TW202348157A - 具有纖維增強流體填充囊的鞋類 - Google Patents

Abstract

一種用於鞋類製品的鞋底結構包括由多個共同延伸的堆疊的聚合物片材形成的流體填充囊。抗焊接材料設置在片材的中心區域內的兩個聚合物片材之間，該抗焊接材料可操作以抑制第一聚合物片材能夠在抗焊接材料存在的任何地方與第二聚合物片材熱熔合。第一聚合物片材和第二聚合物片材在圍繞中心區域的週邊區域中熔合在一起，該週邊區域形成週邊凸緣。第一聚合物片材和第二聚合物片材中的至少一個包括多個整體增強纖維，該多個整體增強纖維可操作以增加片材在平行于增強纖維的方向上的彈性模量。

Description

具有纖維增強流體填充囊的鞋類

本公開總體上涉及包括纖維增強囊的緩衝結構，包括用於鞋類製品、服裝或運動裝備的緩衝結構。

緩衝結構通常用於在各種消費品中提供緩衝，包括在鞋類製品、服裝和運動裝備中。鞋類製品通常包括鞋底結構，該鞋底結構被配置成位於穿著者的足部下方以將足部與地面隔開。運動鞋類中的鞋底結構通常被配置成提供緩衝、運動控制和/或回彈性。

一種用於鞋類製品的鞋底結構包括由多個共同延伸的堆疊的聚合物片材形成的流體填充囊。抗焊接材料設置在片材的中心區域內的兩個聚合物片材之間，該抗焊接材料可操作以抑制第一聚合物片材能夠在抗焊接材料存在的任何地方與第二聚合物片材熱熔合。第一聚合物片材和第二聚合物片材在圍繞中心區域的週邊區域中熔合在一起，該週邊區域形成週邊凸緣。第一聚合物片材和第二聚合物片材中的至少一個包括多個整體增強纖維，該多個整體增強纖維可操作以增加片材在平行于增強纖維的方向上的彈性模量。

[相關申請案之交叉參考]

本申請要求於2022年5月11日提交的美國臨時專利申請號63/340,774和於2023年3月6日提交的美國臨時專利申請號63/488,755的優先權，這兩個申請的全部內容和它們公開的全部內容通過引用併入本文。

本公開總體上涉及一種鞋類製品，該鞋類製品具有鞋底結構，該鞋底結構具有至少一個纖維增強緩衝結構，諸如未填充囊或流體填充囊。如下面將要討論的，在囊壁中使用纖維增強物可以更直接和定向地控制囊在充氣時或在負載下放置時如何膨脹。同樣，纖維增強物的使用可以使囊實現更大的內部工作壓力，這可以導致更大的動能返回到穿著者。

通常，本纖維增強物可以與緩衝結構一起使用，該緩衝結構包括兩個或更多個堆疊的聚合物片材，該兩個或更多個堆疊的聚合物片材選擇性地粘合在一起以限定內部容積，該內部容積然後可以被充氣和密封以形成流體填充囊。聚合物片材可以粘合在一起，例如，通過將一個或兩個聚合物片材的溫度增加到或高於其軟化溫度，（諸如，通過將熱、超聲能、射頻能、紅外能，或其任何組合，單獨或與壓力一起施加到一個或兩個基本上平面的片材上）。例如，施加到基本上平面的片材中的一個或兩個上的熱或能量可以足以軟化聚合物片材中的一個或兩個，一旦軟化的聚合物片材已經重新固化，則在片材之間（和在片材和位於片材之間的任何材料之間）產生熱粘合。類似地，施加到基本上平面的片材中的一個或兩個上的熱或能量可以足以熔化聚合物片材中的一個或兩個的至少一部分以熔化，從而在重新固化時產生特別強的熱粘合，其中相鄰的聚合物材料至少部分地彼此熔合，並且它們的聚合物鏈在熔合的介面處纏結。在一些實施例中，該熱粘合工藝可以經由僅在需要熱粘合之處接觸聚合物片材的特定配置的模具進行。在其他實施例中，熱壓機可以接觸整個片材或基本上整個片材，而內部囊容積可以通過在需要內部容積的地方區域性地抑制或阻擋片材熱粘合來形成。在一些實施例中，可以通過在相鄰片材的相鄰表面之間印刷或以其他方式層疊抗焊接材料，諸如“阻擋油墨”，來防止或極大地抑制熱粘合。這樣，向片材施加熱、能量或壓力可以僅在不存在抗焊接材料的區域中熔合片材。通過僅在片材的內部區域（即，不延伸到片材的外周邊）中包括抗焊接材料，未熔合區域/間隙空間可以被完全封閉，使得它們能夠經由引入加壓流體而充氣。這種充氣可以通過聚合物的彈性膨脹引起片材的橫向分離。

在這種囊配置中，囊的最終幾何形狀可以是聚合物片材的材料特性和堆疊片材之間的抗焊接材料/阻擋油墨的佈置/位置的函數。更具體地，粘合區域的最終位置和形狀將限定囊的週邊輪廓，包括任何內部腔室的數量和存在，以及此類腔室是否彼此流體連通。

在本囊配置的實施例中，為了改變囊的最終幾何形狀和/或最大充氣壓力，可以將纖維增強物添加到聚合物片材的一個或多個（或其選定部分）中，或者以其他方式與聚合物片材中的一個或多個（或其選定部分）粘合。包括纖維增強物將用於增加片材在平行於纖維的方向上的彈性模量。通過改變纖維材料、組成纖維的取向和纖維的位置，可以從簡單的未增強結構控制和/或改變充氣過程期間片材的膨脹/變形。

參照圖式，其中在所有視圖中相同的元件符號指代相同的部件，圖1示出了包括在鞋類製品14的鞋底結構12中的流體填充囊10。鞋類製品14可以包括前足區域16、中足區域18和足跟區域20，其中中足區域18位於足跟區域20和前足區域16之間。如本領域技術人員所理解的，前足區域16通常位於覆蓋足部的腳趾和蹠骨-趾骨關節之下，中足區域18通常位於足部的足弓區域之下，並且足跟區域20通常位於跟骨之下。鞋類製品14具有內側22和外側24，內側22大致成形為跟隨穿著者的足部的內側，外側24大致成形為跟隨穿著者的足部的外側（注意，在圖1中，內側22在製品14的與可見側-即，外側24，相對的側上）。

在一種構型中，囊10可以組裝為鞋底結構12中的中底或中底部件。例如，在一種構型中，囊10可以是延伸穿過前足區域16、中足區域18和足跟區域20中的每一個的全長囊。在一些構型中，這種全長囊可以用作整個中底。在其他實施例中，囊10可以是更離散的緩衝部件和/或可以包括多個囊10並且可以與一個或多個泡沫部件集成以形成中底。在一些實例中，此類離散的囊可以位於前足區域16和/或足跟區域20內，但是可以從中足區域18中省略。

鞋底結構12耦接到限定內部足部容納空腔28的鞋類鞋面26。此外，鞋底結構12可以包括外底30或外底表面，當製品14在正常步幅期間（即，在行走或跑步時）由個人穿著時，該外底30或外底表面旨在接觸地面或地表面32。

圖2A和圖2B示意性地繪示了可以與本公開一起使用的囊10的一個實施例。如圖所示，囊10可以包括兩個或更多個聚合物片材或形成在兩個或更多個聚合物片材（例如，第一聚合物片材40和第二聚合物片材42）之間，該兩個或更多個聚合物片材在週邊凸緣44處熔合在一起以在其間限定內部容積46（諸如圖3中提供的橫截面48所示）。在一些實施例中，諸如圖2B和圖4所示，囊10的內部容積46可以形成多個離散的腔室50，這些腔室50可以經由一個或多個內部通路52彼此流體連通。在一些構型中，這些通路52可以具有比流體耦接的腔室50更窄的直徑或橫截面積，使得通路52至少部分地限制流體在連接的腔室50之間的流動。

如圖5中示意性繪示的，在一些構型中，第一聚合物片材40和第二聚合物片材42中的一者或兩者可以包括多個增強纖維60，該多個增強纖維60嵌入片材內或整體地固定到相應片材的外表面62。在一種構型中，纖維60可以通過形成多層結構而嵌入片材內，其中多個組成薄膜層與作為在相鄰的熔合聚合物層之間提供的一個或多個中間層存在的纖維粘合或以其他方式熔合在一起。

如在圖6中提供的平面圖中大致繪示的，在一些構型中，任何聚合物片材40、42中的多個增強纖維60可以包括單向增強纖維60的一個或多個子集。如本文所用，如果每個組成纖維具有基本上平行的取向（即，其中纖維的取向由其縱向中心軸限定-通常在平面圖中和/或在囊10充氣之前觀察），則增強纖維60的子集是單向的。如圖6所示，在一種構型中，聚合物片材中的多個增強纖維60可以包括沿第一共同方向66a延伸的單向纖維的第一子集64a和沿第二共同方向66b延伸的單向纖維的第二子集64b。第一共同方向64a可以相對於第二共同方向64b以在約5度和約90度之間的角度取向。在一種構型中，這些方向64a、64b在囊被充氣之前可以是近似正交的。

雖然圖6僅示意性地繪示了在兩個方向上延伸的兩組單向纖維，但是應理解，纖維佈置在某種程度上是設計驅動的，並且囊可以具有3或4或5或甚至更多組單向纖維，每組具有唯一的取向。此外，在一些實施例中，增強纖維或單向纖維組可以以預定圖案織造、纏繞或針織。

