TWI706738B - 用於鞋類物件之全天候型鞋面 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於用於鞋類物件之鞋面。可藉由將一或多個紗線編織在一起而形成該等鞋面。在形成該鞋面之後，該一或多個紗線可經操縱以改變該經編織鞋面之一性質。舉例而言，該等紗線中之一或多者可至少部分地經熔化且隨後經冷卻以形成一經模製熱塑性聚合物元件。

Description

用於鞋類物件之全天候型鞋面
本發明一般而言係關於用於鞋類物件之鞋面及用於製造該等鞋面之方法。
習用鞋類物件一般而言包含一鞋面及附接至該鞋面之一鞋底結構。針對鞋面所選擇之材料在不同風格之鞋類之間顯著變化，但通常包含一紡織材料。舉例而言，運動鞋類一般而言包含具有縫合或黏接至一熱固性發泡體層之一紡織品之一鞋面。類似地，徒步靴及工作靴通常包含由皮革形成之一耐久外殼及由與發泡體材料結合在一起之一紡織品形成之一內襯。
利用各種方法來製造鞋面。通常基於鞋類物件之既定用途來選擇特定製造方法。某些鞋面係使用一編織製程來製造。一旦形成一編織鞋面，便可取決於該編織鞋面之既定用途而發生進一步處理步驟。舉例而言，若編織鞋面將結合一足球鞋來使用，則可將一膜或其他外部組件接合至鞋面之腳趾區域以用於較佳控球。
本發明一般而言係關於用於鞋類物件之鞋面及製造該等鞋面之方法。在一項態樣中，一種用於一鞋類物件文鞋面包括：複數個經模製熱塑性聚合物元件，其藉由一編織元件而鏈接在一起。該複數個經模製熱塑性 聚合物元件中之每一者係離散的或實質上離散的。該複數個經模製熱塑性聚合物元件中之每一者包括一邊界且該邊界實質上或完全由該編織元件環繞。
在一額外態樣中，一種用於一鞋類物件之鞋面包括：複數個編織元件，其藉由一經模製熱塑性聚合物元件而鏈接在一起。該複數個編織元件中之每一者係離散的或實質上離散的。該複數個經模製熱塑性聚合物元件中之每一者包括一邊界且該邊界實質上或完全由該經模製熱塑性聚合物元件環繞。
在另一態樣中，一種形成用於一鞋類物件之一鞋面之方法包括：用包括一熱塑性聚合物之一第一紗線及包括聚酯之一第二紗線來編織該鞋面。該鞋面包括一第一側及與該第一側相對之一第二側。該第一側包括該第一紗線且該第二側包括該第二紗線。該方法亦包含一步驟：將該鞋面放置於一經加熱模具中達一時間週期以使該鞋面上之至少兩個離散或實質上離散位置中之該熱塑性聚合物之至少一部分熔化。最後，可使該鞋面冷卻以使該等經熔化部分凝固且藉此形成複數個經模製熱塑性聚合物元件。
前述內容已相當廣泛地概述了本發明之特徵及技術優點以便可較佳地理解本發明之以下詳細說明。將在下文中闡述本發明之額外特徵及優點，其形成本申請案之申請專利範圍之主題。熟習此項技術者應瞭解，可容易地利用所揭示之概念及特定態樣作為用於修改或設計用於實施本發明之相同目的之其他態樣之一基礎。熟習此項技術者亦應認識到，此等等效態樣並不背離如在隨附申請專利範圍中所陳述之本發明之精神及範疇。
100:鞋幫口區域/鞋幫口
101:腳趾部分
102:中足區域
104:外側
105:內側
110:鞋底
111:中底
112:外底
116:咬合線
120:鞋面
121:腳踝開口
122:足跟部分/鞋帶
124:鞋舌
129:鞋領
201:腳趾部分
202:中足區域
203:編織元件
205:內側
206:經模製熱塑性聚合物元件
207:邊界/周界
208:第一側
220:鞋面
222:足跟部分
303:編織元件
306:經模製熱塑性聚合物元件
307:邊界
308:第一側
409:熱塑性聚合物
413:芯
414:鞘
515:熱壓機
517:頂板
518:底板
519:止動件
523:夾具/壁
525:凹部
526:底部表面
600:鞋幫口
603:編織元件
606:經模製熱塑性聚合物元件
608:第一側
620:鞋面
627:外邊緣
629:鞋領
在下文特定參考圖式而闡述本發明之一詳細說明，在圖式中： 圖1展示根據本發明之特定態樣之一鞋類物件；圖2展示包含一編織元件及複數個經模製熱塑性聚合物元件之一鞋類物件；圖3展示包含一經模製熱塑性聚合物元件及複數個編織元件之一鞋類物件；圖4A至圖4C展示根據本發明之可用於形成一鞋面之不同類型之紗線及紗線構形；圖5A至圖5C展示可用於使一熱塑性聚合物熔化之不同類型之經加熱模具；且圖6展示根據本發明之特定態樣之用於一鞋類物件之一鞋面。
下文參考圖式闡述各種態樣，在圖式中相似元件一般而言由相似編號識別。可藉由參考以下詳細說明而較佳地理解該等態樣之各種元件之關係及功能。然而，態樣並不限於圖式中所圖解說明或下文所明確闡述之態樣。應理解，圖式未必按比例，且在特定例項中，可已省略對於對本文中所揭示之態樣之一理解不必要之細節，諸如習用製作及裝配。
I.用於鞋類物件之鞋面
本發明之特定態樣係關於經構形以用於一鞋類物件中之鞋面。鞋面可結合任何類型之鞋類來使用。鞋類物件之說明性非限制性實例包含一籃球鞋、一自行車鞋、一交叉訓練鞋、一全球足球(英式足球)鞋、一美式足球鞋、一保齡球鞋、一高爾夫球鞋、一徒步鞋、一滑雪或滑板滑雪靴、一網球鞋、一跑步鞋及一步行鞋。鞋面亦可併入至非運動鞋中，諸如時裝鞋、平底便鞋及涼鞋。再次，本文中所揭示之鞋面可結合任何類型之鞋類或鞋 來使用。
