの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
その化学的特性に基づいて特定の波長の光を吸収または反射する染料または顔料の存在に由来する色とは対照的に、構造色は、光と表面のマイクロまたはナノフィーチャおよびバルク材料との物理的相互作用によって引き起こされる。染料および顔料による色は、多くの点で問題となり得る。例えば、染料および顔料、並びに、製造および完成品の導入のためのそれらに関連する化学的性質は、環境に優しくない場合がある。
本発明のさらなる実施態様は、添付の図面と併せて、以下に記載される様々な実施形態の詳細な説明を検討することによりさらに容易に理解される。
図1A〜1Mは、本発明の光学素子を含む、フットウェア、アパレル、スポーツ用品、入れ物、電子機器およびアイウェア（vision wear）を示す。 図2A〜2Bは、本発明の例示的な１つの光学素子の側面図を示す。
本発明は、光学素子を使用することにより構造色を示す物品を提供し、構造色は、少なくとも部分的には、光学効果（例えば、光の可視波長の散乱、屈折、反射、干渉および／または回折）を通して生成される可視色である。構造色は、インクまたは顔料の使用およびそれらの使用に関連する環境への影響を考慮することなく、物品に美的に魅力的な色を付与することができる。
例示的な物品は、フットウェア用品またはスポーツ用品といった物品の構成部分の外部または内部に面した部分を形成するフィルムを含む。光学素子は、フィルムの表面上またはフィルムの内部に配置され、単独で、または任意のテクスチャ表面（例えばテクスチャ表面、テクスチャ構造またはテクスチャ層）と組合せて、または任意にプライマー層と組合せて、または任意にテクスチャ表面とプライマー層の両方と組合せて、構成部分に構造色を付与する。任意のテクスチャ表面および任意のプライマー層は光学素子の一部であってもよいし、光学素子から分離させることもできるが、光学素子と共に使用される場合には、組み合わされて構造色を付与する。言い換えれば、光学素子は単独で第1の構造色を付与することができるが、光学素子と任意のテクスチャ構造またはプライマー層との組み合わせ、或いはその両方との組み合わせにより、色相、明度および／または玉虫調(iridescence)のタイプといった色パラメータに基づいて、第１の構造色とは異なる第2の構造色を付与できるようになる。そのような場合、光学素子とテクスチャ表面および／またはプライマー層との組み合わせは、構成部分に構造色を付与することができる。
構成部分上にフィルムと光学素子を配置した後、構成部分は物品へ追加の顔料または染料を適用せずに、構造的に着色されたようになる（すなわち、構成部分が、フィルムおよび光学素子なしで有するであろう色とは異なる、新しい色を有するようになる）。例えば、構造色は、色相、明度、玉虫調のタイプまたはそれらの組み合わせといった色パラメータに基づいて、構成部分の表面の下部の色とは異なりうる。特定の例では、構造色と物品の表面の下部の色は、色相および玉虫調の両方のタイプが異なり、構造色は玉虫調（例えば、15°離れた少なくとも2つの異なる角度から見た場合に2つ以上の異なる色相を示す）であり、表面の下部の色は玉虫調ではない。光学素子は、構成部分の内部または外面上に配置（例えば、貼り付け、取り付け、接着、結合、接合）することができる。構成部分は、次いでフットウェア用品のソールまたはアッパーといった物品に組み込むことができる。ソールおよび／またはアッパーは、完成品において構造色が見えるように設計することができる。
本発明は、第１のフィルム表面と、第１のフィルム表面と反対の第２のフィルム表面と、第１のフィルム表面と第２のフィルム表面との間のフィルムコア（film core）とを有する、少なくとも構成部分の一部を形成するフィルムであって、第１のフィルム表面、第２のフィルム表面、フィルムコアまたはそれらの任意の組み合わせは、フィルムポリマー材料を含み、第１のフィルム表面は構成部分の外面（externally-facing surface）または構成部分の内面（internally-facing surface）を形成するフィルムと、第１のフィルム表面上、第２のフィルム表面上またはフィルムコアの内部に配置され、第１の面と、第１の面と反対の第２の面とを有し、光学素子の第１の面、光学素子の第２の面またはその両方が、構成部分に構造色を付与する光学素子と、を有する物品を提供する。
いくつかの態様では、フィルムは物品の外部に面した第１のフィルム表面と共に、構成部分の外面を形成することができる。構成部分上に配置される光学素子は、構成部分の外面に構造色を付与する。いくつかの態様では、構成部分が実質的に透明（例えば、約７０％以上、約８０％以上、約９０％以上、約９９％以上）であるといった場合に、フィルムおよび光学素子は構成部分の内面上に配置することができ、光学素子によって付与される構造色は、構成部分の外部から視認（visible）または知覚(perceivable)することができる。
本発明の多くの例では、非常に玉虫調の構造色（例えば、異なる角度から見たときに広範囲の色相にわたってシフトする色）を得ることができ、他の例では、異なる角度から見たときに広範囲の色相にわたってシフトしない構造色（例えば、色相がシフトしない、または視角に応じて限られた数の色相にわたってシフトする構造色）も得ることができる。
一例では、本発明は、光学素子を有する物品を提供し、物品が、‐15°〜＋60°の間の３つの測定角で所定の照明条件下でＣＩＥ１９７６色空間に従って測定された場合、第１の観察角度における第１の測色（color measurement）の座標がＬ １ ＊ 、ａ １ ＊ およびｂ １ ＊ であり、第２の観察角度における第２の測色の座標がＬ ２ ＊ 、ａ ２ ＊ およびｂ ２ ＊ であり、第３の観察角度における第３の測色の座標がＬ ３ ＊ 、ａ ３ ＊ およびｂ ３ ＊ であり、ここで、Ｌ １ ＊ 、Ｌ ２ ＊ およびＬ ３ ＊ の値は同じであっても異なっていてもよく、ａ １ ＊ 、ａ ２ ＊ およびａ ３ ＊ の座標値は、同じであっても異なっていてもよく、ｂ 1 ＊ 、ｂ ２ ＊ およびｂ ３ ＊ の座標値は、同じであっても異なっていてもよく、組み合わされたａ １ ＊ 、ａ ２ ＊ およびａ ３ ＊ の値の範囲は、ａ ＊ が取り得る値の全スケールの約４０％未満であることを特徴とする。
別の例では、本発明は、光学素子を有する物品を提供し、物品が、‐15°〜＋60°の間の２つの測定角で所定の照明条件下でＣＩＥ１９７６色空間に従って測定された場合、第１の観察角度における第１の測色の座標がＬ １ ＊ 、ａ １ ＊ およびｂ １ ＊ であり、第２の観察角度における第２の測色の座標がＬ ２ ＊ 、ａ ２ ＊ およびｂ ２ ＊ であり、ここで、Ｌ １ ＊ およびＬ ２ ＊ の値は同じであっても異なっていてもよく、ａ １ ＊ およびａ ２ ＊ の座標値は、同じであっても異なっていてもよく、ｂ 1 ＊ およびｂ ２ ＊ の座標値は、同じであっても異なっていてもよく、第１の測色と第２の測色との間のΔE ＊ abは約100以下であり、ここでΔE ＊ ab ＝［（L 1 ＊ ‐L 2 ＊ ） 2 ＋（a 1 ＊ ‐a 2 ＊ ） 2 ＋（b 1 * ‐b 2 ＊ ） 2 ］ 1/2 であることを特徴とする。
さらに別の例では、光学素子を有する物品を提供し、物品が、‐15°〜＋60°の間の３つの測定角で所定の照明条件下でCIELCH色空間に従って測定された場合、第１の観察角度における第１の測色の座標がＬ １ ＊ 、C １ ＊ およびh １ °であり、第２の観察角度における第２の測色の座標がＬ 2 ＊ 、C 2 ＊ およびh 2 °であり、第３の観察角度における第３の測色の座標がＬ 3 ＊ 、C 3 ＊ およびh 3 °であり、ここで、Ｌ １ ＊ 、Ｌ ２ ＊ およびＬ ３ ＊ の値は同じであっても異なっていてもよく、C １ ＊ 、C ２ ＊ およびC ３ ＊ の座標値は、同じであっても異なっていてもよく、h 1 °、h 2 °およびh 3 °の座標値は、同じであっても異なっていてもよく、組み合わされたh 1 °、h 2 °およびh 3 °の値の範囲は、約60°未満であることを特徴とする。
本発明はまた、第１のフィルム表面を構成部分の外面上に配置するステップを含む構成部分の製造方法であって、フィルムはフィルムポリマー材料を含み、フィルムは第１のフィルム表面の反対の第２のフィルム表面と、第１のフィルム表面と第２のフィルム表面との間のフィルムコアとを有し、第１のフィルム表面または第２のフィルム表面は、第１の面と、第１の面の反対の第２の面とを有する光学素子を含み、光学素子の第１の面または光学素子の第２の面またはその両方は、構成部分に構造色を付与する、構成部分の製造方法を提供する。任意で、本方法は、フィルムを構成部分に配置する前または後に、第1のフィルム表面または第2のフィルム表面などのフィルム上に光学素子を配置するステップとをさらに含むことができる。
ここで、本発明の実施形態を一般的に説明してきたが、実施形態に関するさらなる議論が、より詳細に説明される。
本発明は、説明された特定の実施形態に限定されず、したがって、もちろん、変更することが可能である。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるため、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態のみを説明する目的で用いられ、それによって限定することを意図しない。
値域が与えられる場合、各介在値は、文脈が特に明確に指示しない限り、下限の単位の1/10まで、その範囲の上限および下限と、その記載された範囲内の任意の他の記載または介在値との間は、本発明内に包含される。これらのより小さい範囲の上限および下限は、独立して、より小さい範囲に含まれてもよく、また、記載された範囲における任意の特に除外された制限の制約のもとで、開示内に包含される。記載された範囲が限界の一方または両方を含む場合、これらの限界の一方または両方を除外する範囲もまた、開示に含まれる。
本発明を読めば当業者には明らかであるように、本明細書に記載され図示された個々の実施形態の各々は、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、他のいくつかの実施形態のいずれかの特徴から容易に分離したり、またはそれらと組み合わせることができる、個別の構成部分および特徴を有する。任意の記載された方法は、記載されたイベントの順序または論理的に可能な任意の他の順序で実行することができる。
本発明の実施形態は、特に断らない限り、材料科学、化学、繊維学、ポリマー化学などの技術を使用し、これらは当業者の技術の範囲内である。このような技術は特許文献で全て説明されている。
別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、材料科学、化学、繊維学、ポリマー化学などの当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと類似または同等の方法および材料を、本発明の実施または試験において使用することができるが、好適な方法および材料が本明細書に記載される。
明細書および特許請求範囲において用いられているように、単数形「a」、「an」および「the」は、文脈が他の点を明確に指示しない限り、複数の指示対象を含み得る。従って、例えば、「支持体」が指すものは、複数の支持体を含む。本明細書および以下の特許請求の範囲において、反対の意図が明らかでない限り、以下の意味を有するように定義されるいくつかの用語が参照される。
本発明は、構造色を有する構成部分を提供する。構成部分はフットウェア用品、フットウェアの構成部分、アパレル用品、アパレルの構成部分、スポーツ装備用品、スポーツ装備の構成部分といった多数の異なるタイプの製造物品に組み込むことができる。特に製造物品はフットウェア（例えばドレスシューズ、アスレチックフットウェア、ハイキングブーツ、ワークブーツ等）、スケート（例えば、ホッケースケート、フィギュアスケート、インラインスケート、ローラースケート当）、アパレル（例えば、シャツ、ジャージ、パンツ、ショーツ、手袋、眼鏡、靴下、帽子、キャップ、ジャケット、下着等）またはそれらの構成部分、入れ物（例えば、バックパック、バッグ）および家具用の室内装飾品（例えば、椅子、カウチ、自動車シート）、ベッドカバー（例えば、シーツ、毛布）、テーブルカバー、タオル、旗、テント、帆およびパラシュート、を含むことができる。さらに、ブラダは、打撃器具（例えば、バット、ラケット、スティック、打球づち（mallets）、ゴルフクラブ、パドルなど）、運動用具（例えば、ゴルフバッグ、野球およびフットボールグローブ、サッカーボール制限構造）、保護用具（例えば、パッド、ヘルメット、ガード、バイザー、マスク、ゴーグルなど）、移動用具（例えば、自転車、自動二輪車、スケートボード、自動車、トラック、ボート、サーフボード、スキー板、スノーボードなど）、様々なスポーツで使用される球またはパック、釣りまたは狩猟用品、家具、電子機器、建築用資材、アイウェア、時計、宝飾品などの物品または物品上に配置されるアイテムを製造するために使用することができる。
物品はフットウェア用品であってもよい。フットウェア用品は、スポーツ、運動、軍隊、仕事関連、レクリエーションまたはカジュアル用途などの様々な用途のために設計することができる。主に、フットウェア用品は、それが競技用の地面としてであろうと、一般的な屋外地面としてであろうと、芝生（grass）、芝生(turf)、砂利、砂、ダート（dirt）、土(clay)、泥(mad)などの1つ以上を含む地面などの未舗装面（部分的または全体的）での屋外使用を意図する。しかしながら、フットウェア用品は、例えば、ダートの地面を含む屋内スポーツ（例えば、内野部分がダートの屋内野球場）などの屋内用途にも望ましい場合がある。
フットウェア用品は、グローバルフットボール／サッカー、ゴルフ、アメリカンフットボール、ラグビー、野球、ランニング、陸上競技、サイクリング（例えば、ロードバイクおよびマウンテンバイク）等の屋外のスポーツ活動において使用されるように設計される。フットウェア用品は、柔らかく滑りやすい表面上に摩擦を提供するために、摩擦要素（例えば、滑り止めの突起、クリート、スタッドおよびスパイク並びにトレッドパターン）を任意に含むことができ、ここで、本発明の構成部分は、摩擦要素の間または隙間および任意に摩擦要素の面上であって、地面または表面に接触する摩擦要素の表面上に使用または適用することができる。クリート、スタッドおよびスパイクは、一般に、グローバルフットボール／サッカー、ゴルフ、アメリカンフットボール、ラグビー、野球などのスポーツに使用するように設計されたフットウェアに含まれ、これらは舗装されていない地面で頻繁にプレーされる。滑り止めの突起および／または誇張されたトレッドパターンは、一般に、トレイルランニング、ハイキングおよび軍事的使用などのでこぼこの屋外の条件下で使用するためのブーツの設計を含むフットウェアに含まれる。
図１Ａから図１Ｍを参照して、本発明の光学素子は、フットウェア、アパレル、スポーツ用品、入れ物、電子機器およびアイウェアを含む多くのタイプの物品について開示される。光学素子は、斜線領域１２Ａ´／１２Ｍ´〜１２Ａ´´／１２Ｍ´´によって表される。光学素子の位置は、光学素子が配置されうる一つの可能な領域を示すためのみに提供される。二つの位置もまた提供されるが、これは、物品は一つ以上の多数の光学素子を含むことができるので、例示の目的だけのためにされるものであって、大きさおよび位置はアイテムに基づいて決定することができる。各アイテム上に位置する光学素子は、数字、文字、記号、デザイン、エンブレム、グラフィックマーク、アイコン、ロゴ等を表すことができる。
製造物品は、アパレル用品（すなわち衣服）であってもよい。アパレル用品は、運動またはレジャー活動のために設計されたアパレル用品であってもよい。アパレル用品は、特定の要素（例えば、風および／または雨）または衝撃から保護するように設計されたアパレル用品であってもよい。
製造物品は、スポーツ用品であってもよい。スポーツ用品は、グローバルフットボール／サッカー、ゴルフ、アメリカンフットボール、ラグビー、野球、ランニング、陸上競技、サイクリング（例えば、ロードバイクおよびマウンテンバイク）等の室内または屋外のスポーツ活動において使用されるように設計することができる。
本発明の物品は、構造色等の光学効果を生成する特徴を有する光学素子を含む。光学素子は、少なくとも１つの光学層（例えば、多層反射材または多層フィルタ）を、任意にテクスチャ表面（例えば、光学素子と組合せてまたは物品の表面の一部として）と組み合わせて、任意にプライマー層と組み合わせて、任意に保護層と組み合わせて、または任意にテクスチャ表面、プライマー層、および保護層の組合せと組み合わせて、含む。光学素子または、光学素子と任意のテクスチャ表面および／またはプライマー層との組み合わせは、構造色（例えば、単色、多色、玉虫調）を物品に付与する。物品に光学素子を配置した後、物品は、顔料または染料を物品に適用せずに着色されているように見える（すなわち、配置前に物品の表面が有していた色とは異なる、新しい色（例えば、色相または本明細書中で定義されるその他のもの）を有するように見える）。しかしながら、顔料および／または染料は、美的に好ましい効果を生じさせるために、構造色構造と併せて使用することができる。
ここで、本発明の実施形態を一般的に説明してきたが、さらなる詳細を説明する。本明細書で説明したように、構造色は、多数の色のうちの1つを含むことができる。観察者によって知覚される物品の「色」は、観察者によって知覚される色が、物品によって反射される光を吸収、屈折、干渉またはそうでなければ変更することができる光学素子の存在下での物品の実際の色によって、物品によって反射される光の波長を検出する観察者の能力によって、物品を照明するために使用される光の波長、並びに物品の環境の着色および入射光のタイプ（例えば、太陽光、蛍光灯の明かりなど）といった他の要因によって決定されるため、物品の実際の色とは異なることがある。その結果、観察者によって知覚される物体の色は、物品の実際の色とは異なることがある。
従来、着色顔料または染料を物品に適用することによって、人工の物品に色が付与されてきた。より最近では、人工の物品に「構造色」を付与する方法が開発されている。構造色は、表面に接触する可視光を妨害する、微視的に構造化された表面によって少なくとも部分的に生成される色である。構造色とは、色材による可視光の吸収や放射による色とは異なり、光の散乱、屈折、反射、干渉、回折などの物理現象による色である。例えば、構造色を付与する光学現象は、多層干渉、薄膜干渉、屈折、分散液、光散乱、ミー散乱、回折および回折格子を含むことがある。本明細書に記載される様々な態様では、物品に付与される構造色は、20／20の正常視力（visual acuity）および物品から約1メートルの距離からの通常の色覚を有する観察者に視認できる。
本明細書に記載されるように、構造色は、顔料および／または染料のみによって生成される色とは対照的に、光学素子によって少なくとも部分的に付与される。構造色を生成した物品の着色は、構造色のみで付与することができる（すなわち物品、物品の着色された部分または物品の着色された外層は、顔料および／または染料を実質的に含まなくてもよい）。構造色は、例えば、構造色の全部または一部を変えるために、顔料および／または染料と組合せて使用することもできる。
「色相」は、一般に、可視光の主波長に基づいて識別可能な色の特性を記述するために使用され、しばしば、マゼンタ、赤、橙、黄、緑、シアン、青、インディゴ、バイオレットなどの用語を使用して記述されるか、またはこれらのうちの1つに関連して（例えば、類似または非類似として）記述することができる。色の色相は、一般に、色の強度または明度とは無関係であると考えられる。例えば、マンセルカラーシステムでは、色の特性は、色相、値（明度）および彩度（色純度）を含む。特定の色相は、一般に、可視スペクトルにおける波長の特定の範囲に関連し、約700〜635ナノメートルの範囲の波長は、赤に関連し、約635〜590ナノメートルの範囲は、橙に関連し、約590〜560ナノメートルの範囲は、黄に関連し、約560〜520ナノメートルの範囲は、緑に関連し、約520〜490ナノメートルの範囲は、シアンに関連し、約490ナノメートル〜450ナノメートルの範囲は、青に関連し、約450〜400ナノメートルの範囲は、紫に関連する。
観察者によって知覚される物品の色（色相を含む）は、物品の実際の色とは異なることがある。観察者によって知覚される色は、物品の物理学だけでなく、その環境、並びに知覚する眼および脳の特性にもよる。例えば、観察者によって知覚される色は、物品の実際の色（例えば、物品の表面を出る光の色）、物品によって反射または放出される光の波長を検出する観察者の能力、物品を照明するために使用される光の波長、並びに物品の環境の着色および入射光のタイプ（例えば、太陽光、蛍光灯の光など）などの他の要因によって決定される。その結果、観察者によって知覚される物体の色は、物品の実際の色とは異なることがある。
構造色の文脈で使用される場合、物品の構造色を付与した部分が吸収および反射（例えば、線形または非線形に）する光の波長に基づいて、構造色を付与した物品、すなわち、物品に光学素子を組み込むことによって構造色を付与した物品の、色相を特徴付けることができる。光学素子は、第1の構造色を付与することができるが、任意のテクスチャ表面および／またはプライマー層の存在により、構造色を変えることができる。被膜または透明部品のような他の要因により、知覚される構造色をさらに変化させることができる。構造色を付与した物品の色相は、本明細書に記載される色相のいずれか、並びに他の色相または色相の組み合わせを含むことができる。構造色は、「単一色相」（すなわち色相は、観察および／または照明の角度にかかわらず実質的に同じままである）または「多色相」（すなわち色相は、観察および／または照明の角度に応じて変化する）と分類することができる。多色相の構造色は、玉虫調（すなわち、観察または照明の角度の変化に応じて、色相が2つ以上の色相にわたって徐々に変化する）をとることができる。玉虫調の多色構造色の色相は、観察または照明の角度の変化に応じて、可視スペクトル内の全ての色相にわたって徐々に変化することができる（例えば、「虹」のように）。玉虫調の多色相構造色の色相は、観察または照明の角度の変化に応じて、可視スペクトルの限られた数の色相にわたって徐々に変化することができ、言い換えれば、可視スペクトルの1つ以上の色相（例えば、赤、橙、黄など）は、観察または照明の角度が変化しても、構造色において観察されない。単一色相の構造色については、可視スペクトルにおける1つの色相または実質的に1つの色相のみが、存在することができる。多色相構造色の色相は、観察または照明の角度の変化に応じて、限られた数の色相の間（例えば、2〜8色相の間または2〜4色相の間または2色相の間）でより急激に変化することができる。
構造色は、構造色によって2つ以上の色相が付与される多色相(multi‐hued)構造色とすることができる。
構造色は、単一の視角で見た場合または互いに少なくとも15°離れている2つ以上の異なる視角から見た場合に、構造色の色相が広い数の色相（例えば、4、5、6、7、8またはそれ以上の色相）にわたって変化する玉虫調の多色相構造色とすることができる。
構造色は、互いに少なくとも１５°離れた２つ以上の異なる視角から見たときに、構造色の色相が限られた数の色相（例えば、２つの色相または３つの色相）にわたって変化するか、または実質的に（例えば、約９０パーセント、約９５パーセントまたは約９９パーセント）変化する限られた玉虫調の多色相構造色であってもよい。いくつかの態様では、限られた玉虫調を有する構造色は、赤、黄および青のＲＹＢ原色、任意に赤、黄、青、緑、橙および紫のＲＹＢ原色および第二色または任意に赤、黄、青、緑、橙―紫、緑‐黄、黄‐橙、橙‐赤、赤‐紫、紫‐青および青‐緑のＲＹＢ原色、第二色および第三色から選択される２つ、３つまたは４つの色相に限定される。
構造色は、構造色の色相、色相と明度または色相と明度および彩度が、観察角度とは無関係であるか、または実質的に（例えば、約90パーセント、約95パーセントまたは約99パーセント）無関係である単一色相の角度非依存性の構造色であってもよい。例えば、単一色相角度非依存性構造色は、少なくとも3つの、互いに少なくとも15°離れた異なる角度から見たときに、同じ色相または実質的に同じ色相を表示することができる（例えば、単一色相構造色）。
付与される構造色は、限定された玉虫調を有する構造色であってもよく、その結果、観察の各可能な角度で観察される各色が、赤黄青（RYB）カラーホイール上の原色、第二色および第三色からなる群から選択される単一の色相に割り当てられる場合、単一の構造色相のすべてが、単一の色相群に入り、ここで、単一の色相群は、a）緑‐黄、黄および黄‐橙、b）黄、黄‐橙および橙、c)黄‐橙、橙および橙‐赤、d)橙‐赤および赤‐紫、e)赤、赤‐紫および紫、ｆ）赤‐紫、紫および紫―青、g)紫、紫‐青および青、ｈ）紫‐青、青および青‐緑、i)青、青‐緑および緑、j）青‐緑、緑および緑‐黄であり、言い換えれば、限定された玉虫調のこの例では、構造色によって与えられる色相（または色相および明度または色相、明度および彩度）は、構造色が観察される角度に応じて変化するが、観察の様々な角度で観察される異なる色のそれぞれの色相は、限られた数の取り得る色相にわたって変化する。各観察角度で見える色相は、赤黄青（RYB）カラーホイール上の単一の原色、第二色および第三色の色相（すなわち、赤、黄、青、緑、橙紫、緑‐黄、黄‐橙、橙‐赤、赤‐紫、紫‐青および青‐緑からなる色相のグループ）に割り当てることができる。例えば、観察角度がずれるにつれて、複数の異なる色が観察されるが、観察された各色相が、赤、黄、青、緑、橙紫、緑―黄、黄‐橙、橙‐赤、赤‐紫、紫‐青および青‐緑のうちの1つに分類される場合、割り当てられた色相のリストは、RYB原色、第二色および第三色のリストから選択された1つ、2つまたは3つ以下の色相を含む。限られた玉虫調のいくつかの例では、割り当てられた色相のすべてが、色相グループa）〜j）から選択された単一の色相グループに入り、色相グループのそれぞれが、RYB原色、第二色および第三色のカラーホイール上の3つの隣接する色相を含む。例えば、割り当てられた色相の全ては、色相グループh）内の単一の色相（例えば、青）とすることができ、割り当てられた色相の幾つかは、色相グループh）内の2つの色相（例えば、紫‐青および青）または色相グループh）内の3つの色相（例えば、紫‐青、青および青‐緑）を表すことができる。
同様に、色の明度、色の飽和度および色の純度など、構造色の他の特性は、観察または照明の角度にかかわらず実質的に同じであってもよく、または観察または照明の角度に応じて変化してもよい。構造色は、艶消し外観、光沢外観、金属外観またはそれらの組み合わせを有することができる。
上述のように、構造色を付与した物品の色（色相を含む）は、構造色を付与した物品が観察または照明される角度に応じて変化することができる。物品の色相または複数の色相は、一定の照明条件を用いて様々な角度で物品を観察することまたは物品を照明することによって決定することができる。本明細書で使用されるように、照度または視野の「角度」とは、表面に直交する軸または面から測定される角度である。視野角または照明角は、約0〜180°の間で設定することができる。観察角度または照明角度は、0°、15°、30°、45°、60°および‐15°に設定することができ、色は、物品の特定の領域に焦点を合わせて色を測定する測色計または分光光度計（例えば、コニカミノルタ）を使用して測定することができる。観察角度または照明角度は、0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°、165°、180°、195°、210°、225°、240°、255°、270°、285°、300°、315°、330°および345°に設定することができ、色は、測色計または分光光度計を使用して測定することができる。構造色のみを使用して着色された多色物品の特定の例では、0°、15°、30°、45°、60°および‐15°で測定された場合、物品について測定された色相は、測定角度のうちの3つで「青」、測定角度のうちの2つで「青‐緑」および測定角度のうちの1つで「紫」からなっていた。
他の実施形態では、構造色を付与した物品の色（色相、明度および／または彩度を含む）は、物品が観察または照明される角度に応じて、実質的には変化しない。このような場合、構造色は、観察される色相、色相と明度または色相と明度と彩度が実質的に独立であるか、または観察角度とは独立であるという点で、角度に依存しない構造色とすることができる。
色座標系を定義するための様々な方法が存在する。1つの例は、L ＊ a ＊ b ＊ 色空間であり、ここで、所定の照明条件に対して、L ＊ は明度に対する値であり、a ＊ およびb ＊ は、CIE座標（CIE1976色空間またはCIELAB）に基づく反対色座標(color‐opponent dimension)に対する値である。一実施形態では、構造色を有する構造色を付与した物品は、物品について測定された色の変化が、0°、15°、30°、45°、60°および‐15°の観察角度または照明角度で測定されたものから選択された3つ以上の測定された観察角度または照明角度で、L ＊ a ＊ b ＊ スケール（CIE1976色空間）のa ＊ またはb ＊ 座標の合計スケールの約10％以内または約5％以内である場合、「単一」色を有すると考えることができる。特定の実施形態では、a ＊ 座標およびb ＊ 座標のスケールの少なくとも5パーセントだけ、またはa ＊ 座標およびb ＊ 座標のスケールの少なくとも10パーセントだけ異なるL ＊ a ＊ b ＊ システムにおいて測定され、値を割り当てられた場合、異なる色であると考えられる。構造色を付与した物品は、3つ以上の測定された観察角度または照明角度において、L ＊ a ＊ b ＊ スケール（CIE1976色空間）のa ＊ 座標またはb ＊ 座標の全スケールの約40％未満または約30％未満または約20％未満または約10％未満の変化することができる。
CIELAB空間における2つの測定値の間の色の変化は、数学的に決定することができる。たとえば、最初の測定は座標L 1 ＊ 、a 1 ＊ およびb 1 ＊ を持ち、2番目の測定は座標L 2 ＊ 、a 2 ＊ およびb 2 ＊ をとる。CIELABスケールでのこれら2つの測定値の差の合計は、ΔE ＊ abで表すことができ、次のように計算される：ΔE ＊ ab=[(L 1 ＊ ‐L 2 ＊ ） 2 +(a 1 ＊ ‐a 2 ＊ ） 2 +(b 1 ＊ ‐b 2 ＊ ） 2 ］ 1/2 。一般的に、2つの色のΔE ＊ abが1以下の場合、色の違いは人間の目には認識されず、2つの色のΔE ＊ abが100を超える場合、その色は逆の色と見なされ、2〜3のΔE ＊ abが認識可能な色の違いの閾値と見なされる。特定の実施形態では、構造色を有する構造色を付与された物品は、0°、15°、30°、45°、60°および‐15°の観察角度または照明角度で測定されるものから選択される3つ以上の測定観察角度または照明角度の間で、ΔE ＊ abが60未満または50未満または40未満または30未満である場合、「単一」色を有するとみなすことができる。構造色を付与した物品は、2つ以上の測定された観察角度または照明角度の間で、約100未満または約80未満または約60未満であるΔE ＊ abをとることができる。
カラースケールの別の例は、CIELCH色空間であり、ここで、所定の照明条件について、L ＊ は明度の値であり、C ＊ は彩度の値であり、h°は角度測定としての色相を示す。一実施形態では、構造色を有する構造色を付与された物品は、物品について測定された色が、0°、15°、30°、45°、60°および‐15°の観察角度または照明角度で測定されたものから選択された3つ以上の測定された観察角度または照明角度で、CIELCH色空間のh°角度座標で10°未満異なるか、または5°未満異なる場合、「単一」色を有すると考えることができる。特定の実施形態では、CIELCHシステムにおいて測定され割り当てられた値が、h°測定において少なくとも45°変化する場合は異なる色と考えられる。構造色を付与した物品は、3つ以上の測定された観察角度または照明角度におけるCIELCHシステムのh°測定において、約60°未満または約50°未満または約40°未満または約30°未満または約20°未満または約10°未満の変化を有することができる。
色を特徴付けるための別のシステムは、「PANTONE」マッチングシステム(Pantone LLC、Carlstadt、New Jersey、USA）を含み、これは、任意の媒体を通して色を選択し、指定し、ブロードキャストし、マッチングするための正確な方法を提供する表示色標準システムを提供する。一例では、構造色を有する構造色を付与された物品は、物品について測定された色が、0°、15°、30°、45°、60°および‐15°から選択された3つ以上の測定された観察角度または照明角度で、例えば、20の隣接するPANTONE標準内の特定の数の隣接する標準内にある場合、「単一」色を有すると考えることができる。
ここで色について説明したが、光学素子について更に詳細に説明する。本明細書に記載されるように、物品は光学素子を含む。光学素子は、少なくとも1つの光学層を含む。光学素子は、単層または多層反射材または多層フィルタであるか、またはこれを含むことができる。光学素子は、物品に構造色が付与されるように、光学素子に入射する光を修正するように機能することができる。光学素子は、少なくとも1つの光学層と、任意に1つまたは複数の追加の層（例えば、保護層、テクスチャ層、プライマー層、ポリマー層など）とを含むことができる。