當充氣時，該囊可以至少部分地根據片材的材料彈性而膨脹。如果增強纖維被取向以提供具有基本上各向同性的面內彈性模量的片材，則囊的尺寸膨脹應是近似均勻和對稱的，諸如圖5所示。在這樣的實施例中，囊10的最終幾何形狀可以類似於省略纖維60的囊，然而，實現相等或類似的橫向變形所需的內部流體壓力也將隨著聚合物的模量增加而增加。例如，在非纖維增強設計中，囊的最大工作壓力可以為大約15至20 psi，而在纖維增強構型中，實現類似形狀的工作壓力可以為大約40至50 psi。在較高的工作壓力下，囊可以在諸如跑步、跳躍或切割的動作期間更有效地將能量返回到穿著者，其中動態衝擊負載被施加到囊10。

在許多情況下，增強纖維可以包括一種或多種聚合物材料，該一種或多種聚合物材料具有模量大於其所附接的聚合物片材的對應模量。雖然在一些實施例中，可以使用高模量纖維來有效地鎖定或防止在給定方向上的任何彈性應變，但是在許多實施例中，可以選擇纖維的模量以僅降低在典型工作壓力下允許的彈性應變的量（而不完全消除它）。例如，在一些實施例中，纖維的模量可以在不存在纖維的聚合物片材的模量的1和50倍之間。在其他實施例中，纖維的模量可以在不存在纖維的聚合物片材的模量的1和25x之間，或在1和20x之間，或在1和10x之間，或在1和5x之間。纖維還應足夠柔韌以允許重複橫向彎曲而不斷裂。這種柔性對於允許囊的初始充氣以及在使用期間接收重複的壓縮都是重要的。在一些實施例中，每種相應的纖維可以具有單絲配置和至少50或至少100或至少500或甚至至少1000的長度與直徑的縱橫比。換言之，纖維可以是連續纖維，該連續纖維可以各自延伸穿過最終片材的一部分，並且不僅僅是在形成片材之前混入聚合物樹脂中的纖維填料。

雖然實現增加的工作壓力的能力是纖維增強物的一個益處，但在其他實施例中，組成纖維的間隔、佈置和/或彈性可以用於改變囊的充氣動態和/或最終幾何形狀，諸如至少在圖8至圖10B中大致示出的。如這些實例中所示，纖維的佈置可以使得聚合物片材的模量在尺寸上和/或區域上受到控制，和/或使得相鄰片材具有不同的模量/拉伸參數。在圖7所示的實施例中，聚合物片材70僅包括單組單向纖維72。這樣，平行於纖維72的尺寸74中的彈性應變可以大大減小，而正交尺寸76中的彈性可以很大程度上不受影響。當從中性起始位置/平面78充氣時，這種各向異性的面內彈性可能極大地影響片材如何拉伸，這在不依賴於工程材料參數的情況下可能難以實現。

圖8示意性地繪示了纖維增強囊80的橫截面，該纖維增強囊80僅在兩個聚合物片材中的一個中結合有纖維增強物82。在該實例中，增強片材84可以具有比未增強片材86的模量更大的模量。照此，回應於引入的內部流體壓力，未增強片材86可以從中性起始平面90實現比增強片材84的對應橫向變形92更大的橫向變形88。換言之，未增強片材86可以比增強片材84膨脹或充氣得更多。相對充氣變形中的這種不平衡可能導致中性起始平面90從充氣囊的幾何中平面94移開，其中中性起始平面90被定義為在任何充氣之前延伸通過週邊凸緣44的平面。

雖然上述實例大致繪示了邊對邊使用纖維增強物，但在另一構型中，纖維增強物可以僅延伸穿過聚合物片材的一部分，諸如圖9A至圖12中大致繪示的。這樣，纖維增強物可以產生獨特的幾何形狀、緩衝結構的看上去充氣較少的部分，和/或在較大內部壓力下的隔離容積（取決於各個腔室是否流體耦接）。

參照圖9A、圖9B、圖10A、圖10B，在一些實施例中，纖維增強物可以用於局部控制單個囊/腔室50內的充氣幾何形狀。例如，如圖9A至圖9B所示，在圓形/球形囊/腔室50中，增強纖維100可以局部地放置在囊壁的中心區域102中，以提供較平坦的向外表面，諸如圖9B中大致所示。在該設計中，囊壁的未增強或較少增強的周邊/週邊區域104可以圍繞相對較多增強的中心區域102（即，其中周邊區域104在增強的中心區域102和粘合的週邊凸緣44之間延伸）。這樣，周邊部分104可以比中心區域102更容易充氣/變形。這可以導致囊在增強的中心區域102中具有比在未增強的週邊區域104中更大的曲率半徑（即，由更球狀/彎曲的週邊區域104圍繞的更平坦的中心區域）。這種設計可以通過提高穩定性（即，提供更平坦的接觸墊）以及通過提高可能接收最直接負載的區域中的耐久性（經由纖維）來提供益處。

與圖9A和圖9B中的設計略微相反，圖10A和圖10B示意性地繪示了類似的圓形/球體囊的實施例，然而，纖維增強物100提供在週邊區域104內，而中心區域102未被增強。在該設計中，未增強的中心區域102可以具有較低的模量，從而使其更易於變形。當充氣時，諸如圖10B中所示，中心區域102可以以比增強的週邊區域104更大的凸出向外突出。如果突出部分106向上延伸到與穿著者的足部接觸，則這種幾何形狀可以為使用者產生獨特的觸感。否則，這種設計可以產生非線性應力/應變曲線，其具有較軟的初始壓縮輪廓（即，當突出部分106初始壓縮時），隨後隨著較寬的囊結構接合而具有較硬的回應。雖然圖9至圖10繪示了大致對稱的設計，但是相同的原理可以應用於任何囊構型，並且增強物不需要對稱地應用。例如，增強纖維可以偏移以形成更楔形的囊結構。同樣可以創建根據這些原理的其他設計。

圖11至圖12示意性地繪示了類似於圖2所示的緩衝結構的不同實施例，其中囊結構內的選擇腔室可以是纖維增強的。圖11繪示了各種腔室50經由一個或多個內部通路流體連接的實施例，而圖12繪示了腔室50流體隔離的實施例。在圖11所示的實施例中，由於內部流體連接，每個相應的腔室將在靜態條件下實現共同的內部壓力。也就是說，纖維增強的中央腔室110似乎比提供在增強的中央腔室110的相對側上的未增強的腔室112充氣/膨脹得更小。相反地，在圖12所示的實施例中，各個腔室50均是流體隔離的，中央腔室120包括纖維增強物，而增強的中央腔室120的相對側上的腔室122不包括纖維增強物。在該實施例中，纖維增強的腔室可以具有更大的內部壓力以實現與未增強的週邊腔室122相同量的相對變形/充氣。這種設計可以在中心區域提供更大的能量返回，同時在邊緣處允許更大的彎曲/緩衝。

同時圖11至圖12示意性地繪示了被增強的中央腔室。在其他實施例中，更多的週邊腔室可以被增強，而中央腔室未被增強。這可以在結構的邊緣處提供更大的穩定性，同時在中心提供相對更大的緩衝。使用這些技術，設計者可以提供具有變化的區帶剛度的單個緩衝部件，以根據預期用途有效地調節回應。

如上面所提到的，本技術/設計也可以使不同彈性的增強纖維用於囊上的不同尺寸/位置。例如，在圖9A至圖12的任一個中，“未增強的區域”實際上可以是包括具有更大彈性或變化密度的纖維的較少增強的區域。例如，在一種構型中，第一組單向纖維可以具有與第二組單向纖維內的纖維類似的間距，然而第一組可以具有與第二組不同的彈性。在另一實施例中，第一和第二組單向纖維可以具有類似的材料特性，但可以具有不同的股對股間距/密度。在任一種情況下，使用不同的纖維和/或間隔可以為囊壁提供各向異性的材料特性，其可以用於在充氣時產生獨特的隆起輪廓。

圖13示意性地繪示了由四個堆疊的聚合物片材形成的多容積囊130的橫截面圖，該四個堆疊的聚合物片材包括覆蓋第二聚合物片材142的第一聚合物片材140、覆蓋第三聚合物片材144的第二聚合物片材142和覆蓋第四聚合物片材146的第三聚合物片材144。四個堆疊的聚合物片材140、142、144、146中的每一個的外周粘合到其他聚合物片材的外周以限定週邊凸緣44。四個堆疊的聚合物片材140、142、144和146可以是共同延伸的，各自延伸到週邊凸緣44並且在週邊凸緣44處具有外周邊。

通過片材的這種佈置，第一密封腔室150（或腔室150的集合）由第一聚合物片材140和第二聚合物片材142限定和界定，並且封閉在第一聚合物片材140和第二聚合物片材142之間。第二密封腔室152（或腔室152的集合）由第二聚合物片材142和第三聚合物片材144限定和界定，並且封閉在第二聚合物片材142和第三聚合物片材144之間。第三密封腔室154（或腔室154的集合）由第三聚合物片材144和第四聚合物片材146限定和界定，並且封閉在第三聚合物片材144和第四聚合物片材146之間。第二密封腔室152通過第二聚合物片材142與第一密封腔室150隔離，並且第三密封腔室154通過第三聚合物片材144與第二密封腔室152隔離。在所示的實施例中，僅存在四個聚合物片材和三個密封腔室，然而，在其他實施例中，可以存在產生多於三個密封腔室的多於四個堆疊的聚合物片材（例如，產生五個密封腔室的六個堆疊的聚合物片材）。