關於圖1，一般而言繪示包括一鞋底(110)及一鞋面(120)之一鞋類物件。鞋面(120)包括一外側(104)、一內側(105)及一足跟部分(122)。鞋之其中鞋底(110)與鞋面(120)之外邊緣結合之區域可稱為「咬合線(biteline)」(116)。可使用任何習用技術(諸如透過使用一黏合劑)以一固定方式將鞋面(120)結合至鞋底(110)。
在某些態樣中，鞋底(110)包括一中底(111)及一外底(112)。鞋類物件可另外包括一鞋幫口區域(100)及由一鞋領(129)環繞之一腳踝開口(121)。鞋面(120)界定容納穿鞋類物件之一人之一足部之一內腔。鞋幫口(100)一般而言安置於鞋面之中足區域(102)中。中足區域(102)一般而言係鞋面之位於腳踝開口(121)與一腳趾部分(101)之間的一區段。
在圖1中，一鞋舌(124)安置於鞋之鞋幫口(100)中但鞋舌(124)係一選用組件，如同鞋帶(122)。雖然圖1中所繪示之鞋舌(124)係一傳統鞋舌，但鞋舌(124)(若包含)可為任何類型之鞋舌，諸如一帶襯料(gusseted)鞋舌或一單片式(burrito)鞋舌。舉例而言，若不包含一鞋舌，則鞋幫口(100)之外側與內側可結合在一起。
可併入至鞋面中之其他選用組件包含一或多個抗拉股線。一抗拉股線可為一紗線、一纜、一繩或任何其他類型之股線。一抗拉股線可為撓性的但其亦可具有自一第一端至一第二端量測之一實質上固定長度。如此，抗拉股線可為實質上無彈性的。一或多個抗拉股線可跨越鞋面在任何方向上延伸。若鞋面包括藉由一編織製程而形成之一元件(亦即，一編織元件)，則抗拉股線可至少部分地嵌入於編織元件中。抗拉股線可限制編織元件之拉伸。而且，在某些態樣中，抗拉股線之部分可自編織元件曝露。舉例而 言，抗拉股線之部分可在鞋幫口區域中自編織元件延伸出以形成可保持鞋帶之線圈。舉例而言，參見其全文併入至本申請案中之美國專利申請公開案第2015/0359290號、美國專利申請公開案第2014/0237861號及美國專利第9,145,629號。
根據圖2，一鞋面(220)可包括兩個或兩個以上離散或實質上離散元件。舉例而言，鞋面(220)包括一編織元件(203)及複數個經模製熱塑性聚合物元件(206)。一般而言，術語「複數個」定義為意指「一個以上」。舉例而言，複數個經模製熱塑性聚合物元件可包含大於一個之任何數目個經模製熱塑性聚合物元件，諸如自約2個至約300個(包含其間之任何數目，諸如約10個、約20個、約30個、約40個、約50個、約100個、約200個等)。在某些態樣中，複數個可包含多於300個元件。
經模製熱塑性聚合物元件(206)可併入或安置於鞋面(220)上之任何地方，諸如(舉例而言)腳趾部分(201)、中足區域(202)、足跟部分(222)、內側(205)及/或外側(未展示)。
雖然圖2將每一經模製熱塑性聚合物元件(206)繪示為一圓形或部分圓形，但每一經模製熱塑性聚合物元件(206)可包括任何所要形狀。經模製熱塑性聚合物元件(206)可全部包括相同形狀或者元件中之一或多者可包括特定形狀且經模製熱塑性聚合物元件中之一或多者可包括不同形狀。任何幾何形狀意欲由本發明涵蓋。說明性非限制性實例包含三角形、四邊形(諸如菱形)、規則及/或不規則多邊形、圓形、橢圓形及新月形。舉例而言，經模製熱塑性聚合物元件亦可採取任何字母、數字或符號之形狀。
每一經模製熱塑性聚合物元件之形狀包括一邊界/周界(207)。邊界(207)由編織元件(203)環繞或實質上環繞。編織元件(203)在沿著邊界(207) 之一或多個位置處附接至每一經模製熱塑性聚合物元件。
複數個經模製熱塑性聚合物元件(206)中之每一者藉由編織元件(203)而鏈接在一起。亦即，編織元件(203)安置於每一經模製熱塑性聚合物元件(206)之間且連接至該每一經模製熱塑性聚合物元件。複數個經模製熱塑性聚合物元件(206)中之每一者係離散的或實質上離散的。在某些態樣中，編織元件不包括經模製熱塑性聚合物中之任一者。
在某些態樣中，鞋面可包括一第一側及與第一側相對之一第二側。舉例而言，在圖2中，第一側(208)可為面向外側且第二側(未展示)可為面向內側，該第二側面向穿鞋之一人之足部。如圖2中所展示，第一側(208)包括複數個經模製熱塑性聚合物元件(206)。在其他態樣中，第二側可另外或另一選擇係包括複數個經模製熱塑性聚合物元件(206)。
在圖2中，第一側(208)包括一編織元件(203)且第二側可包括一第二編織元件。亦即，鞋面之第一側及鞋面之第二側兩者皆可使用一編織製程來形成。在某些態樣中，鞋面可包括多個層。舉例而言，鞋面可包括一第一層及一第二層。第一層可包括第一側且第二層可包括第二側。該等層可彼此附接。舉例而言，每一層具有一外邊緣/周界。該等層可沿著外邊緣彼此附接。在某些態樣中，該等層僅在外邊緣處彼此附接。在某些態樣中，與編織元件(203)相比，第二編織元件可包括一較緊密編織結構。