構造色を付与した物品を製造する方法は、光学素子を、物品（例えば、フットウェア用品、アパレル用品、スポーツ用品など）の表面または物品の構成部分上に配置する（例えば、貼り付ける、取り付ける、結束する、留める、接合する、添える、連結する、巻き付ける、実施可能に配置することなどを含む）ことを含むことができる。物品は、構成部分を含み、構成部分は、その上に光学素子が配置することができる表面を有する。物品の表面は、本明細書に記載されるように、熱可塑性材料または熱硬化性材料などの材料から作製することができる。例えば、物品は、熱可塑性材料（すなわち第1の熱可塑性材料）、例えば、構成部分の外面または構成部分（例えば、ブラダの外面または内面）の内面を含む表面を有する。光学素子は、例えば、熱可塑性材料上に配置することができる。
一態様では、熱可塑性材料を含む物品の第1の表面の少なくとも一部の温度は、例えば熱可塑性材料を軟化または溶融させるために、熱可塑性材料のクリープ緩和温度（Tcr）、ビカット軟化温度（Tvs）、荷重たわみ温度（Thd）および／または溶融温度（Tm）以上の温度まで上昇される。温度は、クリープ緩和温度以上の温度まで上昇させることができる。温度は、ビカット軟化温度以上の温度まで上昇させることができる。温度は、荷重たわみ温度上昇させることができる。温度は、溶融温度以上の温度まで上昇させることができる。物品の第1の表面の少なくとも一部の温度が上昇した温度以上（例えば、クリープ緩和温度、加荷重たわみ温度、ビカット軟化温度または熱可塑性材料の溶融温度以上）である間、光学素子は、物品の第1の表面の少なくとも一部の中で熱可塑性材料に配置（例えば、貼り付け）される。配置することに続いて、熱可塑性材料の温度は、熱可塑性材料を少なくとも部分的に再凝固させるために、そのクリープ緩和温度未満の温度まで低下される。熱可塑性材料は、能動的に冷却することができる（例えば、温度を上昇させる源を除去し、能動的に（例えば、物品に隣接してより冷たいガスを流して熱可塑性材料の温度を低下させる））、または受動的に冷却することができる（例えば、温度を上昇させる源を除去し、熱可塑性層をそれ自体で冷却することができる）。
構造色付与を付与した物品を作製する方法は、熱可塑性材料上にプライマー層を任意に配置した後に、物品（例えば、フットウェア用品、アパレル用品、スポーツ用品など）上に光学素子を配置（例えば、貼り付ける、取り付ける、結束する、留める、接合する、添える、連結する、巻き付ける）を含むことができる。物品は、構成部分を含み、構成部分は、その上に光学素子を配置することができる表面を有する。物品の表面は、本明細書に記載されるように、熱可塑性材料または熱硬化性材料などの材料から作製することができる。例えば、物品は、熱可塑性材料（すなわち第1の熱可塑性材料）、例えば、構成部分の外面または構成部分（例えば、ブラダの外面または内面）の内面を含む表面を有する。光学素子は、例えば、熱可塑性材料上に配置することができる。
光学素子は、第1の面（外面を含む）と、第1の面（反対の外面を含む）の反対の第2の面とを有し、第1の面または第2の面は物品に隣接する。例えば、光学素子が、フィルムまたはブラダのような、内面および外面を有する構成部分と併せて使用される場合、光学素子の第1の側は、以下の順序で、例えば、構成部分の内面上に配置され得る：光学素子の第2の側／光学素子のコア／光学素子の第1の側／構成部分の構成部分／コアの内面／構成部分の外面。また、光学素子の第2の面は、光学素子／コアの第1の面／光学素子の第2の面／構成部分壁の構成部分／コアの内部対向表面／構成部分の外部対向表面の順序などで、構成部分の内部対向表面上に配置され得る。別の例では、光学素子の第1の面は、構成部分の構成部分／コアの内部対向表面／構成部分の外部対向表面／光学素子の光学素子／コアの第1の面／光学素子の第2の面などの順に、構成部分の外部対向表面上に配置され得る。同様に、光学素子の第2の面は、構成部分の構成部分／コアの内部対向面／構成部分の外部対向面／光学素子の光学素子／コアの第2の面／光学素子の第1の面の内部対向面などの順序で、構成部分の外部対向面上に配置され得る。任意のテクスチャ表面、任意のプライマー層またはその両方が存在する例では、テクスチャ表面および／またはプライマー層は、構成部分の表面と光学素子の面との間の界面に配置することができる。
光学素子または層またはその一部（例えば、光学層）は、物理蒸着、電子ビーム蒸着、原子層堆積法、分子ビームエピタクシー法、陰極アーク蒸着法、パルスレーザ蒸着法、スパッタリング蒸着（例えば、高周波、直流、反応性、非反応性）法、気相成長法、プラズマ増強気相成長法、低圧気相成長法および層毎蒸着法、ゾル‐ゲル蒸着法、Langmuirブロッジェット法などの湿式化学技術などの周知技術を使用して形成され得る。第1の面の温度は、光学素子および／または別個のシステムを形成して温度を調節する技術を使用して調節することができる。さらなる詳細は、本明細書において提供される。
光学素子の１つまたは複数の光学層は、多層反射材を含んでもよい。多層反射材は、多層反射材の層の材料選択、厚さおよび数に少なくとも部分的に依存して、光の所定の波長（または波長の範囲）で一定の反射率を有するように構成することができる。言い換えれば、多層反射材の層の材料、厚さおよび数、並びに任意に1つまたは複数の他の層とのその相互作用を注意深く選択することができ、その結果、ある波長の光（または波長範囲）を反射して、所望の構造色を生成することができる。光学層は、隣接する層が異なる屈折率を有する少なくとも2つの隣接する層を含むことができる。光学層の隣接する層の屈折率の差は、約0．0001〜50パーセント、約0．1〜40パーセント、約0．1〜30パーセント、約0．1〜20パーセント、約0．1〜10パーセント（およびそれらの間の他の範囲（例えば、範囲は、0．0001〜5パーセントの増分であり得る））であり得る。屈折率は、少なくとも部分的に光学層の材料に依存し、1．3〜2．6の範囲とすることができる。
光学層は、2〜20層、2〜10層、2〜6層または2〜4層を含むことができる。光学層の各層は、所望の構造色を生成するために、反射される光の波長の約1/4である厚さを有することができる。光学層の各層は、約10〜500ナノメートルまたは約90〜200ナノメートルの厚さを有することができる。光学層は、少なくとも2つの層を有することができ、隣接する層は、異なる厚さを有し、任意に、同じまたは異なる屈折率を有する。
光学素子は、多層フィルタを含んでもよい。多層フィルタは、構造または物品に衝突する光と破壊的に干渉し、光の破壊的干渉および任意に1つまたは複数の他の層または構造（例えば、多層反射材、テクスチャ構造）との相互作用によって、構造色が付与される。この点に関して、多層フィルタの層は、単一の波長の光または特定の範囲の波長の光が構造色を構成するように設計することができる（例えば、材料の選択、厚さ、層の数など）。例えば、光の波長範囲は、プラスまたはマイナス30パーセントまたは単一の波長内または単一の波長のプラスまたはマイナス20パーセント内または単一の波長のプラスまたはマイナス10パーセント内またはプラスまたはマイナス5パーセントまたは単一の波長内に制限することができる。波長の範囲は、より玉虫調の構造色を生成するために、より広くすることができる。
１つまたは複数の光学層は、複数の層を含むことができ、各層は、遷移金属、メタロイド、ランタノイドおよびアクチニド元素、並びにこれらの窒化物、酸窒化物、硫化物、硫酸塩、セレン化物およびテルル化物から選択される材料を独立して含む。材料は、光学素子の他の層と任意に組み合わされたときに所望の結果を達成する屈折率を提供するように選択することができる。光学層の1つ以上の層は、液晶で作ることができる。光学層の各層は、液晶で作ることができる。光学層の1つまたは複数の層は、二酸化ケイ素、二酸化チタン、硫化亜鉛、フッ化マグネシウム、五酸化タンタル、酸化アルミニウムまたはそれらの組合せなどの材料から作製することができる。光学層の各層は、二酸化ケイ素、二酸化チタン、硫化亜鉛、フッ化マグネシウム、五酸化タンタル、酸化アルミニウムまたはそれらの組み合わせなどの材料から作製することができる。
光学素子は、無色（例えば、構造またはその層に顔料または染料を添加しない）、着色（例えば、顔料および／または染料を構造またはその層に添加する（例えば、暗色または黒色））、反射性および／または透明（例えば、75パーセント以上の透過率）であってもよい。光学素子が配置される構成部分の表面は、無色（例えば、顔料または染料が材料に添加されていない）、着色（例えば、顔料および／または染料が材料に添加されている（例えば、暗色または黒色））、反射性および／または透明（例えば、75パーセント以上の透過率）であってもよい。
本明細書において、透明な材料では、光は材料を直線状に通過して材料から出るため、材料ははっきりと透かして見ることができる。不透明な材料の場合、光は材料を通過せず、材料を全く透かして見ることが出来ない。半透明の材料は透明な材料と不透明な材料の中間に属する材料であり、光は半透明な材料を通過するが、光の一部は散乱されるため、材料ははっきりと透かして見ることが出来ない。
１つまたは複数の光学層は、各層が異なる屈折率を有する層ごとに形成することができる。光学層の各層は、気相成長法、パルスレーザ蒸着法、蒸発蒸着法、スパッタリング蒸着（例えば、高周波、直流、反応性、非反応性）法、プラズマ強化気相成長法、電子ビーム蒸着法、電子ビーム蒸着法、原子層堆積法、分子ビームエピタクシー法、陰極アーク蒸着法、低圧気相成長法および層毎蒸着法、ゾル‐ゲル蒸着法、Langmuirブロッジェット法などの湿式化学技術などの周知技術を用いて形成することができる。
上述のように、光学素子は、１つまたは複数の光学層に加えて1つ以上の層を含むことができる。光学素子は、第1の面（例えば、表面を有する面）および第2の面（例えば、表面を有する面）を有し、第1の面または第2の面は、構成部分の表面に隣接する。光学素子の1つ以上の他の層は、光学素子の第1の側および／または第2の側にあってもよい。例えば、光学素子は、保護層および／または熱可塑性ポリマー層などのポリマー層を含むことができ、保護層および／またはポリマー層は、光学素子の第1の面および第2の面の一方または両方にあることができる。別の例では、光学素子は、本明細書に記載のプライマー層を含むことができる。１つ以上の任意の他の層は、テクスチャ表面を含むことができる。代替的にまたは追加的に、光学素子の1つ以上の光学層は、テクスチャ表面を含むことができる。
保護層は、光学層を保護するために、光学層の第1および／または第2の面上に配置され得る。保護層は、光学層よりも耐久性または耐摩耗性がある。保護層は、可視光に対して光学的に透明である。保護層は、光学素子の第1の面上にあり、光学層を保護することができる。保護層の全部または一部は、構造色の外観を変えるために染料または顔料を含むことができる。保護層は、二酸化ケイ素、ガラス、金属酸化物の組み合わせまたはポリマーの混合物を含むことができる。保護層は、約3ナノメートル〜1ミリメートルの厚さを有することができる。
保護層は、物理蒸着法、気相成長法、パルスレーザ蒸着法、蒸発蒸着法、スパッタリング蒸着（例えば、高周波、直流、反応性、非反応性）法、プラズマ強化気相成長法、電子ビーム蒸着法、陰極アーク蒸着法、低圧気相成長法および層毎蒸着法、ゾル‐ゲル蒸着法、Langmuirブロッジェット法などの湿式化学技術を使用して形成することができる。またさらに、保護層は、スプレーコーティング、ディップコーティング、ブラッシング、スピンコーティング、ドクターブレードコーティングなどによって適用され得る。
ポリマー層は、光学素子の第1および／または第2の面上に配置することができる。ポリマー層は、例えば、物品が光学素子を接着するための熱可塑性材料を含まない場合のように、物品上に光学素子を配置するために使用することができる。ポリマー層は、ホットメルト接着剤などのポリマー接着材料を含むことができる。ポリマー層は、熱可塑性材料とすることができ、1つ以上の層を含むことができる。熱可塑性材料は、本明細書に記載の熱可塑性材料のいずれか1つとすることができる。ポリマー層は、スピンコーティング、浸漬コーティング、ドクターブレードコーティングなどのような様々な方法を用いて適用することができる。ポリマー層は、約3ナノメートル〜1ミリメートルの厚さを有することができる。
上述のように、本発明の1つ以上の実施形態は、物品の構成部分の面に光学素子（例えば、単一または多層構造）を組み込んで構造色を付与する物品を提供する。光学素子は、物品の面の熱可塑性材料の上に配置することができ、物品の面は、熱可塑性材料から成る布を含むことができる。
本発明の様々な態様によれば、構造色を有する物品は、物品の構成部分の少なくとも一部を形成するフィルムを含む。フィルムは第１のフィルム表面（すなわち面）と、第１のフィルム表面の反対の第２のフィルム表面（面）と、第１のフィルム表面と第２のフィルム表面との間のフィルムコアとを有する。第１のフィルム表面は、構成部分の外面（すなわち面）または構成部分の内面（すなわち面）を形成することができる。フィルム（例えば、第１のフィルム表面、第２のフィルム表面またはフィルムコア）はフィルムポリマー材料を含む。光学素子は、第１のフィルム表面上、第２のフィルム表面上またはフィルムコアの内部に配置される。光学素子は第１の面および第１の面の反対の第２の面を有し、光学素子の第１の面、光学素子の第２の面またはその両方は、構成部分に構造色を付与する。
一態様によれば、構成部分上に配置された光学素子によって付与された構造色は物品を観察する観察者によって視認または知覚することが可能である。例えば、構造色が、20／20の正常視力（visual acuity）および物品から約1メートルの距離からの正常の色覚を有する観察者によって視認または知覚できる場合、構造色は、物品の外部から視認または知覚可能である。
様々な態様によれば、光学素子、フィルムおよび構成部分は所望の位置に構造色を付与するように配置することができる。いくつかの態様では、フィルムは、第１のフィルム表面が物品の外部に面した状態で、構成部分の外面を形成することができる。光学素子は第１のフィルム表面（構成部分の外面）上に配置することができる。例えば、光学素子の第１の面は、光学素子の第２の面が物品の外部に面し、光学素子の第２の面が構造色を付与するように、第１のフィルム表面上に配置することができる。いくつかの実施形態では、プライマー層は光学素子の第１の面上、フィルム上または光学素子の第１の面とフィルムとの間に配置することができる。ある態様では、プライマー層と光学素子の組み合わせが構造色を付与する。
いくつかの態様では、フィルムまたはその構成部分（例えば、第１のフィルム表面、フィルムコアおよび／または第２のフィルム表面）は、着色されていても無着色であってもよい。いくつかの実施形態では、フィルムは構造色と同じかまたは異なる色を有することができる。いくつかの態様では、フィルムは暗褐色、暗赤色、暗橙色、暗黄色、暗緑色、暗シアン、暗青色、暗紫色、灰色、暗マゼンタ、暗インディゴ、それらの色調、それらの色合い、それらの風合いおよびそれらの組合せからなる群から選ばれる色を有する。いくつかの態様では、フィルムは、本明細書で示すように、ＣＩＥ１９７６色空間（Ｌ ＊ ａ ＊ ｂ ＊ 座標）、ＣＩＥ ＬＣＨ色空間（Ｌ ＊ Ｃ ＊ ｈ°）またはＰＡＮＴＯＮＥカラーマッチングシステムのうちの１つに従って測定されるとき、構造色とは異なる色を有する。いくつかの態様では、フィルムと光学素子との組合せが構造色を付与する。いくつかの態様では、フィルム、光学素子および任意のプライマー層の組合せが構造色を付与する。
いくつかの態様では、フィルムは、第１のフィルム表面が物品の外部に面した状態で、構成部分の外面を形成することができ、光学素子はフィルムコア上（例えば、第１のフィルム表面が、光学素子と構成部分の外面の間に配置されるように）に配置することができる。例えば、光学素子は、光学素子の第１の面が物品の外部に面するようにフィルムコアに配置することができる。この態様では、光学素子の第１の面が第１のフィルム表面を通して視認可能または知覚可能な構造色を付与するように、第１のフィルム表面は透明または半透明とすることができる。いくつかの実施形態では、プライマー層は、光学素子の第２の面上に、または隣接して配置することができる。いくつかの態様では、プライマー層と光学素子の組合せが、構造色を付与する。
いくつかの態様では、フィルムは、物品の第１のフィルム表面が外部に面した状態で、構成部分の外面を形成することができ、光学素子は第２のフィルム表面上（例えば、第１のフィルム表面が、光学素子と構成部分の外面の間に配置されるように）に配置することができる。例えば、光学素子の第１の面は、光学素子の第１の面が物品の外部に面するように第２のフィルム表面上に配置することができる。この態様では、光学素子の第１の面が、フィルムを通して視認可能または知覚可能な構造色を付与するように、フィルムは透明または半透明とすることができる。いくつかの実施形態では、プライマー層は、光学素子の第２の面上または隣接して配置することができる。いくつかの態様では、プライマー層と光学素子の組合せが、構造色を付与する。
いくつかの態様によれば、構成部分は透明プレートなどのように透明であり、構成部分の外面上または内面上に配置された光学素子は、物品の外部から視認可能または知覚可能である。例えば、いくつかの態様では、フィルムは、第１のフィルム表面を内面上に配置し、物品外部に面するか物品外部に向けた状態で、構成部分の内面を形成することができる。光学素子は第１のフィルム表面上、例えば、第１のフィルム表面と構成部分との間に配置することができ、またはフィルムコア上に配置することもでき、または第２のフィルム表面上に配置することもできる。例えば光学素子は光学素子の第２の面が物品の外部に面し、光学素子の第２の面が構造色を付与するように配置することができる。いくつかの実施形態では、プライマー層は光学素子の第１の面上に配置することができる。いくつかの態様では、プライマー層と光学素子の組合せが構造色を付与する。
いくつかの態様では、テクスチャ表面は、フィルム上または光学層上、例えば第１のフィルム表面上、フィルムコア上、第２のフィルム表面上、光学層の第１の面上、光学層の第２の面上、構成部分上またはそれらの組合せの上に配置することができる。いくつかの態様では、テクスチャ表面は、フィルム、光学素子および／または構成部分の内部または間に含まれるテクスチャ構造またはテクスチャ層の一部として提供することができる。いくつかの態様では、光学素子を有するテクスチャ表面と任意のプライマー層との組合せが、構造色を付与する。
本発明の様々な態様によれば、構造色を有する物品は、物品の構成部分の少なくとも一部を形成するプレートを含む。プレートは第１のプレート表面（または面）と、第１のプレート表面の反対の第２のプレート表面（または面）とを有する。第１のプレート表面は、プレートが完成品に含まれる場合は、構成部分の外面を形成することができる。物品はさらに第１の面と第１の面の反対の第２の面とを有する光学素子を含み、光学素子の第１の面、光学素子の第２の面またはその両方が構成部分に構造色を付与する。いくつかの態様では、光学素子によって付与される構造色は、物品を観察する観察者に視認または知覚可能である。
いくつかの態様では、プレートは、第１のプレート表面を物品の外部に面した状態で、構成部分の外面を形成することができる。光学素子は第１のプレート表面（構成部分の外面上）に配置することができる。例えば、光学素子の第１の面は、光学素子の第２の面が物品の外部に面し、光学素子の第２の面が構造色を付与するように、第１のプレート表面上に配置することができる。いくつかの実施形態では、プライマー層は、光学素子の第１の面上、プレート上または光学素子の第１の面とプレートとの間に配置することができる。いくつかの態様では、プライマー層と光学素子の組合せが構造色を付与する。
いくつかの態様では、プレートまたはその構成部分（例えば、第１のプレート表面および／または第２のプレート表面）は、着色されていても無色であってもよい。いくつかの実施形態では、プレートは構造色と同じか、または異なる色を有することができる。いくつかの態様では、プレートは、暗褐色、暗赤色、暗橙色、暗黄色、暗緑色、暗シアン、暗青色、暗紫色、灰色、暗マゼンタ、暗インディゴ、それらの色調、それらの色合い、それらの風合いおよびそれらの組合せからなる群から選ばれる色を有する。いくつかの態様では、プレートは、本明細書で示すように、ＣＩＥ１９７６色空間（Ｌ ＊ ａ ＊ ｂ ＊ 座標）、ＣＩＥ ＬＣＨ色空間（Ｌ ＊ Ｃ ＊ ｈ°）またはＰＡＮＴＯＮＥカラーマッチングシステムのうちの１つに従って測定されるとき、構造色とは異なる色を有する。いくつかの態様では、プレートと光学素子との組合せが構造色を付与する。いくつかの態様では、プレートと光学素子と任意のプライマー層との組合せが構造色を付与する。
いくつかの態様では、プレートは、第１のプレート表面を物品の外部に面するようにして、構成部分の外面を形成することができ、光学素子は、第２のプレート表面上（例えば、プレートが光学素子と構成部分の外面の間に配置されるように）に配置することができる。例えば、光学素子の第１の面は、光学素子の第１の面が物品の外部に面するように、第２のプレート表面上に配置することができる。この態様では、光学素子の第１の面が、プレートを通して視認可能または知覚可能な構造色を付与するように、プレートは透明または半透明とすることができる。いくつかの実施形態では、プライマー層は、光学素子の第２の面上または隣接して配置することができる。いくつかの態様では、プライマー層と光学素子の組合せが、構造色を付与する。
いくつかの態様によれば、構成部分は透明プレートなどのように透明であり、構成部分の外面上または内面上に配置された光学素子は、物品の外部から視認可能または知覚可能である。例えば、いくつかの態様では、プレートは、第１のプレート表面を内面上に配置し、物品外部に面するか物品外部に向けた状態で、構成部分の内面を形成することができる。光学素子は第１のプレート表面上、例えば、第１のプレート表面と構成部分の間に配置することができ、または第２のプレート表面上に配置することもできる。例えば光学素子は光学素子の第２の面が物品の外部に面し、光学素子の第２の面が構造色を付与するように配置することができる。いくつかの実施形態では、プライマー層は光学素子の第１の面上に配置することができる。いくつかの態様では、プライマー層と光学素子の組合せが構造色を付与する。
いくつかの態様では、テクスチャ表面はプレート上または光学層上、例えば第１のフィルム表面上、フィルムコア上、第２のプレート表面上、光学層の第１の面上、光学層の第２の面上、構成部分上またはそれらの組合せの上に配置することができる。いくつかの態様では、テクスチャ表面は、テクスチャ構造、すなわち、プレート、光学素子および／または構成部分の内部または間に含まれるテクスチャ層の一部として提供することができる。いくつかの態様では、光学素子を有するテクスチャ表面と任意のプライマー層との組合せが、構造色を付与する。
任意のテクスチャ加工表面についてのさらなる詳細を以下に説明する。本明細書に記載されるように、構成部分は、光学素子を含み、光学素子は、少なくとも1つの光学層と、任意にテクスチャ表面とを含むことができる。テクスチャ表面は、テクスチャ構造またはテクスチャ層の表面であり得る。テクスチャ表面は、光学素子の一部として提供されてもよい。例えば、光学素子は、テクスチャ層またはテクスチャ表面を含むテクスチャ構造を含むことができる。テクスチャ表面は、光学素子の第1または第2の面上に形成されてもよい。例えば、光学層の面は、テクスチャ表面を提供するように形成または改良されてもよく、またはテクスチャ層またはテクスチャ構造は、光学素子の第1または第2の面上に配置（例えば、貼り付け）られてもよい。テクスチャ表面は、光学素子が配置される構成部分の一部として提供されてもよい。例えば、光学素子は、構成部分の表面がテクスチャ表面である構成部分の表面上に配置されてもよく、または構成部分の表面は、テクスチャ構造またはテクスチャ層を含んでもよい。
テクスチャ表面（またはテクスチャ表面を含むテクスチャ構造またはテクスチャ層）は、転写媒体などの別の媒体上またはその一部のフィーチャとして提供され、光学素子の面または層に、あるいは構成部分の表面に付与されてもよい。例えば、テクスチャ表面の鏡像、すなわちレリーフ形状を転写媒体の側に設けることができ、転写媒体は、光学素子または物品にテクスチャ表面を付与するように光学素子の側または構成部分の表面に接触する。本明細書の様々な実施形態は、光学素子のテクスチャ表面に関して説明することができるが、テクスチャ表面またはテクスチャ構造もしくはテクスチャ層の特徴は、これらの方法のいずれかで付与することができることを理解されたい。
テクスチャ表面は、光学素子から生じる構造色に寄与し得る。本明細書に記載されるように、構造色は、少なくとも部分的には、光学素子からの光線の散乱、回折、反射、干渉または不均等な屈折などの物理現象から生じる光学効果によって付与される。テクスチャ表面（またはその鏡像すなわちレリーフ）は、複数のプロファイルフィーチャおよび平坦または平面領域を含むことができる。テクスチャ表面に含まれる複数のプロファイルフィーチャは、それらのサイズ、形状、向き、空間配置などを含めて、光学素子から生じる光散乱、回折、反射、干渉および／または屈折に影響を及ぼすことができる。テクスチャ表面に含まれる、それらのサイズ、形状、向き、空間配置などを含む平坦または平面領域は、光学素子から生じる光散乱、回折、反射、干渉および／または屈折に影響を及ぼすことができる。所望の構造色は、少なくとも部分的に、プロファイルフィーチャの特性および／またはテクスチャ表面の平坦または平面領域の1つまたは複数を調整することによって設計することができる。
プロファイルフィーチャは、平坦領域の面から延在して、その中に突起部および／または陥没部の外観を提供することができる。一態様では、平坦領域は、平坦な平面領域とすることができる。プロファイルフィーチャは、突起部および陥没部の様々な組合せを含むことができる。例えば、プロファイルフィーチャは、1つ以上の窪みを有する突起部、1つ以上の突起部を有する窪み、1つ以上のさらなる突起部を有する突起部、1つ以上のさらなる窪みを有する窪みなどを含んでもよい。平坦領域は、完全に平坦である必要はなく、テクスチャ、粗さなどを含むことができる。平坦な領域のテクスチャは、あったとしても、付与された構造色には、あまり寄与しないかもしれない。平坦な領域のテクスチャは、典型的には、付与された構造色に寄与する。明瞭化のために、プロファイルフィーチャおよび平坦領域は、平坦領域の上方に延在するプロファイルフィーチャを参照して記載されるが、プロファイルフィーチャがテクスチャ表面の窪みである場合には、逆のもの（例えば、寸法、形状など）が適用され得る。
テクスチャ表面は、熱可塑性材料を含むことができる。プロファイルフィーチャ部および平坦領域は、熱可塑性材料を使用して形成することができる。例えば、熱可塑性材料がその軟化温度を超えて加熱されると、テクスチャ表面は、成形、スタンピング、印刷、圧縮、切断、エッチング、真空成形などによって熱可塑性材料に形成されて、その中にプロファイルフィーチャおよび平坦領域を形成することができる。テクスチャ表面は、熱可塑性材料の面に付与することができる。テクスチャ表面は、熱可塑性材料の層で形成することができる。プロファイルフィーチャおよび平坦領域は、同じ熱可塑性材料または異なる熱可塑性材料で作ることができる。
テクスチャ表面は、概して、ｘ軸に沿って延在する長さ寸法と、z軸に沿って延在する幅寸法と、y軸に沿って延在する厚さ寸法とを有する。テクスチャ表面は、x軸およびz軸に沿って延在する第1の平面内に延在する略平面部分を有する。プロファイルフィーチャは、平面xの上または下に延在するように、第1の平面から外向きに延在することができる。プロファイルフィーチャは、第1の平面にほぼ直交して、または第1の平面に対して90°よりも大きいかまたは小さい角度で延在することができる。
各プロファイルフィーチャの寸法（例えば、プロファイルフィーチャの形状に応じて、長さ、幅、高さ、直径）は、ナノメートル〜マイクロメートルの範囲内であり得る。テクスチャ表面は、約10ナノメートル〜約500マイクロメートルの寸法を有するプロファイルフィーチャおよび／または平坦領域を有することができる。プロファイルフィーチャは、ナノメートル範囲、例えば、約10ナノメートル〜約1000ナノメートルの寸法を有することができる。プロファイルフィーチャの寸法（例えば、幾何学的形状に応じて、長さ、幅、高さ、直径）の全ては、ナノメートルの範囲、例えば、約10ナノメートル〜約1000ナノメートルであり得る。テクスチャ表面は、1マイクロメートル以下の寸法を有する複数のプロファイルフィーチャを有することができる。この文脈において、「複数のプロファイルフィーチャ」という語句は、プロファイルフィーチャの約50パーセント以上、約60パーセント以上、約70パーセント以上、約80パーセント以上、約90パーセント以上または約99パーセント以上がこの範囲の寸法を有することを意味する。プロファイルフィーチャは、幅：高さ寸法および／または長さ：高さ寸法において、約1：2と1：100または1：5と1：50または1：5と1：10の比を有することができる。
テクスチャ表面は、マイクロメーターの範囲内の寸法を有するプロファイルフィーチャおよび／または平坦領域を有することができる。テクスチャ表面は、約1マイクロメートル〜約500マイクロメートルの寸法を有するプロファイルフィーチャおよび／または平坦領域を有することができる。プロファイルフィーチャの全ての寸法（例えば、幾何学的形状に応じて、長さ、幅、高さ、直径）は、マイクロメートルの範囲、例えば、約1マイクロメートル〜約500マイクロメートルであり得る。テクスチャ表面は、約1マイクロメートルから約500マイクロメートルの寸法を有する複数のプロファイルフィーチャを有することができる。この文脈において、「複数のプロファイルフィーチャ」という語句は、プロファイルフィーチャの約50パーセント以上、約60パーセント以上、約70パーセント以上、約80パーセント以上、約90パーセント以上または約99パーセント以上がこの範囲の寸法を有することを意味する。プロファイルフィーチャの高さ（または陥没部の場合は深さ）は、約0．1〜50マイクロメートル、約1〜5マイクロメートルまたは2〜3マイクロメートルとすることができる。プロファイルフィーチャは、約1：2および1：100または1：5および1：50または1：5および1：10の幅：高さおよび／または長さ：高さ寸法の比を有することができる。
テクスチャ表面は、ナノメートル〜マイクロメートル範囲内で大きさの次元が混在する複数のプロファイルフィーチャを有することができる（例えば、プロファイルフィーチャの一部はナノメートルスケールにあり、プロファイルフィーチャの一部はマイクロメートルスケールにある）。テクスチャ表面は、様々な寸法比の混ざった複数のプロファイルフィーチャを有することができる。テクスチャ表面は、1つまたは複数のナノメートルスケールの突出部またはマイクロメートルスケールの突出部または窪み部を有するプロファイルフィーチャを有することができる。
プロファイルフィーチャは、互いの3倍（プロファイルフィーチャにおいて、wが幅であり、hが高さである場合、0．33w≦h≦3w）以内の高さおよび幅寸法および／または互いの3倍（プロファイルフィーチャにおいて、Iが長さであり、hが高さである場合、0．33I≦h≦3I）内の高さおよび長さ寸法を有することができる。プロファイルフィーチャは、約1：3〜約3：1または約1：2〜約2：1または約1：1．5〜約1．5：1または約1：1．2〜約1．2：1または約1：1である長さ：幅の比を有することができる。プロファイルフィーチャの幅および長さは、実質的に同じであっても異なっていてもよい。
プロファイルフィーチャは、一定の空間配置を有することができる。プロファイルフィーチャの空間的配置は、均等に離間するか、またはパターンを形成するなど、均一であってもよい。空間配置は、ランダムであってもよい。隣接するプロファイルフィーチャは、約1〜100マイクロメートル離れていてもよく、または約5〜100マイクロメートル離れていてもよい。所望の間隔は、少なくとも部分的に、プロファイル構造のサイズおよび／または形状、並びに所望の構造色効果に依存し得る。
プロファイルフィーチャは、（第1の平面と平行な平面に関して）一定の断面形状を有することができる。テクスチャ表面は、同一または類似の断面形状を有する複数のプロファイルフィーチャを有することができる。テクスチャ表面は、異なる様々な断面形状を有する複数のプロファイルフィーチャを有する。プロファイルフィーチャの断面形状は、多角形（例えば、正方形または三角形または長方形の断面）、円形、半円形、管状、卵形、ランダム、高いおよび低いアスペクト比、重複するプロファイルフィーチャなどを含み得る。
プロファイルフィーチャ（例えば、約10ナノメートル〜500マイクロメートル）は、上側の凸状に曲面を含むことができる。曲面は、最上点のいずれかの側に対称的に延在してもよい。
プロファイルフィーチャは、テクスチャ表面からの突起を含むことができる。プロファイルフィーチャは、テクスチャ表面に形成されたインデント（中空領域）を含むことができる。プロファイルフィーチャは、滑らかで湾曲した形状（例えば、湾曲した角を有する多角形断面）を有することができる。
