JP2023179548A - 衣類 - Google Patents
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Abstract
【課題】エンドユーザによって制御されるか、または制御可能な1つ以上の要因に基づいてカスタマイズされる、履物具および衣類を含むカスタマイズ可能な物品を可能にするシステムおよび方法を提供する。【解決手段】ソール構造体と、ソール構造体に取り付けられたアッパーとを含む履物が提供される。アッパーは、外層とベース層とを含み、外層は、生分解性層と、生分解性層を生分解することができる生物学的活性剤とを含む。【選択図】図12
Description
本開示は、一般に、分解可能な部分を含む履物具のような物品に関する。特に、本開示は、ユーザに反応して適応する生分解性部分を有する物品に関する。
多くの消費者は、固有の、またはそれらの特定の用途に特有の物品または製品を求めています。例えば、多くの消費者は、各消費者の特定の歩き方に適合するソール構造体、特定の程度の通気性または特定の空気の流れのレベルを持つアッパー、および/または固有の美的外観を有する履物具を望んでいる。さらに、多くの消費者は、動的(dynamic)でユーザに適応する履物具または衣類を望んでいる。しかし、個々のユーザに固有のこのような物品または製品を作成することは、費用および時間がかかり、消費者および製造業者の両方にとって典型的には望ましくない。
例えば、ある消費者は、特定の程度の通気性を有する履物具や衣類を望むことがある。しかし、物品を通る最適な通気性を提供するために、履物具または衣類上の開口または開口を含む場所を決定することは、物品を使用する個人およびその使用状況に依存し得る。
製造業者は通常、消費者にとって多種多様なオプションを提供することを目的とする種々の製品を提供する。また、多くの製造業者は、消費者に固有な製品を提供するために、製品を購入する前に消費者が製品をカスタマイズすることを可能にする。しかし、典型的には、これらの製品は通常、製造に時間がかかり、より高価になる。履物具または衣類に関しては、特注またはカスタムのオプションを追加すると、製造業者のコストが大幅に増加する可能性があり、既製品とカスタム製品の間に大きな価格差があるため、提供する意欲をそぐ可能性がある。多くの衣類または履物具は大量に生産されるため、特定の物品をカスタマイズする必要がある場合、著しい非効率性が生じる可能性がある。
また、多くの消費者は、動的である物品または製品、あるいは、外観が変化する物品を求めており、物品が変化または進化する間、ユーザに体験を提供する。いくつかの例では、物品や製品の動的な性質は、ユーザの気分または感覚(例えば、ムードを作るために色を変えるランプ)を変更することができ、ユーザに驚き(例えば、宝くじの賞金を示すスクラッチ式の宝くじ券)を提供することができ、または、物品の状態(例えば、低バッテリー状態を示すライト)を示すことがある。しかし、これらの動的な特徴を組み込んだ物品または製品を生産または製造し、これらの動的な特徴をユーザに楽しい体験を提供するような方法で組み込むことは困難であり得る。
したがって、エンドユーザによって制御されるか、または制御可能な1つ以上の要因に基づいてカスタマイズされる、履物具および衣類を含むカスタマイズ可能な物品を可能にするシステムおよび方法の必要性が存在する。さらに、ユーザ体験を提供する動的及び物品である履物具および衣類を含む物品を可能にするシステムおよび方法に対する必要性が存在する。
履物具は、本明細書に記載されているように、様々な構成を有してもよい。履物具は、アッパーと、アッパーに取り付けられたソール構造体とを有していてもよい。
一態様では、履物具は、外層及びベース層を含むアッパーを含む。外層は、生物学的活
性剤および生分解性層を含む。さらに、生物学的活性剤は、生分解性層を生分解することができる。
性剤および生分解性層を含む。さらに、生物学的活性剤は、生分解性層を生分解することができる。
関連する態様において、外層は、中間層およびトップ層をさらに含み、中間層は、斑点(patch)のパターンを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、履物具は、インステップ(instep)層およびカラー(collar)層をさらに含む。外層は、足先領域、中央領域、および踵領域に沿ってソール構造体から上向きに境界まで延びてもよい。境界は、アッパーの周縁部の周りに、足先領域、中央領域、および踵領域のそれぞれを通って延びていてもよい。特定の実施形態において、生分解性層は、ポリ(エチレンテレフタレート)を含んでいてもよく、生物学的活性剤は、イデオネラ サカイエンシス(Ideonella sakaiensis)を含んでいてもよい。さらに、インステップ層およびカラー層は、境界から上方に向かって延びていてもよい。
別の態様では、履物具は、ソール構造体と、ソール構造体に取り付けられたアッパーとを含む。アッパーは、生分解性層と、生分解性層を生分解することができる生物学的活性剤とを含む。アッパーは、生分解性層を有するトップ層と、ベース層と、トップ層とベース層との間に配置された中間層とをさらに含むことができる。いくつかの態様では、中間層は、第1の状態では、トップ層によって遮られ、中間層は、第2の状態では、少なくとも部分的に視認可能であり、生分解性層は、第2の状態では、少なくとも部分的に生分解される。生分解性層は、トップ層内のパターンの分解を可能にするために、トップ層の一部に沿って配置されてもよく、または、他の態様では、生分解性層は、トップ層内のトレードマーク(trademark)の分解を可能にするために、トップ層の一部に沿って配置されてもよい。いくつかの実施形態では、履物具は、第1の状態で第1の色を含み、生分解性層が消費された後、履物具は、第2の状態で第1の色とは異なる第2の色をさらに含んでもよい。さらなる態様では、ベース層は、非生分解性の基材を含んでもよく、履物具は、着用者の足の周りに履物具を締め付けるための締め付け部材をさらに含んでもよい。特定の実施形態では、生分解性層は、ポリカプロラクトン(polycaprolactone)を含んでもよく、生物学的活性剤は、以下からなる群から選択される。バチルス ブレビス(Bacillus brevis);クロストリジウム ボツリヌス(Clostridium botulinum);C. アセトブチリカム(C.acetobutylicum);アミコラトプシス(Amycolatopsis) sp.;フサリウム ソラニ(Fusarium solani);アスペルギルス フラバス(Aspergillus flavus);シュードザイマ ジャポニカ(Pseudozyma japonica) Y7-09;R. デポリメラーゼ(R. depolymerans) strain TB-87;レプトスリックス(Leptothrix) sp. strain TB-71;P. アンタークティカ(P. antarctica) JCM 10317;および、クリプトコッカス(Cryptococcus) sp. strain S2。
さらなる態様では、ソール構造体と、ソール構造体に取り付けられ、生物学的活性剤を含むアッパーとを含み、生物学的活性剤が二酸化炭素を発散する物品が提供される。
本開示の特徴および利点を含む履物具の他の態様は、本明細書の図面および詳細な説明を検討した上で、当業者に明らかになる。したがって、履物具のすべてのそのような態様は、詳細な説明およびこの要約に含まれることが意図されている。
以下の議論および添付の図は、履物具または靴などの物品に使用または組み込むことができる複合材料の様々な実施形態または構成を開示している。本明細書でさらに議論されるように、複合材料のコンセプトまたは態様は、履物具、衣類、アクセサリ、運動具、または、布または繊維材料を使用する可能性のある任意の物品に適用されるか、またはそれらに組み込まれる可能性がある。
例えば、複合材料のコンセプトは、ランニングシューズ、テニスシューズ、バスケットボールシューズ、クロストレーニングシューズ、フットボールシューズ、ゴルフシューズ、ハイキングシューズ、ハイキングブーツ、スキーまたはスノーボードブーツ、サッカーシューズまたはクリート、ウォーキングシューズ、トラッククリート、またはアッパーを利用する任意の運動用履物など、運動用履物またはスポーツシューズとみなされる履物具に適用するか、またはそれらに組み込むことができる。また、本開示の実施形態に関連するコンセプトは、ドレスシューズ、サンダル、ローファー、スリッパ、またはヒールを含む非運動用の履物など、広範な他の履物および履物の様式にも適用することができる。
履物に加えて、本明細書に記載されている特定のコンセプトは、衣類(例えば、シャツ、ショーツ、パンツ、帽子、ソックス、カーフスリーブ、ヘッドバンド、リストバンド、
アームスリーブ、手袋など)、ヘルメット、パディングまたは保護パッド、すね当てなど、他の種類のアパレルまたは他の種類の運動具に適用し、組み合わせることができる。さらに、本明細書に記載される特定のコンセプトは、インソール、クッション、バックパックストラップ、ゴルフクラブ(例えば、ゴルフクラブのグリップ)、または他の消費者または工業製品に組み込まれてもよい。したがって、本明細書に記載されるコンセプトは、様々な製品に利用することができる。
アームスリーブ、手袋など)、ヘルメット、パディングまたは保護パッド、すね当てなど、他の種類のアパレルまたは他の種類の運動具に適用し、組み合わせることができる。さらに、本明細書に記載される特定のコンセプトは、インソール、クッション、バックパックストラップ、ゴルフクラブ(例えば、ゴルフクラブのグリップ)、または他の消費者または工業製品に組み込まれてもよい。したがって、本明細書に記載されるコンセプトは、様々な製品に利用することができる。
ここで使用される「約」という用語は、数的な量のばらつきを意味するものであり、このようなばらつきは、例えば、ここで開示される実施形態を含み得る履物具または他の製造品で用いられる典型的な測定および製造手順を通して、これらの手順における不注意によるエラーを通して、製品、原料、または組成物もしくは混合物を作製するため、またはその方法を行うために用いる材料の純度の違いなどを通して生じる。本開示を通し、「約」と「おおよそ」という用語は、この用語に先行される数値の±5%の範囲を意味する。
本明細書で使用される「重量パーセント」、「wt-%」、「重量による百分率」、「重量による%」、およびそれらの変化形は、当該物質または成分の濃度として参照され、当該物質または成分の重量を総重量、例えば、組成物または組成物の特定の成分の総重量で割って100を掛けたものとして参照するものである。本明細書で使用される「パーセント」、「%」などは、「重量パーセント」および「wt-%」と同義であることが理解される。
本明細書で使用される「分解する」、「分解性」、「分解」という用語は、履物具などの物品の材料、組成物、構成要素、または部分を参照しており、例えば、与えられる刺激または刺激による活性化の後に、または、履物具の材料、組成物、構成要素、または部分が刺激または活性剤なしで分解されるまま放置された場合よりも急速な速度で分解を促進する活性剤への暴露後に、それらは化学的または生物学的に分解されることが可能である。
本明細書で使用される「生分解する」、「生分解性」、および「生分解」という用語は、履物具などの物品の材料、組成物、構成要素、または部分を参照しており、それらは生物学的に分解されることが可能である。さらに、本明細書で使用される「生分解する」、「生分解性」、および「生分解」という用語は、例えば、微生物(例えば、細菌、真菌、微細藻類など)による、履物具などの物品の有機材料、組成物、構成要素、または部分の分解を参照している。「生分解する」、「生分解性」、および「生分解」という用語は、生物劣化(すなわち、材料、組成物、または構成要素の機械的、物理的、または化学的な性質または特性を変更する表面レベルの劣化)、バイオフラグメンテーション(例えば、材料や組成物内の化学結合が切断または破壊される過程)、および/または同化(すなわち、バイオフラグメンテーションの生成物が微生物細胞に統合されるか、または、微生物細胞に消費される過程)を含む生分解のすべての段階を包含することもある。
さらに、本明細書で使用される「生分解する」、「生分解性」、「生分解」という用語は、履物具などの物品の材料、組成物、構成要素、または部分を参照しており、例えば、それらは、与えられる生物学的刺激または刺激による活性化の後に、および/または、履物具の材料、組成物、構成要素、または部分が生物学的活性剤なしで分解されるまま放置される場合よりも急速に分解を促進する生物学的活性剤への暴露後に、生物学的に分解されることが可能である。本明細書でさらに議論されるように、光、水、酸素、および温度変化が含まれるが、これらに限定されない多くの要因が生分解の速度を決定する。
分解または生分解は、分子量の減少、機械的強度の減少、表面特性の喪失、材料の断片への分解、材料の色または色調の変化、材料の重量の変化、材料の柔軟性の変化、材料の
靭性の変化など、ポリマーまたは材料の特性の変化に基づいて、または、CO2、CH4、H2Oを含むがこれらに限定されないポリマー、材料、または物品(例えば、履物具、衣類など)から1つまたは複数の小分子が放出されることに基づいて、識別されることができる。このように、分子(例えば、CO2、CH4、H2O)の放出(または、受動的な放出)は、生分解の兆候である可能性がある。他の実施形態では、劣化または生分解は、材料を通る開口部の形成に基づいて識別されてもよい。例えば、特定の実施形態では、材料の劣化または生分解は、約1mm2と約20,000mm2の間、約100mm2と約10,000mm2の間、または約200mm2と約1,000mm2の間の面積を有する開口部の形成に基づいて識別されてもよい。
