结构着色的物品以及用于制造和使用结构着色的物品的方法与流程
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年9月29日提交的标题为“structurallycoloredarticlesandmethodsofmakingstructurallycoloredarticles”的序号为62/565,299的美国临时申请，和于2018年2月22日提交的标题为“articleshavingstructuralcolorandmethodsandsystemsformakingarticleshavingstructuralcolor”的序号为62/633,666的美国临时申请，以及于2017年9月29日提交的标题为“structurallycoloredstructuresandarticles,methodsofmakingstructuresandarticles”的序号为62/565,306的美国临时申请，以及于2017年9月29日提交的标题为“structureshavingstructuralcolorandmethodsandsystemsformakingstructureshavingstructuralcolor”的序号为62/565,313的美国临时申请，以及于2017年9月29日提交的标题为“structureshavingstructuralcolorandmethodsandsystemsformakingstructureshavingstructuralcolor”的序号为62/565,310的美国临时申请的权益和优先权，以上申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。
背景
与由染料或颜料(该染料或颜料基于染料或颜料的化学性质吸收或反射特定波长的光)的存在而得到的颜色相比，结构颜色(structuralcolor)是由光与表面和本体材料的微米或纳米特征的物理相互作用引起的。来自染料和颜料的颜色在许多方面可能是有问题的。例如，用于制造和并入到成品中的染料和颜料及其相关化学物质可能不环保。
附图说明
当结合附图阅读下面描述的本公开内容的各种实施方案的详细描述时，将更容易理解本公开内容的另外的实施方案。
图1a-图1m图示出了包括本公开内容的光学元件的鞋类、服装、运动装备、容装物(container)、电子装备和视觉防护物(visionwear)。
图2a-图2b图示出了本公开内容的示例性光学元件的侧视图。
描述
本公开内容提供了通过使用布置在热塑性材料上的光学元件而呈现出结构颜色的物品，其中结构颜色是至少部分通过由光学元件赋予的光学效果(例如，通过可见波长的光的散射、折射、反射、干涉和/或衍射)而产生的可见颜色。结构颜色赋予物品美学上吸引人的颜色，而不需要使用油墨或颜料且没有与它们的使用相关的环境影响。
根据本公开内容，可以赋予物品诸如纺织品结构颜色。已经发现，使用本文公开的方法，结构颜色可以容易地应用于包括柔性材料的纺织品，而不会负面地影响材料的性质，诸如拉伸和手感。已经发现，所公开的方法产生既在美学上有吸引力的又耐用的结构颜色，特别是当直接接触物品的聚合物材料的层(例如，光学元件的层或底漆层)包含金属氧化物时。在特定的实例中，已经发现，当直接沉积在聚氨酯材料或聚酯材料上时，沉积基本上由二氧化钛组成或基本上由掺杂的氧化钛(tiox)(x＝1至2)组成的层形成特别强的结合和用于结构颜色的基层。