プロファイルフィーチャ（突起または陥没部のいずれであっても）は、ほぼ円錐状または切頭円錐状（すなわち、突起または陥没部は、水平または斜めに平坦化された頂部を有してもよい）であってもよく、またはほぼ部分球面（part‐spherical surface）（例えば、それぞれ実質的に均一な曲率半径を有する凸面または凹面）を有してもよい。
プロファイルフィーチャは、テクスチャ表面の第1の平面に対してある角度を形成する方向に延在する1つまたは複数の面または縁部を有することができる。第1の平面とプロファイルフィーチャの面部または縁部との間の角度は、約45°以下、約30°以下、約25°以下または約20°以下である。1つまたは複数の面部または縁部は、鎖状または平面配向で延在することができ、または角度が第1の平面からの距離の関数として変化するように湾曲することができる。プロファイルフィーチャは、段および／または平坦な面を含む1つまたは複数の面を有することができる。プロファイルフィーチャは、テクスチャ表面の第1の平面に直交または垂直であり得るか、または第1の平面に対して約10°〜89°（第1の平面に垂直または直交する90°）の角度で延在し得る、1つ以上の面（またはその一部）を有し得る。プロファイルフィーチャは、階段状構成を有する面を有することができ、面の部分は、テクスチャ表面の第1の平面に平行であることができ、または約1°〜179°（0°は第1の平面に平行である）の角度を有することができる。
テクスチャ表面は、変化する形状を有するプロファイルフィーチャ（例えば、プロファイルフィーチャは、プロファイルフィーチャの間で形状、高さ、幅および長さを変化させることができる）または実質的に均一な形状および／または寸法を有するプロファイルフィーチャを有することができる。テクスチャ表面によって生成される構造色は、少なくとも部分的には、プロファイルフィーチャの形状、寸法、間隔などによって決定することができる。
プロファイルフィーチャは、光がテクスチャ表面の第一の平面に垂直に入射するときに、表面の一部（例えば、約25〜50パーセント以上）が入射光に対して垂直になるように成形することができる。プロファイルフィーチャは、光がテクスチャ表面の第1の平面に対して最大45°の角度で入射するときに、表面の一部（例えば、約25〜50パーセント以上）が入射光に対して垂直になるように成形することができる。
テクスチャ表面上のプロファイルフィーチャの空間的配向は、例えば、構造の構造色に関する1つのプロファイルフィーチャの別のプロファイルフィーチャとの干渉によって生じる歪み効果を低減するように設定される。プロファイルフィーチャの形状、寸法、相対姿勢は、テクスチャ表面を横切ってかなり変化することができるので、プロファイルフィーチャを有する特定の領域（例えば、マイクロメートル範囲または約1〜10平方マイクロメートル）に対する所望の間隔および／または相対位置を適切に決定することができる。本明細書で論じられるように、プロファイルフィーチャの形状、寸法、相対姿勢は、光学層の外形に影響を及ぼすため、テクスチャ層のテクスチャ面を設計する際に、光学素子内の寸法（例えば、厚さ）、屈折率、層の数が考慮される。
プロファイルフィーチャは、テクスチャ表面の特定の領域にわたって相互にほぼランダムな位置（例えば、マイクロメートル範囲、すなわち、約1〜10平方マイクロメートルまたはセンチメートル範囲、すなわち、約0．5〜5平方センチメートルおよびその中のすべての範囲増分）に配置され、ランダム性は、構造色を生成する目的を損なわない。言い換えると、ランダム性は、構造色を達成することを目標として、プロファイルフィーチャの間隔、形状、寸法および相対姿勢、光学層内の寸法（例えば、厚さ）、屈折率および層数などと一致する。
プロファイルフィーチャは、構造色を生成する目的を達成するために、テクスチャ表面の特定の領域にわたって相互に設定された様式で配置される。プロファイルフィーチャの相対位置は、必ずしもパターンに従う必要はないが、所望の構造色と一致するパターンに従うことができる。上述したように、また本明細書では、プロファイルフィーチャ、平坦領域および光学素子（例えば、光学層）に関連する様々なパラメータを使用して、プロファイルフィーチャを相互に設定された方法で位置決めすることができる。
テクスチャ表面は、格子（例えば、回折格子）、フォトニック結晶構造、選択的ミラー構造、結晶ファイバ構造、変形マトリクス構造、螺旋コイル構造、表面格子構造およびそれらの組み合わせを形成し得るマイクロおよび／またはナノスケールプロファイルフィーチャを含むことができる。テクスチャ表面は、構造色を付与するために周期的または非周期的設計構造を有する格子を形成するマイクロおよび／またはナノスケールプロファイルフィーチャを含むことができる。マイクロおよび／またはナノスケールプロファイルフィーチャは、所望の構造色を生成するために、プロファイルフィーチャおよび／または平坦領域のピーク‐谷パターンを有することができる。グレーディングは、エシェレット格子とすることができる。
光学素子内のテクスチャ表面のプロファイルフィーチャおよび平坦領域は、光学層の各層内のトポグラフィック起伏として現れ得る。例えば、図2Aおよび2Bを参照すると、光学素子200は、複数のプロファイルフィーチャ222および平坦領域224を有するテクスチャ構造220を含む。本明細書に記載されるように、プロファイルフィーチャ222のうちの1つ以上は、（図2Aに示されるように）テクスチャ構造220の表面からの突起であってもよくおよび／またはプロファイルフィーチャ222のうちの1つ以上は、（図2Bに示されるように）テクスチャ構造220の表面の陥没部であってもよい。1つまたは複数の光学層240が、プロファイルフィーチャ222および平坦領域224を有するテクスチャ構造220の面または表面上に配置される。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の光学層240の得られる形態は、テクスチャ構造220の形態と同一ではなく、むしろ、1つまたは複数の光学層240は、平坦領域244の高さに対して隆起または陥没し、テクスチャ構造220のプロファイルフィーチャ222の位置におおよそ対応する隆起または陥没領域242を有することができる。また、1つ以上の光学層240は、テクスチャ構造220の平坦領域224の位置に大まかに対応する平面領域244を有する。高さ方向または低さ方向の領域242および平面領域244が存在するため、結果として生じる光学層240の全体的な形態は、起伏のある、すなわち、波打ちのような構造のものとすることができる。光学層の層の数、各層の厚さ、各層の屈折率および材料の種類とともに、プロファイルフィーチャの寸法、形状および間隔は、特定の構造色をもたらす光学素子を生成するために使用され得る。
ここで、光学素子およびテクスチャ表面を一般的に説明してきたが、任意に存在するプライマー層について、更に詳細に説明する。光学素子は、構造色を付与するために使用され、ここで、光学素子は、（例えば、光学素子の一部として）を含むことができ、または構造色を生成するためにプライマー層を使用することができる。本明細書に記載されるように、光学素子は、テクスチャ層および／またはテクスチャ構造などの任意のテクスチャ表面を（例えば、光学素子の一部として）含むこともできる。光学素子と任意のテクスチャ層および任意のプライマー層との組み合わせは、以下の設計：テクスチャ層／プライマー層／光学素子またはプライマー層／テクスチャ層／光学素子のうちの1つを有する構造色構造を形成することができる。プライマー層は、約3ナノメートル〜200マイクロメートルまたは約1マイクロメートル〜約200マイクロメートルまたは約10マイクロメートル〜約100マイクロメートルまたは約10マイクロメートル〜約80マイクロメートルの厚さを有することができる。構造色構造は、プライマー層、光学素子および（任意に）テクスチャ表面の組み合わせを含むことができる。プライマー層、テクスチャ層および光学素子に関連する変数の選択は、所望の構造色を制御および選択するために使用され得る。
構造色構造は、プライマー層、テクスチャ表面（任意に）および光学素子（例えば、光学層）を含むことができ、光学素子は、設計に応じて、テクスチャ表面またはプライマー層上に配置される。プライマー層、テクスチャ表面および光学素子の組み合わせは、構造色を物品に付与し、ここで、構造色は、任意に顔料または染料の物品への適用を伴うことも伴わないこともあり、プライマー色(primer color)とは異なる。光学素子は、プライマー層および／またはテクスチャ表面上に配置することができる。プライマー層は、本明細書に記載されるようなテクスチャ表面を含むことができる。例えば、プライマー層は、テクスチャ表面を有するように形成することができる。
プライマー層は、塗料層（例えば、染料、顔料およびそれらの組み合わせ）、インク層、再粉砕（reground：再生リグラインド材料）層、少なくとも部分的に分解されたポリマー層、金属層、酸化物層またはそれらの組み合わせを含むことができる。プライマー層は、明るい色または暗い色を有することができる。プライマー層は、暗色を有することができる。例えば暗色は、ブラック、褐色の色合い、褐色の暗色合い、赤の暗色合い、橙色の暗色合い、黄の暗色合い、緑の暗色合い、シアンの暗色合い、青の暗色合い、紫の暗色合い、灰色の暗色合い、灰色の暗色合い、マゼンタの暗色合い、インディゴの暗色合い、色調、色合い、色合いまたはこれらのいずれかの色合いおよびこれらの組み合わせから選択することができる。色は、L ＊ a ＊ b ＊ システムを用いて定義することができ、ここで、L ＊ の値は、約70以下、約60以下、約50以下、約40以下または約30以下とすることができ、a ＊ およびb ＊ 座標値は、正および負の値スケールにわたって変化することができる。
プライマー層は、デジタル印刷、インクジェット印刷、オフセット印刷、パッド印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷、熱転写印刷、物理的気相成長法を含む、気相成長法、パルスレーザ蒸着、蒸発蒸着、スパッタリング蒸着（高周波、直流、反応性、非反応性）、プラズマ増強気相成長法、電子ビーム蒸着、陰極アーク蒸着、低圧気相成長法および層毎蒸着、ゾル‐ゲル蒸着またはLangmuirブロッジェットなどの湿式化学技術を使用して形成することができる。代替的にまたはさらに、プライマー層は、スプレーコーティング、ディップコーティング、ブラッシング、スピンコーティング、ドクターブレードコーティングなどによって適用され得る。
プライマー層は、約40％以下、約30％以下、約20％以下、約15％以下、約10％以下、約5％以下または約1％以下のパーセント透過率を有することができ、「未満」は、約0％（例えば、0〜0．01または0〜0．1）、約1％、約2．5％または約5％を含むことができる。
プライマー層は、構造に適用すると薄層を形成する塗料組成物を含むことができる。薄層は、上記のような暗色を有する固体フィルムであってもよい。塗料組成物は、1つ以上の塗料樹脂、1つ以上のポリマー、1つ以上の染料および1つ以上の顔料並びに水、フィルム形成溶媒、乾燥剤、厚化剤、界面活性剤、皮張防止剤、可塑剤、防カビ剤、耐擦傷剤、浸水防止剤およびそれらの組合せを含み得る既知の塗料組成物を含む。
プライマー層は、再粉砕された、少なくとも部分的に分解されたポリマー層を含むことができる。再粉砕され、少なくとも部分的に分解されたポリマー層は、上記のような暗色を有することができる。
プライマー層は、金属層または酸化物層を含むことができる。金属層または酸化物層は、上記のような暗色を有することができる。酸化物層は、金属酸化物、ドープされた金属酸化物またはそれらの組み合わせをとることができる。金属層、金属酸化物またはドープされた金属酸化物は、以下を含むことができる：遷移金属、メタロイド、ランタノイドおよびアクチニド元素、並びに窒化物、酸窒化物、硫化物、硫酸塩、セレン化物、テルル化物およびこれらの組み合わせ。金属酸化物は、酸化チタン、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化スズ、クロミア、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化銀、酸化コバルト、酸化亜鉛、酸化白金、酸化パラジウム、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化鉛およびこれらの組み合わせ、並びにそれぞれのドープしたものを含むことができる。いくつかの態様では、プライマー層は、実質的に金属酸化物からなることができる。いくつかの態様では、プライマー層は、実質的に二酸化チタンまたは二酸化ケイ素からなることができる。いくつかの態様では、プライマー層は、実質的に二酸化チタンからなることができる。金属酸化物は、水、不活性ガス（例えば、アルゴン）、反応性ガス（例えば、酸素または窒素）、金属、小さい分子およびそれらの組み合わせでドープすることができる。いくつかの態様では、プライマー層は、実質的に、ドープされた金属酸化物またはドープされた金属酸窒化物またはその両方からなることができる。
プライマー層は、物品の表面上のコーティングであり得る。コーティングは、物品の表面に化学的に結合（例えば、共有結合、イオン結合、水素結合など）させることができる。コーティングは、ポリマー材料で作られた表面に良好に結合することが見出された。一例では、物品の表面は、本明細書に記載されるように、熱可塑性ポリウレタン（TPU）を含むポリウレタンなどのポリマー材料から作製することができる。
コーティングは、固体顔料粒子または染料などの1つまたは複数の着色剤を含む架橋コーティングとすることができる。架橋コーティングは、架橋ポリマー（例えば、架橋ポリエステルポリウレタンポリマーまたはコポリマー）のマトリックスであり得る。着色剤は、架橋ポリマーのマトリックス中に捕捉されることを含めて、コーティング中に捕捉することができる。固体顔料粒子または染料は、架橋ポリマーマトリックス中に物理的に捕捉することができ、化学的に結合（例えば、共有結合、イオン結合、水素結合などにより、ポリマーマトリックスを含むコーティングまたはコーティングが適用される物品の表面を形成する材料と結合する）することができ、またはコーティングまたは物品と物理的および化学的に結合する組合せとすることができる。架橋コーティングは、約0．01マイクロメートル〜1000マイクロメートルの厚さを有することができる。
コーティングは、ポリマーコーティング組成物を架橋してなる製品（または「架橋製品」とも呼ばれる）。ポリマーコーティング組成物は、ポリマーの分散液中に1つ以上の着色剤（例えば、固体顔料粒子または染料）を含むことができる。ポリマーの分散液体は、ポリエステルポリウレタンコポリマーを含むポリウレタンポリマーの水性分散液体などのポリマーの水性分散液体を含むことができる。ポリマーの水性分散液は、着色剤を捕捉するために架橋することができる。着色剤は、架橋製品中に物理的に捕捉されてもよく、化学的に結合されてもよく（例えば、架橋コポリマーマトリックスと共有結合、イオン結合、水素結合など）、または、架橋製品と物理的および化学的に結合されてもよい。生成物は、ポリマーコーティング組成物を架橋することによって形成することができる。製品は、約0．01マイクロメートル〜1000マイクロメートルの厚さを有することができる。
コーティングは、顔料（例えば、固体顔料粒子）または染料などの着色剤を含むことができる。固体顔料粒子は、金属および金属酸化物、例えば、均質な無機顔料、コア‐シェル顔料などのような無機顔料、並びに炭素顔料（例えば、カーボンブラック）、粘土土類顔料およびウルトラマリン顔料を含むことができる。固体顔料粒子は、生物学的顔料または有機顔料であってよい。固体顔料粒子は、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、マイカ、クレー、シリカ、硫酸バリウムなどを含むが、これらに限定されない増量剤顔料として当技術分野で知られているタイプのものであってよい。所望の色強度、色合いおよび不透明度を達成するのに十分な固体顔料粒子の量は、コーティングの約5重量パーセント〜25重量パーセントまたはそれ以上までの量とすることができる。顔料は、パール顔料、カラーシフト顔料（例えば、CALYPSO、JEDI、VERO、BLACKHOLE、LYNX、ROSE GOLDなど）、ハイパーシフト顔料、干渉顔料などのKP Pigmentによって販売されているものを含むことができる。着色剤は、アニオン性染料、カチオン性染料、直接染料、金属錯体染料、塩基性染料、分散染料、溶媒染料、ポリマー染料、ポリマー染料着色剤または非イオン性染料などの染料であってよく、コーティングは、1つ以上の染料および／または染料のタイプを含むことができる。染料は、水混和性染料であってもよい。染料は、可溶化染料であってもよい。アニオン性染料は、酸性染料であってもよい。染料は、コーティングとは別個に適用することができる（例えば、コーティングが適用および／または硬化される前または後のいずれか）。
酸性染料は、水溶性アニオン性染料である。酸性染料は、鈍い色調から鮮やかな色調まで、幅広く利用可能である。化学的には、酸性染料には、アゾ、アントラキノンおよびトリアリールメタン化合物が含まれる。「カラーインデックス」（C．I．）は、Society of Dyersand Colourists(UK)およびAmerican Association of Textile Chemists and Colorists(USA)によって共同出版され、2000C．I．一般名において12000製品を含む、大規模着色目的のための最も広範な染料および顔料である。C.I.において各化合物は、色および化学分類を参照する2つの番号が表示される。「一般名（generic name）」とは、応用分野や着色方法を指し、その他の番号は「構成番号」である。酸性染料の例としては、Acid Yellow 1、17、23、25、34、42、44、49、61、79、99、110、116、127、151、158：1、159、166、169、199、204、220、232、241、246および250;酸性赤色 1、14、17、18、88、97、118、119、151、183、184、186、195、198、211、225、226、249、251、260、278、283、315、336、337、359、361、374、405、418、419および447が挙げられる。バイオレット3、5、7、17、54、90および92；酸性褐色4、14、15、45、50、58、75、97、98、147、160：1、161、165、239、248、282、289、298、322、343、349、354、355、357、365、384、402、414、422、425、432および434；酸性橙色3、7、10、19、33、56、61、67、74、86、80、94、142、154および162；酸性青色1、7、9、15、92、133、158、195、277、277、1、314、324、335および342；酸性緑色1、12、68、114および119；60、64、65、71、82、84、107、164、172、187、194、207、210、234、235およびこれらの組み合わせ。酸性染料は、インク組成物中で単独で、または任意の組み合わせで使用することができる。
酸性染料および非イオン性分散染料は、Dystar L.P.、Charlotte、NC、商品名TELON、Huntsman Corporation、Woodlands、TX、USA、商品名ERIONYLおよびTECTILON、BASF SE、Ludwigshafen、Germany、商品名BASACIDおよびBezema AG、Montlingen、Switzerland、商品名Bemacidを含む多くの販売元から市販されている。
着色剤は、特に染料が酸性染料である場合、染料および第四級（テトラアルキルアンモニウム）アンモニウム塩を含むことができる。第四級（テトラアルキルアンモニウム）アンモニウム塩は、染料（例えば、酸性染料）と反応して、コーティングに使用することができる錯化染料を形成することができる。「アルキル」基は、C1〜C10アルキル基を含むことができる。第四級（テトラアルキルアンモニウム）アンモニウム塩は、水溶性テトラブチルアンモニウムクロライド化合物およびテトラヘキシルアンモニウム化合物から選択することができる。第四級アンモニウム塩の対イオンは、第四級アンモニウム塩が染料（例えば、アニオン性染料）と安定な溶液を形成するように選択されるべきである。第四級アンモニウム化合物は、例えば、ハロゲン化物（例えば、塩化物、臭化物またはヨウ化物）、水酸化物、硫酸塩、亜硫酸塩、炭酸塩、過塩素酸塩、塩素酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、リン酸塩、亜リン酸塩、六蛍光亜リン酸塩、ホウ酸塩、テトラフルオロボレート、シアン化物、イソシアニド、アジド、チオ硫酸塩テトラアルキルアンモニウム化合物は、ハロゲン化物テトラブチルアンモニウムクロライドまたはハロゲン化物テトラヘキシルアンモニウム、特に臭化テトラブチルアンモニウムクロライドまたは塩化物または臭化テトラヘキシルアンモニウムまたは塩化物であるか、またはそれらを含むことができる。コーティング（例えば、コーティング、ポリマーコーティング組成物（硬化前））は、約1〜15重量パーセントの第四級アンモニウム塩を含むことができる。酸性染料対第四級アンモニウム化合物のモル比は、約3：1〜1：3または約1．5：1〜1：1．5の範囲であり得る。
コーティング（例えば、コーティング、ポリマーコーティング組成物（硬化前）、架橋ポリマーのマトリックスのモノマーおよび／またはポリマーまたはコーティングの前駆体）は、コーティングのポリマー構成部分を架橋するように機能する架橋剤を含むことができる。架橋剤は、水性架橋剤であり得る。架橋剤は、ポリカルボン酸架橋剤、アルデヒド架橋剤、ポリイソシアネート架橋剤またはそれらの組み合わせのうちの1つ以上を含むことができる。ポリカルボン酸架橋剤は、2〜9個の炭素原子を有するポリカルボン酸であり得る。例えば、架橋剤は、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、酸のコポリマー、マレイン酸、フマル酸または1、2、3、4‐ブタンテトラカルボン酸のコポリマーを含むことができる。架橋剤の濃度は、コーティングの約0．01〜5重量パーセントまたは1〜3重量パーセントであり得る。
コーティング（例えば、コーティング、ポリマーコーティング組成物（硬化前）、架橋ポリマーのマトリックスのモノマーおよび／またはポリマーまたはコーティングの前駆体）は、溶媒を含むことができる。溶媒は、有機溶媒であり得る。有機溶媒は、水混和性有機溶媒であり得る。コーティングは、水を含まなくてもよく、または実質的に水を含まなくてもよい。例えば、溶媒は、アセトン、エタノール、2‐プロパノール、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、メタノール、メチルエチルケトン、1‐ブタノール、t‐ブタノールまたはそれらの任意の混合物であり得るか、またはそれらを含む。
本明細書で参照されるポリマー材料、例えば、物品、物品の構成部分、構造、層、プレート、フィルム、ブラダ、発泡体、下塗り層、コーティングなどに関して記載されるポリマーを更に詳細に説明する。ポリマーは、熱硬化性ポリマーまたは熱可塑性ポリマーであり得る。ポリマーは、エラストマー熱硬化性ポリマーまたはエラストマー熱可塑性ポリマーを含むエラストマーポリマーであり得る。ポリマーは、ポリウレタン（エラストマーポリウレタン、熱可塑性ポリウレタン（TPU）およびエラストマーTPUを含む）、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、ビニルポリマー（例えば、ビニルアルコール、ビニルエステル、エチレン、アクリレート、メタクリレート、スチレンなどのコポリマー）、ポリアクリロニトリル、ポリフェニレンエーテル、ポリカーボネート、ポリ尿素、ポリスチレン、それらのコポリマー（ポリエステル‐ポリウレタン、ポリエーテル‐ポリウレタン、ポリカーボネート‐ポリウレタン、ポリエーテルブロックポリアミド（PEBA）およびスチレンブロックコポリマーを含む）、並びに本明細書に記載されるようなそれらの任意の組み合わせから選択され得る。ポリマーは、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、ポリウレタン、それぞれのポリオレフィンコポリマーおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上のポリマーを含むことができる。
「ポリマー」という用語は、モノマーと呼ばれる構造単位の複数の繰り返しから形成される化合物を指す。ポリマーは、しばしば、複数の構造単位が相互に共有結合していく重合反応によって形成される。ポリマーを形成する単量体単位が全て同じ化学構造を有する場合、ポリマーはホモポリマーである。ポリマーが異なる化学構造を有する2つ以上の単量体単位を含む場合、ポリマーはコポリマーである。コポリマーのタイプの一例は、三つの異なるタイプのモノマー単位を含む三元コポリマーである。コポリマーは、ポリマー中にランダムに分布した2つ以上の異なるモノマー（例えば、ランダムコポリマー）を含むことができる。また、複数の第1のタイプのモノマーを含有する1つ以上のブロックを、複数の第2のタイプのモノマーを含有する1つ以上のブロックに結合させて、ブロックコポリマーを形成することができる。単一のモノマー単位は、1つ以上の異なる化学官能基を含むことができる。
2つ以上のタイプの化学官能基を含む繰り返し単位を有するポリマーは、2つ以上のセグメントを有すると言うことができる。例えば、同じ化学構造の繰り返し単位を有するポリマーは、繰り返しセグメントを有すると言うことができる。セグメントは、一般に、それらの化学構造に基づいて比較的ハードまたはソフトであると記載され、ポリマーは、単一のモノマー単位または異なるモノマー単位で互いに結合された比較的ハードなセグメントおよび比較的ソフトなセグメントを含むことが一般的である。ポリマーが反復セグメントを含む場合、物理的相互作用または化学的結合は、セグメント内またはセグメント間またはセグメント内およびセグメント間の両方に存在し得る。しばしばハードセグメントと呼ばれるセグメントの例には、イソシアネートをポリオールと反応させてポリウレタンを形成することから形成することができるウレタン結合を含むセグメントが含まれる。しばしばソフトセグメントと呼ばれるセグメントの例には、エーテルまたはエステル官能基を含むセグメントなどのアルコキシ官能基を含むセグメントおよびポリエステルセグメントが含まれる。セグメントは、セグメント（例えば、ポリエーテルセグメント、ポリエステルセグメント）中に存在する官能基の名称に基づいて、並びにセグメント（例えば、ポリオール誘導セグメント、イソシアネート誘導セグメント）を形成するために反応させた化学構造の名称に基づいて言及することができる。セグメントが誘導された特定の官能基または特定の化学構造のセグメントに言及する場合、ポリマーは、10モルパーセントまでの他の官能基のセグメントまたは他の化学構造に由来するセグメントを含有することができることが理解される。例えば、本明細書で使用されるように、ポリエーテルセグメントは、10モルパーセントまでの非ポリエーテルセグメントを含むと理解される。
前述のように、ポリマーは熱可塑性ポリマーであってもよい。一般に、熱可塑性ポリマーは、加熱されると軟化または溶融し、冷却されると固体状態に戻る。熱可塑性ポリマーは、その温度がその軟化温度以上の温度に上昇すると、固体状態から軟化状態に遷移し、その温度がその溶融温度以上の温度に上昇すると、液体状態に遷移する。十分に冷却されると、熱可塑性ポリマーは、軟化状態または液体状態から固体状態に遷移する。そのようなものとして、熱可塑性ポリマーは、複数のサイクルを通して軟化または溶融され、成形され、冷却され、再軟化または再溶融され、再成形され、そして再び冷却され得る。非晶質熱可塑性ポリマーについては、固体状態は、ポリマーのガラス転移温度を超える「ゴム状」状態であると理解される。熱可塑性ポリマーは、本明細書中以下に記載されるASTM D3418‐97に従って測定される場合、約90℃〜約190℃の溶融温度を有し得、そして1℃の増分でその中に全てのサブレンジを含む。熱可塑性ポリマーは、本明細書で説明されるASTM D3418‐97に従って決定される場合、約93℃〜約99℃の溶融温度を有し得る。熱可塑性ポリマーは、本明細書で説明されるASTM D3418‐97に従って決定される場合、約112℃〜約118℃の溶融温度を有し得る。
ガラス転移温度は、アモルファスポリマーが比較的脆い「ガラス状」状態から比較的柔軟な「ゴム状」状態に転移する温度である。熱可塑性ポリマーは、本明細書で説明されるASTM D3418‐97に従って決定される場合、約‐20℃〜約30℃のガラス転移温度を有し得る。熱可塑性ポリマーは、以下に記載するASTM D3418‐97に従って測定した場合、ガラス転移温度（約‐13℃〜約‐7℃）を有することができる。熱可塑性ポリマーは、本明細書で説明されるASTM D3418‐97に従って決定される場合、約17℃〜約23℃のガラス転移温度を有し得る。
熱可塑性ポリマーは、2．16キログラム（kg）の重量を用いて160℃で以下に記載するASTM D1238‐13に従って試験した場合、約10〜約30立方センチメートル／10分（cm3／10分）のメルトフローインデックスを有することができる。熱可塑性ポリマーは、2．16kgの重量を用いて160℃で以下に記載するASTM D1238‐13に従って試験した場合、約22cm3／10分〜約28cm3／10分のメルトフローインデックスを有することができる。
熱可塑性ポリマーは、本明細書において以下に記載されるように、冷間Ross屈曲(Ross flex)試験に従って熱可塑性ポリマーの熱成形プラーク上で試験された場合、亀裂または増白なしに、約120，000〜約180，000サイクルの冷間Ross屈曲試験結果を有することができる。熱可塑性ポリマーは、以下に記載されるような冷間ロスフレックス試験に従って熱可塑性ポリマーの熱成形プラーク上で試験された場合、亀裂または白化なしに、約140，000〜約160，000サイクルの冷間ロスフレックス試験結果を有することができる。
熱可塑性ポリマーは、以下に説明する改良を加えて、加硫ゴムおよび熱可塑性のゴムおよび熱可塑性エラストマーの引張強度に関するASTM D412‐98標準試験方法に従い、熱形成プラーク上で決定されるとき、約5メガパスカル（MPa）から約100MPまでの値をとることができる。熱可塑性ポリマーは、加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムおよび熱可塑性エラストマーの引張強度に関するASTM D412‐98標準試験方法に従い、熱形成プラーク上で決定したとき、約20MPaから約80MPaの弾性率を有することができる。
ポリマーは、熱硬化性ポリマーであり得る。本明細書で使用される「熱硬化性ポリマー」は、その溶融温度がその分解温度以上であるので、加熱して溶融することができないポリマーを指すと理解される。「熱硬化性材料」は、少なくとも1つの熱硬化性ポリマーを含む材料を指す。熱硬化性ポリマーおよび／または熱硬化性材料は、熱エネルギーおよび／または化学線（例えば、紫外線、可視光線、高エネルギー放射線、赤外線）を使用して、前駆体（例えば、未硬化または部分硬化ポリマーまたは材料）から調製されて、もはや完全に熱可塑性のままではない部分硬化または完全硬化ポリマーまたは材料を形成することができる。場合によっては、硬化したまたは部分的に硬化したポリマーまたは材料は、高温および／または高圧下でポリマーまたは材料を部分的に軟化させ、成形することが可能であるため、熱弾性特性を保つことができるが、硬化したまたは部分的に硬化したポリマーまたは材料は、ポリマーまたは材料を溶融させることは不可能である。硬化は、例えば、高圧および／または触媒を使用して促進することができる。多くの例において、硬化プロセスは、前駆体の架橋および／または重合反応をもたらすので、不可逆的である。未硬化または部分的に硬化したポリマーまたは材料は、硬化前に可鍛性(malleable)または液体であってもよい。場合によっては、未硬化または部分的に硬化したポリマーまたは材料を、それらの最終形状に成形するか、または接着剤として使用することができる。一旦硬化すると、熱硬化性ポリマーまたは材料は、再成形するために再溶融することができない。テクスチャ表面は、テクスチャ表面に固定するために、未硬化の前駆体材料を部分的にまたは完全に硬化させることによって形成することができる。
ポリウレタンポリマーは、熱可塑性ポリウレタン（「TPU」とも呼ばれる）などのポリウレタンとすることができる。また、ポリマーは熱硬化性ポリウレタンであってもよい。さらに、ポリウレタンは、エラストマーTPUまたはエラストマー熱硬化性ポリウレタンを含むエラストマーポリウレタンであり得る。エラストマーポリウレタンは、ハードおよびソフトセグメントを含むことができる。ハードセグメントは、ウレタンセグメント（例えば、イソシアネート誘導セグメント）を含むか、またはウレタンセグメントからなることができる。ソフトセグメントは、アルコキシ基セグメント（例えば、ポリエーテルセグメントを含むポリオール由来セグメント、またはポリエステルセグメント、またはポリエーテルセグメントとポリエステルセグメントの組み合わせ）を含むか、またはそれらからなることができる。ポリウレタンは、反復ハードセグメントおよび反復ソフトセグメントを有するエラストマーポリウレタンを含むか、または実質的にそれからなることができる。