可使用任何類型之紗線來形成鞋面(220)之任何部分，諸如編織元件(203)及/或第二編織元件。可使用任何數目個紗線。在特定例項中，一紗線可包括一單個長絲。在其他情形中，一紗線可包括兩個或兩個以上長絲，諸如兩個、三個、四個、五個、六個或更多彼此相關聯之長絲。舉例而言，長絲可藉由使其加撚在一起而彼此相關聯以形成可用於形成鞋面之任何部 分(諸如編織元件(203)或第二編織元件)之一紗線。
可用於形成編織元件及/或第二編織元件之紗線類型之說明性非限制性實例包含包括熱固性聚合物材料及天然纖維(諸如棉線、絲及毛料)之紗線。一個特定實例係一聚酯紗線。當經受中等位準之熱時，熱固性聚合物材料趨向於保持穩定。此外，當經受提高位準之熱時，熱固性聚合物材料及天然纖維可燃燒或者以其他方式降解或分解。如此，熱固性聚合物材料一般而言總是保持處於一永久固態中。在某些態樣中，用於形成編織元件及/或第二編織元件之一紗線之至少一部分之熔點或分解溫度大於約140℃(基於一個大氣壓)。
用於形成編織元件及/或第二編織元件之一或多個紗線可包括聚酯。在某些態樣中，用於形成編織元件及/或第二編織元件之紗線可包括一彈性體長絲。在仍其他態樣中，用於形成編織元件及/或第二編織元件之紗線可包括聚酯及一彈性體長絲。紗線可包括聚酯與彈性體長絲之任何比率，諸如自約95：5至約5：95以及其間之任何比率。舉例而言，若一紗線包括四個長絲，則彼等長絲中之三個可包括聚酯且第四長絲可為一彈性體長絲。在某些態樣中，鞋面之第一側包括複數個經模製熱塑性聚合物元件且不包含彈性體長絲。在某些態樣中，鞋面之第二側不包含複數個經模製熱塑性聚合物元件且包含一彈性體長絲。
舉例而言，彈性體長絲可包括含有聚合物(諸如彈性絲)之一聚胺基甲酸酯。彈性絲係一合成聚合物纖維。其可包括允許纖維拉伸且然後回復至其原始形狀之聚酯或聚醚多元醇之軟且橡膠質分段。可包括胺基甲酸酯或胺基甲酸酯-脲之硬分段提供剛性且賦予抗拉強度。
在特定態樣中，用於形成編織元件及/或第二編織元件之紗線可包括一 熱塑性聚合物。熱塑性聚合物之說明性非限制性實例包含聚胺基甲酸酯、聚醯胺、聚烯烴及尼龍。與熱固性聚合物材料相比，熱塑性聚合物在經加熱時熔化且在經冷卻時恢復至一固態。更特定而言，一熱塑性聚合物在經受處於其熔點或高於該熔點之溫度時自一固態轉變至一軟化或液態，且然後熱塑性聚合物當在其熔點以下充分冷卻時自軟化或液態轉變至一固態。
根據本發明，熱塑性聚合物之熔化溫度可小於存在於編織結構中之另一紗線及/或長絲之至少一部分之一熔化溫度或一分解溫度。舉例而言，編織結構可包含包括一熱塑性聚合物之一第一紗線及包括聚酯之一第二紗線。熱塑性聚合物可具有小於聚酯之熔化溫度或分解溫度之一熔化溫度。另外，編織結構可包括具有一聚酯芯及一熱塑性聚合物鞘之一紗線(或紗線之一長絲)。鞘之熱塑性聚合物可具有小於聚酯芯之熔化溫度或分解溫度之一熔化溫度。舉例而言，熱塑性聚合物之熔化溫度可介於約80℃與約140℃之間，諸如自約100℃至約125℃(基於一個大氣壓)。
在特定態樣中，編織元件及/或第二編織元件可包含包括一熱塑性聚合物之一個以上紗線。視情況，一紗線可包括一個以上熱塑性聚合物且每一熱塑性聚合物可具有一不同熔化溫度。另外，若編織元件及/或第二編織元件包括一個以上紗線，則每一紗線可包括一熱塑性聚合物或每一紗線可包括熱塑性聚合物之任何組合。
當提及一紗線包括一熱塑性聚合物時，應理解，紗線之任何部分可包括熱塑性聚合物或整個紗線可包括熱塑性聚合物。在圖4A中，熱塑性聚合物(409)安置於紗線之一外表面及/或紗線之一長絲之一外表面上。在圖4B中，紗線包括加撚在一起之複數個長絲且該等長絲中之一者包括一熱塑性聚合物(409)。在圖4C中，一經塗佈紗線之一剖面展示為具有「芯」(413) 及一「鞘」(414)。芯包括一或多個紗線長絲且鞘包括一熱塑性聚合物。熱塑性聚合物包括比一或多個長絲中之至少一者低之一熔化溫度。鞘(414)可沿著紗線之任何長度(諸如紗線之整個長度)或僅沿著紗線之特定區段安置。另外，若紗線包括複數個長絲，則鞘可沿著該等長絲中之至少一者之整個長度安置或該鞘可僅沿著該等長絲中之至少一者之長度之特定區段安置。鞘(414)之厚度並未特定限制且可取決於紗線之所要應用而選擇。
本文中所揭示之鞋面之第一側可包括編織元件與經模製熱塑性聚合物元件之任何比率。舉例而言，第一側可包括自約5%至約95%之編織元件及自約95%至約5%之複數個經模製熱塑性聚合物元件。若複數個經模製熱塑性聚合物元件中之任一者位於鞋面之第二側上，則類似比率亦可應用於第二側。
如上所述，複數個經模製熱塑性聚合物元件中之每一者包括具有一邊界/周界之一形狀。邊界完全或實質上由編織元件及/或第二編織元件之一部分環繞。該形狀可具有一外表面且該外表面可為平滑的、有織紋的或其任何組合。在邊界內，外表面可由經模製熱塑性聚合物組成或者該外表面可包含一或多個紗線或長絲。舉例而言，若一經模製熱塑性聚合物元件包括一熱塑性聚合物及一聚酯紗線(或並未至少部分地熔化及凝固之某一其他紗線)，則此兩個組件之比率可為自約5：95、約10：90、約20：80、約30：70、約40：60、約50：50、約60：40、約70：30、約80：20、約90：10及約100：0。
