CN111050586B - 制造用于鞋类物品的鞋外底部件的方法 - Google Patents

Abstract

用于鞋类物品的鞋外底部件使用模制工艺制造，该模制工艺将第二聚合物材料与膜部件结合，该膜部件包括由聚合物水凝胶材料形成的第一层。第一层形成鞋外底的外层或面向地面的层。还描述了制造鞋外底部件的方法以及包括鞋外底部件的鞋类物品和制造这样的鞋类物品的方法。

Description

制造用于鞋类物品的鞋外底部件的方法

本申请要求于2017年8月1日提交的美国临时申请第62/539,720号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

领域

本公开内容总体上涉及鞋类物品。更具体地，本公开内容涉及鞋外底部件的制造，该鞋外底部件可以包括完整的鞋外底单元，该鞋外底单元可以被结合到鞋类物品中，例如在有利于将污垢积聚在鞋外底上的条件下使用的那些鞋类物品。

背景

本部分中的陈述仅提供有关于本公开内容的背景信息，并且可以不构成现有技术。

多种类型的鞋类物品经常用于各种活动，包括户外活动、军事用途和竞技运动。这些类型的鞋类的鞋外底通常被设计成在柔软和光滑的表面例如包括草地和泥土的未铺砌表面上提供附着摩擦力。例如，增强的胎面图案、凸耳、防滑件或鞋底钉(整体式和可拆卸式两种)，以及在潮湿条件下提供改进的附着摩擦力的橡胶配方，已被用于提高由鞋外底提供的附着摩擦力的水平。

虽然这些常规手段通常有助于给予鞋类改进的附着摩擦力，但是当鞋类在未铺砌表面上使用时，鞋外底通常积聚污垢(例如，无机材料，例如泥浆、泥土、沙子和砾石，有机材料，例如草地、草皮和其他植物，以及无机材料和有机材料的组合)。在某些情况下，污垢可以积聚在胎面图案中(当胎面图案存在时)、凸耳周围和凸耳之间(当凸耳存在时)、或者防滑件的轴上、环绕防滑件的空间中以及防滑件之间的间隙区域中(当防滑件存在时)。污垢的积聚可以使鞋类负重，并且干扰鞋外底和地面之间的附着摩擦力。

附图

为了可以更好地理解本公开内容，现在将参照附图描述通过实例的方式给出的其多种形式，在附图中：

图1是描述根据本公开内容的方面的制造鞋外底或鞋外底的部件的方法的流程图；

图2A是根据本公开内容的方面形成的多种鞋外底部件的底侧视图；

图2B是根据本公开内容的方面形成的多种鞋外底部件的底侧视图；

图3A是根据本公开内容的方面的具有附着摩擦力元件(traction element)的鞋外底的外表面的底侧视图；

图3B是根据本公开内容的方面的具有带有附着摩擦力元件的鞋外底的鞋类物品的透视图；

图3C是根据本公开内容的方面的具有附着摩擦力元件的鞋外底的外表面的底侧视图；

图3D是根据本公开内容的方面的具有带有附着摩擦力元件的鞋外底的鞋类物品的透视图；以及

图4是描述制造鞋类物品的方法的流程图，该鞋类物品包括根据本公开内容的方面形成的鞋外底。

本文中描述的附图仅用于说明目的，并且不意图以任何方式限制本公开内容的范围。

详细描述

本公开内容总体上提供了使用聚合物水凝胶材料用于制造鞋外底部件的改进的制造工艺，以及由其形成的鞋外底部件。

制造用于鞋类物品的包含界定鞋外底部件的接触地面的表面的水凝胶材料的该部件的先前方法包括：首先使用热成型工艺、通过加热膜并抵靠模具拉动膜使水凝胶膜的大体上平面的部分符合鞋外底的弯曲形状，形成具有三维形状的弯曲的并且成形的膜部件(例如，弯曲的并且成形的部件，该部件在热成型之前具有比水凝胶膜的厚度大至少5倍的深度)。由于热成型设备的配置，膜的相对大的部分被进给到设备(例如，膜的9英寸×16英寸部分)以热成型单个部件，导致膜部分的很大一部分作为废料被浪费。在将弯曲的、成形的膜部件冷却之后，多余的膜然后从该弯曲的、成形的膜部件的周边的弯曲区域被修整。然后将修整过的部件放置在注射模具中，并且然后用热塑性材料反向注射(back inject)模具以形成鞋外底部件。该工艺需要将水凝胶膜加热两次—首先在热成型步骤期间，并且然后在反向注射步骤期间。该工艺还包括在热成型工艺期间加热水凝胶膜的同时拉动水凝胶膜，在该部件的一些区域中例如在附着摩擦力元件上的或在其之间的区域中以及最终成为废料的很大一部分的多余材料的一些区域中产生膜的变薄。此外，该工艺还需要在弯曲的(即，不是大体上平面的)区域中从热成型部分的周边修整多余材料，这需要手动地切断每个热成型部件或者使用复杂、缓慢且昂贵的能够在x、y和z维度上切割的自动切割设备。

相比之下，本方法消除了对热成型步骤的需求。消除热成型步骤减少水凝胶材料在制造期间被暴露的热历史，这可以导致成品中减少的缺陷和提高的耐用性。本方法还可以减少产生的废料材料的量，同时允许使用更简单、更快、更具成本效益的制造工艺，该制造工艺可以更容易地自动化。

在一个方面中，本公开内容涉及制造用于鞋类物品的鞋外底部件的方法，该方法包括：提供包括第一面向外的表面的膜部件，该膜部件包括在组成上包括聚合物水凝胶材料的第一层，该第一层界定膜部件的第一面向外的表面的至少一部分；提供具有模制表面的模具；将膜部件放置到模具中；约束膜部件，使得第一层的至少一部分抵靠模制表面的一部分，形成受约束的膜部件；将第二聚合物材料装载到具有受约束的膜部件的模具中；将装载的第二聚合物材料在模具中至少部分地凝固(solidify)以产生鞋外底部件，该鞋外底部件具有最外侧表面，该最外侧表面包括膜部件的第一层的至少一部分；以及从模具中移除鞋外底部件。本公开内容还涉及根据这些方法制造的鞋外底部件，以及制造鞋类物品的方法，该方法包括提供根据这些方法制造的鞋外底部件，提供用于鞋类物品的鞋面，以及将鞋外底部件和鞋面彼此固定，使得鞋外底部件的聚合物水凝胶材料界定鞋类物品的面向地面的表面。

在另一方面中，本公开内容涉及用于鞋类物品的鞋外底部件，该鞋外底部件包括：接触地面的表面；至少一个膜部件，该膜部件具有第一表面、与第一表面相对的第二表面和外部周边，该膜部件在组成上包括聚合物水凝胶材料，该聚合物水凝胶材料界定膜部件的第一表面的至少一部分和鞋外底部件的接触地面的表面的至少一部分；第二聚合物材料，该第二聚合物材料可操作地连接到膜部件的第二表面和一个或更多个膜部件中的每一个的整个外部周边；以及一个或更多个附着摩擦力元件；其中所述至少一个膜部件装配在一个或更多个附着摩擦力元件之间或周围。

现在已经总体上描述了本公开内容的各方面，提供另外的细节。在一个方面中，本公开内容的方法开始于提供膜部件，该膜部件包括包含聚合物水凝胶材料的第一层。代替提供水凝胶膜的一部分，将该部分热成型为三维弯曲形状并然后沿着热成型区域的周边修整以形成将装配在注射模具内的部件，在本方法中，水凝胶膜作为膜部件被提供。膜部件被配置成放置到模具中，即，当模具闭合时，膜部件不延伸超过模具的模制表面的周边。膜部件可以是预切割部件，例如大体上平面的预切割膜部件。在特定方面中，在膜部件的膜已经形成后，膜本身以及膜部件不被热成型或以其他方式加热到高于80℃。

在一些方面中，膜的一部分可以被切割或冲压或模制以形成膜部件的形状。膜可以是挤出的或共挤出的膜，包括挤出的层状膜。在一些方面中，膜部件被配置成装配在一个或更多个附着摩擦力元件之间或周围；即，膜部件的周边可以被成形为置放于附着摩擦力元件的基部之间或周围，或者膜部件的一个或更多个内部部分可以被切掉，例如形成孔或空隙(void)，以置放于一个或更多个附着摩擦力元件的基部之间或周围，或者两者。

接着，提供具有模制表面的模具，并且将膜部件放置在模具中，使得膜部件的第一层的一部分(包括聚合物水凝胶材料的第一层)接触模具的模制表面的一部分。在膜部件是大体上平面的并且模制表面是弯曲的方面中，膜部件可以被弯折或弯曲，以便装配到模具中并接触模制表面。然而，应当理解，这种弯折或弯曲将不包括将膜部件加热到高于80摄氏度(C)。接着，第一层的接触模制表面的部分抵靠模制表面的部分被约束，同时第二聚合物材料被装载到模具中。约束第一层的部分抵靠模制表面减少或消除了热成型膜部件的需求，并且可以防止或减少在装载步骤期间第二聚合物材料在膜部件和模制表面之间的渗漏。在一些方面中，约束第一层的部分抵靠模制表面的步骤可以包括向膜部件施加真空，或者向膜部件施加销，或两者。装载步骤可以包括将第二聚合物材料注射模制或浇注到模具中。在第二聚合物材料已经在模具中至少部分地凝固后，鞋外底部件可以从模具中移除。使用本公开内容的工艺避免了诸如在热成型期间将膜拉动和拉伸的问题，这可能损坏膜，产生废品或废料。该工艺的使用还通过限制水凝胶材料在制造期间暴露于高于80℃的温度的次数来减少膜的“热历史”，这可能导致材料降解。与常规的热成型工艺相比，该工艺的使用还可以减少废材料的量。

如本文所使用的，术语“鞋外底部件”指的是可以与一个或更多个另外的部件组合以形成完整的鞋外底单元的部件，以及可以附接到鞋面以形成鞋类物品的完整的鞋外底单元。术语聚合物水凝胶材料、水凝胶材料和水凝胶在整个公开内容中可互换地使用，以指代相同的元素或材料组成。

根据制造根据本公开内容的用于鞋类物品的鞋外底部件的方法的一个方面，包括提供一个或更多个平坦的膜部件，该平坦的膜部件由层状膜形成，该层状膜具有形成背衬层的聚合物材料和可操作地连接到背衬层的聚合物水凝胶材料，使得聚合物水凝胶材料界定平坦的膜部件的面向外的表面。然后提供具有模制表面的模具，并且将平坦的膜部件放置到模具中，使得层状膜的聚合物水凝胶层与模制表面的至少一部分直接接触。将第二聚合物材料添加到模具中，使得膜部件界定鞋外底的外表面的至少一部分，其中水凝胶形成其最外层。在将第二聚合物材料添加到模具的至少一部分期间，膜部件保持抵靠模制表面。第二聚合物材料在模具中凝固；并然后从模具中移除鞋外底或鞋外底部件。

根据本公开内容的另一方面，制造鞋类物品的方法包括：提供根据上文描述并且在本文中进一步限定的方法制造的鞋外底部件；提供鞋面；以及将鞋外底部件和鞋面彼此固定，使得聚合物水凝胶材料界定鞋类物品的面向地面的表面。

根据本公开内容的又一方面，用于鞋类物品的鞋外底部件包括一个或更多个膜部件，其中每个膜部件具有外部周边，并且每个膜部件的膜包括第一聚合物膜的背衬层和可操作地连接到背衬层的聚合物水凝胶材料，使得聚合物水凝胶材料界定鞋外底部件的接触地面的表面。第二聚合物材料可操作地连接到背衬层并且可操作地连接到一个或更多个膜部件中的每一个的整个外部周边。鞋外底部件还包括一个或更多个附着摩擦力元件，其中一个或更多个膜部件被配置成装配在附着摩擦力元件之间或周围。

根据本公开内容的教导形成的鞋外底部件可以防止或减少在未铺砌表面上使用或穿用期间污垢在它们的表面上的积聚。如本文所使用的，术语“污垢”包括通常存在于地面中或比赛表面上的多种材料中的一种或更多种，它们可能以其他方式粘附到(adhereto)物品(例如鞋类物品的暴露的鞋外底等)。污垢可以包括而不限于无机材料，例如泥浆、沙子、泥土和砾石；有机物，例如草地、草皮、叶子、其他植物和排泄物；以及无机材料和有机材料的组合，例如粘土。此外，污垢可以包括其他材料，例如可能存在于未铺砌表面上或其中的粉状橡胶(pulverized rubber)。

如本领域技术人员将理解的，防止或减少鞋类物品上的污垢积聚可以提供许多益处。防止或减少在未铺砌表面上穿用期间在鞋类物品的鞋外底上的污垢积聚还可以显著影响在穿用期间粘附到鞋外底的积聚的污垢的重量，这减少由粘附的污垢对穿用者造成的疲劳。防止或减少鞋外底上的污垢积聚可以有助于保持穿用期间的附着摩擦力。例如，防止或减少鞋外底上的污垢积聚可以改进或保持在未铺砌表面上穿用期间存在于鞋外底的面向地面的表面上的附着摩擦力元件的性能。当在进行运动时穿用时，防止或减少鞋外底上的污垢积聚可以改进或保持穿用者用鞋类物品操纵诸如球的运动器材的能力。此外，防止或减少鞋外底上的污垢积聚可以使在使用后更容易清洁鞋类物品。

以下描述本质上仅仅是示例性的，并且不意图限制本公开内容或其应用或用途。例如，结合胎面图案和附着摩擦力元件的几个实例，在整个本公开内容中描述了如根据本文包含的教导制造和使用的鞋类物品中结合的鞋外底或鞋外底的部件，以便更充分地说明其组成和用途。在具有不同胎面图案和附着摩擦力元件的鞋类物品中结合和使用这样的鞋外底或鞋外底的部件在本公开内容的范围内。本领域技术人员将理解，在整个说明书中，相应的参考数字表示相似或相应的零件和特征。另外的适用领域将从本文提供的描述变得明显。

如本文所使用的，术语“鞋类物品”和“鞋类”意图可互换地被使用以指代相同的物品。典型地，将首先使用术语“鞋类物品”，并且为了便于阅读，术语“鞋类”可以随后用于指代相同的物品。

根据本公开内容的教导制造的用于鞋类物品的鞋外底或鞋外底的部件可以被设计成用于多种用途，例如体育、运动、军事、工作相关的用途、娱乐或休闲用途。例如，鞋类物品可以意图在未铺砌表面(部分或全部)上户外使用，例如在包括草地、草皮、砾石、沙子、泥土、粘土、泥浆及类似物中的一种或更多种的地表面上使用。该表面可以是一般户外表面或运动表演表面(例如，美式足球(football)场地/英式足球(soccer)场地、高尔夫球场、棒球场地、田径运动、自行车场等)。鞋类物品可以意图用于室内使用，例如在泥土表面(dirtsurface)上进行的室内运动(例如，带有泥土内场的室内棒球场地和室内美式足球/英式足球比赛场地)。这些鞋类物品可以任选地包括附着摩擦力元件(例如，凸耳、防滑件、鞋钉(stud)、鞋底钉(spike)等)以在柔软且光滑的表面上提供附着摩擦力。防滑件、鞋钉和鞋底钉通常被包括在设计为用于运动诸如美式足球/英式足球、高尔夫、棒球及类似运动的鞋类中，这些运动经常在未铺砌表面上进行。凸耳和/或增强的胎面图案通常包括在鞋类中，包括设计为用于在诸如越野跑、徒步旅行和军事用途的恶劣户外条件下使用的靴子。

参照图1，制造用于鞋类物品的鞋外底部件的方法1包括提供5平坦的膜部件，该平坦的膜部件包括界定平坦的膜部件的面向外的表面的第一层，该第一层在组成上包括聚合物水凝胶材料、由聚合物水凝胶材料组成或基本上由聚合物水凝胶材料组成。聚合物水凝胶材料代表该工艺中使用的第一聚合物材料。制造方法1还包括提供10具有模制表面的模具。该模制表面可以具有用于期望的鞋外底部件的预定形状。将平坦的膜部件放置15到模具中，使得第一层的一部分接触模制表面的一部分。当有必要或需要时，平坦的膜部件可以被弯折或弯曲13，使得其符合与模制表面相关的曲率，同时将膜部件维持在约10℃至约80℃的范围内的温度。

根据制造方法1，第一层的一部分被约束或保持抵靠模制表面的一部分，同时将第二聚合物材料装载20到模具中，使得膜部件界定膜部件的第一层的至少一部分，形成鞋外底部件的最外层。在将第二聚合物材料添加到模具的至少一部分期间，膜部件保持20抵靠模制表面。膜部件可以使用保持机构(holding mechanism)被保持在适当的位置。允许第二聚合物材料至少部分地凝固25以产生鞋外底部件，其中第一层的一部分作为最外层。然后从模具中移除30所形成的鞋外底部件。模制步骤20、25可以在注射模制或压缩模制工艺的范围内完成，但不限于此。

将膜部件放置到模具中15使得第一层的一部分接触模制表面的一部分的步骤包括将膜部件放置到模具中使得第一层接触模制表面的一部分，该部分小于模具的总模制表面积的85％。可选择地，第一层接触模制表面的一部分，该部分小于模具的总模制表面积的80％；可选择地，小于75％；可选择地，在约10％和约80％之间。

如本文所使用的，总模制表面积对应于层被约束到抵靠的模具区段的表面积。例如，两件式注射模具的总表面积表示在模制操作期间膜部件被约束或保持抵靠模具的一半时该一半模具的总表面积。

在该制造方法1中，与形成鞋外底部件相关的模制步骤20、25是制造方法1中可能使水凝胶暴露于热处理的唯一步骤。换句话说，在制造方法1期间，除了在将第二聚合物材料装载20到模具中的步骤期间之外，平坦的膜部件被维持在约10℃至约80℃的范围内的温度，所述将第二聚合物材料装载20到模具中的步骤包括在将第二聚合物材料装载到模具中之后并且将第二聚合物材料在模具中至少部分地凝固25。

用第二聚合物材料装载模具的步骤20可以包括闭合模具并且使用注射模制工艺将第二聚合物材料注射到闭合的模具中。装载模具的步骤20还可以包括将第二聚合物材料装载到模具中，在装载之前、期间或之后闭合模具，以及向闭合的模具施加压缩。

尽管层状膜在制造方法1中被描述为平坦部件，但是层状膜可以是大体上平面的或相对平面的，在平坦部件的一部分中或沿着平坦部件的一个或更多个边缘具有一定的曲率度。较大的曲率度可以结合到平坦部件中，例如在如本文进一步限定的模制步骤20、25期间。当需要时，平坦的膜部件可以任选地被弯折或弯曲，以符合模制表面的曲率13。

根据本公开内容的多个方面，平坦的膜部件可以通过挤出工艺、共挤出工艺或层压工艺2形成。当需要时，膜部件可以包括由第三聚合物材料8形成的背衬层。平坦的膜部件可以通过以下来制备：提供3第三聚合物材料；提供7聚合物水凝胶材料；以及通过共挤出工艺或层压工艺形成层状膜9，以提供具有聚合物水凝胶层和包含第三聚合物的背衬层的膜部件。聚合物水凝胶可以在用于形成层状膜的挤出工艺、共挤出工艺或层压工艺期间暴露于超过80℃的热处理。因此，在这种情况下，平坦的膜部件被维持在约10℃至约80℃的范围内的温度，除了在形成层状膜2、9、将第二聚合物材料添加到模具中20的步骤期间以及用第二聚合物材料装载模具之后和将第二聚合物材料在模具中至少部分地凝固25之外。

当需要时，第三聚合物材料可以在用于鞋外底制造方法1之前或者在该工艺中的模制步骤20、25期间至少部分地固化6、或者可选择地完全固化。然而，在制造工艺1期间，平坦的膜部件不经受任何其他工艺步骤，例如将平坦部件暴露于能够使平坦部件形成弯曲形状的高温(即热处理)的热成型或真空成型。

如本文所使用的，术语“提供”，例如对于“提供鞋外底”，当在权利要求中叙述时，不意图要求所提供的物品的任何特定的递送或接收。相反，为了清楚和易于阅读的目的，术语“提供”仅用于叙述将在权利要求的后续要素中提及的物品。

仍然参照图1，制造方法1还可以包括至少部分地固化29第二聚合物材料。当需要时，第二聚合物材料可以被完全固化。为了本公开内容的目的，术语“部分地固化”表示实现大体上完全固化所需的总聚合的至少约1％、可选择地至少约5％的发生率。术语“完全固化”意图意指大体上完全的固化，其中固化的程度为使得固化材料的物理性质在进一步暴露于诱导固化的条件(例如，温度、压力、固化剂的存在等)时不显著改变。

为了本公开内容的目的，术语“约”和“大体上”在本文中关于由于本领域技术人员已知的预期变化(例如，测量中的限制和可变性)的可测量的值和范围被使用。

仍然参照图1，层状膜可以被切割11，以便形成被配置成装配在一个或更多个附着摩擦力元件之间或周围的平坦的膜部件。当需要时，层状膜的一部分可以被配置成16通过以下装配在一个或更多个附着摩擦力元件之间或周围：向膜的该部分中切割一个或更多个孔或空隙以容纳附着摩擦力元件，或者通过使膜的该部分成形以避开一个或更多个附着摩擦力元件，或者通过切割膜和使膜成形两者。本领域技术人员将理解其中层状膜可以被切割的各种方式或方法。切割层状膜的一个方面是，而不限于，通过使用模切操作(diecutting operation)，该模切操作使用平台印刷机(flatbed press)或轮转印刷机(rotarypress)。模切可以使用实体雕刻模具(solid engraved die)、可调模具、磁性板工具、冲切模(dinking die)或其组合来完成。

现在参照图2A和图2B，示出了在图1的制造方法1中的切割11之后的平坦的膜部件50的层状膜。切割步骤可以被配置成提供装配在一个或更多个附着摩擦力元件周围的一个或更多个孔或空隙(例如，55、60)，并且沿着鞋类的鞋外底的至少一部分提供平坦膜的大体上连续的区域(contiguous region)。例如，参照图2B，一个或更多个孔55可以被切割或打孔到平坦膜中，每个孔55具有容纳对应附着摩擦力元件的形状和尺寸，使得例如附着摩擦力元件可以延伸穿过孔55，或者在大体上对应于膜中孔55的区域中从鞋外底突出。参照图2A，一个或更多个轮廓或空隙60可以被形成在所形成的膜的边缘处或附近，每个轮廓或空隙60具有容纳对应附着摩擦力元件的形状和尺寸，使得例如附着摩擦力元件可以在大体上对应于膜中空隙60的区域中从鞋外底突出。此外，将膜配置成装配在附着摩擦力元件之间或周围可以包括在平坦部分中切割一个或更多个孔以容纳附着摩擦力元件，或者使平坦部分成形以避开附着摩擦力元件。根据这些方面，鞋外底的附着摩擦力元件不包含任何水凝胶材料。

再次参照图1，步骤10中提供的用于注射模制步骤20、25的模具可以包括模制表面，该模制表面的至少一部分被弯曲成预定形状。将要形成的鞋外底或鞋外底的部件的期望形状界定与模制表面相关的曲率度。因此，模制表面处于将要形成的鞋外底部件的预定形状。

平坦的膜部件的第一层的一部分可以使用保持机构被约束或保持20抵靠模制表面，所述保持机构可以包括但不限于真空、一个或更多个可缩回的销或其组合。在模制步骤20、25期间，平坦的膜部件的第一层的至少一部分抵靠模制表面15被放置，使得在添加第二聚合物材料并且在其冷却或凝固25之后，层状膜采取模制表面的形状。在这种配置中，平坦的膜部件的第一层中的聚合物水凝胶材料形成鞋外底的外表面的至少一部分。根据一些方面，聚合物水凝胶材料形成鞋外底部件的外表面的至少80％，或至少85％。