1つ以上のポリウレタンは、1つ以上のイソシアネートを1つ以上のポリオールと重合させて、以下の式1に例示されるようなカルバメート結合（‐N（CO）O‐）を有するポリマー鎖を生成することによって生成され得、ここで、イソシアネートは、各々、好ましくは、1分子あたり2、3、または4個のイソシアネート基など、1分子あたり2つ以上のイソシアネート（‐NCO）基を含む（ただし、単官能イソシアネートは、例えば、鎖末端単位として任意に含まれ得る）。
各R1基およびR2基は、独立して、脂肪族または芳香族基である。任意に、各R2は、1つ以上の水酸基を有する基を含む、比較的親水性の基であり得る。
さらに、イソシアネートはまた、2つ以上のイソシアネートを架橋するために、1つ以上の鎖延長剤で鎖延長され得、ハードセグメントの長さを増加させる。これにより、R3が鎖延長剤を含む、以下の式2に示すようなポリウレタンポリマー鎖を生成することができる。各R1およびR2と同様に、各R3は独立して脂肪族または芳香族官能基である。
式1および2における各R1基は、独立して、使用される特定のイソシアネートに基づいて、3〜30個の炭素原子を有する直鎖または分岐基を含むことができ、脂肪族、芳香族であることができ、または脂肪族部分および芳香族部分の組み合わせを含むことができる。用語「脂肪族」とは、非局在化π電子を有する環状共役環系を含まない飽和または不飽和の有機分子または分子の一部をいい、これに対して、用語「芳香族」とは、非局在化π電子を有する仮定の環系よりも大きな安定性を示す、非局在化π電子を有する環状共役環系を有する有機分子または分子の一部をいう。
各R1基は、ポリマーを形成する反応化合物またはモノマーの総重量に基づいて、約5重量パーセント〜約85重量パーセント、約5重量パーセント〜約70重量パーセント、または約10重量パーセント〜約50重量パーセントの量で存在することができる。
脂肪族実施形態（脂肪族イソシアネートから）では、各R1基は、直鎖脂肪族基、分岐脂肪族基、脂環式基、またはそれらの組み合わせを含むことができる。例えば、各R1基は、3〜20個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキレン基（例えば、4〜15個の炭素原子を有するアルキレン、または6〜10個の炭素原子を有するアルキレン）、3〜8個の炭素原子を有する1つ以上のシクロアルキレン基（例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、またはシクロオクチル）およびそれらの組み合わせを含むことができる。用語「アルケン」または「アルキレン」は、本明細書で使用される場合、二価炭化水素を指し、用語「Cn」と関連して使用される場合、アルケンまたはアルキレン基が「n」個の炭素原子を有することを意味する。例えば、C1〜6アルキレンは、例えば、1、2、3、4、5、または6個の炭素原子を有するアルキレン基を指す。
ポリウレタンポリマー鎖を製造するための適切な脂肪族ジイソシアネートの例としては、ヘキサメチレンジイソシアネート（HDI）、イソホロンジイソシアネート（IPDI）、ブチレンジイソシアネート（BDI）、ビスイソシアネートシクロヘキシルメタン（HMDI）、2，2，4‐トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（TMDI）、ビスイソシアネートメチルシクロヘキサン、ビスイソシアネートメチルトリシクロデカン、ノルボルナンジイソシアネート（NDI）、シクロヘキサンジイソシアネート（CHDI）、4，4´‐ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（H12MDI）、ジイソシアネートデカン、リジンジイソシアネートおよびこれらの組み合わせが挙げられる。
イソシアネート誘導セグメントは、脂肪族ジイソシアネートに由来するセグメントを含むことができる。イソシアネート誘導セグメントの大部分は、脂肪族ジイソシアネートに由来するセグメントを含むことができる。イソシアネート誘導セグメントの少なくとも90％は、脂肪族ジイソシアネートから誘導される。イソシアネート誘導セグメントは、脂肪族ジイソシアネートから誘導されるセグメントから実質的になることができる。脂肪族ジイソシアネート誘導セグメントは、直鎖状脂肪族ジイソシアネートから実質的に（例えば、約50パーセント以上、約60パーセント以上、約70パーセント以上、約80パーセント以上、約90パーセント以上）誘導することができる。脂肪族ジイソシアネート誘導セグメントの少なくとも80％は、側鎖を含まない脂肪族ジイソシアネートから誘導することができる。脂肪族ジイソシアネートから誘導されるセグメントは、2〜10個の炭素原子を有する直鎖状脂肪族ジイソシアネートを含むことができる。
イソシアネート誘導セグメントが芳香族イソシアネートから誘導される場合、各R1基は、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、フェナントレニル、ビフェニレニル、インダニル、インデニル、アントラセニルおよびフルオレニルなどの1つまたは複数の芳香族基を含むことができる。特に断らない限り、芳香族基は、非置換芳香族基または置換芳香族基であってもよく、ヘテロ芳香族基を含むこともできる。「複素芳香族」は、単環式または多環式（例えば、縮合二環式および縮合三環式）芳香族環系を指し、ここで、1〜4個の環原子は、酸素、窒素、または硫黄から選択され、残りの環原子は炭素であり、環系は、環原子のいずれかによって分子の残りの部分に結合される。適切なヘテロアリール基の例としては、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピロリル、ピラゾリル、イミダゾリル、チアゾリル、テトラゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアジアゾリル、オキサジアゾリル、フラニル、キノリニル、イソキノリニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾイミダゾリルおよびベンゾチアゾリル基が挙げられる。
ポリウレタンポリマー鎖を製造するための適切な芳香族ジイソシアネートの例としては、トルエンジイソシアネート（TDI）、トリメチルオイルプロパン（TMP）とのTDI付加物、メチレンジフェニルジイソシアネート（MDI）、キシレンジイソシアネート（XDI）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（TMXDI）、水素化キシレンジイソシアネート（HXDI）、ナフタレン1，5‐ジイソシアネート（NDI）、1，5‐テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、パラ‐フェニレンジイソシアネート（PPDI）、3，3´‐ジメチルジフェニル1‐4，4´‐ジイソシアネート（DDDI）、4，4´‐ジベンジルジイソシアネート（DBDI）、4‐クロロ‐1，3‐フェニレンジイソシアネートおよびそれらの組み合わせが挙げられる。ポリマー鎖は、芳香族基を実質的に含まなくてもよい。
ポリウレタンポリマー鎖は、HMDI、TDI、MDI、H12脂肪族およびそれらの組み合わせを含むジイソシアネートから製造することができる。例えば、ポリウレタンは、HMDI、TDI、MDI、H12脂肪族およびそれらの組み合わせを含むジイソシアネートから製造される1つ以上のポリウレタンポリマー鎖を含むことができる。
少なくとも部分的に架橋されるか、または架橋され得るポリウレタン鎖は、本発明に従って使用され得る。多官能性イソシアネートを反応させてポリウレタンを形成することによって、架橋または架橋可能なポリウレタン鎖を製造することが可能である。ポリウレタン鎖を製造するための適切なトリイソシアネートの例には、トリメチロイルプロパン（TMP）、ウレトジオン（すなわち、二量化イソシアネート）、ポリメリックMDIおよびそれらの組み合わせを有するTDI、HDIおよびIPDI付加体が含まれる。
式2中のR3基は、使用される特定の鎖延長剤ポリオールに基づいて、2〜10個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖基を含むことができ、例えば、脂肪族、芳香族、またはエーテルもしくはポリエーテルであり得る。ポリウレタンを製造するための適切な鎖延長剤ポリオールの例には、エチレングリコール、エチレングリコール（例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびテトラエチレングリコール）、1，2‐プロピレングリコール、プロピレングリコールの低級オリゴマー（例えば、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールおよびテトラプロピレングリコール）、1，4‐ブチレングリコール、1，6‐ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1，4‐シクロヘキサンジメタノール、2‐エチル‐1，6‐ヘキサンジオール、1‐メチル‐1，3‐プロパンジオール、ジヒドロキシアルキル化芳香族化合物（例えば、ハイドロキノンのビス（2‐ヒドロキシエチル）エーテル、レゾルシノール、キシレン‐a、a‐ジオール、キシレン‐a，a‐ジオールのビス（2‐ヒドロキシエチル）エーテル）およびその組合せが含まれる。
式1および2におけるR2基は、ポリエーテル基、ポリエステル基、ポリカーボネート基、脂肪族基、または芳香族基を含むことができる。各R2基は、反応モノマーの総重量を基準にして、約5重量パーセント〜約85重量パーセント、約5重量パーセント〜約70重量パーセントまたは約10重量パーセント〜約50重量パーセントの量で存在することができる。
ポリウレタンの少なくとも1つのR2基は、ポリエーテルセグメント（すなわち、1つ以上のエーテル基を有するセグメント）を含む。適切なポリエーテル基としては、ポリエチレンオキシド（PEO）、ポリプロピレンオキシド（PPO）、ポリテトラヒドロフラン（PTHF）、ポリテトラメチレンオキシド（PTMO）およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。「アルキル」とは、炭素数1〜30、炭素数1〜20、炭素数1〜10の直鎖・分岐飽和炭化水素基をいい、「Cn」と併用する場合、「n」個の炭素数を有することを意味する。例えば、C4アルキルは、4個の炭素原子を有するアルキル基を指す。C1〜7アルキルは、全範囲を包含する多数の炭素原子（すなわち、1〜7個の炭素原子）、並びにすべてのサブグループ（例えば、1〜6個、2〜7個、1〜5個、3〜6個、1個、2個、3個、4個、5個、6個および7個の炭素原子）を有するアルキル基を指す。アルキル基の非限定的な例としては、メチル、エチル、n‐プロピル、イソプロピル、n‐ブチル、sec‐ブチル（2‐メチルプロピル）、t‐ブチル（1，1ジメチルエチル）、3，3‐ジメチルペンチルおよび2‐エチルヘキシルが挙げられる。特に断らない限り、アルキル基は、非置換アルキル基または置換アルキル基であり得る。
ポリウレタンのいくつかの例では、少なくとも1つのR2基は、ポリエステル基を含む。ポリエステル基は、1つ以上の二価アルコール（例えば、エチレングリコール、1，3‐プロピレングリコール、1，2‐プロピレングリコール、1，4‐ブタンジオール、1，3‐ブタンジオール、2‐メチルペンタンジオール、1，5‐ジエチレングリコール、1，5‐ペンタンジオール、1，5‐ヘキサンジオール、1，2‐ドデカンジオール、シクロヘキサンジメタノールおよびこれらの組み合わせ）と1つ以上のジカルボン酸（例えば、アジピン酸、コハク酸、セバシン酸、スベリン酸、スベリン酸、メチルアジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、アゼライン酸、チオジプロピオン酸およびこれらの組み合わせ）とのポリエステル化から誘導することができる。ポリエステル基は、ポリ（ヘキサメチレンカーボネート）グリコール、ポリ（プロピレンカーボネート）グリコール、ポリ（テトラメチレンカーボネート）グリコールおよびポリ（ノナンメチレンカーボネート）グリコールなどのポリカーボネートプレポリマーから誘導することもできる。適切なポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンアジペート（PEA）、ポリ（1，4‐ブチレンアジペート）、ポリ（テトラメチレンアジペート）、ポリ（ヘキサメチレンアジペート）、ポリカプロラクトン、ポリヘキサメチレンカーボネート、ポリ（プロピレンカーボネート）、ポリ（テトラメチレンカーボネート）、ポリ（ノナンメチレンカーボネート）およびこれらの組み合わせが挙げられ得る。
少なくとも1つのR2基は、ポリカーボネート基を含むことができる。ポリカーボネート基は、1つ以上の二価アルコール（エチレングリコール、1，3‐プロピレングリコール、1，2‐プロピレングリコール、1，4‐ブタンジオール、1，3‐ブタンジオール、2‐メチルペンタンジオール1，5‐ジエチレングリコール、1，5‐ペンタンジオール、1，5‐ヘキサンジオール、1，2‐ドデカンジオール、シクロヘキサンジオール、それらの組み合わせなど）とエチレンカーボネートとの反応から誘導できる。
脂肪族基は、直鎖であってもよく、例えば、1〜20個の炭素原子を有するアルキレン鎖または1〜20個の炭素原子を有するアルケニレン鎖（例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、デクジレン、ドデシレン、トリデシレン、エチレン、プロペニレン、ブテニレン、ペンテニレン、ヘキセニレン、ヘプテニレン、オクテニレン、ノニレン、ノネニレン、デセニレン、ウンデセニレン、ドデセニレン、ドデセニレン、トリデセニレン）を含むことができる。「アルケン」または「アルキレン」という用語は、二価炭化水素を指し、「アルケニレン」という用語は、少なくとも1つの二重結合を有する二価炭化水素分子または分子の一部を指す。
脂肪族および芳香族基は、1つ以上のペンダント型の比較的親水性かつ／または荷電した基で置換され得る。ペンダント親水基は、1個以上（例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10個以上）の水酸基を含むことができる。ペンダント親水基は、1個以上（例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10個以上）のアミノ基を含む。場合によっては、ペンダント親水基は、1個以上（例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10個以上）のカルボキシレート基を含む。例えば、脂肪族基は、1つ以上のポリアクリル酸基を含むことができる。場合によっては、ペンダント親水基は、1個以上（例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10個以上）のスルホン酸基を含む。場合によっては、ペンダント親水基は、1個以上（例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10個以上）のリン酸基を含む。いくつかの例では、ペンダント親水基は、1つ以上のアンモニウム基（例えば、第三級および／または第四級アンモニウム）を含む。他の例では、ペンダント親水基は、1つ以上の両性基（例えば、ポリ（カルボキシベタイン（pCB）などのベタインおよびホスファチジルコリン基などのアンモニウムホスホネート基）を含む。
R2基は、対イオンに結合してポリマーをイオン架橋し、アイオノマーを形成することができる荷電基を含むことができる。例えば、R2は、ペンダントアミノ基、カルボキシレート基、スルホネート基、リン酸基、アンモニウム基、もしくは両性基またはそれらの組み合わせを有する脂肪族または芳香族基である。
ペンダント親水基が存在する場合、ペンダント親水基は、少なくとも1つのポリエーテル基、例えば2つのポリエーテル基であり得る。他の場合において、ペンダント親水基は、少なくとも1つのポリエステルである。ペンダント親水基は、ポリラクトン基（例えば、ポリビニルピロリドン）であり得る。ペンダント親水基の各炭素原子は、例えば、1〜6個の炭素原子を有するアルキル基で置換されていてもよい。脂肪族および芳香族基はグラフトポリマー基であってよく、ペンダント基はホモポリマー基（例えば、ポリエーテル基、ポリエステル基、ポリビニルピロリドン基）である。
ペンダント親水基は、ポリエーテル基（例えば、ポリエチレンオキシド（PEO）基、ポリエチレングリコール（PEG）基）、ポリビニルピロリドン基、ポリアクリル酸基またはそれらの組み合わせであり得る。
ペンダント親水基は、リンカーを介して脂肪族基または芳香族基に結合することができる。リンカーは、ペンダント親水基を脂肪族または芳香族基に連結することができる任意の二官能性低分子（例えば、1〜20個の炭素原子を有するもの）であり得る。例えば、リンカーは、ペンダント親水基および脂肪族または芳香族基に連結された場合にカルバメート結合を形成する、明細書されたようなジイソシアネート基を含み得る。リンカーは、以下に示すように、4，4´‐ジフェニルメタンジイソシアネート（MDI）であり得る。
ペンダント親水基は、以下に示すように、ポリエチレンオキシド基であってもよく、結合基はMDIであってもよい。
ペンダント親水基は、任意にリンカーを介して、脂肪族または芳香族基に結合することを可能にするために官能化され得る。例えば、ペンダント親水基がアルケン基を含む場合、これは、スルフヒドリル含有二官能性分子（すなわち、水酸基またはアミノ基などの第2の反応性基を有する分子）とのマイケル付加を受けることができ、その結果、第2の反応性基を使用して、任意にリンカーを介してポリマー主鎖と反応することができる親水基が得られる。例えば、ペンダント親水基がポリビニルピロリドン基である場合、下記に示すように、メルカプトエタノール上のスルフヒドリル基と反応して、水酸基官能基化ポリビニルピロリドンを生じることができる。
ポリウレタン中の少なくとも1つのR2基は、ポリテトラメチレンオキシド基を含むことができる。ポリウレタンの少なくとも1つのR2基は、ポリエチレンオキシド基またはポリビニルピロリドン基で官能化された脂肪族ポリオール基（例えば、欧州特許第2462908号（これは、本明細書中に参照により援用される）に記載されるポリオール）を含み得る。例えば、R2基は、ポリオール（例えば、ペンタエリスリトールまたは2，2，3‐トリヒドロキシプロパノール）とMDI誘導体化メトキシポリエチレングリコール（式6または7に示す化合物を得るため）またはMDI誘導体化ポリビニルピロリドン（式8または9に示す化合物を得るため）との反応生成物から誘導することができ、これ（R2基）は、以下に示すように、メルカプトエタノールと予め反応させておいた。
ポリウレタンの少なくとも1つのR2は、ポリシロキサンであり得、これらの場合、R2基は、例えば米国特許第5，969，076号に開示される、式10のシリコーンモノマーから誘導することができ、本明細書中に参照により援用される。
式中、aは、1〜10以上（例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10）であり、各R4は、独立して、水素、1〜18個の炭素原子を有するアルキル基、2〜18個の炭素原子を有するアルケニル基、アリールまたはポリエーテルであり、各R5は、独立して、1〜10個の炭素原子を有するアルキレン基、ポリエーテルまたはポリウレタンである。
各R4基は、独立して、H、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、2〜10個の炭素原子を有するアルケニル基、1〜6個の炭素原子を有するアリール基、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはテレフタレート基であり得る。各R4基は、独立して、メチル、エチル、n‐プロピル、イソプロピル、n‐ブチル、イソブチル、s‐ブチル、t‐ブチル、ビニル（ethenyl）、プロペニル、フェニルおよびポリエチレン基からなる群から選択され得る。
各R5基は、独立して、1〜10個の炭素原子を有するアルキレン基（例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレンまたはデシレン基）を含むことができる。各R5基は、ポリエーテル基（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはテレフタレート基）であり得る。各R5基は、ポリウレタン基であり得る。
任意に、ポリウレタンは、ポリウレタンの誘導体であるポリマー鎖を含む少なくとも部分的に架橋されたポリマーネットワークを含むことができる。架橋の特性は、ポリウレタンが熱可塑性を保持するような特性であり得る（すなわち、架橋された熱可塑性ポリウレタンは、本明細書に記載される処理条件下で溶融および再固化され得る）。架橋ポリウレタンは、熱硬化性ポリマーであり得る。この架橋ポリマーネットワークは、以下の式11および12に示すように、1つ以上のイソシアネートを1つ以上のポリアミノ化合物、ポリスルフヒドリル化合物またはそれらの組み合わせと重合させることによって製造することができる。
ここで、変数は上記の通りである。さらに、イソシアネートはまた、式2のポリウレタンについて上述したように、2つ以上のイソシアネートを架橋するために、1つ以上のポリアミノまたはポリチオール鎖延長剤で鎖延長され得る。
ポリウレタン鎖は、例えば、ポリマー（ハードセグメント）のウレタンまたはカルバメート基間の非極性または極性相互作用を介して、別のポリウレタン鎖に物理的に架橋され得る。式1のR1基、並びに式2のR1およびR3基は、しばしば「ハードセグメント」と呼ばれるポリマーの部分を形成し、R2基は、しばしば「ソフトセグメント」と呼ばれるポリマーの部分を形成する。ソフトセグメントはハードセグメントに共有結合している。物理的に架橋されたハードおよびソフトセグメントを有するポリウレタンは、親水性ポリウレタン（すなわち、本明細書に開示されるような親水基を含む熱可塑性ポリウレタンを含むポリウレタン）であり得る。
ポリウレタンは、米国特許第4，523，005号に記載されているように、MDI、PTMOおよび1，4‐ブチレングリコールからなる熱可塑性ポリウレタンとすることができる。本発明の使用に適した市販のポリウレタンには、「SANCURE」（例えば、「SANCURE」20025Fなどのポリマーの「SANCURE」一連）または「TECOPHILIC」（例えば、TG‐500、TG‐2000、SP‐80A‐150、SP‐93A‐100、SP‐60D‐60)(Lubrizol、Countryside、IL、USA）、「PELLETHANE」2355‐85ATPおよび2355‐95AE(Dow Chemical Company of Midland、MI、USA）、「ESTANE」（例えば、ALR G 500または58213; Lubrizol、Countryside、IL、USA）の商品名でのポリウレタンが含まれるが、これらに限定されない。
1つ以上のポリウレタン（例えば、コーティングとしてプライマーに使用されるもの（例えば、水分散性ポリウレタン））は、1つ以上のイソシアネートを1つ以上のポリオールと重合させて、カルバメート結合（‐N（C＝O）O‐）および1つ以上の水分散性増強部分を有するコポリマー鎖を生成することによって生成され得、ここで、ポリマー鎖は、1つ以上の水分散性増強部分（例えば、ポリマー鎖中のモノマー）を含む。水分散型のポリウレタンは、「水性ポリウレタンポリマー分散体」とも呼ばれ、水分散性向上部分は、式1または式2の鎖（chain）（鎖内部および／または側鎖としての鎖上）に加えることができる。水分散性向上部分の含有は、水性ポリウレタン分散体の形成を可能にする。「水性」という用語は、本明細書では、約50重量パーセント〜100重量パーセントの水、約60重量パーセント〜100重量パーセントの水、約70重量パーセント〜100重量パーセントの水または約100重量パーセントの水の分散液または製剤の連続相を意味し、「水性分散液」という用語は、共溶媒を含まない水中の成分（例えば、ポリマー、架橋剤など）の分散液を指す。共溶媒は、水性分散液中で使用することができ、共溶媒は、有機溶媒とすることができる。ポリマー、ポリウレタン、イソシアネートおよびポリオールに関するさらなる詳細を以下に提供する。
ポリウレタン（例えば、水性ポリウレタンポリマー分散液）は、1つ以上の水分散性増強部分を含むことができる。水分散性増強部分は、ポリウレタンの分散を助けるために、少なくとも1つの親水性（例えば、ポリ（エチレンオキシド））、イオン性または潜在的にイオン性の基を有することができ、それによって分散液の安定性を増強する。水分散性ポリウレタンは、少なくとも1つの親水基または親水性にすることができる基（例えば、中和などの化学修飾によって）を有する部分をポリマー鎖に組み込むことによって形成することができる。例えば、これらの化合物は、非イオン性、アニオン性、カチオン性または両性イオン性またはそれらの組み合わせであり得る。一例では、カルボン酸基などのアニオン性基を不活性形態で鎖に組み込み、続いて第三級アミンなどの塩形成化合物によって活性化することができる。他の水分散性増強部分もまた、ウレタン結合または尿素結合（側鎖または末端の親水性エチレンオキシドまたは尿素単位を含む）を介して骨格に反応させることができる。
水分散性増強部分は、カルボキシル基を含むものであり得る。カルボキシル基を含む水分散性増強部分は、一般式（HO）xQ（COOH）yを有するヒドロキシカルボン酸から形成することができ、式中、Qは、1〜12個の炭素原子を含有する直鎖または分岐二価炭化水素基であることができ、xおよびyは、それぞれ独立して1〜3であることができる。例示的な例としては、ジメチロールプロパン酸（DMPA）、ジメチロールブタン酸（DMBA）、クエン酸、酒石酸、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、ジヒドロキシマル酸、ジヒドロキシタルタル酸などおよびこれらの混合物が挙げられる。
水分散性増強部分は、ポリウレタンに水分散性特性を付与するために主鎖に重合することができるペンダントアニオン性基を含有する反応性ポリマーポリオール構成部分を含むことができる。アニオン性官能性ポリマーポリオールとしては、アニオン性ポリエステルポリオール、アニオン性ポリエーテルポリオールおよびアニオン性ポリカーボネートポリオールが挙げられ得、さらなる詳細は、米国特許第5，334，690号において提供される。
水分散性増強部分は、側鎖親水性モノマーを含むことができる。例えば、側鎖親水性モノマーを含む水分散性増強部分は、米国特許第6，897，281号に示されるように、アルキレンオキシド基が2〜10個の炭素原子を有するアルキレンオキシドポリマーおよびコポリマーを含むことができる。さらなるタイプの水分散性増強部分には、チオグリコール酸、2，6‐ジヒドロキシ安息香酸、スルホイソフタル酸、ポリエチレングリコールなどおよびそれらの混合物が含まれ得る。水分散性増強部分に関するさらなる詳細は、米国特許第7，476，705号に見出すことができる。
ポリアミド
ポリマーは、熱可塑性ポリアミドなどのポリアミドまたは熱硬化性ポリアミドといったポリアミドを含むことができる。ポリアミドは、エラストマー熱可塑性ポリアミドまたはエラストマー熱硬化性ポリアミドを含むエラストマーポリアミドであり得る。ポリアミドは、同じ化学構造の繰り返しポリアミドセグメントを有するポリアミドホモポリマーであり得る。また、ポリアミドは、異なるポリアミド化学構造を有する多数のポリアミドセグメント（例えば、ポリアミド6セグメント、ポリアミド11セグメント、ポリアミド12セグメント、ポリアミド66セグメントなど）を含み得る。異なる化学構造を有するポリアミドセグメントは、ランダムに配置することができ、または繰り返しブロックとして配置することができる。
ポリアミドは、コポリアミド（すなわち、ポリアミドセグメントおよび非ポリアミドセグメントを含むコポリマー）であり得る。コポリアミドのポリアミドセグメントは、ポリアミド6セグメント、ポリアミド11セグメント、ポリアミド12セグメント、ポリアミド66セグメントまたはそれらの任意の組み合わせを含み得るか、またはそれらからなり得る。コポリアミドのポリアミドセグメントは、ランダムに配置されてもよく、または反復セグメントとして配置されてもよい。ポリアミドセグメントは、ポリアミド6セグメントまたはポリアミド12セグメントまたはポリアミド6セグメントおよびポリアミド12セグメントの両方を含み得るか、またはそれらからなり得る。コポリアミドのポリアミドセグメントがポリアミド6セグメントおよびポリアミド12セグメントを含む例では、セグメントはランダムに配置することができる。コポリアミドの非ポリアミドセグメントは、ポリエーテル・セグメント、ポリエステル・セグメントまたはポリエーテル・セグメントおよびポリエステル・セグメントの両方から構成されるか、または構成されることができる。コポリアミドは、ブロックコポリアミドであってもよく、またはランダムコポリアミドであってもよい。コポリアミドは、ポリアミドオリゴマーまたはプレポリマーと第2のオリゴマープレポリマーとの重縮合から形成されて、コポリアミド（すなわち、ポリアミドセグメントを含むコポリマー）を形成することができる。任意に、第2のプレポリマーは親水性プレポリマーであってもよい。
ポリアミドは、ポリアミド含有ブロックコポリマーであり得る。例えば、ブロックコポリマーは、繰り返しのハードセグメントおよび繰り返しのソフトセグメントを有することができる。ハードセグメントはポリアミドセグメントを含むことができ、ソフトセグメントは非ポリアミドセグメントを含むことができる。ポリアミド含有ブロックコポリマーは、反復ハードセグメントおよび反復ソフトセグメントを有するポリアミド含有ブロックコポリマーを含むかまたはそれからなるエラストマーコポリアミドであり得る。反復ハードセグメントおよびソフトセグメントを有するブロックコポリマーを含むブロックコポリマーにおいて、物理的架橋は、セグメント内またはセグメント間またはセグメント内およびセグメント間の両方に存在し得る。
ポリアミド自体またはポリアミド含有ブロックコポリマーのポリアミドセグメントは、ラクタム、アミノ酸および／またはジアミノ化合物などのポリアミドプレポリマーと、ジカルボン酸またはそれらの活性化形態との縮合から誘導することができる。得られるポリアミドセグメントは、アミド結合（‐（CO）NH‐）を含む。用語「アミノ酸」は、少なくとも1つのアミノ基および少なくとも1つのカルボキシル基を有する分子を指す。ポリアミドの各ポリアミドセグメントは、同じであっても異なっていてもよい。
ポリアミドまたはポリアミド含有ブロックコポリマーのポリアミドセグメントは、ラクタムおよび／またはアミノ酸の重縮合から誘導され得、そして以下の式13に示される構造を有するアミドセグメントを含み得、ここで、R6基は、ラクタムまたはアミノ酸から誘導されるポリアミドの部分を表す。
R6基は、ラクタムに由来し得る。R6基は、3〜20個の炭素原子を有するラクタム基または4〜15個の炭素原子を有するラクタム基または6〜12個の炭素原子を有するラクタム基から誘導することができる。R6基は、カプロラクタムまたはラウロラクタムから誘導することができる。R6基は、1つ以上のアミノ酸に由来し得る。R6基は、4〜25個の炭素原子を有する酸性基個の炭素原子を有するアミノ酸基または8〜15個の炭素原子を有するアミノ酸基に由来し得る。R6基は、12‐アミノラウリン酸または11‐アミノウンデカン酸から誘導することができる。
任意に、ポリアミド含有ブロックコポリマーの相対親水性度を増加させるために、式13は、以下に示すように、ポリアミド‐ポリエーテルブロックコポリマーセグメントを含むことができる。
式中、mは3〜20であり、nは1〜8である。任意に、mは4〜15または6〜12（例えば、6、7、8、9、10、11または12）とすることができ、nは1、2または3とすることができる。例えば、mは11または12であり得、nは1または3であり得る。ポリアミド含有ブロックコポリマーのポリアミドまたはポリアミドセグメントは、ジアミノ化合物とジカルボン酸またはその活性化形態との縮合から誘導することができ、下記の式15に示す構造を有するアミドセグメントを含むことができ、式中、R7基は、ジアミノ化合物に由来するポリアミドの部分を表し、R8基は、ジカルボン酸化合物に由来する部分を表す。
R7基は、4〜15個の炭素原子または5〜10個の炭素原子または6〜9個の炭素原子を有する脂肪族基を含むジアミノ化合物から誘導することができる。ジアミノ化合物は、フェニル、ナフチル、キシリルおよびトリルなどの芳香族基を含むことができる。R7基が誘導され得る適切なジアミノ化合物としては、ヘキサメチレンジアミン（HMD）、テトラメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン（TMD）、m‐キシリレンジアミン（MXD）および1，5‐ペンタミンジアミンが挙げられるが、これらに限定されない。R8基は、4〜15個の炭素原子または5〜12個の炭素原子または6〜10個の炭素原子を有する脂肪族基を含む、ジカルボン酸またはその活性化形態から誘導することができる。R8を誘導することができるジカルボン酸またはその活性化形態には、フェニル、ナフチル、キシリルおよびトリル基などの芳香族基が含まれる。R8が誘導され得る適切なカルボン酸またはその活性化形態としては、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸およびイソフタル酸が挙げられる。ポリアミド鎖は、芳香族基を実質的に含まなくてもよい。