儘管已將鞋面闡述為具有一編織元件及複數個經模製熱塑性聚合物元件，但一不同結構亦由本發明預期。如圖3中可見，一鞋面可包括藉由一經模製熱塑性聚合物元件(306)而鏈接在一起之複數個編織元件(303)。複數個編織元件(303)中之每一者係離散的或實質上離散的。另外，複數個編 織元件(303)中之每一者包括由經模製熱塑性聚合物元件(306)環繞或實質上環繞之一邊界(307)。
圖3中之鞋面包括一第一側(308)及與第一側相對之一第二側(未展示)。第一側可包括經模製熱塑性聚合物元件(306)。第二側可包括一彈性體長絲。彈性體長絲可包括一聚胺基甲酸酯聚合物，諸如彈性絲。在某些態樣中，第一側(308)不包含彈性體長絲。在某些態樣中，第二側不包含經模製熱塑性聚合物元件(306)。複數個編織元件(303)可包括一聚酯紗線及視情況一彈性體長絲。鞋面可包括自約5%至約95%之複數個編織元件及自約95%至約5%之經模製熱塑性聚合物元件。在某些態樣中，第一側包括複數個編織元件且第二側包括一第二編織元件。第二編織元件可具有比複數個編織元件中之至少一者緊密之一編織結構。
II.編織製程
本發明之特定態樣係關於製造用於鞋類物件之鞋面之方法。在某些態樣中，可使用一編織製程來形成鞋面。可使用一編織製程來形成鞋面之一或多個部分或者可使用一編織製程來形成整個鞋面。可採用各種編織技術來形成鞋面或其部分，且所有編織技術意欲由本發明涵蓋。編織技術之說明性非限制性實例包含手工編織、經紗編織(其中紗線通常在縱行(wale)之方向上伸展或沿循縱行之方向)、緯紗編織(其中紗線通常在橫列(course)之方向上伸展)、橫編織、寬管圓編織、窄管圓編織提花、單編織圓編織提花及雙編織圓編織提花。
可用任何數目個紗線及任何類型之紗線來編織鞋面。紗線類型之說明性實例先前已在此申請案中加以陳述且包含包括熱固性聚合物材料及天然纖維(諸如棉線、絲及毛料)之紗線、包括一或多個彈性體長絲之紗線、包 括疏水性塗層之紗線以及包括一或多個熱塑性聚合物之紗線。
在某些態樣中，藉由用包括一熱塑性聚合物之一第一紗線及包括一彈性體長絲之一第二紗線編織而形成鞋面。如結合圖1至圖3所展示及先前所闡述，鞋面可經編織使得其包含一第一側及與第一側相對之一第二側。在某些態樣中，第一側包括第一紗線且第二側包括第二紗線。第一側亦可包含額外紗線，諸如第二紗線及/或一第三紗線。舉例而言，第二及/或第三紗線可包括聚酯。在某些態樣中，第一側可經編織使得其不包含第二紗線或包括一彈性體長絲之任何紗線。在某些態樣中，可用額外紗線(諸如第一紗線及/或包括聚酯之一紗線)來編織第二側。在其他態樣中，第二側可經編織使得其不包含第一紗線或包括一熱塑性聚合物之任何紗線。
在某些態樣中，使用包括一熱塑性聚合物之一紗線來編織鞋面之第一側。隨著鞋面之第一側被編織，存在於鞋面之第一側上之熱塑性聚合物之量可自鞋面之一外邊緣朝向鞋面之一鞋幫口區域及/或一鞋領區域移動而增加或降低。舉例而言，在形成鞋面之後，鞋面之第一側之一外邊緣可完全或實質上包括一熱塑性聚合物，鞋面之第一側之介於外邊緣與鞋幫口及/或鞋領區域之間的一部分可包括一經減少量之熱塑性聚合物，且鞋面之第一側之鞋幫口及/或鞋領區域可包括甚至更少之熱塑性聚合物或根本無熱塑性聚合物。前述解釋亦適用於其中鞋面之第二側包括一熱塑性聚合物之一態樣。此一編織構形可用於在鞋面之一個或兩個側上形成一梯度，如下文更完全地闡述。
除第一紗線及第二紗線之外，亦可用額外紗線(諸如一第三紗線、一第四紗線、一第五紗線等)來編織鞋面。此等額外紗線可為本文中所闡述之任何類型之紗線或任何其他類型之紗線。舉例而言，鞋面可包括一第三紗 線。舉例而言，第三紗線可包括聚酯。在某些態樣中，可將第三紗線編織於鞋面之第一側及/或鞋面之第二側上。
在一項特定態樣中，將包括一熱塑性聚合物之一紗線編織於鞋面之第一側上。此紗線亦可包括另一材料(諸如聚酯)，且該紗線可不包含特定材料(諸如彈性體長絲)。可將一額外紗線(舉例而言，包括聚酯)編織於鞋面之第一側上，且在某些態樣中，此紗線可不包含一熱塑性聚合物。在某些態樣中，此紗線亦可不包含一彈性體長絲。可將包括一彈性體長絲之一額外紗線編織於鞋面之第二側上。此紗線可包括其他材料，諸如聚酯。在某些態樣中，此紗線可不包含一熱塑性聚合物。可將一額外紗線(舉例而言，包括聚酯)編織於鞋面之第二側上且在某些態樣中，此紗線可不包含一熱塑性聚合物。
編織元件之至少一部分可具有不同於第二編織元件之至少一部分之一結構。舉例而言，在某些態樣中，鞋面之第二側可包括比第一側緊密之一編織結構。舉例而言，可藉由用對紗線之比在編織第一側時施加至紗線之拉力大的一拉力來編織第二側而達成此一構形。