还已经发现，由离型纸赋予物品的纹理可以产生纹理化的表面，该纹理化的表面可以改变由纹理化的表面和光学元件的组合赋予物品的虹彩色类型。例如，使用具有纹理(该纹理模拟天然皮革的纹理以在物品上形成纹理化的表面)的离型纸可以赋予物品虹彩色结构颜色，当从不同视角观察时，该虹彩色结构颜色在有限数目的色相内变换(例如，从绿黄色到黄色到黄橙色)。在该实例中，当相同的光学元件布置在相同但没有纹理化的表面的物品上时，所赋予的结构颜色在较大数目的色相内变换(例如，从黄色到橙色到红色到紫色到蓝色到绿色)。
诸如纺织品的物品可以具有至少部分地由热塑性材料(例如，第一热塑性材料)界定的第一表面，例如，物品可以是具有包括包含第一热塑性材料的纱线、纤维或膜的第一表面的纺织品。光学元件可以被布置(例如，附连或沉积)到第一热塑性材料上(或布置到包含第一热塑性材料的纱线、纤维或膜的表面上)，并且光学元件赋予物品结构颜色。
光学元件可以单独使用或者任选地与纹理化的表面、底漆层或两者组合使用，以赋予结构颜色。纹理化的表面和/或底漆层可以在光学元件被布置到物品上之前被布置在热塑性材料上。纹理化的表面和/或底漆层可以是光学元件的一部分或者可以与光学元件分离，但当与光学元件一起使用时赋予结构颜色。换句话说，虽然光学元件单独可以赋予第一结构颜色，但是光学元件与纹理化的表面或底漆层或两者的组合赋予第二结构颜色。在一些实例中，第二结构颜色与第二结构颜色相同。可选择地，第二结构颜色可以基于颜色参数诸如色相、亮度或虹彩色类型而不同于光学元件的第一结构颜色。在这样的情况下，光学元件和纹理化的表面和/或底漆层的组合赋予物品结构颜色。
在将光学元件布置到物品上之后，该物品呈现出与物品的下表面不同的颜色，而无需向物品施加另外的颜料或染料。例如，基于颜色参数，诸如色相、亮度、虹彩色类型或其任何组合，结构颜色可以不同于物品的下表面的颜色。在特定的实例中，物品的结构颜色和下表面的颜色在色相和虹彩色类型上均不同，其中结构颜色是虹彩色(例如，当从间隔15度的至少两个不同的角度观察时，呈现出两种或更多种不同的色相)，并且下表面的颜色不是虹彩色。光学元件可以布置(例如，附连、附接、粘附、结合、接合)到物品的一个或更多个部件的表面，诸如布置在鞋类物品的鞋的鞋面和/或鞋底上。
本公开内容提供了一种物品，该物品包括具有第一表面的纺织品，该第一表面包含第一热塑性材料和布置(例如附连)到第一热塑性材料上的光学元件，其中光学元件赋予物品结构颜色。在特定的实例中，物品是鞋类物品或者物品是鞋类部件。鞋类部件被理解为是指整体或复合的部件，诸如用于鞋类物品的鞋面、用于鞋类物品的鞋底、鞋类物品的组合鞋面/鞋外底以及类似物。该鞋类部件还可以是指复合部件的子部件或元件，诸如例如，足跟稳定器(heelcounter)、衬底(rand)、鞋头(toecap)、囊、一部分泡沫、系带鞋眼片加强件、鞋舌、鞋帮(vamp)等。光学元件可以包括一个或更多个光学层。纹理化的表面和/或底漆层与光学元件组合可以赋予结构颜色。鞋类部件可以是鞋面或鞋底或两者。当鞋类部件是鞋底时，其可以是缓冲元件，诸如囊或泡沫元件。
此外，本公开内容的各方面涉及制造物品的方法。在一个方面中，制造物品的方法可以包括提供具有第一表面的纺织品，该第一表面包含热塑性材料(例如，第一热塑性材料)。随后，光学元件被布置在热塑性材料上或附连到热塑性材料。在所得到的物品中，布置在第一表面上或附连到第一表面的光学元件赋予物品结构颜色。
在一个方面中，将包括第一热塑性材料的物品的第一侧面的至少一部分的温度升高到处于或高于第一热塑性材料的蠕变松弛温度(tcr)、维卡软化温度(tvs)、热变形温度(thd)和/或熔化温度(tm)的第一温度。当温度处于或高于第一温度时，光学元件可以被布置到第一热塑性材料上。
