[发明专利]用于鞋类物品的缓冲构件及相关方法

说明书

提供了一种形成聚合物泡沫材料(302)的方法，并且该方法包括提供具有第一厚度(Ti)的前体材料，该前体材料是开孔泡沫材料；以及向该前体材料施加单轴压缩力以将该前体材料压缩至第二厚度(Tf)，压缩力导致该前体材料的泡孔结构塌缩。该方法还包括在施加压缩力的同时，在模制温度下加热前体材料持续第一时间段，该第一时间段足以将前体材料加热至软化温度；从前体材料移除压缩力；以及保持前体材料的泡孔结构处于塌缩状态。

领域

本专利申请是PCT国际申请，该PCT国际申请要求于2019年5月31日提交的美国申请16/427,527和于2018年5月31日提交的美国临时申请62/678,464的优先权。这些在先申请的公开内容被认为是本申请的公开内容的一部分，并据此通过引用以其整体并入。

领域

本公开总体上涉及一种生产用于鞋类物品的缓冲材料的方法。

背景

本部分提供有关于本公开的背景信息，并且不一定是现有技术。

鞋类物品常规上包括鞋面和鞋底结构。鞋面可以由任何合适的材料形成，以将足部接纳、固定和支撑在鞋底结构上。鞋面的靠近足部的底表面的底部部分附接到鞋底结构。鞋底结构总体上包括在鞋外底和鞋底夹层之间延伸的分层布置(layered arrangement)，鞋外底提供耐磨性和与地表面的附着摩擦力，鞋底夹层设置在鞋外底和鞋面之间以用于为足部提供缓冲。缓冲部件，诸如鞋内底和鞋垫，可以设置在鞋面内，以向穿用者的足部提供额外的支撑。鞋底结构的一个或更多个部件可以由泡沫材料形成，以向鞋底结构提供缓冲、支撑和响应性质。

泡沫材料是鞋类的重要组成部分，这是由于它们的柔软、可压缩的性质以及重量轻所导致的。这些性质为足部提供保护和支撑，而不会妨碍自然运动。通常，较软的泡沫提供增加的舒适性，但导致降低的耐用性。耐用性差表现在泡沫在重复使用时的变形和致密化(例如“挤满(packing out)”)，从而破坏了最初的舒适性优势。工业中的常规实践方法(特别是对于鞋垫)是牺牲一定程度的舒适性来获得耐用性，并且采用高密度或高硬挺度的鞋垫，这种鞋垫能够经受反复的循环载荷(例如，相当于值几百英里的脚步、行走或跑步的日常使用的磨损和损耗)。

产生具有所需足下感觉的泡沫材料需要在压缩期间调整泡沫的机械响应。压缩时力与挠度的关系是量化当泡沫在压缩事件(类似于使用期间的足部撞击)期间负载时泡沫的行为的一种有价值的方式。在压缩期间力与挠度的关系可以通过循环动态测试来评估，以通过近似于鞋类应用中的实际使用来提供对材料的性能的准确洞察。通常，厚度为0.5cm、1cm或2cm的泡沫样品用圆柱形锤头、柱塞或压头来压缩。例如，使用直径为45mm的圆柱形锤头，样品可以在180毫秒内从5N压缩至300N，并返回至5N，接着暂停400毫秒，频率约为1.7Hz，从而模拟跑步的冲击和节奏。由锤头施加的300N大小的力提供了与由足部的更大区域施加的体重载荷类似的压力，常常约为1.2kN-2.0kN。在每次循环的整个过程中，记录锤头向泡沫中的挠度(deflection)和压缩泡沫的阻力。如图7中示出的，力与挠度测试被绘制为力-位移曲线，表示在所施加的力的范围内材料的压缩百分比。

多个指标用于评估泡沫性能。力-位移曲线上的任一点处的材料的硬挺度可以通过测量该点处的曲线斜率来计算。能量输入被视为负载期间力-位移曲线的积分。能量输出被视为卸载期间力-位移曲线的积分。效率被认为是能量输出与能量输入的比率。耐用性或抗疲劳性(例如，在重复的压缩负载/卸载事件下挤满)是通过在多个(数千至10万)重复循环过程中这些指标中的任何指标的变化来判断的。