在該繪示的實施例中，通過將外部第一腔室150和第三腔室154設計成具有比居中定位的第二密封腔室152更低的內部壓力，可以產生漸進的緩衝響應。當被壓縮時，外部腔室可以在接合相對較硬/較受壓的內芯腔室152之前提供一定量的較軟變形。在這樣的實例中，內囊（即，第二聚合物片材142和第三聚合物片材144）的壁可以具有大於經由在這些片材內提供的纖維增強物產生的外部片材的模量的模量。

在一些實施例中，具有不同材料參數的連接的囊或“莢狀物”可以用於產生具有獨特或工程化的幾何形狀的最終緩衝結構。例如，如以上關於圖8所討論的，通過將纖維增強物僅放置在囊的一側上（即，在單個片材中），囊的粘合凸緣44可以偏離幾何中平面94。這可以導致在凸緣44的一側上的囊的較大的未破損可視區域，而在另一側上實現相對較低的輪廓。這種構型在鞋設計中是有益的，其中囊的側壁通過其暴露，或者否則將形成鞋底結構的側壁的一部分。更具體地，偏移接縫可以更容易地被其他鞋底隱藏而看不見。先前，這種設計只能經由通常需要專用模具和夾具的熱成形技術來實現。

在另一實施例中，關於圖8所討論的不對稱性還可以用於產生獨特的設計/囊輪廓，諸如在圖14中大致繪示的。在該實施例中，通過將纖維增強物160放置在囊狀物的第一側162上用於週邊定位的囊/腔室164，同時將纖維增強物放置在囊的第二側166上（即，相對的粘合片材）用於更居中地設置的囊/腔室168，凸緣/中性平面可以彎曲穿過緩衝結構。如圖所示，這種構型可以使結構（和/或囊結構的幾何中線）圍繞穿著者的足部彎曲，這可以改變鞋底結構的緩衝回應或橫向穩定性。在不使用選擇性增強物的情況下，僅用2片囊配置時，整個緩衝結構的這種幾何形狀修改將是非常困難的。

如上所大致提及的，聚合物片材之間的各種粘合的形狀、大小和位置的選擇以及腔室的充氣壓力和選擇性的纖維增強物都共同提供充氣氣囊10的所需輪廓表面。如圖15中大致繪示的，在粘合之前，用於形成囊10的聚合物片材200可以分層為堆疊組件202，其中抗焊接材料204施加到或印刷在相鄰片材200之間的對接表面上。如上所述，在熱熔合過程中，抗焊接材料可能局部地干擾相鄰片材彼此粘合或熔接的能力，從而產生隨後可以用工作流體填充/加壓的內部凹槽。

如圖15進一步所繪示的，在一些構型中，用於形成最終堆疊組件202的一個或多個聚合物片材200本身可以是由多個組成聚合物片材212形成的複合/分層子組件210，並且還可以包括旨在選擇性地增強最終聚合物片材200的一些或全部的增強纖維的一個或多個纖維層214。在一些實施例中，這個片材子組件210可以僅在最終熔合過程（即，整個組件202的熔合過程）期間熔合。然而，在其他實施例中，片材子組件210可以在最終聯結之前在其自身的工藝中完全地或部分地形成。例如，在一些實施例中，組成聚合物片材和間隙纖維層214可以作為其自身的工藝被熱壓/熔合在一起，以確保聚合物可以在纖維層214內的纖維周圍回流和/或粘合到纖維上。

繼續參照圖15，當應用時，抗焊接材料204可以包括流體或流體狀材料（例如阻擋油墨），其能夠諸如經由噴墨型印表機選擇性地沉積在聚合物片材200上。在這樣的實例中，電腦控制的印刷頭可以根據程式設計的圖案（例如，點陣圖或沿基於向量的路徑）選擇性地將阻擋油墨沉積/印刷到聚合物片材上，其中不需要相鄰片材之間的粘合。在這樣的疊層過程中，抗焊接材料/阻擋油墨可以在第二片材被橫放在第一片材的印刷表面之前被噴墨印刷到第一片材上。

一旦製備和組裝了交替的片材和抗焊接材料的完整堆疊，然後可以選擇性地和/或均勻地熱壓這些平坦的聚合物片材200以導致未阻擋的相鄰表面熱粘合或焊接在一起。如上所述，在該工藝中，抗焊接材料干擾了片材在抗焊接材料放置的任何地方熱粘合的能力。根據該方法，不需要熱成形模具或射頻焊接來形成囊10。同樣，如果片材200被均勻地熱壓在一起（例如，諸如經由加熱的熨斗或平面壓機），則可能不需要重新裝備或重新配置工作站以生成不同的囊構型。所有需要發生的是印刷不同圖案的抗焊接材料。

一旦粘合，聚合物片材200保持平坦，並且僅當內部腔室50經由經由所提供的填充埠220（即，在圖15中示出為印刷的抗焊接材料204）引入的流體（例如，充氣氣體）充氣時，聚合物片材200呈現囊10的輪廓形狀。一旦內部腔室50被充分充氣/加壓，填充埠220可以隨後被密封以將流體截留在內部容積內，從而維持充氣的囊形狀。如果在不密封填充埠220的情況下去除充氣氣體，並且假定其他部件沒有設置在任何密封腔室中，並且聚合物片材200還沒有粘合到其他部件諸如外底、其他中底層或鞋面上，則聚合物片材200將可能返回到它們的初始平坦狀態（假定沒有由充氣引起的蠕變或塑性應變）。

聚合物片材200（和/或組成片材212）可以由包括各種聚合物的各種材料形成，該聚合物可以彈性地保持諸如空氣或其他氣體的流體。在一個方面，用於形成本文公開的氣囊或囊的聚合物片材200和/或組成片材212包括阻擋膜或由阻擋膜組成。如本文所用，阻擋膜被理解為具有相對低的流體透射率的膜。當在氣囊或氣囊中單獨使用或與其他材料組合使用時，阻擋膜彈性地保持流體。根據氣囊或囊的結構和用途，阻擋膜可以將流體保持在高於、處於或低於大氣壓力的壓力下。在一些方面，流體是液體或氣體。氣體的實例包括空氣、氧氣（O2）和氮氣（N2）以及惰性氣體。在一個方面，阻擋膜是氮氣阻擋材料。

當在23攝氏度和百分之0的相對濕度下測量時，對於具有厚度為約72微米至約320微米的膜，阻擋膜的氣體透過率可以小於4或小於3或小於2立方釐米/平方米/大氣壓/天/天。在另一實例中，當在23攝氏度和百分之0的相對濕度下測量時，對於具有厚度為約72微米至約320微米的膜，阻擋膜的氣體透過率為從約0.1至約3，或從約0.5至約3，或從約0.5至約3立方釐米/平方米/大氣壓/天/天。氣體透過率，諸如氧氣或氮氣透過率，可以使用ASTM D1434測量。

在一個方面，阻擋膜可以包括多層膜，該多層膜包括多個層，該多個層包括一個或多個阻擋層，該一個或多個阻擋層包括阻擋材料，該阻擋材料包括一種或多種氣體阻擋化合物或基本上由一種或多種氣體阻擋化合物組成。多層膜包括至少5層或至少10層。任選地，多層膜包括從約5至約200層、從約10至約100層、從約20至約80層、從約20至約50層，或從約40至約90層。

在多層膜的一個方面，該多個層包括一系列交替層，其中該交替層包括兩個或更多個阻擋層，該兩個或更多個阻擋層中的每一個單獨地包括阻擋材料，該阻擋材料包括一種或多種氣體阻擋化合物或基本上由一種或多種氣體阻擋化合物組成。在一系列交替層中，相鄰層是由材料單獨形成的，該材料基於存在的單獨組分（例如，相鄰層的材料可以基於是否存在氣體阻擋化合物而不同，或基於存在的氣體阻擋化合物的種類或類型而不同）、存在的單獨組分的濃度（例如，相鄰層的材料可以基於存在的特定類型的氣體阻擋化合物的濃度而不同）而至少在它們的化學組成上彼此不同，或者可以基於存在的組分和它們的濃度而不同。

多層膜的多個層可以包括包含第一阻擋材料的第一阻擋層和包含第二阻擋材料的第二阻擋層，其中第一和第二阻擋材料基於如上所描述的彼此不同。第一阻擋材料可以描述為包括由第一阻擋材料中存在的所有氣體阻擋化合物組成的第一氣體阻擋組分，並且第二阻擋材料可以描述為包括由第二阻擋材料中存在的所有氣體阻擋化合物組成的第二阻擋材料組分。在第一實例中，第一阻擋組分僅由一種或多種氣體阻擋聚合物組成，並且第二阻擋組分僅由一種或多種無機氣體阻擋化合物組成。在第二實例中，第一阻擋組分由第一一種或多種氣體阻擋聚合物組成，並且第二組分由第二一種或多種氣體阻擋聚合物組成，其中第一一種或多種氣體阻擋聚合物在聚合物類別、類型或濃度方面不同於第二一種或多種氣體阻擋聚合物。在第三實例中，第一阻擋組分和第二阻擋組分均包括相同類型的氣體阻擋化合物，但氣體阻擋化合物的濃度不同，可選地基於阻擋材料的重量，濃度相差至少5重量%。在這些多層膜中，第一阻擋層和第二阻擋層可以彼此交替，或者可以與附加的阻擋層（例如，包括第三阻擋材料的第三阻擋層、包括第四阻擋材料的第四阻擋層等，其中第一、第二、第三和第四阻擋材料等中的每一種如上所描述的彼此不同）交替。