在另一个方面中，将包括第一热塑性材料的物品的第一侧面的至少一部分的温度升高到处于或高于第一热塑性材料的蠕变松弛温度(tcr)、维卡软化温度(tvs)、热变形温度(thd)和/或熔化温度(tm)的第一温度。当第一表面的温度处于或高于第一温度时，物品的第一表面的纹理可以改变。然后，光学元件可以被布置到纹理已经改变的第一热塑性材料上。
在另一个方面中，将包括热塑性材料的物品的第一侧面的至少一部分的温度升高到处于或高于第一热塑性材料的蠕变松弛温度(tcr)、维卡软化温度(tvs)、热变形温度(thd)和/或熔化温度(tm)的第一温度，并且然后将物品的第一表面的温度降低到低于第一热塑性材料的蠕变松弛温度、热变形温度、维卡软化温度或熔化温度的第二温度，以至少部分地固化第一热塑性材料，并且当第一表面处于或低于第二温度时，光学元件可以被布置到第一热塑性材料。
虽然在本公开内容的许多实例中，可以获得高度虹彩色结构颜色(例如，当从不同角度观察时，在宽范围的色相内变换的颜色)，但是在其他实例中，也可以获得当从不同角度观察时在宽范围的色相内不变换的结构颜色(例如，不变换色相的结构颜色，或者取决于观察角度在有限数目的色相内变换的结构颜色)。在一个实例中，本公开内容提供了光学元件，当根据cie1976颜色空间在给定照明条件下在-15度和+60度之间的三个观察角度测量时，布置在物品的表面上的光学元件在具有坐标l1*和a1*及b1*的第一观察角度具有第一颜色测量值，和在具有坐标l2*和a2*及b2*的第二观察角度具有第二颜色测量值，以及在具有坐标l3*和a3*及b3*的第三观察角度具有第三颜色测量值，其中l1*、l2*和l3*值可以相同或不同，其中a1*、a2*和a3*坐标值可以相同或不同，其中b1*、b2*和b3*坐标值可以相同或不同，并且其中组合的a1*、a2*和a3*值的范围小于可能的a*值的总体数值范围的约40％。
在另一个实例中，本公开内容提供了光学元件，当根据cie1976颜色空间在给定照明条件下在-15度和+60度之间的两个观察角度测量时，布置在物品的表面上的光学元件在具有坐标l1*和a1*及b1*的第一观察角度具有第一颜色测量值和在具有坐标l2*和a2*及b2*的第二观察角度具有第二颜色测量值，其中l1*和l2*值可以相同或不同，其中a1*和a2*坐标值可以相同或不同，其中b1*和b2*坐标值可以相同或不同，并且其中第一颜色测量值和第二颜色测量值之间的δe*ab小于或等于约100，其中δe*ab＝[(l1*-l2*)2+(a1*–a2*)2+(b1*-b2*)2]1/2。
在又一个实例中，本公开内容提供了光学元件，当根据cielch颜色空间在给定照明条件下在-15度和+60度之间的三个观察角度测量时，布置在物品的表面上的光学元件在具有坐标l1*和c1*及h1°的第一观察角度具有第一颜色测量值，和在具有坐标l2*和c2*及h2°的第二观察角度具有第二颜色测量值，以及在具有坐标l3*和c3*及h3°的第三观察角度具有第三颜色测量值，其中l1*、l2*和l3*值可以相同或不同，其中c1*、c2*和c3*坐标值可以相同或不同，其中h1°、h2°和h3°坐标值可以相同或不同，并且其中组合的h1°、h2°和h3°值的范围小于约60度。
现在已经大致上描述了本公开内容的实施方案，将更详细地描述关于实施方案的另外的讨论。
本公开内容不限于所描述的特定实施方案，且因此同样当然可以改变。本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，而不意图是限制性的，因为本公开内容的范围将仅由所附权利要求限制。