再次参照图2A和图2B，图示了经由制造方法1形成的鞋外底部件65的多个方面，以示出平坦的膜部件50到鞋外底部件65中的结合。如所图示的，鞋外底部件65具有与其一起形成的若干附着摩擦力元件70。附着摩擦力元件可以在模制步骤20、25期间与鞋外底一体地形成。在这种情况下，附着摩擦力元件大体上包括第二聚合物材料或第三聚合物材料。根据这些方面，平坦的膜部件50已经被配置成包括孔或空隙55、60，所述孔或空隙55、60对应于所述附着摩擦力元件70的位置，使得附着摩擦力元件70延伸穿过鞋外底部件65的对应于孔或空隙55、60的位置的区域(即，没有水凝胶材料的区域)或从所述区域延伸。

再次参照图1，当需要时，可以将第四聚合物材料添加27到模具，附着摩擦力元件的至少一部分由所述第四聚合物材料形成。可选择地，在一些方面中，所有附着摩擦力元件可以由第四聚合物材料形成。当需要时，第四材料可以被至少部分地固化29。第四聚合物材料可以是热塑性聚合物材料。当需要时，第四聚合物材料可以与第二聚合物材料或第三聚合物材料具有相同或相似的组成。第四聚合物材料可以表现出比第二聚合物材料或第三聚合物材料更大程度的耐磨性。

根据一些方面，附着摩擦力元件中的一个或更多个可以包括在鞋外底从模具中被移除之后分别添加的元件，例如作为卡扣配合(snap-fit)部件、螺口式(screw-on)部件或其组合。在这些方面中，可以单独地选择分别添加的附着摩擦力元件，以包括与第二聚合物材料、第三聚合物材料或第四聚合物材料相同的材料，或者不同于或大体上不含第二聚合物材料、第三聚合物材料或第四聚合物材料的材料。分别添加的附着摩擦力元件可以永久地或可移除地与鞋外底联接。当需要时，如图1中所示，在添加第二聚合物材料之前，可以将一个或更多个配件放置17(A)到模具中，以便与鞋外底或鞋外底部件一起形成。这些配件被配置成与分别添加的附着摩擦力元件联接，例如卡扣配合部件或螺口式部件。根据某些方面，在添加第二聚合物材料之前，可以将预成形的附着摩擦力元件尖端放置17(B)到模具中，以便与鞋外底或鞋外底部件一起形成。可以单独地选择这些预成形的附着摩擦力元件，以包括与第二聚合物材料、第三聚合物材料或第四聚合物材料相同的材料，或者不同于或大体上不含第二聚合物材料、第三聚合物材料或第四聚合物材料的材料。

现在参照图3A-3D，设置在鞋外底65的外表面75上的一个或更多个附着摩擦力元件70可以代表胎面图案、凸耳、防滑件、鞋钉、鞋底钉或其组合。附着摩擦力元件70的数量和位于鞋外底65的面向地面的表面或外表面75上的附着摩擦力元件的位置或图案可以在不同的鞋类物品80之间变化。附着摩擦力元件的位置和图案可以预先确定，以提供必要或期望的效果或功能。

根据本公开内容的另一个方面，用于鞋类物品的鞋外底部件包括一个或更多个膜部件，其中每个膜部件具有外部周边，并且每个膜部件的膜包括第一聚合物膜的背衬层和可操作地连接到背衬层的聚合物水凝胶材料，使得聚合物水凝胶材料界定鞋外底部件的接触地面的表面。第二聚合物材料可操作地连接到背衬层并且可操作地连接到一个或更多个膜部件中的每一个的整个外部周边。鞋外底部件还包括一个或更多个附着摩擦力元件，其中一个或更多个膜部件被配置成装配在附着摩擦力元件之间或周围。附着摩擦力元件可以具有不包括膜部件的接触地面的表面。膜部件可以包括具有内部周边的空隙，并且附着摩擦力元件穿过膜部件的空隙。当需要时，附着摩擦力元件可以包括第二聚合物材料，其可操作地连接到膜部件的内部周边。第二聚合物材料还可以界定附着摩擦力元件的接触地面的表面。

鞋外底65可以被结合到鞋类物品80中(在图3B和图3D中最佳示出)，使得鞋外底65与鞋面85联接或附接到鞋面85。鞋类80的鞋面85具有主体，该主体可以由用于制造鞋类物品的本领域中已知的材料制成，并且被配置成接纳使用者的脚。鞋80的鞋面85由鞋外底65上方的鞋的所有部件组成。鞋面85的不同部件可以包括鞋包头(toe box)；足跟稳定部(heel counter)；以及阿基里斯缺口(Achilles notch)，仅举几例。这些部件可以通过缝线附接，或者更有可能模制成鞋外底65被联接的单个单元。

现在参照图4，根据本公开内容的另一方面，形成鞋类物品的方法100可以包括以下、由以下组成或基本上由以下组成：提供或接纳105鞋面；提供或接纳110根据如先前所述并在此处进一步限定的制造方法1制造的鞋外底部件；以及将鞋面和鞋外底部件联接或固定115在一起。当需要时，该方法还可以包括接纳120鞋底夹层；以及在将鞋外底部件联接到鞋面之前，将鞋底夹层联接125到鞋外底部件和/或鞋面，使得鞋底夹层停留在鞋外底部件和鞋面之间。

形成鞋类物品100的方法还可以包括通过一种或更多种交联机制(cross-linkingmechanism)的发生至少部分地固化130用于制造鞋外底的第二聚合物材料、第三聚合物材料和/或第四聚合物材料。这样的交联机制的发生可以例如经由基于硫的交联过程或过氧化物引发的交联过程发生，该交联过程导致聚合物材料的固化；或者通过将聚合物材料暴露于一定浓度的光化辐射并持续一段时间以至少部分地固化混合物。

当需要时，形成鞋类物品的方法100还可以利用粘合剂、底漆或两者的组合135来帮助将鞋外底部件固定或附接到鞋面和/或将鞋底夹层固定或附接到鞋面或鞋外底。粘合剂或底漆可以包括但不限于环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂、氰基丙烯酸酯、硅树脂或其组合。

虽然不希望受理论的约束，但据信根据本公开内容形成的鞋类物品的鞋外底，当用水(包括含有溶解的、分散的或以其他方式悬浮的材料的水)充分润湿时，可以提供压缩柔顺性(compressive compliance)和/或吸收的水的排出。特别地，据信部件的湿表面组合物的压缩柔顺性、液体从湿表面组合物中的排出或它们的组合可以破坏污垢对物品部件的粘附和/或污垢颗粒彼此的粘着(cohesion)。

污垢的粘附和/或粘着的这种破坏被认为是能够防止(或以其他方式减少)污垢在鞋外底上积聚的机制(由于湿材料的存在)，或者至少允许用更少的努力去除污垢(例如，更容易擦拭、刷洗或以其他方式物理去除)。如本领域技术人员将理解的，防止污垢在鞋外底上积聚可以提供许多益处，例如防止在鞋类物品上的重量积聚。

如上文所讨论的，通过本公开内容的方法制造的鞋外底部件的外表面包括聚合物水凝胶材料，所述聚合物水凝胶材料允许该材料吸收水。如本文所使用的，术语“吸收(takeup)”、“吸收(taking up)”、“吸收(uptake)”、“吸收(uptaking)”及类似术语指的是从外部来源将液体(例如水)吸入部件中，例如通过吸收、吸附、毛细作用或其组合。此外，如上文简要提到的，术语“水”指的是含水液体，其可以是纯水，或者可以是具有较少量溶解的、分散的或以其他方式悬浮的材料(例如，颗粒、其他液体及类似物)的含水载体。

聚合物水凝胶材料吸水和溶胀的能力连同相关的柔顺性增加一起可以反映出其在鞋类物品使用期间防止污垢积聚的能力。为了方便起见，聚合物水凝胶材料可以在下文中使用一般性术语“水凝胶”来描述。如上文所讨论的，当水凝胶吸水时(例如，通过吸收、吸附、毛细作用等)，由水凝胶吸收的水将水凝胶从干燥、相对刚性的状态转变为相对较柔顺的部分水合的或完全饱和的状态。水在水凝胶表面的存在被认为是减少污垢对材料粘附的一种机制。

此外，当水合水凝胶经历压缩或弯曲的压力的施加时，水凝胶的体积可以减小，并且排出其吸收的水的至少一部分。这种排出的水被认为减少或破坏鞋外底表面上或表面处污垢颗粒的粘附力/粘着力。特别地，据信，水合水凝胶材料的压缩柔顺性、液体从水合水凝胶材料中的排出、或两者组合，可以破坏污垢在鞋外底上或在鞋外底处的粘附、或颗粒彼此的粘着，或可以破坏粘附和粘着两者。对污垢的粘附和/或粘着的这种破坏被认为是对防止(或以其他方式减少)污垢在鞋类鞋外底上积聚(由于湿材料的存在)负责的机制。如可以理解的，防止污垢在鞋类的底部上积聚可以改进在未铺砌表面上穿用期间存在于鞋外底上的附着摩擦力元件的性能，可以防止鞋类由于穿用期间积聚的污垢而增重，可以保持鞋类的控球性能，并且因此与鞋外底上没有该材料的鞋类物品相比，可以为穿用者提供显著的益处。因此，该材料可以经历动态转变，并且这些动态转变也可以产生移去积聚的污垢或以其他方式减少物品上的污垢积聚的力或条件。

水凝胶可以吸收的水的总量取决于多种因素，例如其组成(例如其亲水性)、其交联密度、其厚度以及其他材料的存在和/或与其他材料的界面结合，例如在层状膜中作为背衬层存在的第三聚合物材料。例如，据信，包含具有较高亲水性水平和较低交联密度水平的聚合物网络的水凝胶可以增加水凝胶的吸水能力。在另一方面，水凝胶和作为层状膜中的背衬层的第三聚合物材料之间的界面结合可以潜在地约束水凝胶的溶胀。因此，如下文所述，水凝胶的吸水能力和溶胀能力可以在呈纯膜状态(neat film state)的水凝胶(本身单独的膜)和如存在于层状膜中的水凝胶之间不同。

水凝胶的吸水能力和吸水速率还可以至少部分地取决于其几何结构的大小和形状，并且通常基于相同的因素。然而，已经发现，为了在测量吸水能力时考虑零件尺寸，可以得出固有的稳态材料性质。因此，质量守恒可以用于在非常长的时间尺度定义水凝胶的所吸收的水重量与初始干重的比率(即，当该比率不再以可测量的速率变化时)。

相反，吸水速率是瞬时的，并且可以在动力学上(kinetically)被定义。给定零件几何结构，存在于鞋外底的表面处的水凝胶的吸水速率的三个主要因素包括时间、厚度和可用于吸水的暴露的表面积。再次，所吸收的水的重量可以用作吸水速率的度量，但是水通量还可以通过归一化暴露的表面积来考虑。例如，薄的矩形膜可以由2×L×W来定义，其中L是一侧的长度，并且W是宽度。该值加倍以考虑膜的两个主表面，但是当膜具有固定到主表面中的一个的非吸收性结构层(例如，在层状膜中具有第三聚合物材料的鞋外底背衬板(backing plate))时，可以消除前因子。

除了溶胀之外，聚合物水凝胶材料的柔顺性也可以从相对刚性(即干态)增加到逐渐可拉伸、可压缩和可延展(即湿态)。因此，增加的柔顺性可以允许水凝胶在所施加的压力下容易压缩(例如，在足部撞击地面期间)，并且在一些方面中，快速排出其滞留水的至少一部分(取决于压缩的程度)。虽然不希望受理论的束缚，但据信这种单独的压缩柔顺性、单独的水排出或两者组合可以破坏鞋外底处污垢的粘附和/或粘着，这防止或以其他方式减少了污垢在鞋外底上的积聚。

除了快速排出水之外，在特定方面中，当释放压缩时(例如，在正常使用期间从足部撞击离地(liftoff))，压缩的水凝胶能够快速地再吸收水。因此，在湿的或潮湿的环境(例如泥泞的或湿的地面)中使用期间，水凝胶可以在连续的足部撞击中动态地排出和反复地吸收水，特别是从湿的表面。因此，水凝胶可以特别是当存在可用于再吸收的地下水时在延长的时间段内继续防止污垢积聚(例如，在整个竞技比赛期间)。

吸水能力-根据本公开内容的一个方面，聚合物水凝胶材料(例如，作为根据部件取样程序(Component Sampling Procedure)制备的鞋外底部件的一部分的样品存在的水凝胶，鞋外底部件具有水凝胶，该水凝胶存在于样品从其中被获取的鞋外底的侧面或表面处或者限定了样品从其中被获取的鞋外底的侧面或表面)具有在24小时大于按重量计40％的吸水能力，如由采用部件取样程序的吸水能力测试所表征的，各自如下文所述。在一些方面中，据信，如果特定的鞋外底不能在24小时时间段内吸收大于按重量计40％的水，或者由于其吸水速率太慢，或者由于其吸水能力太低(例如，由于其薄，可能不存在足够的水凝胶，或者水凝胶吸水的总能力太低)，那么鞋外底可能不能有效地防止或减少污垢积聚。

为了本公开内容的目的，术语“总吸水能力”用于将由水凝胶吸收的水的量表示为干水凝胶的重量百分比。用于测量总吸水能力的程序可以包括测量水凝胶的“干”重量，在环境温度(约23℃)将水凝胶浸入水中持续预定的时间量，然后在“湿”时再测量水凝胶的重量。

为了本公开内容的目的，术语“重量”指的是质量值，例如具有克、千克及类似的单位。此外，通过端点对数值范围的叙述包括端点和该数值范围内的所有数。例如，在从按重量计40％至按重量计60％范围内的浓度包括按重量计40％、按重量计60％的浓度，以及它们之间的所有浓度(例如，40.1％、41％、45％、50％、52.5％、55％、59％等)。

此外，在本文被陈述为“在[第一个数]和[第二个数]之间”或“在[第一个数]至[第二个数]之间”的参数的任何范围意图包括所叙述的数。换句话说，这些范围意味着被类似地解释为被指定为“从[第一个数]至[第二个数]”的范围。

在另外的方面中，水凝胶(包括由水凝胶形成的鞋外底部件的侧面或表面)具有在24小时大于按重量计50％、大于按重量计100％、大于按重量计150％或大于按重量计200％的吸水能力。在其他方面中，水凝胶具有在24小时小于按重量计900％、小于按重量计750％、小于按重量计600％或小于按重量计500％的吸水能力。

在特定方面中，水凝胶(包括由水凝胶形成的鞋外底的侧面或表面)具有在24小时从按重量计40％至按重量计900％范围内的吸水能力。例如，水凝胶可以具有在从按重量计100％至按重量计900％、从按重量计100％至按重量计750％、从按重量计100％至按重量计700％、从按重量计150％至按重量计600％、从按重量计200％至按重量计500％或从按重量计300％至按重量计500％的范围内的吸水能力。

这些吸水能力可以通过采用部件取样程序的吸水能力测试来确定，并且可以应用于在沿着鞋外底的任何合适的代表性位置处获取的样品，其中膜部件形成鞋外底的最外层。在一些情况下，样品可以从鞋前部区域、鞋中部区域和/或鞋跟区域中的一个或更多个获取；从鞋前部区域、鞋中部区域和鞋跟区域中的每一个获取；从鞋前部区域、鞋中部区域和/或鞋跟区域处的一个或更多个附着摩擦力元件集群(traction element cluster)内(附着摩擦力元件之间)获取；从附着摩擦力元件集群获取；在附着摩擦力元件的平面区域上获取(对于材料存在于附着摩擦力元件上的方面)，及其组合。

如下文所讨论的，水凝胶(包括由水凝胶形成的鞋外底的侧面或表面)的吸水能力可以可选择地在模拟环境中测量，例如使用与层状膜中的背衬基底(backing substrate)(例如，第三聚合物材料)共挤出的水凝胶。背衬基底可以由与水凝胶相容的任何合适的热固性材料或热塑性材料产生，例如而不限于常规用于形成鞋外底背衬板的材料。因此，如由采用共挤出的或层压的膜取样程序进行的吸水能力测试所表征的，如与背衬基底一起共挤出的或层压的水凝胶在24小时的合适的吸水能力包括上文关于采用部件取样程序的吸水能力测试所讨论的那些。

此外，已经发现，当水凝胶固定到另一个表面时，例如热结合或粘附地结合到基底(例如，第三聚合物材料)，在水凝胶和鞋外底基底之间形成的界面结合可以限制水凝胶能够吸收水和/或溶胀的程度。因此，据信，与包括纯膜形式的纯材料形式的相同水凝胶相比，如结合到基底或与基底共挤出的水凝胶可能潜在地具有较低的吸水能力和/或较低的溶胀能力。

因此，鞋外底部件的吸水能力和吸水速率还可以基于呈纯形式的水凝胶(例如，不与另一种材料结合的单独的膜)来表征。呈纯形式的水凝胶可以具有在24小时大于按重量计40％、大于按重量计100％、大于按重量计300％或大于按重量计1000％的吸水能力，如由采用纯膜取样程序或纯材料取样程序的吸水能力测试所表征的。呈纯形式的水凝胶还可以具有在24小时小于按重量计900％、小于按重量计800％、小于按重量计700％、小于按重量计600％或小于按重量计500％的吸水能力。

在特定方面中，呈纯形式的水凝胶具有在24小时在从按重量计40％至按重量计900％、从按重量计150％至按重量计700％、从按重量计200％至按重量计600％或从按重量计300％至按重量计500％的范围内的吸水能力。

吸水速率-鞋外底部件(包括由水凝胶形成的鞋外底的侧面或表面)可以具有大于20克/(平方米/分钟的平方根)或20g/m²/√min的吸水速率，如由采用部件取样程序的吸水速率测试所表征的。如上文所讨论的，在一些方面中，鞋外底(例如水凝胶)可以在足部撞击的压缩循环之间吸收水，这被认为至少部分地补充了足部撞击之间的材料。

因此，在另外的方面中，鞋外底部件(包括由水凝胶形成的鞋外底的侧面或表面)具有大于20g/m²/√min、大于100g/m²/√min、大于200g/m²/√min、大于400g/m²/√min或大于600g/m²/√min的吸水速率。在特定方面中，鞋外底具有在从1g/m²/√min至1,500g/m²/√min、从20g/m²/√min至1,300g/m²/√min、从30g/m²/√min至1,200g/m²/√min、从30g/m²/√min至800g/m²/√min、从100g/m²/√min至800g/m²/√min、从100g/m²/√min至600g/m²/√min、从150g/m²/√min至450g/m²/√min、从200g/m²/√min至1,000g/m²/√min、从400g/m²/√min至1,000g/m²/√min或从600g/m²/√min至900g/m²/√min的范围内的吸水速率。

对于如固定到共挤出的背衬基底(例如，第三聚合物材料)的水凝胶的合适的吸水速率，如由采用共挤出的或层压的膜取样程序进行的吸水速率测试所表征的，以及对于如以纯形式提供的水凝胶的合适的吸水速率，如由采用纯膜取样程序进行的吸水速率测试所表征的，各自包括上文对于采用部件取样程序进行的吸水速率测试所讨论的那些。

溶胀能力-在某些方面中，鞋外底部件(包括由水凝胶形成的鞋外底的侧面或表面)可以溶胀，由于吸水而增加水凝胶的厚度和/或体积。水凝胶的这种溶胀可以是表明水凝胶正在吸水的方便的指标，并且可以有助于使水凝胶柔顺。在一些方面中，鞋外底具有在1小时时大于20％或大于50％，例如在从30％至350％、从50％至400％、从50％至300％、从100％至300％、从100％至200％或从150％至250％范围内的材料厚度增加(或溶胀厚度增加)，如由采用部件取样程序的溶胀能力测试所表征的。在另外的方面中，鞋外底具有在24小时时在从45％至400％、从100％至350％或从150％至300％范围内的材料厚度增加。

此外，水凝胶(包括由水凝胶形成的鞋外底的侧面或表面)可以具有在1小时时大于50％，例如从10％至130％、从30％至100％或从50％至90％范围内的材料体积增加(或体积溶胀增加)。此外，鞋外底可以具有在24小时时在从25％至200％、从50％至150％或从75％至100％范围内的材料体积增加。

对于共挤出的或层压的膜模拟，对于如由采用共挤出的或层压的膜取样程序进行的溶胀能力测试所表征的、如固定到共挤出的或层压的背衬基底的水凝胶在1小时和24小时时的材料厚度和体积的适当增加包括上文关于采用部件取样程序进行的溶胀能力测试所讨论的那些。

呈纯形式的材料可以具有在1小时时在从35％至400％、从50％至300％或从100％至200％范围内的材料厚度增加，如由采用纯膜取样程序的溶胀能力测试所表征的。在一些另外的方面中，呈纯形式的材料可以具有在24小时时在从45％至500％、从100％至400％或从150％至300％范围内的材料厚度增加。相应地，呈纯形式的材料可以具有在1小时时在从50％至500％、从75％至400％或从100％至300％范围内的材料体积增加。

接触角—在一些方面中，水凝胶的表面形成鞋外底的侧面或表面，其中所述侧面或表面具有亲水性质。水凝胶的表面的亲水性质可以通过确定水凝胶的表面的静态固着液滴接触角(static sessile drop contact angle)来表征。因此，在一些方面中，呈干态的水凝胶的表面具有小于105度、或小于95度、小于85度的静态固着液滴接触角(或干态接触角)，如由接触角测试所表征的。接触角测试可以在根据部件取样程序、共挤出的或层压的膜取样程序或纯膜取样程序获得的样品上进行。在一些另外的方面中，呈干态的水凝胶具有从60度至100度、从70度至100度或从65度至95度的范围内的静态固着液滴接触角。

在其他方面中，呈湿态的水凝胶的表面具有小于90度、小于80度、小于70度或小于60度的静态固着液滴接触角(或湿态接触角)。在一些另外的方面中，呈湿态的表面具有在从45度至75度范围内的静态固着液滴接触角。在一些情况下，表面的干态静态固着液滴接触角比表面的湿态静态固着液滴接触角大至少10度、至少15度或至少20度，例如从10度至40度、从10度至30度或从10度至20度。

摩擦系数—水凝胶的表面，包括鞋外底的表面，还可以在水凝胶湿润时表现出低摩擦系数。对于呈干态的水凝胶的合适的摩擦系数(或干态摩擦系数)的实例小于1.5，例如在从0.3至1.3或从0.3至0.7范围内，如由摩擦系数测试所表征的。摩擦系数测试可以在根据部件取样程序、共挤出的或层压的膜取样程序或纯膜取样程序获得的样品上进行。对于呈湿态的水凝胶的合适的摩擦系数(或湿态摩擦系数)的实例小于0.8或小于0.6，例如在从0.05至0.6、从0.1至0.6或从0.3至0.5的范围内。此外，水凝胶可以表现出从其干态至其湿态的其摩擦系数的降低，例如在从15％至90％或从50％至80％范围内的降低。在一些情况下，水凝胶的干态摩擦系数大于湿态摩擦系数，例如高至少0.3或0.5的值，例如0.3至1.2或0.5至1。

储能模量—水凝胶的柔顺性，包括包含水凝胶的鞋外底的外层或面向地面的层，可以基于水凝胶在干态(当在0％相对湿度(RH)平衡时)和在部分湿态(例如，当在50％RH或在90％RH平衡时)的储能模量来表征，以及由其在干燥和湿态之间储能模量的降低来表征。具体地，水凝胶可以具有相对于湿态从干态的储能模量(ΔE’)的降低。随着水凝胶中水浓度的增加，储能模量的降低对应于柔顺性的增加，因为给定的应变/变形需要更小的应力。