阻擋材料（包括第一阻擋材料、第二阻擋材料等）具有低氣體透過率。例如，當形成基本上由阻擋材料組成的單層膜時，對於具有厚度為從約72微米至約320微米的膜，單層膜具有小於4立方釐米/平方米/大氣壓/天/天的氣體透過率，如在23攝氏度和百分之0的相對濕度下測量的，並且可以使用ASTM D1434測量。阻擋材料包括一種或多種氣體阻擋化合物或基本上由一種或多種氣體阻擋化合物組成。一種或多種氣體阻擋化合物可以包括一種或多種氣體阻擋聚合物，或者可以包括一種或多種無機氣體阻擋化合物，或者可以包括至少一種氣體阻擋聚合物和至少一種無機氣體阻擋化合物的組合。至少一種氣體阻擋聚合物和至少一種無機氣體阻擋化合物的組合可以包括共混物或混合物，或者可以包括其中無機氣體阻擋化合物的纖維、顆粒或片晶被氣體阻擋聚合物包圍的複合物。

在一個方面，阻擋材料包括一種或多種無機氣體阻擋化合物或基本上由一種或多種無機氣體阻擋化合物組成。一種或多種無機氣體阻擋化合物可以採取纖維、顆粒、片晶或其組合的形式。纖維、顆粒、片晶可以包括納米級纖維、顆粒、片晶或其組合或基本上由納米級纖維、顆粒、片晶或其組合組成。無機阻擋化合物的實例包括例如碳纖維、玻璃纖維、玻璃片、二氧化矽、矽酸鹽、碳酸鈣、粘土、雲母、滑石、炭黑、顆粒石墨、金屬片及其組合。無機氣體阻擋組分可以包括一種或多種粘土或基本上由一種或多種粘土組成。合適的粘土的實例包括膨潤土、蒙脫石、高嶺石及其混合物。在一個實例中，無機氣體阻擋組分由粘土組成。可選地，阻擋材料還可以包括一種或多種附加的成分，諸如聚合物、加工助劑、著色劑或其任何組合。在阻擋材料包括一種或多種無機阻擋化合物或基本上由一種或多種無機阻擋化合物組成的方面中，阻擋材料可以描述為包括由存在於阻擋材料中的所有無機阻擋化合物組成的無機氣體阻擋組分。當一種或多種無機氣體阻擋化合物包括在阻擋材料中時，存在於阻擋材料中的無機氣體阻擋組分的總濃度可以小於總組合物的60重量%，或小於40重量%，或小於20重量%。替代地，在其他實例中，阻擋材料基本上由一種或多種無機氣體阻擋材料組成。

在一個方面，氣體阻擋化合物包括一種或多種氣體阻擋聚合物或基本上由一種或多種氣體阻擋聚合物組成。一種或多種氣體阻擋聚合物可以包括熱塑性聚合物。在一個實例中，阻擋材料可以包括一種或多種熱塑性聚合物或基本上由一種或多種熱塑性聚合物組成，這意指阻擋材料包括多種熱塑性聚合物或基本上由多種熱塑性聚合物組成，該多種熱塑性聚合物包括不是氣體阻擋聚合物的熱塑性聚合物。在另一實例中，阻擋材料包括一種或多種熱塑性氣體阻擋聚合物或基本上由一種或多種熱塑性氣體阻擋聚合物組成，這意指存在於阻擋材料中的所有聚合物均為熱塑性氣體阻擋聚合物。阻擋材料可以描述為包括由存在於阻擋材料中的所有聚合物組成的聚合物組分。例如，阻擋材料的聚合物組分可以由單一類別的氣體阻擋聚合物組成，諸如例如一種或多種聚烯烴，或者可以由單一類型的氣體阻擋聚合物組成，諸如一種或多種乙烯-乙烯醇共聚物。可選地，阻擋材料還可以包括一種或多種非聚合物添加劑，諸如一種或多種填料、加工助劑、著色劑或其組合。

許多氣體阻擋聚合物是本領域已知的。氣體阻擋聚合物的實例包括乙烯基聚合物諸如偏二氯乙烯聚合物、丙烯酸類聚合物諸如丙烯腈聚合物、聚醯胺、環氧聚合物、胺聚合物、聚烯烴諸如聚乙烯和聚丙烯、其共聚物諸如乙烯-乙烯醇共聚物，及其混合物。熱塑性氣體阻擋聚合物的實例包括熱塑性乙烯基均聚物和共聚物、熱塑性丙烯酸均聚物和共聚物、熱塑性胺均聚物和共聚物、熱塑性聚烯烴均聚物和共聚物，及其混合物。在一個實例中，一種或多種氣體阻擋聚合物包括一種或多種熱塑性聚乙烯共聚物或基本上由一種或多種熱塑性聚乙烯共聚物組成，諸如例如一種或多種熱塑性乙烯-乙烯醇共聚物。一種或多種乙烯-乙烯醇共聚物可以包括從約28摩爾%至約44摩爾%的乙烯含量，或從約32摩爾%至約44摩爾%的乙烯含量。在又一實例中，一種或多種氣體阻擋聚合物可以包括一種或多種聚乙烯亞胺、聚丙烯酸、聚環氧乙烷、聚丙烯醯胺、聚醯胺胺或其任何組合或基本上由其組成。

在另一方面，除了該一個或多個阻擋層（例如，包括第一阻擋層、第二阻擋層等）之外，該多層膜還包括一個或多個第二層，該一個或多個第二層包括第二材料。在該多層膜的一種這樣的構型中，該一個或多個阻擋層包括與多個第二層交替的多個阻擋層。例如，一個或多個阻擋層中的每一個可以位於兩個第二層之間（例如，一個第二層位於阻擋層的第一側上，並且另一第二層位於阻擋層的第二側上，第二側與第一側相對）。

一個或多個第二層的第二材料可以包括一種或多種聚合物。根據所使用的氣體阻擋化合物的類別和多層膜的預期用途，第二材料可以具有比阻擋材料更高的氣體透過率，這意指第二材料是比阻擋材料更差的氣體阻擋物。在一些方面，一個或多個第二層充當一個或多個阻擋層的基底，並且可以用於增加多層膜的強度、彈性和/或耐久性。替代地或附加地，該一個或多個第二層可以用於減少所需要的氣體阻擋材料的量，由此降低總體材料成本。即使當第二材料具有相對高的氣體透過率時，存在一個或多個第二層，特別是當一個或多個第二層位於一個或多個阻擋層之間時，可以通過增加阻擋層中的裂紋之間的距離來幫助維持膜的總體阻擋特性，從而增加氣體分子必須在阻擋層中的裂紋之間行進以穿過多層膜的距離。雖然多層膜的阻擋層中的小裂縫或裂紋可能不會顯著影響膜的總體阻擋特性，但是使用更大量的更薄的阻擋層可以避免或減少多層膜的可見裂化、龜裂或起霧。該一個或多個第二層可以包括但不限於將兩個或更多個層粘附在一起的粘結層、為該多層膜提供機械支撐的結構層、為該多層膜提供粘合材料，諸如熱熔粘合劑材料，的粘合層，和/或為該多層膜的外表面提供保護的覆蓋層。

在一些方面，第二材料是包括至少一種彈性體或基本上由至少一種彈性體組成的彈性體材料。許多氣體阻擋化合物是脆性的和/或相對堅硬的，並且因此當經受重複的、過度的應力負載，諸如在多層膜的撓曲和釋放期間可能生成的應力負載時，一個或多個阻擋層可能易於裂化。與不存在彈性體第二層的膜相比，包括與彈性體材料的第二層交替的一個或多個阻擋層的多層膜產生能夠更好地經受重複撓曲和釋放同時維持其氣體阻擋特性的多層膜。

第二材料包括一種或多種聚合物或基本上由一種或多種聚合物組成。如本文所用，存在於第二材料中的一種或多種聚合物在本文中被稱為一種或多種“第二聚合物”或“第二聚合物”，因為這些聚合物存在於第二材料中。提及“第二聚合物”並不旨在指示“第一聚合物”存在於第二材料中或作為整體存在於多層膜中，儘管在許多方面，存在多個類別或類型的聚合物。在一個方面，第二材料包括一種或多種熱塑性聚合物或基本上由一種或多種熱塑性聚合物組成。在另一方面，第二材料包括一種或多種彈性體聚合物或基本上由一種或多種彈性體聚合物組成。在又一方面，第二材料包括一種或多種熱塑性彈性體或基本上由一種或多種熱塑性彈性體組成。第二材料可以描述為包括由存在於第二材料中的所有聚合物組成的聚合物組分。在一個實例中，第二材料的聚合物組分由一種或多種彈性體組成。可選地，第二材料還可以包括一種或多種非聚合物添加劑，諸如填料、加工助劑和/或著色劑。