当提供值的范围时，在该范围的上限和下限之间的每一个中间值(以下限单位的十分之一为单位，除非上下文另有明确指示)以及该陈述的范围中的任何其他陈述的值或中间值被包含在本公开内容中。这些较小范围的上限和下限可以独立地被包括在较小范围中，并且也被包含在本公开内容中，受制于所陈述的范围中任何特定排除的限值。当所陈述的范围包括限值中的一个或两个时，排除那些包括的限值中的任一个或两个的范围也被包括在本公开内容中。
在阅读本公开内容时对本领域技术人员来说将明显的是，本文所描述和示出的各种实施方案中的每个具有离散的部件和特征，这些部件和特征可以在不脱离本公开内容的范围或精神的情况下与其他几个实施方案中的任一个的特征容易地分离或组合。任何叙述的方法可以以叙述的事件的顺序或以逻辑上可能的任何其他顺序来进行。
除非另有说明，否则本公开内容的实施方案将采用本领域技术范围内的材料科学、化学、纺织、聚合物化学及类似技术的技术。这样的技术在文献中被充分解释。
除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与材料科学、化学、纺织、聚合物化学及类似领域的领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管类似于或等同于本文描述的方法和材料的方法和材料可以用于本公开内容的实践或测试中，但本文描述了合适的方法和材料。
如说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”可以包括复数指示物，除非上下文另有明确指示。因此，例如，提及“一个支撑物”包括多于一个支撑物。在本说明书和随后的权利要求中，将提及许多术语，这些术语应被定义为具有以下含义，除非相反的意图是明显的。
本公开内容提供了呈现出结构颜色的物品。该物品可以例如在物品的外表面上具有包含热塑性材料(例如，第一热塑性材料)的第一侧面，光学元件和任选地纹理化的表面、底漆层或两者可以被布置在其中。热塑性材料可以限定外表面，并且作为纱线、纤维、膜或纺织品的一部分的部分存在或者存在于纱线、纤维、膜或纺织品的一部分的表面上。光学元件可以单独使用或者任选地与纹理化的表面、底漆层或两者组合使用，以赋予结构颜色。
结构颜色可以使用并入到物品的一个或更多个部件上(例如，当物品是鞋类物品时，在鞋类物品的鞋面或鞋底上)的光学元件来产生。光学元件可以并入到物品中，例如，并入在物品的部件的面向外的表面上。在其中物品是鞋类物品的实例中，面向外的表面可以是鞋的鞋面或鞋底。光学元件可以与缓冲元件(例如囊、泡沫)一起并入，缓冲元件可以并入到这样的部件中，该部件可以任选地与其他部件一起布置在物品中以形成物品。物品和/或部件可以被设计成使得包括光学元件的一个或更多个部分在成品中是可见的。例如，包括光学元件的部分可以通过开口或通过透明区域等被观察到。
物品可以是制造的物品或物品的部件。制造的物品可以包括鞋类、服装(例如，衬衫、毛衫、裤子、短裤、手套、眼镜、袜子、带沿帽、便帽、夹克、内衣)、容装物(例如，背包、包)和用于家具(例如，椅子、长沙发、车辆座椅)的装饰用品、床上用品(例如，床单、毛毯)、桌布、毛巾、旗帜、帐篷、帆以及降落伞、或这些物品中的任何一个的部件。另外，部件可以与纺织品或其他制品一起使用或者可以布置在纺织品或其他制品上，这些纺织品或其他制品诸如击打设备(例如，球棒、球拍、棍棒、球棍、高尔夫球杆、桨等)、运动装备(例如，高尔夫球袋、棒球和足球手套、英式足球限制结构)、防护装备(例如，垫、头盔、防护件、帽舌、面罩、护目镜等)、机车装备(例如，自行车、摩托车、滑板、汽车、卡车、船、冲浪板、雪橇、滑雪板等)、用于多种运动的球或冰球、钓鱼或狩猎装备、家具、电子装备、建筑材料、眼睛防护物、钟表、珠宝以及类似物。