在一些方面中，相对于干态中的储能模量并且如由采用纯膜取样过程的储能模量测试所表征的，水凝胶表现出从其干态到其湿态(50％RH)的超过20％、超过40％、超过60％、超过75％、超过90％或超过99％的储能模量降低。在一些另外的方面中，水凝胶的干态储能模量比其湿态(50％RH)储能模量大超过25兆帕(MPa)、超过50MPa、超过100MPa、超过300MPa或超过500MPa，例如在从25MPa至800MPa、从50MPa至800MPa、从100MPa至800MPa、从200MPa至800MPa、从400MPa至800MPa、从25MPa至200MPa、从25MPa至100MPa或从50MPa至200MPa的范围内。此外，干态储能模量可以在从40MPa至800MPa、从100MPa至600MPa或从200MPa至400MPa的范围内，如由储能模量测试所表征的。此外，湿态储能模量可以在从0.003MPa至100MPa、从1MPa至60MPa或从20MPa至40MPa的范围内。

在其他方面中，相对于干态中的储能模量并且如由采用纯膜取样过程的储能模量测试所表征的，水凝胶表现出从其干态到其湿态(90％RH)的超过20％、超过40％、超过60％、超过75％、超过90％或超过99％的储能模量降低。在另外的方面中，水凝胶的干态储能模量比其湿态(90％RH)储能模量大超过25兆帕(MPa)、超过50MPa、超过100MPa、超过300MPa或超过500MPa，例如在从25MPa至800MPa、从50MPa至800MPa、从100MPa至800MPa、从200MPa至800MPa、从400MPa至800MPa、从25MPa至200MPa、从25MPa至100MPa或从50MPa至200MPa的范围内。此外，干态储能模量可以在从40MPa至800MPa、从100MPa至600MPa或从200MPa至400MPa的范围内，如由储能模量测试所表征的。此外，湿态储能模量可以在从0.003MPa至100MPa、从1MPa至60MPa或从20MPa至40MPa的范围内。

除了储能模量的降低之外，水凝胶还可以表现出从干态(当在0％相对湿度(RH)平衡时)到湿态(当在90％RH平衡时)的其玻璃化转变温度的降低。虽然不希望受理论的束缚，但据信，由水凝胶吸收的水使水凝胶塑化，这降低了其储能模量和其玻璃化转变温度，使材料更柔顺(例如，可压缩、可膨胀和可拉伸)。

玻璃化转变温度—在一些方面中，水凝胶可以表现出从其干态(0％RH)玻璃化转变温度到其湿态玻璃化转变(90％RH)温度的超过5℃差异、超过6℃差异、超过10℃差异或超过15℃差异的玻璃化转变温度的降低(ΔT_g)，如由采用纯膜取样过程或纯材料取样过程的玻璃化转变温度测试所表征的。例如，玻璃化转变温度的降低(ΔT_g)可以在从超过5℃差异至40℃差异、从超过6℃至50℃差异、从超过10℃差异至30℃差异、从超过30℃差异至45℃差异或从15℃差异至20℃差异的范围内。水凝胶还可以表现出在从-40℃至-80℃或从-40℃至-60℃范围内的干玻璃化转变温度。

可选择地(或另外)，玻璃化转变温度的降低(ΔT_g)可以在从5℃差异至40℃差异、从10℃差异至30℃差异或从15℃差异至20℃差异的范围内。该材料还可以表现出在从-40℃至-80℃或从-40℃至-60℃范围内的干玻璃化转变温度。

在多个方面中，聚合物水凝胶材料是具有小于150℃的熔点的热塑性水凝胶。例如，聚合物水凝胶材料的熔化的开始可以发生在90℃和150℃之间，包括在90℃和135℃之间，以及在110℃和135℃之间。可选择地，聚合物水凝胶材料是具有高于150℃的熔点的热塑性水凝胶。例如，聚合物水凝胶材料的熔化的开始可以发生在150℃和190℃之间，包括在150℃和180℃之间。

除了有效地防止污垢积聚之外，还已经发现包括水凝胶的面向地面的层的鞋外底对于其在物品的面向外的侧面或表面上的预期用途也是足够耐用的。耐用性至少部分地基于鞋外底与鞋面的界面结合的性质和强度以及鞋外底本身中水凝胶的物理性质，所述鞋面包括鞋类成品的一部分。例如，在鞋类成品的有用寿命期间，期望的是鞋外底可以不从鞋面剥离，并且它可以是大体上耐磨的或耐磨损的(例如，维持其结构完整性而不破裂或撕裂)。在多个方面中，鞋外底(以及包括鞋外底的鞋类物品)的有用寿命是至少10小时、20小时、50小时、100小时、120小时或150小时的使用。例如，在一些应用中，鞋外底的有用寿命在从20小时至120小时的范围内。在其他应用中，鞋外底的有用寿命在从50小时至100小时的使用范围内。

如关于元件或材料或层使用的短语“面向外的”指的是当元件在其预期使用期间存在于物品中时元件的朝向或面向物品外部的表面或侧面。如果物品是鞋类，则面向外的元件可以是“面向地面的”，换句话说，当元件在正常使用期间存在于鞋类物品中时，元件的表面或侧面朝向或面向地面，即，在由处于站立位置时的穿用者正常使用期间，元件朝向地面定位，并且因此当鞋类以常规方式使用时，例如在未铺砌表面上站立、行走或跑步时，元件可以接触包括未铺砌表面的地面。换句话说，即使元件在制造或运输的各个步骤期间可以不必面向地面，如果该元件在由穿用者正常使用期间预期面向地面，则该元件被理解为是面向地面的。

在一些情况下，由于诸如附着摩擦力元件的元件的存在，面向地面的表面可以在常规使用期间朝向地面定位，但是可以不必接触地面。例如，在坚硬的地面或铺砌表面上，鞋外底上的附着摩擦力元件的末端可以直接接触地面，而位于附着摩擦力元件之间的鞋外底的部分不接触地面。如该实例中所述，位于附着摩擦力元件之间的鞋外底的部分被认为是面向地面的，即使它们在所有情况下可能不直接接触地面。

鞋外底部件中的水凝胶材料可以包括聚合物水凝胶。水凝胶材料可以是吸收水的任何材料，以提供能够吸收期望量的水的鞋外底部件。水凝胶材料可以包含以下、由以下组成或基本上由以下组成：聚氨酯、聚脲、聚酯、聚碳酸酯、聚醚酰胺、烯属不饱和单体的加成聚合物或其任何组合的聚合物或共聚物。

如本文所使用的，术语“聚合物”指的是具有一种或更多种单体种类的聚合物单元的分子。本领域技术人员将理解，术语“聚合物”包括均聚物(即，其中单体种类相同的聚合物)和共聚物两者。术语“共聚物”指的是具有两种或更多种单体种类的聚合物单元的聚合物，并且被理解为包括三元共聚物(即，具有三种单体种类的共聚物)。在另一方面中，“单体”可以包含不同的官能团或链段，但是为了简单起见，其通常被称为单体。如本文所使用的，提及的“一种(a)”聚合物或其他化合物指的是聚合物或化合物的一种或更多种分子，而不局限于聚合物或化合物的单一分子。此外，所述一种或更多种分子可以相同或可以不相同，只要它们属于化合物的类别。因此，例如，“一种(a)”聚月桂内酰胺(polylaurolactam)被解释为包括聚月桂内酰胺的一种或更多种聚合物分子，其中聚合物分子可以相同或可以不相同(例如，不同的分子量和/或异构体)。

出于本公开内容的目的，术语“至少一个/种”元件和“一个/种或更多个/种”元件可互换地被使用，并且可以具有相同的含义。指的是包含单个元件或多个元件的这些术语，还可以由元件末尾的后缀“(s)”表示。例如，“至少一种聚氨酯”、“一种或更多种聚氨酯”和“聚氨酯(polyurethane(s))”可以可互换地被使用，并且意图具有相同的含义。

除非另有说明，否则本文描述的任何官能团或化合物可以是被取代的或未被取代的。“被取代的”基团或化合物，例如烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、芳基、杂芳基、烷氧基、酯、醚或羧酸酯指的是烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、芳基、杂芳基、烷氧基、酯、醚或羧酸酯基团，具有至少一个被非氢基团(即取代基)取代的氢基团。非氢基团(或取代基)的实例包括但不限于烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、醚、芳基、杂芳基、杂环烷基、羟基、氧基(或氧代)、烷氧基、酯、硫酯、酰基、羧基、氰基、硝基、氨基、酰氨基、硫和卤素。当被取代的烷基基团包含多个非氢基团时，取代基可以结合到相同的碳原子或两个或更多个不同的碳原子。

在一个方面中，聚合物水凝胶可以包括聚氨酯水凝胶、由聚氨酯水凝胶组成或基本上由聚氨酯水凝胶组成。聚氨酯水凝胶由一种或更多种二异氰酸酯和一种或更多种亲水性二醇制备。除了亲水性二醇之外，聚合物还可以包括疏水性二醇。聚合通常使用大致等量的二醇和二异氰酸酯进行。亲水性二醇的实例是聚乙二醇或乙二醇与丙二醇的共聚物。二异氰酸酯可以选自多种脂族二异氰酸酯或芳族二异氰酸酯。所得到的聚合物的疏水性由亲水性二醇的量和类型、疏水性二醇的类型和量以及二异氰酸酯的类型和量决定。市售的热塑性聚氨酯水凝胶的实例包括但不限于商品名为“TECOPHILIC”的热塑性聚氨酯，诸如TG-500、TG-2000、SP-80A-150、SP-93A-100、SP-60D-60(Lubrizol,Countryside,IL)、“ESTANE”(例如ALR G 500；Lubrizol,Countryside,IL)。本文提供了关于聚氨酯的另外的细节。

在多个方面中，聚氨酯水凝胶是具有小于150℃的熔点的热塑性聚氨酯水凝胶，熔点包括在90℃和135℃之间，以及在110℃和135℃之间。可选择地，聚氨酯水凝胶是具有高于150℃的熔点的热塑性聚氨酯水凝胶，熔点包括在150℃和190℃之间，以及在150℃和180℃之间。

在一个方面中，聚合物水凝胶可以包括聚脲水凝胶、由聚脲水凝胶组成或基本上由聚脲水凝胶组成。聚脲水凝胶由一种或更多种二异氰酸酯和一种或更多种亲水性二胺制备。除了亲水性二胺之外，聚合物还可以包括疏水性二胺。聚合通常使用大致等量的二胺和二异氰酸酯进行。典型的亲水性二胺是胺封端的聚环氧乙烷和聚环氧乙烷/聚丙烯的胺封端的共聚物。实例是由Huntsman(The Woodlands,TX,USA)出售的“JEFFAMINE”二胺。二异氰酸酯可以选自多种脂族二异氰酸酯或芳族二异氰酸酯。所得到的聚合物的疏水性由亲水性二胺的量和类型、疏水性胺的类型和量以及二异氰酸酯的类型和量决定。本文提供了关于聚脲的另外的细节。

在一个方面中，聚合物水凝胶可以包括聚酯水凝胶、由聚酯水凝胶组成或基本上由聚酯水凝胶组成。聚酯水凝胶可以由二羧酸(或二羧酸衍生物)和二醇制备，其中二醇中的部分或全部是亲水性二醇。亲水性二醇的实例是聚乙二醇或乙二醇与丙二醇的共聚物。还可以使用第二疏水性二醇来控制最终聚合物的极性。可以使用一种或更多种二酸，其可以是芳族的或脂族的。特别感兴趣的是由亲水性二醇和羟基酸的内酯制备的嵌段聚酯。该内酯在亲水性二醇的每一端上聚合，以产生三嵌段聚合物。此外，这些三嵌段链段可以连接在一起以通过与二羧酸的反应产生多嵌段聚合物。本文提供了关于聚脲的另外的细节。

在一个方面中，聚合物水凝胶可以包括聚碳酸酯水凝胶、由聚碳酸酯水凝胶组成或基本上由聚碳酸酯水凝胶组成。聚碳酸酯典型地通过使二醇与光气或碳酸二酯反应来制备。当二醇中的部分或全部是亲水性二醇时，产生亲水性聚碳酸酯。亲水性二醇的实例是乙二醇的羟基封端的聚醚或乙二醇与丙二醇的聚醚。还可以包括第二疏水性二醇以控制最终聚合物的极性。本文提供了关于聚碳酸酯的另外的细节。

在一个方面中，聚合物水凝胶可以包括聚醚酰胺水凝胶、由聚醚酰胺水凝胶组成或基本上由聚醚酰胺水凝胶组成。聚醚酰胺由二羧酸(或二羧酸衍生物)和聚醚二胺(在每一端上用氨基基团封端的聚醚)制备。亲水性胺封端的聚醚产生亲水性聚合物，该亲水性聚合物将被水溶胀。疏水性二胺可以与亲水性二胺结合使用，以控制最终聚合物的亲水性。此外，可以选择二羧酸链段类型来控制聚合物的极性和聚合物的物理性质。典型的亲水性二胺是胺封端的聚环氧乙烷和聚环氧乙烷/聚丙烯的胺封端的共聚物。实例是由Huntsman(The Woodlands,TX,USA)出售的“JEFFAMINE”二胺。本文提供了关于聚醚酰胺的另外的细节。

在一个方面中，聚合物水凝胶可以包含这样的水凝胶、由这样的水凝胶组成或基本上由这样的水凝胶组成，所述水凝胶由烯属不饱和单体的加成聚合物形成。烯属不饱和单体的加成聚合物可以是无规聚合物。聚合物通过一种或更多种亲水性烯属不饱和单体和一种或更多种疏水性烯属不饱和单体的自由基聚合来制备。亲水性单体的实例是丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸、乙烯基磺酸、对苯乙烯磺酸钠、[3-(甲基丙烯酰基氨基)丙基]三甲基氯化铵、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、2-乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇的(甲基)丙烯酸酯和聚乙二醇单甲醚的(甲基)丙烯酸酯。疏水性单体的实例是C₁至C₄醇的(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚苯乙烯甲基丙烯酸酯大分子单体和硅氧烷的单(甲基)丙烯酸酯。可以通过选择单体和每种单体类型的量来调节水吸收和物理特性。本文提供了关于烯属不饱和单体的另外的细节。

烯属不饱和单体的加成聚合物可以是梳形聚合物。当单体中的一种是大分子单体(一端具有烯属不饱和基团的低聚物)时，产生梳形聚合物。在一种情况下，主链是亲水性的，而侧链是疏水性的。可选择地，梳形主链可以是疏水性的，而侧链是亲水性的。一个实例是疏水性单体例如苯乙烯与聚乙二醇的甲基丙烯酸单酯的主链。

烯属不饱和单体的加成聚合物可以是嵌段聚合物。烯属不饱和单体的嵌段聚合物可以通过诸如阴离子聚合或受控自由基聚合的方法来制备。当聚合物具有亲水性嵌段和疏水性嵌段两者时产生水凝胶。该聚合物可以是二嵌段聚合物(A-B)聚合物、三嵌段聚合物(A-B-A)或多嵌段聚合物。具有疏水性末端嵌段和亲水性中心嵌段的三嵌段聚合物对于这种应用最有用。嵌段聚合物也可以通过其他手段来制备。聚丙烯腈聚合物的部分水解产生多嵌段聚合物，多嵌段聚合物具有的亲水性结构域(水解的)被疏水性结构域(未水解的)分开，使得部分水解的聚合物充当水凝胶。水解将丙烯腈单元转化为呈多嵌段模式的亲水性丙烯酰胺单元或丙烯酸单元。

聚合物水凝胶可以包括以下、由以下组成或基本上由以下组成：由共聚物形成的水凝胶。在一些方面中，聚合物水凝胶可以包括聚氨酯/聚脲共聚物、聚氨酯/聚酯共聚物或聚酯/聚碳酸酯共聚物。

水凝胶材料可以包括聚合物网络。换句话说，水凝胶可以包括任何合适的聚合物链，该聚合物链提供期望的功能性质(例如吸水、溶胀，并且更一般地，防止污垢积聚)，并且期望地为物品提供良好的耐用性。例如，水凝胶可以基于一种或更多种聚氨酯、一种或更多种聚脲、一种或更多种聚酯、一种或更多种聚醚酰胺、烯属不饱和单体的一种或更多种聚合物、一种或更多种聚酰胺、一种或更多种聚烯烃及其组合(例如，基于聚氨酯和聚酰胺的水凝胶)。水凝胶或交联聚合物网络可以包括多个共聚物链，其中共聚物链的至少一部分各自包括聚氨酯链段、聚酰胺链段或其组合。在一些方面中，一种或更多种聚氨酯、一种或更多种聚酰胺、一种或更多种聚烯烃及其组合包括聚硅氧烷链段和/或离聚物链段。

在一些方面中，水凝胶材料在组成上包括亲水性聚合物和任选地一种或更多种添加剂。在另外的方面中，水凝胶在组成上包括聚合物网络(例如亲水性聚合物网络)和任选地一种或更多种添加剂。在一些方面中，聚合物网络优选地是多个交联的(或可交联的)聚合物链，其中聚合物链可以是均聚物、共聚物或均聚物和共聚物两者的组合。当交联时，该网络可以物理地交联或共价地交联，或者物理地交联和共价地交联两者。

对于物理交联，共聚物链可以通过非共价键合相互作用形成缠结区域和/或结晶区域，非共价键合相互作用诸如例如离子键、极性键和/或氢键。在特定方面中，结晶区域在共聚物链之间产生物理交联。如下文所述，结晶区域可以包括硬链段。

在一些方面中，聚合物网络可以表现出溶胶-凝胶可逆性，这允许其作为热塑性聚合物起作用，这对于制造和可再利用性可以是有利的。因此，在一些方面中，水凝胶的聚合物网络包括物理交联的聚合物网络，以作为热塑性材料起作用。

水凝胶可以被表征为包括硬链段和软链段两者。当水凝胶处于固体(非熔融)状态时，这些硬区域和软区域可以作为相分离区域存在于聚合物网络中。硬链段可以形成聚合物链主链的部分，并且可以表现出高极性，这允许多个聚合物链的硬链段聚集在一起，或者彼此相互作用，以在聚合物网络中形成半结晶区域。多个聚合物链可以包括一个或更多个硬链段；和共价地键合到硬链段的一个或更多个软链段，其中该一个或更多个软链段相对于该一个或更多个硬链段以按重量计从20：1至110：1的范围内的比存在于共聚物链中。

“半结晶”区域或“结晶”区域具有带有明确的熔点(sharp melting point)的有序分子结构，该分子结构保持固体直到吸收给定量的热，并且然后迅速变化成低粘度液体。“赝晶(pseudo-crystalline)”区域具有晶体的性质，但不表现出真正的晶体衍射图案。为了便于参考，术语“结晶区域”在本文中被用于统称聚合物网络的结晶区域、半结晶区域和赝晶区域。

相比之下，软链段可以是聚合物网络的较长、更柔性、亲水性的区域，该区域允许聚合物网络在吸收水的压力下膨胀和溶胀。软链段可以构成水凝胶或交联聚合物网络的无定形亲水性区域。软链段或无定形区域还可以与硬链段一起形成聚合物链的主链的一部分。另外，软链段或无定形区域中的一个或更多个部分可以被接枝或以其他方式代表在软链段处从主链延伸的侧链。软链段或无定形区域可以共价地键合到硬链段或结晶区域(例如，通过氨基甲酸酯键)。例如，多个无定形亲水性区域可以共价地键合到硬链段的结晶区域。

如本文所使用的，术语“亲水性”指的是具有强的结合或吸收水的倾向的聚合物，这导致溶胀和可逆溶胀凝胶的形成。“溶胀凝胶”是当浸入水中时吸收大于其自身重量的至少100重量百分比的水量的凝胶。

共聚物链的亲水性软链段可以包括聚醚链段、聚酯链段、聚碳酸酯链段或其组合。一个或更多个亲水性软链段的至少一部分可以构成共聚物链的主链链段。亲水性软链段的至少一部分可以包含一个或更多个侧链聚醚基团。该一个或更多个亲水性软链段可以相对于该一个或更多个硬链段以按重量计从40：1至110：1的范围内的比存在于共聚物链中。聚合物网络可以是交联聚合物网络。聚合物网络可以是由共聚物链形成的网络。聚合物网络的聚合物链包括聚氨酯链链段、聚酰胺链链段或两者。

根据本公开内容的另一方面，在鞋外底的外层或面向地面的层中的水凝胶的交联聚合物网络包括多个共聚物链。这些共聚物链的至少一部分包括物理地交联到共聚物链的其他硬链段的硬链段和共价地键合到硬链段的软链段，例如通过氨基甲酸酯基团或酯基团。

水凝胶或交联聚合物网络可以包括多个共聚物链。共聚物链的至少一部分包括第一链段和第二链段，所述第一链段与共聚物链的其他硬链段一起形成至少结晶区域；所述第二链段例如共价地键合到第一链段的软链段(例如，具有聚醚链或者一个或更多个醚基团的链段)。软链段形成水凝胶或交联聚合物网络的无定形区域。在一些情况下，水凝胶或交联聚合物网络包括多个共聚物链，其中共聚物链的至少一部分具有亲水性链段。

当水凝胶的聚合物网络交联时，已经发现交联聚合物网络的交联密度可以影响水凝胶的结构完整性和吸水能力。例如，如果交联密度太高，则所得到的水凝胶可能是硬的并且不太柔顺，具有相对低的吸水和溶胀能力。在另一方面，如果交联密度太低，则所得到的水凝胶在饱和时可能失去其结构完整性。因此，水凝胶的聚合物网络优选地具有这样的交联密度，该交联密度被选择为使得水凝胶具有期望的性质平衡，例如，其保持其结构完整性，但当部分或完全地用水饱和时也是充分柔顺的。

在鞋外底的层状膜中的水凝胶材料可以经由与包含第三聚合物材料的背衬板或背衬层的共挤出或层压来形成。随后，第二聚合物材料用于在模制工艺中完成鞋外底的形成。第二(第2)聚合物材料和/或第三(第3)聚合物材料可以独立地选择成包括热固性聚合物或热塑性聚合物。第二聚合物材料和第三聚合物材料的组成可以被选择为大体上相同的材料，或可选择地选择为不同的材料。当需要时，第二聚合物材料和/或第三聚合物材料可以包括一种或更多种天然橡胶或合成橡胶。天然橡胶或合成橡胶可以包括但不限于丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶或丁腈橡胶。天然橡胶或合成橡胶可以单独地选择为新料、再研磨材料或其混合物。

现在已经大体上描述了水凝胶材料的方面，提供了关于本文提及的热塑性聚合物的另外的细节，包括热塑性水凝胶。在多个方面中，热塑性聚合物可以包括选自由聚酯、聚醚、聚酰胺、聚氨酯和聚烯烃组成的组的一种或更多种聚合物以及其每一种或其组合的共聚物，例如本文描述的那些。

在方面中，热塑性聚合物可以包括相同或不同类型的单体的聚合物(例如，均聚物和共聚物，包括三元共聚物)。在某些方面中，热塑性聚合物可以包括无规地分布在聚合物中的不同单体(例如，无规共聚物)。

例如，热塑性聚合物可以是这样的聚合物：所述聚合物具有是相对较硬的、相同化学结构(链段)的重复聚合物单元(硬链段)以及是相对较软的重复聚合物链段(软链段)。在多个方面中，聚合物具有重复的硬链段和软链段，物理交联可以存在于链段内或链段之间，或链段内和链段之间两者。硬链段的具体实例包括异氰酸酯链段。软链段的具体实例包括烷氧基基团，例如聚醚链段和聚酯链段。如本文所使用的，聚合物链段可以被称为是特定类型的聚合物链段，诸如，例如异氰酸酯链段(例如二异氰酸酯链段)、烷氧基聚酰胺链段(例如聚醚链段、聚酯链段)及类似链段。应当理解，链段的化学结构源自所描述的化学结构。例如，异氰酸酯链段是包括异氰酸酯官能团的聚合物单元。当提及特定化学结构的聚合物链段时，聚合物可以包含高达10mol％的其他化学结构的链段。例如，如本文所使用的，聚醚链段应理解为包括高达10mol％的非聚醚链段。