適用於第二材料的許多聚合物是本領域已知的。可以包括在第二材料（例如，第二聚合物）中的示例性聚合物包括聚烯烴、聚醯胺、聚碳酸酯、聚亞胺、聚酯、聚丙烯酸酯、聚酯、聚醚、聚苯乙烯、聚脲和聚氨酯，包括它們的均聚物和共聚物（例如，聚烯烴均聚物、聚烯烴共聚物等），及其組合。在一個實例中，第二材料包括一種或多種聚合物或基本上由一種或多種聚合物組成，該聚合物選自聚烯烴、聚醯胺、聚酯、聚苯乙烯和聚氨酯，包括它們的均聚物和共聚物，及其組合。在另一實例中，第二材料的聚合物組分由一種或多種熱塑性聚合物或一種或多種彈性體或一種或多種熱塑性彈性體，包括熱塑性硫化橡膠，組成。替代地，一種或多種第二聚合物可以包括一種或多種熱固性或可熱固彈性體，諸如例如天然橡膠和合成橡膠，包括丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、矽橡膠等。

聚烯烴是一類包括衍生自簡單烯烴諸如乙烯、丙烯和丁烯的單體單元的聚合物。熱塑性聚烯烴的實例包括聚乙烯均聚物、聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物（包括聚乙烯-聚丙烯共聚物）、聚丁烯、乙烯-辛烯共聚物、烯烴嵌段共聚物；丙烯-丁烷共聚物及其組合，包括聚乙烯均聚物和聚丙烯均聚物的共混物。聚烯烴彈性體的實例包括聚異丁烯彈性體、聚(α-烯烴)彈性體、乙烯丙烯彈性體、乙烯丙烯二烯單體彈性體及其組合。

聚醯胺是一類包括通過醯胺鍵連接的單體單元的聚合物。天然存在的聚醯胺包括蛋白質諸如羊毛和絲，以及合成醯胺諸如尼龍和芳族聚醯胺。一種或多種第二聚合物可以包括熱塑性聚醯胺，諸如尼龍6、尼龍6-6、尼龍-11，以及熱塑性聚醯胺共聚物。

聚酯是一類包括衍生自酯官能團的單體單元的聚合物，並且通常通過縮合二元酸諸如例如對苯二甲酸與一種或多種多元醇來製備。在一個實例中，第二材料可以包括一種或多種熱塑性聚酯彈性體或基本上由一種或多種熱塑性聚酯彈性體組成。聚酯聚合物的實例包括均聚物諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸-1,4-亞環己基-二亞甲基酯，以及共聚物諸如聚酯聚氨酯。

苯乙烯系聚合物是一類包括衍生自苯乙烯的單體單元的聚合物。一種或多種第二聚合物可以包括苯乙烯系均聚物、苯乙烯系無規共聚物、苯乙烯系嵌段共聚物或其組合，或基本上由其組成。苯乙烯系聚合物的實例包括苯乙烯系嵌段共聚物，諸如丙烯腈丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯丙烯腈嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物，及其組合。

聚氨酯是一類包括通過氨基甲酸酯鍵聯結的單體單元的聚合物。聚氨酯最通常通過使聚異氰酸酯（例如二異氰酸酯或三異氰酸酯）與多元醇（例如，二醇或三醇）可選地在擴鏈劑的存在下反應而形成。衍生自聚異氰酸酯的單體單元通常稱為聚氨酯的硬鏈段，而衍生自多元醇的單體單元通常稱為聚氨酯的軟鏈段。硬鏈段可以衍生自脂族聚異氰酸酯，或有機異氰酸酯，或兩者的混合物。軟鏈段可以衍生自飽和多元醇，或不飽和多元醇諸如聚二烯多元醇，或兩者的混合物。當將多層膜粘合到天然或合成橡膠時，包括衍生自一種或多種聚二烯多元醇的軟鏈段，當橡膠和膜彼此接觸交聯時，諸如在硫化工藝中，可以促進橡膠和膜之間的粘合。

可以由其衍生聚氨酯的硬鏈段的合適的聚異氰酸酯的實例包括六亞甲基二異氰酸酯（HDI）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、丁烯二異氰酸酯（BDI）、二環己基甲烷二異氰酸酯（HMDI）、2,2,4-三甲基己基二異氰酸酯（TMDI）、環己烷二甲基二異氰酸酯、二異甘醇甲基三環癸烷（bisisochanatomethyltricyclodecane）、降冰片烷二異氰酸酯（NDI）、環己烷二異氰酸酯（CHDI）、4,4′-二環己基甲烷二異氰酸酯（H12MDI）、癸烷二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯（TDI）、與三羥甲基丙烷（TMP）的TDI加合物、亞甲基二苯基二異氰酸酯（MDI）、二甲苯二異氰酸酯（XDI）、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯（TMXDI）、氫化二甲苯二異氰酸酯（HXDI）、萘1,5-二異氰酸酯（NDI）、1,5-四氫化萘二異氰酸酯、對亞苯基二異氰酸酯（PPDI）、3,3′-二甲基二苯基-4,4′-二異氰酸酯（DDDI）、4,4′-二苄基二異氰酸酯（DBDI）、4-氯代-1,3-亞苯基二異氰酸酯及其任何組合。在一個方面，聚氨酯包括衍生自甲苯二異氰酸酯（TDI），或亞甲基二苯基二異氰酸酯（MDI）或兩者的硬鏈段，或基本上由其組成。

聚氨酯的軟鏈段可以衍生自多種多元醇，包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚酯-醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己內酯聚醚及其組合。在一個方面，聚氨酯包括衍生自C4-C12多元醇，或C6-C10多元醇，或C8或更低級多元醇的單體單元，或基本上由其組成，意指在其化學結構中具有4至12個碳分子，或具有6至10個碳分子，或具有8個或更少碳分子的多元醇。在另一方面，聚氨酯包括衍生自聚酯多元醇、聚酯-醚多元醇、聚醚多元醇及其任何組合的單體單元，或基本上由衍生自聚酯多元醇、聚酯-醚多元醇、聚醚多元醇及其任何組合的單體單元組成。在又一方面，聚氨酯包括衍生自具有聚酯官能單元的多元醇或二醇的軟鏈段，或基本上由衍生自具有聚酯官能單元的多元醇或二醇的軟鏈段組成。衍生自具有聚酯官能單元的多元醇或二醇的軟鏈段可以占聚氨酯中存在的軟鏈段的約10至約50，或約20至約40，或約30重量%。

多層膜可以通過各種手段諸如共擠出、層壓、逐層沉積等生產。當單獨共擠出一個或多個阻擋層或與一個或多個第二層共擠出時，選擇具有類似加工特性諸如熔化溫度和熔體流動指數的材料（例如，第一阻擋材料和第二阻擋材料，或單一阻擋材料和第二材料）可以降低擠出過程中的層間剪切，並且可以允許交替的阻擋層和第二層共擠出，同時保持它們的結構完整性和期望的層厚度。在一個實例中，當使用一種或多種阻擋材料和可選的第二材料時，可以將其擠出成分開的單獨膜，然後可以將其層壓在一起以形成多層膜。

多層膜可以使用逐層沉積工藝生產。可選地可以包括第二材料或阻擋材料的基底可以通過將多個層沉積到基底上來構建成多層膜。這些層可以包括一個或多個阻擋層（例如，第一阻擋層、第二阻擋層等）。可選地，這些層可以包括一個或多個第二層。該一個或多個阻擋層和/或第二層可以通過本領域已知的任何手段沉積，諸如例如浸漬、噴塗、塗覆或其他方法。可以使用帶電荷的溶液或懸浮液，例如陽離子溶液或懸浮液或者陰離子溶液或懸浮液，包括帶電荷的聚合物溶液或懸浮液來施加一個或多個阻擋層。可以使用一系列具有相反電荷的兩種或更多種溶液施加一個或多個阻擋層，例如通過施加陽離子溶液，隨後施加陰離子溶液，隨後施加陽離子溶液，隨後施加陰離子溶液等。

包括多層膜的阻擋膜具有從約40微米至約500微米，或約50微米至約400微米，或約60微米至約350微米的總厚度。在一個方面，多層膜的多個層中的每個單獨層具有從約0.001微米至約10微米的厚度。例如，單獨的阻擋層的厚度範圍可以為從約0.001微米至約3微米厚，或從約0.5微米至約2微米厚，或從約0.5微米至約1微米厚。單獨的第二層的厚度範圍可以為從約2微米至約8微米厚，或從約2微米至約4微米厚。

在另外的方面，膜和/或它們的單獨層的厚度可以通過本領域已知的任何方法測量，諸如例如ASTM E252、ASTM D6988、ASTM D8136或使用光學顯微鏡或電子顯微鏡。