靭性の変化など、ポリマーまたは材料の特性の変化に基づいて、または、CO2、CH4、H2Oを含むがこれらに限定されないポリマー、材料、または物品(例えば、履物具、衣類など)から1つまたは複数の小分子が放出されることに基づいて、識別されることができる。このように、分子(例えば、CO2、CH4、H2O)の放出(または、受動的な放出)は、生分解の兆候である可能性がある。他の実施形態では、劣化または生分解は、材料を通る開口部の形成に基づいて識別されてもよい。例えば、特定の実施形態では、材料の劣化または生分解は、約1mm2と約20,000mm2の間、約100mm2と約10,000mm2の間、または約200mm2と約1,000mm2の間の面積を有する開口部の形成に基づいて識別されてもよい。
図1~3は、物品(履物具または衣類など)に組み込むことができる複合材料100の例示的な実施形態を示しており、この複合材料100は、複合基材または布地102および材料層104を含んでいてもよい。本明細書でさらに議論されるように、複合材料100は、生物学的活性剤、および/または、細菌または真菌の細胞間接着を促進する細胞外高分子物質のマトリックスの集合によって形成された細菌または真菌のフィルム状の層を含んでもよい。複合基材102は、例えば、材料層104のような、分解されるポリマーや材料の表面などの表面への細胞の吸着を促進してもよい。このようにして、複合材料100は、細菌または真菌の成長および生存を促進し、複合基材102および複合材料100を維持する媒体を用いて、物品、例えば、履物具、衣類、物品に組み込まれた布片、繊維材料などに導入されてもよい。他の態様では、本明細書でさらに議論されるように、複合材料100は、それ自体で物品に導入されてもよい。図1に示されるように、材料層104は、透明または半透明の層であってもよい。他の実施形態では、本明細書でさらに議論されるように、材料層104は、不透明または非透明な層であってもよい。
なお、図1~3を参照すると、材料層104は、複合基材102上に配置されてよく、隣接して配置されてもよい。複合基材102は、基材またはベース層106と、基材106に塗布された、または基材106に組み込まれた生分解性材料または生分解性媒体108とを含む複合材料であってもよい。例えば、図3Aに示されるように、複合基材102は、基材106と、1つ以上のキャビティ110内に配置された生分解性材料108とを含んでいてもよく、または、図3Bに示されるように、複合布地102は、基材106aと、その上に配置された生分解性材料108aとを含んでいてもよい。さらなる実施形態では、図3Cに示されるように、複合基材102は、基材106bと、その上およびその中に配置された生分解性材料108bとを含んでもよい。または、本明細書でさらに議論されるように、複合材料100は、複合基材102のみで構成され、材料層104を含まなくてもよい。実施形態では、生分解性材料108は、複数のキャビティ110に設けられており、キャビティ110は、約1mmより大きい、約1mmと約30mmの間、または約3mmと約10mmの間の幅を有する上部開口部を有していてもよい。
特定の態様では、生分解性材料または生分解性媒体108は、キャバン(cavern)またはキャビティ110内にあるゼラチン、または基材106上にあるゼラチンに組み込まれている。さらなる態様では、生分解性材料または生分解性媒体108は、1つまたは複数の微生物(例えば、細菌、真菌、微細藻類など)、ならびに微生物によって代謝され得る栄養素を含むカプセル化された媒体である。このような実施形態では、生分解性材料または生分解性媒体108の微生物は、生分解性材料または生分解性媒体108内に封止または収容されてもよい。そして、活性化すると、生分解性材料または生分解性媒体108の微生物は、周囲の環境に放出されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、低分子量生分解性ポリマーの薄層が、キャビティ110の上端を覆って延在し、生分解性材料108をその中に封止してもよい。
本明細書でさらに議論されるように、生分解性材料または生分解性媒体108に刺激ま
たは複数の刺激を適用して活性化させ、それによって生分解性材料または生分解性媒体108から1つまたは複数の微生物を放出させてもよい。例えば、低分子量生分解性ポリマーの薄層がキャビティ110の上端を覆って延在し、生分解性材料108をその中に封止している場合には、まず、刺激または複数の刺激が低分子量生分解性ポリマーの生分解を引き起こし、その結果、微生物が放出されることがある。そのような刺激または複数の刺激は、圧力の量、湿度のレベル、熱の量などであってもよい。生分解性材料または生分解性媒体108は、上述のように、その中の微生物の生存を維持するために、より詳細には、刺激または複数の刺激が生分解性封入物、生分解性材料、または生分解性媒体108に適用されるまで、微生物の生存を維持するために、1つまたは複数の栄養素を含んでもよい。いくつかの実施形態では、生分解性媒体108は、さらなる刺激または複数の刺激なしに、活性化または生分解性媒体108からの微生物の放出を提供する刺激または複数の刺激をその中に含んでいてもよい(例えば、その中の水の量)。
たは複数の刺激を適用して活性化させ、それによって生分解性材料または生分解性媒体108から1つまたは複数の微生物を放出させてもよい。例えば、低分子量生分解性ポリマーの薄層がキャビティ110の上端を覆って延在し、生分解性材料108をその中に封止している場合には、まず、刺激または複数の刺激が低分子量生分解性ポリマーの生分解を引き起こし、その結果、微生物が放出されることがある。そのような刺激または複数の刺激は、圧力の量、湿度のレベル、熱の量などであってもよい。生分解性材料または生分解性媒体108は、上述のように、その中の微生物の生存を維持するために、より詳細には、刺激または複数の刺激が生分解性封入物、生分解性材料、または生分解性媒体108に適用されるまで、微生物の生存を維持するために、1つまたは複数の栄養素を含んでもよい。いくつかの実施形態では、生分解性媒体108は、さらなる刺激または複数の刺激なしに、活性化または生分解性媒体108からの微生物の放出を提供する刺激または複数の刺激をその中に含んでいてもよい(例えば、その中の水の量)。
図1および2に示される実施形態などのいくつかの実施形態では、生分解性材料108は、パターンとして、特に、離散的な斑点のパターンとして、基材106に適用され、取り付けされ、その中に配置され、または基材106上に配置されてもよい。より詳細には、本明細書でさらに議論されるように、生分解性材料108は、装飾的または視覚的に好ましい方法(パターン、画像、幾何学的形状など)で、特定の形状(例えば、トレードマーク、ブランドマーク、バーコード、一般的な幾何学的形状など)を形成する方法で、または、一度劣化すると特定の特徴を提供する方法(複合材料が適用される物品を通る最適または所望の空気流のための開口部を提供するパターン、複合材料が適用される物品の状態に関する視覚的表示を提供するパターン、複合材料が適用される物品の状態を示すために複合材料が適用される物品の状態を変化させるパターンなど)で、およびそれらの組み合わせなどで、基材106に適用され、取り付けられ、内部に配置され、または基材106上に配置されてもよい。
上述したように、生分解性材料108は、細菌または真菌の細胞間接着を促進する細胞外高分子物質のマトリックスが集合して形成された細菌または真菌のフィルム状の層であってもよく、生物学的活性剤を含んでいてもよい。より詳細には、生分解性材料108は、生分解性材料108自体、材料層104、および/または基材106などの複合材料100の少なくとも一部を生分解する生物学的活性剤を含んでいてもよい。
図4A~4Cは、生分解の初期状態(図4A参照)、生分解の第1の中間状態(図4B参照)、および生分解の第2の中間状態(図4C参照)にある、材料層152、基材154、および生分解性部分156を含む、複合材料100と同様の複合材料150を示している。より詳細には、図4Aは、どちらも生分解を受けていない基材154および生分解性材料156を有する複合材料150を示しており、図4Bは、生分解性材料156の一部が生分解を受けた後の複合材料150を示しており、図4Cは、生分解性材料156の一部がさらに生分解を受けた後の複合材料150を示している。
本明細書で述べたように、いくつかの実施形態では、生分解性材料108は、パターンとして基材106に適用され、取り付けされ、基材106の中に配置され、または基材106上に配置されてもよい。図5A~5Cは、複合材料100と同様の複合材料200であって、図4A~4Cのパターンとは異なるパターンで、材料層202、基材204、および生分解性部分206を含む複合材料200を示している。さらに図5A~5Cを参照すると、図5Aは、初期状態(すなわち、生分解のない状態)の複合材料200を示しており、図5Bは、生分解の第1の状態にある複合材料200であって、生分解性材料206の一部が生分解を受けた後の複合材料200を示しており、図5Cは、生分解の第2の状態にある複合材料200であって、生分解性材料206および材料層202の一部が生分解を受けた後の複合材料200を示している。特に、材料層202は、生分解性材料2
06内の生物学的活性剤によって分解され、材料層202を通して1つまたは複数の開口部208が形成されるようになっている。
06内の生物学的活性剤によって分解され、材料層202を通して1つまたは複数の開口部208が形成されるようになっている。
本明細書に記載されている材料、組成物、複合材料100の構成要素、および複合材料100(例えば履物具などの物品に組み込まれてもよい)の一部の生分解に使用される生物学的活性剤は、バクテリア、アクチノバクテリア、プロテオバクテリア、バクテロイデス門、真菌、酵母、藻類、または原生動物などの微生物であってもよいが、これらに限定されない。
本明細書に記載された物品、例えば、履物具の物品の材料、組成物、構成要素、および複合材料の一部の生分解に使用するのに適した微生物は、当技術分野で知られており、例えば、Yoshida et al.(“A bacterium that degrades and assimilates poly(ethylene terephthalate),” Science, 2016, 351(6278):1196-1199)、Pathak and Navneet (“Review on the current status of polymer degradation: a microbial approach,” Bioresources and Bioprocessing, 2017, 4:15)、Shah et al.(“Microbial degradation of aliphatic and
aliphatic-aromatic co-polyesters,” Appl
Microbiol Biotechnol, 2014, 98:3437-3447), Abdel-Motaal et al. (“Biodegradation
of ploy (ε-caprolactone) (PCL) film and
foam plastic by Pseudozyma japonica sp.nov. , a novel cutinolytic ustilaginomycetous yeast species,” 3 Biotech, 2014, 4:507-512)を参照することにより、これらはすべて、その全体が本明細書に組み込まれる。
aliphatic-aromatic co-polyesters,” Appl
Microbiol Biotechnol, 2014, 98:3437-3447), Abdel-Motaal et al. (“Biodegradation
of ploy (ε-caprolactone) (PCL) film and
foam plastic by Pseudozyma japonica sp.nov. , a novel cutinolytic ustilaginomycetous yeast species,” 3 Biotech, 2014, 4:507-512)を参照することにより、これらはすべて、その全体が本明細書に組み込まれる。
いくつかの態様では、複合材料100のための生物学的活性剤として選択されるべき微生物は、物品の材料、組成物または部分、または分解または生分解されるように設計された履物具に適合され得る。例えば、複合材料100のための生物学的活性剤は、複合基材102の生分解性部分108を構成するために使用される特定の材料、または材料層104を構成するために使用される特定の材料に合わせてもよい。例えば、イデオネラ サカイエンシスという微生物は、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)プラスチック材料を分解するために使用されてもよい。このように、履物具または衣類などの物品が、ポリ(エチレンテレフタレート)で構成された材料層104、または生分解性材料108を有する複合材料100を含む例では、材料層104または生分解性材料108が生分解性材料108によって分解または生分解されるように設計されている場合、生分解性材料108は、その中に生物学的活性剤としてイデオネラ サカイエンシスを含んでもよい。