ポリアミドの各ポリアミドセグメント（ポリアミド含有ブロックコポリマーを含む）は、12‐アミノラウリン酸、カプロラクタム、ヘキサメチレンジアミンおよびアジピン酸からなる群から選択されるポリアミドプレポリマーから独立して誘導することができる。
ポリアミドは、ポリ（エーテル‐ブロック‐アミド）を含むか、またはそれから実質的になることができる。ポリ（エーテル‐ブロック‐アミド）は、式16に示すように、カルボン酸末端ポリアミドプレポリマーとヒドロキシル末端ポリエーテルプレポリマーとの重縮合から形成されて、ポリ（エーテル‐ブロック‐アミド）を形成することができる：
ポリ（エーテルブロックアミド）ポリマーは、反応性末端を含有するポリアミドブロックと反応性末端を含有するポリエーテルブロックとの重縮合によって調製することができる。例としては、1）カルボン酸鎖末端を含有するポリオキシアルキレンブロックを有するジアミン鎖末端を含有するポリアミドブロック；2）ポリエーテルジオールとして知られる脂肪族ジヒドロキシル化アルファ‐オメガポリオキシアルキレンのシアノエチル化および水素化によって得られるジアミン鎖末端を含有するポリオキシアルキレンブロックを有するジカルボン酸鎖末端を含有するポリアミドブロック；3）ポリエーテルジオールを有するジカルボン酸鎖末端を含有するポリアミドブロック（この特定の場合に得られる生成物はポリエーテルエステルアミドである）が挙げられる。ポリ（エーテル‐ブロック‐アミド）のポリアミドブロックは、前述のように、ラクタム、アミノ酸および／またはジカルボン酸を有するジアミノ化合物から誘導することができる。ポリエーテルブロックは、ポリエチレンオキシド（PEO）、ポリプロピレンオキシド（PPO）、ポリテトラヒドロフラン（PTHF）、ポリテトラメチレンオキシド（PTMO）およびそれらの組み合わせからなる群より選択される1つ以上のポリエーテルから誘導され得る。
ポリ（エーテルブロックアミド）ポリマーは、α、ω‐アミノカルボキシル酸、ラクタムまたはジカルボキシル酸と鎖限定ジカルボキシル酸の存在下のジアミンの縮合に由来するジカルボキシル鎖末端を含むポリアミドブロックを含むことができる。このタイプのポリ（エーテルブロックアミド）ポリマーにおいて、α、ω‐アミノカルボン酸（例えば、アミノウンデカン酸）が使用され得る；ラクタム（例えば、カプロラクタムまたはラウリルラクタム）が使用され得る；ジカルボン酸（例えば、アジピン酸、デカンジオン酸またはドデカンジオン酸）が使用され得る；そしてジアミン（例えば、ヘキサメチレンジアミン）が使用され得る；または上記のいずれかの種々の組み合わせが使用され得る。コポリマーは、ポリアミド12またはポリアミド6を含むポリアミドブロックを含むことができる。
ポリ（エーテルブロックアミド）ポリマーは、4〜12個の炭素原子を含有するジカルボン酸の存在下で、1つ以上のα、ω‐アミノカルボン酸および／または6〜12個の炭素原子を含有する1つ以上のラクタムの縮合から誘導されるポリアミドブロックを含むものを含むことができ、低質量であり、すなわち、400〜1000の数平均分子量を有する。この種のポリ（エーテルブロックアミド）ポリマーでは、α、ω‐アミノカルボン酸、例えばアミノウンデカン酸またはアミノドデカン酸を使用することができ；ジカルボン酸、例えばアジピン酸、セバシン酸、イソフタル酸、ブタンジオン酸、1，4‐シクロヘキシルジカルボン酸、テレフタル酸、スルホイソフタル酸のナトリウム塩またはリチウム塩、二量体化脂肪酸（これらの二量体化脂肪酸は少なくとも98質量％の二量体含有量を有し、好ましくは水素化されている）およびドデカンジオン酸HOOC‐（CH2）10‐COOHを使用することができ；ならびにラクタム、例えばカプロラクタムおよびラウリルラクタムを使用することができ；または上記のいずれかの様々な組合せを使用することができる。コポリマーは、アジピン酸またはドデカンジオン酸の存在下でラウリラクタムの縮合によって得られるポリアミドブロックを含むことができ、少なくとも750の数平均分子量を有し、約127〜約130℃の溶融温度を有し、ポリアミドブロックの様々な成分およびそれらの割合は、150℃未満または約90℃〜約135℃の融点を得るために選択することができる。
ポリ（エーテルブロックアミド）ポリマーは、少なくとも1つのα、ω‐アミノカルボン酸（またはラクタム）、少なくとも1つのジアミンおよび少なくとも1つのジカルボン酸の縮合から誘導されるポリアミドブロックを含むポリマーを含むことができる。このタイプのコポリマーでは、α、ω‐アミノカルボン酸、ラクタムおよびジカルボン酸は、上記のものから選択することができ、6〜12個の原子を含有する脂肪族ジアミンなどのジアミンは、非環状および／または飽和環式であることができ、例えば、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、1‐アミノエチルピペラジン、ビスアミノプロピルピペラジン、テトラメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、1，5‐ジアミノヘキサン、2，2，4‐トリメチル‐1，6‐ジアミノヘキサン、ジアミンポリオール、イソホロンジアミン（IPD）、メチルペンタメチレンジアミン（MPDM）、ビス（アミノシクロヘキシル）メタン（BACM）およびビス（3‐メチル‐4‐アミノシクロヘキシル）メタン（BMACM）を使用することができるが、これらに限定されない。
ポリアミドは、熱可塑性ポリアミドであってもよく、ポリアミドブロックの成分は、約90℃〜約135℃の融点など、150℃未満の融点を得るために選択されてもよく、熱可塑性ポリアミドブロックの様々な成分およびそれらの割合は、約150℃未満、例えば、約90℃〜約135℃の融点を得るために選択されてもよい。
ポリアミドブロックの数平均モル質量は、約300グラム／モル〜約15，000グラム／モル、約500グラム／モル〜約10，000グラム／モル、約500グラム／モル〜約6，000グラム／モル、約500グラム／モル〜約5，000グラム／モルまたは約600グラム／モル〜約5，000グラム／モルであり得る。ポリエーテルブロックの数平均分子量は、約100〜約6，000、約400〜約3000または約200〜約3，000の範囲であり得る。ポリ（エーテルブロックアミド）ポリマーのポリエーテル（PE）含有量（x）は、約0．05〜約0．8（すなわち、約5モルパーセント〜約80モルパーセント）であり得る。ポリエーテルブロックは、約10重量パーセント〜約50重量パーセント、約20重量パーセント〜約40重量パーセントまたは約30重量パーセント〜約40重量パーセントの量でポリアミド中に存在することができる。ポリアミドブロックは、約50重量パーセント〜約90重量パーセント、約60重量パーセント〜約80重量パーセントまたは約70重量パーセント〜約90重量パーセントの量でポリアミド中に存在することができる。
ポリエーテルブロックは、エチレンオキシド単位以外の単位、例えば、プロピレンオキシドまたはポリテトラヒドロフラン（ポリテトラメチレングリコール配列をもたらす）を含有することができる。PEGブロック、すなわち、エチレンオキシド単位からなるもの、ポリプロピレングリコール（PPG）ブロック、すなわち、プロピレンオキシド単位からなるものおよびポリ（テトラメチレンエーテル）グリコール（PTMG）ブロック、すなわち、ポリテトラヒドロフランとしても知られるテトラメチレングリコール単位からなるものを同時に使用することも可能である。PPGまたはPTMGブロックが有利に使用される。ポリアミドおよびポリエーテルブロックを含有するこれらのコポリマー中のポリエーテルブロックの量は、コポリマーの約10重量パーセント〜約50重量パーセントまたは約35重量パーセント〜約50重量パーセントであり得る。
ポリアミドブロックおよびポリエーテルブロックを含有するコポリマーは、ポリアミドブロックおよびポリエーテルブロックを付着させるための任意の手段によって調製することができる。実際には、2つのプロセスが実質的に使用され、一方は2ステッププロセス(2‐step process)であり、他方は1ステッププロセス(one‐step process)である。
2ステッププロセスでは、ジカルボン酸鎖末端を有するポリアミドブロックが最初に調製され、次いで、第2ステップで、これらのポリアミドブロックがポリエーテルブロックに連結される。ジカルボン酸鎖末端を有するポリアミドブロックは、連鎖停止剤（chain‐stopper）ジカルボン酸の存在下でのポリアミド前駆体の縮合から誘導される。ポリアミド前駆体がラクタムまたはα、ω‐アミノカルボン酸のみである場合、ジカルボン酸を添加する。前駆体が既にジカルボン酸を含む場合、これはジアミンの化学量論に対して過剰に使用される。反応は、通常、約180〜約300℃、例えば約200〜約290℃で起こり、反応器内の圧力は、約5〜約30バールに設定し、約2〜3時間維持することができる。反応器内の圧力をゆっくりと大気圧まで下げ、次いで過剰の水を、例えば1または2時間留去する。
カルボン酸末端基を有するポリアミドが調製されると、次に、ポリエーテル、ポリオールおよび触媒が添加される。ポリエーテルの総量は、触媒と同様に、分割して1つ以上の部分に添加することができる。最初にポリエーテルを添加し、ポリエーテルのOH末端基およびポリオールとポリアミドのCOOH末端基との反応を開始し、エステル結合の形成および水の脱離を伴う。水は、蒸留によって反応混合物からできるだけ多く除去され、次いで、ポリアミドブロックのポリエーテルブロックへの連結を完了するために触媒が導入される。この第2のステップは、撹拌しながら、好ましくは少なくとも50ミリバール（5000パスカル）の真空下で、得られる反応物およびコポリマーが溶融状態にあるような温度で行われる。例として、この温度は、約100〜約400℃、例えば約200〜約250℃とすることができ、反応は、ポリマー溶融物によって撹拌機に及ぼされるトルクを測定することによって、または撹拌機によって消費される電力を測定することによって監視される。反応の終了は、トルクまたは目標出力の値によって決定される。触媒は、エステル化によってポリアミドブロックのポリエーテルブロックへの連結を促進する任意の製品であると定義される。触媒は、チタン、ジルコニウムおよびハフニウムによって形成される群から選択される金属（M）の誘導体であり得る。誘導体は、一般式M（OR）4と一致するテトラアルコキシドから調製することができ、式中、Mはチタン、ジルコニウムまたはハフニウムを表し、Rは同一であっても異なっていてもよく、1〜24個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基を表す。
触媒は、金属（M）の塩、特に（M）および有機酸の塩、ならびに（M）および／または（M）の酸化物および／または（M）の水酸化物の錯塩および有機酸を含むことができる。有機酸は、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、シクロヘキサンカルボン酸、フェニル酢酸、安息香酸、サリチル酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸またはクロトン酸であり得る。有機酸は、酢酸またはプロピオン酸であり得る。Mはジルコニウムとすることができ、このような塩はジルコニル塩と呼ばれ、例えば、酢酸ジルコニルの名称で市販されている製品である。
触媒の重量割合は、ジカルボン酸ポリアミドとポリエーテルジオールおよびポリオールとの混合物の重量の約0．01〜約5パーセントで変化し得る。触媒の重量割合は、ジカルボン酸ポリアミドとポリエーテルジオールおよびポリオールとの混合物の重量の約0．05〜約2パーセントで変化し得る。
１ステッププロセス（one‐step process）では、ポリアミド前駆体、連鎖停止剤（chain stopper）およびポリエーテルを一緒にブレンドし、次いで得られるものは、実質的に可変長のポリエーテルブロックおよびポリアミドブロックを有するポリマーであるが、ランダムに反応した種々の反応物もポリマー鎖に沿ってランダムに分布している。これらは、上記の2ステッププロセスと同じ反応物および同じ触媒である。ポリアミド前駆体がラクタムのみである場合、少量の水を添加することが有利である。このコポリマーは、実質的に同じポリエーテルブロックおよび同じポリアミドブロックを有するが、ランダムに反応した種々の反応物の一部分も有し、これらはポリマー鎖に沿ってランダムに分布している。上述の2ステッププロセスの第1のステップと同様に、反応器を閉じ、撹拌しながら加熱する。設定される圧力は、約5〜約30バールである。圧力がもはや変化しなくなったとき、反応器を減圧下に置きながら、溶融反応物の激しい撹拌を維持し続ける。反応は、2ステッププロセスの場合に前述したように監視される。
ポリアミド対ポリエーテルブロックの適切な比は、単一のポリ（エーテルブロックアミド）中に見出すことができ、または2つ以上の異なる組成のポリ（エーテルブロックアミド）のブレンドを、適切な平均組成と共に使用することができる。高いレベルのポリアミド基を有するブロックコポリマーを、高いレベルのポリエーテルブロックを有するブロックコポリマーとブレンドして、ポリ（アミド‐ブロック‐エーテル）コポリマーの全ブレンドの約20〜約40重量パーセントまたは約30〜約35重量パーセントの平均レベルのポリエーテルブロックを有するブレンドを生成することが有用であり得る。コポリマーは、35重量パーセント未満のポリエーテルブロックのレベルを有する少なくとも1つのブロックコポリマーと、少なくとも45重量パーセントのポリエーテルブロックを有する第2のポリ（エーテルブロックアミド）とを含む2つの異なるポリ（エーテルブロックアミド）のブレンドを含むことができる。
例示的な市販のコポリマーには、「VESTAMID」(Evonik Industries、Essen、Germany）、「PLATAMID」（Arkema、Colombes、France）、例えば、成形品コードH2694、「PEBAX」（Arkema）、例えば、成形品コード「PEBAX MH1657」および「PEBAX MV1074」、「PEBAX RNAW」（Arkema）、「GRILAMID」(EMS‐Chemie AG、Domat‐Ems、Switzerland）の商標で入手可能なものまたは種々他の供給業者によって製造される他の同様の材料も含まれるが、これらに限定されない。
ポリアミドは、例えば、ポリマーのポリアミド基間の非極性または極性相互作用によって物理的に架橋することができる。ポリアミドがコポリアミドである例では、コポリアミドは、ポリアミド基間の相互作用および任意にコポリマー基間の相互作用によって物理的に架橋することができる。コポリアミドがポリアミド基間の相互作用によって物理的に架橋される場合、ポリアミドセグメントは、ハードセグメントと呼ばれるポリマーの部分を形成することができ、コポリマーセグメントは、ソフトセグメントと呼ばれるポリマーの部分を形成することができる。例えば、コポリアミドがポリ（エーテル‐ブロック‐アミド）である場合、ポリアミドセグメントはポリマーのハードセグメントを形成し、ポリエーテルセグメントはポリマーのソフトセグメントを形成する。したがって、いくつかの例では、ポリマーは、アミド結合を有する1つまたは複数のポリマー鎖を有する物理的に架橋されたポリマーネットワークを含むことができる。
コポリアミドのポリアミドセグメントは、ポリアミド‐11またはポリアミド‐12を含むことができ、ポリエーテルセグメントは、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドおよびポリテトラメチレンオキシドセグメント、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択されるセグメントであり得る。
ポリアミドは、本明細書中に先に記載されるように、部分的にまたは完全に共有結合的に架橋され得る。場合によっては、ポリアミド中に存在する架橋の程度は、例えば、本発明の物品を形成するためにヤーン（yarn）または繊維の形態で熱処理される場合、部分的に共有結合的に架橋された熱可塑性ポリアミドが、部分的に共有結合的に架橋された熱可塑性ポリアミドが処理中に溶融され、再固化するのに十分な熱可塑性を保持するようなものである。他の場合には、架橋ポリアミドは熱硬化性ポリマーである。
ポリエステルポリマーは、ポリエステルを含むことができる。ポリエステルは、熱可塑性ポリエステルまたは熱硬化性ポリエステルを含むことができる。さらに、ポリエステルは、熱可塑性ポリエステルまたは熱硬化性エラストマーポリエステルを含むエラストマーポリエステルであってもよい。ポリエステルは、1種以上のカルボン酸またはそのエステル形成誘導体と、1種以上の二価もしくは多価脂肪族、脂環式、芳香族もしくは芳香族アルコールまたはビスフェノールとの反応によって形成することができる。ポリエステルは、同じ化学構造の繰り返しポリエステルセグメントを有するポリエステルホモポリマーであり得る。あるいは、ポリエステルは、異なるポリエステル化学構造を有する多数のポリエステルセグメント（例えば、ポリグリコール酸セグメント、ポリ乳酸セグメント、ポリカプロラクトンセグメント、ポリヒドロキシアルカノエートセグメント、ポリヒドロキシブチレートセグメントなど）を含むことができる。異なる化学構造を有するポリエステルセグメントは、ランダムに配置することができ、または繰り返しブロックとして配置することができる。
ポリエステルを調製するために使用することができる例示的なカルボン酸には、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、アルキル置換またはハロゲン化テレフタル酸、アルキル置換またはハロゲン化イソフタル酸、ニトロテレフタル酸、4，4´‐ジフェニルエーテルジカルボン酸、4，4´‐ジフェニルチオエーテルジカルボン酸、4，4´‐ジフェニルスルホン‐ジカルボン酸、4，4´‐ジフェニルアルキレンジカルボン酸、ナフタレン‐2，6‐ジカルボン酸、シクロヘキサン‐1，4‐ジカルボン酸およびシクロヘキサン‐1，3‐ジカルボン酸が含まれるが、これらに限定されない。ポリエステルの調製に適した例示的なジオールまたはフェノールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1，3‐プロパンジオール、1，4‐ブタンジオール、1，6‐ヘキサンジオール、1，8‐オクタンジオール、1，10‐デカンジオール、1，2‐プロパンジオール、2，2‐ジメチル‐1，3‐プロパンジオール、2，2，4‐トリメチルヘキサンジオール、p‐キシレンジオール、1，4‐シクロヘキサンジオール、1，4‐シクロヘキサンジメタノールおよびビス‐フェノールAが挙げられるが、これらに限定されない。
ポリエステルは、ポリブチレンテレフタレート（PBT）、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリヘキサメチルテレフタレート、ポリヘキサレンテレフタレート、ポリ‐1、4‐ジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリエチレンイソフタレート（PEI）、ポリアリレートリール酸（PAR）、ポリブチレンナフタレート（PBN）、液晶ポリエステルまたは前述の2つ以上の混合物であってもよい。
ポリエステルは、コポリエステル（すなわち、ポリエステルセグメントおよび非ポリエステルセグメントを含むコポリマー）であり得る。共ポリエステルは、脂肪族共ポリエステル（すなわち、ポリエステルセグメントと非ポリエステルセグメントの両方が脂肪族である共ポリエステル）とすることができる。代わりに、コポリエステルは芳香族セグメントを含むことができる。コポリエステルのポリエステルセグメントは、ポリグリコール酸セグメント、ポリ乳酸セグメント、ポリカプロラクトンセグメント、ポリヒドロキシアルカノエートセグメント、ポリヒドロキシブチレートセグメントまたはそれらの任意の組み合わせを含むか、またはそれらから実質的になることができる。コポリエステルのポリエステルセグメントは、ランダムに配置することができ、または繰り返しブロックとして配置することができる。
例えば、ポリエステルは、比較的硬い同じ化学構造のポリマー単位の繰り返しブロック（ハードセグメント）と、比較的軟らかい同じ化学構造の繰り返しブロック（ソフトセグメント）とを有するブロックコポリエステルであってもよい。繰り返しハードセグメントおよびソフトセグメントを有するブロックコポリエステルを含むブロックコポリエステルにおいて、物理的架橋は、ブロック内またはブロック間またはブロック内およびブロック間の両方に存在し得る。ポリマーは、ハードセグメントの反復ブロックおよびソフトセグメントの反復ブロックを有するエラストマーコポリエステルを含むか、または実質的にそれからなることができる。
共ポリエステルの非ポリエステルセグメントは、ポリエーテルセグメント、ポリアミドセグメントまたはポリエーテルセグメントおよびポリアミドセグメントの両方を含むか、または実質的に含むことができる。コポリエステルは、ブロックコポリエステルであってもよく、またはランダムコポリエステルであってもよい。コポリエステルは、ブロックコポリエステルを形成するために、ポリエステルオリゴマーまたはプレポリマーと第2のオリゴマープレポリマーとの重縮合から形成することができる。任意に、第2のプレポリマーは親水性プレポリマーであってもよい。例えば、コポリエステルは、テレフタル酸またはナフタレンジカルボン酸とエチレングリコール、1，4‐ブタンジオールまたは1，3‐プロパンジオールとの重縮合から形成することができる。コポリエステルの例としては、ポリエチレンアジパテ、ポリブチレンスクシネート、ポリ（3‐ヒドロキシブチレート‐co‐3‐ヒドロキシバレート）、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナプタレートおよびこれらの組合せが挙げられる。コ‐ポリアミドは、ポリエチレンテレフタレートを含むことができるか、またはポリエチレンテレフタレートからなることができる。
ポリエステルは、ポリブチレンテレフタレート（PBT）、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリヘキサメチルテレフタレート、ポリ‐1、4‐ジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリエチレンイソフタレート（PEI）、ポリアリレートリール酸（PAR）、ポリブチレンナフタレート（PBN）および液晶ポリエステルのうちの1つ以上のセグメントを含むブロックコポリマーとすることができる。例えば、ブロックコポリマーである適切なポリエステルは、PET／PEIコポリマー、ポリブチレンテレフタレート／テトラエチレングリコールコポリマー、ポリオキシアルキレンジイミド二酸／ポリブチレンテレフタレートコポリマーまたは上記のいずれかのブレンドもしくは混合物であり得る。
ポリエステルは、生分解性樹脂、例えば、ポリグリコール酸やポリ乳酸などのポリ（α‐ヒドロキシ酸）を主繰り返し単位として含む共重合ポリエステルであってもよい。
開示されたポリエステルは、溶媒重合または溶融重合プロセスなどの当業者に知られている様々な重縮合方法によって調製することができる。
ポリオレフィンポリマーは、ポリオレフィンを含むか、または実質的にポリオレフィンからなることができる。ポリオレフィンは、熱可塑性ポリオレフィンまたは熱硬化性ポリオレフィンであり得る。さらに、ポリオレフィンは、熱可塑性エラストマーポリオレフィンまたは熱硬化性エラストマーポリオレフィンを含むエラストマーポリオレフィンであってもよい。例示的なポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびオレフィンエラストマー（例えば、4〜約8個の炭素原子を有するエチレンおよびα‐オレフィンのメタロセン触媒ブロックコポリマー）が挙げられ得る。ポリオレフィンは、ポリエチレン、エチレン‐α‐オレフィンコポリマー、エチレン‐プロピレンゴム（EPDM）、ポリブテン、ポリイソブチレン、ポリ‐4‐メチルペント‐1‐エン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、エチレン‐メタクリル酸コポリマーおよびポリプロピレン（PP）およびエチレン‐プロピレンゴム（EPDM）から得られる動的架橋ポリマーなどのオレフィンエラストマーを含むポリマー、ならびにこれらのブレンドまたは混合物とすることができる。さらなる例示的なポリオレフィンには、シクロペンテンまたはノルボルネンなどのシクロオレフィンのポリマーが含まれる。
任意に架橋することができるポリエチレンは、低密度ポリエチレン（LDPE）、直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）、（VLDPE）および（ULDPE）、中密度ポリエチレン（MDPE）、高密度ポリエチレン（HDPE）、高密度およびポリマー量ポリエチレン（HDPE‐HMW）、高密度および超ポリマー量ポリエチレン（HDPE‐UHMW）、ならびに前記のポリエチレンのいずれかのブレンドまたは混合物を含む、様々なポリエチレンを含むことを理解されたい。ポリエチレンはまた、ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エチル、ビニルアルコールおよび／または酢酸ビニルと共重合したモノオレフィンおよびジオレフィンのモノマーから誘導されるポリエチレンコポリマーであり得る。酢酸ビニル誘導単位を含むポリオレフィンコポリマーは、高酢酸ビニル含量コポリマー、例えば、約50重量パーセントを超える酢酸ビニル誘導組成物であり得る。
ポリオレフィンは、当業者に周知の方法（例えば、過酸化物開始剤、加熱および／または光を使用する）によって、フリーラジカル重合、カチオン重合および／またはアニオン重合によって形成することができる。開示されたポリオレフィンは、高圧および高温下でのラジカル重合によって調製することができる。あるいは、ポリオレフィンは、IVb、Vb、VIbまたはVIII族金属からの1種以上の金属を通常含有する触媒を用いた触媒重合によって調製することができる。触媒は、通常、IVb、Vb、VIbまたはVIII族金属とp‐またはs‐配位錯体を形成することができる1つ以上の配位子、典型的には酸化物、ハロゲン化物、アルコラート、エステル、エーテル、アミン、アルキル、アルケニルおよび／またはアリールを有する。金属錯体は、遊離形態であってもよく、または基材、典型的には活性化塩化マグネシウム、塩化チタン（III）、アルミナまたは酸化ケイ素上に固定されていてもよい。金属触媒は、重合媒体中に可溶性であっても不溶分であってもよい。触媒は、それ自体で重合に使用することができ、またはさらなる活性剤、典型的にはIa、IIaおよび／またはIIIa族金属アルキル、金属水素化物、金属アルキルハライド、金属アルキルオキシドまたは金属アルキルオキサンを使用することができる。活性化剤は、さらなるエステル、エーテル、アミンまたはシリルエーテル基で都合よく修飾することができる。
適切なポリオレフィンは、本明細書中に記載されるように、モノオレフィンおよびジオレフィンのモノマーの重合によって調製され得る。ポリオレフィンを調製するために使用することができる例示的な一量体には、エチレン、プロピレン、1‐ブテン、1‐ペンテン、1‐ヘキセン、2‐メチル‐1‐プロペン、3‐メチル‐1‐ペンテン、4‐メチル‐1‐ペンテン、5‐メチル‐1‐ヘキセンおよびそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。
適切なエチレン‐α‐オレフィンコポリマーは、3〜12の炭素数を有するプロピレン、ブテン‐1、ヘキセン‐1、オクテン‐1，4‐メチル‐1‐ペンテンなどのα‐オレフィンとのエチレンの共重合によって得ることができる。
適切な動的架橋されたポリマーは、ソフトセグメントとしてゴム成分を架橋すると同時に、バンバリーミキサーのような混練機および二軸押出機を使用することによって、PPのようなハードセグメントおよびEPDMのようなソフトセグメントを物理的に分散させることによって得ることができる。
ポリオレフィンは、ポリオレフィンの混合物（例えば、本明細書中上記に開示される2つ以上のポリオレフィンの混合物）であり得る。例えば、ポリオレフィンの適切な混合物は、ポリプロピレンとポリイソブチレンとの混合物、ポリプロピレンとポリエチレンとの混合物（例えば、PP／HDPE、PP／LDPE）または異なるタイプのポリエチレンの混合物（例えば、LDPE／HDPE）であり得る。
ポリオレフィンは、適切なモノオレフィンモノマーのコポリマーまたは適切なモノオレフィンモノマーとビニルモノマーとのコポリマーであり得る。例示的なポリオレフィンコポリマーには、エチレン／プロピレンコポリマー、直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）、プロピレン／but‐1エンコポリマー、エチレン／but‐1エンコポリマー、エチレン／ヘキセンコポリマー、エチレン／ヘプテンコポリマー、エチレン／オクテンコポリマー、プロピレン／ブタジエンコポリマー、エチレン／イソプレンコポリマー、エチレン／アルキルメタクリレートコポリマー、エチレン／酢酸ビニルコポリマーおよびそれらの一酸化炭素またはエチレン／アクリル酸コポリマーおよびそれらの塩とのコポリマー（イオノマー）、ならびにエチレンとヘキサジエン、ジシクロペンタジエンまたはエチリデン‐ノルボルネンなどのジエンとのターポリマー、ならびにこれらのコポリマーと上記1）で言及したポリマー、例えばポリプロピレン／エチレン‐プロピレンコポリマーとの混合物が含まれる。LDPE／エチレン酢酸ビニルコポリマー（EVA）、LDPE／エチレンアクリル酸コポリマー（EAA）、LLDPE／EVA、LLDPE／EAAおよび交互またはランダムポリアルキレン／一酸化炭素コポリマーまた、他のポリマー、例えばポリアミドとの混合物であってもよい。
ポリオレフィンは、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンコポリマー、ポリプロピレンランダムコポリマー、ポリプロピレンブロックコポリマー、ポリエチレンホモポリマー、ポリエチレンランダムコポリマー、ポリエチレンブロックコポリマー、ポリエチレンブロックコポリマー、低密度ポリエチレン（LDPE）、直鎖低密度ポリエチレン（LLDPE）、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン（HDPE）または前述のポリマーの1つ以上のブレンドもしくは混合物であり得る。
ポリオレフィンは、ポリプロピレンであってもよい。本明細書で使用される「ポリプロピレン」という用語は、プロピレンモノマーを、単独でまたは他のランダムに選択され、配向されたポリオレフィン、ジエン、もしくは他のモノマー（エチレン、ブチレンなど）との混合物もしくはコポリマーのいずれかで含む任意のポリマー組成物を包含することが意図される。このような用語はまた、構成モノマー（アタクチック、シンジオタクチック、アイソタクティックポリプロピレンなど）の任意の異なる成分の配置構成を包含する。したがって、繊維に適用される用語は、延伸ポリマーの実際の長いストランド、テープ、糸（threads）などを包含することが意図される。ポリプロピレンは、任意の標準的なメルトフロー（試験による）であり得るが、標準的な繊維グレードのポリプロピレン樹脂は、約1〜1000のメルトフローインデックスの範囲を有する。
ポリオレフィンはポリエチレンであってもよい。本明細書で使用される用語「ポリエチレン」は、単独でまたは他のランダムに選択され、配向されたポリオレフィン、ジエンまたは他のモノマー（プロピレン、ブチレンなど）との混合物またはコポリマーのいずれかで、エチレンモノマーを含む任意のポリマー組成物を包含することが意図される。このような用語はまた、構成モノマーの任意の異なる成分の配置構成（アタクチック、シンジオタクチック、アイソタクティックなど）を包含する。したがって、繊維に適用される用語は、延伸ポリマーの実際の長いストランド、テープ、糸などを包含することが意図される。ポリエチレンは、任意の標準的なメルトフロー（試験による）であり得るが、標準的な繊維グレードのポリエチレン樹脂は、約1〜1000のメルトフローインデックスの範囲を有する。
熱可塑性および／または熱硬化性材料は、1つ以上の加工助剤をさらに含むことができる。加工助剤は、非ポリマー材料であってもよい。これらの加工助剤は、硬化剤、開始剤、可塑剤、離型剤、潤滑剤、酸化防止剤、難燃剤、染料、顔料、強化および非強化充填剤、繊維補強および光安定剤を含む群から独立して選択することができるが、これらに限定されない。
本発明の態様では、フィルムポリマー材料および／または構成部分ポリマー材料は、熱可塑性材料を含むことができる。例えば、熱可塑性材料は、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリアミド、熱可塑性ポリオレフィンまたは前記のものいずれかを含むコポリマーまたは組合せのうちの１つまたは複数とすることができる。
一態様では、光学素子が配置される熱可塑性材料は、約８０℃〜約１４０℃の軟化点または融点を有することができる。別の態様では、熱可塑性材料はクリープ緩和温度（Ｔｃｒ）、ビカット軟化温度（Ｔｖｓ）、熱たわみ温度（Ｔｈｄ）および／または融点（Ｔｍ）以上の温度に昇温され、次いで光学素子は熱可塑性材料に接着される。一態様では、光学素子は、温度が熱可塑性材料のクリープ緩和温度、ビカット軟化温度、熱たわみ温度または融点以上に保持されている間に熱可塑性材料に配置または貼り付けることができる。別の態様では、熱可塑性材料が部分的にのみ再固化し、光学素子を熱可塑性材料に貼り付けることができる限り、光学素子は、温度が熱可塑性材料のクリープ緩和温度、ビカット軟化温度、熱たわみ温度または融点未満に低下した後に熱可塑性材料に配置または貼り付けることができる。