在多个方面中，当根据如下文所述的ASTM D3418-97测定时，鞋外底部件的热塑性聚合物，包括但不限于鞋外底部件的热塑性水凝胶，具有从约90℃至约190℃的熔化温度(T_m)。在另外的方面中，当根据如下文所述的ASTM D3418-97测定时，热塑性聚合物具有从约93℃至约99℃的熔化温度(T_m)。在还另外的方面中，当根据如下文所述的ASTM D3418-97测定时，热塑性聚合物具有从约112℃至约118℃的熔化温度(T_m)。

在多个方面中，当根据如下文所述的ASTM D3418-97测定时，热塑性聚合物具有从约-20℃至约30℃的玻璃化转变温度(T_g)。在另外的方面中，当根据如下文所述的ASTMD3418-97测定时，热塑性聚合物具有从约-13℃至约-7℃的玻璃化转变温度(T_g)。在还另外的方面中，当根据如下文所述的ASTM D3418-97测定时，热塑性聚合物或热塑性水凝胶具有从约17℃至约23℃的玻璃化转变温度(T_g)。

在多个方面中，当根据如下文描述的ASTM D1238-13在160℃使用2.16千克(kg)的重量进行测试时，热塑性聚合物具有从约10立方厘米每10分钟(cm³/10min)至约30立方厘米每10分钟的熔体流动指数。在另外的方面中，当根据如下文描述的ASTM D1238-13在160℃使用2.16kg的重量进行测试时，热塑性聚合物具有从约22cm³/10min至约28cm³/10min的熔体流动指数。

在多个方面中，当根据如下文所述的冷鞋底物料屈折测试在热塑性聚合物的热成型基板上测试时，热塑性聚合物具有约120,000至约180,000次循环的冷鞋底物料屈折测试结果(cold Ross flex test result)而没有开裂或白化。在另外的方面中，当根据如下文所述的冷鞋底物料屈折测试在热塑性聚合物的热成型基板上测试时，热塑性聚合物具有约140,000至约160,000次循环的冷鞋底物料屈折测试结果而没有开裂或白化。

在多个方面中，当在下文描述的修改的情况下根据用于硫化橡胶和热塑性橡胶以及热塑性弹性体-拉伸(Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubbers andThermoplastic Elastomers-Tension)的ASTM D412-98标准测试方法在热成型基板上测定时，热塑性聚合物具有从约5兆帕(MPa)至约100MPa的模量。在另外的方面中，当在下文描述的修改的情况下根据用于硫化橡胶和热塑性橡胶以及热塑性弹性体-拉伸的ASTM D412-98标准测试方法在热成型基板上测定时，热塑性聚合物具有从约20MPa至约80MPa的模量。

在某些方面中，热塑性聚合物可以是热塑性聚氨酯(也称为“TPU”)。在方面中，热塑性聚氨酯可以是热塑性聚氨酯聚合物。在这样的方面中，热塑性聚氨酯聚合物可以包括硬链段和软链段。在方面中，硬链段可以包括异氰酸酯链段(例如二异氰酸酯链段)或由异氰酸酯链段(例如二异氰酸酯链段)组成。在相同的或可选择的方面中，软链段可以包括烷氧基链段(例如，聚醚链段、或聚酯链段或聚醚链段和聚酯链段的组合)或由烷氧基链段组成。在特定的方面中，热塑性材料可以包括具有重复硬链段和重复软链段的弹性热塑性聚氨酯或基本上由这样的弹性热塑性聚氨酯组成。

热塑性聚氨酯

在方面中，热塑性聚氨酯中的一种或更多种可以通过使一种或更多种异氰酸酯与一种或更多种多元醇聚合以产生具有氨基甲酸酯键(-N(CO)O-)的聚合物链来产生，如下面式1中所示，其中所述异氰酸酯各自优选地包含每分子两个或更多个异氰酸酯(-NCO)基团，例如每分子2、3或4个异氰酸酯基团(尽管也可以任选地包括单官能的异氰酸酯，例如作为链终止单元)。

在这些方面中，每个R₁和R₂独立地是脂族链段或芳族链段。任选地，每个R₂可以是亲水性链段。

另外，异氰酸酯还可以用一种或更多种扩链剂来扩链，以桥接两种或更多种异氰酸酯。这可以产生如下文式2中所示的聚氨酯聚合物链，其中R₃包括扩链剂。如同每个R₁和R₃一样，每个R₃独立地是脂族链段或芳族链段。

式1和式2中的每个链段R₁或第一链段可以基于所使用的特定的异氰酸酯而独立地包括直链或支链的C_3-30链段，并且可以是脂族的、芳族的，或者包括脂族部分和芳族部分的组合。术语“脂族”指的是不包括具有离域π电子的环共轭的环体系(cyclicallyconjugated ring system)的、饱和或不饱和的有机分子。相比之下，术语“芳族”指的是具有离域π电子的环共轭的环体系，其表现出比具有定域π电子的假想环体系更大的稳定性。

基于反应物单体的总重量，每个链段R₁可以以按重量计5％至85％、按重量计从5％至70％、或按重量计从10％至50％的量存在。

在脂族实施方案中(来自脂族异氰酸酯)，每个链段R₁可以包括直链脂族基团、支链脂族基团、脂环族基团或其组合。例如，每个链段R₁可以包括直链或支链的C_3-20亚烷基链段(例如，C_4-15亚烷基或C_6-10亚烷基)、一个或更多个C_3-8亚环烷基链段(例如，环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基或环辛基)及其组合。

用于产生聚氨酯聚合物链的合适的脂族二异氰酸酯的实例包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亚丁基二异氰酸酯(BDI)、二异氰酸基环己基甲烷(HMDI)、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、二异氰酸基甲基环己烷、二异氰酸基甲基三环癸烷、降冰片烷二异氰酸酯(NDI)、环己烷二异氰酸酯(CHDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、二异氰酸基十二烷、赖氨酸二异氰酸酯及其组合。

在一方面中，二异氰酸酯链段可以包括脂族二异氰酸酯链段。在一个方面中，大多数的二异氰酸酯链段包括脂族二异氰酸酯链段。在一方面中，至少90％的二异氰酸酯链段是脂族二异氰酸酯链段。在一方面中，二异氰酸酯链段基本上由脂族二异氰酸酯链段组成。在一方面中，脂族二异氰酸酯链段大体上(例如，约50％或更多、约60％或更多、约70％或更多、约80％或更多、约90％或更多)是直链脂族二异氰酸酯链段。在一方面中，至少80％的脂族二异氰酸酯链段是不含侧链的脂族二异氰酸酯链段。在一方面中，脂族二异氰酸酯链段包括C2-C10直链脂族二异氰酸酯链段。

在芳族实施方案中(来自芳族异氰酸酯)，每个链段R₁可以包含一个或更多个芳族基团，例如苯基、萘基、四氢萘基、菲基、亚联苯基(biphenylenyl)、茚满基、茚基、蒽基和芴基。除非另有说明，否则芳族基团可以是未被取代的芳族基团或被取代的芳族基团，并且还可以包括杂芳族基团。“杂芳族”指的是单环或多环的(例如，稠合双环和稠合三环的)芳族环体系，其中一至四个环原子选自氧、氮或硫，并且其余的环原子是碳，并且其中该环体系通过任何环原子连接到分子的其余部分。合适的杂芳基基团的实例包括吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、噻唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噻二唑基、噁二唑基、呋喃基、喹啉基、异喹啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基和苯并噻唑基。

用于产生聚氨酯聚合物链的合适的芳族二异氰酸酯的实例包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、与三羟甲基丙烷(TMP)的TDI加合物、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、二甲苯二异氰酸酯(XDI)、四甲基二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)、氢化的二甲苯基二异氰酸酯(HXDI)、萘-1,5-二异氰酸酯(NDI)、1,5-四氢萘二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯(PPDI)、3,3'-二甲基二苯基-4,4'-二异氰酸酯(DDDI)、4,4'-二苄基二异氰酸酯(DBDI)、4-氯-1,3-亚苯基二异氰酸酯及其组合。在一些方面中，聚合物链大体上不含芳族基团。

在特定的方面中，聚氨酯聚合物链由包括HMDI、TDI、MDI、H₁₂脂族化合物及其组合的二异氰酸酯来产生。例如，本公开内容的低加工温度聚合物组合物可以包括一个或更多个由二异氰酸酯产生的聚氨酯聚合物链，所述二异氰酸酯包括HMDI、TDI、MDI、H₁₂脂族化合物及其组合。

在某些方面中，根据本公开内容，可以使用被交联的聚氨酯链(例如保留热塑性性质的部分交联的聚氨酯聚合物)或可以交联的聚氨酯链。使用多官能异氰酸酯产生交联的或可交联的聚氨酯聚合物链是可能的。用于产生聚氨酯聚合物链的合适的三异氰酸酯的实例包括与三羟甲基丙烷(TMP)的TDI、HDI和IPDI加合物、缩脲二酮(uretdione)(即二聚异氰酸酯)、聚合MDI及其组合。

式2中的链段R₃可以基于所使用的特定扩链剂多元醇而包括直链或支链C₂-C₁₀链段，并且可以是例如脂族、芳族或聚醚。用于产生聚氨酯聚合物链的合适的扩链剂多元醇的实例包括乙二醇、乙二醇的低级低聚物(例如二乙二醇、三乙二醇和四乙二醇)、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙二醇的低级低聚物(例如，二丙二醇、三丙二醇和四丙二醇)、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、新戊二醇、1,4-环己二甲醇、2-乙基-1,6-己二醇、1-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、二羟基烷基化芳族化合物(例如，氢醌和间苯二酚的双(2-羟基乙基)醚、二甲苯-a,a-二醇、二甲苯-a,a-二醇的双(2-羟基乙基)醚及其组合。

式1和式2中的链段R₂可以包括聚醚基团、聚酯基团、聚碳酸酯基团、脂族基团或芳族基团。基于反应物单体的总重量，每个链段R₂可以以按重量计5％至85％、按重量计从5％至70％、或按重量计从10％至50％的量存在。

在一些实例中，热塑性聚氨酯的至少一个R₂链段包括聚醚链段(即，具有一个或更多个醚基团的链段)。合适的聚醚包括但不限于聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)、聚四氢呋喃(polytetrahydrofuran)(PTHF)、聚四亚甲基氧醚(polytetramethylene oxide)(PTMO)及其组合。如本文使用的术语“烷基”指的是含有一至三十个碳原子，例如一至二十个碳原子或一至十个碳原子的直链和支链的饱和烃基。术语C_n意指烷基基团具有“n”个碳原子。例如，C₄烷基指的是具有4个碳原子的烷基基团。C_1-7烷基指的是具有涵盖整个范围(即，1-7个碳原子)以及所有亚组(例如，1-6、2-7、1-5、3-6、1、2、3、4、5、6和7个碳原子)的碳原子数的烷基基团。烷基基团的非限制性实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基(2-甲基丙基)、叔丁基(1,1-二甲基乙基)、3,3-二甲基戊基和2-乙基己基。除非另有说明，否则烷基基团可以是未被取代的烷基基团或被取代的烷基基团。

在热塑性聚氨酯的一些实例中，该至少一个R₂链段包括聚酯链段。聚酯链段可以衍生自一种或更多种二羟基醇(例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基戊二醇、1,5-二乙二醇、1,5-戊二醇、1,5-己二醇、1,2-十二烷二醇、环己烷二甲醇及其组合)与一种或更多种二羧酸(例如己二酸、琥珀酸、癸二酸、辛二酸、甲基己二酸、戊二酸、庚二酸、壬二酸、硫代二丙酸和柠康酸及其组合)的聚酯化。聚酯还可以衍生自聚碳酸酯预聚物，例如聚(六亚甲基碳酸酯)二醇(poly(hexamethylene carbonate)glycol)、聚(亚丙基碳酸酯)二醇、聚(四亚甲基碳酸酯)二醇和聚(九亚甲基碳酸酯)二醇(poly(nonanemethylene carbonate)glycol)。合适的聚酯可以包括例如聚己二酸乙二醇酯(PEA)、聚(己二酸-1,4-丁二醇酯)、聚(四亚甲基己二酸酯)、聚(六亚甲基己二酸酯)、聚己内酯、聚六亚甲基碳酸酯、聚(亚丙基碳酸酯)、聚(四亚甲基碳酸酯)、聚(九亚甲基碳酸酯)及其组合。

在多种热塑性聚氨酯中，至少一个R₂链段包括聚碳酸酯链段。聚碳酸酯链段可以衍生自一种或更多种二羟基醇(例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基戊二醇、1,5-二乙二醇、1,5-戊二醇、1,5-己二醇、1,2-十二烷二醇、环己烷二甲醇及其组合)与碳酸亚乙酯的反应。

在多个实例中，脂族基团是直链的，并且可以包括，例如，C_1-20亚烷基链或C_1-20亚烯基链(例如，亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十三烷基、亚乙烯基、亚丙烯基、亚丁烯基、亚戊烯基、亚己烯基、亚庚烯基、亚辛烯基、亚壬烯基、亚癸烯基、亚十一烯基、亚十二烯基、亚十三烯基)。术语“亚烷基”指的是二价的烃。术语Cn意指亚烷基基团具有“n”个碳原子。例如，C_1-6亚烷基指的是具有例如1、2、3、4、5或6个碳原子的亚烷基基团。术语“亚烯基”指的是具有至少一个双键的二价烃。

在多个方面中，脂族基团和芳族基团可以被一个或更多个相对亲水性和/或带电荷的侧基取代。在一些方面中，亲水性侧基包括一个或更多个(例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个)羟基基团。在多个方面中，亲水性侧基包括一个或更多个(例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个)氨基基团。在一些情况下，亲水性侧基包括一个或更多个(例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个)羧酸酯基团。例如，脂族基团可以包括一个或更多个聚丙烯酸基团。在一些情况下，亲水性侧基包括一个或更多个(例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个)磺酸酯基团。在一些情况下，亲水性侧基包括一个或更多个(例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个)磷酸酯基团。在一些实例中，亲水性侧基包括一个或更多个铵基团(例如叔铵和/或季铵)。在其他实例中，亲水性侧基包括一个或更多个两性离子基团(例如甜菜碱，诸如聚(羧基甜菜碱(pCB))和膦酸铵基团例如磷脂酰胆碱基团)。

在一些方面中，R₂链段可以包括能够结合抗衡离子以使热塑性聚合物离子地交联并且形成离聚物的带电荷的基团。在这些方面中，例如，R₂是具有氨基侧基、羧酸酯侧基、磺酸酯侧基、磷酸酯侧基、铵侧基或两性离子侧基或其组合的脂族基团或芳族基团。

在多种情况下，当存在亲水性侧基时，该“亲水性”侧基是至少一个聚醚基团，例如两个聚醚基团。在其他情况下，亲水性侧基是至少一种聚酯。在多种情况下，亲水性侧基是聚内酯基团(例如，聚乙烯吡咯烷酮)。亲水性侧基中的每个碳原子可以任选地被例如C_1-6烷基基团取代。在这些方面中的一些中，脂族基团和芳族基团可以是接枝聚合物基团，其中侧基是均聚物基团(例如聚醚基团、聚酯基团、聚乙烯吡咯烷酮基团)。

在一些方面中，亲水性侧基是聚醚基团(例如聚环氧乙烷基团、聚乙二醇基团)、聚乙烯吡咯烷酮基团、聚丙烯酸基团或其组合。

亲水性侧基可以通过连接基结合到脂族基团或芳族基团。连接基可以是能够将亲水性侧基连接到脂族基团或芳族基团的任何双官能小分子(例如，C_1-20)。例如，连接基可以包括如本文先前所述的二异氰酸酯基团，该二异氰酸酯基团在连接到亲水性侧基以及连接到脂族基团或芳族基团时形成氨基甲酸酯键。在一些方面中，连接基可以是4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，如下文所示。

在一些示例性方面中，亲水性侧基是聚环氧乙烷基团，并且连接基团是MDI，如下文所示。

在一些方面中，亲水性侧基被官能化，以使其能够任选地通过连接基结合到脂族基团或芳族基团。在多个方面中，例如，当亲水性侧基包括烯烃基团时，该烯烃基团可以与含巯基的双官能分子(即，具有第二反应性基团例如羟基基团或氨基基团的分子)经历迈克尔加成(Michael addition)，以产生亲水性基团，该亲水性基团可以使用第二反应性基团与聚合物主链，任选地通过连接基进行反应。例如，当亲水性侧基是聚乙烯吡咯烷酮基团时，其可以与巯基乙醇上的巯基基团反应，以产生羟基官能化的聚乙烯吡咯烷酮，如下所示。

在本文公开的一些方面中，至少一个R₂链段包括聚四亚甲基氧醚基团。在其他示例性方面中，至少一个R₂链段可以包括用聚环氧乙烷基团或聚乙烯吡咯烷酮基团官能化的脂族多元醇基团，例如在欧洲专利第2462 908号中描述的多元醇，该专利据此通过引用并入。例如，R₂链段可以衍生自多元醇(例如，季戊四醇或2,2,3-三羟基丙醇)与MDI衍生的甲氧基聚乙二醇(以获得如式6或式7中所示的化合物)或与MDI衍生的聚乙烯吡咯烷酮(以获得如式8或式9中所示的化合物)的反应产物，所述MDI衍生的甲氧基聚乙二醇和MDI衍生的聚乙烯吡咯烷酮之前已经与巯基乙醇反应，如下所示。

在多个方面中，至少一个R₂是聚硅氧烷。在这些情况下，R₂可以衍生自式10的硅氧烷单体，例如美国专利第5,969,076号中公开的硅氧烷单体，该专利据此通过引用并入：

其中：a是1至10或更大(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9或10)；每个R₄独立地是氢、C_1-18烷基、C_2-18烯基、芳基或聚醚；并且每个R₅独立地是C_1-10亚烷基、聚醚或聚氨酯。

在一些方面中，每个R₄独立地是氢、C_1-10烷基、C_2-10烯基、C_1-6芳基、聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯基团。例如，每个R₄可以独立地选自由以下组成的组：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、乙烯基、丙烯基、苯基和聚乙烯基团。

在多个方面中，每个R₅独立地包括C_1-10亚烷基基团(例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基或亚癸基基团)。在其他情况下，每个R₅是聚醚基团(例如聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯基团)。在多种情况下，每个R₅是聚氨酯基团。

任选地，在一些方面中，聚氨酯可以包含至少部分地交联的聚合物网络，该聚合物网络包含作为聚氨酯的衍生物的聚合物链。在这样的情况下，应理解，交联水平是使得聚氨酯保持热塑性性质(即，交联的热塑性聚氨酯可以在本文所述的加工条件下软化或熔化以及再凝固)。如下文的式11和式12中所示，该交联聚合物网络可以通过使一种或更多种异氰酸酯与一种或更多种聚氨基化合物、聚巯基化合物(polysulfhydryl compound)或其组合聚合来产生：

其中变量如上文所描述。另外，异氰酸酯还可以用一种或更多种聚氨基或聚硫醇扩链剂来扩链，以桥接两种或更多种异氰酸酯，例如前面对于式2的聚氨酯所描述的。

如本文所述，热塑性聚氨酯可以通过例如聚合物上的氨基甲酸酯(urethane)或氨基甲酸酯(carbamate)基团(硬链段)之间的非极性相互作用或极性相互作用被物理地交联。在这些方面中，式1中的组分R₁以及式2中的组分R₁和R₃形成通常被称为“硬链段”的聚合物部分，并且组分R₂形成通常被称为“软链段”的聚合物部分。在这些方面中，软链段可以共价地键合到硬链段。在一些实例中，具有物理地交联的硬链段和软链段的热塑性聚氨酯可以是亲水性热塑性聚氨酯(即包含如本文公开的亲水性基团的热塑性聚氨酯)。

热塑性聚酰胺

在多个方面中，热塑性聚合物可以包括热塑性聚酰胺。热塑性聚酰胺可以是具有相同化学结构的重复聚酰胺链段的聚酰胺均聚物。可选择地，聚酰胺可以包含许多具有不同聚酰胺化学结构的聚酰胺链段(例如，聚酰胺6链段、聚酰胺11链段、聚酰胺12链段、聚酰胺66链段等)。具有不同化学结构的聚酰胺链段可以无规地排列，或者可以排列为重复嵌段。

在方面中，热塑性聚合物可以是嵌段共聚酰胺。例如，嵌段共聚酰胺可以具有重复的硬链段和重复的软链段。硬链段可以包括聚酰胺链段，并且软链段可以包括非聚酰胺链段。热塑性聚合物可以是弹性热塑性共聚酰胺，该弹性热塑性共聚酰胺包括具有重复的硬链段和重复的软链段的嵌段共聚酰胺或由该嵌段共聚酰胺组成。在包括具有重复的硬链段和软链段的嵌段共聚物的嵌段共聚物中，物理交联可以存在于链段内或链段之间，或链段内和链段之间两者。

热塑性聚酰胺可以是共聚酰胺(即，包含聚酰胺链段和非聚酰胺链段的共聚物)。共聚酰胺的聚酰胺链段可以包括以下或由以下组成：聚酰胺6链段、聚酰胺11链段、聚酰胺12链段、聚酰胺66链段或其任何组合。共聚酰胺的聚酰胺链段可以无规地排列，或者可以排列为重复链段。在特定的实例中，聚酰胺链段可以包括以下或由以下组成：聚酰胺6链段、或聚酰胺12链段、或聚酰胺6链段和聚酰胺12链段两者。在其中共聚酰胺的聚酰胺链段包括聚酰胺6链段和聚酰胺12链段的实例中，链段可以被无规地排列。共聚酰胺的非聚酰胺链段可以包括以下或由以下组成：聚醚链段、聚酯链段或聚醚链段和聚酯链段两者。共聚酰胺可以是嵌段共聚酰胺，或者可以是无规共聚酰胺。热塑性共聚酰胺可以由聚酰胺低聚物或预聚物与第二低聚物预聚物形成共聚酰胺(即包含聚酰胺链段的共聚物)的缩聚来形成。任选地，第二预聚物可以是亲水性预聚物。

在一些方面中，热塑性聚酰胺本身或热塑性共聚酰胺的聚酰胺链段可以衍生自聚酰胺预聚物例如内酰胺、氨基酸和/或二氨基化合物与二羧酸或其活化形式的缩合。所得到的聚酰胺链段包含酰胺键(-(CO)NH-)。术语“氨基酸”指的是具有至少一个氨基基团和至少一个羧基基团的分子。热塑性聚酰胺的每个聚酰胺链段可以是相同的或不同的。

在一些方面中，热塑性聚酰胺或热塑性共聚酰胺的聚酰胺链段衍生自内酰胺和/或氨基酸的缩聚，并且包含具有下式13中所示的结构的酰胺链段，其中R₆是衍生自内酰胺或氨基酸的聚酰胺链段。

在一些方面中，R₆衍生自内酰胺。在一些情况下，R₆衍生自C_3-20内酰胺、或C_4-15内酰胺或C_6-12内酰胺。例如，R₆可以衍生自己内酰胺或月桂内酰胺。在一些情况下，R₆衍生自一种或更多种氨基酸。在多种情况下，R₆衍生自C_4-25氨基酸、或C_5-20氨基酸或C_8-15氨基酸。例如，R₆可以衍生自12-氨基月桂酸或11-氨基十一烷酸。

任选地，为了增加热塑性共聚酰胺的相对亲水性程度，式13可以包括聚酰胺-聚醚嵌段共聚物链段，如下所示：

其中m是3-20，并且n是1-8。在一些示例性方面中，m是4-15或6-12(例如，6、7、8、9、10、11或12)，并且n是1、2或3。例如，m可以是11或12，并且n可以是1或3。在多个方面中，热塑性聚酰胺或热塑性共聚酰胺的聚酰胺链段衍生自二氨基化合物与二羧酸或其活化形式的缩合，并且包含具有下式15中所示的结构的酰胺链段，其中R₇是衍生自二氨基化合物的聚酰胺链段，R₈是衍生自二羧酸化合物的链段：