別の例として、生分解性材料108のための生物学的活性剤は、複合材料100が適用される物品の特定の部分、または物品に沿った特定の場所に基づいて選択されてもよい。例えば、本明細書でさらに議論されるように、衣類の脇の下領域など、より高い体温を経験する衣類の特定の部分が、より低い体温を経験する衣類の別の部分、または衣類の首や腰の領域など、衣類の物品に対する支持または安定性を提供する衣類の別の部分、よりも、より速く分解または生分解するか、または分解または生分解の速度が速いことが望まれる場合がある。
適切かつ例示的な微生物と、それらが分解することが知られている対応する材料を以下
の表1に示す。
の表1に示す。
いくつかの実施形態では、生分解性部分108で使用され本明細書に記載されている履物具などの物品の複合材料100の材料、組成物、構成要素、および部分の生分解で使用される生物学的活性剤は、材料または組成物の生分解において、活性を示すことが知られている微生物から1つまたは複数の代謝酵素を発現するように遺伝子的に操作された組換え微生物であってもよい。例えば、生分解性部分108で使用される生物学的活性剤は、生物劣化の過程で生体高分子の加水分解を起こし、バイオフラグメンテーションの過程で生体高分子の断片化を起こし、同化の過程で生体高分子の断片の吸収または消費を起こす1つ以上の代謝酵素を発現するように遺伝子的に操作された微生物であってもよい。さらなる実施形態では、生分解性部分108に使用され、履物具などの物品の複合材料100の材料、組成物、構成要素、および部分の生分解に使用される生物学的活性剤は、微生物による微生物代謝によって代謝物として有機酸を排泄するように操作された微生物であっ
てもよい。
てもよい。
例えば、生物学的活性剤は、ポリ(エチレンテレフタレート)ヒドロラーゼ(ジェンバンク(Genbank) アクセッション番号 GAP38373.1)、モノ(2-ヒドロキシエチル)テレフタル酸ヒドロラーゼ(ジェンバンク アクセッション番号 GAP38911.1)、テレフタル酸-1,2-ジオキシゲナーゼ、1,2-ジヒドロキシ-3,5-シクロヘキサジエン-1,4-ジカルボキシレートデヒドロゲナーゼ、PCA
3,4-ジオキシゲナーゼ、またはこれらの組み合わせを、イデオネラ サカイエンシスから、発現するように遺伝子的に操作された微生物であってもよい。生物学的活性剤として使用するために組換え微生物を遺伝子的に操作する際に使用する代謝酵素またはその他の目的の遺伝子には、エステラーゼ、リパーゼ、プロテアーゼ、PHAデポリメラーゼ、クチナーゼ、モノオキシゲナーゼ、ジオキシゲナーゼ、ヒドロラーゼ、デヒドロゲナーゼ、カリノイド依存性酵素、およびバイオフィルム形成を促進するためのアルギン酸産生遺伝子(例えば、algC)が含まれるが、これらに限定されない。さらに、生物学的活性剤は、例えば、乳酸、酢酸、H2SO4など有機酸を排泄または放出する微生物であってもよい。
3,4-ジオキシゲナーゼ、またはこれらの組み合わせを、イデオネラ サカイエンシスから、発現するように遺伝子的に操作された微生物であってもよい。生物学的活性剤として使用するために組換え微生物を遺伝子的に操作する際に使用する代謝酵素またはその他の目的の遺伝子には、エステラーゼ、リパーゼ、プロテアーゼ、PHAデポリメラーゼ、クチナーゼ、モノオキシゲナーゼ、ジオキシゲナーゼ、ヒドロラーゼ、デヒドロゲナーゼ、カリノイド依存性酵素、およびバイオフィルム形成を促進するためのアルギン酸産生遺伝子(例えば、algC)が含まれるが、これらに限定されない。さらに、生物学的活性剤は、例えば、乳酸、酢酸、H2SO4など有機酸を排泄または放出する微生物であってもよい。
さらに、いくつかの実施形態では、生分解性部分108に使用される、または生分解性部分108内にカプセル化された生物学的活性剤は、微生物によって生産された代謝酵素または有機酸であってもよいが、生分解性部分108は微生物自体を含まなくてもよい。
生分解性部分108に使用され、本明細書に記載されている、例えば履物具などの物品の材料、組成物、構成要素、および部分の生分解に使用される生物学的活性剤は、生物学的活性剤の生存および成長に適した任意の媒体で物品に含まれるか、または物品に送達されてもよい。
例えば、媒体は、ゲル、ヒドロゲル、液体、クリーム、オイル、発泡体、ペースト、パウダー、フィルムなどを含む任意の形態であるが、これらに限定されない。媒体の成分としては、寒天、アガロース、ペプトン、ポリペプトン、グルコース、酵母エキス、麦芽エキス、ポリエチレングリコール、塩類(例えば、炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)、硫酸アンモニウム((NH4)2SO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、硫酸マグネシウム(MgSO4)、塩化ナトリウム(NaCl)など)、緩衝剤(例えば、リン酸塩緩衝剤、トリス緩衝剤、酢酸ナトリウム緩衝剤、クエン酸塩緩衝剤など)、ビタミン類(チアミン、ナイアシン、アミノ安息香酸、ピリドキサール-HCl、パンソテン酸、ビオチン、ビタミンB12など)、微量元素、水、溶媒(メタノール、およびエタノールなど)、またはそれらの組み合わせなどを含むが、これらに限定されない。
媒体のpHは、生物学的活性剤の成長と生存をサポートするように調整してもよい。例えば、pHは、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、10.5、または11.0であってもよいが、これらに限定されない。また、媒体は、低密度ポリエチレン(LDPE)、低結晶性PETフィルム、低分子量ポリカプロラクチンフィルム、p-ニトロフェニルブチレート、およびp-ニトロフェニルパルミテートなどの低結晶性または低密度のポリマーを含んでもよいが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、媒体は、生物学的活性剤として選択された微生物の生存および成長を支援するために、低結晶度(例えば、1.9%)のPETフィルムを含む。
また、複合材料100または生分解性部分108が適用される物品の材料、組成物、構成要素、または部分の分解性または生分解性を調整するために、媒体、生分解性部分108、または複合材料100の他の部分に1つまたは複数の添加剤が添加されてもよい。添
加剤は、ベンゾフェノン、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)ポリエステル、または別のタイプの添加剤を含むことができるが、これらに限定されない。
加剤は、ベンゾフェノン、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)ポリエステル、または別のタイプの添加剤を含むことができるが、これらに限定されない。
さらに、複合材料100、より詳細には、基材106または材料層104は、高分子材料を含んでもよい。履物具などの物品に使用される高分子材料は、卵殻、ココナッツ、アバカ、ケナフ、海藻、稲わら、サイザル、コーヒー殻、コーンストーバー、木屑、およびおがくずなどの有機充填材を含んでもよいが、これらに限定されない。高分子材料に有機充填剤(複数可)を含めることで、分解または生分解を促進することができ、分解または生分解のタイミングおよび/または程度を調整することができる。例えば、上述したように、衣類の脇の下領域など、より高い体温を経験する衣類の特定の部分が、より低い体温を経験する衣類の別の部分や、衣類の首や腰の領域など、衣類に支持または安定性を提供する衣類の別の部分よりも、より早く劣化すること、または劣化の速度が速いことが望まれる場合がある。このように、ある特定の実施形態では、衣類の脇の下領域が有機充填剤を有する複合材料100で構成され、衣類の首の領域が有機充填剤を欠く複合材料100で構成され、衣類の脇の下領域がその首の領域よりも早く劣化するようにしてもよい。
他の実施形態では、均一な分解または生分解の速度を有する物品が望まれる場合があり、そのような実施形態では、物品は、均一な分解または生分解を提供するために有機充填剤を含んでもよい。例えば、より暖かい部分や、より高い体温を経験する物品の部分は、より低い体温を経験する部分などの物品の他の領域よりも速い速度で劣化または生分解する可能性がある。このように、より遅い速度で劣化または生分解する領域は、より速い速度の劣化または生分解を経験する物品の領域または部分とほぼ等しい速度に劣化または生分解の速度を加速するために、有機充填剤を含んでもよい。
上述したように、いくつかの実施形態では、生物学的活性剤は、バイオフィルムとして、履物具などの物品に導入されてもよい。本明細書で使用される場合、用語「バイオフィルム」は、細菌または真菌の細胞間接着を促進する細胞外高分子物質のマトリックスの集合によって形成される細菌または真菌のフィルム状の層を示す。複合基材102のようなバイオフィルムは、分解されるべきポリマーや材料の表面などへの細胞の吸着を促進する可能性がある。複合材料100は、それ自体で履物具などの物品に導入されてもよいし、細菌または真菌の成長および生存を促進するとともに、複合材料100、およびその生分解性部分108の維持を促進する媒体とともに導入されてもよい。いくつかの実施形態では、バイオフィルムの形成および成長を視覚化するために、または履物具などの物品に使用するために複合材料100(またはその構成要素)を着色するために、1つまたは複数の染料が複合材料100(またはその構成要素)に添加されてもよい。より詳細には、生分解性部分または生分解性媒体108は、染料を含んでいてもよく、刺激または複数の刺激によって活性化されると、染料は、生分解性部分または生分解性媒体108から、周囲の環境の中にまたは上に放出されてもよい。例えば、生分解性媒体108は、生物学的活性剤および染料を含む封止されたカプセル化物であってもよく、刺激または複数の刺激によって活性化されると、染料を周囲の基材または布地(例えば、基材106)に放出し、周囲の基材または布地の色または外観を変化させることができる。
任意で、生物学的に活性な微生物を含む媒体は、例えば、複合材料100、複合基材102、または生分解性部分108内のナノ充填剤(nano-filler)の一部のように、複合材料100内または複合材料100上に埋め込まれてもよい。さらなる実施形態では、生物学的に活性な微生物を含む媒体は、物品内の1つ以上のキャビティ(例えば、キャビティ110)内に含まれていてもよい。さらに、生物学的に活性な微生物を含む媒体は、物品から離れていてもよく、ユーザによって物品に適用されてもよい。例えば、本明細書で議論されるいくつかの実施形態では、生物学的に活性な微生物を含む媒体は、流体スプレーまたはエアロゾル組成物であってもよく、必要に応じて、ユーザによって物
品に塗布、噴霧、またはその他の方法で配布されてもよい。
品に塗布、噴霧、またはその他の方法で配布されてもよい。
いくつかの実施形態では、分解を促す、加速する、または脱加速するために刺激または複数の刺激が使用されてもよい。例えば、いくつかの態様では、分解または生分解を促進または加速するために使用される刺激または複数の刺激は、温度の変化(熱の増加または減少など)、汗、光、紫外光、圧力の変化、湿度の変化、pHの変化、液体(例えば、水、塩水、酸性溶液、塩基性溶液)への暴露、ガス(例えば、CO2、NH3、O2)への暴露、または溶媒を含むが、これらに限定されない。
刺激または複数の刺激は、1つまたは複数の刺激物による1回の暴露後に、分解または生分解を促し、加速し、または減速してもよく、または、刺激、複数の刺激、または刺激のグループへの繰り返しの暴露後に、分解または生分解が反応するように調整してもよい。一態様では、刺激または複数の刺激は、ユーザからの体温または汗であってもよい。別の態様では、刺激または複数の刺激は、気象条件、湿度、または圧力を含む1つまたは複数の自然要素への暴露などの環境刺激または複数の刺激であってもよく、分解は、特定の閾値に達した後または一定期間が経過した後に環境刺激または刺激に反応するように調整されてもよい。さらに別の態様では、刺激または複数の刺激は、温度の変化であってもよく、分解は、特定の閾値に達した後または一定期間が経過した後に、温度または温度の変化に応答するように調整されてもよい。さらに別の態様では、刺激または複数の刺激は、紫外光、可視光、または赤外線などの所定の波長の光であってもよく、または幅広いスペクトルの光であってもよく、分解は、特定の閾値に達した後または一定期間経過した後に、光に反応するように調整されてもよい。
いくつかの特定の実施形態では、分解または生分解は、約30℃から約80℃の間の温度(例えば、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃Cまたは85℃)で活性化される。いくつかの実施形態では、分解または生分解は、約20%の相対湿度から約100%の相対湿度(例えば、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または100%)の間の湿度で活性化される。いくつかの実施形態では、分解または生分解は、30℃以下、25℃以下、20℃以下、15℃以下、10℃以下、5℃以下、または0℃以下の温度で活性が低いか、完全に不活性化される。いくつかの実施形態では、分解または生分解は、20%以下、15%以下、10%以下、5%以下、または2%以下の湿度で活性が低いか、完全に不活性化される。