在形成鞋面之後，鞋面可經受若干個後處理技術，包含但不限於蒸汽處理、模製及/或冷卻。在某些態樣中，在形成鞋面之後，可使鞋面曝露於蒸汽。將蒸汽施加至鞋面允許特定紗線(諸如一聚酯紗線)「定型(set)」，且允許其他紗線(諸如包括彈性體長絲之紗線)收縮。彈性體紗線收縮之程度不受限制且在某些例項中，紗線可收縮其原始長度之10%與50%之間。在某些情形中，紗線之長度可收縮小於其原始長度之10%且在其他情形中，紗線可收縮多於其原始長度之50%，原始長度係在施加蒸汽之前的長度。在某些態樣中，在自約85℃至約105℃之一溫度下將鞋面曝露於蒸汽 達約25秒至約45秒。可使用較高或較低溫度且曝露長度可為長於45秒或短於25秒。雖然將鞋面曝露於蒸汽已被闡述為可用於使各種紗線收縮及定型之一個可能方法，但可採用其他技術。
根據本文中所揭示之各種態樣，可使用一經加熱模具來處理鞋面。在某些態樣中，此步驟可在已將鞋面曝露於蒸汽之後發生。可將鞋面安置於一經加熱模具中且來自模具之一或多個表面之熱可致使紗線之一或多個熱塑性聚合物熔化或至少部分地熔化。
可將鞋面之第一側及/或鞋面之第二側曝露於經加熱模具之熱。經加熱模具之一表面處或其附近之溫度可高於熱塑性聚合物中之至少一者之一熔點且因此，當經加熱模具之一表面接觸或緊密接近熱塑性聚合物中之一或多者時，彼等熱塑性聚合物中之一或多者可熔化或至少部分地熔化。
若期望使鞋面之第一側上之熱塑性聚合物或其一部分熔化，則可將包括一或多個熱塑性聚合物之一或多個紗線編織於鞋面之第一側之至少一部分上。若期望使鞋面之第二側上之熱塑性聚合物或其一部分熔化，則可將包括一或多個熱塑性聚合物之一或多個紗線編織於鞋面之第二側之至少一部分上。不管熱塑性聚合物之位置如何，可藉由模具而加熱整個鞋面或可藉由模具而選擇性地加熱鞋面之特定部分，且若熱之溫度高於熱塑性聚合物之熔化溫度，則熱塑性聚合物將熔化或至少部分地熔化以形成一熔融區域。
舉例而言，可使用一或多個遮罩來執行選擇性加熱。可在使鞋面曝露於經加熱模具之熱之前將一或多個遮罩安置於鞋面之一表面之一或多個部分上。鞋面之一或多個部分上之由遮罩覆蓋之熱塑性聚合物將在被放置於經加熱模具中時不熔化。
當高於其熔化溫度而被加熱且未被一遮罩覆蓋時，熱塑性聚合物將軟化或熔化，此將可能釋放編織結構之區段。亦即，可熔紗線之熱塑性聚合物材料之熔化或軟化可允許編織結構拆散、變為非黏結性的或以其他方式釋放，此乃因可熔紗線不再形成將編織結構固持在一起之線圈。對此可能問題之各種解決方案係已知的且全部被認為係在本發明之範疇內。
舉例而言，若利用包括一第一熱塑性聚合物之一第一可熔紗線並利用包括一第二熱塑性聚合物之一第二可熔紗線，且施加至編織結構之熱之溫度高於第一熱塑性聚合物之熔化溫度但低於第二熱塑性聚合物之熔化溫度，則第二紗線將保持完整無損且將編織結構有效地固持在一起。
確保熔化或軟化紗線之熱塑性聚合物不會釋放編織結構之一額外實例係利用包括複數個長絲之一紗線，其中該等長絲中之至少一者包括具有高於由經加熱模具施加至編織結構之溫度之一熔化溫度之一非可熔材料或一熱塑性聚合物。類似地，可使用包含由一鞘(包括一熱塑性聚合物)環繞之一非可熔芯材料(諸如聚酯)之一紗線或長絲。同樣，可使用包含一芯及一鞘之一紗線或長絲，其中芯包括一第一熱塑性聚合物且鞘包括一第二熱塑性聚合物。在此態樣中，第一熱塑性聚合物應具有高於第二熱塑性聚合物之一熔化溫度之一熔化溫度且由經加熱模具施加至紗線或長絲之熱之溫度應低於第一熱塑性聚合物之熔化溫度。
可將鞋面放置至經加熱模具中達一時間週期以使鞋面上之至少兩個離散位置中之熱塑性聚合物之至少一部分熔化。在某些態樣中，經加熱模具之一或多個表面可包括介於約115℃與約140℃之間的一溫度。鞋面可保持處於經加熱模具中達任何所要時間長度，諸如自約10秒至約20秒。由經加熱模具之一或多個表面施加至鞋面之壓力之量可至少取決於鞋面之所要 特性而選擇。在某些態樣中，壓力之量可為自約1kg/cm2至約100kg/cm2，或其間之任何量。在其他態樣中，壓力之量可為小於1kg/cm2或大於100kg/cm2。
在一項特定態樣中，經加熱模具之至少一個表面之溫度可為介於約110℃與約130℃之間，諸如自約116℃至約120℃。鞋面經受模具之熱達介於約5秒與約15秒之間(諸如約10秒)的一時間量。由經加熱模具之至少一個表面施加至鞋面之壓力可為介於約50kg/cm2與約70kg/cm2之間(諸如約60kg/cm2)的一量。使用此等參數及一選用後續冷卻步驟，可形成包括具有一「無光澤(matte)」外觀(與一「有光澤(shiny)」外觀形成對照)之一或多個經模製熱塑性聚合物元件之一鞋面。
在另一例示性態樣中，經加熱模具之至少一個表面之溫度可為介於約120℃與140℃之間，諸如自約126℃至約130℃。鞋面經受模具之熱達介於約10秒與約20秒之間(諸如約15秒)的一時間量。由經加熱模具之至少一個表面施加至鞋面之壓力可為介於約1kg/cm2與約10kg/cm2之間(諸如約6kg/cm2)的一量。使用此等參數及一選用後續冷卻步驟，可形成包括具有一「有光澤」外觀(與一「無光澤」外觀形成對照)之一或多個經模製熱塑性聚合物元件之一鞋面。