在一些方面中，R₇衍生自二氨基化合物，该二氨基化合物包含具有C_4-15碳原子、或C_5-10碳原子、或C_6-9碳原子的脂族基团。在一些方面中，二氨基化合物包含芳族基团，例如苯基、萘基、二甲苯基和甲苯基。R₇可以衍生自的合适的二氨基化合物包括但不限于六亚甲基二胺(HMD)、四亚甲基二胺、三甲基六亚甲基二胺(TMD)、间二甲苯基二胺(MXD)和1,5-戊胺二胺(1,5-pentamine diamine)。在多个方面中，R₈衍生自二羧酸或其活化形式，包括具有C_4-15碳原子、或C_5-12碳原子、或C_6-10碳原子的脂族基团。在一些情况下，R₈可以衍生自的二羧酸或其活化形式包括芳族基团，例如苯基、萘基、二甲苯基和甲苯基基团。R₈可以衍生自的合适的羧酸或其活化形式包括但不限于己二酸、癸二酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸。在一些方面中，聚合物链大体上不含芳族基团。

在一些方面中，热塑性聚酰胺(包括热塑性共聚酰胺)的每个聚酰胺链段独立地衍生自选自由12-氨基月桂酸、己内酰胺、六亚甲基二胺和己二酸组成的组的聚酰胺预聚物。

在一些方面中，热塑性聚酰胺包括热塑性聚(醚-嵌段-酰胺)或由热塑性聚(醚-嵌段-酰胺)组成。热塑性聚(醚-嵌段-酰胺)可以由羧酸封端的聚酰胺预聚物与羟基封端的聚醚预聚物形成热塑性聚(醚-嵌段-酰胺)的缩聚来形成，如式16中所示：

在多个方面中，所公开的聚(醚嵌段酰胺)聚合物通过含有反应性末端的聚酰胺嵌段与含有反应性末端的聚醚嵌段的缩聚来制备。实例包括但不限于：1)含有二胺链末端的聚酰胺嵌段与含有羧酸链末端的聚氧化烯嵌段；2)含有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段与含有二胺链末端的聚氧化烯嵌段，所述含有二胺链末端的聚氧化烯嵌段通过已知为聚醚二醇的脂族二羟基化的α-ω聚氧化烯的氰乙基化和氢化获得；3)含有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段与聚醚二醇，在这种特定情况下获得的产物是聚醚酯酰胺。热塑性聚(醚-嵌段-酰胺)的聚酰胺嵌段可以衍生自内酰胺、氨基酸和/或二氨基化合物与二羧酸，如前所述。聚醚嵌段可以衍生自选自由以下组成的组的一种或更多种聚醚：聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)、聚四氢呋喃(PTHF)、聚四亚甲基氧醚(PTMO)及其组合。

所公开的聚(醚嵌段酰胺)聚合物包括包含含有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段的那些聚合物，所述含有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段衍生自α,ω-氨基羧酸、内酰胺或二羧酸与二胺在链限制的二羧酸的存在下的缩合。在这种类型的聚(醚嵌段酰胺)聚合物中，可以使用α,ω-氨基羧酸例如氨基十一烷酸；可以使用内酰胺例如己内酰胺或月桂酰内酰胺；可以使用二羧酸例如己二酸、癸二酸或十二烷二酸；并且可以使用二胺例如六亚甲基二胺；或任何前述的各种组合。在多个方面中，该共聚物包含聚酰胺嵌段，该聚酰胺嵌段包含聚酰胺12或聚酰胺6。

所公开的聚(醚嵌段酰胺)聚合物包括包含聚酰胺嵌段的那些聚合物，并且是低质量的，即它们具有从400至1000的Mn，所述包含聚酰胺嵌段的聚合物衍生自一种或更多种α,ω-氨基羧酸和/或一种或更多种含有从6至12个碳原子的内酰胺在含有从4至12个碳原子的二羧酸的存在下的缩合。在这种类型的聚(醚嵌段酰胺)聚合物中，可以使用α,ω-氨基羧酸例如氨基十一烷酸或氨基十二烷酸；可以使用二羧酸例如己二酸、癸二酸、间苯二甲酸、丁二酸、1,4-环己基二羧酸、对苯二甲酸、磺基间苯二甲酸的钠盐或锂盐、二聚脂肪酸(这些二聚脂肪酸具有至少98％的二聚体含量，并且优选地是氢化的)和十二烷二酸HOOC-(CH₂)₁₀-COOH；并且可以使用内酰胺例如己内酰胺和月桂酰内酰胺；或任何前述的各种组合。在多个方面中，该共聚物包括聚酰胺嵌段，该聚酰胺嵌段通过月桂酰内酰胺在己二酸或十二烷二酸的存在下的缩合获得，并且具有750的数均分子量，具有127℃-130℃的熔点。在另外的方面中，可以选择聚酰胺嵌段的各种成分及它们的比例，以便获得小于150℃的熔点，并且有利地在90℃和135℃之间的熔点。

所公开的聚(醚嵌段酰胺)聚合物包括包含聚酰胺嵌段的那些聚合物，所述包含聚酰胺嵌段的聚合物衍生自至少一种α,ω-氨基羧酸(或内酰胺)、至少一种二胺和至少一种二羧酸的缩合。在这种类型的共聚物中，α,ω-氨基羧酸、内酰胺和二羧酸可以选自上文所述的那些以及二胺例如含有从6至12个原子的脂族二胺，并且可以是无环的和/或饱和环状的，例如但不限于六亚甲基二胺、哌嗪、1-氨基乙基哌嗪、二氨基丙基哌嗪、四亚甲基二胺、八亚甲基二胺、十亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、1,5-二氨基己烷、2,2,4-三甲基-1,6-二氨基己烷、二胺多元醇、异佛尔内二胺(IPD)、甲基五亚甲基二胺(MPDM)、双(氨基环己基)甲烷(BACM)和双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷(BMACM)可以被使用。

在多个方面中，可以选择聚酰胺嵌段的成分和它们的比例，以便获得小于150℃且有利地在90℃和135℃之间的熔点。在另外的方面中，可以选择聚酰胺嵌段的各种成分和它们的比例，以便获得小于150℃且有利地在90℃和135℃之间的熔点。

在一方面中，聚酰胺嵌段的数均摩尔质量可以是从约300克每摩尔(g/mol)至约15,000g/mol、从约500g/mol至约10,000g/mol、从约500g/mol至约6,000g/mol、从约500g/mol至5,000g/mol以及从约600g/mol至约5,000g/mol。在另外的方面中，聚醚嵌段的数均分子量可以在从约100g/mol至约6,000g/mol、从约400g/mol至3000g/mol以及从约200g/mol至约3,000g/mol的范围内。在还另外的方面中，聚(醚嵌段酰胺)聚合物的聚醚(PE)含量(x)可以是从约0.05至约0.8(即，从约5摩尔百分比至约80摩尔百分比)。在又另外的方面中，聚醚嵌段可以以从约10重量百分比至约50重量百分比、从约20重量百分比至约40重量百分比以及从约30重量百分比至约40重量百分比存在。聚酰胺嵌段可以以从约50重量百分比至约90重量百分比、从约60重量百分比至约80重量百分比以及从约70重量百分比至约90重量百分比存在。

在一方面中，聚醚嵌段可以包含不同于环氧乙烷单元的单元，例如诸如环氧丙烷或聚四氢呋喃(其导致聚丁二醇序列)。还可以同时使用PEG嵌段，即由环氧乙烷单元组成的嵌段；PPG嵌段，即由环氧丙烷单元组成的嵌段；以及PTMG嵌段，即由四亚甲基二醇单元组成的嵌段，也被称为聚四氢呋喃。有利地使用PPG嵌段或PTMG嵌段。在这些含有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物中的聚醚嵌段的量可以是共聚物的从约10重量百分比至约50重量百分比以及从约35重量百分比至约50重量百分比。

包含聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物可以通过用于附接聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的任何手段来制备。在实践中，基本上使用两种工艺，一种是两步法，并且另一种是一步法。

在两步法中，首先制备具有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段，并且然后在第二步中，将这些聚酰胺嵌段连接到聚醚嵌段。具有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段衍生自聚酰胺前体在链终止剂二羧酸存在下的缩合。如果聚酰胺前体仅是内酰胺或α,ω-氨基羧酸，则添加二羧酸。如果前体已经包含二羧酸，则相对于二胺的化学计量来说，这是过量使用的。反应通常发生在180℃和约300℃之间，优选地200℃至290℃，并且反应器中的压力可被设定为在5巴和30巴之间并且被维持持续约2至3小时。反应器中的压力慢慢降低到大气压，并然后蒸馏掉过量的水，例如持续一个或两个小时。

在已经制备了具有羧酸端基的聚酰胺之后，接着加入聚醚、多元醇和催化剂。聚醚的总量可以被分成一份或更多份并且以一份或更多份加入，催化剂也是可以这样。在一个方面中，首先加入聚醚，并且开始聚醚和多元醇的OH端基与聚酰胺的COOH端基的反应，其中形成酯键以及消除水。通过蒸馏尽可能多地从反应混合物中除去水，并然后引入催化剂以便完成聚酰胺嵌段与聚醚嵌段的连接。该第二步骤在搅拌下进行，优选地在至少50毫巴(5000帕斯卡)的真空下，在使得反应物和获得的共聚物处于熔融状态的温度进行。举例来说，该温度可以在100℃和400℃之间，并且通常在200℃和250℃之间。通过测量聚合物熔体施加在搅拌器上的扭矩或通过测量搅拌器消耗的电功率来监测反应。反应的结束由扭矩或目标功率的值来确定。催化剂被定义为通过酯化促进聚酰胺嵌段与聚醚嵌段的连接的任何产品。有利地，催化剂是选自由钛、锆和铪形成的组的金属(M)的衍生物。在一个方面中，该衍生物可以由符合通式M(OR)4的四醇盐来制备，其中M代表钛、锆或铪，并且可以相同或不同的R代表具有从1至24个碳原子的直链或支链的烷基基团。

在另外的方面中，催化剂可以包含金属(M)的盐，特别是(M)与有机酸的盐，以及(M)的氧化物和/或(M)的氢氧化物与有机酸的络合盐。在还另外的方面中，有机酸可以是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、环己烷羧酸、苯乙酸、苯甲酸、水杨酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸和巴豆酸。乙酸和丙酸是特别优选的。在一些方面中，M是锆，并且这样的盐被称为氧锆基盐(zirconyl salt)，例如，以名称乙酸氧锆(zirconyl acetate)出售的市售产品。

在一个方面中，催化剂的重量比例从二羧酸聚酰胺与聚醚二醇和多元醇的混合物重量的约0.01百分比至约5百分比变化。在另外的方面中，催化剂的重量比例从二羧酸聚酰胺与聚醚二醇和多元醇的混合物重量的约0.05百分比至约2百分比变化。

在一步法中，聚酰胺前体、链终止剂和聚醚被共混在一起；然后所得到的是基本上具有非常可变的长度的聚醚嵌段和聚酰胺嵌段的聚合物，但还有已经随机反应的多种反应物，这些反应物沿聚合物链随机分布。它们是与上述两步法中相同的反应物和相同的催化剂。如果聚酰胺前体仅仅是内酰胺，则添加少量水是有利的。该共聚物具有基本上相同的聚醚嵌段和相同的聚酰胺嵌段，但还有一小部分已经随机反应的多种反应物，这些反应物沿聚合物链随机分布。如在上述两步法中的第一步，反应器被闭合并在搅拌下被加热。确定的压力为5巴和30巴之间。当压力不再变化时，将反应器置于减压下，同时仍然维持熔融反应物的剧烈搅拌。如先前在两步法工艺的情况下那样监测反应。

聚酰胺嵌段与聚醚嵌段的适当比例可以在单一聚(醚嵌段酰胺)中找到，或者可以在适当的平均组成的情况下使用两种或更多种不同组成的聚(醚嵌段酰胺)的共混物。在一个方面中，可能有用的是，将具有较高水平的聚酰胺基团的嵌段共聚物与具有较高水平的聚醚嵌段的嵌段共聚物共混，以产生具有聚(酰胺-嵌段-醚)共聚物的总共混物的约20重量百分比至40重量百分比并且优选地约30重量百分比至35重量百分比的聚醚嵌段的平均水平的共混物。在另外的方面中，该共聚物包括两种不同的聚(醚-嵌段-酰胺)的共混物，该共混物包括具有低于约35重量百分比的聚醚嵌段水平的至少一种嵌段共聚物和具有至少约45重量百分比的聚醚嵌段的第二聚(醚-嵌段-酰胺)。

示例性的市售共聚物包括但不限于以以下商品名可得的共聚物或还有由其他各供应商生产的其他类似材料：VESTAMID(Evonik Industries)；PLATAMID(Arkema)，例如，产品代码H2694；PEBAX(Arkema)，例如产品代码“PEBAX MH1657”和“PEBAX MV1074”；PEBAXRNEW(Arkema)；GRILAMID(EMS-Chemie AG)。

在一些方面中，热塑性聚酰胺通过例如聚合物的聚酰胺基团之间的非极性或极性的相互作用被物理交联。在其中热塑性聚酰胺是热塑性共聚酰胺的实例中，热塑性共聚酰胺可以通过聚酰胺基团之间的相互作用以及任选地通过共聚物基团之间的相互作用被物理交联。当热塑性共聚酰胺通过聚酰胺基团之间的相互作用被物理交联时，聚酰胺链段可以形成被称为“硬链段”的聚合物的部分，并且共聚物链段可以形成被称为“软链段”的聚合物的部分。例如，当热塑性共聚酰胺是热塑性聚(醚-嵌段-酰胺)时，聚酰胺链段形成聚合物的硬链段部分，并且聚醚链段可以形成聚合物的软链段部分。因此，在一些实例中，热塑性聚合物可以包括物理交联的聚合物网络，该聚合物网络具有一个或更多个带有酰胺键的聚合物链。

在一些方面中，热塑性共聚酰胺的聚酰胺链段包括聚酰胺-11或聚酰胺-12，并且聚醚链段是选自由以下组成的组的链段：聚环氧乙烷链段、聚环氧丙烷链段和聚四亚甲基氧醚链段及其组合。

任选地，热塑性聚酰胺可以部分地共价交联，如本文先前所述的。在这样的情况下，应当理解，热塑性聚酰胺中存在的交联度为使得，当其以纱线或纤维的形式被热加工以形成本公开内容的鞋类物品时，部分共价交联的热塑性聚酰胺保留了足够的热塑性特征，使得部分共价交联的热塑性聚酰胺在加工期间软化或熔化并且再凝固。

热塑性聚酯

在方面中，热塑性聚合物可以包括热塑性聚酯。热塑性聚酯可以通过一种或更多种羧酸或其成酯衍生物(ester-forming derivative)与一种或更多种二价或多价的脂族醇、脂环族醇、芳族醇或芳代脂族醇(araliphatic alcohol)或双酚的反应来形成。热塑性聚酯可以是具有相同化学结构的重复聚酯链段的聚酯均聚物。可选择地，聚酯可以包含许多具有不同聚酯化学结构的聚酯链段(例如聚乙醇酸链段、聚乳酸链段、聚己内酯链段、聚羟基链烷酸酯链段(polyhydroxyalkanoate segment)、聚羟基丁酸酯链段等)。具有不同化学结构的聚酯链段可以无规排列，或者可以排列为重复嵌段。

可用于制备热塑性聚酯的示例性羧酸包括但不限于己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、壬烷二羧酸、癸烷二羧酸、十一烷二羧酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、烷基取代的或卤化的对苯二甲酸、烷基取代的或卤化的间苯二甲酸、硝基-对苯二甲酸、4,4'-二苯醚二羧酸、4,4'-二苯硫醚二羧酸、4,4'-二苯砜-二羧酸、4,4'-二苯基亚烷基二羧酸、萘-2,6-二羧酸、环己烷-1,4-二羧酸和环己烷-1,3-二羧酸。适用于制备热塑性聚酯的示例性二醇或酚包括但不限于乙二醇、二甘醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,2-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基己二醇、对-二甲苯二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇和双酚A。

在一些方面中，热塑性聚酯是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸六亚甲基酯、聚对苯二甲酸1,4-二甲基环己烷酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚间苯二甲酸乙二醇酯(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、液晶聚酯，或上述中的两种或更多种的共混物或混合物。

热塑性聚酯可以是共聚酯(即，包含聚酯链段和非聚酯链段的共聚物)。共聚酯可以是脂族共聚酯(即，其中聚酯链段和非聚酯链段两者都是脂族的共聚酯)。可选择地，共聚酯可以包含芳族链段。共聚酯的聚酯链段可以包括以下或由以下组成：聚乙醇酸链段、聚乳酸链段、聚己内酯链段、聚羟基链烷酸酯链段、聚羟基丁酸酯链段或其任何组合。共聚酯的聚酯链段可以无规排列，或者可以排列为重复嵌段。

例如，热塑性聚酯可以是嵌段共聚酯，该嵌段共聚酯具有是相对较硬的、相同化学结构(链段)的聚合物单元的重复嵌段(硬链段)以及是相对较软的、聚合物链段的重复嵌段(软链段)。在包括具有重复的硬链段和软链段的嵌段共聚酯的嵌段共聚酯中，物理交联可以存在于嵌段内或嵌段之间，或嵌段内和嵌段之间两者。在特定的实例中，热塑性材料可以包括具有重复嵌段的硬链段和重复嵌段的软链段的弹性热塑性共聚酯或基本上由这样的弹性热塑性共聚酯组成。

共聚酯的非聚酯链段可以包括以下或由以下组成：聚醚链段、聚酰胺链段或聚醚链段和聚酰胺链段两者。共聚酯可以是嵌段共聚酯，或者可以是无规共聚酯。热塑性共聚酯可以由聚酯低聚物或预聚物与第二低聚物预聚物的缩聚以形成嵌段共聚酯来形成。任选地，第二预聚物可以是亲水性预聚物。例如，共聚酯可以由对苯二甲酸或萘二甲酸与乙二醇、1,4-丁二醇或1,3-丙二醇的缩聚反应来形成。共聚酯的实例包括聚己二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯及其组合。在特定的实例中，共聚酰胺可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯或由聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。

在一些方面中，热塑性聚酯是包含以下中的一种或更多种的链段的嵌段共聚物：聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸六亚甲基酯、聚对苯二甲酸1,4-二甲基环己烷酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚间苯二甲酸乙二醇酯(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)和液晶聚酯。例如，作为嵌段共聚物的合适的热塑性聚酯可以是PET/PEI共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯/四乙二醇共聚物、聚氧化烯二酰亚胺二酸/聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、或前述中的任何共聚物的共混物或混合物。

在一些方面中，热塑性聚酯是生物可降解树脂，例如其中聚(α-羟基酸)例如聚乙醇酸或聚乳酸作为主要重复单元被包含的共聚聚酯。

所公开的热塑性聚酯可以通过技术人员已知的多种缩聚方法来制备，例如溶剂聚合工艺或熔体聚合工艺。

热塑性聚烯烃

在一些方面中，热塑性聚合物可以包括热塑性聚烯烃或基本上由热塑性聚烯烃组成。有用的示例性热塑性聚烯烃可以包括但不限于聚乙烯、聚丙烯和热塑性烯烃弹性体(例如，乙烯与具有4至约8个碳原子的α-烯烃的茂金属催化的嵌段共聚物)。在另外的方面中，热塑性聚烯烃是包括以下的聚合物：聚乙烯、乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-丙烯橡胶(EPDM)、聚丁烯、聚异丁烯、聚-4-甲基戊-1-烯、聚异戊二烯、聚丁二烯、乙烯-甲基丙烯酸共聚物和烯烃弹性体，例如从聚丙烯(PP)和乙烯-丙烯橡胶(EPDM)获得的动态交联聚合物(dynamically cross-linked polymer)，以及前述的共混物或混合物。可用于所公开的组合物、纱线和纤维中的其他示例性热塑性聚烯烃是环烯烃例如环戊烯或降冰片烯的聚合物。

应当理解的是，可以任选地交联的聚乙烯包括各种聚乙烯，包括但不限于低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、(VLDPE)和(ULDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、高密度和高分子量聚乙烯(HDPE-HMW)、高密度和超高分子量聚乙烯(HDPE-UHMW)，以及任何前述聚乙烯的共混物或混合物。聚乙烯还可以是衍生自与以下物质共聚的、单烯烃和二烯烃的单体的聚乙烯共聚物：乙烯基、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、乙烯醇和/或乙酸乙烯酯。包含乙酸乙烯酯衍生的单元的聚烯烃共聚物可以是高乙酸乙烯酯含量的共聚物，例如大于约50重量百分比的乙酸乙烯酯衍生的组成。

在一些方面中，如本文公开的热塑性聚烯烃可以通过本领域技术人员熟知的方法(例如，使用过氧化物引发剂、热和/或光)经由自由基聚合、阳离子聚合和/或阴离子聚合来形成。在另外的方面中，所公开的热塑性聚烯烃可以在高压和高温下通过自由基聚合制备。可选择地，热塑性聚烯烃可以通过使用催化剂的催化聚合来制备，所述催化剂通常含有来自IVb族、Vb族、VIb族或VIII族的金属的一种或更多种金属。催化剂通常具有与IVb族、Vb族、VIb族或VIII族金属络合的一种或多于一种配体，通常是氧化物、卤化物、醇化物、酯、醚、胺、烷基、烯基和/或可以对位配位或邻位配位的芳基。在多个方面中，金属络合物可以呈游离形式或固定在基底上，通常固定在活化的氯化镁、氯化钛(III)、氧化铝或氧化硅上。应理解，金属催化剂可以可溶于或不溶于聚合介质。催化剂可以单独用于聚合，或者可以使用另外的活化剂，通常是Ia族、IIa族和/或IIIa族金属烷基类、金属氢化物、金属烷基卤化物、金属烷基氧化物或金属烷基氧烷(metal alkyloxane)。活化剂可以方便地用另外的酯基团、醚基团、胺基团或甲硅烷基醚基团改性。

合适的热塑性聚烯烃可以通过如本文所述的单烯烃和二烯烃的单体的聚合来制备。可用于制备所公开的热塑性聚烯烃的示例性单体包括但不限于乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、2-甲基-1-丙烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、5-甲基-1-己烯及其混合物。

合适的乙烯-α-烯烃共聚物可以通过乙烯与具有3至12的碳数的α-烯烃例如丙烯、丁烯-1、己烯-1、辛烯-1,4-甲基-1-戊烯及类似物的共聚来获得。

合适的动态交联聚合物可以通过使作为软链段的橡胶组分交联，而同时通过使用诸如班伯里混合机(Banbury mixer)和双轴挤出机的捏合机将诸如PP的硬链段和诸如EPDM的软链段物理分散来获得。

在一些方面中，热塑性聚烯烃可以是热塑性聚烯烃的混合物，例如本文上文公开的两种或更多种聚烯烃的混合物。例如，合适的热塑性聚烯烃混合物可以是聚丙烯与聚异丁烯的混合物、聚丙烯与聚乙烯的混合物(例如PP/HDPE、PP/LDPE)或不同类型的聚乙烯的混合物(例如LDPE/HDPE)。

在一些方面中，热塑性聚烯烃可以是合适的单烯烃单体的共聚物或合适的单烯烃单体与乙烯基单体的共聚物。示例性热塑性聚烯烃共聚物包括但不限于乙烯/丙烯共聚物、线型低密度聚乙烯(LLDPE)，及其与低密度聚乙烯(LDPE)、丙烯/丁-1-烯共聚物、丙烯/异丁烯共聚物、乙烯/丁-1-烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/甲基戊烯共聚物、乙烯/庚烯共聚物、乙烯/辛烯共聚物、丙烯/丁二烯共聚物、异丁烯/异戊二烯共聚物、乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的混合物，及其与一氧化碳或乙烯/丙烯酸共聚物的共聚物，及其盐(离聚物)，以及乙烯与丙烯和诸如己二烯、二环戊二烯或亚乙基-降冰片烯的二烯的三元共聚物；以及这样的共聚物彼此之间以及与上文1)中提及的聚合物的混合物，例如聚丙烯/乙烯-丙烯共聚物、LDPE/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、LDPE/乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、LLDPE/EVA、LLDPE/EAA以及交替或无规的聚亚烷基/一氧化碳共聚物(alternating or random polyalkylene/carbon monoxidecopolymer)及其与其他聚合物例如聚酰胺的混合物。