履物具などの物品の材料、組成物、または部分の分解または生分解のタイミングおよび期間は、さまざまな要因に基づいて調整または制御することができることを理解すべきである。例えば、複合材料100に使用される特定の材料、生物学的に活性な微生物に使用される材料を含む基材106および/または生分解性部分108に使用される材料、生物学的に活性な微生物を含む媒体、添加剤、有機充填剤など、および材料層104に使用される材料は、生分解の特定の程度または特定の速度を有する物品を提供するために選択されてもよい。さらなる実施形態では、物品(およびその分解のタイミングおよび期間)は、物品の特定の使用および/または生分解性部分を有する物品を含む可能性のある物品の特定の使用に基づいて、調整または制御されてもよい。例えば、履物具は、所定の使用時間後(例えば、約150km走行後、約300km走行後、約400km走行後、約500km走行後、約600km走行後、約700km走行後、約800km走行後、約900km走行後、または約1000km走行後)に生分解するように調整されたその構成要素、例えば、履物のアッパーの一部分を含んでもよい。一態様では、レーシングフラットのような低走行距離または短距離で使用される履物具の構成要素は、約150kmから約500kmの間の所定の距離の使用後に劣化または視覚的に変化するように調整されても
よい。別の態様では、トレーニングシューズのように、高走行距離またはより長距離に利用される履物具の構成要素は、約500キロメートルから約800キロメートルの間の所定の距離の使用後に劣化または視覚的に変化するように調整されてもよい。このように、また、本明細書でさらに議論されるように、生分解性部分を組み込んだ履物具の部分は、履物具をいつ交換すべきか、または、ユーザがタスク(例えば、マラソンの完走)を完了した後に、指標を提供することができる。
よい。別の態様では、トレーニングシューズのように、高走行距離またはより長距離に利用される履物具の構成要素は、約500キロメートルから約800キロメートルの間の所定の距離の使用後に劣化または視覚的に変化するように調整されてもよい。このように、また、本明細書でさらに議論されるように、生分解性部分を組み込んだ履物具の部分は、履物具をいつ交換すべきか、または、ユーザがタスク(例えば、マラソンの完走)を完了した後に、指標を提供することができる。
他の態様では、履物具または衣類などの物品の材料、組成物、または部分の分解または生分解のタイミングおよび期間は、例えば、履物具または衣類が、その寿命の間に様々な装飾的または美的外観を含むことを提供する生分解の所定の速度に基づいて、調整または制御されてもよい。例えば、履物具または衣類、またはその構成要素は、所定の時間後(例えば、12時間後、24時間後、2日後、3日後、4日後、5日後、6日後、1週間後、2週間後、3週間後、4週間後、1ヶ月後、2ヶ月後、3ヶ月後、6ヶ月後、1年後など)に生分解されて、新しい装飾的な外観を提供するように調整されてもよい。例えば、本明細書でさらに議論されるように、履物具または衣類は、所定の使用時間後に外観(例えば、色、形状、質感など)が変化し、それによって、スタイルが連続的に変化する物品を提供することができる。
さらなる態様では、履物具または衣類などの物品の材料、組成物、または部分の分解または生分解のタイミングおよび期間は、生分解の所定の速度に基づいて調整または制御されてもよい。例えば、履物具または衣類は、所定の時間後(例えば、12時間後、24時間後、2日後、3日後、4日後、5日後、6日後、1週間後、2週間後、3週間後、4週間後、1ヶ月後、2ヶ月後、3ヶ月後、6ヶ月後、1年後など)に生分解するように調整されたその構成要素を含んでもよい。特定の実施形態では、履物具または衣類は、所定の時間後に生分解するように調整されたその構成要素を含み、その結果、そのユーザが賞品を受け取ったかまたはコンテストに入賞したかどうかに関する指標を提供することができる。ある特定の態様では、履物具または衣類は、約1週間から約1ヶ月の間の所定の時間後に生分解するように調整され、その結果、履物具または衣類のユーザが賞品を受け取るか、またはコンテスト(例えば、懸賞)に当選するという指標(例えば、兆候(indicia)、色、テキストなど)を表示することができる。
さらに別の態様では、履物具または衣類などの物品の材料、組成物、または部分の分解または生分解のタイミングおよび期間を、生分解が所定の時間だけ可能になるように調整または制御してもよい。例えば、履物具または衣類は、所定の時間(例えば、12時間後、24時間後、2日後、3日後、4日後、5日後、6日後、1週間後、2週間後、3週間後、4週間後、1ヶ月後、2ヶ月後、3ヶ月後、6ヶ月後、1年後など)だけ生分解するように調整され、その後は生分解を停止するその構成要素を含んでもよい。例えば、履物具または衣類は、所定の長さ(例えば、1週間、1ヶ月、1年など)の寿命を有する生物学的に活性な微生物を有する生分解性部分108および/または材料層104を含んでもよく、これにより、生分解性部分108または材料層104は、その所定の長さの間は生分解することができるが、その後は生分解を停止する。このように、履物具または衣類の生分解性部分(例えば、生分解性部分108および/または材料層104)は、その所定の長さの時間の間の着用、運動、または活動の程度に関する指標を提供することができる(例えば、ユーザが運動すればするほど、物品の生分解が進む)。
さらに別の態様では、履物具または衣類などの物品の材料、組成物、または部分の分解または生分解のタイミングと期間は、生分解がユーザのための環境暴露の指標を提供するように調整または制御されてもよい。例えば、本明細書で議論されるように、物品の分解または生分解は、温度の変化、光、紫外光、圧力の変化、湿度の変化、pHの変化、液体(例えば、水、塩水、酸性溶液、塩基性溶液)への曝露、および/またはガス(例えば、
CO2、NH3、O2)への曝露を含むがこれらに限定されない環境要因に基づいて、促進、または加速される。したがって、本開示の一態様によれば、履物具または衣類は、例えば、CO2に一定量さらされた後に分解または生分解してもよく、および/または、大気中のCO2の量が増加したときに分解または生分解してもよい。
CO2、NH3、O2)への曝露を含むがこれらに限定されない環境要因に基づいて、促進、または加速される。したがって、本開示の一態様によれば、履物具または衣類は、例えば、CO2に一定量さらされた後に分解または生分解してもよく、および/または、大気中のCO2の量が増加したときに分解または生分解してもよい。
本明細書でさらに議論されるように、本発明の多数の変更は、前述の説明を考慮して当業者に明らかになるであろう。したがって、この説明および前述の実施例は、例示としてのみ解釈されるべきであり、当業者が本開示の実施形態を作成および使用することを可能にし、それを実施する最良の態様を教示する目的で提示されている。
図6~8は、複合材料100、またはその個々の構成要素を含んでもよい履物具300の例示的な実施形態を示している。この実施形態では、履物具300は、ソール構造体302およびアッパー304を含み、これらは、ソール構造体302に取り付けられてもよく、一緒に足が挿入され得る内部キャビティ306を規定してもよい。
参照箇所を提供するために、特に図8Aを参照すると、履物具300は、足先領域310、中央領域312、および踵領域314によって定義されてもよい(図7、8A、および8Bを参照)。図8Aおよび8Bを参照すると、足先領域310は、足指または指骨318、足の親指の付け根のふくらみ320、および足316の中足骨324と足指または指骨318とを連結する関節322を含む足316の部分を包囲する履物具300の部分に概して対応してもよい。中央領域312は、足先領域310に近接しており、足先領域310に隣接している。中央領域312は、一般的に、足316のブリッジ328とともに足316のアーチを包み込む履物具300の部分に対応する。踵領域314は、中央領域312に近接しており、中央領域312に隣接している。踵領域314は、踵または踵骨330、足首332、および/またはアキレス腱(図示せず)を含む、足316の後部を包囲する履物具300の部分に概して対応する。
図6~8に戻って、履物具300はまた、内側面350および外側面352を含む。特に、外側面352は、履物具300の外側の部分に対応し、内側面350は、履物具300の内側の部分に対応する。このように、左履物具と右履物具は、ユーザが履物具300を着用しているときに内側面350が互いに最も近くにあるように、対向する側方および内側の側面を有し、一方、外側面352は、着用されているときに互いに最も遠い側面として定義される。以下でさらに詳細に議論されるように、内側面350および外側面352は、履物具300の長手方向の中心面または軸354に沿って互いに隣接する。本明細書でさらに議論されるように、長手方向中心面または軸354は、履物具300の内側面350と外側面352との間の中央中間軸を画定してもよい。別の言い方をすれば、長手方向の平面または軸354は、履物具300の後部、遠位端356と、履物具300の前部、遠位端358との間に延在していてもよく、履物具300のインソール360、ソール構造体302、および/またはアッパー304の中央を連続的に画定していてもよく、すなわち、長手方向の平面または軸354は、踵領域314の後部、遠位端356を通り、足先領域310の前部、遠位端358まで延びる直線軸である。
本開示の特定の態様は、足先領域310、中央領域312、踵領域314、内側面350、および/または外側面352のうちの1つまたは複数と共在する部分または要素を参照してもよい。さらに、アッパー304およびソール構造体302の両方は、足先領域310、中央領域312、踵領域314内、および内側面350および外側面352上に部分を有することを特徴とすることができる。したがって、アッパー304およびソール構造体302、および/またはアッパー304およびソール構造体302の個々の部分は、足先領域310、中央領域312、踵領域314、および内側面350および外側面352上に配置されるその部分を含んでいてもよい。
本明細書で特に指定しない限り、具体的には図8Aおよび図8Bの平面図を参照すると、足先領域310、中央領域312、踵領域314、内側面350、および外側面352は、履物具300の境界または領域を定義することを意図している。そのために、足先領域310、中央領域312、踵領域314、内側面350、および外側面352を上方で一般的に定義したが、足先領域310、中央領域312、踵領域310、内側面350、および外側面352は、特定の実施形態では、履物具300の正確な部分としても特徴付けられる。このように、足先領域310、中央領域312、踵領域314、内側面350、および/または外側面352の特定の参照は、履物具の特定の部分への参照を提供するための一般的な用語と、履物具300などの履物の物品を横切る離散的な境界を提供するための正確な用語の両方で定義されてもよい。
例えば、前述の説明を鑑みて、当業者には多数の変更が明らかになる可能性があり、複合材料100およびその個々の構成要素は、多数の履物の物品に組み込まれる可能性があることを理解すべきである。したがって、履物具300およびその構成要素(例えば、そこに組み込まれた複合材料100)の態様は、本明細書に記載された足先領域310、中央領域312、踵領域314、内側面350、および/または外側面352の境界が履物具間で異なる可能性があることを理解した上で、履物具300の一般的な領域または部分を参照して説明されてもよい。
しかし、履物具300の態様およびその個々の構成要素は、履物具300の正確な領域または部分を参照して説明することもでき、本明細書の添付の請求項の範囲は、本明細書で議論される足先領域310、中央領域312、踵領域314、内側面350、および/または外側面352のこれらの境界に関連する限定を組み込むことができる。
上記を踏まえて、図8Aおよび図8Bの平面図を引き続き参照しながら、足先領域310、中央領域312、踵領域314、内側面350、および外側面352をより詳細に示す。足先領域310は、履物具300の足先領域310のつま先側の端部または前側の遠位端358から最幅広部分400まで延在している。特定の態様において、足先領域310は、つま先の端部または前部の遠位端358から、履物具300のインソール360、ソール構造体302、および/またはアッパー304の最も広い部分まで延在していてもよい。最幅広部分400は、足先領域310の前部遠位端358から、足先領域310の前部の遠位端358の反対側にある履物具300の踵領域314の後部の遠位端356まで延在する長手方向の中心軸354に対して垂直な線402に沿って定義または測定されてもよい。履物具300の最幅広部分400は、また、近位指骨、すなわち近位指骨318が足316の中足骨324に接続する点で足316の部分を包囲する履物具300の一部によって一般的に定義されてもよい。
中央領域312は、最幅広部分400から履物具300の最薄部分404まで延びている。履物具300の最薄部分404は、長手方向の中心軸354に対して垂直な線406を横切って測定された、履物具300のインソール360、ソール構造体302、および/またはアッパー304の最も薄い部分として定義される。履物具300のかかと領域314は、履物具300のインソール360、ソール構造体302、および/またはアッパー304の最薄部分404から、履物具300の後方の遠位端356まで延びている。
さらに、図8Aおよび図8Bを参照すると、内側面350は、後方の遠位端356から始まり、履物具300の内側に沿って、踵領域314に沿って中央領域312に向かって外側に弓なりになっている。内側面350は、最幅広踵部分450に達し、その地点で、内側面350は、中央の長手方向の軸354に向かって、内側に弓なりになっている。内側面350は、最幅広踵部分450から、最薄部分404に向かって延在しており、その