在一些方面，包括多層膜的阻擋膜具有從約35A至約95A，可選地從約55A至約90A的肖氏硬度。在這些方面，可以使用ASTM D2240使用肖氏A標度測量硬度。

在一個方面，當使用共擠出工藝由多個交替的阻擋層和第二層形成阻擋膜時，當使用2.16千克的重量時，阻擋材料在190攝氏度下具有從約5至約7克/10分鐘的熔體流動指數，而當使用2.16千克的重量時，第二材料在190攝氏度下具有從約20至約30克/10分鐘的熔體流動指數。在另外的方面，當使用2.16千克的重量時，當在190攝氏度下測量時，阻擋材料的熔體流動指數為每10分鐘阻擋材料的熔體流動指數的從約80％至約120％。在這些方面，可以使用ASTM D1238測量熔體流動指數。替代地或附加地，阻擋材料或第二材料或兩者具有從約165攝氏度至約183攝氏度，或從約155攝氏度至約165攝氏度的熔化溫度。在一個這樣的實例中，阻擋材料具有從約165攝氏度至約183攝氏度的熔化溫度，而第二材料具有從約155攝氏度至約165攝氏度的熔化溫度。此外，在這些方面，可以使用ASTM D3418測量熔化溫度。

在一些實施例中，增強纖維可以由聚合物材料形成，諸如芳族聚醯胺、聚酯、熱塑性聚氨酯、乙烯乙烯醇（EVOH）材料、超高分子量聚乙烯或聚醯胺材料。在其他實施例中，纖維可以包括碳纖維、玻璃紡絲纖維等，條件是該纖維可以滿足給定預期用途的某些最低耐久性要求。

雖然每個組成纖維可以單獨地鋪設，但是如果纖維共同地穿過聚合物片材定位，則可以提高製造效率和生產週期時間。共同定位可以通過使用單向纖維板層、由多個單向纖維板層形成的疊層（即，每個具有不同的共同取向）、織造織物或針織織物來實現。在一些實施例中，纖維層可以在整個片材組件/堆疊202內包括其自身的離散層。在這樣的情況下，在熔合之前用熱塑性材料浸漬相應的纖維層（即單向纖維板層、單向纖維板層的堆疊、織造織物或其他纖維組件）可能是有利的。

在一些實施例中，纖維或纖維設計可以提供非線性拉伸輪廓，使得纖維的有效模量在一定量的應變之後顯著增加。這些纖維構型可以包括使用具有非線性彈性的材料、鬆散織造或針織紗線、鎖定纖維、盤繞纖維等。對於非線性拉伸輪廓，囊在初始引入加壓流體期間可以更容易地充氣，然而一旦達到閾值充氣，鎖定纖維或纖維設計可以接合/變硬並且有助於抵抗進一步充氣。

在一些實施例中，除了在結構上增強囊之外，纖維層可以用於説明將囊/緩衝結構固定到相鄰部件上。例如，在一種構型中，纖維可以在聚合物片材的外表面附近提供，並且用於將囊針織、織造或縫合到相鄰的紡織品上。在一些實施例中，可以在鋪放外層纖維之前將抗焊接材料選擇性地印刷（打點）在聚合物片材上。這樣，當最終壓制組件時，纖維層的區域可能不與相鄰的聚合物片材直接粘合。在這樣的設計中，這些未附接的纖維/纖維段可以用作環，其可以接近而沒有刺穿囊壁和讓加壓流體逸出的顯著風險。

圖16A和圖16B示意性地繪示了具有鞋底結構12的鞋類製品300，該鞋底結構12具有多個離散的纖維增強囊302。在所示的實施例中，提供了流體連接的囊/腔室的三個莢狀物。在鞋底結構12的足跟區域20中提供具有六個離散的腔室306的第一囊莢狀物304，在鞋底結構12的內側22上的前足區域16中提供具有三個腔室306的第二囊莢狀物308，並且在鞋底結構12的外側24上的前足區域16中提供具有三個腔室306的第三囊莢狀物310。在這種設計中，每個腔室306可以在上表面/最上面的片材312和下表面/最下面的片材314上被纖維增強。

如在圖16B中提供的示意性分解圖320中最佳繪示的，三個囊莢狀物304、308、310中的每一個可以被設置在上板322和下板324之間。這些板322、324應具有足夠的剛性，以便當經由穿著者的足部施加動態壓縮/衝擊負載時引起相應囊腔室的壓縮。在該實施例中，每個莢狀物可以維持在約30 psi和約60 psi之間的靜壓。在一些實施例中，為了將壓縮負載更多地集中在每個腔室306上，每個腔室306可以安裝在相對的柱326之間。每個柱326可以具有小於囊腔室306的對應直徑（或周長）的直徑（或更一般地，周長）。在一些實施例中，柱326的直徑或周長可以小於腔室306的直徑或周長的約70%。在其他實施例中，柱326的直徑或周長可以小於腔室306的直徑或周長的約50％。雖然並不嚴格要求柱來利用這些設計，但是隨著囊的內部壓力增加，可能需要負載集中/壓力增加特徵來增加衝擊期間的壓縮變形量。

在圖16A和圖16B中提供的設計中，鞋底結構12可以進一步包括在上板322和鞋面26之間的上中底緩衝部件330和在下板324和外底30之間的下中底緩衝部件332中的一個或兩個。這些中底緩衝部件330、332可以由泡沫聚合材料形成，該泡沫聚合材料被選擇以抑制衝擊力，同時理想地在從衝擊回彈時將能量返回到穿著者的足部。再次參照圖16A，在一些實施例中，通過將相應的板322、324凹入上/下中底緩衝部件330、332中，下和/或上柱326可以至少部分地隱藏而不可見。在所示的實施例中，下板324凹入到下中底緩衝部件332中，直到囊的粘合凸緣44與下中底緩衝部件332的頂部大約齊平的點。

儘管現有公開內容通常集中于將多個增強纖維整合到形成囊的聚合物片材中，但在一些實施例中，可以以類似方式局部或區域性地提供具有線性或非線性剛度的附加膜或片材，以改變聚合物片材中的尺寸剛度。

為了幫助和闡明各種實施例的描述，本文定義了各種術語。除非另有說明，以下定義適用於整個說明書（包括權利要求書）。此外，本文引用的所有參考均通過引用整體併入本文。

“鞋類製品”、“鞋類製造製品”和“鞋類”可以被認為是機器和製造。在最終組裝成準備穿著鞋類製品之前，組裝的準備穿著的鞋類製品（例如，鞋、涼鞋、靴子等）以及鞋類製品的離散部件（例如，中底、外底、鞋面部件等）在本文中被認為並且替代地以單數或複數形式稱為“鞋類製品”。

“一（a）”、“一（an）”、“該”、“至少一個”和“一個或多個”可互換使用以指示存在至少一個專案。除非上下文另外明確指出，否則可以存在多個此類項目。除非在上下文，包括所附權利要求書，中另外清楚或明確地指出，否則本說明書中的參數（例如量或條件）的所有數值應理解為在所有情況下均由術語“約”修飾，無論“約”是否實際出現在數值之前。“約”指示所述數值允許一些輕微的不精確性（在數值中有一些接近精確度的存在；接近或合理接近該值；近似）。如果“約”提供的不精確性在本領域中不以該普通含義理解，則如本文所用的“約”至少指示可以由測量和使用此類參數的普通方法引起的變化。此外，範圍的公開應理解為具體公開該範圍內的所有值和進一步劃分的範圍。

術語“包括（comprising）”、“包括（including）”和“具有”是包括性的，並且因此指定所述特徵、步驟、操作、元件或部件的存在，但不排除一個或多個其他特徵、步驟、操作、元件或部件的存在或添加。當可能時，可以改變步驟、過程和操作的順序，並且可以採用附加的或替代的步驟。如本說明書所用，術語“或”包括相關聯的所列專案的任一個和所有組合。術語“……中的任一個”應理解為包括所引用專案的任何可能組合，包括所引用專案“中的任一個”。術語“……中的任一個”應理解為包括所附權利要求的所引用權利要求的任何可能組合，包括所引用權利要求“中的任一項”。

為了一致性和方便，可以在對應於所繪示的實施例的整個詳細描述中採用方向形容詞。本領域普通技術人員將認識到，諸如“上面”、“下面”、“向上”、“向下”、“頂部”、“底部”等的術語可以相對於圖式描述性地使用，而不表示對由權利要求限定的本發明的範圍的限制。

術語“縱向”是指沿部件的長度延伸的方向。例如，鞋的縱向方向在鞋的前足區域和足跟區域之間延伸。術語“向前”或“前部”用於指從足跟區域到前足區域的大致方向，並且術語“向後”或“後部”用於指相反的方向，即，從前足區域到足跟區域的方向。在一些情況下，部件可以被標識為具有縱向軸線以及沿該軸線的向前和向後縱向方向。縱向方向或軸線也可以稱為前後方向或軸線。

術語“橫向”是指沿部件的寬度延伸的方向。例如，鞋的橫向方向在鞋的外側和內側之間延伸。橫向方向或軸線也可以稱為外側方向或軸線或中間外側方向或軸線。

術語“豎直”是指大致垂直於外側和縱向方向的方向。例如，在鞋底平放在地表面上的情況下，豎直方向可以從地表面向上延伸。應當理解，這些方向形容詞中的每一個可以應用於鞋底的各個部件。術語“向上”或“向上地”是指指向該部件的頂部的豎直方向，該部件可以包括腳背、緊固區域和/或鞋面的喉部。術語“向下”或“向下地”是指與向上方向相反指向部件底部的豎直方向，並且通常可以指向鞋類製品的鞋底結構的底部。