在一些方面中，热塑性聚烯烃可以是聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚丙烯无规共聚物、聚丙烯嵌段共聚物、聚乙烯均聚物、聚乙烯无规共聚物、聚乙烯嵌段共聚物、低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)，或者前述聚合物中的一种或更多种的共混物或混合物。

在一些方面中，聚烯烃是聚丙烯。如本文使用的，术语“聚丙烯”意图涵盖任何包含丙烯单体的聚合物组合物，所述丙烯单体是单独的或是与其他随机选择和定向的聚烯烃、二烯或其他单体(例如乙烯、丁烯及类似物)的混合物或共聚物。这一术语还涵盖成分单体的任何不同的构型和排列(例如无规立构、间规立构、全同立构及类似的)。因此，如应用于纤维的该术语意图涵盖拉伸聚合物的实际的长线、带、缝线及类似物。聚丙烯可以具有任何标准熔体流动(通过测试)；然而，标准纤维级聚丙烯树脂具有在约1和1000之间的熔体流动指数范围。

在一些方面中，聚烯烃是聚乙烯。如本文使用的，术语“聚乙烯”意图涵盖任何包含乙烯单体的聚合物组合物，所述乙烯单体是单独的或是与其他随机选择和定向的聚烯烃、二烯或其他单体(例如丙烯、丁烯及类似物)的混合物或共聚物。这一术语还涵盖成分单体的任何不同的构型和排列(例如无规立构、间规立构、全同立构及类似的)。因此，如应用于纤维的该术语意图涵盖拉伸聚合物的实际的长线、带、缝线及类似物。聚乙烯可以具有任何标准熔体流动(通过测试)；然而，标准纤维级聚乙烯树脂具有在约1和1000之间的熔体流动指数范围。

适用于本方面的市售的热塑性聚酰胺水凝胶包括以以下商品名的那些：“PEBAX”(例如，“PEBAX MH1657”和“PEBAX MV1074”，其来自Arkema,Inc.,Clear Lake,TX)和“SERENE”涂层(Sumedics,Eden Prairie,MN)。合适的市售聚烯烃材料包括但不限于DowChemical,Midland MI的“POLYOX”产品线和苯乙烯嵌段共聚物。市售苯乙烯共聚物包括但不限于TPE-s(例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物，例如“SOFPRENE”和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物，例如“LAPRENE”，来自SO.F.TER.GROUP,Lebanon,TN)；热塑性共聚酯弹性体(例如热塑性弹性体硫化橡胶(TPE-v或TPV))，例如“FORPRENE”，来自SO.F.TER.GROUP)，“TERMOTON-V”，来自Termopol,Istanbul Turkey，以及TPE嵌段共聚物，例如“SANTOPRENE”(ExxonMobil,Irving,TX)。

根据一些方面，第二聚合物材料和/或第三聚合物材料可以还包括一种或更多种加工助剂、由一种或更多种加工助剂组成或基本上由一种或更多种加工助剂组成。这些加工助剂可以独立地选自包括但不限于以下的组：固化剂、引发剂、增塑剂、脱模剂、润滑剂、抗氧化剂、阻燃剂、染料、颜料、增强填料和非增强填料、纤维增强剂和光稳定剂。

可选择地，本公开内容中的成品鞋类物品的鞋外底可以基于其结构来表征。例如，可以根据以下来描述鞋外底，而不限于，根据位于鞋外底表面的面向外的表面上的水凝胶的厚度或尺寸、根据层状膜在成品鞋类物品中布置的方式、根据存在的附着摩擦力元件的数量、或者根据鞋外底是否被附连到包括单件或多件的鞋面。根据一个方面，鞋外底具有至少部分地由水凝胶材料构成的面向外的表面。基于鞋外底面的向外的表面的总表面积，鞋外底的面向外的表面可以包括从至少10％、至少25％、至少50％、至少70％、至少80％或在约5％和约95％之间的水凝胶。鞋外底还可以包括位于其面向外的表面上的一个或更多个附着摩擦力元件。

根据本公开内容的另一个方面，鞋外底表现出在约0.1毫米(mm)至约9.0mm的范围内的“干态”厚度。可选择地，鞋外底的干态厚度是约0.2mm至约5.0mm；可选择地，约0.2mm至约2.0mm。水凝胶的水合和溶胀可以通过鞋外底的厚度从干态厚度、经过当这些水凝胶被水合时的一系列中间状态厚度并且最后达到饱和状态厚度的增加来观察，所述饱和状态厚度是当水凝胶完全被水饱和时鞋外底的平均厚度。例如，对于完全饱和的鞋外底的饱和状态厚度可以是鞋外底的干态厚度的大于150％、大于200％、大于250％、大于300％、大于350％、大于400％或大于500％。

鞋外底中水凝胶的干态和湿态可以允许鞋类物品动态地适应耐用性，以考虑干态和湿态的表面运动。例如，当在干地面上使用时，水凝胶可以是基本上干燥的，在这种情况下水凝胶相对较硬且较耐磨。可选择地，当在湿地面上使用或当湿材料存在于干地面上时，水凝胶可以快速吸收水以达到水合或完全饱和的状态，在这种状态下水凝胶材料可以处于溶胀和/或相对柔顺的状态。然而，如与干地面相比，湿地面对溶胀且柔顺的水凝胶施加较少的磨损。因此，鞋外底可以根据需要在多种条件下使用。尽管如此，该鞋类物品特别有益于在湿环境中使用，例如泥泞的表面、草表面(grass surface)及类似的湿环境。

鞋外底可以使用任何合适的机制或方法被直接固定或以其他方式可操作地固定到鞋面。如本文所用，术语“可操作地固定到”，例如对于可操作地固定到鞋面的鞋外底，统称为直接连接、间接连接、一体式形成及其组合。例如，对于可操作地固定到鞋面的鞋外底，鞋外底可以直接连接到鞋面(例如，直接粘附到鞋面或用接合剂、底漆或粘合剂胶合)，可以与鞋面一体地形成(例如，作为单一部件)，及其组合。

鞋类的鞋面具有主体，该主体可以由用于制造鞋类物品的本领域中已知的材料制成，并且被配置成接收使用者的脚。鞋的鞋面由鞋外底上方的鞋的所有部件组成。鞋面的不同部件可以包括内包头；足跟稳定部；以及阿基里斯缺口，仅举几例。这些部件通过缝线附接，或者更有可能模制以变成鞋外底被附接至的单个单元。

鞋面或鞋面的部件通常包括由一种或更多种轻质材料制成的柔软主体。鞋面中使用的材料提供了稳定性、舒适性和牢固的配合。例如，鞋面可以由以下的一种或更多种部件制成或包括由以下的一种或更多种部件制成的一种或更多种部件：天然皮革或合成皮革、热固性聚合物、热塑性聚合物或其混合物。当需要时，鞋面可以使用这些部件中的一种作为由其形成的织物或纺织品来制成。

纺织品可以包括：完全或部分地由天然纤维制成的针织、编结、编织或非编织的纺织品；整体或部分地由合成聚合物、合成聚合物的膜等制成的针织、编结、编织或非编织的纺织品；及其组合。纺织品可以包括一种或更多种天然或合成的纤维或纱线。合成的纱线可以包括以下、由以下组成或基本上由以下组成：热塑性聚氨酯(TPU)、聚酰胺(例如，“尼龙”等)、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯或PET)、聚烯烃，或其混合物。

鞋面和鞋面的部件可以根据常规技术(例如，模制、挤出、热成型、缝合、针织等)制造。尽管在图3B和图3D中作为通用设计图示出，但鞋面85可以可选择地具有任何期望的美学设计、功能设计、品牌指示符(brand designator)或类似的。

仍然参照图3D，鞋面85还可以包括鞋带、片状物、带子或用于将鞋80牢固地保持在穿用者的足部上的其他固定或足部接合结构90。鞋舌构件、靴子或其他相似类型的结构可以设置在鞋背区域处或附近，以便增强舒适度和/或通过任何足部接合结构108调整施用于穿用者的足部的压力或感觉。

当需要时，鞋类物品的鞋面85的至少一部分，以及在一些方面中基本上整个鞋面，可以由针织部件形成。因此，纺织品可以是针织纺织品，其中圆形针织纺织品是其一个具体实例。针织部件可以另外或可选择地形成鞋类物品80的另一个元件，例如诸如鞋内底。

针织部件可以具有形成鞋面的内表面的第一侧(例如，面向鞋类物品的空腔)以及形成鞋面的外表面的第二侧。包括针织部件的鞋面可以基本上围绕空隙，以便在鞋类物品使用时基本上包围人的足部。针织部件的第一侧和第二侧可以呈现不同的特性(例如，第一侧可以提供耐磨性和舒适性，而第二侧可以相对刚性并提供耐水性)。针织部件可以在诸如纬编工艺(例如，用针织横机或圆针织机)、经编工艺的针织工艺或任何其他合适的针织工艺过程中形成为一体的一件式元件。即，针织工艺可以大体上形成针织部件的针织结构，而不需要显著的后针织工艺或步骤。可选择地，针织部件的两个或更多个部分可以分别形成，并且然后附接。在一些方面中，针织部件可以在针织工艺之后成形，以形成并保持鞋面的期望形状(例如，通过使用足形鞋楦)。成形工艺可以包括通过缝合、通过使用粘合剂或通过另一个适当的附接工艺将针织部件附接到另一个物体(例如，斯创贝尔(strobel))，和/或将针织部件的一部分在接缝处附接到针织部件的另一部分。

使用针织部件形成鞋面可以为鞋面提供有利的特征，包括但不限于特定程度的弹性(例如，以杨氏模量表示)、透气性、弯曲性、强度、吸湿性、重量以及耐磨性。这些特性可以通过以下来实现：通过选择特定的单层或多层针织结构(例如，罗纹针织结构(ribbed knitstructure)、单面平纹针织结构或双面平纹针织结构)，通过改变针织结构的尺寸和张力，通过使用一种或更多种由特定材料(例如聚酯材料、单丝材料或弹性材料例如氨纶)形成的纱线，通过选择特定尺寸(例如旦尼尔)的纱线，或其组合。针织部件还可以通过包含具有不同颜色的纱线或以特定图案布置的其他视觉特性来提供期望的美学特征。针织部件的纱线和/或针织结构可以在不同的位置变化，使得针织部件具有带有不同性质的两个或更多个部分(例如，形成鞋面的鞋喉区的部分可以是相对弹性的，而另一部分可以是相对无弹性的)。在一些方面中，针织部件可以包含一种或更多种材料，该一种或更多种材料具有响应于刺激(例如，温度、湿度、电流、磁场或光)而改变的特性。例如，针织部件可以包括由聚合物材料(例如，聚氨酯、聚酰胺、聚烯烃和尼龙)形成的纱线，所述聚合物材料在经受处于或高于其熔点的特定温度时从固态转变为软化状态或液态，并且然后在冷却时转变回固态。聚合物材料可以提供加热然后冷却针织部件的一部分的能力，从而形成结合或连续材料的区，该结合或连续材料的区表现出某些有利的特性，包括例如相对高的刚度、强度和耐水性。

在一些方面中，针织部件可以包括一根或更多根纱线或股线，这些纱线或股线在针织过程期间或之后至少部分地嵌入或以其他方式插入针织部件的针织结构中，其在本文被称为“承拉线”。承拉线可以是基本上无弹性的，以便具有基本上固定的长度。承拉线可以延伸穿过针织部件的多个横列或者穿过针织部件内的通道，并且可以在至少一个方向上限制针织部件的拉伸。例如，承拉线可以大致从鞋面的咬合线延伸到鞋面的鞋喉区，以限制鞋面在横向方向上的拉伸。承拉线可以形成一个或更多个用于接收鞋带的鞋带孔(laceaperture)和/或可以围绕形成在针织部件的针织结构中的鞋带孔的至少一部分延伸。

当需要时，鞋类物品还可以包括使用位于鞋外底和与其附接的鞋面之间的粘合剂、底漆或其组合。粘合剂或底漆可以包括但不限于环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂、氰基丙烯酸酯、硅树脂或其组合。

根据多个方面，鞋外底的外表面的至少一部分可以包括图案或纹理。当需要时，该图案可以代表胎面图案。在一些方面中，鞋外底的外表面包括一个或更多个附着摩擦力元件(如图2(A-B)和图3(A-D)中所示)，其中所述附着摩擦力元件的接触地面的部分基本上不含水凝胶材料。在方面中，附着摩擦力元件包括比水凝胶材料更硬的材料。在一些方面中，该一个或更多个附着摩擦力元件可以具有圆锥形或矩形形状，如下文进一步描述的。附着摩擦力元件可以增强鞋外底和地面之间的附着摩擦力。附着摩擦力元件还可以为鞋外底提供支撑或柔性和/或为鞋类物品提供美学设计或外观。

根据多个方面，附着摩擦力元件可以包括但不限于各种形状的突起，例如防滑件、鞋钉、鞋底钉或类似元件，其被配置成在急转、转向、停止、加速和向后运动期间为穿用者增强鞋外底和地面之间的附着摩擦力。根据这些方面，附着摩擦力元件可以沿着鞋外底的底面以任何必要的或期望的图案布置。例如，附着摩擦力元件可以沿着鞋外底成组或成集群地分布(例如，2-8个附着摩擦力元件的集群)。在某些方面中，附着摩擦力元件可以沿着鞋外底对称或非对称地布置在鞋类物品的内侧面和外侧面之间。在某些方面中，附着摩擦力元件中的一个或更多个可以沿着鞋外底的中心线布置在内侧面和外侧面之间。

根据一些方面，附着摩擦力元件可以由不同于构成鞋外底的水凝胶、第二聚合物材料、第三聚合物材料或第四聚合物材料的一种或更多种材料制成。在一些方面中，附着摩擦力元件中的一个或更多个可以包括与第二聚合物材料、第三聚合物材料或第四聚合物材料相同的材料。在一些方面中，附着摩擦力元件中的一个或更多个包括第二聚合物材料、第三聚合物材料或第四聚合物材料，并且可以在如本文中限定的制造鞋外底的方法中所描述的模制步骤期间与鞋外底一体地形成。在又其他方面中，附着摩擦力元件中的至少一个可以基本上不含第二聚合物材料、第三聚合物材料或第四聚合物材料。在一些方面中，一个或更多个附着摩擦力元件由比第二聚合物材料、第三聚合物材料或第四聚合物材料更硬的材料制成。

例如，在某些方面中，附着摩擦力元件可以包括诸如以下的聚合物材料中的一种或更多种：热塑性弹性体；热固性聚合物；弹性聚合物；硅酮聚合物；天然橡胶和合成橡胶；包含用碳纤维和/或玻璃增强的聚合物的复合材料；天然皮革；诸如铝、钢及类似物的金属；及其组合。在一些方面中，附着摩擦力元件与鞋外底一体地形成(例如，模制在一起)，附着摩擦力元件可以包括与部件相同的材料(例如，热塑性材料或热固性材料)。在一些方面中，附着摩擦力元件被分别提供(即，不与鞋外底一起模制)，并且可以以其他方式可操作地与鞋外底联接。例如，鞋外底可以包含附着摩擦力元件可以与之联接的某些配件或插座(receptacle)或接收孔。在这些方面中，附着摩擦力元件可以包括能够作为卡扣配合、螺口式或类似方式固定在鞋外底的接收孔中的任何合适的材料(例如，金属和聚合物材料)。

在一些方面中，附着摩擦力元件可以各自独立地具有任何必要或期望的尺寸(例如，形状和大小)。附着摩擦力元件的形状的实例包括矩形、六边形、圆柱形、圆锥形、圆形、正方形、三角形、梯形、菱形、卵形以及其他规则或不规则的形状(例如曲线、C形等)。在一些方面中，附着摩擦力元件可以具有彼此相同或不同的高度、宽度和/或厚度。附着摩擦力元件的合适尺寸及其沿鞋外底的布置的另外的实例包括在足球(soccer)/国际足球(globalfootball)鞋类中提供的尺寸，这些鞋类是来自Nike,Inc.of Beaverton,OR的商品名为“TIEMPO”、“HYPERVENOM”、“MAGISTA”和“MERCURIAL”市售的。

在多个方面中，附着摩擦力元件可以通过任何必要或期望的机制并入到鞋外底中，使得附着摩擦力元件从鞋外底的底表面延伸。在一些方面中，附着摩擦力元件可以通过模制工艺与鞋外底一体地形成。在一些方面中，鞋外底可以被配置成接收可拆卸的附着摩擦力元件，例如拧入式(screw-in)或咬合式(snap-in)的附着摩擦力元件。在这些方面中，鞋外底可以包括接收孔(例如，带螺纹的或卡扣配合的孔)或配件，并且附着摩擦力元件可以被拧入或咬合进入接收孔或配件中，或者以其他方式与接收孔或配件联接，以将附着摩擦力元件固定到鞋外底。

在另外的方面中，附着摩擦力元件的第一部分可以与鞋外底一体地形成，并且附着摩擦力元件的第二部分可以采用拧入、咬合进入或其他类似的机制来固定。如果需要，附着摩擦力元件还可以被配置为用于与人造地面(AG)鞋一起使用的短鞋钉。在一些方面中，接收孔或配件可以从鞋外底的外表面的总平面中升高或突出。在一些方面中，接收孔可以与外表面齐平。在一些方面中，鞋外底可以包括这些特征和元件的组合。

根据多个方面，一个或更多个附着摩擦力元件具有大于鞋外底的水合或饱和状态的厚度的长度(其从鞋外底的面向外的表面突出的尺寸)。鞋外底中存在的材料及其相应的干的和饱和的厚度可以被选择，以确保附着摩擦力元件在鞋类的使用期间继续提供接合地面的附着摩擦力，即使当水凝胶处于完全溶胀状态时。例如，鞋外底可以由“间隙(clearance)”来表征，所述间隙是在一个或更多个附着摩擦力元件的长度和鞋外底(在其干态、水合状态或饱和状态)的厚度之间的差值。在一些方面中，对于鞋外底的饱和状态的平均间隙理想地是至少8毫米(mm)。在一些方面中，鞋外底在其饱和状态下的平均间隙可以是至少9mm、至少10mm或更多。

因为鞋外底是鞋的最外面的鞋底，所以它直接暴露于磨损和损耗。在一些方面中，鞋外底的不同部分可以被构造成具有不同的厚度，并且可以表现出不同程度的柔性。鞋外底可以包括被选择来提供必要或期望性能的材料，例如防水程度、耐用性和/或足够高以防止滑动的摩擦系数。在一些情况下，两种或更多种不同密度的材料可以并入到鞋外底中，以提供耐磨的外表面。在一些方面中，耐磨的鞋外底为了较大的舒适性可以与较软的、较柔性的鞋底夹层结合。例如，鞋底夹层可以包括通过注射模制或压缩模制被形成为片料(sheetstock)的泡沫材料。在一些方面中，泡沫材料可以是而不限于聚氨酯(PU)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、橡胶或其组合。

在一些方面中，鞋类物品或鞋还可以包括平台，足部将搁在该平台上，并且该平台将鞋面与穿鞋者的脚分开。该平台典型地是被称为鞋内底(未示出)的单独的可拆卸的板，该板由能够在地面和穿鞋者的脚之间提供缓冲的纤维素或其他材料制成，例如热塑性弹性体或热固性弹性体。鞋内底可以用添加剂处理以抑制细菌生长。当需要时，鞋内底可以与鞋面结合，例如缝合到鞋面中。

再次参照图3B和图3D，在一些方面中，鞋80的鞋外底65可以与鞋面85接合或附接到鞋面85，例如通过直接粘附到鞋面85。在一些方面中，鞋外底的至少一部分可以通过使用常规已知的或在鞋类80的构造中使用的另外的手段被附接到鞋面85，例如通过使用接合剂或粘合剂、通过机械连接器以及通过缝合或缝制，仅举几例。

根据本公开内容的另一方面，描述了在外表面或面向地面的表面上使用在组成上包括水凝胶的鞋外底。这种使用包括将鞋外底作为面向外的表面并入到成品鞋类物品中，以便防止或减少鞋外底和物品上的污垢积聚。在一些方面中，与除了常规部件或物品的面向外的表面基本上不含水凝胶之外是类似的常规部件或物品相比，鞋外底部件或物品保留按重量计至少5％或更少的污垢；可选择地，至少10％或更少的污垢。

给出以下具体实施例来说明用于测量由根据本公开内容的教导形成的鞋外底所表现出的性能的取样程序和测试方法。这些具体实施例不应以限制本公开内容的范围的方式被解释。根据本公开内容，本领域技术人员将理解，在不脱离或超出本公开内容的精神或范围的情况下，可以对本文公开的具体实施方案进行许多改变并且仍然获得同样的或相似的结果。本领域技术人员还将理解，本文报告的任何性能代表被常规测量的性能，并且可以通过多种不同的方法获得。本文描述的方法代表一种这样的方法，并且可以使用其他方法而不超出本公开内容的范围。

实施例1—取样程序

预定取样程序可以在部件作为鞋外底部件或作为构成鞋类物品的一部分的鞋外底存在时是部件取样程序；在部件是层状膜的一部分时是共挤出的或层压的膜取样程序；在部件只是水凝胶的膜时是纯膜取样程序；或者在部件是以不同于膜的形式可用的材料时是纯材料取样程序。下文更详细地描述这些取样程序中的每一个。

(A)—部件取样程序

当水凝胶作为鞋外底部件中的第一层或作为鞋类物品的鞋外底中的外层(例如，结合到诸如第二聚合物材料和/或第三聚合物材料的背衬材料)时，该程序可以用于获得水凝胶的样品。当形成到鞋外底部件中或使用刀片从鞋类物品中切割时，获得鞋外底样品，该样品包括呈非湿状态(例如，在约25℃和约20％相对湿度)的水凝胶。该过程通过将鞋外底部件与相关的鞋面(如果存在的话)分离，并从物品的顶面(例如，对应于顶面)移除任何可以吸水并潜在地歪曲水凝胶的吸水测量的材料来进行。例如，物品的顶面可以被去皮、磨光、刮擦或以其他方式清洁，以去除任何可能潜在地自身吸水的鞋面粘合剂、纱线、纤维、泡沫及类似物。

所得鞋外底部件样品包括水凝胶和任何结合到水凝胶的物品基底，并且维持水凝胶与成品的相关背衬材料之间的界面结合。因此，任何使用部件取样程序的测试都可以模拟水凝胶作为鞋类物品的一部分将如何表现。此外，这种类型的样品在水凝胶和背衬材料之间的界面结合不太明确的情况下也是有用的，例如鞋外底的水凝胶高度扩散到成品的背衬材料中的情况(例如，具有浓度梯度)。

在该程序中，样品在沿着为部件提供基本上恒定厚度的鞋外底部件的位置(在平均厚度的正或负10％内)被采集，例如在物品的鞋前部区域、鞋中部区域或鞋跟区域中，并且具有约4.0平方厘米(cm²)的表面积。在水凝胶不存在于具有4.0cm²表面积的任何部分的鞋外底部件上和/或对于具有4.0cm²表面积的部分厚度不是基本上恒定的情况下，可以采集横截面表面积较小的样品尺寸，并且相应地调整特定面积的测量值。

(B)—共挤出的或层压的膜取样程序

当水凝胶与背衬基底(例如，第三聚合物材料)被共挤出或被层压到背衬基底上以形成全部或部分的层状膜，例如用于本公开内容的鞋外底中的膜部件时，该程序可以用于获得本公开内容的水凝胶样品。背衬基底代表与水凝胶的组分相容的热塑性材料。

在一些情况下，从共挤出的膜中采集的样品是直接从鞋外底或鞋类物品中采集的样品的合适替代品。此外，这种样品在水凝胶和背衬基底之间的界面结合不太明确的情况下也是有用的，例如该材料高度扩散到背衬基底的组分中的情况(例如，具有浓度梯度)。

