基質(zhì)材料）是由熱塑性聚氨酯 ("TPU"）形成的。TPU提供了良好的彈性性能，其允許當(dāng)負荷以任何方向（其不與纖維定 向的方向?qū)R）施加時，拉伸材料10。TPU材料所提供的拉伸量隨著負荷施加方向和纖維 定向方向之間的角度的增加而增加。換言之，當(dāng)負荷施加方向與纖維定向方向之間僅僅是 幾度時，材料10將少量拉伸，但是拉伸量將隨著負荷施加方向和纖維定向方向之間的角度 變寬而增加。其他外層材料可以包括聚氨酯（"PU"），有機硅，乙烯丙烯二烯（"EPDM"）， 聚氯乙烯（"PVC"），熱塑性彈性體（"TPE"），聚乳酸（"PLA"），聚酰胺（"PA"）和聚乙烯 ("PE"），或者其他合適的材料。第一和第二外層12,20可以由相同或者不同的材料形成， 來實現(xiàn)期望的性能。
[0048] 在一些實施方案中，第一，第二和第三纖維層14,16,18中的纖維是由UHMWPE形 成的。在某些實施方案中，UHMWPE纖維的強度可以高到鋼的15倍，但是比材料如芳酰胺 輕40%。UHMWPE纖維具有非常小的彈性，并且非常難以斷裂。其他纖維材料可以包括聚酯 纖維（例如在商品名Dacron?下銷售的產(chǎn)品），尼龍纖維，天然纖維例如玄武巖，芳酰胺纖 維（例如在商品名Kev丨ar?，Techora?和Twaron?下銷傳的產(chǎn)品），碳纖維，高性能膜 (例如聚萘二甲酸乙二醇酯（"PEN"）膜和在商品名Mylar?下銷售的產(chǎn)品），聚合物/碳 復(fù)合材料（例如單壁碳納米管（"SWCNT"）或者石墨烯），并且可以包括但不限于聚乙烯醇 /碳和/或聚丙烯腈/碳的組合，液晶聚合物（"LCP"）（例如在商品名Vectran?下銷售的 產(chǎn)品）和（聚（對亞苯基_2,6_苯并雙噁唑））（"PB0"）（例如在商品名Zylon?下銷售的 產(chǎn)品），聚乙烯（例如在商品名Ceran?，Dyneema?和Spectra'?下銷售的產(chǎn)品）和PEN 纖維（例如在商品名Pentex?下銷售的產(chǎn)品），或者其他合適的材料。該第一，第二和第三 纖維層14,16,18可以由相同或者不同的材料形成，來實現(xiàn)期望的性能。
[0049] 在某些實施方案中，每個的單個纖維層內(nèi)的纖維可以由具有相同性能的相同材料 形成。在其他實施方案中，一個或多個的單纖維層可以包括由至少兩種不同的材料形成的 纖維。該纖維可以排列在單個纖維層內(nèi)，來產(chǎn)生區(qū)域或者以某些次序來改變單個纖維層的 材料性能。
[0050] 在某些實施方案中，該纖維的厚度小于1纖度（denier)。材料10的撕裂強度受到 纖維層14,16,18之間的交叉點的密度或數(shù)目的影響。更高的交叉點密度可以通過較小直 徑的纖維和/或增加給定區(qū)域中的細絲的數(shù)目來實現(xiàn)。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解不同 的纖維厚度和濃度可以用于不同的纖維層14,16,18中，來實現(xiàn)期望的性能。
[0051] 每個纖維層14,16,18可以如下來形成：用樹脂涂覆每個纖維，并且將該樹脂包覆 的纖維平行牽引穿過模具，以使得該纖維側(cè)面結(jié)合來形成單向帶。關(guān)于形成每個纖維層14， 16,18的一種可能性的另外的說明可以在美國專利No. 5333568和美國專利No. 5470632中 找到，其每個專利的內(nèi)容在此通過引用并入本文。