圖5A至圖5C一般而言繪示係一經加熱模具之一實例之一熱壓機(515)。熱壓機(515)可包括一頂板(517)及一底板(518)。此等板中之每一者具有可或可不接觸鞋面之一側之一表面。用於形成該等板之材料不受限制。在某些態樣中，該等板可包括一金屬及/或聚矽氧。在一項態樣中，底板(518)包括聚矽氧且頂板(517)包括一金屬。
可將一鞋面安置於底板(518)上且可使頂板(517)降低直至該頂板之一 表面接觸鞋面為止。可由頂板施加一定量之壓力且由於底板係靜止的，因此鞋面被至少部分地壓縮。在某些態樣中，在使頂板降低至接觸鞋面之後，頂板與底板保持分離且不彼此接觸。
在圖5A中，熱壓機之底板(518)包括一止動件(519)。止動件(519)之形狀不受限制。止動件(519)可包括任何材料，諸如橡膠或金屬。若用於形成止動件(519)之材料具有一熔化溫度，則該熔化溫度應高於由熱壓機之該(等)板發出之溫度。止動件(519)之一個目的係在使頂板(517)降低時防止頂板(517)接觸底板(518)。在某些態樣中，止動件(519)之高度與鞋面之高度實質上相同。在其他態樣中，止動件(519)之高度小於鞋面之高度。在仍其他態樣中，止動件(519)之高度可大於鞋面之高度。當將鞋面安置於熱壓機(515)之底板(518)上時，該鞋面可位於該底板上使得鞋面之任何部分皆不接觸止動件(519)。
舉例而言，止動件(519)之高度可為約5.5mm且鞋面之高度可為約6mm。在此實例中，當將鞋面安置於熱壓機(515)之底板(518)上時，鞋面之一頂部側在止動件(519)上方上升約0.5mm。當熱壓機(515)之頂板(517)閉合(降低)時，頂板(517)之一表面接觸鞋面之一頂部表面且由於所施加壓力，因此鞋面之高度減小(諸如達約0.5mm)直至頂板(517)由於止動件(519)所給出之阻力而無法任何進一步降低為止。由於止動件(519)存在，因此頂板(517)不能夠接觸底板(518)，藉此防止鞋面扁平化且允許鞋面達成一絎縫(quilted)結構。
在圖5B中，底板(518)包括一夾具(jig)(523)。夾具(523)可為安置於熱壓機(515)之底板(518)上之一單獨元件。夾具(523)可使用任何材料(諸如橡膠或金屬)來形成。若用於形成夾具(523)之材料具有一熔化溫度，則該 熔化溫度應高於由熱壓機之該(等)板發出之溫度。夾具(523)之形狀不受限制。在圖5B中，夾具(523)之形狀與一鞋面之形狀實質上相同。夾具(523)經構形以容納或接納鞋面。亦即，夾具(523)包括由具有一特定高度之一壁界定之一個三維形狀。可將鞋面放置於夾具(523)之壁內。夾具(523)可僅包括形成為一特定形狀之一壁或夾具(523)可視情況包括一底部表面及/或一頂部表面。底部表面可接觸熱壓機(515)之底板(518)且頂部表面可接觸熱壓機(515)之頂板(517)。
夾具(523)之一個目的係在使頂板(517)降低時防止頂板(517)接觸底板(518)。在某些態樣中，夾具(523)之壁之高度與鞋面之高度實質上相同。在其他態樣中，夾具(523)之壁之高度小於鞋面之高度。在仍其他態樣中，夾具(523)之壁之高度可大於鞋面之高度。
舉例而言，夾具(523)之壁之高度可為約5.5mm且鞋面之高度可為約6mm。在此實例中，當將鞋面安置於熱壓機(515)之底板(518)上之夾具(523)之壁內時，鞋面之一頂部側在夾具(523)之壁上方上升約0.5mm。當熱壓機(515)之頂板(517)閉合(降低)時，頂板(517)之一表面接觸鞋面之一頂部表面且由於所施加壓力，因此鞋面之高度減小(諸如達約0.5mm)直至頂板(517)由於夾具(523)之壁所給出之阻力而無法任何進一步降低為止。由於夾具(523)存在，因此頂板(517)不能夠接觸底板(518)，藉此防止鞋面扁平化且允許鞋面達成一絎縫結構。
在圖5C中，繪示具有一頂板(517)及包括一凹部(525)之一底板(518)之一熱壓機(515)。凹部(525)之形狀不受限制。在圖5C中，凹部(525)之形狀與一鞋面之形狀實質上相同。凹部(525)經構形以容納或接納鞋面。亦即，凹部(525)包括由具有一特定高度之一壁界定之一個三維形狀。凹部 (525)亦包括接觸鞋面之一底部表面之一底部表面(526)。可將鞋面放置於凹部(525)之壁內。在某些態樣中，凹部之壁之高度(自凹部之底部表面至凹部之一壁之頂部而量測)與鞋面之高度實質上相同。在其他態樣中，凹部(525)之壁之高度小於鞋面之高度。在仍其他態樣中，凹部(525)之壁之高度可大於鞋面之高度。
舉例而言，凹部(525)之壁之高度可為約5.5mm且鞋面之高度可為約6mm。在此實例中，當將鞋面安置於凹部(525)之壁內時，鞋面之一頂部側在凹部(525)之壁上方上升約0.5mm。當熱壓機(515)之頂板(517)閉合(降低)時，頂板(517)之一表面接觸鞋面之一頂部表面且由於所施加壓力，因此鞋面之高度減小(諸如達約0.5mm)直至頂板(517)由於底板(518)之頂部表面所給出之阻力而無法任何進一步降低為止。由於凹部(525)存在，因此鞋面不能夠係完全扁平或實質上扁平的，藉此允許鞋面達成一術縫結構。