鞋類製品，諸如鞋，的“內部”是指當穿鞋時由穿著者的足部佔據的空間處的部分。部件的“內側”是指在組裝的鞋類製品中朝向（或將朝向）部件或鞋類製品的內部取向的部件的側面或表面。部件的“外側”或“外部”是指在組裝的鞋中遠離（或將遠離）鞋的內部取向的部件的側面或表面。在一些情況下，其他部件可以在部件的內側和組裝的鞋類製品的內部之間。類似地，其他部件可以在部件的外側和組裝的鞋類製品外部的空間之間。此外，術語“向內”和“向內地”是指朝向部件或鞋類製品諸如鞋的內部的方向，並且術語“向外”和“向外地”是指朝向部件或鞋類製品諸如鞋的外部的方向。此外，術語“近側”是指更靠近鞋類部件的中心的方向，或者當鞋類製品被使用者穿著時、足部被插入鞋類製品中時更靠近足部的方向。同樣地，術語“遠側”是指進一步遠離鞋類部件的中心，或者當鞋類製品被使用者穿著時、足部被插入鞋類製品中時進一步遠離足部的相對位置。因此，術語近側和遠側可以理解為提供通常相對的術語以描述相對的空間位置。

儘管已描述了各種實施例，但描述旨在為示例性而非限制性的，並且對於所屬領域的技術人員顯而易見的是，實施例的範圍內的許多其他實施例和實施方式是可能的。除非明確限制，任何實施例的任何特徵可以與任何其他實施例中的任何其他特徵或元件組合使用或替代任何其他實施例中的任何其他特徵或元件。因此，除了根據所附權利要求及其等同物之外，這些實施例不受限制。而且，在所附權利要求的範圍內可以進行各種修改和改變。

雖然已經詳細描述了用於實現本教導的多個方面的若干模式，但是這些教導所涉及的領域的技術人員將認識到在所附權利要求的範圍內的用於實踐本教導的各種替代方面。希望以上描述中所包含的或圖式中所示出的所有內容應解釋為所屬領域的技術人員將認識到的替代實施例的整個範圍的說明性和示例性，其由所包括的內容暗示、結構和/或功能上等效或以其他方式基於所包括的內容而呈現為顯而易見的，並且不僅僅限於那些明確描繪和/或描述的實施例。

以下條款呈現了本技術的各種實施例並且旨在根據前述公開內容和圖式來閱讀。

條款1．一種用於鞋類製品的鞋底結構，包括：流體填充囊，所述流體填充囊包括：多個共同延伸的堆疊的聚合物片材，所述聚合物片材包括第一聚合物片材和第二聚合物片材；抗焊接材料，所述抗焊接材料設置在所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材的中心區域內的所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材之間，所述抗焊接材料能夠操作以抑制所述第一聚合物片材能夠在所述抗焊接材料存在的任何地方與所述第二聚合物片材熱熔合；其中所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材在圍繞所述中心區域的週邊區域中熔合在一起，所述週邊區域形成週邊凸緣；並且其中所述第一聚合物片材和第二聚合物片材中的至少一個包括多個整體增強纖維，所述多個整體增強纖維能夠操作以增加所述片材在平行于所述增強纖維的方向上的彈性模量。

條款2．根據條款1所述的鞋底結構，其中所述中心區域限定流體填充腔室，並且其中所述流體填充腔室包括被加壓至在20 psi和60 psi之間的相對壓力的內部流體。

條款3．根據條款2所述的鞋底結構，其中所述多個增強纖維僅延伸穿過所述流體填充腔室的一部分。

條款4．根據條款1所述的鞋底結構，其中所述第一聚合物片材包括所述多個整體增強纖維，並且其中所述第二聚合物片材不包括任何整體增強纖維。

條款5．根據條款1所述的鞋底結構，其中所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材中的每一個包括熱塑性聚合物。

條款6．根據條款5所述的鞋底結構，其中所述多個增強纖維各自包括熱塑性材料。

條款7．根據條款1所述的鞋底結構，還包括提供在所述囊的第一側上的非發泡聚合物上板和提供在所述囊的相對的第二側上的非發泡聚合物下板；其中所述上板和所述下板中的每一個與所述囊接觸，並且能夠操作以向所述囊施加壓縮負載。

條款8．根據條款7所述的鞋底結構，其中所述上板包括上板部分和第一增壓突起，其中所述第一增壓突起從所述上板部分朝向所述下板延伸並且與所述第一聚合物片材的所述中心區域接觸；並且其中所述下板包括下板部分和第二增壓突起，其中所述第二增壓突起從所述下板部分朝向所述上板延伸並且與所述第二聚合物片材的所述中心區域接觸；並且其中當在所述上板和所述下板之間施加壓縮負載時，所述第一增壓突起和所述第二增壓突起能夠操作以撞擊到所述囊。

條款9．根據條款8所述的鞋底結構，還包括在所述板的與所述囊相對的一側上與所述上板接觸的聚合物泡沫緩衝元件。

條款10．根據條款1所述的鞋底結構，其中所述第一聚合物片材是包括兩個聚合物層和設置在兩個聚合物層之間的單向增強纖維層的複合物。

條款11．根據條款1所述的鞋底結構，其中所述多個整體增強纖維中的每個纖維完全嵌入所述第一聚合物片材和第二聚合物片材中的所述至少一個中的一個的厚度內。

條款12．根據條款1所述的鞋底結構，其中所述多個整體增強纖維不在所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材之間跨越。

條款13．根據條款1所述的鞋底結構，其中所述多個整體增強纖維提供在所述第一聚合物片材和第二聚合物片材中的所述至少一個的與所述抗焊接材料相對的一側上。

條款14．一種鞋類製品，包括：鞋面；以及與所述鞋面耦接的鞋底結構，所述鞋底結構包括流體填充囊，所述流體填充囊包括至少第一聚合物片材，所述第一聚合物片材與第二聚合物片材聯結以在其間限定內部容積，所述內部容積被壓力大於周圍大氣壓力的流體加壓；並且其中所述第一聚合物片材和第二聚合物片材中的至少一個包括多個增強纖維，所述多個增強纖維能夠操作以增加所述片材在平行于所述增強纖維的方向上的彈性模量。

條款15．根據條款14所述的鞋類製品，其中所述第一聚合物片材和第二聚合物片材中的每一個具有各自的內表面和各自的外表面，其中所述內表面位於所述外表面和所述內部容積之間；並且其中多個增強纖維提供在所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材中的至少一個的所述外表面上。

條款16．根據條款14所述的鞋類製品，其中所述第一聚合物片材和第二聚合物片材中的至少一個包括不含增強纖維的區域。

條款17．根據條款14所述的鞋類製品，其中所述內部容積被加壓至在30 psi和60 psi之間的相對壓力。

條款18．根據條款14所述的鞋類製品，還包括設置在所述第一聚合物片材的一部分和所述第二聚合物片材的一部分之間的抗焊接材料，所述抗焊接材料能夠操作以防止在所述第一聚合物片材聯結到所述第二聚合物片材期間所述第一聚合物片材的所述部分粘合到所述第二聚合物片材的所述部分。

條款19．根據條款14所述的鞋類製品，其中僅所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材中的一個包括所述多個增強纖維。

條款20．根據條款14所述的鞋類製品，其中所述鞋底結構還包括提供在所述囊的第一側上的非發泡聚合物上板和提供在所述囊的相對的第二側上的聚合物下板；其中所述上板和所述下板中的每一個與所述囊接觸並且能夠操作以向所述囊施加壓縮負載，其中所述上板包括上板部分和第一增壓突起，其中所述第一增壓突起從所述上板部分朝向所述下板延伸並且與所述第一聚合物片材的中心區域接觸；並且其中所述下板包括下板部分和第二增壓突起，其中所述第二增壓突起從所述下板部分朝向所述上板延伸並且與所述第二聚合物片材的中心區域接觸；並且其中當在所述上板和所述下板之間施加壓縮負載時，所述第一增壓突起和所述第二增壓突起能夠操作以撞擊到所述囊。

10:囊 12:鞋底結構 14:鞋類製品 16:前足區域 18:中足區域 20:足跟區域 22:內側 24:外側 26:鞋類鞋面 28:足部容納空腔 30:外底 32:地面 40:第一聚合物片材 42:第二聚合物片材 44:週邊凸緣 46:內部容積 48:橫截面 50:腔室 52:通路 60:增強纖維 62:外表面 64a:第一子集 64b:第二子集 66a:第一共同方向 66b:第二共同方向 70:聚合物片材 72:纖維 74:尺寸 76:正交尺寸 78:中性起始位置/平面 80:纖維增強囊 82:纖維增強物 84:增強片材 86:未增強片材 88:橫向變形 90:中性起始平面 92:橫向變形 94:幾何中平面 100:增強纖維 102:中心區域 104:週邊區域 106:突出部分 110:增強的中央腔室 112:未增強的腔室 120:中央腔室 122:未增強的週邊腔室 130:多容積囊 140:第一聚合物片材 142:第二聚合物片材 144:第三聚合物片材 146:第四聚合物片材 150:第一密封腔室 152:第二密封腔室 154:第三密封腔室 160:纖維增強物 162:囊狀物的第一側 164:週邊定位的囊/腔室 166:囊的第二側 168:囊/腔室 200:聚合物片材 202:堆疊組件 204:抗焊接材料 210:片材子組件 212:片材 214:纖維層 220:填充埠 300:鞋類製品 302:纖維增強囊 304:第一囊莢狀物 306:腔室 308:第二囊莢狀物 310:第三囊莢狀物 312:片材 314:片材 320:分解圖 322:上板 324:下板 326:柱 330:緩衝部件 332:緩衝部件