在这种情况下，水凝胶与背衬基底共挤出或层压成对于材料具有基本上恒定的厚度(在平均材料厚度的正或负10％内)的网状物或片材，并且冷却以凝固所得网状物或片材。然后从所得网状物或片材上切割固定到背衬基底的水凝胶样品，其具有4cm²的样品尺寸表面积，使得所得样品的材料保持固定到背衬基底。

(C)—纯膜取样程序

当水凝胶以纯的形式(即，在层状膜中没有任何结合的基底)被分离时，该程序可以用于获得本公开内容的水凝胶样品。在这种情况下，水凝胶被挤出为对于水凝胶具有基本上恒定的材料厚度(在平均材料厚度的正或负10％内)的网状物或片材，并且冷却以凝固所得网状物或片材。然后从所得网状物或片材上切割具有4cm²的表面积的水凝胶样品。

可选择地，如果不能以纯的形式获得水凝胶的源，该材料可以从鞋类鞋外底的鞋外底基底上切割，或者从共挤出的片材或网状物的背衬基底上切割，从而分离该材料。在任一种情况下，然后从所得分离的水凝胶上切割具有4cm²的表面积的材料样品。

(D)—纯材料取样程序

该程序可以用于获得本公开内容的材料的样品。在这种情况下，材料以纯的形式提供，例如薄片、颗粒、粉末、小球及类似物。如果不能以纯的形式获得该材料的源，该材料可以从鞋类鞋外底的鞋外底上切割、刮擦或研磨，或者从共挤出的片材或网状物的背衬基底上切割，从而分离该材料。

实施例2—测试方案

根据部件取样程序，参照鞋类物品中使用的鞋外底部件描述以下测试程序。然而，相同的测试可以应用于模拟环境中使用的样品(例如，使用根据共挤出的或层压的膜取样程序、纯膜取样程序或纯材料取样程序制备的样品)。换句话说，在纯材料上获得的测量值可以归因于包括该材料的鞋外底，其中该材料界定了鞋外底的表面或侧面的至少一部分。此外，在模拟环境中进行的测量可以用于选择包括该材料的鞋外底的期望的性能属性，其中该材料界定了鞋外底的表面或侧面的至少一部分。

(I)—吸水能力测试方案

该测试测量样品(例如，利用上述部件取样程序获取的)在预定浸泡持续时间之后水凝胶的吸水能力。样品最初在60℃干燥，直到对于至少30分钟间隔的连续测量区间内没有重量变化(例如，在60℃的24小时干燥时间段典型地是合适的持续时间)。然后干燥样品的总重量(Wt，_干样品)以克为单位测量。干燥样品被允许冷却至25℃，并且完全浸入维持在25℃的去离子水浴中。在给定的浸泡持续时间之后，将样品从去离子水浴中移除，用布吸干以移除表面水，并且以克为单位测量浸泡样品的总重量(Wt,_湿样品)。

可以使用任何合适的浸泡持续时间，其中24小时的浸泡持续时间被认为模拟了本公开内容的热塑性水凝胶的饱和条件(即，亲水性热塑性水凝胶将处于其饱和状态)。因此，如本文所用，措辞“具有在5分钟时的吸水能力”指的是5分钟的浸泡持续时间，措辞“具有在1小时时的吸水能力”指的是1小时的浸泡持续时间，措辞“具有在24小时时的吸水能力”指的是24小时的浸泡持续时间，及类似情况。

如可以理解的是，按照部件取样程序采集的样品的总重量包括干燥或浸泡时材料的重量(Wt，_干样品或Wt，_湿样品)，并且需要从样品测量值中减去背衬材料基底(Wt，_基底)的重量。

基底的重量(Wt，_基底)使用样品表面积(例如，4.0cm²)、样品中背衬基底的平均测量厚度和背衬基底材料的平均密度来计算。可选择地，如果背衬基底的材料的密度未知或不可获得，则基底的重量(Wt，_基底)通过采集使用与原始样品所使用的相同的取样程序并且具有与原始样品相同的尺寸(表面积和膜/基底厚度)的第二个样品来确定。然后用刀片将第二样品的材料从第二样品的基底中切下，以提供分离的基底。然后将分离的基底在60℃干燥持续24小时，这可以与原始样品干燥同时进行。然后以克为单位测量分离的背衬基底的重量(Wt，_基底)。

然后从干燥和浸泡的原始样品的重量(Wt，_干样品或Wt，_湿样品)中减去得到的背衬基底重量(Wt，_基底)，以提供干燥和浸泡的材料的重量(Wt，_干部件或Wt，_湿部件)，如等式1和等式2所示。

Wt_干部件＝Wt,_干样品-Wt,_基底

(等式1)

Wt_湿部件＝Wt,_湿样品-Wt,_基底

(等式2)

然后将干燥部件的重量(Wt._干部件)从浸泡部件的重量(Wt_湿部件)中减去，以提供由该部件吸收的水的重量，然后将该水的重量除以干燥部件的重量(Wt._干部件)，以百分比形式提供给定浸泡持续时间的吸水能力，如下文等式3所示。

例如，在1小时50％的吸水能力意味着在浸泡持续1小时之后浸泡的部件重量是其干态重量的1.5倍。类似地，在24小时500％的吸水能力意味着在浸泡持续24小时之后浸泡的部件重量是其干态重量的六倍。

(II)—吸水速率测试方案

该测试通过用一维扩散模型将随样品的浸泡时间变化的重量增加建模来测量水凝胶的吸水速率。样品可以采用上文讨论的任何取样程序，包括部件取样程序，来采集。样品在60℃干燥，直到对于至少30分钟间隔的连续测量区间内没有重量变化(在60℃的24小时干燥时间段典型地是合适的持续时间)。然后干燥样品的总重量(Wt，_干样品)以克为单位测量。此外，测量干燥样品的部件的平均厚度，用于在计算吸水速率中使用，如下文所解释的。

干燥样品被允许冷却至25℃，并且完全浸入维持在25℃的去离子水浴中。在1分钟、2分钟、4分钟、9分钟、16分钟和25分钟的浸泡持续时间之间，将样品从去离子水浴中移除，用布吸干以移除表面水，并且以克为单位测量浸泡样品的总重量(Wt,_湿样品)，其中“t”指的是特定的浸泡持续时间数据点(例如，1分钟、2分钟、4分钟、9分钟、16分钟或25分钟)。

浸泡样品的暴露的表面积还采用卡尺测量，用于确定比增重(specific weightgain)，如下文所解释的。暴露的表面积指的是当完全浸入浴中时与去离子水接触的表面积。对于使用部件取样程序获得的样品，样品仅具有暴露的一个主要表面。为方便起见，样品的周边边缘的表面积由于其相对小的尺寸而被忽略。

在两次测量之间，被测样品完全浸入回到去离子水浴中。1分钟、2分钟、4分钟、9分钟、16分钟和25分钟的持续时间指的是样品完全浸入去离子水浴中的累积浸泡持续时间(即，在浸泡的第一分钟和第一次测量之后，样品在以2分钟标记测量之前返回浴中持续浸泡的另外的一分钟)。

如上所述，在吸水能力测试中，根据部件取样程序采集的样品的总重量包括干燥或浸泡过的材料的重量(Wt_湿部件或Wt._干部件)和物品或背衬基底的重量(Wt,_基底)。为了确定由于吸水引起的材料的重量变化，需要从样品重量测量值中减去背衬基底的重量(Wt，_基底)。这可以使用上文吸水能力测试中讨论的相同步骤来完成，以便为每次浸泡持续时间测量提供所得材料重量Wt,_湿部件和Wt._干部件。

然后将来自每个浸泡样品的吸水的比增重(Ws_t)计算为浸泡样品的重量(Wt_湿部件)和初始干燥样品的重量(Wt._干部件)之间的差值，其中所得差值然后除以浸泡样品的暴露的表面积(A_t)，如等式4中所示。

其中t指的是特定浸泡持续时间数据点(例如，1分钟、2分钟、4分钟、9分钟、16分钟或25分钟)，如上文所述。

然后，水凝胶的吸水速率被确定为比增重(Ws_t)相对时间(以分钟)的平方根的斜率，如由数据点的最小二乘线性回归确定的。对于本公开内容的水凝胶，比增重(Ws_t)相对时间(以分钟)的平方根的曲线提供了基本上线性的初始斜率(以通过线性回归分析提供吸水速率)。然而，在取决于部件厚度的一段时间之后，比增重将减慢，这表明吸水速率的降低，直到达到饱和状态。这被认为是由于当吸水接近饱和时，水充分扩散到整个水凝胶中，并且将取决于部件厚度而变化。

因此，对于具有小于0.3毫米的平均厚度(如上文所测量的)的部件，在线性回归分析中仅使用在1分钟、2分钟、4分钟和9分钟处的比增重数据点。在这些情况下，在16分钟和25分钟处的数据点可能由于吸水接近饱和而开始明显偏离线性斜率，并且从线性回归分析中被略去。相比之下，对于具有0.3毫米或更大的平均干燥厚度(如上文所测量的)的部件，在线性回归分析中使用在1分钟、2分钟、4分钟、9分钟、16分钟和25分钟处的比增重数据点。定义样品的吸水速率的所得斜率具有重量/(表面积-时间的平方根)的单位，例如克/(米²-分钟^1/2)或g/m²/√min。

此外，一些部件表面可以产生表面现象，该表面现象快速吸引和保留水分子(例如，经由表面氢键合或毛细管作用)，而实际上没有将水分子拉动到膜或基底中。因此，对于1分钟的样品，以及可能对于2分钟的样品，这些膜或基底的样品可以示出快速的比增重。然而，在那之后，进一步的增重是可忽略的。因此，线性回归分析仅在1分钟、2分钟和4分钟处的数据点的比增重继续示出吸水的增加时才适用。如果不是这样，则认为该试验方法下的吸水速率约为零g/m²/√min。

(III)—溶胀能力测试方案

该测试依据样品(例如，利用上文讨论的部件取样程序获取的)在给定浸泡持续时间之后的厚度和体积的增加来测量部件的溶胀能力。样品最初在60℃干燥，直到对于至少30分钟间隔的连续测量区间内没有重量变化(24小时干燥时间段典型地是合适的持续时间)。然后测量干燥样品的尺寸(例如，对于矩形样品的厚度、长度和宽度；对于圆形样品的厚度和直径等)。干燥样品然后被完全浸入维持在25℃的去离子水浴中。在给定的浸泡持续时间之后，将样品从去离子水浴中移除，用布吸干以移除表面水，并且再测量浸泡样品的相同尺寸。

可以使用任何合适的浸泡持续时间。因此，如本文所用，措辞“具有在5分钟时的溶胀厚度(或体积)增加”指的是5分钟的浸泡持续时间，措辞“具有在1小时时的溶胀厚度(或体积)增加”指的是1小时的测试持续时间，措辞“具有在24小时时的溶胀厚度(或体积)增加”指的是在24小时时的测试持续时间，及类似的。

部件的溶胀由以下决定：(1)干燥部件和浸泡部件之间厚度的增加，(2)干燥部件和浸泡部件之间体积的增加，或(3)两者。干燥部件和浸泡部件之间厚度的增加通过从浸泡部件的测量厚度中减去初始干燥部件的测量厚度来计算。类似地，干燥部件和浸泡部件之间体积的增加通过从浸泡部件的测量体积中减去初始干燥部件的测量体积来计算。厚度和体积的增加还可以分别表示为相对于干厚度或干体积的百分比增加。

(IV)—接触角测试

该测试基于样品(例如，利用上文讨论的部件取样程序、共挤出的或层压的膜取样程序或纯膜取样程序获取的)的静态固着液滴接触角测量来测量样品表面(例如，本公开内容的鞋外底的表面，其中该表面由本公开内容的水凝胶界定；或由水凝胶形成的共挤出的膜的表面；或由水凝胶形成的纯膜的表面)的接触角。接触角指的是液体界面与样品的固体表面相遇时的角度，并且是表面亲水性是怎样的指标。

对于干测试(即，确定干态接触角)，样品最初在25℃和20％湿度平衡持续24小时。对于湿测试(即，确定湿态接触角)，样品被完全浸入维持在25℃的去离子水浴中持续24小时。这之后，将样品从浴中移除，用布吸干以移除表面水，并且必要时夹在载玻片上以防止卷曲。

然后将干样品或湿样品放置在接触角测角仪的可移动平台(moveable stage)上，例如来自Rame-Hart Instrument Co.,Succasunna,NJ的商品名为“RAME-HART F290”的市售测角仪。然后使用注射器和自动泵将10微升去离子水液滴放置在样品上。然后立即对液滴拍摄图像(在材料能够吸收液滴之前)，并且从图像中测量水滴的两个边缘的接触角。干样品和湿样品之间接触角的减小是通过从干材料的测量接触角中减去湿材料的测量接触角来计算的。

(V)—摩擦系数测试

该测试测量样品(例如，利用上文讨论的部件取样程序、共挤出的或层压的膜取样程序或纯材料取样程序获取的)的样品表面(例如，根据本公开内容的鞋外底表面、由本公开内容的水凝胶形成的共挤出的膜的表面或由本公开内容的水凝胶形成的纯膜的表面)的摩擦系数。对于干测试(即，确定干态摩擦系数)，样品最初在25℃和20％湿度平衡持续24小时。对于湿测试(即，确定湿态摩擦系数)，样品被完全浸入维持在25℃的去离子水浴中持续24小时。这之后，将样品从浴中移除，用布吸干以移除表面水。

测量是用安装在铝测试道(aluminum test track)上的铝橇(aluminum sled)进行的，所述铝橇被用于通过在测试道的铝表面上使样品滑动来对该样品进行滑动摩擦测试。测试道测量为127毫米宽×610毫米长。铝橇测量为76.2毫米×76.2毫米，前缘切割成具有9.5毫米的半径。铝橇与道的接触面积为76.2毫米×66.6毫米，或5,100平方毫米)。

使用室温固化的双组分环氧粘合剂将干样品或湿样品附接到橇的底部，所述环氧粘合剂是来自Henkel,Düsseldorf,Germany的以商品名“LOCTITE 608”市售的。粘合剂被用于维持湿样品的平面性，湿样品在饱和时可能卷曲。具有约25.4毫米的厚度的聚苯乙烯泡沫附接到橇的顶面(与测试样品相对)，用于结构支撑。

滑动摩擦试验是使用螺杆驱动的负载框架(screw-driven load frame)进行的。拖缆采用支撑在聚苯乙烯泡沫结构支撑体中的支架(mount)附接到橇上，并且缠绕在滑轮上以将橇拖过铝测试道。滑动力或摩擦力是使用具有2000牛顿的容量的负载传感器(loadtransducer)测量的。法向力通过将重物放置在由聚苯乙烯泡沫结构支撑体支撑的铝橇的顶部来控制，橇总重量为20.9千克(205牛顿)。测试框架的十字头以5毫米/秒的速度增加，并且总测试位移是250毫米。摩擦系数是基于以恒定速度牵引橇所需的与运动方向平行的稳态力计算的。摩擦系数本身是通过将稳态拉力除以施加的法向力得出的。测试开始时与静态摩擦系数相关的任何瞬态值(transient value)都将被忽略。

(VI)—储能模量测试

该测试测量材料的样品(例如水凝胶)在向其施加振动力(vibratoryforce)或振荡力(oscillating force)时对变形的抗性(应力与应变的比率)，并且是水凝胶在干态和湿态下的柔顺性的良好指标。对于该测试，使用纯膜取样程序以膜形式提供样品，所述纯膜取样程序经过修改，使得测试样品的表面区域是矩形，并且尺寸为5.35毫米宽和10毫米长。材料厚度可以在从0.1毫米至2毫米的范围内，并且具体范围没有特别限制，因为根据材料厚度对最终模量结果进行归一化。

以兆帕(MPa)为单位的样品的储能模量(E’)通过动态机械分析(DMA)来测定，所述动态机械分析使用来自TA Instruments,New Castle,DE的商品名为“Q800 DMA ANALYZER”的市售DMA分析仪，该DMA分析仪配备有相对湿度附件，以在分析期间将样品维持在恒定的温度和相对湿度。

最初，使用卡尺测量测试样品的厚度(用于在模量计算中使用)。然后将测试样品夹入DMA分析仪，该DMA分析仪在分析期间在以下应力/应变条件下操作：等温温度为25℃，频率为1赫兹，应变振幅为10微米，预载为1牛顿，并且力轨迹(force track)为125％。根据以下时间/相对湿度概况，在恒定的25℃温度进行DMA分析：(i)0％RH持续300分钟(代表对于储能模量测定的干态)，(ii)50％RH持续600分钟，(iii)90％RH持续600分钟(代表对于储能模量测定的湿态)，以及(iv)0％RH持续600分钟。

在具有恒定的RH值的每个时间段结束时，根据标准DMA技术，从DMA曲线中确定E’值(以MPa)。即，在指定的时间/相对湿度概况中，0％RH时的E’值(即干态储能模量)是步骤(i)结束时的值，50％RH时的E’值是步骤(ii)结束时的值，并且90％RH时的E’值(即湿态储能模量)是步骤(iii)结束时的值。

材料样品可以由其干态储能模量、湿态储能模量或在干态材料和湿态材料之间储能模量的降低来表征，其中湿态储能模量小于干态储能模量。储能模量的这种降低可以被列出为干态储能模量和湿态储能模量之间的差值，或者相对于干态储能模量的百分比变化。

(VII)—玻璃化转变温度测试

该玻璃化转变温度可以根据通过差示扫描量热法的对聚合物的熔融与结晶的转变温度和焓的ASTM D3418-97标准测试方法中详述的测试方法来确定，其与本文的描述一致。该测试测量水凝胶样品的玻璃化转变温度(T_g)，其中水凝胶以纯形式、例如采用纯膜取样程序或纯材料取样程序、以10毫克的样品重量来提供。样品在干态和湿态(即，在暴露于如本文所述的潮湿环境之后)两者情况中测量。

玻璃化转变温度采用DMA来确定，DMA使用来自TA Instruments,New Castle,DE的商品名为“Q2000 DMA ANALYZER”的市售DMA分析仪，该DMA分析仪配备有带针孔盖的铝密封盘，并且样品室在分析期间用50毫升/分钟的氮气吹扫。呈干态的样品通过在0％RH保持直至恒重(120分钟时间段内小于0.01％的重量变化)来制备。根据以下时间/相对湿度(RH)概况，通过在恒定的25℃调节(conditioning)来制备呈湿态的样品：(i)在0％RH 250分钟，(ii)在50％RH 250分钟，以及(iii)在90％RH 1,440分钟。如果样品重量在调节期间被测量并且在100分钟的时间间隔期间被测量为在0.05％内基本上恒定，则步骤(iii)的调节程序可以很早终止。

在以干态或湿态制备样品之后，通过差示扫描量热法(DSC)分析该样品，以提供热流相对温度曲线。DSC分析采用以下时间/温度概况进行：(i)在-90℃平衡持续2分钟，(ii)以+10℃/分钟斜升(ramp)至250℃，(iii)以-50℃/分钟斜降至-90℃，以及(iv)以+10℃/分钟斜升至250℃。玻璃化转变温度值(以摄氏温度)根据标准DSC技术从DSC曲线确定。

(VIII)熔体流动指数测试。

熔体流动指数是根据ASTM D1238-13标准测试方法中详细描述的、针对通过挤压式塑计进行热塑性塑料的熔体流动速率使用其中描述的程序A的测试方法测定的。简而言之，熔体流动指数测量热塑性塑料在规定的温度和载荷下通过孔挤出的速率。在测试方法中，大约7克材料被装入熔体流动设备的桶中，该桶已经被加热到针对材料规定的温度。针对材料规定的重量施加到柱塞，并且熔融材料被迫通过模具。收集定时挤出物并称重。熔体流量值以g/10min计算。

(IX)冷鞋底物料屈折测试。

冷鞋底物料屈折测试根据以下测试方法确定。本测试的目的是评估样品在寒冷环境中反复屈折至60度时的抗裂性。用于测试的材料的热成型基板被调整尺寸以装配到屈折测试机内部。每种材料作为五个独立的样品进行测试。屈折测试机能够以每分钟100+/-5个循环的速率使样品屈折至60度。机器的心轴直径是10毫米。适用于该测试的机器有EmersonAR-6、Satra S Tm 141F、Gotech GT-7006和Shin II Scientific SI-LTCO(DaeSungScientific)。根据所用屈折机器的特定参数，将样品插入机器中。机器被放置在设定为-6℃的冷冻机中用于测试。打开电机以开始屈折，并且对屈折循环计数，直到样品开裂。样品的开裂意味着材料的表面被物理分开。实际上没有穿透表面的线的可见折痕不是开裂。样品被测量到已经开裂但还没有一分为二的程度。

(X)模量测试。

根据在关于硫化橡胶、热塑性橡胶和热塑性弹性体-张力的ASTM D412-98标准测试方法中详述的测试方法，确定了对于材料的热成型基板的模量，并且进行了以下修改。样品尺寸为ASTM D412-98 Die C，并且使用的样品厚度为2.0毫米+/-0.5毫米。所用的夹具类型是带有金属锯齿夹具面(metal serrated grip face)的气动夹具。使用的夹具距离为75毫米。使用的加载速率为500毫米/分钟。模量(初始)通过取初始线性区域中应力(MPa)相对应变的斜率来计算。

在本说明书中，已经以使能够写出清晰和简洁的说明书的方式描述了实施方案，但是意图和将理解的是，实施方案可以在不脱离本发明的情况下以各种方式组合或分开。例如，将认识到，本文描述的所有优选特征适用于本文描述的本发明的所有方面。

并入到用于形成鞋类物品的鞋外底中的水凝胶的组成和性质的另外的方面，以及鞋类物品中使用的其他部件的另外的方面和相关测试方法和取样程序的另外的方面，在以下国际专利公布号中被描述：WO 2016/033276A1(国际申请号PCT/US2015/047086)；WO2016/033274A1(国际申请号PCT/US2015/047084)；和WO 2016/033271A1(国际申请号PCT/US2015/047081)。这些专利公布中的每个的整个内容由此通过引用并入。

本发明的各种形式的前述说明已被提供以用于例证和说明的目的。其不意图是穷举性的或限制本发明为所公开的精确形式。根据上述教导，许多修改或变化是可能的。所讨论的形式被选择和描述，以对本发明的原理及其实际应用提供最佳的说明，从而使本领域普通技术人员能够以各种形式利用本发明并且使用适合于预期的特定用途的各种修改利用本发明。当所附权利要求书根据它们被公平、合法和公正地赋予的外延被解释时，所有这样的修改和变化都在如由所附权利要求书所确定的本发明的范围内。

可以根据以下编号的项目来描述本公开内容。

项目1.一种制造用于鞋类物品的鞋外底部件的方法，所述方法包括：

提供膜部件，所述膜部件包括在组成上包括聚合物水凝胶材料的第一层，所述第一层界定所述膜部件的面向外的表面；

提供具有模制表面的模具；

将所述膜部件放置到模具中，使得所述第一层的一部分接触所述模制表面的一部分；

约束所述第一层的一部分抵靠所述模制表面的部分，同时将第二聚合物材料装载到所述模具中；

将装载的第二聚合物材料在所述模具中至少部分地凝固以产生所述鞋外底部件，其中所述膜部件的所述第一层的一部分形成所述鞋外底部件的最外层；和

从所述模具中移除所述鞋外底部件。

项目2.根据项目1所述的制造方法，其中提供所述膜部件的步骤包括提供具有基本上平面的几何形状的膜部件。

项目3.根据项目1或2所述的制造方法，其中提供所述膜部件的步骤包括提供挤出的膜部件。

项目4.根据项目1-3中任一项所述的制造方法，其中提供所述膜部件的步骤包括提供包括层状膜的膜部件，所述层状膜包括可操作地连接到所述第一层的背衬层，所述背衬层在组成上包括第三聚合物材料。