儘管已給出一熱壓機作為一經加熱模具之一實例，但經加熱模具之其他實例由本發明預期且加熱鞋面之其他方法(諸如紅外線加熱、超聲波加熱、高頻率加熱、感應加熱、射頻加熱、振動加熱及蒸汽加熱)亦由本發明預期。
本文中所揭示之方法亦可包括一冷卻步驟。冷卻步驟可在鞋面已自經加熱模具移除之後發生。在冷卻步驟期間，任何熔化/熔融熱塑性聚合物將凝固且藉此形成一經模製熱塑性聚合物元件。若鞋面經編織使得鞋面上之各種離散位置包括已熔化且隨後凝固之一熱塑性聚合物，則鞋面將包括複數個經模製熱塑性聚合物元件。
每一經模製熱塑性聚合物元件來源於一編織結構。鞋面最初包括包含一熱塑性聚合物之一或多個編織結構。熱塑性聚合物經熔化，藉此將編織 結構之彼部分轉變成一熔融區域。使熔融區域冷卻導致一經模製熱塑性聚合物元件之形成。此一構形與其中一聚合物膜或某些其他外部組件接合至一編織結構之一構形形成對比且具有優於該構形之顯著優點。舉例而言，當將一外部組件接合至一編織鞋面時，該外部組件可隨著時間及/或隨著使用鞋面而脫落。在經模製熱塑性聚合物元件來源於編織結構之情況下，避免此一問題。
在某些態樣中，冷卻步驟包括將鞋面曝露於介於約20℃與約24℃之間的一溫度。可使用較低溫度來使鞋面冷卻且亦可使用較高溫度，假定溫度不升高至高於熱塑性聚合物之熔化溫度。可使用任何裝置或技術來使鞋面冷卻。在某些態樣中，可使用一冷壓機來使鞋面冷卻。鞋面可保持處於冷壓機中達使經熔化熱塑性聚合物冷卻並凝固所必需之任何時間週期。在某些態樣中，鞋面可保持處於冷壓機中達約5秒與約20秒之間，諸如自約12秒至約15秒。在某些態樣中，冷壓機可具有類似於上文所闡述之熱壓機之一構形。若使用此一冷壓機，則由冷壓機之板施加至鞋面之壓力可為介於約1kg/cm2與約2.1kg/cm2之間，諸如約1.5kg/cm2。冷壓機之板可包括任何適合材料，諸如塑膠、橡膠及金屬。在一項態樣中，底板包括聚矽氧且頂板包括一金屬。
在鞋面被充分冷卻之後，該鞋面可在至少一個側上包括複數個經模製熱塑性聚合物元件及一編織元件。舉例而言，圖6中所繪示之鞋面在一第一側(608)上包括複數個經模製熱塑性聚合物元件(606)及一編織元件(603)。鞋面亦包括未展示之一第二側。如圖6中可見，編織元件(603)將複數個經模製熱塑性聚合物元件(606)中之每一者鏈接在一起。鞋面可經歷額外處理步驟及/或該鞋面可附接至一鞋底以形成一鞋類物件。
在某些態樣中，鞋面可經編織以包含多個層。舉例而言，藉由在一編織機之一前床及一後床上進行編織，可形成包括一第一層及一第二層之一鞋面。第二層可具有與第一層相同之構形或該第二層可具有一不同構形。舉例而言，第一層可包括藉由一編織元件而鏈接在一起之複數個經模製熱塑性聚合物元件且第二層可包括一第二編織元件。該等層可沿著該等層之外邊緣(627)利用一紗線彼此連接。在某些態樣中，該等層僅在沿著外邊緣(627)之一或多個位置處彼此連接。
在某些態樣中，包括熱塑性聚合物之紗線可選擇性地位於鞋面上使得在熔化及冷卻步驟之後，鞋面在不同位置中包括不同性質。舉例而言，關於圖6，展示已使用一編織製程形成之一鞋面(620)之一個側。舉例而言，可藉由利用兩個紗線編織鞋面而製造此一鞋面：包括聚酯之一第一紗線及包括一熱塑性聚合物之一第二紗線。可使用任何數目個紗線來形成此鞋面(620)。鞋面(620)可經編織使得整個外邊緣(627)包括或實質上包括一熱塑性聚合物。自外邊緣(627)朝向鞋領(629)及/或鞋幫口(600)移動，鞋面包括較少熱塑性聚合物。亦即，與位於外邊緣(627)與鞋領(629)及/或鞋幫口(600)之間的鞋面之一區域相比，外邊緣(627)可包括一較大量之熱塑性聚合物。繼而，與直接毗鄰鞋幫口(600)及/或鞋領(629)之鞋面之區域相比，外邊緣(627)與鞋領(629)及/或鞋幫口(600)之間的區域可包括一較大量之熱塑性聚合物。
可藉由在外邊緣(627)上且毗鄰於該外邊緣編織第二紗線而形成圖6之鞋面。可不將第一紗線編織於此區域中或可將一較小量之第一紗線編織於此區域中。朝向鞋幫口(600)及/或鞋領(629)移動，在鞋面之此側上進行編織之第二紗線之量可減小且在鞋面之此側上進行編織之第一紗線之量可 增加。在具有此一構形之情況下，鞋面可據稱自外邊緣(627)朝向鞋幫口(600)及/或鞋領(629)移動而具有熱塑性聚合物之一梯度。該梯度可存在於跨越鞋面之任何方向上。
根據前述說明及附圖，可以瞭解第一層經由位於一區域中之編織元件之複數個相互交錯之線圈而固定於第二層，而區域與複數個經模製熱塑性聚合物元件之至少一者共存。一共同紗線延伸穿過第一層之至少一線圈及第二層之至少一線圈。