地点で、内側面350は、中央領域312に入る(すなわち、線406を越えた地点で)。最薄部分404から、内側面350は、長手方向の中心の軸354から離れて、最幅広部分400に向かって外側に弓なりになり、その地点で、内側面350は、足先領域310に延びる(すなわち、線402を越える際に)。最幅広部分400に到達すると、内側面350は、前部の遠位端358に向かって内側に湾曲し、内側面350が長手方向の中心の軸354と出会う点で終了する。
地点で、内側面350は、中央領域312に入る(すなわち、線406を越えた地点で)。最薄部分404から、内側面350は、長手方向の中心の軸354から離れて、最幅広部分400に向かって外側に弓なりになり、その地点で、内側面350は、足先領域310に延びる(すなわち、線402を越える際に)。最幅広部分400に到達すると、内側面350は、前部の遠位端358に向かって内側に湾曲し、内側面350が長手方向の中心の軸354と出会う点で終了する。
引き続き図8Aおよび図8Bを参照すると、外側面352も、踵領域314の後方の遠位端356から始まり、踵領域314に沿って履物具300の外側に沿って中央領域312に向かって弓なりになっている。外側面352は、最幅広踵部分450に達し、その地点で、外側面352は、長手方向の中心の軸354に向かって、内側に弓なりになっている。外側面352は、最幅広踵部分450から、最薄部分404に向かって延在しており、地点で、外側面352は、中央領域312に入る(すなわち、線406を越えた地点で)。最薄部分404から、外側面352は、最幅広部分400に向かって、長手方向の中心軸354から離れて外側に弓なりになり、その地点で、外側面352は、足先領域310に入り込む(すなわち、線402を越える際に)。最幅広部分400に入ると、外側面352は、前部の遠位端358に向かって内側に弓なりになり、外側面352が長手方向の中心の軸354と出会う点で終了する。
図6~8に戻って参照すると、ソール構造体302は、アッパー304に接続または固定されており、履物具300がユーザによって着用されたときに、ユーザの足と地面との間に延在する。ソール構造体302はまた、アウトソール、ミッドソール、ヒール、ヴァンプ(vamp)、および/またはインソールを含む、1つまたは複数の構成要素を含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、ソール構造体は、ユーザに牽引力(traction)を提供するとともに、ソール構造体に構造的整合性を提供するアウトソール、クッションシステムを提供するミッドソール、およびユーザのアーチのためのサポートを提供するインソールを含んでもよい。
また、図6~8および図10を参照すると、本実施形態のソール構造体302は、アウトソール領域480、ミッドソール領域482、およびインソールまたはインソール領域360(図8Aおよび図10を参照)によって特徴付けられてもよい。アウトソール領域480、ミッドソール領域482、およびインソール領域360、および/またはそれらの任意の構成要素は、足先領域310、中央領域312、および/または踵領域314内の一部を含んでもよい。さらに、アウトソール領域480、ミッドソール領域482、およびインソール領域360、および/またはそれらの任意の構成要素は、外側面352および/または内側面350内の一部を含んでもよい。アウトソール領域480、ミッドソール領域482、およびインソール領域360は、ソール構造体302の正確なまたは厳密な領域を定義することを意図していない。むしろ、アウトソール領域380、ミッドソール領域482、およびインソール領域360は、本明細書において、ソール構造体302およびその構成要素の議論を支援するために一般的に定義される。
他の実施例では、アウトソール領域480は、履物具300が着用されたときに、少なくとも部分的に外部表面(例えば、地面)に接触するソール構造体302の一部として定義されてもよく、インソール領域360は、履物具が着用されたときに、少なくとも部分的にユーザの足に接触するソール構造体302の一部として定義されてもよく、ミッドソール領域482は、アウトソール領域380とインソール領域360との間に延在して。それらと接続するソール構造体302の少なくとも一部として定義されてもよい。
図6~8に示されるように、アッパー304は、ソール構造体302から上方に延在し、ユーザの足を受け入れて固定する内部キャビティ306を規定する。アッパー304は
、図6および図7に示されるように、足領域500および足首領域502によって定義されてもよい。一般に、足領域500は、ソール構造体302から上方に、足先領域310、中央領域312、および踵領域314を通って延在している。足首領域502は、主に踵領域516に位置するが、いくつかの実施形態では、足首領域502は、中央領域514に部分的に延在してもよい。
、図6および図7に示されるように、足領域500および足首領域502によって定義されてもよい。一般に、足領域500は、ソール構造体302から上方に、足先領域310、中央領域312、および踵領域314を通って延在している。足首領域502は、主に踵領域516に位置するが、いくつかの実施形態では、足首領域502は、中央領域514に部分的に延在してもよい。
履物具300はまた、靴ひも522、複数の開口部524、および複数のバンドまたはレーシングストラップ(図示せず)を含む締め付けシステム520(例えば、履物具の別の態様を示す図9を参照)を有してもよい。例えば、レーシングストラップは、開口部524から延在していてもよく、靴ひも522は、レーシングストラップのループ(loops)またはひも穴(eyelets)を通って延在していてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、レーシングストラップは、弾性バンドであってもよい。締め付けシステム520は、ユーザがアッパー304の寸法を変更することを可能にしてよく、例えば、着用者が望むように足の周囲で、アッパー304の一部を締めたり緩めたりすることを可能にしてもよい。締め付けシステム520はまた、アッパー304の中心に沿って走り、靴ひも522が案内され得る1つまたは複数のループを含むバンド(図示せず)を含んでもよい。他の実施形態では、締め付けシステム520は、ベルクロ(登録商標)などのフックアンドループ(hook-and-loop)締め付けシステムであってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、締め付けシステム520は、1つ以上のフックアンドループ式の留め具ストラップを含んでもよい。さらなる実施形態では、締め付けシステム520は、当技術分野で知られている別の靴ひもの無い締め付けシステムであってもよい。
引き続き図6~8を参照すると、アッパー304は、外側面352および内側面350に沿って延在してもよく、足先領域310、中央領域312、および踵領域314を横切って延在して、ユーザの足を収容し、囲み、または包み込んでもよい。アッパー304は、いくつかの実施形態では、アッパー304の外側面352と内側面352との間の境界を規定する長手方向の中心の軸354である、頂点を含んでもよい。長手方向、中心の軸354がアッパー304の頂点を規定する実施例では、アッパー304の外側面352は、頂点から延びるアッパー304の外側部分であってもよく、アッパーの内側面350は、頂点から延在するアッパー304の内側部分であってもよい。
この特定の実施形態では、アッパー304はまた、内面540および外面542を含む。内面540は、内側に向いており、内部空間306を概して規定し、アッパー304の外面542は、外側に向いており、アッパー304の外周を概して規定する。アッパー304はまた、履物具300の踵領域314に少なくとも部分的に配置され、内部空間306へのアクセスを提供し、それを通して足を挿入することおよび取り外すことができる開口部544を含む。いくつかの実施形態では、アッパー304は、踵領域314の開口部544から、足の甲(インステップ)に対応する領域を越えて、足先領域310に隣接する領域まで延在するインステップ領域546も含んでもよい。
図7に示される実施形態では、アッパー304は、外層548と、インステップ層550と、カラー層552とを備える。より詳細には、外層548は、足先領域310、中央領域312、および踵領域314に沿ってソール構造体302から上方に境界554まで延在している。本実施形態では、境界554は、遷移点を定義し、その地点で、アッパー304は、外層548からインステップ層550に遷移し、および/または、アッパー504は、外層548からカラー層552に遷移する。より詳細には、境界554は、インステップ層550が外層548から上方に延在し始めるアッパー304の一部を規定し、または、カラー層552が外側層548から上方に延伸し始める上部304の部分を規定する。いくつかの実施形態では、インステップ層550およびカラー層552は、ともに一般的に第2の層550、552と呼ばれてもよい。
境界線554は、足先領域310、中央領域312、および踵領域314のそれぞれを通って、および/または、履物具300の内側面350および外側面352を横切って、アッパー304の周縁部の周辺に、延在してもよい。したがって、インステップ層550の一部は、足先領域310、中央領域312、および踵領域314内部にあってよく、かつ、内側面350および/または外側面352に沿っていてもよい。さらに、カラー層552の一部は、踵領域314内部にあってよく、および/または、部分的に中央領域312内部にあってもよい。
図6~8および10に示される特定の実施形態では、インステップ層550は、足先領域310から中央領域312を通って延在しており、カラー層552は、踵領域314の足首領域に配置されている。他の実施形態では、インステップ層550は、足先領域310に部分的に、または、完全に入り込んで延在し、および/または、踵領域314に部分的に、または、完全に入り込んで延在していてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、カラー層552は、中央領域312の中に少なくとも部分的に延在していてもよい。
以下で議論されるように、いくつかの実施形態では、境界554は、インステップ層550および/またはカラー層552に関連する特性、例えば、ステッチタイプ、ヤーンタイプ、または、異なるステッチタイプもしくはヤーンタイプに関連する特性、例えば、弾性、美的外観、厚さ、通気性、またはスカッフ抵抗性などが、外層548またはアッパー304の他の部分から変化されてもよいアッパー304の一部を、定義してもよい。例えば、アッパー304、およびその個々の構成要素(例えば、外層548、インステップ層550、およびカラー層552)は、様々な要素、繊維(textile)、ポリマー(発泡ポリマーおよびポリマーシートを含む)、皮革、合成皮革などを用いて個別に形成されてもよい。さらに、アッパー304、およびその個々の構成要素は、接着、ステッチ、または縫い目によって一緒に接合されて、アッパー304を作成してもよい。
一態様では、本明細書でさらに議論されるように、履物具300の物品のアッパー304は、1つまたは複数のニット構造(knitted component)またはニット構成要素から形成されてもよい。そのような態様では、ニット構成要素は、アッパー304に様々な異なる特性を提供することができる様々な種類の糸、または他の繊維材料を含んでもよい。たとえば、アッパー304の一つの領域は、第1の特性を付与または植え付ける第1のタイプのヤーンまたは材料から形成または構成されてよく、アッパー304の別の領域は、第2の特性を付与または植え付ける第2のタイプのヤーンまたは材料から形成されてもよい。このように、アッパー304の特定の部分は、様々な異なる特性を含んでいてもよい。一例として、一実施形態では、外側層548は、複合材料100を含んでもよく、それによって、生物学的活性剤と、分解または生分解する材料とを含んでもよいが、インステップ層550および/またはカラー層552は、生物学的活性剤にさらされても分解または生分解しない材料を含んでもよい。
図6~8に示す特定の実施形態では、外側層548は、ソール構造体302の上部周囲全体を連続的に周回する均一な構造である。しかし、他の実施形態では、外層548は、足先の外層、中央の外層、および/または踵の外層などの複数の部分を含み、それらが接続されて外層548を形成してもよい。例えば、これらの実施形態では、足先の外層、中央の外層、および踵の外層は、1つ以上の縫い目によって接続され、外層548を形成してもよい。
また、図10に示されるように、アッパー304は、トップ層600、中間層602、およびベース層604を含む複数の層を含んでいてもよい。本実施形態では、ベース層604の内面(図示せず)は、内部空間306を画定する内面540であり、中間層602
は、ベース層604上で、トップ層600とベース層604との間に配置される。ベース層604は、外側面352および内側面350の両方でソール構造体302から延在していてもよく、および/または、インステップ領域546を横切っていてもよい。特定の態様では、ベース層602は、足先領域310、中央領域312、および/または踵領域314に沿って、ソール構造体302から上方に延在してもよく、また、インステップ領域546を横切って、および/または足首領域502内に情報に延在してもよい。