一般に、熱可塑性材料は約８０℃〜約１４０℃、約９０℃〜約１３０℃または約１００℃〜約１２０℃のクリープ緩和温度（Ｔｃｒ）を有しうる。一般に、熱可塑性材料は約８０℃〜約１４０℃、約９０℃〜約１３０℃または約１００℃〜約１２０℃のビカット軟化温度（Ｔｖｓ）を有しうる。一般に、熱可塑性材料は約８０℃〜約１４０℃、約９０℃〜約１３０℃または約１００℃〜約１２０℃の熱たわみ温度（Ｔｈｄ）を有しうる。一般に、熱可塑性材料は約８０℃〜約１４０℃、約９０℃〜約１３０℃または約１００℃〜約１２０℃の融点（Ｔｍ）を有しうる。
本発明の態様では、フィルムポリマー材料および／または構成部分ポリマー材料は、熱硬化性材料を含むことができる。例えば、本態様では、熱硬化性材料は、熱硬化性ポリウレタンポリマー、熱硬化性ポリウレアポリマー、熱硬化性ポリアミドポリマー、熱硬化性ポリオレフィンポリマー、熱硬化性シリコンポリマーまたは前記のいずれかを含むコポリマーまたは組合せを含むことができる。
本発明の態様では、構成部分ポリマー材料は、ポリマー発泡材料を含むことができる。例えば、ポリマー発泡材料は、ポリオレフィン発泡体、ポリウレタン発泡体、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）発泡体、プロピレン発泡体またはそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの態様では、ポリマー発泡材料は、構成部分に追加の特徴または性質を付与するために、1つまたは複数の追加の材料とのブレンドを含むことができる。いくつかの態様では、ポリマー発泡体組成物は、1つ以上の他の成分を含むことができる。発泡体組成物は、炭酸塩、重炭酸塩、カルボン酸、アゾ化合物、イソシアネート、過硫酸塩、過酸化物またはそれらの組み合わせなどの化学発泡剤を含むことができる。発泡体組成物は、樹脂100部当たり約1部〜樹脂100部当たり約10部または樹脂100部当たり約3部〜樹脂100部当たり約7部の化学発泡剤を含むことができる。いくつかの態様では、化学発泡剤は、約130℃〜約160℃または約135℃〜約155℃の分解温度を有する。発泡体組成物は、脂肪族不飽和アミドといった架橋剤、例えば、メチレンビスアクリルまたはメタクリルアミドまたはエチレンビスアクリルアミド；ポリオールまたはアルコキシル化ポリオールとエチレン性不飽和酸との脂肪族エステル、例えば、ブタンジオールまたはエチレングリコール、ポリグリコールまたはトリメチロールプロパンのジ（メタ）アクリレートまたはトリ（メタ）アクリレート、；トリメチロールプロパンのジアクリレートエステルおよびトリアクリレートエステル；グリセロールおよびペンタエリスリトールのアクリレートおよびメタクリレートエステル；アリル（メタ）アクリレート、アルコキシル化アリル（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、マレイン酸ジアリルエステル、ビニルトリメトキシシラン、少なくとも2つのビニル基を含むポリシロキサン、テトラアリルオキシエタン、テトラアリルオキシエタン、トリアリルアミンおよびテトラアリルエチレンジアミンといったアリル化合物またはこれらの混合物を含むことができる。いくつかの態様では、発泡体組成物は、樹脂100部当たり約0．1部〜樹脂100部当たり約1．5部または樹脂100部当たり約0．3部〜樹脂100部当たり約0．8部の架橋剤を含む。いくつかの態様では、発泡体組成物は、酸化亜鉛を含むことができる。いくつかの態様では、酸化亜鉛は、樹脂100部当たり約0．1部〜樹脂100部当たり約5部または樹脂100部当たり約0．7部〜樹脂100部当たり約2部存在することができる。いくつかの態様では、発泡体組成物は、炭酸カルシウムを含むことができる。いくつかの態様では、炭酸カルシウムは、樹脂100部当たり約1部〜樹脂100部当たり約10部または樹脂100部当たり約3部〜樹脂100部当たり約7部存在することができる。いくつかの態様では、発泡体組成物は、染料または顔料を含むことができる。いくつかの態様では、染料または顔料は、樹脂組成物中に、樹脂組成物の重量基準で、樹脂100部当たり約0部〜樹脂100部当たり約10部または樹脂100部当たり約0．5部〜樹脂100部当たり約5部のレベルで存在する。
構成部分がフットウェア用品のソールといったフットウェア用品を形成する本発明の態様では、フィルムポリマー材料および／または構成部分ポリマー材料は、そのような物品での使用に必要なまたは望ましい追加の耐摩耗性および耐久性を提供するポリマー組成物を含むことができる。いくつかの態様では、ポリマー組成物は、本明細書に記載されるように、冷間ロス屈曲試験に準拠した曲げ試験に合格することができる。いくつかの態様では、ポリマー組成物は、本明細書でさらに記載されるようにＡＳＴＭ Ｄ５９６３−９７に準拠して測定されたときに、適切な摩耗量(Abrasion loss)を有しうる。いくつかの態様では、ポリマー組成物は、材料サンプリング手順を使用したＡＳＴＭ Ｄ５９６３−９７aに準拠した摩耗量が、約0．07立方センチメートル（cm 3 ）から約0．1立方センチメートル（cm 3 ）、約0．08立方センチメートル（cm 3 ）から約0．1立方センチメートル（cm 3 ）または約0．08立方センチメートル（cm 3 ）から約0．11立方センチメートル（cm 3 ）である。
いくつかの態様では、ポリマー組成物は、様々なポリオレフィンコポリマーを含むことができる。コポリマーは交互コポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはグラフトコポリマーであってもよい。いくつかの態様では、コポリマーはランダムコポリマーである。いくつかの態様では、コポリマーは、複数の繰り返し単位を含み、複数の繰り返し単位の各々は約１〜約６個の炭素原子を有するアルケンモノマーから個別に誘導される。他の態様では、コポリマーは複数の繰り返し単位を含み、複数の繰り返し単位の各々はエチレン、プロピレン、4−メチル−1−ペンテン、1−ブテン、1−オクテンおよびそれらの組合せの群から選択されたモノマーから個別に誘導される。
いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーは、第1の複数の繰り返し単位および第2の複数の繰り返し単位のランダムコポリマーであり、第1の複数の繰り返し単位中の各繰り返し単位はエチレンから誘導され、第2の複数の繰り返し単位中の各繰り返し単位は第2のオレフィンから誘導される。いくつかの態様では、第2のオレフィンは、約1〜約6個の炭素原子を有するアルケンモノマーである。他の態様では、第2のオレフィンは、プロピレン、4‐メチル‐1‐ペンテン、1‐ブテンまたは約3〜12個の炭素原子を有する他の直鎖または分岐末端アルケンを含む。いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーは、ポリオレフィンコポリマーの総重量に基づいて、約80重量％〜約99重量％、約85重量％〜約99重量％、約90重量％〜約99重量％または約95重量％〜約99重量％のポリオレフィンの繰り返し単位を含有する。いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーは、実質的にポリオレフィンの繰り返し単位からなる。いくつかの態様では、ポリマー組成物中のポリマーは、実質的にポリオレフィンコポリマーからなる。
いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーは、エチレンを含むこと、すなわち、エチレンから誘導される繰り返し単位を含むことができる。いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーは、ポリオレフィンコポリマーの総重量に基づいて、約1重量％〜約5重量％、約1重量％〜約3重量％、約2重量％〜約3重量％または約2重量％〜約5重量％のエチレンを含む。
いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーは、ポリウレタンを実質的に含まない。いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーのポリマー鎖は、ウレタンの繰り返し単位を実質的に含まない。いくつかの態様では、ポリマー組成物は、ウレタンの繰り返し単位を含むポリマー鎖を実質的に含まない。いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーは、ポリアミドを実質的に含まない。いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーのポリマー鎖は、アミドの繰り返し単位を実質的に含まない。いくつかの態様では、ポリマー組成物は、アミドの繰り返し単位を含むポリマー鎖を実質的に含まない。
いくつかの態様では、ポリオレフィンコポリマーは、ポリプロピレンを含むか、またはポリプロピレンコポリマーである。いくつかの態様では、ポリマー組成物のポリマー成分（すなわち、組成物中に存在するポリマーのすべてによって形成されるポリマー組成物の一部）は、実質的にポリプロピレンコポリマーからなる。ポリプロピレンコポリマーは、ランダムコポリマー、例えばエチレンとプロピレンのランダムコポリマーを含むことができる。ポリプロピレンコポリマーは、ポリプロピレンコポリマーの総重量に基づいて、約80重量％〜約99重量％、約85重量％〜約99重量％、約90重量％〜約99重量％または約95重量％〜約99重量％のプロピレンの繰り返し単位を含むことができる。いくつかの態様では、ポリプロピレンコポリマーは、ポリプロピレンコポリマーの総重量に基づいて、約1重量％〜約5重量％、約1重量％〜約3重量％、約2重量％〜約3重量％または約2重量％〜約5重量％のエチレンを含む。いくつかの態様では、ポリプロピレンコポリマーは、ポリプロピレンコポリマーの総重量に基づいて、約2重量％〜約3重量％の第1の複数の繰り返し単位と、約80重量％〜約99重量％の第2の複数の繰り返し単位とを含むランダムコポリマーである。
いくつかの態様では、ポリマー組成物は、適切な耐摩耗性を維持しながら曲げ耐久性を改善することができる樹脂改質剤を含むことができる。例えば、いくつかの態様では、樹脂改質剤を含む得られたポリマー組成物は、プラークサンプリング手順を使用した冷間ロス屈曲試験に準拠した曲げ試験に合格することができ、同時に、ポリマー組成物は、材料サンプリング手順を使用したＡＳＴＭ Ｄ５９６３−９７aに準拠して測定した場合、依然として適切な摩耗量を有することができる。いくつかの態様では、樹脂改質剤を含むポリマー組成物は、材料サンプリング手順を使用したＡＳＴＭ Ｄ５９６３−９７aに準拠して測定した場合、樹脂改質剤を含まない実質的に同様のポリマー組成物の摩耗量と比較して、摩耗量に有意な変化を有さない。本明細書で使用される摩耗量の変化は、材料サンプリング手順を使用したＡＳＴＭ Ｄ５９６３−９７aに準拠して測定した場合、約30％、約25％、約20％、約15％、約10％またはそれ未満である場合には、有意ではないと言われる。
耐摩耗性と曲げ耐久性との組み合わせは、ポリマー組成物の全体的な結晶化度（crystallinity）に関連し得る。いくつかの態様では、ポリマー組成物は、材料サンプリング手順を使用した示差走査熱量計（DSC）試験に従って測定した場合、約45％、約40％、約35％、約30％、約25％以下の結晶化度（％）を有する。いくつかの態様では、樹脂改質剤は、樹脂改質剤を含まない実質的に同様のポリマー組成物と比較して、ポリマー組成物の結晶化度（％）の低下をもたらすことがある。いくつかの態様では、樹脂組成物は、材料サンプリング手順を使用した示差走査熱量計（DSC）試験に従って測定した場合に、樹脂改質剤を含まない実質的に同様のポリマー組成物の結晶化度（％）よりも、少なくとも6％、少なくとも5％、少なくとも4％、少なくとも3％または少なくとも2％小さい結晶化度（％）を有する。
いくつかの態様では、樹脂改質剤の有効量は、ポリマー組成物の総重量に基づいて、約5重量％〜約30重量％、約5重量％〜約25重量％、約5重量％〜約20重量％、約5重量％〜約15重量％、約5重量％〜約10重量％、約10重量％〜約15重量％、約10重量％〜約20重量％、約10重量％〜約25重量％または約10重量％〜約30重量％である。いくつかの態様では、樹脂改質剤の有効量は、ポリマー組成物の総重量に基づいて、約20重量％、約15重量％、約10重量％、約5重量％またはそれ未満である。
ある態様において、樹脂改質剤は、様々な公知の樹脂改質剤を含むことができる。いくつかの態様では、樹脂改質剤は、メタロセン触媒コポリマーであり、メタロセン触媒コポリマーの総重量に基づいて約11重量％〜15重量％のエチレン繰り返し単位がコポリマーに沿ってランダムに分布してなるアイソタクチックプロピレン繰り返し単位から主に構成されている。いくつかの態様では、樹脂改質剤は、ポリマー樹脂改質剤の総重量に基づいて約10重量％〜約15重量％のエチレン繰り返し単位を含む。いくつかの態様では、樹脂改質剤は、アイソタクチックプロピレン繰り返し単位およびエチレン繰り返し単位を含有するコポリマーである。
本開示のいくつかの態様では、フィルムおよび／または構成部分は、布をさらに含むことができる。例えば、いくつかの態様では、構成部分は、構成部分に剛性、強度または支持を提供するために、布を含むことができる。いくつかの態様では、布をフィルムおよび／または構成部分上に含めて、構成部分とフットウェア用品のソール構造またはアッパーなどの物品の他の構成部分との間の結合を改善することができる。いくつかの態様では、布は、構成部分または物品に所望の美的特性を提供することができる。いくつかの態様では、光学素子は、熱可塑性材料を有する布などの布上に配置することができる。
布は、不織布、合成皮革、ニット布または織布であってもよい。布は、第1の繊維または第1のヤーンを含むことができ、第1の繊維または第1のヤーンは、第1の熱可塑性材料で形成された少なくとも外層を含むことができる。光学素子を配置することができる構造の第1または第2の表面の領域は、第1の繊維または第1のヤーンを非フィラメント構造で含むことができる。光学素子は、光学素子、任意のテクスチャ層および任意のプライマー層が布上に配置され得るように、布上に配置され得るか、または布が処理され得る。テクスチャ表面は、布表面から作られるか、または布表面から形成されることができる。プライマー層は、布表面上に配置することができ、次いで、光学素子は、プライマー層上に配置することができる。布表面は、布表面を形成するために使用することができ、これの前または後のいずれかに、光学素子を布に配置する前に、プライマー層を布表面に任意に適用することができる。
「布」は、柔軟性、繊度および長さ対厚さの高い比率によって特徴付けられる、繊維、フィラメントまたはヤーンから製造される任意の材料として定義され得る。布は、一般に2つのカテゴリーに分類される。第1のカテゴリーは、不織ファブリック（non-woven fabrics）およびフェルトを構築するためにランダムにインターロックすることによって、フィラメントまたは繊維のウェブから直接製造される布を含む。第2のカテゴリーは、ヤーンの機械的操作によって形成され、それによって、織ファブリック（woven fabric）、ニットファブリック(knitted fabric)、編組ファブリック(braided fabric)、クロッシェファブリック(croched fabric)などを生成するファブリックを含む。
本明細書で使用される「フィラメント」、「繊維(原文においてfiberまたはfibers)」という用語は、幅よりもかなり長い別個の細長い片の形態である材料を指す。繊維は、天然繊維、人工繊維または合成繊維を含むことができる。繊維は、押出、エレクトロスピニング、界面重合、引っ張りなどの従来の技術によって製造することができる。繊維は、炭素繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、チタニア繊維、アルミナ繊維、石英繊維、E、A、C、ECR、R、S、DおよびNEガラスおよび石英などのガラス繊維などを含むことができる。繊維は、ポリ（エーテルケトン）、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリエステル、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン）、芳香族ポリアミド（例えば、パラ‐アラミド繊維およびメタ‐アラミド繊維などのアラミドポリマー）、芳香族ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリエーテルイミダゾール、ポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル酸、モアクリル酸、ポリ（ビニルアルコール）、ポリアミド、ポリウレタンおよびポリエーテル‐ポリ尿素コポリマー、ポリエステル‐ポリウレタン、ポリエーテルブロックアミドコポリマーなどのコポリマーなどの繊維を形成することができる合成ポリマーから形成することができる。繊維は、天然繊維（例えば、絹、羊毛、カシミア、ビクナ、綿、亜麻、麻、ジュート、サイザル）であり得る。レーヨン、リオセル、酢酸、トリアセテート、ゴム、ポリ（乳酸）などの再生天然ポリマーから人工繊維を作ることができる。
繊維は、不定の長さを有することができる。例えば、人工繊維および合成繊維は、一般に、実質的に連続したストランドとして押し出される。あるいは、繊維は、ステープルファイバー（例えば、綿繊維または押出合成ポリマー繊維）であり得、比較的均一な長さのステープルファイバーを形成するために切断され得る。ステープルファイバは、約1ミリメートル〜100センチメートル以上の長さ、ならびにその中の任意の増分（例えば、1ミリメートル増分）を有し得る。
繊維は、様々な断面形状のいずれかを有することができる。天然繊維は、自然の断面を有することができ、または修正された断面形状を有することができる（例えば、シルケット加工などの処理を用いて）。人造または合成繊維を押し出して、所定の断面形状を有するストランドを提供することができる。繊維の断面形状は、その柔らかさ、光沢およびウィッキング能力などのその特性に影響を及ぼすことができる。繊維は、円形または実質的に円形の断面を有することができる。あるいは、繊維は、平坦、楕円形、八角形、長方形、くさび形、三角形、ドッグボーン、マルチローバル、マルチチャネル、中空、コア‐シェルまたは他の形状などの非丸形断面を有することができる。
繊維は加工することができる。例えば、繊維の特性は、少なくとも部分的に、繊維の延伸（伸張）、繊維のアニーリング（硬化）および／または繊維のクリンプ加工またはテクスチャ加工などの処理によって影響を受けることがある。
場合によっては、繊維は、2つ以上の共押出ポリマー材料を含むものなどの多成分繊維であってもよい。2つ以上の共同押出ポリマー材料は、コア‐シャース、島内‐海、分断パイ、ストリップまたはサイド・バイ・サイドの構成で押出することができる。多成分繊維は、例えば、犠牲材料を除去することによって、単一の繊維から複数のより小さい繊維（例えば、マイクロ繊維）を形成するために加工することができる。
繊維は、台湾、高雄市のFormosa Plastics Corp.によって製造されたTARIFYLなどの炭素繊維（たとえば、12,000、24,000および48,000の繊維トウ、特に繊維タイプTC‐35およびTC‐35R）、ドイツ、ウィスバーデンのSGLグループ（例：50,000ファイバートウ）、韓国のソウルのHyosungによって製造された炭素繊維、日本の東京のToho Tenaxによって製造された炭素繊維、中国の浙江省のJushi Group Co.、LTDによって製造されたガラス繊維（たとえば、E6、318、シランベースのサイジング、フィラメント直径14、15、17、21および24マイクロメートル）およびドイツのボニングハイムのAmann Groupによって製造されたポリエステル繊維（たとえば、SERAFILE 200/2非潤滑ポリエステルフィラメントおよびSERAFILE COMPHIL 200/2潤滑ポリエステルフィラメント）であってもよい。
複数の繊維は、2〜100または1000以上の繊維を含む。複数の繊維は、トウ（tows）と呼ばれる繊維のストランドの束の形態またはスライバおよびロービングと呼ばれる比較的整列したステープル繊維の形態とすることができる。単一タイプの繊維は、2つ以上のタイプの繊維を混ぜ合わせることによって、単独で、または1つ以上の異なるタイプの繊維と組合せて使用することができる。共混合繊維の例としては、綿繊維を有するポリエステル繊維、炭素繊維を有するガラス繊維、芳香族ポリイミド（アラミド）繊維を有する炭素繊維およびガラス繊維を有する芳香族ポリイミド繊維が挙げられる。
本明細書で使用される「ヤーン（yarn）」という用語は、1つまたは複数の繊維から形成されたアセンブリを指し、ストランドは、実質的な長さおよび比較的小さい断面を有し、織り、編み、クロッシング、編組、縫製、刺繍またはロープ製造技術を使用して作製された布を含む、手または機械による布の製造に使用するのに適している。糸（Thread）は、縫製に一般的に使用されるヤーンの一種である。
ヤーンは、天然、人工および合成材料から形成された繊維を使用して製造することができる。合成繊維は、ステープルファイバーおよびフィラメントヤーンからスパンヤーン（spun yarn）を製造するために最も一般的に使用される。スパンヤーンは、ステープルファイバーを一緒に配置し、撚り合わせて、凝集性ストランドを作製することによって作製される。ステープルファイバーからヤーンを形成するプロセスは、典型的には、繊維をカーディングおよび延伸してスライバを形成するステップと、スライバを延伸および撚ってロービングを形成するステップとおよびロービングを紡糸してストランドを形成するステップを含む。より太いヤーンを作るために、複数のストランドをプライ（撚り合わせ）することができる。ステープルファイバーおよびプライの撚り方向は、ヤーンの最終特性に影響を及ぼし得る。フィラメントヤーンは、従来「モノフィラメントヤーン」と呼ばれている単一の長く実質的に連続したフィラメントまたは一緒にグループ化された複数の個々のフィラメントから形成することができる。フィラメントヤーンはまた、2つ以上の長く実質的に連続したフィラメントから形成され得、これらのフィラメントは、それらを撚るか、またはそれらを絡み合わせるか、またはその両方によって、フィラメントを一緒にグループ化することによって、一緒にグループ化される。ステープルヤーンと同様に、複数のストランドを組み合わせることで、より厚いヤーンを形成することができる。
一旦形成されると、ヤーンは、テクスチャ加工、熱処理もしくは機械的処理または合成ポリマーなどの材料でのコーティングなどのさらなる処理を受けることができる。開示された物品に使用される繊維、ヤーン、もしくは布またはそれらの任意の組み合わせは、サイジングできる。サイジングされた繊維、ヤーンおよび／または布は、吸収または摩耗特性を変化させるために、または他の材料との相溶性のために選択されたサイジング組成物で、それらの表面の少なくとも一部がコーティングされる。サイジング組成物は、表面上のコーティングまたは樹脂のウェットアウトおよびウェットスルーを容易にし、最終物品において所望の物理的特性を達成するのを助ける。例示的なサイジング組成物は、例えば、エポキシポリマー、ウレタン変性エポキシポリマー、ポリエステルポリマー、フェノールポリマー、ポリアミドポリマー、ポリウレタンポリマー、ポリカーボネートポリマー、ポリエーテルイミドポリマー、ポリアミドイミドポリマー、ポリスチリルピリジンポリマー、ポリイミドポリマー、ビスマレイミドポリマー、ポリスルホンポリマー、ポリエーテルスルホンポリマー、エポキシ変性ウレタンポリマー、ポリビニルアルコールポリマー、ポリビニルピロリドンポリマーおよびそれらの混合物を含むことができる。
2つ以上のヤーンを組合せて、例えば、単一または二重被覆ヤーンおよび二重構造ヤーン(corespun yarn)などの複合ヤーンを形成することができる。したがって、ヤーンは、本明細書で提供される説明に概して一致する様々な構成を有してもよい。
ヤーンは、少なくとも1つの熱可塑性材料を含むことができる（例えば、1つ以上の繊維は、熱可塑性材料で作ることができる）。ヤーンは、熱可塑性材料で作ることができる。ヤーンは、熱可塑性材料などの材料の層でコーティングすることができる。
ヤーンの単位長さ当たりの線形質量密度または重量は、デニール（D）およびテックスを含む様々な単位を使用して表すことができる。デニールは、9000メートルのヤーンのグラム単位の質量である。繊維の単一フィラメントの線質量密度は、フィラメント当たりのデニール（DPF）を用いて表すこともできる。テックス（Tex）は、1000メートルのヤーンのグラム単位の質量である。デシテックス（Decitex）は、鎖状質量の別の尺度であり、10，000メートルのヤーンに対するグラム単位の質量である。
本明細書で使用されるように、靭性は、ヤーンを破断するのに必要な力（例えば、ポンド、グラム、センチニュートンまたは他の単位で表される）の量（すなわち、ヤーンの破断力または破断点）を、例えば、（歪みのない）デニール、デシテックスまたは単位長さ当たりの重量の何らかの他の尺度で表されるヤーンの線質量密度で割ったものを指すと理解される。ヤーンの破断力は、ヤーンのサンプルを、例えば、INSTRON製品試験システム（Norwood、MA、USA）のような歪みゲージロードセルを使用して、既知の量の力にかけることによって決定される。ヤーンの強力およびヤーンの破断力は、表面が破裂する前にどのくらいの圧力を布の表面に加えることができるかの尺度である、布の破裂強度または破裂強度とは異なる。
一般に、ヤーンが工業用編機に加えられる力に耐えるために必要とされる最小強力は、デニール当たり約1．5グラムである。商品ポリマー材料から形成されるほとんどのヤーンは、一般に、約1．5グラム／デニール〜約4グラム／デニールの範囲の強力を有する。例えば、フットウェア用のニットアップパーの製造に一般に使用されるポリエステルヤーンは、デニール当たり約2．5〜約4グラムの範囲の強力を有する。高い靭性を有すると考えられる商品ポリマー材料から形成されたヤーンは、一般に、約5グラム／デニール〜約10グラム／デニールの範囲の靭性を有する。例えば、National Spinning(Washington、NC、USA）から市販されているパッケージ染色ポリエチレンテレフタレートヤーンは、Denier当たり約6グラムの強力を有し、Far Eastern New Century(Taipei、Taiwan）から市販されている溶液染色ポリエチレンテレフタレートヤーンは、Denier当たり約7グラムの強力を有する。高性能ポリマー材料から形成されたヤーンは、一般に、約11グラム／デニール以上の強力を有する。例えば、アラミド繊維から形成されたヤーンは、典型的には、約20グラム／デニールの靭性を有し、30グラム／デニールを超える靭性を有する超ポリマー量ポリエチレン（UHMWPE）から形成されたヤーンは、Dyneema(Stanley、NC、USA）およびスペクトル(Honeywell‐Spectra、Colonial Heights、VA、USA）から入手可能である。
布を形成するためにヤーンを機械的に操作するための様々な技術が存在する。そのような技術には、例えば、織り込み(interweaving)、絡み合い(intertwining)およびねじれ(twisting)、並びに織り合わせ(interlooping)が含まれる。織り込みは、互いに直角に交差し織り交ぜられる2本のヤーンの交点である。織り込みに利用されるヤーンは、従来、「縦糸（warp）」および「横糸(welt)」と呼ばれており、織布には、縦ヤーンおよび横ヤーンが含まれる。縦ヤーンは第1の方向に延在し、横糸ストランドは第1の方向に実質的に垂直な第2の方向に延在する。絡み合いおよびねじれは、布を形成するためにヤーンが互いに絡み合う、編組および結び目などの様々な手順を包含する。織り合わせは、織り合わせの最も一般的な方法である編成を伴う、かみ合ったループの複数の列の形成を伴う。布は、主として、上述のように、例えば、織り込み、織り合わせ、絡み合いとねじれおよび/または織り合わせプロセスによって機械的に操作される1つ以上のヤーンから形成されてもよい。
布は、不織布(nonwoven textile)であってもよい。一般に、不織布または不織ファブリックは、互いに結合された繊維および／またはヤーンから作製されたシートまたはウェブ構造である。結合は、化学的および／または機械的結合とすることができ、加熱、溶媒、接着剤またはそれらの組み合わせを使用して形成することができる。例示的な不織ファブリックは、別個の繊維、溶融プラスチックおよび／またはプラスチックフィルムから直接製造される平坦なまたは房状の多孔質シートである。それらは、織りまたは編みによって製造されず、繊維の供給源としてヤーンを使用することができるが、必ずしも繊維をヤーンに変換することを必要としない。不織布は、典型的には、（抄紙機上の紙と同様の）シートまたはウェブの形態の小さな繊維を一緒にし、次いでそれらを機械的に（フェルトの場合のように、鋸歯状または棘付きの針でそれらをインターロックすることによって、または繊維間摩擦がより強いファブリックとなるように水流交絡することによって）、接着剤で、または熱的に（粉末、ペーストまたはポリマー溶融物の形態の）バインダーを適用し、温度を上昇させることによってウェブ上にバインダーを溶融することによって）結合することによって製造される。不織布は、主繊維（例えば、湿式繊維、エアレイド、カーディング／交差ラピングステップからの）または押出繊維（例えば、メルトブローンまたはスパンボンド法からの、またはその組合せからの）から作ることができるか、または、その組合せから作ることができる。不織布中の繊維の結合は、熱結合（カレンダー加工を伴うかまたは伴わない）、水流交絡、超音波結合、ニードルパンチング（ニードルフェルト）、化学結合（例えば、ラテックスエマルジョンまたは溶液ポリマーまたはバインダー繊維または粉末などのバインダーを使用する）、メルトブローン結合（例えば、繊維とウェブの同時形成中に空気減衰繊維が交絡するように繊維が結合される）を用いて達成することができる。
いくつかの態様によれば、構成部分または物品は、ブラダ等の緩衝素子を含むことができる。フィルムまたはプレートは、プラダの一部であってもよく、ブラダ上に配置されてもよく、ブラダ内に配置されてもよく、またはその他の方法でブラダに関連付けられてもよい。例えば、物品は１つ以上のブラダを含むことができ、フィルムまたはプレートは、プラダの一部であってもよく、ブラダ上に配置されてもよく、またはその他の方法でブラダに関連付けられてもよく、フィルムまたはプレートは、光学素子を含むことができる。ブラダは、構造設計（例えば、光学素子）がブラダに接着されるとき、充填されないか、部分的に膨張されるか、または完全に膨張され得る。ブラダは、ある体積の流体を含むことができるブラダである。充填されていないブラダは、流体充填可能なブラダであり、充填済みブラダとは、大気圧以上の圧力の流体で少なくとも部分的に膨張されたブラダである。物品上に配置されるか、またはその中に組み込まれる場合、ブラダは、一般に、その時点で、流体で満たされたブラダである。流体は、気体または液体である。ガスは、空気、窒素ガス（N2）または他の適切なガスを含むことができる。
ブラダは、例えば、所定の厚さのブラダ壁が、本明細書に記載されるブラダの厚さと実質的に同じ厚さのブチルゴム層の窒素についてのガス透過率よりも少なくとも約10倍低い窒素についてのガス透過率を有する、窒素ガスについてのガス透過率を有することができる。ブラダは、第1のブラダ壁厚（例えば、約0．1〜40ミル）を有する第1のブラダ壁を有することができる。ブラダは、20ミルの平均壁厚に対して、約15cm 3 ／m 2 ・atm・day未満、約10m 3 ／m 2 ・atm・day未満、約5cm 3 ／m 2 ・atm・day未満、約1cm 3 ／m 2 ・atm・day未満（例えば、約0．001cm 3 ／m 2 ・atm・day〜約1cm 3 ／m 2 ・atm・day、約0．01cm 3 ／m 2 ・atm・day〜約1cm 3 ／m 2 ・atm・dayまたは約0．1cm 3 ／m 2 ・atm・day〜約1cm 3 ／m 2 ・atm・day）の窒素ガスに対するガス透過率（GTR）を有することができる第1のブラダ壁を有することができる。ブラダは、第1のブラダ壁厚を有する第1のブラダ壁を有することができ、第1のブラダ壁は、20ミルの平均壁厚に対して15cm 3 ／m 2 ・atm・day以下の気体透過率を有する。
一態様では、ブラダは、内側に面する面（内部に面する面）と外側に面する面（外部に面する面）とを有するブラダ壁を有し、内面側は、ブラダの内部領域の少なくとも一部を画定する。一態様では、フィルムまたはプレートはプラダ壁の一部であってもよく、ブラダ壁上に配置されてもよく、ブラダ壁内に配置されてもよく、またはその他の方法でブラダ壁に関連付けられてもよい。この点に関して、第1の面および第2の反対側を有する多層光学フィルム（光学素子）は、ブラダの外部に面する面、ブラダの内側に面する面またはその両方に配置することができる。ブラダの外部に面する側、ブラダの内側に面する側またはその両方は、ブラダ壁の外部に面する側、ブラダの内側に面する側またはその両方から延在する複数のトポグラフィー構造（例えば、テクスチャ表面）を含むことができ、多層光学フィルムの第1の側または第2の側は、ブラダ壁の外部に面する側に配置され、複数のトポグラフィー構造のいくつかまたは全てを覆い、ブラダ壁の内側に面する側および複数のトポグラフィー構造のいくつかまたは全てを覆い、またはその両方であり、多層光学フィルムは、ブラダ壁に構造色を与える。プライマー層は、ブラダの外部に面する側、ブラダの内側に面する側またはその両方に、ブラダ壁と多層光学フィルムとの間に配置することができる。