项目5.根据项目1-4中任一项所述的制造方法，其中将所述膜部件放置到所述模具中使得所述第一层的一部分接触所述模制表面的一部分的步骤包括将所述膜部件放置到所述模具中，使得所述第一层接触所述模制表面的小于所述模具的总模制表面积的85％的部分。

项目6.根据项目1-5中任一项所述的制造方法，其中所述方法包括将所述膜部件维持在约10℃(C)至约80℃的范围内的温度，除了在将所述第二聚合物材料装载到所述模具中时、在将所述第二聚合物材料装载到所述模具中之后以及在将所装载的第二聚合物材料在所述模具中至少部分地凝固时。

项目7.根据项目1-6中任一项所述的制造方法，其中提供所述膜部件的步骤包括提供所述第三聚合物材料；

提供所述聚合物水凝胶材料；

使用共挤出工艺或层压工艺从所述聚合物水凝胶材料和所述第三聚合物材料形成所述层状膜；和

切割所述层状膜以形成所述膜部件。

项目8.根据项目1-7中任一项所述的制造方法，其中所述方法还包括在将所述第二聚合物材料装载到所述模具中之前，提供预成形的附着摩擦力元件并且将所述预成形的附着摩擦力元件添加到所述模具中。

项目9.根据项目1-8中任一项所述的制造方法，其中所述方法还包括在将所述第二聚合物材料装载到所述模具中之前，提供用于附着摩擦力元件的预成形的配件并且将用于附着摩擦力元件的所述预成形的配件添加到所述模具中。

项目10.根据项目1-9中任一项所述的制造方法，其中提供所述膜部件包括切割膜以形成所述膜部件，其中所述膜部件被配置成装配在一个或更多个附着摩擦力元件之间或周围。

项目11.根据项目9所述的制造方法，其中提供所述膜部件的步骤包括使用平台印刷机或轮转印刷机来模切膜以形成所述膜部件。

项目12.根据项目11所述的制造方法，其中模切的步骤使用实体雕刻模具、可调模具、磁性板工具、冲切模或其组合。

项目13.根据项目1-12中任一项所述的制造方法，其中提供所述膜部件的步骤包括：将膜的一部分配置成通过在所述膜的一部分中切割出一个或更多个孔以容纳所述附着摩擦力元件、或者通过成形所述膜的一部分以避开所述一个或更多个附着摩擦力元件、或者通过切割和成形所述膜两者来装配在所述一个或更多个附着摩擦力元件之间或周围。

项目14.根据项目1-13中任一项所述的制造方法，其中所述第二聚合物材料是热塑性聚合物材料。

项目15.根据项目1-14中任一项所述的制造方法，其中所述第三聚合物材料是热塑性聚合物材料。

项目16.根据项目1-15中任一项所述的制造方法，其中将所述第二聚合物材料装载到所述模具中的步骤包括闭合所述模具并且使用注射模制工艺将所述第二聚合物材料注射到闭合的模具中。

项目17.根据项目1-16中任一项所述的制造方法，其中将所述第二聚合物材料装载到所述模具中包括将所述第二聚合物材料装载到所述模具中，在装载之前、期间或之后闭合所述模具，以及对闭合的模具施加压力。

项目18.根据项目1-17中任一项所述的制造方法，其中约束所述第一层抵靠所述模制表面的所述部分的步骤包括使用真空、使用一个或更多个可缩回的销或者使用真空和一个或更多个可缩回的销两者。

项目19.根据项目1-18中任一项所述的制造方法，其中所述模制表面处于所述鞋外底部件的预定形状。

项目20.根据项目1-19中任一项所述的制造鞋外底的方法，其中所述模制表面的至少一部分具有预定曲率。

项目21.根据项目1-20中任一项所述的制造方法，其中将所述膜部件放置到所述模具中和/或约束所述膜部件的所述第一层的所述部分抵靠所述模制表面的所述部分包括使所述膜部件弯折或弯曲以符合所述模制表面的曲率，同时将所述膜部件维持在约10℃至约80℃的范围内的温度。

项目22.根据项目1-21中任一项所述的制造鞋外底的方法，其中所述第二聚合物材料和第三聚合物材料在组成上基本上相同。

项目23.根据项目1-21中任一项所述的制造鞋外底的方法，其中所述第二聚合物材料和第三聚合物材料在组成上彼此基本上不同。

项目24.根据项目1-23中任一项所述的制造方法，其中所述一个或更多个附着摩擦力元件在所述模制步骤期间与所述鞋外底部件一体地形成；在所述鞋外底从所述模具中被移除之后，作为卡扣配合的或螺口式的部件被分别添加；或其组合。

项目25.根据项目1-24中任一项所述的制造方法，其中所述一个或更多个附着摩擦力元件使用所述第二聚合物材料与所述鞋外底部件一体地形成。

项目26.根据项目1-25中任一项所述的制造方法，其中所述方法还包括将第四聚合物材料添加到所述模具中；

其中所述第四聚合物材料一体地形成作为所述鞋外底部件的一部分的附着摩擦力元件。

项目27.根据项目26所述的制造方法，其中所述第四聚合物材料是热塑性聚合物材料。

项目28.根据项目26或27中任一项所述的制造方法，其中所述第四聚合物材料在组成上与所述第二聚合物材料基本上相同。

项目29.根据项目26或27中任一项所述的制造方法，其中所述第四聚合物材料比所述第二聚合物材料具有更高水平的耐磨性。

项目30.根据项目1-29中任一项所述的制造方法，其中所述方法还包括在添加所述第二聚合物材料之前将所述一个或更多个配件放置到所述模具中；

其中所述一个或更多个配件被配置成与卡扣配合的或螺口式的部件联接。

项目31.根据项目1-30中任一项所述的制造方法，其中所述方法还包括在添加所述第二聚合物材料之前将一个或更多个预成形的附着摩擦力元件尖端放置到所述模具中。

项目32.根据项目30或31中任一项所述的制造方法，其中所述卡扣配合的或螺口式的部件包括在组成上不同于所述第二聚合物材料的材料。

项目33.根据项目1-32中任一项所述的制造方法，其中所述鞋外底部件包括附着摩擦力元件，并且所述附着摩擦力元件是凸耳、防滑件、鞋钉、鞋底钉或其组合。

项目34.根据项目1-33中任一项所述的制造方法，其中所述鞋外底部件具有在1小时时大于按重量计40％的吸水能力，如由采用部件取样程序的吸水能力测试所表征的。

项目35.根据项目1-34中任一项所述的制造方法，其中所述鞋外底部件具有大于20g/m²/√min的吸水速率，如由采用部件取样程序的吸水速率测试所表征的。

项目36.根据项目1-35中任一项所述的制造方法，其中所述鞋外底部件具有在1小时时大于20％的溶胀厚度增加，如由采用部件取样程序的溶胀能力测试所表征的。

项目37.根据项目1-36中任一项所述的制造方法，其中采用部件取样程序，所述鞋外底部件的外表面的至少一部分表现出如由接触角测试所表征的小于80°的湿态接触角和如由摩擦系数测试所表征的小于0.8的湿态摩擦系数中的一种或更多种。

项目38.根据项目1-37中任一项所述的制造方法，其中所述聚合物水凝胶材料表现出在90％相对湿度平衡的湿态玻璃化转变温度和在0％相对湿度平衡的干态玻璃化转变温度，如由采用纯材料取样过程的玻璃化转变温度测试所表征的；

其中所述湿态玻璃化转变温度比所述干态玻璃化转变温度低多于6℃。

项目39.根据项目1-38中任一项所述的制造方法，其中所述聚合物水凝胶材料具有在90％相对湿度平衡时的湿态储能模量和在0％相对湿度平衡时的干态储能模量，如由采用纯材料取样程序的储能模量测试所表征的；

其中所述湿态储能模量小于所述聚合物水凝胶材料的所述干态储能模量。

项目40.根据项目1-39中任一项所述的制造方法，其中所述聚合物水凝胶材料是热塑性水凝胶材料。

项目41.根据项目1-40中任一项所述的制造方法，其中所述聚合物水凝胶材料包括选自聚氨酯、聚酰胺均聚物、聚酰胺共聚物及其任何组合的一种或更多种聚合物。

项目42.根据项目1-41中任一项所述的制造方法，其中所述聚合物水凝胶材料包括聚氨酯。

项目43.根据项目42所述的制造方法，其中所述聚氨酯是热塑性聚氨酯。

项目44.根据项目1-43中任一项所述的制造方法，其中所述聚合物水凝胶材料包括聚酰胺嵌段共聚物。

项目45.根据项目1-44中任一项所述的制造方法，其中所述聚合物水凝胶材料构成所述鞋外底部件的外表面的至少80％。

项目46.根据项目1-45中任一项所述的制造方法，其中所述聚合物水凝胶材料具有从0.1毫米(mm)至2mm范围内的干态厚度。

项目47.根据项目1-46中任一项所述的制造方法，其中所述第二聚合物材料和所述第三聚合物材料中的至少一种包括一种或更多种天然橡胶或合成橡胶。

项目48.根据项目1-47中任一项所述的制造方法，其中所述第二聚合物材料和/或所述第三聚合物材料还包括一种或更多种加工助剂。

项目49.根据项目48所述的制造方法，其中所述加工助剂独立地选自以下的组：固化剂、引发剂、增塑剂、脱模剂、润滑剂、抗氧化剂、阻燃剂、染料、颜料、增强填料和非增强填料、纤维增强剂和光稳定剂。

项目50.根据项目1-49中任一项所述的制造方法，其中将所述第二聚合物材料至少部分地凝固的步骤包括至少部分地交联所述第二聚合物材料。

项目51.根据项目50所述的制造方法，其中至少部分地交联第二聚合物材料的步骤包括使用基于硫的交联工艺或过氧化物引发的交联工艺来至少部分地交联所述第二聚合物材料。

项目52.根据项目51所述的制造方法，其中交联机制发生在所述第一聚合物材料和/或所述第二聚合物材料暴露于光化辐射之后，所述光化辐射的浓度和持续时间足以至少部分地固化所述第一聚合物材料和/或第二聚合物材料。

项目53.根据项目1-52中任一项所述的制造方法，其中所述第一聚合物材料和/或第二聚合物材料被完全固化。

项目54.一种鞋外底部件，所述鞋外底部件根据项目1-53中任一项所述的方法制造。

项目55.一种制造鞋类物品的方法，所述方法包括：

提供根据项目1-53中任一项制造的鞋外底部件；

提供鞋面；和

将所述鞋外底部件和所述鞋面彼此固定，使得所述鞋外底部件的所述聚合物水凝胶材料界定所述鞋类物品的面向地面的表面。

项目56.根据项目55所述的方法，其中所述方法还包括：

接收鞋底夹层；和

在将所述鞋外底部件固定到所述鞋面之前，将所述鞋底夹层附接到所述鞋外底部件和/或所述鞋面，使得所述鞋底夹层位于所述鞋外底部件和所述鞋面之间。

项目57.根据项目55或56中任一项所述的方法，其中所述鞋面包括皮革、热固性聚合物、热塑性聚合物或其混合物。

项目58.根据项目55-57中任一项所述的方法，其中所述鞋面包括选自针织纺织品、编织纺织品、非编织纺织品、编结纺织品或其组合的纺织品。

项目59.根据项目58所述的方法，其中所述纺织品包括一种或更多种天然的或合成的纤维或纱线。

项目60.根据项目59所述的方法，其中所述合成的纤维或纱线包括热塑性聚氨酯(TPU)、聚酰胺、聚酯、聚烯烃或其混合物。

项目61.根据项目55-60中任一项所述的方法，其中将所述鞋外底部件固定到所述鞋面包括使用粘合剂、底漆或其组合。

项目62.一种用于鞋类物品的鞋外底，包括根据项目1-54中任一项制造的鞋外底部件。

项目63.根据项目1-54中任一项所述的方法形成的鞋外底部件在鞋类物品中的用途。

项目64.鞋类物品，所述鞋类物品根据项目55-61中任一项制造。

项目65.根据项目55-61中任一项所述的方法形成的鞋类物品的用途。

项目66.一种用于鞋类物品的鞋外底部件，所述鞋外底部件包括：

膜部件，所述膜部件具有第一表面、与接触地面的表面相对的第二表面和外部周边，所述膜部件在组成上包括聚合物水凝胶材料，所述聚合物水凝胶材料界定所述膜部件的所述第一表面，并且所述膜部件的所述第一表面的至少一部分提供所述鞋外底部件的接触地面的表面的至少一部分；

第二聚合物材料，所述第二聚合物材料可操作地连接到所述膜部件的所述第二表面和所述一个或更多个膜部件中的每一个的整个外部周边；和

一个或更多个附着摩擦力元件；

其中所述膜部件装配在所述一个或更多个附着摩擦力元件之间或周围。

项目67.根据项目66所述的鞋外底部件，其中所述鞋外底部件包括一个或更多个附着摩擦力元件，所述一个或更多个附着摩擦力元件具有接触地面的表面，并且所述一个或更多个附着摩擦力元件的所述接触地面的表面不包括所述膜部件。

项目68.根据项目66或67所述的鞋外底部件，其中所述膜部件具有带有内部周边的空隙，并且所述附着摩擦力元件穿过所述膜部件的所述空隙。

项目69.根据项目66-68中任一项所述的鞋外底部件，其中所述附着摩擦力元件包括第二聚合物材料，并且所述第二聚合物材料可操作地连接到所述膜部件的所述内部周边。

项目70.根据项目66-69中任一项所述的鞋外底部件，其中所述第二聚合物材料界定所述附着摩擦力元件的所述接触地面的表面。

项目71.一种制造用于鞋类物品的鞋外底部件的方法，所述方法包括：

提供具有模制表面的模具；

将膜部件放置到所述模具中，其中所述膜部件包括第一面向外的表面，所述膜部件包括在组成上包括聚合物水凝胶材料的第一层，所述第一层界定所述膜部件的所述第一面向外的表面的至少一部分；

约束所述膜部件，使得所述第一层的至少一部分与模制表面接触，形成受约束的膜部件；

将第二聚合物材料装载到具有所述受约束的膜部件的所述模具中；

将装载的第二聚合物材料在所述模具中至少部分地凝固以产生鞋外底部件，所述鞋外底部件具有最外侧表面，所述最外侧表面包括所述膜部件的所述第一层的至少一部分；和

从所述模具中移除所述鞋外底部件。

项目72.根据项目71所述的制造方法，还包括挤出或共挤出包含所述聚合物水凝胶材料的膜的步骤。

项目73.根据项目71或72所述的制造方法，其中所述膜部件还包括可操作地连接到所述第一层的背衬层，所述背衬层在组成上包括第三聚合物材料。

项目74.根据项目71-73中任一项所述的制造方法，其中将所述膜部件放置或约束在所述模具中，使得所述模具的总模制表面积的小于85％被所述膜部件接触。

项目75.根据项目71-74中任一项所述的制造方法，其中所述方法还包括将所述膜部件维持在约10℃(C)至约80℃的范围内的温度，除了在挤出或共挤出所述膜、将所述第二聚合物材料装载到所述模具中以及将装载的第二聚合物材料在所述模具中至少部分地凝固的步骤期间之外。

项目76.根据项目73所述的制造方法，还包括：

提供所述第三聚合物材料；

提供所述聚合物水凝胶材料；

使用共挤出工艺或层压工艺来形成包括聚合物水凝胶材料的第一层和背衬层的层状膜，所述背衬层包含所述第三聚合物材料；和

切割所述层状膜以形成所述膜部件。

项目77.根据项目71-76中任一项所述的制造方法，其中所述方法还包括提供一个或更多个附着摩擦力元件，所述一个或更多个附着摩擦力元件与模制的鞋外底部件一体地形成或可操作地联接，或其组合。

项目78.根据项目77所述的制造方法，其中所述方法还包括在将所述第二聚合物材料装载到所述模具中之前，将预成形的附着摩擦力元件或用于附着摩擦力元件的预成形的配件添加到所述模具中。

项目79.根据项目77或78所述的制造方法，其中所述膜部件被配置成装配在所述一个或更多个附着摩擦力元件之间或周围。

项目80.根据项目71-79中任一项所述的制造方法，还包括以下的步骤：使用平台印刷机、轮转印刷机、实体雕刻冲模、可调模具、磁性板工具、冲切模或其组合来模切膜，以形成所述膜部件。

项目81.根据项目77或78所述的制造方法，还包括以下步骤：在所述膜部件的对应于所述一个或更多个附着摩擦力元件的位置的部分中切割出一个或更多个孔或空隙、或者成形所述膜部件的一部分以避开一个或更多个附着摩擦力元件的位置、或者切割和成形所述膜部件两者。

项目82.根据项目71-81中任一项所述的制造方法，其中所述第二聚合物材料是热塑性聚合物材料。

项目83.根据项目73或76所述的制造方法，其中所述第三聚合物材料是热塑性聚合物材料。

项目84.根据项目71-83中任一项所述的制造方法，其中约束所述第一层抵靠所述模制表面的所述部分的步骤包括使用真空、使用一个或更多个可缩回的销或者使用真空和一个或更多个可缩回的销两者。

项目85.根据项目71-84中任一项所述的制造方法，其中将所述膜部件放置在所述模具中和/或约束所述膜部件的所述第一层的所述部分抵靠所述模制表面的所述部分包括使所述膜部件弯折或弯曲以符合所述模制表面的曲率，同时将所述膜部件维持在约10℃至约80℃的范围内的温度。

项目86.根据项目71-85中任一项所述的制造方法，其中所述聚合物水凝胶材料包括聚氨酯、聚脲、聚酯、聚碳酸酯、聚醚酰胺、烯属不饱和单体的加成聚合物及其任何组合的聚合物或共聚物。

Claims (25)

1.一种制造用于鞋类物品的鞋外底部件的方法，所述方法包括：

提供尚未热成型的预切割的平坦的膜部件，所述预切割的平坦的膜部件包括第一面向外的表面，所述膜部件包括在组成上包括聚合物水凝胶材料的第一层，所述第一层界定所述膜部件的所述第一面向外的表面的至少一部分；

提供具有模制表面的模具；

将所述平坦的膜部件放置到所述模具中；

约束所述平坦的膜部件，使得所述第一层的至少一部分与所述模制表面接触，形成受约束的膜部件；

将第二聚合物材料装载到具有所述受约束的膜部件的所述模具中；

将装载的第二聚合物材料在所述模具中至少部分地凝固以产生所述鞋外底部件，所述鞋外底部件具有接触地面的最外侧表面，所述接触地面的最外侧表面包括所述膜部件的所述第一层的至少一部分；和

从所述模具中移除所述鞋外底部件，

其中将第二聚合物材料装载到具有所述受约束的膜部件的所述模具中的步骤和将装载的第二聚合物材料在所述模具中至少部分地凝固以产生所述鞋外底部件的步骤是将所述聚合物水凝胶材料暴露于热成型的唯一步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述膜部件的步骤包括挤出或共挤出包括所述聚合物水凝胶材料的膜。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述膜部件还包括可操作地连接到所述第一层的背衬层，所述背衬层在组成上包括第三聚合物材料。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述膜部件还包括可操作地连接到所述第一层的背衬层，所述背衬层在组成上包括第三聚合物材料。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中将所述膜部件放置或约束在所述模具中，使得所述模具的总模制表面积的小于85%被所述膜部件接触。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述方法还包括在至少将所述膜部件放置到所述模具中和约束所述膜部件的步骤期间，将所述膜部件维持在10℃至80℃的范围内的温度。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述方法还包括在至少将所述膜部件放置到所述模具中和约束所述膜部件的步骤期间，将所述膜部件维持在10℃至80℃的范围内的温度。

8.根据权利要求3所述的方法，其中提供所述膜部件的步骤包括：

提供所述第三聚合物材料；

提供所述聚合物水凝胶材料；

使用共挤出工艺或层压工艺形成包括聚合物水凝胶材料的第一层和背衬层的层状膜，所述背衬层包括所述第三聚合物材料；以及

切割所述层状膜以形成所述膜部件。

9.根据权利要求4所述的方法，其中提供所述膜部件的步骤包括：

提供所述第三聚合物材料；

提供所述聚合物水凝胶材料；

使用共挤出工艺或层压工艺形成包括聚合物水凝胶材料的第一层和背衬层的层状膜，所述背衬层包括所述第三聚合物材料；以及

切割所述层状膜以形成所述膜部件。

10.根据权利要求1-4和7-9中任一项所述的方法，其中所述方法还包括提供一个或更多个附着摩擦力元件，所述一个或更多个附着摩擦力元件与模制的鞋外底部件一体地形成或可操作地联接，或其组合。

11.根据权利要求5所述的方法，其中所述方法还包括提供一个或更多个附着摩擦力元件，所述一个或更多个附着摩擦力元件与模制的鞋外底部件一体地形成或可操作地联接，或其组合。

12.根据权利要求6所述的方法，其中所述方法还包括提供一个或更多个附着摩擦力元件，所述一个或更多个附着摩擦力元件与模制的鞋外底部件一体地形成或可操作地联接，或其组合。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述方法还包括在将所述第二聚合物材料装载到所述模具中之前，将预成形的附着摩擦力元件或用于附着摩擦力元件的预成形配件添加到所述模具。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述方法还包括在将所述第二聚合物材料装载到所述模具中之前，将预成形的附着摩擦力元件或用于附着摩擦力元件的预成形配件添加到所述模具。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述方法还包括在将所述第二聚合物材料装载到所述模具中之前，将预成形的附着摩擦力元件或用于附着摩擦力元件的预成形配件添加到所述模具。

16.根据权利要求10所述的方法，其中提供所述膜部件包括将所述膜部件配置成装配在所述一个或更多个附着摩擦力元件之间或周围。

17.根据权利要求11-15中任一项所述的方法，其中提供所述膜部件包括将所述膜部件配置成装配在所述一个或更多个附着摩擦力元件之间或周围。

18.根据权利要求1-4、7-9和11-16中任一项所述的方法，其中提供所述膜部件的步骤包括使用平台印刷机、轮转印刷机、实体雕刻模具、可调模具、磁性板工具、冲切模或其组合来模切膜，以形成所述膜部件。

19.根据权利要求10所述的方法，其中提供所述膜部件的步骤包括：在所述膜部件的对应于所述一个或更多个附着摩擦力元件的位置的部分中切割一个或更多个孔或空隙、或者成形所述膜部件的一部分以避开一个或更多个附着摩擦力元件的位置、或者切割和成形所述膜部件两者。

20.根据权利要求11-15中任一项所述的方法，其中提供所述膜部件的步骤包括：在所述膜部件的对应于所述一个或更多个附着摩擦力元件的位置的部分中切割一个或更多个孔或空隙、或者成形所述膜部件的一部分以避开一个或更多个附着摩擦力元件的位置、或者切割和成形所述膜部件两者。

21.根据权利要求1-4、7-9、11-16和19中任一项所述的方法，其中所述第二聚合物材料是热塑性聚合物材料。

22.根据权利要求3-4和8-9中任一项所述的方法，其中所述第三聚合物材料是热塑性聚合物材料。

23.根据权利要求1-4、7-9、11-16和19中任一项所述的方法，其中约束所述第一层抵靠所述模制表面的部分的步骤包括使用真空、使用一个或更多个可缩回的销或者使用真空和一个或更多个可缩回的销两者。

24.根据权利要求1-4、7-9、11-16和19中任一项所述的方法，其中将所述膜部件放置在所述模具中和/或约束所述膜部件的所述第一层的部分抵靠所述模制表面的部分包括使所述膜部件弯折或弯曲以符合所述模制表面的曲率，同时将所述膜部件维持在10℃至80℃的范围内的温度。

25.根据权利要求1-4、7-9、11-16和19中任一项所述的方法，其中所述聚合物水凝胶材料包括聚氨酯、聚脲、聚酯、聚碳酸酯、聚醚酰胺、烯属不饱和单体的加成聚合物及其任何组合的聚合物或共聚物。

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