は、ベース層604上で、トップ層600とベース層604との間に配置される。ベース層604は、外側面352および内側面350の両方でソール構造体302から延在していてもよく、および/または、インステップ領域546を横切っていてもよい。特定の態様では、ベース層602は、足先領域310、中央領域312、および/または踵領域314に沿って、ソール構造体302から上方に延在してもよく、また、インステップ領域546を横切って、および/または足首領域502内に情報に延在してもよい。
別の態様では、本明細書で議論されたように、ベース層604は、足先領域310、中央領域312、および踵領域314に沿ってソール構造体302から上方に境界554まで延在していてもよい。本実施形態では、境界554は、遷移点を定義し、その地点で、ベース層604の材料が遷移する。例えば、境界554は、遷移点を定義してもよく、その地点で、アッパー304の材料が、劣化または生分解する材料から、劣化または生分解しない材料に遷移する。境界線554は、アッパー304の周囲に、足先領域310、中央領域312、および踵領域314のそれぞれを通って、および/または、履物具300の内側面350および外側面352を横切って、延在してもよい。したがって、少なくとも第1の材料(例えば、生物学的活性剤に曝されたときに分解しない材料または生分解を受けない材料)を構成するインステップ層550および/またはカラー層552の一部は、足先領域310、中央領域312、および踵領域314内にあってよく、ならびに内側面350および/または外側面352に沿っていてもよい。
ベース層604を構築するために使用される材料は、それに対して望まれる特定の特性に基づいて選択されてもよい。さらに、本明細書でさらに議論されるように、ベース層604を構築するために使用される材料は、複合材料100の基材106に類似した材料であってもよく、生分解性部分108などの生分解性部分または材料が適用され得るベースを提供してもよい。
特定の実施形態では、ベース層604は、非生分解性の材料または布地、細菌または他の生物によって分解できない材料、または、細菌、真菌、または本明細書で前述された他の生物学的活性剤などの微生物にさらされても有機的に分解されない材料、から構成される。特定の態様では、ベース層604は、ポリエステルなどの非生分解性の通気性布地基材、織られたポリエステル織物、編まれたポリエステル織物、組まれたポリエステル織物、または不織布のポリエステル織物、または、アッパー304に疎水性の耐久性のある材料を提供するポリエステルメッシュ材料(チュール(Tulle)など)を含んでもよい。他の実施形態では、ベース層604は、ベース層604およびアッパー304に所定の程度の弾性および回復性を提供することができる、エラスタンおよび/またはストレッチポリエステルを含んでもよい。さらなる実施形態では、ベース層604は、アッパー304に耐摩耗性のある耐久性のある材料を提供するナイロンベースの織物材料を含んでもよい。さらに別の実施形態では、ベース層604は、ベース層604に柔らかい布地または自然な美観を提供するために、綿ベースの織物を含んでもよい。また、ベース層604は、ポリウレタンまたはポリウレタンレザー、ゴム、連続気泡発泡体、独立気泡発泡体、ポリエチレン、および/または、それらの組み合わせを含んでもよい。
いくつかの態様では、本明細書で議論されるように、ベース層604は、履物具300に組み込まれた特定の微生物または生物学的活性微生物に基づいて選択されてもよい。例えば、履物具300が、シュードモナス フルオレセン B-22、P.プチダ AJ、P.クロロラフィス、オクロバクトラム TD、および/またはアスペルギルス ニガーからなる群から選択される微生物を組み込んでいる例では、ベース層604は、シュードモナス フルオレセン B-22、P.プチダ AJ、P.クロロラフィス、オクロバクトラム TD、および/またはアスペルギルス ニガー(本明細書の表1を参照)に曝されると分解または生分解するポリ塩化ビニル以外の材料で構成されてよい。
引き続き図10を参照すると、中間層602は、ベース層604とトップ層600との間に配置されている。より詳細には、中間層602は、ベース層604によって受け取られ(または、ベース層604に適合し)、ソール構造体302のインソール領域360から、履物具300の外側面352および内側面350に、インステップ層550まで延在し、そこで境界線554に沿って止まる。より詳細には、中間層602は、足先領域310、中央領域312、および踵領域314に沿ってソール構造体302から上方に境界554まで延在していてもよい。本実施形態では、境界554は、遷移点を定義し、その地点で、中間層602は停止する。
特定の態様では、中間層602は、アッパー304の離散的な部分に沿って戦略的に配置されてもよい。例えば、中間層602は、個々に、内側面350および/または外側面352に沿って、足先領域310、中央領域312、および/または踵領域314上にその離散的な部分を含んでもよい。さらに、本明細書でさらに議論されるように、中間層602は、最初はトップ層600によって隠され、遮られ、または覆われていても、トップ層600が分解または生分解すると、視覚的に、遮られず、または部分的もしくは完全に覆われなくてもよい。したがって、トップ層600が部分的または完全に分解または生分解すると、中間層602のパターン(装飾的または視覚的に楽しいパターン、画像、幾何学的形状、トレードマーク、ブランドマーク、バーコード、QRコード(登録商標)、履物具300を通る最適または所定の空気流のための開口部を提供するパターン、履物具300の状態に関する視覚的な表示を提供するパターン、および/またはそれらの組み合わせ)が見えるようになってもよい。
例えば、図10に示されるように、中間層602は、パターンとして、より詳細には、小さな斑点606のパターンとして提供されてもよい。また、中間層602は、生分解性材料108(図示せず)を含んでいてもよく、小さな斑点606は、例えば、生分解性材料108で構成されていてもよい。上述したように、生分解性材料108は、装飾的または視覚的に好ましい方法(パターン、画像、幾何学的形状など)で、基材に適用され、接着され、内部に配置され、または基材上に配置されてもよい。あるいは、図13Bに示されるように、中間層602は、本明細書でさらに議論されるように、生分解性材料がその中にコーティングされた、またはその中にある均一な層であってもよい。
本明細書の図10に示されるような他の実施形態では、中間層602は、非生分解性の材料または布地、細菌または他の生物によって分解できない材料、または、細菌、真菌、または本明細書で前述された他の生物学的活性剤などの微生物にさらされても有機的に分解されない材料から構成されてもよい。これらの特定の実施形態において、中間層602は、疎水性を提供するポリエステルまたはポリエステル織物、アッパー304に対して耐久性のある材料、所望の程度の弾性および回復性を提供するエラスタンおよび/またはストレッチポリエステル、耐摩耗性のある耐久性のある材料を提供するナイロンベースの織物材料、柔らかい生地または自然な美観を提供する綿ベースの織物、ポリウレタンまたはポリウレタンレザー、ゴム、連続気泡発泡体、独立気泡発泡体、ポリエチレン、および/またはそれらの組み合わせなどの、非生分解性の通気性のある布地の基材を含んでもよい。さらに、これらの特定の実施形態では、中間層602は、図10に示されるようなパターンとして、または図11に示されるような均一な層として提供されてもよく、これについては本明細書でさらに議論される。
トップ層600は、中間層602およびベース層604の上に配置されてもよく、外側面352および内側面350の両方でソール構造体302から延在してもよく、および/または、インステップ領域546を横切って延在してもよい。特定の態様では、トップ層600は、履物具300の中間層602および/またはベース層604を完全に包囲する
か、または取り囲む。
か、または取り囲む。
特定の実施形態では、トップ層600は、複合材料100と同様の材料から構成されてもよく、例えば、トップ層600は、基材106、少なくとも1つの生物学的活性剤を含む生分解性材料108、および/または材料層104を含んでもよい。いくつかの実施形態では、微生物は、バイオフィルムとしてトップ層600に組み込まれてもよい。他の実施形態、例えば、中間層604が生分解性材料108からなる実施形態では、トップ層604は材料層104のみを含んでもよい。
特定の態様では、生分解性材料108、生物学的活性剤、および/または、トップ層600の材料層104は、アッパー304の離散的な部分、より詳細には、トップ層600の離散的な部分に沿って戦略的に配置されてもよい。例えば、トップ層600は、個々に、足先領域310、中央領域312、および/または踵部分314上に、および内側面350および/または外側面352に沿って、その離散的な部分を含んでもよい。さらに、本明細書で前述したように、中間層602は、最初はトップ層600によって隠され、妨げられ、または覆われているが、トップ層600が分解または生分解すると、視覚的に、妨げられず、または部分的もしくは完全に覆われる離散的な部分を含むこともできる。このように、いくつかの実施形態では、生分解性材料108、生物学的活性剤、および/または、トップ層600の材料層104は、中間層602の離散的な部分に重なるトップ層600の一部に沿って戦略的に配置されてもよい。その結果、トップ層600のこれらの離散的な部分は、選択的に分解または生分解して、中間層602の離散的な部分を露出させてもよいが、トップ層600の他の部分は、生物学的、化学的、または構造的に無傷のままであってもよい。一態様では、ユーザは、アッパーの他の部分よりも柔軟性のある離散的な部分を有するアッパーを望むこともある。そのような実施形態では、トップ層600の離散的な部分は、アッパーの特定の領域の柔軟性または伸縮性を高めるために、選択的に分解または生分解してもよい。
図11は、ソール構造体612およびアッパー614を有する履物具610を示す。さらに、履物300と同様に、アッパー614は、トップ層616、中間層618、およびベース層620を含む、複数の層を含んでもよい。しかし、上述したように、中間層618は、均一な層として提供され、トップ層616および/またはベース層620に概ね適合する層であってもよい。さらに、特定の実施形態では、中間層618は、トップ層616とは異なる材料、異なる色、異なるテクスチャであり、またはそうでなければ外観が異なる。このように、ある特定の例では、履物具610は、トップ層616が分解または生分解すると、色または色の濃淡を変えることができる。
図12は、ソール構造体632およびアッパー634を有する履物630を描いている。さらに、履物具300と同様に、アッパー634は、トップ層636、第1の中間層638、第2の中間層640、およびベース層642を含む、複数の層を含んでもよい。この特定の実施形態において、トップ層636および第1の中間層638はそれぞれ、履物具630が分解または生分解の複数の状態を経るように、複合材料100を含んでもよく、そのように、履物具630は、少なくとも第1の初期状態(すなわち。履物具630のいずれの部分も劣化していない状態)、第2の中間状態(例えば、トップ層636が分解/生分解した状態、または部分的に分解/生分解した状態)、および第3の最終状態(例えば、トップ層636および第1の中間層638が分解/生分解した状態、または部分的に分解/生分解した状態)の間で遷移することができる。
あるいは、引き続き図12を参照すると、第1の中間層638は複合材料100を含み、トップ層636は、本明細書で前述した細菌または他の生きた微生物によって分解または生分解され得ない材料から構成されていてもよい。例えば、本実施形態のトップ層63
6は、分解性または生分解性な中間層638を含むする保護外層であってもよい。これらの実施形態では、トップ層636は、例えば、疎水性を提供するポリエステルまたはポリエステル織物またはメッシュ材料(チュール(Tulle)など)、アッパー634に対して耐久性のある材料などの非生分解性の通気性布基材を含んでもよい。他の実施形態では、トップ層636は、トップ層636およびアッパー634に所望の程度の弾性および回復性を提供することができるエラスタンおよび/またはストレッチポリエステルを含んでもよい。さらなる実施形態では、トップ層636は、アッパー634に耐摩耗性のある耐久性材料を提供するナイロンベースの繊維材料を含んでもよい。さらなる実施形態では、トップ層636は、トップ層636に柔らかい生地または自然な美観を提供するために、綿ベースの繊維を含んでもよい。また、トップ層636は、ポリウレタンまたはポリウレタンレザー、ゴム、連続気泡発泡体、独立気泡発泡体、複数のビーズまたは粒子を有する発泡体、ポリエチレン、および/またはこれらの組み合わせを含んでもよい。さらなる実施形態では、図12に示されるように、トップ層636はまた、透明、半透明、または半透明であってもよい。例えば、トップ層636は、第1の中間層638の分解または生分解が見えるように透明であってもよく、その結果、第1の中間層638が分解または生分解した後に、第2の中間層640が見えるようになってもよい。特定の実施形態では、本明細書でさらに議論されるように、第1の中間層638の一部が分解または生分解して、増加した通気性または空気流を履物具630に提供してもよい。このような実施形態では、トップ層636は、増加した通気性を確実に達成するために、ポリエステルまたはポリエステル織物またはメッシュ材料などの非生分解性の通気性布基材であってもよい。任意選択的に、これらの実施形態では、履物具630は、第2の中間層640を含まず、むしろ、履物具630は、単に、トップ層636、第1の中間層636、およびベース層642を含むだけであってもよい。