特定の態様では、ブラダは、フットウェア用品のアッパー部分に実施可能に固定された上壁と、上壁と反対側の底壁と、膨張したブラダの上壁と底壁との間に延在する1つまたは複数の側壁とを含むことができる。上壁、底壁および1つ以上の側壁は、集合的に、膨張したブラダの内部領域を画定し、1つ以上の側壁は、それぞれ、外部に面する面を備える。第1の面および第2の反対側を有する多層光学フィルムは、ブラダの外部に面する面、ブラダの内側に面する面またはその両方に配置することができる。ブラダの外部に面する側、ブラダの内側に面する側またはその両方は、ブラダ壁の外部に面する側、ブラダの内側に面する側またはその両方から延在する複数のトポグラフィー構造を含むことができ、多層光学フィルムの第1の側または第2の側は、ブラダ壁の外部に面する側に配置され、複数のトポグラフィー構造のいくつかまたは全てを覆い、ブラダ壁の内側に面する側および複数のトポグラフィー構造のいくつかまたは全てを覆い、またはその両方であり、多層光学フィルムは、ブラダ壁に構造色を与える。プライマー層は、ブラダの外部に面する側、ブラダの内側に面する側またはその両方に、ブラダ壁と多層光学フィルムとの間に配置することができる。
膨張したブラダの相対透過度、透過率および拡散を測定するための認可された方法は、ASTM D‐1434‐82‐Vである。例えば、米国特許第6，127，026号を参照のこと（これは、本明細書中に完全に記載されるかのように、参考として援用される）。ASTM D‐1434‐82‐Vによれば、透過度、透過率および拡散は、以下の式によって測定される。
透過度（Permeance）
（気体量）／［（面積）×（時間）×（圧力差)]=透過度(GTR)/(圧力差）＝cm 3 ／m 2 ・atm・day（すなわち24時間）
透過率（Permeability）
［（気体量）×（膜厚）］［（面積）×（時間）×（圧力差)]=透磁率［（GTR）×（膜厚)]/(圧力差)=[(cm 3 ）（mil）］／m 2 ・atm・day（すなわち24時間）

１気圧の拡散（Diffusion at one atmosphere）
（気体量）／［（面積）x（時間)]=GTR=cm 3 ／m 2 ・day（すなわち24時間）
ブラダは、少なくとも1つのポリマー層または少なくとも2つ以上のポリマー層を含むフィルムを含むブラダ壁を含むことができる。ポリマー層の各々は、約0．1〜40ミル(mil)の厚さであり得る。
ポリマー層は、上述したような熱可塑性材料などのポリマー材料から形成することができる。熱可塑性材料は、熱可塑性エラストマー材料などのエラストマー材料を含むことができる。熱可塑性材料は、本明細書に記載されるような熱可塑性ポリウレタン（TPU）を含むことができる。熱可塑性材料は、ポリエステルベースのTPU、ポリエーテルベースのTPU、ポリカプロラクトンベースのTPU、ポリカーボネートベースのTPU、ポリシロキサンベースのTPUまたはそれらの組み合わせを含むことができる。使用することができる熱可塑性材料の非限定的な例には、「PELLETHANE」2355‐85ATPおよび2355‐95AE(Dow Chemical Company of Midland、MI、USA）、「ELASTOLLAN」(BASF Corporation、Wyandotte、MI、USA）および「ESTANE」（Lubrizol、Brecksville、OH、USA）が含まれ、これらはすべて酸エステルまたはエーテル系である。追加の熱可塑性材料としては、米国特許第5,713,141号、第5，952，065号、第6，082，025号、第6，127，026号、第6，013，340号、第6，203，868号、第6，321，465号に記載されているものを挙げることができ、これらの特許の開示内容は、参照することによって本願に組み込まれるものとする
ポリマー層は、エチレンビニルアルコールコポリマー（EVOH）、ポリ（塩化ビニル）、ポリビニリデンポリマーおよびコポリマー（例えば、ポリ塩化ビニリデン）、ポリアミド（例えば、非晶質ポリアミド）、アクリロニトリルポリマー（例えば、アクリロニトリル‐メチルアクリレートコポリマー）、ポリウレタンエンジニアリングプラスティック、ポリメチルペンテン樹脂、エチレン‐一酸化炭素コポリマー、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド、ポリアクリルイミドおよび比較的低いガス透過率を有することが知られている他のポリマー材料のうちの1つ以上から形成され得る。これらの材料のブレンドおよび合金、ならびに本明細書に記載されるTPU、ならびに任意でポリイミドおよび結晶性ポリマーの組合せを含むTPUも適切である。例えば、ポリイミドと液晶ポリマーとのブレンド、ポリアミドとポリエチレンテレフタレートとのブレンドおよびポリアミドとスチレンとのブレンドが好適である。
ポリマー層のポリマー材料の具体例としては、Ineos(Rolle、Switzerland）から入手可能な「BAREX」樹脂、ポリウレタンエンジニアリングプラスチックとしては、Lubrizol(Brecksville、OH、USA）から入手可能な「ISPLAST」ETPU、エチレン‐ビニルアルコールコポリマーとしては、Kuraray(Houston、TX、USA）から商品名「EVAL」で、Nippon Gohsei(Hull、England）から入手可能な「SOARNOL」およびDuPont(Wilmington、DE、USA）から入手可能な「SELAR OH」などがある。Johnson(Racine、WI、USA）は「SARAN」という商品名で、液晶ポリマーは、Solvay(Brussels、Belgium）は「IXAN」という商品名で、Celanese(Irving、TX、USA）および「XYDAR」という商品名でSolvayから、ナイロンとアモルファスナイロンは、「NOVAMID」X21という商品名で、Koninklijke DSM N.V(Heerlen、Netherlands）から、「SELAR PA」という商品名でDuPontから、ポリエーテルイミドは「ULTEM」という商品名SABIC(Riyadh、Saudi Arabia)で販売されている。ポリ（ビニルアルコール）およびポリメチルペンテン樹脂は商標名「TPX」で三井化学（東京、日本）から入手可能である。
フィルムの各ポリマー層は、熱可塑性ポリマーの組み合わせを含むことができる熱可塑性材料で形成することができる。1つ以上の熱可塑性ポリマーに加えて、熱可塑性材料は、任意に、着色剤、充填剤、加工助剤、フリーラジカルスカベンジャー、紫外線吸収剤などを含むことができる。フィルムの各ポリマー層は、異なるタイプの熱可塑性ポリマーを含む異なる熱可塑性材料で作ることができる。
ブラダは、フィルムに加熱、圧力および／または真空を適用することによって作ることができる。ブラダ（例えば、1つ以上のポリマー層）は、1つ以上のポリマー材料を使用して形成され得、そして例えば、押出成形、ブロー成形、射出成形、真空成形、回転成形、トランスファー成形、圧空成形、ヒートシール、鋳造、低圧鋳造、スピン鋳造、反応射出成形、無線周波数（RF）溶接などを含む1つ以上の加工技術を使用してブラダを形成する。ブラダは、同時押出成形に続いて、ブラダが流体（例えば、気体）で満たされることを可能にする1つ以上の弁（例えば、一方向弁）を任意に含み得る、膨張可能なブラダを与えるために、ヒートシールまたは溶接によって作製され得る。
ブラダが光学素子を含む例では、光学素子は、ブラダの内面（面）またはブラダの外面（面）上に配置することができる。テクスチャ層は、ブラダの内面（面）または外面（面）であり得る。光学素子は、光学層と、任意にプライマー層およびテクスチャ構造とを含むことができる。テクスチャ層は、ブラダの内面（面）または外面（面）（例えば、内面または外面が熱可塑性材料から作られる場合）、その上に配置されたプライマー層およびプライマー層上に配置された光学素子であり得る。
物品または物品の構成部分の様々な態様および特徴を説明したが、ここで、物品および／または物品の構成部分を製造する様々な態様の説明に移る。概して、物品または物品の構成部分を製造する方法は、光学素子を有するフィルムを構成部分に配置するステップを含む。一態様では、フィルムは、フィルムポリマー材料を含み、第1のフィルム表面と、第1のフィルム表面と反対の第2のフィルム表面と、それらの間に配置されたフィルムコアとを有する。第1のフィルム表面、第2のフィルム表面またはその両方は、第1の面および第2の面を有する光学素子を含む。一態様では、方法は、第１のフィルム表面を構成部分の外面上に配置することを含み、光学素子の第１の面、光学素子の第２の面またはその両方が構成部分に構造色を付与する。
いくつかの態様によれば、光学素子の第1の面または光学素子の第2の面は、第1のフィルム表面上、例えば、構成部分に貼り付けられたフィルム表面上に配置される。いくつかの態様では、方法は、第1のフィルム表面を構成部分の外面上に配置するステップの前に、光学素子を第1のフィルム表面上に配置するステップをさらに含む。
いくつかの態様によれば、本方法は、光学素子の第1の面または光学素子の第2の面を、第2のフィルム表面上、例えば、構成部分とは反対を向いているフィルム表面上に配置するステップを含む。いくつかの態様では、本方法は、さらに、第1のフィルム表面を構成部分の外面上に配置するステップの前に、光学素子を第2のフィルム表面上に配置するステップを含む。他の態様では、本方法は、第1のフィルム表面を構成部分の外面上に配置するステップの後に、光学素子を第2のフィルム表面上に配置するステップを含む。
さらなる態様では、第1のフィルム表面上または第2のフィルム表面上に光学素子を配置するステップは、物理蒸着、電子ビーム蒸着、原子層堆積、分子線エピタキシー、陰極アーク蒸着、パルスレーザ蒸着、スパッタリング蒸着、化学気相成長、プラズマ強化気相成長、低圧気相成長、湿式化学技術またはそれらの組合せを含む技術を使用することなどによって、光学素子（またはその1つ以上の層）を第1のフィルム表面または第2のフィルム表面上に堆積するステップを含む。
いくつかの態様は、フィルムおよび光学素子を構成部分の外面上に配置する方法を含み、他の態様は、フィルムおよび光学素子を構成部分の第2の表面上に配置することを含み、構成部分は、実質的に透明または透き通っているため、光学素子によって付与される構造色は、構成部分の外面を観察している観察者に視認または知覚可能である。例えば、一態様では、本方法は、第1のフィルム表面を構成部分の第2の表面上に配置するステップと、光学素子を第1のフィルム表面または第2のフィルム表面上に配置するステップとを含み、光学素子の第1の面、光学素子の第2の面またはその両方が構成部分に構造色を付与する。
いくつかの態様では、構成部分ポリマー材料または構成部分ポリマー前駆体材料は、第1のフィルム表面上に直接載置することができ、その結果、フィルムを有する構成部分が得られる。
いくつかの態様では、フィルムは、成形プロセス中に構成部分に貼り付けることができる。いくつかの態様では、構成部分の外面上に第1のフィルム表面を配置するステップは、金型表面を有する金型を提供するステップと、第2のフィルム表面を金型表面に接触させた状態でフィルムを金型内に挿入するステップと、フィルムを含んだ状態で構成部分ポリマー材料または構成部分ポリマー前駆体材料を金型内に注入または射出するステップと、構成部分ポリマー材料または構成部分ポリマー前駆体材料を成形して構成部分を形成して構成部分の外面上に第1のフィルム表面を配置するステップと、次いで、貼り付けられたフィルムを有する構成部分を金型から除去するステップとを含む。
いくつかの態様では、この方法は、ペレット化された構成部分ポリマー組成物などの構成部分ポリマー組成物を射出成形して構成部分を形成するステップを含むことができる。いくつかの態様では、射出成形は、ペレット化されたポリマー組成物を加熱されたシリンダーに通すための非回転のコールドプランジャーの使用を含むことができ、ポリマー組成物は、シリンダーの壁からポリマー組成物に伝導される熱によって加熱される。射出成形は、ペレット化されたポリマー組成物をスクリューの第1の端部に向かって搬送し、加熱されたバレルからポリマー組成物への熱伝導によってポリマー組成物を加熱するために、加熱されたバレルと同軸に配置された回転スクリューの使用を含むことができる。構成部分ポリマー組成物がスクリュー機構によって第1の端部に向かって搬送されると、スクリューは第2の端部に向かって移動して、第1の端部に貯蔵空間を生成する。十分に溶融した構成部分ポリマー組成物が貯蔵空間に収集されると、スクリュー機構は第1の端部に向かって押され、材料を金型内に射出することができる。
いくつかの態様では、本方法は、構成部分ポリマー材料または構成部分ポリマー前駆体材料を作製または提供する1つ以上のステップをさらに含むことができる。例えば、一態様では、構成部分ポリマー組成物を製造する方法は、ポリマー組成物の成分をブレンドするステップと、ポリマー組成物の成分を溶融するステップと、ポリマー組成物を押し出すステップとまたはそれらの様々な組合せを含むことができる。本方法は、構成部分ポリマー組成物を押し出して、押出構成部分ポリマー組成物を形成するステップをさらに含むことができる。ポリマー組成物を押し出す方法は、比較的一定の断面の長い製品（ロッド、シート、パイプ、フィルム、ワイヤ絶縁コーティング）を製造するステップを含むことができる。ポリマー組成物を押し出す方法は、開口部を有するダイを通して軟化ポリマー組成物を運搬するステップを含むことができる。ポリマー組成物は、供給スクリューによって前方に運搬され、ダイを通して押し出され得る。バレル上に配置された加熱エレメントは、ポリマー組成物を軟化させ、溶融させることができる。材料の温度は、熱電対によって制御することができる。ダイを出る生成物は、例えば、ブローエアまたはウォーターバスで冷却され、押出ポリマー組成物を形成することができる。あるいは、ダイを出る製品は、ほとんど冷却せずにペレット化することができる。ペレット化の方法は、溶融ペレット化（ホットカット）を含むことができ、それによって、ダイから来る溶融物は、ほぼ直ちにペレットに切断され、液体または気体によって運ばれ、冷却される。ペレット化の方法は、ストランドペレット化（コールドカット）を含むことができ、それによって、ダイのヘッドから来る溶融物は、ストランド（押出ポリマー組成物）に変換され、ストランドは、冷却および凝固後にペレットに切断される。次いで、ペレットは、他のステップ、例えば、射出成形において使用され得る。
いくつかの態様では、構成部分ポリマー材料は、熱可塑性ポリマー材料を含み、構成部分ポリマー材料にフィルムを配置するステップは、（i）構成部分ポリマー材料の温度を構成部分ポリマー材料の融点または軟化点を超える第1の温度まで上昇させるステップと、（ii）構成部分ポリマー材料が第1の温度以上である間に構成部分ポリマー材料と第1のフィルム表面とを接触させるステップと、（iii）構成部分ポリマー材料の温度を構成部分ポリマー材料の融点または軟化点未満の第2の温度まで低下させながら、構成部分ポリマー材料と第1のフィルム表面とを互いに接触させたままにして、構成部分ポリマー材料と第1のフィルム表面とを互いに配置するステップを含む。
いくつかの態様では、フィルムポリマー材料は、熱可塑性材料を含む。一態様では、第1のフィルム表面は、フィルム熱可塑性材料によって画定され、第1のフィルム表面を構成部分に配置するステップは、（i）フィルム熱可塑性ポリマー材料の温度をフィルム熱可塑性ポリマー材料の融点または軟化点よりも高い第1の温度に上昇させるステップと、（ii）フィルム熱可塑性ポリマー材料が第1の温度にある間に構成部分の外面と第1のフィルム表面とを接触させるステップとおよび（iii）フィルム熱可塑性ポリマー材料の温度をフィルム熱可塑性ポリマー材料の融点または軟化点よりも低い第2の温度に低下させながら、構成部分の外面と第1のフィルム表面とを互いに接触させたままにして構成部分の外面と第1のフィルム表面とを互いに配置するステップとを含む。
いくつかの態様では、構成部分の第1のフィルム表面および外面の両方が、熱可塑性材料を含むことができる。一態様では、第1のフィルム表面は、フィルム熱可塑性ポリマー材料を含み、構成部分の外面は、成分熱可塑性材料によって少なくとも部分的に画定され、第1のフィルム表面を構成部分の外面上に配置するステップは、（i）成分熱可塑性材料およびフィルム熱可塑性ポリマー材料の両方の温度を第1の温度に上昇させるステップであって、第1の温度は成分熱可塑性材料の融点または軟化点のうちの1つ以上であり、かつフィルム熱可塑性ポリマー材料の融点または軟化点のうちの1つ以上であり（ii）成分熱可塑性材料およびフィルム熱可塑性ポリマー材料の両方が第1の温度にある間に構成部分の外面および第1のフィルム表面の両方を接触させ、（iii）構成部分の外面および第1のフィルム表面の両方を互いに接触させ、成分熱可塑性材料およびフィルム熱可塑性ポリマー材料の両方の温度を成分熱可塑性材料とフィルム熱可塑性ポリマー材料両方の軟化点未満の第2の温度に低下させるステップを含み、それによって成分熱可塑性材料およびフィルム熱可塑性ポリマー材料の少なくとも一部を互いに融合させ、構成部分の外面と第1のフィルム表面との間に機械的結合を形成する。
いくつかの態様では、構成部分は、熱硬化性ポリマー材料を含むことができる。一態様では、構成部分の外面は、構成部分ポリマー前駆体材料を含み、第1のフィルム表面を外面材構成部分に配置するステップは、（i）構成部分ポリマー前駆体材料と第1のフィルム表面とを接触させるステップと、（ii）第1のフィルム表面は、構成部分の外面と接触している間に、化学線(actinic radiation)を構成部分ポリマー前駆体材料に照射して構成部分ポリマー前駆体材料を少なくとも部分的に硬化させるステップとを含み、それによって構成部分の外面を第1のフィルム表面上に配置する。
いくつかの態様では、第2のポリマー材料または第2のポリマー前駆体材料を、フィルムと構成部分との間に提供することができる。いくつかの態様では、第2のポリマー材料または第2のポリマー前駆体材料は、例えば、フィルムと構成部分との間に接着剤を提供するなど、構成部分へのフィルムの配置を補助することができる。いくつかの態様では、第2のポリマー材料は、第1のフィルム表面を構成部分に配置する前に、第1のフィルム表面または構成部分上に押出するか、または直接載置することができる。
様々な態様によれば、本方法は、例えば、テクスチャ表面と光学素子との組み合わせが構造色を付与することができる場合など、構成部分または物品にテクスチャ表面を提供するステップをさらに含む。いくつかの態様では、本方法は、第1のフィルム表面または第2のフィルム表面上にテクスチャ表面を形成するステップを含む。いくつかの態様では、本方法は、構成部分の外面上または構成部分の第2の表面上に、テクスチャ表面を形成するステップを含む。いくつかの態様では、本方法は、光学素子の第1の面または第2の面などの光学素子上にテクスチャ表面を形成するステップを含む。いくつかの態様では、本方法は、第1のフィルム表面と構成部分の外面との間に、テクスチャ表面を含むテクスチャ構造を提供するステップを含む。
テクスチャ表面を提供または形成するステップは、表面上に材料を堆積または印刷してテクスチャ表面を形成するステップを含むことができ、成形(molding)、スタンピング(stamping)、印刷(printing)、圧縮(compressing)、切断(cutting)、エッチング(etching)、真空成形(vacuum forming)またはそれらの任意の組合せなどによって表面を変更するステップを含むことができる。いくつかの態様では、テクスチャ表面は、転写媒体上またはその一部のフィーチャとして提供され、光学素子の面または層に、あるいはフィルムまたは構成部分の表面に付与されてもよい。例えば、テクスチャ表面の鏡像(mirror image)またはレリーフ形状(relief form)を転写媒体の面に設けることができ、転写媒体は、テクスチャ表面を光学素子または物品に付与するように、光学素子の面または構成部分の表面に接触する。
様々な態様によれば、本方法は、プライマー層を提供するステップをさらに含む。プライマー層を提供するステップは、プライマー層および光学素子が構造色を付与することができるように、光学素子の面上または面に隣接してプライマー層を提供するステップを含むことができる。いくつかの態様では、プライマー層は、第1のフィルム表面と構成部分の外面との間に形成または堆積させることまたは構成部分の第2の表面上に形成または配置することができる。
いくつかの態様によれば、物品を製造する方法は、本明細書に記載の方法のうちの1つ以上を使用して、構造色を付与された構成部分を製造するステップと、構造色を付与された構成部分を第2の構成部分と組合せて物品を形成するステップとを含むことができる。例えば、構造色を付与された構成部分は、フットウェア用品のソールの一部を形成することができ、この方法は、構成部分をフットウェア用品の別のソール構成部分、アッパーまたは他のフィーチャと組み合わせるステップを含むことができる。いくつかの方法では、構成部分は、フットウェア用品のプレートとして提供することができ、この方法は、複数のトラクション素子(traction element)をプレートの外面上に追加するステップを含むことができる。
ここで、本発明の実施形態を説明してきたが、本明細書に記載される様々な性質(property)および特徴(characteristics)の評価は、本明細書において以下に記載されるような様々な試験手順によるものである。
溶融温度およびガラス転移温度の測定方法。
溶融温度およびガラス転移温度は、ASTM D3418−97に従って、市販の示差走査熱量計（「DSC」）を使用して決定される。簡潔に言えば、10〜15グラムのサンプルをアルミニウムDSCパンに入れ、次いで鉛をクリンパープレスで密封した。DSCは、20℃／分の昇温速度で−100℃から225℃まで走査し、225℃で2分間保持し、次いで−10℃／分の速度で25℃まで冷却するように構成される。次いで、この走査から作成されたDSC曲線を標準的な技術を用いて分析して、ガラス転移温度および溶融温度を決定する。
メルトフローインデックスを決定する方法。
メルトフローインデックスは、ASTM D1238‐13 Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometerで詳述されている試験方法に従って、その中に記載されている手順Aを用いて決定される。簡潔に言えば、メルトフローインデックスは、所定の温度および荷重でオリフィスを通る熱可塑性樹脂の押出速度を測定する。試験方法では、約7グラムの材料を、材料に指定された温度に加熱されたメルトフロー装置のバレルに装填する。材料に指定された重量がプランジャーに適用され、溶融した材料が金型を通過するように強制される。押出し時間を測定された押出物を集め、秤量する。溶融流量値はg／10分で計算される。
クリープ緩和温度Tcrを決定する方法。
クリープ緩和温度Tcrは、米国特許第5，866，058号に記載された例示的な技術に従って決定される。クリープ緩和温度Tcrは、試験された材料の応力緩和弾性率が、材料の凝固温度において試験された材料の応力緩和弾性率に対して10％である温度として計算され、ここで、応力緩和弾性率は、ASTME328‐02に従って測定される。凝固温度とは、試験材に応力を加えてから約300秒後に、応力緩和弾性率にほとんど変化がないか、あるいはほとんどクリープ（creep）がない温度と定義される。これは、応力緩和弾性率（Pa）を温度（℃）の関数としてプロットすることによって観察することができる。
ビカット軟化温度Tvsを決定する方法。
ビカット軟化温度Tvsは、ASTM D1525‐09「プラスチックのビカット軟化温度の標準試験方法」に詳細が記載されている試験方法に従って決定する。好ましくは、Load AおよびRate Aを使用する。簡潔に言えば、ビカット軟化温度は、特定の荷重下で、端が平らな針が試料を深さ1mmまで貫通する温度である。温度は、材料が高温用途で使用される場合に予想される軟化点を反映する。これは、1mm 2 の円形または正方形の断面を有する端が平らな針によって、1mmの深さまで試験片が貫通される温度とみなされる。Vicat A試験では、10Nの負荷が使用され、Vicat B試験では、負荷は50Nである。この試験は、貫通針が縁部から少なくとも1mmのところでその表面上に載るように、試験試料を試験装置内に配置するステップを含む。Vicat AまたはVicat B試験の条件に従って、試験片に荷重をかける。次に、試験片を23℃のオイルバス中に降下させる。針が1mm貫通するまで、1時間当たり50℃または120℃の速度でオイルバスの温度を上昇させる。試験片は、厚さ3〜6．5mm、幅および長さが少なくとも10mmでなければならない。最低限の厚さを達成するために積層できる層は3層以下である。
荷重たわみ温度Thdを決定する方法。
荷重たわみ温度Thdは、ASTM D648‐16 Standard Test Method for Deflection Temperature of Plastics under Flexural Load in the Edgewise Positionに詳述されている試験方法に従って、0．455MPaの印加応力を用いて決定される。簡潔に言えば、荷重たわみ温度は、ポリマーまたはプラスチックサンプルが規定荷重下で変形する温度である。所定のプラスチック材料のこの特性は、製品設計、エンジニアリングおよび熱可塑性成分を使用する製品の製造の多くの局面において適用される。試験方法は、たわみ測定装置の下に試験片を置き、試験片に荷重（0．455MPa）を載せる。次に、試験片をシリコーンオイルバス中に降下させ、ASTM D648‐16に従って0．25mmたわむまで、温度を2℃／分で上昇させる。ASTMは、標準試験片5”×1／2”×1／4”を使用する。ISO edgewise testingでは、120mmx10mmx4mmの試験片を使用する。ISO flatwise testingでは、80mmx10mmx4mmの試験片を使用する。
冷間ロス屈曲試験(Cold Ross Flex Test)
冷間ロス屈曲試験(Cold Ross Flex Test)は、以下の試験方法に従って決定される。この試験の目的は、低温環境において60°の角度に繰り返し曲げた場合の試料の割れに対する耐性を評価することである。試験のための材料の成形プラーク（molded plaque）を、屈曲試験機の内側に適合するような大きさに成形する。各材料は、5つの別個のサンプルとして試験される。屈曲試験機は、100＋／−5サイクル／分の速度でサンプルを60°まで屈曲させることができる。試験機のマンドレル直径は10ミリメートルである。屈曲試験機は、Gotech GT‐7006である。サンプルは、屈曲試験機の特定のパラメータに従って試験機に挿入される。試験のため、試験機を―6℃に設定した冷凍庫に入れる。モーターをオンにして屈曲を開始し、屈曲サイクルは、サンプルが視認可能な折り目を形成するか（例えば、白色化するか）、または亀裂を生じるまでカウントされる。サンプルの亀裂は、材料の表面が物理的に分断されていることを意味する。実際に表面を貫通していない線の視認可能な折り目は、亀裂ではない。サンプルがさらされる屈曲サイクルの数は、サンプル中に視認可能な折り目が生じる点までまたはサンプルがまだ2つに割れていないが、亀裂を有するか、のどちらか最初の場合に測定される。本明細書で使用される「視認可能である（visible）」という用語は、1000フートキャンドル(foot candles)の周囲光レベル下で20／20の視界を有する観察者の妨げられていない裸眼によって12インチの距離で知覚することができることを意味する。150，000回の屈曲サイクルを完了する前に視認可能な折り目または亀裂を発達させるサンプルは試験に不合格とみなされ、一方、150，000回の屈曲サイクルを完了した後に視認可能な折り目または亀裂が発達していないサンプルは冷間ロス屈曲試験に合格とみなされる。
Deutsches Institut fu r Normung (DIN) 摩耗量試験（Abrasion Loss Test） ASTM D 5963−97a
摩耗量（abrasion loss）は、ASTM標準穴ドリルを使用して、シートから切断された直径16±0．2mmおよび最小厚さ6mmの筒状試験片について試験される。摩耗量は、Gotech GT‐7012‐D摩耗試験機でASTM D 5963‐97aの方法Bを使用して測定される。試験は22℃、摩耗経路40mで行う。試験に使用される標準ゴム（Standard Rubber）＃1は、1．336（g／cm 3 ）の密度を有する。摩耗量の体積が小さいほど、耐摩耗性は良い。
示差走査熱量計（DSC）試験を用いた結晶化度(Crystallinity)決定
ポリマー組成物のパーセント結晶化度を決定するために、−80℃〜250℃の温度範囲にわたる示差走査熱量測定（DSC）によって分析することができる。10℃／分の昇温速度を使用する。溶融吸熱は、加熱中に各サンプルについて測定される。Universal Analysisソフトウェア(TA Instruments、New Castle、DE、USA）を使用して、ホモポリマーの溶融吸熱（例えば、100％結晶性ポリプロピレン材料について207ジュール／グラム）に基づいて、結晶化度（％）を計算する。具体的には、結晶化度（％）は、コポリマーまたは樹脂組成物について測定された溶融吸熱を100％結晶性ホモポリマー溶融吸熱で割ることによって計算される。
サンプリング手順
ポリマー組成物および構成部分、ならびにそれらから形成される他の物品の様々な特性は、以下のサンプリング手順で調製されたサンプルを使用して特徴付けることができる：
材料サンプリング手順（Material Sampling Procedure）
材料サンプリング手順は、ポリマー組成物のニートサンプルまたはいくつかの例では、ポリマー組成物を形成するために使用される材料のサンプルを得るために使用することができる。材料は、フレーク、顆粒、粉末、ペレットなどの媒体形状で提供される。ポリマー組成物の供給源がニートの状態で入手できない場合、サンプルを、ポリマー組成物を含有するプレートまたは構成部分から切断し、それによって材料のサンプルを分離することができる。
プラークサンプリング手順(Plaque Sampling Procedure)
ポリマー成分、任意の樹脂改質剤および他の成分を含むポリマー組成物を調製する。次いで、ポリマー組成物の一部を、使用するロス屈曲試験機の内側に適合する大きさのプラークに成形し、このプラークは、型内で樹脂組成物を熱成形することによって、約15センチメートル（cm）×2．5センチメートル（cm）の寸法および約1ミリメートル（mm）〜約4ミリメートル（mm）の厚さを有する。サンプルは、ポリマー組成物の成分を一緒に混合し、成分を溶融し、溶融した組成物を金型キャビティに注ぐか、または注入し、溶融した組成物を冷却して金型キャビティ内で凝固させてプラークを形成し、次いで金型キャビティから固形プラークを除去することによって調製される。
本発明は、特許請求の範囲と混同されるべきではない、以下の番号付けされた条項に従って説明することができる。各節集合において、「配置」は「実施可能に配置」と置き換えることができる。
節セットA
第１節
第１のフィルム表面と、第１のフィルム表面と反対の第２のフィルム表面と、第１のフィルム表面と第２のフィルム表面との間のフィルムコアとを有し、第１のフィルム表面、第２のフィルム表面、フィルムコアまたはそれらの任意の組み合わせは、フィルムポリマー材料を含み、第１のフィルム表面は構成部分の外面または内面を形成する、少なくとも構成部分の一部を形成するフィルムと、
第１のフィルム表面、第２のフィルム表面またはフィルムコアの中に配置され、第１の面と第１の面と反対の第２の面を有し、光学素子の第１の面、光学素子の第２の面またはその両方は、構成部分に構造色を付与する光学素子と、
を含む物品。
第2節
第1のフィルム表面が構成部分の外面を形成し、光学素子の第１の面が第１のフィルム表面上に配置されるか、光学素子の第２の面が第２のフィルム表面上に配置される、
１節に記載の物品。
第３節
プライマー層と光学素子の第２の層が構成部分に構造色を付与する、光学素子の第１の面と構成部分との間または構成部分の内面上に配置されるプライマー層、
をさらに含む１節または２節に記載の物品。
第４節
第１のフィルム表面が、構成部分の内面を形成し、光学素子の第２の面が第１のフィルム表面上に配置されるか、光学素子の第１の面が第２のフィルム表面上に配置される、
１節に記載の物品。
第５節
プライマー層と光学素子の第２の面が構造色を付与する、光学素子の第１の面上に配置されたプライマー層、
をさらに含む１〜４節のいずれか１節に記載の物品。
第６節
フィルムは多層フィルムであり、少なくとも第１のフィルム表面を画定する第１のフィルム層と、フィルムコアを形成するか第２のフィルム表面を形成する第２のフィルム層と、を有し、光学素子は第１のフィルム層と第２のフィルム層の間に配置される、
１〜５節のいずれか１節に記載の物品。