[0052] 三個纖維層 14,16,18 是在（-40。/0° /40° )和（-50。/0° /50° )的范圍 內(nèi)以規(guī)則的圖案排列的，如圖3-6所示。換言之，在圖3和5所示的實施例中，第二纖維層 16與第一纖維層14相鄰布置，以使得第二纖維層16中的纖維相對于第一纖維層14中的 纖維形成-40°的角度，和第三纖維層18與第一纖維層14的對側(cè)相鄰布置，以使得第三 纖維層18中的纖維相對于第一纖維層14中的纖維形成+40°的角度。在某些實施方案 中，材料10中至少三個纖維層的排列可以是（-25°到-65° )/0°八+25°到+65° )的 任何范圍，可以是（-30°到-60° )/0°八+30°到+60° )的任何范圍，可以是（-35° 到-55° )/0°八+35°到+55° )的任何范圍，或者可以是（-40°到-50° )/0°八+40° 到+50° )的任何范圍。此外，這些范圍內(nèi)的纖維層的定向可以是對稱的，例如圖3-6所示 的（-40° /0° /40° )和（-50° /0° /50° )實施方案，但是也可以具有這樣的實施方案， 這里這些范圍內(nèi)的纖維層的定向可以是非對稱的，例如（43° /0° /-50° )或者其他非對 稱變化。類似的范圍可以用于在材料10中排列兩個纖維層或者四個或更多個纖維層。
[0053] 測試了其他圖案例如（-90° /0° /45° )的非對稱圖案，但是沒有提供適當(dāng)量的 拉伸來允許材料10形成三維物體，而無皺紋或者折疊。纖維上的樹脂涂層（其將纖維粘合 來形成每個纖維層14,16,18的單向帶）也可以用熱和/或壓力活化，來將纖維層14,16,18 彼此粘結(jié)。
[0054] 如圖3-6所示，外層12, 20 ( 即，基質(zhì)材料）被置于三個纖維層14,16,18的上面和 下面。除了熱和/或壓力之外，粘結(jié)劑也可以用于將外層12, 20粘合到纖維層16和18上。 所形成的材料10是二維復(fù)合片。
[0055] 在其中外層12, 20是由TPU形成的實施方案中，所形成的材料10具有良好的外 觀和感覺，并且外層12, 20提供了這樣的表面，其能夠容易的連接到其他元件上，例如其他 TPU層和/或其他TPU元件。例如在鞋子的情況中，材料10能夠容易的連接到鞋后跟、鞋底 夾層（midsoles)或者TPU箔上。
[0056] 下面說明了根據(jù)某些示例性實施方案的材料10的特性。但是，它們僅僅是例子， 作為本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，會存在著下表中沒有示出的材料10的其他組合和/或性 能。
[0057]
【主權(quán)項】
1. 一種鞋面，其包含由多層化材料形成的至少一部分，該材料包含： (a) 至少三個非織造纖維層，每個纖維層包含多個單向定向的纖維，其中該至少三個 非織造纖維層的第一層中的纖維相對于該至少三個非織造纖維層的另一層中的纖維形成 了-25°到-65°的角度，和該至少三個非織造纖維層的第二層中的纖維相對于該至少三 個非織造纖維層的另一層中的纖維形成了+25°到+65°的角度；和 (b) 基質(zhì)材料； 其中該多層化材料包含彈性性能，其允許當(dāng)在三維模具上拉伸時，使得該多層化材料 變形。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鞋面，其中該基質(zhì)材料包含第一外層，其粘附到至少三個非 織造纖維層中一層的側(cè)面上，和第二外層，其粘附到至少三個非織造纖維層的另一層的側(cè) 面上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鞋面，其中該第一外層和第二外層是由選自下面的材料形成 的：熱塑性聚氨酯、其他聚氨酯、有機硅、乙烯丙烯二烯、聚氯乙烯、熱塑性彈性體、聚乳酸、 聚酰胺和聚乙烯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鞋面，其中該第一外層和該第二外層中至少一層是由熱塑性 聚氨酯形成的，并且包含絲網(wǎng)印刷體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鞋面，其中該至少三個非織造纖維層的第一層中的纖維相對 于該至少三個非織造纖維層的另一層中的纖維形成了-30°到-60°的角度，和該至少三 個非織造纖維層的第二層中的纖維相對于該至少三個非織造纖維層的另一層中的纖維形 成了 +30°