6は、分解性または生分解性な中間層638を含むする保護外層であってもよい。これらの実施形態では、トップ層636は、例えば、疎水性を提供するポリエステルまたはポリエステル織物またはメッシュ材料(チュール(Tulle)など)、アッパー634に対して耐久性のある材料などの非生分解性の通気性布基材を含んでもよい。他の実施形態では、トップ層636は、トップ層636およびアッパー634に所望の程度の弾性および回復性を提供することができるエラスタンおよび/またはストレッチポリエステルを含んでもよい。さらなる実施形態では、トップ層636は、アッパー634に耐摩耗性のある耐久性材料を提供するナイロンベースの繊維材料を含んでもよい。さらなる実施形態では、トップ層636は、トップ層636に柔らかい生地または自然な美観を提供するために、綿ベースの繊維を含んでもよい。また、トップ層636は、ポリウレタンまたはポリウレタンレザー、ゴム、連続気泡発泡体、独立気泡発泡体、複数のビーズまたは粒子を有する発泡体、ポリエチレン、および/またはこれらの組み合わせを含んでもよい。さらなる実施形態では、図12に示されるように、トップ層636はまた、透明、半透明、または半透明であってもよい。例えば、トップ層636は、第1の中間層638の分解または生分解が見えるように透明であってもよく、その結果、第1の中間層638が分解または生分解した後に、第2の中間層640が見えるようになってもよい。特定の実施形態では、本明細書でさらに議論されるように、第1の中間層638の一部が分解または生分解して、増加した通気性または空気流を履物具630に提供してもよい。このような実施形態では、トップ層636は、増加した通気性を確実に達成するために、ポリエステルまたはポリエステル織物またはメッシュ材料などの非生分解性の通気性布基材であってもよい。任意選択的に、これらの実施形態では、履物具630は、第2の中間層640を含まず、むしろ、履物具630は、単に、トップ層636、第1の中間層636、およびベース層642を含むだけであってもよい。
本明細書で議論された構成を用いて、トップ層600、616、636、638またはその個々の部分(すなわち、基材106、生分解性材料108、および/または材料層104)は、所定の時間後に、または分解もしくは生分解を促すもしくは加速する刺激または複数の刺激に接触した後に、分解もしくは生分解するように構成されてもよい。例えば、いくつかの態様では、分解または生分解を促すまたは加速するために使用される刺激または複数の刺激は、温度の変化(熱の増加または減少など)、汗、光、紫外光、圧力の変化、湿度の変化、pHの変化、液体(例えば、水、塩水、酸性溶液、塩基性溶液、アルコール、ベンゾール、ガソリン)への暴露、気体(例えば、CO2、NH3、O2)への暴露、または溶媒を含んでもよいが、これらに限定されない。
分解または生分解の後、ユーザは、トップ層600、616、636、638のうちの1つまたは複数を交換することも望むことができる。このように、特定の実施形態では、トップ層600、616、636、638は、アッパー(例えば、トップ層600が劣化した後に、トップ層600をアッパー304に取り付けてもよい)の交換可能な構成要素であってもよく、履物具のアッパーとは別に製造されてもよい。その結果、必要に応じて、ユーザは、分解または生分解プロセスを「再開」することができる。
図13Aは、初期状態、すなわち、刺激または複数の刺激が履物具300に適用される前の、履物具300の斜視図を示す。図13Bは、履物具300が刺激または複数の刺激650に曝され、そのような曝露のために、トップ層600が部分的または完全に分解または生分解した後の履物具300の斜視図を示す。トップ層600の生分解(または部分的な生分解)の結果として、中間層602および/またはベース層604は、目に見える可能性がある。さらに、本明細書で前述したように、トップ層600の生分解性材料108、生物学的活性剤、および/または、トップ層600の材料層104は、中間層602の離散的な部分に重なるトップ層600の一部に沿って戦略的に配置されてもよい。例えば、図10、13A、および13Bに示されるように、中間層602は、履物具300の
ベース層642の外側層548を横切って延在していてもよく、そのようなものとして、トップ層600は、トップ層600の外側層548の周囲に生分解性材料108、生物学的活性剤、および/または材料層104のみを有していてもよい。そのような実施形態では、中間層602は、トップ層600の形状、および/またはトップ層600上の生分解性材料108、生物学的活性剤、および/または材料層104の位置を少なくとも部分的に規定してもよい。
ベース層642の外側層548を横切って延在していてもよく、そのようなものとして、トップ層600は、トップ層600の外側層548の周囲に生分解性材料108、生物学的活性剤、および/または材料層104のみを有していてもよい。そのような実施形態では、中間層602は、トップ層600の形状、および/またはトップ層600上の生分解性材料108、生物学的活性剤、および/または材料層104の位置を少なくとも部分的に規定してもよい。
別の例を参照すると、図14A~14Cは、分解または生分解の複数の状態の間に履物具300を着用しているユーザの側面図を示している。図14Aは初期状態でのユーザおよび履物300を示しており、図14Bは、履物具300が刺激または複数の刺激(例えば、使用者からの汗、日光またはUV光、使用者の体温など)にさらされた後の、生分解の第1の中間状態でのユーザおよび履物300を示しており、図14Cは、履物具が刺激または複数の刺激にさらにさらされた後の、生分解の第2の中間状態におけるユーザおよび履物具300を示している。
本明細書で前述したように、いくつかの実施形態では、生分解性材料108は、パターン、特に、小さな斑点のパターンとして、基材106に適用され、接着され、その中に配置され、または基材106上に配置されてもよい。図10に示すような同様の方法で、中間層602は、パターン、特に、小さな斑点のパターンとして、基材層604に適用され、それに接着され、その中に配置され、または基材層604上に配置されてもよい。さらに、本明細書で議論されたように、中間層602は、装飾的または視覚的に好ましい方法(パターン、画像、幾何学的形状など)で、特定の形状を形成する方法(商標、ブランドマーク、バーコード、一般的な幾何学的形状など)、または、一度劣化すると特定の機能を提供する方法(複合材料が適用された物品を通過する最適または所望の空気流のための開口部を提供するパターン、複合材料が適用された物品の状態を視覚的に示すパターン、複合材料が適用された物品の状態を示すために複合材料が適用された物品の状態を変化させるパターンなど)、および/またはそれらの組み合わせで、ベース層604に適用され、接着され、その中に配置され、またはベース層604上に配置されてもよい。
本開示の一態様では、図15Aおよび15Bに示されるように、中間層602は、ロゴ、トレードマーク、またはブランドマーク700を含んでもよい。このように、図15Aに示すような初期状態では、トップ層600は、ロゴが見えないようにロゴ700を覆ったり、ブロックしたりしてもよいが、トップ層600が分解または生分解すると(図15Bに示すように)、ロゴ、トレードマーク、またはブランドマーク700が見えるようになってもよい。
図16Aおよび16Bを参照すると、中間層602は、履物具300が勝者であること、または、履物具300のユーザが賞品を受け取るかまたはコンテストに勝つこと(例えば、懸賞)を示す視覚的表示などの、視覚的表示800を含んでもよい。このように、図16Aに示すような初期状態では、トップ層600は、視覚的表示が見えないように、視覚的表示800を覆い隠すか、または、遮ってもよい。しかしながら、トップ層600が分解または生分解すると(図16Bに示されるように)、視覚的表示800が見えるようになってもよい。
本開示のさらに別の態様では、図17Aおよび17Bに示されるように、中間層602は、バーコード、QRコード、またはクーポン900を含んでいてもよい。このように、図17Aに示されるような初期状態では、トップ層600がバーコード900を覆い隠すか、または、遮って、バーコードが見えないようにしてもよい。しかしながら、トップ層600が分解したり生分解したりすると(図17Bに示されるように)、バーコード900が見えるようになってもよい。
図14A~14Cにさらに示されるように、トップ層600の領域は、トップ層600の他の領域よりも早くまたは速いペースで分解または生分解してもよい。例えば、図14Bに最もよく示されているように、中間層602の他の部分が見える前に、中間層602の一部は見えてもよい。特に、これらの実施形態では、より早いまたは速い速度で分解または生分解するトップ層600の一部は、より高い程度の刺激または複数の刺激に曝される(または、別の言い方をすれば、刺激または複数の刺激への曝露の程度がより高い部分である)。例えば、本明細書でさらに議論されるように、ユーザの足の特定の領域は、体温が高くなるか、またはユーザの足の特定の領域は、発汗の程度が高くなる可能性があり、高められた発汗の程度を有する可能性があり、したがって、トップ層600に沿ったこれらの特定の領域または場所は、トップ層600に沿った他の領域または場所よりも、より早くまたはより速い速度で分解する可能性がある。
例えば、図18は、履物具のアッパー952の例示的なヒートマップ950を示す。この特定の実施形態に示されているように、アッパー952は、低熱活動または低発汗の範囲または領域(すなわち、領域954)、中熱活動または中レベルの発汗の範囲または領域(すなわち、領域956)、および/または高熱活動または高レベルの発汗の範囲または領域(すなわち、領域958)を含んでいてもよい。さらに、当業者には理解されるべきであるが、これらの領域は、ユーザまたは個人によって異なる場合がある。例えば、第1および第2の個人のための履物具のアッパーに関する例示的なヒートマップ970、972の平面図である図19Aおよび19Bに示されるように、1人の個人は、(図19Aに示されるような)アッパーの足先またはつま先領域974に近接した高熱活動または高レベルの発汗の領域を有することがある。一方、別の個人は、(図19Bに示されるような)足先領域976、外側領域978、および外側インステップ領域980に近接して、高い熱活動または高いレベルの発汗の領域を有することがある。このように、特定の実施形態では、トップ層600、616、636、638の一部は、履物具の特定のユーザに基づいて異なるように分解してもよい。
図20Aおよび20Bは、ソール構造体1002と、ソール構造体1002に取り付けられたアッパー1004とを含んでもよい本開示の別の態様による履物1000を示す。さらに、履物具300と同様に、アッパー1004は、ベース層1006およびトップ層1008、ならびに、いくつかの実施形態では、中間層(図示せず)を含んでもよい。図12に関連して議論したように、履物具1000は、保護外層として作用し得る、トップ層1008を包むトップ層も含んでもよい。また、トップ層1008は、複合材料100(またはその個々の部分)を含んでもよい。この構成を用いて、トップ層1008またはその任意の個々の部分(例えば、基材106、生分解性材料108、および/または材料層104)は、所定の時間後に、または分解もしくは生分解を促すもしくは加速する刺激もしくは複数の刺激1010に接触した後に、分解もしくは生分解するように構成されてもよい。例えば、本明細書で前述したように、分解または生分解を促すまたは加速するために使用される刺激または複数の刺激には、温度の変化(熱の増加または減少など)、汗、光、紫外光、圧力の変化、湿度の変化、pHの変化、液体(例えば、水、塩水、酸性溶液、塩基性溶液)への暴露、気体(例えば、CO2、NH3、O2)への暴露、または溶媒が含まれるが、これらに限定されない。この特定の態様では、刺激または複数の刺激は、温度または熱の変化、並びに汗への暴露であってもよい。
より詳細には、トップ層1008の特定の領域は、刺激または複数の刺激1010に曝されると、分解または生分解し、それによって開口部1012を形成してもよい。開口部1012は、ベース層1006の一部を露出させることができ、その結果、開口部または開口部1012が、履物具1000のトップ層1008を通って、ベース層1006を横切って空気が流れることを可能にするため、換気または通気性が向上した領域を提供する
ことができる。例えば、図20Aは、アッパー1004が刺激1010に曝される前の履物具1000を示し、図20Bは、アッパー1004が刺激1010に曝され、少なくとも1つの開口部1012がトップ層1008を通って延在した後の履物具1000を示す。本明細書で前述したように、開口部(開口部1012など)の形成は、分解または生分解の指標となり得る。これらの特定の実施形態では、開口部1012は、例えば、約1mm2から約20,000mm2の間、約100mm2から約10,000mm2の間、または約200mm2から約1,000mm2の間の面積を有してもよい。
ことができる。例えば、図20Aは、アッパー1004が刺激1010に曝される前の履物具1000を示し、図20Bは、アッパー1004が刺激1010に曝され、少なくとも1つの開口部1012がトップ層1008を通って延在した後の履物具1000を示す。本明細書で前述したように、開口部(開口部1012など)の形成は、分解または生分解の指標となり得る。これらの特定の実施形態では、開口部1012は、例えば、約1mm2から約20,000mm2の間、約100mm2から約10,000mm2の間、または約200mm2から約1,000mm2の間の面積を有してもよい。