本文描述的圖式僅用於說明目的，本質上是示意性的，並且旨在是示例性的而不是限制本公開的範圍。 〔圖1〕是具有鞋底結構的鞋類製品的示意性側視圖，該鞋底結構具有延伸穿過足跟區域、中足區域和前足區域的一部分的流體填充的緩衝部件。 〔圖2A〕是用於鞋類製品的鞋底結構中的流體填充囊的示意性側面透視圖。 〔圖2B〕是類似於圖2A所示的流體填充囊的示意性頂視圖。 〔圖3〕是具有兩個流體隔離的腔室的用於鞋類製品的流體填充囊的示意性局部橫截面圖，其可以沿圖2B中的線3-3截取。 〔圖4〕是具有兩個流體連接的腔室的流體填充囊的示意性局部橫截面圖，其可以沿圖2B中的線4-4截取。 〔圖5〕是用於鞋類製品的流體填充纖維增強囊的示意性側面透視圖，其中該囊具有大致對稱的充氣輪廓。 〔圖6〕是用於鞋類製品的纖維增強囊的平面圖，其中該囊具有在基本上正交的方向上延伸的單向增強纖維。 〔圖7〕是用於形成鞋類製品的囊的一部分的纖維增強聚合物片材的透視圖，該片材包括在單個共同方向上延伸的多個單向纖維。 〔圖8〕是用於鞋類製品的流體填充囊的示意性橫截面圖，其中該囊形成在兩個聚合物片材之間，其片材中的一個包括纖維增強物以產生不對稱輪廓。 〔圖9A〕是用於鞋類製品的纖維增強囊的俯視圖/平面圖，其中增強纖維僅位於囊的中心區域，而更多的週邊區域保持未增強。 〔圖9B〕是沿線9B-9B截取的圖9A的囊的示意性橫截面圖。 〔圖10A〕是用於鞋類製品的纖維增強囊的俯視圖/平面圖，其中增強纖維僅位於囊的週邊區域，而更中心的區域保持未增強。 〔圖10B〕是沿線10B-10B截取的圖9A的囊的示意性橫截面圖。 〔圖11〕是用於鞋類製品的流體填充囊的示意性側面透視圖，其類似於圖2A的囊，其中纖維增強中央腔室與未增強週邊腔室流體連通。 〔圖12〕是用於鞋類製品的流體填充囊的示意性側面透視圖，其類似於圖11的囊，其中纖維增強中央腔室與未增強週邊腔室流體隔離。 〔圖13〕是鞋類製品的示意性前向橫截面圖，其在內側-外側平面中截取並且繪示由粘合在一起的四個聚合物片材形成的流體填充囊，其中內部的兩個片材包括纖維增強物。 〔圖14〕是用於鞋類製品的多腔室流體填充囊的示意性橫截面圖，其中僅在囊的第一側上包括纖維增強物用於中心定位的腔室，並且僅在囊的相對的第二側上包括纖維增強物用於更周邊定位的腔室。 〔圖15〕是用於形成用於鞋類製品的鞋底結構的纖維增強流體填充囊的組件的示意性局部分解圖。 〔圖16A〕是包括具有多個離散的纖維增強囊的鞋底結構的鞋類製品的示意性後側透視圖。 〔圖16B〕是圖16A的鞋類製品的示意性分解圖。

10:囊

16:前足區域

18:中足區域

20:足跟區域

22:內側

24:外側

44:週邊凸緣

50:腔室

52:通路

Claims (20)

1. 一種用於鞋類製品的鞋底結構，包括： 流體填充囊，所述流體填充囊包括： 多個共同延伸的堆疊的聚合物片材，所述聚合物片材包括第一聚合物片材和第二聚合物片材； 抗焊接材料，所述抗焊接材料設置在所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材的中心區域內的所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材之間，所述抗焊接材料能夠操作以抑制所述第一聚合物片材能夠在所述抗焊接材料存在的任何地方與所述第二聚合物片材熱熔合； 其中所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材在圍繞所述中心區域的週邊區域中熔合在一起，所述週邊區域形成週邊凸緣；並且 其中所述第一聚合物片材和第二聚合物片材中的至少一個包括多個整體增強纖維，所述多個整體增強纖維能夠操作以增加所述片材在平行于所述增強纖維的方向上的彈性模量。
2. 根據權利要求1所述的鞋底結構，其中所述中心區域限定流體填充腔室，並且其中所述流體填充腔室包括被加壓至在20 psi和60 psi之間的相對壓力的內部流體。
3. 根據權利要求2所述的鞋底結構，其中所述多個增強纖維僅延伸穿過所述流體填充腔室的一部分。
4. 根據權利要求1所述的鞋底結構，其中所述第一聚合物片材包括所述多個整體增強纖維，並且其中所述第二聚合物片材不包括任何整體增強纖維。
5. 根據權利要求1所述的鞋底結構，其中所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材中的每一個包括熱塑性聚合物。
6. 根據權利要求5所述的鞋底結構，其中所述多個增強纖維各自包括熱塑性材料。
7. 根據權利要求1所述的鞋底結構，還包括提供在所述囊的第一側上的非發泡聚合物上板和提供在所述囊的相對的第二側上的非發泡聚合物下板； 其中所述上板和所述下板中的每一個與所述囊接觸，並且能夠操作以向所述囊施加壓縮負載。
8. 根據權利要求7所述的鞋底結構，其中所述上板包括上板部分和第一增壓突起，其中所述第一增壓突起從所述上板部分朝向所述下板延伸並且與所述第一聚合物片材的所述中心區域接觸；並且 其中所述下板包括下板部分和第二增壓突起，其中所述第二增壓突起自所述下板部分朝向所述上板延伸並且與所述第二聚合物片材的所述中心區域接觸；並且 其中當在所述上板和所述下板之間施加壓縮負載時，所述第一增壓突起和所述第二增壓突起能夠操作以撞擊到所述囊。
9. 根據權利要求8所述的鞋底結構，還包括在所述板的與所述囊相對的一側上與所述上板接觸的聚合物泡沫緩衝元件。
10. 根據權利要求1所述的鞋底結構，其中所述第一聚合物片材是包括兩個聚合物層和設置在兩個聚合物層之間的單向增強纖維層的複合物。
11. 根據權利要求1所述的鞋底結構，其中所述多個整體增強纖維中的每個纖維完全嵌入所述第一聚合物片材和第二聚合物片材中的所述至少一個中的一個的厚度內。
12. 根據權利要求1所述的鞋底結構，其中所述多個整體增強纖維不在所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材之間跨越。
13. 根據權利要求1所述的鞋底結構，其中所述多個整體增強纖維提供在所述第一聚合物片材和第二聚合物片材中的所述至少一個的與所述抗焊接材料相對的一側上。
14. 一種鞋類製品，包括： 鞋面；以及 與所述鞋面耦接的鞋底結構，所述鞋底結構包括流體填充囊，所述流體填充囊包括至少第一聚合物片材，所述第一聚合物片材與第二聚合物片材聯結以在其間限定內部容積，所述內部容積被壓力大於周圍大氣壓力的流體加壓；並且 其中所述第一聚合物片材和第二聚合物片材中的至少一個包括多個增強纖維，所述多個增強纖維能夠操作以增加所述片材在平行于所述增強纖維的方向上的彈性模量。
15. 根據權利要求14所述的鞋類製品，其中所述第一聚合物片材和第二聚合物片材中的每一個具有各自的內表面和各自的外表面，其中所述內表面位於所述外表面和所述內部容積之間；並且 其中多個增強纖維提供在所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材中的至少一個的所述外表面上。
16. 根據權利要求14所述的鞋類製品，其中所述第一聚合物片材和第二聚合物片材中的至少一個包括不含增強纖維的區域。
17. 根據權利要求14所述的鞋類製品，其中所述內部容積被加壓至在30 psi和60 psi之間的相對壓力。
18. 根據權利要求14所述的鞋類製品，還包括設置在所述第一聚合物片材的一部分和所述第二聚合物片材的一部分之間的抗焊接材料，所述抗焊接材料能夠操作以防止在所述第一聚合物片材聯結到所述第二聚合物片材期間所述第一聚合物片材的所述部分粘合到所述第二聚合物片材的所述部分。
19. 根據權利要求14所述的鞋類製品，其中僅所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材中的一個包括所述多個增強纖維。
20. 根據權利要求14所述的鞋類製品，其中所述鞋底結構還包括提供在所述囊的第一側上的非發泡聚合物上板和提供在所述囊的相對的第二側上的非發泡聚合物下板； 其中所述上板和所述下板中的每一個與所述囊接觸，並且能夠操作以向所述囊施加壓縮負載； 其中所述上板包括上板部分和第一增壓突起，其中所述第一增壓突起自所述上板部分朝向所述下板延伸並且與所述第一聚合物片材的中心區域接觸；並且 其中所述下板包括下板部分和第二增壓突起，其中所述第二增壓突起自所述下板部分朝向所述上板延伸並且與所述第二聚合物片材的中心區域接觸；並且 其中當在所述上板和所述下板之間施加壓縮負載時，所述第一增壓突起和所述第二增壓突起能夠操作以撞擊到所述囊。