第７節
テクスチャ表面と光学素子の第１の面、光学素子の第２の面またはその両方が構成部分に構造色を付与する、光学素子の第１の面上、光学素子の第２の面上、第１のフィルム表面上、第２のフィルム表面上、構成部分の内面上、構成部分の外面上、任意のプライマー層上またはそれらの組合せ上のテクスチャ表面、
をさらに含む１〜６節のいずれか１節に記載の物品。
第８節
テクスチャ構造は、光学素子の中、光学素子の第１の面上、光学素子の第２の面上、第１のフィルム表面の隣、第２のフィルム表面上、フィルムコアの中、構成部分の外面上、コアの内面上またはそれらの組合せ上に配置され、テクスチャ表面と光学素子の第１の面、光学素子の第２の面またはその両方が構成部分に構造色を付与する、テクスチャ表面を有するテクスチャ構造、
をさらに含む１〜７節のいずれか１節に記載の物品。
第９節
任意の光学層および任意のテクスチャ表面を有する、光学素子の第１の面または光学素子の第２の面が、構成部分に構造色を付与する、
１〜８節のいずれか１節に記載の物品。
第１０節
テクスチャ表面と光学素子の組合せ、プライマー層と光学素子の組合せまたは光学素子とテクスチャ表面とプライマー層との組合せ、が構造色を付与する、
１〜９節のいずれか１節に記載の物品。
第１１節
フィルムが実質的に無色である、
１〜１０節のいずれか１節に記載の物品。
第１２節
構成部分が実質的に透明である、
１〜１１節のいずれか１節に記載の物品。
第１３節
フィルムの色、フィルムを有さない構成部分の表面の色、任意のプライマー層の色またはそれらの組合せが、色相、明度、玉虫調のタイプのうちの少なくとも１つにおいて、構造色によって付与される色と異なる、
１〜１２節のいずれか１節に記載の物品。
第１４節
構成部分がフットウェア用品の少なくとも一部であり、構成部分の外面がソールの外面を形成する、
１〜１３節のいずれか１節に記載の物品。
第１５節
光学素子が少なくとも１つの光学層を含み、少なくとも1つの光学層が、光学素子に反射されて構造色を生成する可視光の波長の約１／４の厚みを有する、
１〜１４節のいずれか１節に記載の物品。
第１６節
光学素子が多層反射材または多層フィルタである、
１〜１５節のいずれか１節に記載の物品。
第１７節
多層反射材が、屈折率が異なる少なくとも２つの隣り合う層を含む、少なくとも２つの層を有する、
１〜１６節のいずれか１節に記載の物品。
第１８節
多層反射材の層の少なくとも１つが、光学層構造に反射されて構造色を付与する可視光の波長の約１／４の厚みを有する、
１〜１７節のいずれか１節に記載の物品。
第１９節
多層反射材の層の少なくとも1つが、二酸化ケイ素、二酸化チタン、硫化亜鉛、フッ化マグネシウム、五酸化タンタルおよびこれらの組合せから成る群から選択される材料を含む、１〜１８節のいずれか１節に記載の物品。
第２０節
テクスチャ表面が、複数のプロファイルフィーチャと、複数の平面領域を有する、
１〜１９節のいずれか１節に記載の物品。
第２１節
テクスチャ表面は、複数のプロファイルフィーチャと平坦領域を含み、プロファイルフィーチャはテクスチャ表面の平面領域上に延在する、
１〜２０節のいずれか１節に記載の物品。
第２２節
光学層と組み合わせた、プロファイルフィーチャの寸法、プロファイルフィーチャの形状、複数のプロファイルフィーチャの間隔が構造色を付与する、
１〜２１節のいずれか１節に記載の物品。
第２３節
プロファイルフィーチャが、少なくとも５平方ミリメートルの表面領域を有するテクスチャ表面の領域上で、相互にランダムな位置にある、
１〜２２節のいずれか１節に記載の物品。
第２４節
構造色を付与するときに、プロファイルフィーチャ間の距離が、互いに干渉することから生じるプロファイルフィーチャの歪み効果を減少させる、
１〜２３節のいずれか１節に記載の物品。
第２５節
プロファイルフィーチャおよび平面領域は、起伏のあるトポグラフィを有する、少なくとも1つの光学素子の光学層をもたらし、光学層は、テクスチャ表面の平面領域と平面である、隣接する凹部および／または凸部の間の平面領域を有し、平面領域は、構造色を付与するためのプロファイルフィーチャに対する寸法を有する、
１〜２４節のいずれか１節に記載の物品。
第２６節
プライマー層が、デジタル印刷、オフセット印刷、パッド印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷または熱転写印刷から形成される、
１〜２５節のいずれか１節に記載の物品。
第２７節
プライマー層が、塗料またはインクを含む、
１〜２６節のいずれか１節に記載の物品。
第２８節
プライマー層が、再粉砕（reground：再生リグラインド材料）層および少なくとも部分的に分解されたポリマー層を含む、
１〜２７節のいずれか１節に記載の物品。
第２９節
プライマー層は酸化物層であり、酸化物層は、任意に金属酸化物または金属酸窒化物を含み、任意に金属酸化物または金属酸窒化物がドープされる、
１〜２８節のいずれか１節に記載の物品。
第３０節
プライマー層が、実質的に、ドープ金属酸化物またはドープ金属酸窒化物またはその両方からなる、
１〜２９節のいずれか１節に記載の物品。
第３１節
プライマー層が、実質的に金属酸化物、任意で二酸化チタンまたは二酸化ケイ素からなり、任意で実質的に二酸化チタンからなる、１〜３０節のいずれか１節に記載の物品。
第３２節
プライマー層がコーティングであり、コーティングは架橋ポリマーのマトリックスを含む架橋コーティングであり、任意にコーティングは架橋ポリマーのマトリックスにトラップされた複数の染料粒子を含み、任意に架橋ポリマーのマトリックスは架橋エラストマーポリマーを含み、任意に架橋エラストマーポリマーは架橋ポリウレタンホモポリマー若しくはコポリマーまたはその両方を含み、架橋ポリウレタンコポリマーは架橋ポリエステルポリウレタンを含む、
１〜３１節のいずれか１節に記載の物品。
第３３節
コーティングはさらに染料、任意に染料は酸染料であり、また任意にコーティングはさらに四級アンモニア化合物を含む、
１〜３２節のいずれか１節に記載の物品。
第３４節
コーティングの架橋ポリマーのマトリックスは、ポリウレタンポリマーを含み、任意に熱可塑性ポリウレタンポリマーを含み、任意にエラストマーポリウレタンポリマーを含み、任意にポリウレタンポリマーはポリエステルポリウレタンコポリマーを含み、任意にポリウレタンポリマーは実質的にポリエステルポリウレタンコポリマーからなる、
１〜３３節のいずれか１節に記載の物品。
第３５節
プライマー層が、約1〜約200マイクロメートルまたは任意で約10〜約100マイクロメートルまたは任意で約10〜約80マイクロメートルの厚さを有する、１〜３４節のいずれか１節に記載の物品。
第３６節
フィルムポリマー材料は、熱可塑性材料、エラストマー材料またはエラストマー熱可塑性材料である、
１〜３５節のいずれか１節に記載の物品。
第３７節
熱可塑性材料が、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリオレフィン、それらの熱可塑性コポリマーまたはそれらの組合せの一つ以上を含む、
１〜３６節のいずれか１節に記載の物品。
第３８節
熱可塑性材料のポリマー成分がに一つまたは複数の熱可塑性ポリウレタンから実質的になる、
１〜３７節のいずれか１節に記載の物品。
第３９節
フィルムポリマー材料が熱硬化性材料である、
１〜３８節のいずれか１節に記載の物品。
第４０節
熱硬化性材料が、エラストマー熱硬化性材料を含む、
１〜３９節のいずれか１節に記載の物品。
第４１節
熱硬化性材料が、熱硬化性ポリウレタンポリマー、熱硬化性ポリ尿素ポリマー、熱硬化性ポリアミドポリマー、熱硬化性ポリオレフィンポリマー、熱硬化性シリコンポリマーを含む、
１〜４０節のいずれか１節に記載の物品。
第４２節
フィルムが、約3ナノメートルから約1ミリメートルの厚さを有する、
１〜４１節のいずれか１節に記載の物品。
第４３節
構成部分が、構成部分熱可塑性材料を含む、
１〜４２節のいずれか１節に記載の物品。
第４４節
構成部分が、構成部分熱硬化性材料を含む、
１〜４３節のいずれか１節に記載の物品。
第４５節
構成部分が、射出成型部品を含む、
１〜４４節のいずれか１節に記載の物品。
第４６節
熱可塑性材料、任意に成分熱可塑性材料は、熱可塑性材料の総重量に基づいて約７０％から９５％のポリオレフィンポリマーと、約５％から３０％のポリマー樹脂改質剤とを含む、
１〜４５節のいずれか１節に記載の物品。
第４７節
熱可塑性材料、任意に成分熱可塑性材料が、材料サンプリング手順を使用したＡＳＴＭ Ｄ５９６３−９７aに準拠した約0．08立方センチメートルから約0.1立方センチメートルの摩耗量を有する、
１〜４６節のいずれか１節に記載の物品。
第４８節
構成部分が、プラークサンプリング手順を使用した冷間ロス屈曲試験に準拠した曲げ試験に合格する、
１〜４７節のいずれか１節に記載の物品。
第４９節
熱可塑性材料のポリオレフィンポリマーが、ランダムポリオレフィンコポリマーである、
１〜４８節のいずれか１節に記載の物品。
第５０節
ポリオレフィンポリマーは、ポリオレフィンコポリマーであり、ポリオレフィンコポリマーは、複数の繰り返し単位を含み、複数の繰り返し単位の各々は約１〜約６個の炭素原子を有するアルケンモノマーから個別に誘導される、
１〜４８節のいずれか１節に記載の物品。
第５１節
ポリオレフィンポリマーは、ポリオレフィンコポリマーであり、ポリオレフィンコポリマーは、ポリオレフィンコポリマーの総重量に基づいて約２％から３％のエチレンを含む、
１〜５０節のいずれか１節に記載の物品。
第５２節
熱可塑性材料が、材料サンプリング手順を使用した示差走査熱量計（DSC）試験に従って測定した場合、35％以下の結晶化パーセントを有する、
１〜５１節のいずれか１節に記載の物品。
第５３節
構成部分の外面が、ポリマー発泡材料により画定される、
１〜５２節のいずれか１節に記載の物品。
第５４節
ポリマー発泡材料がポリウレタン発泡体、エチレン酢酸ビニル発泡体またはその組合せである、
１〜５３節のいずれか１節に記載の物品。
第５５節
構造色が、単色または多色の外観を有する、
１〜５４節のいずれか１節に記載の物品。
第５６節
物品上に配置された光学素子が、‐15°〜＋60°の間の３つの測定角で所定の照明条件下でＣＩＥ１９７６色空間に従って測定された場合、第１の観察角度における第１の測色の座標がＬ １ ＊ 、ａ １ ＊ およびｂ １ ＊ であり、第２の観察角度における第２の測色の座標がＬ ２ ＊ 、ａ ２ ＊ およびｂ ２ ＊ であり、第３の観察角度における第３の測色の座標がＬ ３ ＊ 、ａ ３ ＊ およびｂ ３ ＊ であり、ここで、Ｌ １ ＊ 、Ｌ ２ ＊ およびＬ ３ ＊ の値は同じであっても異なっていてもよく、ａ １ ＊ 、ａ ２ ＊ およびａ ３ ＊ の座標値は、同じであっても異なっていてもよく、ｂ 1 ＊ 、ｂ ２ ＊ およびｂ ３ ＊ の座標値は、同じであっても異なっていてもよく、組み合わされたａ １ ＊ 、ａ ２ ＊ およびａ ３ ＊ の値の範囲は、ａ ＊ が取り得る値の全スケールの約４０％未満であり、任意に、ａ ＊ が取り得る値の全体スケールの約30％未満であり、任意にａ ＊ が取り得る値の全体スケールの約20％未満であり、または任意に、ａ ＊ が取り得る値の全体スケールの約10％未満である色を示す、１〜５５節のいずれか１節に記載の物品。
第５７節
物品上に配置された光学素子が、‐15°〜＋60°の間の３つの測定角で所定の照明条件下でＣＩＥ１９７６色空間に従って測定された場合、第１の観察角度における第１の測色の座標がＬ １ ＊ 、ａ １ ＊ およびｂ １ ＊ であり、第２の観察角度における第２の測色の座標がＬ ２ ＊ 、ａ ２ ＊ およびｂ ２ ＊ であり、第３の観察角度における第３の測色の座標がＬ ３ ＊ 、ａ ３ ＊ およびｂ ３ ＊ であり、ここで、Ｌ １ ＊ 、Ｌ ２ ＊ およびＬ ３ ＊ の値は同じであっても異なっていてもよく、ａ １ ＊ 、ａ ２ ＊ およびａ ３ ＊ の座標値は、同じであっても異なっていてもよく、ｂ 1 ＊ 、ｂ ２ ＊ およびｂ ３ ＊ の座標値は、同じであっても異なっていてもよく、組み合わされたb １ ＊ 、b ２ ＊ およびb ３ ＊ の値の範囲は、b ＊ が取り得る値の全スケールの約４０％未満であり、任意に、b ＊ が取り得る値の全体スケールの約30％未満であり、任意にb ＊ が取り得る値の全体スケールの約20％未満であり、または任意に、b ＊ が取り得る値の全体スケールの10％である色を示す、１〜５６節のいずれか１節に記載の物品。
第５８節
物品上に配置された光学素子が、‐15°〜＋60°の間の2つの測定角で所定の照明条件下でＣＩＥ１９７６色空間に従って測定された場合、第１の観察角度における第１の測色の座標がＬ １ ＊ 、ａ １ ＊ およびｂ １ ＊ であり、第２の観察角度における第２の測色の座標がＬ ２ ＊ 、ａ ２ ＊ およびｂ ２ ＊ であり、ここで、Ｌ １ ＊ およびＬ ２ ＊ の値は同じであっても異なっていてもよく、ａ １ ＊ およびａ ２ ＊ の座標値は、同じであっても異なっていてもよく、ｂ 1 ＊ およびｂ ２ ＊ の座標値は、同じであっても異なっていてもよく、第１の測色と第２の測色の間のΔＥ ＊ abは、100以下であり、ここで、ΔE ＊ ab＝［（L 1 ＊ ‐L 2 ＊ ） 2 ＋（a 1 ＊ ‐a 2 ＊ ） 2 ＋（b 1 * ‐b 2 ＊ ） 2 ］ 1/2 であり、任意に約80以下であり、または任意に約60以下である色を示す、１〜５７節のいずれか１節に記載の物品。
第５９節
物品上に配置された光学素子が、‐15°〜＋60°の間の３つの測定角で所定の照明条件下でCIELCH色空間に従って測定された場合、第１の観察角度における第１の測色の座標がＬ １ ＊ 、C １ ＊ およびh １ °であり、第２の観察角度における第２の測色の座標がＬ 2 ＊ 、C 2 ＊ およびh 2 °であり、第３の観察角度における第３の測色の座標がＬ 3 ＊ 、C 3 ＊ およびh 3 °であり、ここで、Ｌ １ ＊ 、Ｌ ２ ＊ およびＬ ３ ＊ の値は同じであっても異なっていてもよく、C １ ＊ 、C ２ ＊ およびC ３ ＊ の座標値は、同じであっても異なっていてもよく、h 1 °、h 2 °およびh 3 °の座標値は、同じであっても異なっていてもよく、組み合わされたh 1 °、h 2 °およびh 3 °の値の範囲は、約60°未満であり、任意に、50°未満であり、任意に、40°未満であり、任意に、30°未満であり、または任意に、20°未満である色を示す、１〜５８節のいずれか１節に記載の物品。
第６０節
構造色が、物品から約1メートルの距離から、20／20の正常視力および正常な色覚を有する観察者に視認できる、１〜５９節のいずれか１節に記載の物品。
第６１節
構造色が、単一の色相を有する、１〜６０節のいずれか１節に記載の物品。
第６２節
構造色が、２以上の色相を有する、１〜６１節のいずれか１節に記載の物品。
第６３節
構造色が、玉虫調である、１〜６２節のいずれか１節に記載の物品。
第６４節
構造色が、限られた玉虫調を有する、１〜６３節のいずれか１節に記載の物品。
第６５節
構造色が、各観察可能な角度から視認できる各色を、赤黄青（RYB）カラーホイール上の原色、二次色および三次色からなる群から選択される単一の色相に割り当てた場合、割り当てられた色相の全てが、単一の色相群に属し、単一の色相群はa）緑‐黄、黄および黄‐橙、ｂ）黄、黄‐橙および橙、c)黄‐橙、橙および橙‐赤、d)橙‐赤および赤‐紫、e)赤、赤‐紫および紫、ｆ）赤‐紫、紫および紫‐青、g)紫、紫‐青および青、ｈ）紫‐青、青および青‐緑、i)青、青‐緑、緑、j）青‐緑、緑および緑‐黄、のうちの一つであるような限定された玉虫調を有する、１〜６４節のいずれか１節に記載の物品。
第６６節
限定玉虫調(limited iridescence)を有する構造色が、緑−黄、黄、黄−橙の色相または、紫−青、青、青−緑の色相または、橙−赤、赤、赤−紫の色相または、青−緑、緑、緑−黄の色相または、黄−橙、橙、橙−赤の色相または、赤−紫、紫、紫−青の色相の２つまたは３つに限定される、
９８節に記載の物品。
第６７節
物品がフットウェア用品、アパレル用品、スポーツ用品である、
１〜６６節のいずれか１節に記載の物品。
第６８節
物品がフットウェア用品であり、構成部分がフットウェア用品のソールである、
１〜６７節のいずれか１節に記載の物品。
第６９節
構成部分がフットウェア用品のプレートであり、任意にプレートの外面は、複数のトラクション素子を含む、
１〜６８節のいずれか１節に記載の物品。
第７０節
構成部分がフットウェア用品のプレートであり、構成部分の外面はプレートの地面に面する表面（ground-facing surface）を形成する、
１〜６９節のいずれか１節に記載の物品。
第７１節
構成部分がフットウェア用品のプレートであり、任意にプレートの第２の表面は、複数のトラクション素子を含む、
１〜７０節のいずれか１節に記載の物品。
第７２節
構成部分がフットウェア用品のプレートであり、構成部分の第２の表面はプレートの地面に面する表面（ground-facing surface）を形成する、
１〜７１節のいずれか１節に記載の物品。
第７３節
第１のフィルム表面を構成部分の外面上に配置し、フィルムはフィルムポリマー材料を含み、フィルムは第１のフィルム表面の反対の第２のフィルム表面と、第１のフィルム表面と第２のフィルム表面との間のフィルムコアとを有し、
第１のフィルム表面または第２のフィルム表面は、第１の面と第１の面の反対の第２の面とを有する光学素子を含み、光学素子の第１の面または光学素子の第２の面またはその両方は、構成部分に構造色を付与する、
構成部分の製造方法。
第７４節
フィルムを構成部分の外面上に配置するステップに続いて、光学素子の第１の面または光学素子の第２の面を第１のフィルム表面上に配置するステップをさらに含む、
７３節に記載の方法。
第７５節
構成部分の、外面上にフィルムを配置するステップに先立って、光学素子の第１の面または光学素子の第２の面を第１のフィルム表面上に配置するステップをさらに含む、
７３節または７４節に記載の方法。
第７６節
光学素子の第１の面または光学素子の第２の面を第１のフィルム表面上に配置するステップは、物理蒸着、電子ビーム蒸着、原子層堆積、分子線エピタキシー、陰極アーク蒸着、パルスレーザ蒸着、スパッタリング蒸着、化学気相成長、プラズマ強化気相成長、低圧気相成長、湿式化学技術またはそれらの組合せを含む技術を使用することによって、第1の面または第２の面上に堆積するステップとを含む、
７３〜７５節のいずれか１節に記載の方法。
第７７節
第１のフィルム表面を構成部分の外面材面上に配置するステップは、
金型表面に接触する第2のフィルム表面とともにフィルムを金型内に挿入するステップと、構成部分ポリマー材料または構成部分ポリマー前駆体材料を金型内に注入または射出するステップと、任意に化学線または圧力またはその両方を適用するステップと、ポリマー材料またはポリマー前駆体材料を構成部分に成形するステップと、構成部分の外面上に第1のフィルム表面を配置するステップと、次いで貼り付けられたフィルムを有する構成部分を金型から除去するステップとを含む、
７３〜７６節のいずれか１節に記載の方法。
第７８節
第１のフィルム表面を構成部分の外面上に配置するステップは、ポリマー材料またはポリマー前駆体材料を含む第２の材料を提供するステップと、第１のフィルム表面を第１のフィルム表面と構成部分の外面との間の第２の材料を有する構成部分の外面上に配置するステップとを含む、
７３〜７７節のいずれか１節に記載の方法。
第７９節
第１のフィルム表面を構成部分に配置するステップは、第１のフィルム表面に直接構成部分ポリマー材料を射出するステップを含む、
７３〜７８節に記載のいずれか１節に記載の方法。
第８０節
構成部分ポリマー材料は、熱可塑性ポリマー材料であり、構成部分ポリマー材料にフィルムを配置するステップは、（i）構成部分ポリマー材料の温度を構成部分ポリマー材料の融点または軟化点を超える第1の温度まで上昇させるステップと、（ii）構成部分ポリマー材料が第1の温度である間に構成部分ポリマー材料と第1のフィルム表面とを接触させるステップとおよび（iii）構成部分ポリマー材料の温度を構成部分ポリマー材料の融点または軟化点未満の第2の温度まで低下させながら、構成部分ポリマー材料と第1のフィルム表面とを互いに接触させたままにして、構成部分ポリマー材料と第1のフィルム表面とを互いに配置するステップとを含む、
７３〜７９節に記載のいずれか１節に記載の方法。
第８１節
第1のフィルム表面は、フィルム熱可塑性ポリマー材料によって画定され、フィルムを構成部分に配置するステップは、（i）フィルム熱可塑性ポリマー材料の温度をフィルム熱可塑性ポリマー材料の融点または軟化点よりも高い第1の温度に上昇させるステップと、（ii）フィルム熱可塑性ポリマー材料が第1の温度にある間に構成部分の外面と第1のフィルム表面とを接触させるステップとおよび（iii）フィルム熱可塑性ポリマー材料の温度をフィルム熱可塑性ポリマー材料の融点または軟化点よりも低い第2の温度に低下させながら、構成部分の外面と第1のフィルム表面とを互いに接触させたままにして構成部分の外面と第1のフィルム表面とを互いに配置するステップとを含む、
７３〜８０節に記載のいずれか１節に記載の方法。
第８２節
第1のフィルム表面は、フィルム熱可塑性ポリマー材料を含み、構成部分の外面は、成分熱可塑性材料によって画定され、第1のフィルム表面を構成部分の外面上に配置するステップは、（i）成分熱可塑性材料およびフィルム熱可塑性ポリマー材料の両方の温度を第1の温度に上昇させるステップであって、第1の温度は成分熱可塑性材料の融点または軟化点のうちの1つ以上であり、かつフィルム熱可塑性ポリマー材料の融点または軟化点のうちの1つ以上であり（ii）成分熱可塑性材料およびフィルム熱可塑性ポリマー材料の両方が第1の温度にある間に構成部分の外面および第1のフィルム表面の両方を接触させ、（iii）構成部分の外面および第1のフィルム表面の両方を互いに接触させ、成分熱可塑性材料およびフィルム熱可塑性ポリマー材料の両方の温度を成分熱可塑性材料とフィルム熱可塑性ポリマー材料両方の軟化点未満の第2の温度に低下させるステップを含み、それによって成分熱可塑性材料およびフィルム熱可塑性ポリマー材料の少なくとも一部を互いに融合させ、構成部分の外面と第1のフィルム表面との間に機械的結合を形成する、
７３〜８１節に記載のいずれか１節に記載の方法。
第８３節
構成部分の外面は、構成部分ポリマー前駆体材料を含み、第1のフィルム表面を外部に面する構成部分に配置するステップは、（i）構成部分ポリマー前駆体材料と第1のフィルム表面とを接触させるステップと、（ii）第1のフィルム表面は、構成部分の外面と接触している間に、化学線(actinic radiation)を構成部分ポリマー前駆体材料に照射して構成部分ポリマー前駆体材料を少なくとも部分的に硬化させるステップとを含み、それによって構成部分の外面を第1のフィルム表面上に配置する、
７３〜８２節に記載のいずれか１節に記載の方法。
第８４節
プライマー層を第１のフィルム表面と構成部分の外面との間または構成部分の外面の反対の、構成部分の第２の表面上に形成するステップをさらに含む、
７３〜８３節に記載のいずれか１節に記載の方法。
第８５節
テクスチャ表面を第１のフィルム表面または第２のフィルム表面上に形成するステップをさらに含む、
７３〜８４節に記載のいずれか１節に記載の方法。
第８６節
テクスチャ表面を構成部分の外面または構成部分の第２の表面に形成するステップをさらに含む、
７３〜８５節に記載のいずれか１節に記載の方法。
第８７節
テクスチャ表面を第１のフィルム表面と構成部分の外面との間に配置するステップをさらに含む、
７３〜８６節に記載のいずれか１節に記載の方法。
第８８節
プライマー層を形成するステップが、デジタル印刷、インクジェット印刷、オフセット印刷、パッド印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷、熱転写印刷、化学気相成長法を含む物理的気相成長法、パルスレーザ蒸着、蒸発蒸着、スパッタリング蒸着、プラズマ増強気相成長法、電子ビーム蒸着、陰極アーク蒸着、低圧気相成長法及、湿式化学技術、スプレーコーティング、ディップコーティング、ブラッシング、スピンコーティング、ドクターブレードコーティングまたはその組合せ、を含む技術を使用してプライマー層を形成するステップを含む、
７３〜８７節に記載のいずれか１節に記載の方法。
第８９節
第１のフィルム表面または構成部分の外面上にテクスチャ表面を形成するステップは、フィルム熱可塑性材料、成分熱可塑性材料またはその両方を軟化温度以上に昇温するステップとフィルム熱可塑性材料、成分熱可塑性材料またはその両方の上にテクスチャ表面を形成し、成形、スタンピング、印刷、圧縮、切断、エッチング、真空成形またはそれらの組合せによって第１のフィルム表面または構成部分の外面をテクスチャ表面に変換するステップを含む、
７３〜８８節に記載のいずれか１節に記載の方法。
第９０節
構造色が付与された構成部分と、第２の構成部分を組合せて物品を形成する、物品の製造方法。
第９１節
７３〜９０節に記載のいずれか１節に記載の方法によって作られた、構造色が付与された構成部分を含む物品。
第９２節
１〜７２節に記載のいずれか１節に記載の物品の製造方法。
第９３節
物品が１〜７２節に記載のいずれか１節に記載の物品である、７３〜９０節に記載のいずれか１節に記載の方法。
比率、濃度、量および他の数値データは、本明細書では範囲形式で表され得ることに留意されたい。そのような範囲フォーマットは、利便性および簡潔さのために使用され、したがって、範囲の限界として明示的に列挙された数値だけでなく、各数値およびサブ範囲が明示的に列挙されているかのように、その範囲内に包含されるすべての個々の数値またはサブ範囲も含むように、柔軟な方法で解釈されるべきであることを理解されたい。例えば、「約0．1パーセント〜約5パーセント」の濃度範囲は、約0．1重量パーセント〜約5重量パーセントの明示的に列挙された濃度だけでなく、個々の濃度（例えば、1パーセント、2パーセント、3パーセント、4パーセント）およびサブレンジ（例えば、0．5パーセント、1．1パーセント、2．2パーセント、3．3パーセント、4．4パーセント）をも含むと解釈されるべきであり、「約」という用語は、数値の有効数字による従来の丸めを含むことができ、さらに、「約“ｘ”〜“y”」という語句は、「約“x”〜約“y”」を含む。
上述の実施形態に対して多くの変形および修正を行うことができる。これらの変更および変形は本発明の範囲に含まれると考えられ、以下の請求項によって保護される。

Claims (20)

  1. 構成要素の少なくとも一部を形成するフィルムであって、第1のフィルム表面、第1のフィルム表面に対向する第2のフィルム表面、および第1のフィルム表面と第2のフィルム表面との間のフィルムコアを有するフィルムであって、第1のフィルム表面または第2のフィルムコアまたはフィルムコアまたはそれらの任意の組み合わせは、フィルムポリマー材料を含み、第1のフィルム表面は、構成要素の外部に面する表面または構成要素の内部に面する表面を形成し、光学素子は、第1のフィルム表面上、第2のフィルム表面上、またはフィルムコア内に配置され、光学素子は、第1の側面および第1の側面に対向する第2の側面を有し、光学素子の第1の側面、光学素子の第2の側面、または両方は、構成要素に構造色を付与する。
  2. 請求項1に記載の物品であって、前記第1の膜表面は、前記構成要素の外側に面する表面を形成し、前記光学素子の前記第1の側は、前記第1の膜表面上に配置されるか、または前記光学素子の前記第2の側は、前記第2の膜表面上に配置される、物品。
  3. 前記光学素子の前記第1の面と前記構成要素との間、または前記構成要素の前記内部に面する表面上に配置されたプライマー層をさらに含み、前記プライマー層および前記光学素子の前記第2の面は、前記構成要素に構造色を付与する、請求項2に記載の物品。
  4. 構成要素が実質的に透明であり、第1の膜表面が構成要素の内部に面する表面を形成し、光学要素の第2の側が第1の膜表面上に配置されるか、または光学要素の第1の側が第2の膜表面上に配置される、請求項1に記載の物品。
  5. 前記光学素子の前記第1の面に配置されたプライマー層をさらに含み、前記プライマー層および前記光学素子の前記第2の面は、構造色を付与する、請求項4に記載の物品。
  6. 光学素子の第1の側、光学素子の第2の側、第1の膜表面、第2の膜表面、構成要素の内部に面する表面、構成要素の外部に面する表面、任意のプライマー層、またはそれらの組み合わせにテクスチャード加工された表面をさらに含み、光学素子の第1の側、光学素子の第2の側、またはその両方と組み合わされたテクスチャード加工された表面は、構成要素に構造色を付与する、請求項1〜5のいずれかに記載の物品。
  7. 前記テクスチャード加工された表面が、複数の輪郭特徴および複数の平坦領域を有し、前記輪郭特徴が、前記テクスチャード加工された表面の平坦領域の上方に延在する、請求項6に記載の物品。
  8. 成分に付与される構造色が虹色である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の物品。
  9. 成分が履物品のソールの少なくとも一部であり、成分の外側に面する表面が、ソールの外側に面する表面を形成する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の物品。
  10. 成分が履物品用のプレートであり、任意選択で、プレートの外側に面する表面が複数の牽引要素を含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の物品。
  11. 成分が履物品用のプレートであり、成分の外側に面する表面が、プレートの地面に面する表面を形成する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の物品。
  12. 成分が履物品用のプレートであり、任意選択で、プレートの第2の表面が複数の牽引要素を含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の物品。
  13. 構成要素が履物品用のプレートであり、構成要素の第2の表面がプレートの地面に面する表面を形成する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の物品。
  14. 成分を製造する方法であって、前記方法は、以下を含む：
    構成要素の外部に面する表面上に第1の膜表面を配置することであって、フィルムは、ポリマー材料を含み、フィルムは、第1の膜表面に対向する第2の膜表面と、第1の膜表面と第2の膜表面との間のフィルムコアとを有し、第1の膜表面または第2の膜表面は、第1の側と、第1の側に対向する第2の側と、光学素子の第1の側または光学素子の第2の側とを有する光学素子を含み、またはその両方は、構成要素に構造色を付与する。
  15. 前記方法は、前記構成要素の前記外側に面する表面上に前記フィルムを配置する工程に続いて、前記光学素子の前記第1の面または前記光学素子の前記第2の面を前記第1の膜表面上に配置する工程をさらに含む、請求項14に記載の方法。
  16. 前記方法は、前記構成要素の前記外部に側する表側上に前記フィルムを配置するステップの前に、前記光学素子の前記第1の側または前記光学素子の前記第2の側を前記第1の膜表側上に配置するステップをさらに含む、請求項14に記載の方法。
  17. 前記構成要素の外側に面する側に前記第1の膜表面を配置することが、鋳型を提供することと、前記鋳型表面に接触する前記第2の膜表面を有する前記鋳型に前記フィルムを挿入することと、前記鋳型に構成要素高分子材料または高分子前駆体材料を注入または射出することと、任意選択で化学線または圧力またはその両方を適用することと、前記構成要素に前記高分子材料または高分子前駆体材料を成形することと、前記構成要素の前記外側に面する表面に前記第1の膜表面を配置することと、次いで、前記鋳型から前記貼り付けられたフィルムを有する前記構成要素を除去することとを含む、請求項14から16のいずれか1項に記載の方法。
  18. 構成要素の第1の膜表面と外部に面する表面との間に、または構成要素の外部に面する表面に対向する構成要素の第2の表面上にプライマー層を形成することをさらに含む、請求項14〜17のいずれか1項に記載の方法。
  19. 前記構成要素の前記第1の膜表面上、前記第2の膜表面上、前記構成要素の前記外部に面する表面上、前記構成要素の前記第2の表面上、またはそれらの組み合わせ上に、テクスチャ加工された表面を形成することをさらに含む、請求項14から18のいずれか1項に記載の方法。
  20. 構成要素の第1の膜表面または外部に面する表面上にテクスチャード加工された表面を形成することが、フィルム熱可塑性材料または構成要素熱可塑性材料または構成要素熱可塑性材料またはその両方の温度を軟化温度を超えて上昇させることによって、フィルム熱可塑性材料または構成要素熱可塑性材料またはその両方上にテクスチャード加工された表面を形成することと、成形、スタンピング、印刷、圧縮、切断、エッチング、真空成形、またはそれらの任意の組合せによって構成要素の第1の膜表面または外部に面する表面を変更して、テクスチャード加工された表面を形成することとを含む、請求項19に記載の方法。

JP2020518544A 2017-09-29 2018-09-28 構造色を付与した物品および構造色を付与した物品の製造方法並びに使用方法 Active JP6938782B2 (ja)

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