また、本明細書で前述したように、生物学的に活性な微生物を含む媒体は、物品から離れていてもよく、使用者によって物品に適用されてもよい。例えば、図21Aおよび21Bに示すように、生物学的に活性な微生物を含む媒体は、流体スプレーまたはエアロゾル組成物1050であってもよく、必要に応じて、ユーザ1054によって、履物具1052などの物品に塗布、噴霧、または他の方法で適用されてもよい。この実施形態では、流体スプレーまたはエアロゾル組成物1050を履物具1052上に適用し、履物具1052のアッパー1056を分解または生分解させてもよく、特定の実施形態では、アッパー1056を通る開口部1058の形成を引き起こしてもよい。他の実施形態では、アッパー1056は、流体スプレーまたはエアロゾル組成物1050内の生物学的に活性な微生物を活性化するための刺激1060を依然として必要とする場合がある。
履物に加えて、本明細書に記載されている特定のコンセプトは、衣類(例えば、シャツ、ショーツ、パンツ、帽子、ソックス、カーフスリーブ、ヘッドバンド、リストバンド、アームスリーブ、手袋など)、インソール、ヘルメット、パッドまたは保護パッド、すね当てなど、他の種類の衣服(apparel)または他の運動具にも適用して組み込むことができます。さらに、本明細書に記載された特定のコンセプトは、クッション、バックパックのストラップ、ゴルフクラブ(例えば、ゴルフクラブのグリップ)、または他の消費者または工業製品に組み込まれてもよい。したがって、本明細書に記載されたコンセプトは、様々な製品に利用することができる。
例えば、図22に示されるように、複合材料100(またはその個々の構成要素)は、帽子1100、シャツ1112、一対のショーツまたはパンツ1114、リストバンド1116、および/またはソックスまたはカーフスリーブ1118などの任意の衣類に組み込まれてもよい。
一態様では、図23~25に示されるように、複合材料100(またはその個々の構成要素)は、衣類1150、1160、1170に組み込まれてもよい。そのような実施形態では、履物具300と同様に、衣類1150、1160、1170は、ベース層、中間層、およびトップ層を含んでもよい。
例えば、図23Aおよび23Bは、パターン、またはその中間層もしくはベース層1152の一部などのような複合材料100を衣類1150のトップ層内またはトップ層上に含んでもよい衣類1150を示しており、当該複合材料は外面に形成されてもよいし、刺激または複数の刺激1154が当該複合材料に適用された後に衣類1150の外面から見えるようになってもよい。別の例として、図24Aおよび24Bは、刺激または複数の刺激1164が複合材料に適用された後に衣類1160の外装1162が変化する(例えば、色が変わる)ように、複合材料100をトップ層内またはトップ層上に含んでもよい衣類1160を示している。さらに別の例として、図25Aおよび25Bは、刺激または複数の刺激1174が複合材料に適用された後に1つまたは複数の開口部1172が形成されるように、複合材料100を衣類1170のトップ層内またはトップ層上に含むことができる衣類1170を示している。
別の態様では、図26~28に示されるように、複合材料100(またはその個々の構成要素)は、帽子1180、1190、1200に組み込まれてもよい。図26Aおよび26Bは、パターン、またはその中間層もしくはベース層1182の一部が、その外面に形成されてもよく、または刺激または複数の刺激1184が複合材料に適用された後に帽子1182の外面から見えるように、帽子1180のトップ層内またはトップ層上に複合材料100を含んでもよい帽子1180を示している。別の例として、図27Aおよび27Bは、刺激または複数の刺激1194が複合材料に適用された後に帽子1190の外面1192が変化する(例えば、色が変わる)ように、複合材料100をトップ層内またはトップ層上に含んでもよい帽子1190を示している。さらに別の例として、図28Aおよび28Bは、刺激または複数の刺激1204が複合材料に加えられた後に1つまたは複数の開口部1202が形成されるような、複合材料100を含んでもよい帽子1200を描いている。
さらなる態様では、図29Aおよび29Bに示されるように、複合材料100(またはその個々の構成要素)は、インソール1210に組み込まれてもよい。図29Aおよび26Bは、刺激または複数の刺激1216が複合材料に適用されてベース層1218を露出させた後に、1つまたは複数の開口部1214がインソール1210のトップ層1212を通って形成されるように、インソール1210のトップ層1212内または上に複合材料100を含んでもよいインソール1210を示している。
さらなる実施形態では、履物具または衣類は、バイオフィルムの形成および成長を複合材料100の色の変化として視覚化する複合材料100(またはその個々の構成要素)を組み込んでもよい。このような実施形態では、生分解性材料108の生物学的活性剤は、材料層104を生物学的または化学的に変化させ、それによって、刺激を受けると材料層104の視覚的外観を変化させることができる。例えば、履物具または衣類は、前述の特性を有する複合材料100から構成されてもよく、その結果、刺激または複数の刺激を受けた後に、履物具または衣類の物理的外観(例えば、色、色の濃淡、反射率)を変化させてもよい。例えば、本明細書で前述したいくつかの態様では、物品は、染料を含む生分解性部分または生分解性媒体108を含んでもよく、刺激または複数の刺激によって活性化されると、染料は、生分解性部分または生分解性媒体108から、周囲の環境の中に、または周囲の環境上に放出されてもよい。例えば、生分解性媒体108は、生物学的活性剤および染料を含む封止されたカプセル化物であってもよく、刺激または複数の刺激によって活性化されると、染料を周囲の基材または布地(例えば、基材106)に放出し、周囲の基材または布地の色または外観を変化させてもよい。
例えば、図30に示すように、染料(またはその個々の構成要素)を有する前述の複合材料100は、帽子1220、シャツ1230、一対のショーツまたはパンツ1240、または履物具1250などの任意の衣類に組み込まれてもよい。
図31Aおよび31Bを参照すると、一態様では、上述の複合材料100(またはその個々の構成要素)は、帽子1220に組み込まれてもよく、帽子1220の視覚的外観(例えば、色)は、刺激または複数の刺激1252を受けた後に変化してもよい。
別の態様では、図32Aおよび32Bを参照すると、前述の複合材料100(またはその個々の構成要素)は、シャツ1230に組み込まれてもよく、シャツ1230の視覚的外観(例えば、色)は、刺激または複数の刺激1254にさらされた後に変化してもよい。
ここで図33Aおよび33Bを参照すると、さらなる態様において、前述の複合材料100(またはその個々の構成要素)は、履物具1250に組み込まれてもよく、履物具1
250の視覚的外観(例えば、色)は、刺激または複数の刺激1256を受けた後に変化してもよい。
250の視覚的外観(例えば、色)は、刺激または複数の刺激1256を受けた後に変化してもよい。
履物に加えて、本明細書に記載されている特定のコンセプトは、衣類(例えば、シャツ、ショーツ、パンツ、帽子、ソックス、カーフスリーブ、ヘッドバンド、リストバンド、アームスリーブ、手袋など)、ヘルメット、パディングまたは保護パッド、すね当てなど、他の種類の衣類または他の運動具にも適用して組み込むことができる。さらに、本明細書に記載された特定のコンセプトは、クッション、バックパックのストラップ、ゴルフクラブ(例えば、ゴルフクラブのグリップ)、または他の消費者または工業製品に組み込まれてもよい。したがって、本明細書に記載されたコンセプトは、様々な製品に利用することができる。
図34は、図1の複合材料を有する履物具300を製造するための例示的な方法論またはプロセス1300のプロセスフローチャートを示す。この実施形態では、方法論1300は、ステップ1302、1304、および1306を含むことができる。まず、ステップ1302において、ベース層、例えば、ベース層604、中間層、例えば、中間層602、およびトップ層、例えば、トップ層600が、当該技術分野における標準的な手段によって構成されてもよい。次に、ステップ1304において、中間層、例えば、中間層602は、ベース層、例えば、ベース層604と融合してもよいし、ベース層上に融合してもよい。例えば、図35は、プロセス1300のステップ1304を示しており、ここでは、中間層602が、ベース層604、またはベース層604上に融合される。中間層がベース層と融合されると、ステップ1306において、トップ層、例えば、トップ層600が、中間層およびベース層に取り付けられてもよい。
以下の説明は履物具に関するものであるが、ここで議論される方法論は、シャツ、ショーツ、パンツ、帽子、ソックス、カーフスリーブ、ヘッドバンド、リストバンド、アームスリーブ、手袋、または本明細書で前述したその他の物品を含む(ただし、これらに限定されない)他の物品を製造するために使用されてもよいことが理解される。
本明細書に記載された実施形態のいずれも、異なる実施形態に関連して開示された構造または方法論のいずれかを含むように変更することができる。さらに、本開示は、具体的に示されたタイプの履物具に限定されない。さらに、本明細書に開示されたいずれかの実施形態の履物具の態様は、任意のタイプの履物、衣類、または他の運動具で機能するように変更されてもよい。
本発明の多数の変更は、前述の説明を考慮して当業者に明らかになるであろう。したがって、この説明は例示的なものとしてのみ解釈され、当業者が本発明を製造および使用することを可能にし、それを実施する最良の方法を教える目的で提示される。添付された請求項の範囲内にあるすべての変更に対する排他的権利は留保される。
Claims (14)
- 少なくとも1つの材料層と、別個のベース層と、を有する複合材料であって、
前記複合材料の第1の状態において、前記少なくとも1つの材料層の第1の部分が、前記少なくとも1つの材料層の下に位置する前記複合材料の1つ以上の他の層の第1の部分を覆い隠し、
前記別個のベース層は、複数の微生物が配置される密閉されたキャビティを形成する複数の収容空間を備え、
前記複数の微生物は、第2の状態では、前記複合材料の前記1つ以上の他の層の第1の部分が、前記少なくとも1つの材料層によって覆い隠されないように、前記少なくとも1つの材料層の第1の部分を腐食するように選択される、
衣類。 - 前記複数の微生物に加えて、ゼラチン状媒体が前記複数の収容空間内に配置される、請求項1に記載の衣類。
- 前記ゼラチン状媒体がゼラチン状ゲルである、請求項2に記載の衣類。
- 前記少なくとも1つの材料層は、ポリエチレンテレフタレート及びポリウレタンからなる群から選択され、前記少なくとも1つの材料層は、前記別個のベース層の上面に沿って延在する、請求項1に記載の衣類。
- 前記衣類は、アッパーとソールとを備える靴であって、
前記複合材料は、前記アッパーの一部と前記ソールの一部のうちの少なくとも1つである、
請求項1に記載の衣類。 - 前記衣類は、スポーツシューズ、スポーツスーツ、スポーツジャケット、スポーツズボン、およびスポーツシャツからなる群から選択される、請求項1に記載の衣類。
- 前記収容空間は、長方形、円形、又は六角形の形状を有する、請求項1に記載の衣類。
- 前記複数の微生物のうちの少なくとも1つは、前記材料層を腐食して前記材料層に開口部を形成するように構成され、前記複数の微生物は細菌である、請求項1に記載の衣類。
- 少なくとも1つの材料層と、別個のベース層と、を有する複合材料であって、
前記複合材料は、前記少なくとも1つの材料層が腐食されていない第1の状態を有し、 前記別個のベース層は、複数の微生物及びゼラチン状媒体が配置される複数の収容空間を備え、
前記複数の微生物は、前記少なくとも1つの材料層を部分的に腐食するように構成され、
前記複合材料の第2の状態では、複数の開口が前記少なくとも1つの材料層に設けられ、前記複数の開口は前記複数の微生物を用いて設けられる、
衣類。 - 前記ゼラチン状媒体がゼラチン状ゲルであり、前記複数の微生物が細菌である、請求項9に記載の衣類。
- 前記複数の収容空間が、前記別個のベース層の構造内に設けられた密閉された複数のキャビティによって画定され、それぞれの密閉されたキャビティ内に含まれる前記複数の微生物及び前記ゼラチン状媒体が、前記別個のベース層の前記構造の一部によって、隣接する密閉されたキャビティ内に含まれる前記複数の微生物及び前記ゼラチン状媒体から隔離されている、請求項9に記載の衣類。
- 前記衣類は、アッパーとソールとを備える靴であって、
前記複合材料は、前記アッパーの一部と前記ソールの一部のうちの少なくとも1つである、
請求項9に記載の衣類。 - 前記少なくとも1つの材料層は、ポリエチレンテレフタレートおよびポリウレタンからなる群から選択される、請求項9に記載の衣類。
- 少なくとも1つの材料層と別個のベース層とを有する複合材料であって、
前記複合材料の第1の状態において、前記複合材料の1つ以上の他の層の第1の部分が、前記少なくとも1つの材料層の第1の部分の下に位置する前記複合材料の1つ以上の他の層の第1の部分は、視認されず、
前記別個のベース層は、複数の微生物が配置される密閉されたキャビティを形成する複数の収容空間を備え、
前記複数の微生物は、第2の状態において、前記複合材料の1つ以上の他の層の第1の部分が少なくとも部分的に視認されるように、前記少なくとも1つの材料層の第1の部分を少なくとも部分的に分解するように選択される、
衣類。
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