可賦予根據本發明之鞋面其他性質。舉例而言，一編織元件可具有一特定程度之拉伸性但當彼元件經熔化且隨後經冷卻以形成一經模製熱塑性聚合物元件時，該元件變為顯著較抗拉伸的。另外，經模製熱塑性聚合物元件可具有比一編織元件顯著小之透氣性/空氣流動，但在某些態樣中，經模製熱塑性聚合物元件仍可提供某些透氣性。與一編織元件相比，經模製熱塑性聚合物元件亦一般而言具有較高耐久性、穩定性、支撐、抗磨性及勁度。此外，水可能夠滲透一編織元件但一經模製熱塑性聚合物元件可為防水的或至少比編織元件更具疏水性。一疏水性結構能夠在一特定程度上但並非完全地抵抗水之滲透，而一防水結構係完全不可滲透水的。舉例而言，可併入至編織元件中及/或修改於該等編織元件中之性質之額外實例可在美國專利第6,931,762號及美國專利第7,347,011號中找到，該兩個美國專利以全文引用之方式併入至本申請案中。
除熔化紗線及使用不同編織技術之外，所選擇之特定類型之紗線亦可影響鞋面之性質。舉例而言，棉線係相對無彈性且輕質的。彈性纖維及拉伸聚酯各自提供實質拉伸及回復，其中拉伸聚酯亦提供可回收性。嫘縈提供高光澤及濕氣吸收性。除絕緣性質之外，毛料亦提供高濕氣吸收性。尼龍係具有高強度之一耐久且抗磨性材料。聚酯係亦提供相對高耐久性之一疏水材料。可使用此等類型之紗線中之任一者或其他類型之紗線來編織本發明之鞋面。
最後，雖然已結合形成具有一編織元件及複數個經模製熱塑性聚合物 元件之一鞋面闡述諸多前述方法步驟，但技術亦可用於形成包括複數個編織元件及一經模製熱塑性聚合物元件之一鞋面。
鑒於本發明，無需過多實驗即可製得並執行本文中所揭示及主張之所有結構及方法。儘管本發明可以諸多不同形式體現，但本文中詳細地闡述本發明之特定態樣。本揭示內容係本發明之原理之一範例且並不意欲將本發明限制於所圖解說明之特定態樣。另外，除非明確陳述相反情形，否則使用術語「一(a)」意欲包含「至少一個」或「一或多個」。舉例而言，「一紗線」意欲包含「至少一個紗線」或「一或多個紗線」。
以絕對術語或以近似術語給出之任何範圍意欲囊括該兩者，且本文中所使用之任何定義意欲係闡明的而非限制性的。儘管本發明之寬廣範疇所陳述之數值範圍及參數係近似值，但在特定實例中所陳述之數值儘可能準準確地報告。然而，任何數值固有地含有必然由其各別測試量測中存在之標準偏差所引起之特定誤差。此外，本文中所揭示之所有範圍皆應理解為囊括其中所納入之任何及所有子範圍(包含所有分數及整數值)。
此外，本發明囊括本文中所闡述之各種態樣中之某些或所有態樣之任何及所有可能組合。亦應瞭解，熟習此項技術者將明瞭對本文中所闡述之態樣之各種改變及修改。可在不背離本發明之精神及範疇且不減少其既定優點之情況下作出此等改變及修改。因此，隨附申請專利範圍意欲涵蓋此等改變及修改。
201:腳趾部分
202:中足區域
203:編織元件
205:內側
206:經模製熱塑性聚合物元件
207:邊界/周界
208:第一側
220:鞋面
222:足跟部分

Claims (8)

  1. 一種用於一鞋類物件之鞋面，該鞋面包括：複數個經模製熱塑性聚合物元件，其藉由一編織元件而鏈接在一起，該等複數個經模製熱塑性聚合物元件中之每一者係實質上離散的，其中該等複數個經模製熱塑性聚合物元件中之每一者包括一邊界，該邊界實質上由該編織元件環繞，其中該編織元件包含一第一層及一第二層，該第一層形成一第一側，該第二層形成與該第一側相對之一第二側，其中該第一層經由位於一區域中之該編織元件之複數個相互交錯之線圈而固定於該第二層，而該區域與該等複數個經模製熱塑性聚合物元件之至少一者共存，其中該第一側包括該等複數個經模製熱塑性聚合物元件，其中該第二側面向該鞋面之一內腔，使得該第二層位於該內腔及該等複數個經模製熱塑性聚合物元件之間；及其中一共同紗線延伸穿過該第一層之至少一線圈及該第二層之至少一線圈。
  2. 如請求項1之鞋面，其中該第二側包括一聚酯紗線、或同時包括一聚酯紗線及一彈性體長絲。
  3. 如請求項2之鞋面，其中該彈性體長絲包括彈性絲。
  4. 如請求項1之鞋面，其中該等複數個經模製熱塑性聚合物元件包括一熱塑性聚胺基甲酸酯。
  5. 如請求項1之鞋面，其中該等複數個經模製熱塑性聚合物元件中之每一者獨立地包括選自由以下各項組成之群組之一形狀：三角形、四邊形、規則多邊形、不規則多邊形、圓形、橢圓形及新月形。
  6. 一種用於一鞋類物件之鞋面，該鞋面包括：一第一層及一第二層，該第一層及第二層以一共同紗線結合；其中該第一層包含複數個編織元件，其藉由一經模製熱塑性聚合物元件而鏈接在一起，該複數個編織元件中之每一者係實質上離散的，其中該複數個編織元件中之每一者包括一邊界，該邊界實質上由該經模製熱塑性聚合物元件環繞，其中該第二側面向該鞋面之一內腔，使得該第二層位於該內腔及該等複數個經模製熱塑性聚合物元件之間，其中該第一層經由位於一區域中之該編織元件之複數個相互交錯之線圈而固定於該第二層，而該區域與該等複數個經模製熱塑性聚合物元件之至少一者共存。
  7. 如請求項6之鞋面，其中該第二側包括一彈性體長絲。
  8. 如請求項6之鞋面，其中該經模製熱塑性聚合物元件包括一熱塑性聚胺基甲酸酯。
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