物品可以是鞋类物品。鞋类物品可以被设计用于多种用途，诸如体育、运动、军事、工作相关用途、娱乐或休闲用途。主要地，该鞋类物品意图在未铺砌表面(部分或全部)上户外使用，诸如在包括草、草皮、砾石、沙子、尘土、粘土、泥浆、路面等中的一种或更多种的地面上使用，无论是作为运动表演表面还是作为一般户外表面。然而，鞋类物品对于室内应用，诸如例如包括尘土比赛表面的室内运动(例如，带有尘土内场的室内棒球场)也可以是合意的。
鞋类物品可以被设计用于室内或户外体育活动，诸如国际足球(football)/英式足球(soccer)、高尔夫、美式橄榄球、英式橄榄球、棒球、跑步、田径、自行车(例如，公路自行车和山地自行车)等。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、鞋钉和钉以及胎面图案)，以在柔软和光滑的表面上提供附着摩擦力，其中本公开内容的物品可以在附着摩擦力元件之间或之中使用或应用，并且任选地在附着摩擦力元件的侧面上但是在附着摩擦力元件的接触地面或表面的表面上使用或应用。防滑件、鞋钉和钉通常被包括在设计为用于运动(诸如国际足球/英式足球、高尔夫、美式橄榄球、英式橄榄球、棒球以及类似运动)的鞋类中，这些运动经常在未铺砌的表面上进行。凸耳和/或增强的胎面图案通常被包括在鞋类(包括设计为用于在恶劣户外条件(诸如越野跑、徒步旅行和军事用途)下使用的靴子)中。
物品可以是服装物品(即，服装)。服装物品可以是为运动或休闲活动设计的服装物品。服装物品可以是被设计成提供保护免于因素(例如，风和/或雨)或免于冲击的服装物品。
物品可以是运动装备物品。运动装备物品可以被设计用于室内或户外体育活动，诸如国际足球(football)/英式足球、高尔夫、美式橄榄球、英式橄榄球、棒球、跑步、田径、自行车(例如，公路自行车和山地自行车)等。
图1a-图1m图示出了包括本公开内容的光学元件的物品。光学元件由散列的区域12a’/12m’-12a”/12m”表示。提供光学元件的位置仅仅是为了指示光学元件可以被定位的一种可能的区域。此外，在图中图示出了两个位置，但是这仅仅是为了说明的目的，因为物品可以包括一个或多于一个光学元件，其中尺寸和位置可以基于物品来确定。位于每个物品上的光学元件可以代表数字、字母、符号、设计、徽标、图形标记、图标、商标等。
本公开内容的物品包括光学元件，该光学元件具有赋予光学效果(包括结构颜色)的特性。光学元件可以包括至少一个光学层(例如，多层反射器或多层滤光器)，该至少一个光学层任选地与纹理化的表面组合(例如，与光学元件成一体或作为物品的表面的一部分)，任选地与底漆层组合，任选地与保护层组合，或者任选地与纹理化的表面、底漆层和保护层的任何组合组合。光学元件、或光学元件任选地与纹理化的表面和/或底漆层的组合赋予物品结构颜色(例如，单色、多色、虹彩色)。在将光学元件布置在物品上之后，物品看起来是有色的(即，具有与布置前的物品表面具有的颜色不同的新颜色(例如，在色相或虹彩色方面不同的或如本文中以其他方式描述的颜色)，而不将另外的颜料或染料施加到物品。然而，颜料和/或染料可以与光学元件结合使用，以产生美学上令人愉悦的效果。
如本文已经描述的，结构颜色可以包括许多颜色中的一种。如观察者所感知的物品的“颜色”可以不同于物品的实际颜色，这是因为观察者所感知的颜色通过以下决定：由于光学元件的存在的物品的实际颜色，该光学元件可以吸收、折射、干涉或以其他方式改变物品所反射的光；观察者检测到物品所反射的光的波长的能力；用于照明物品的光的波长以及诸如物品的环境的色彩和入射光的类型(例如，阳光、荧光以及类似光)的其他因素。结果，观察者所感知的物体的颜色可能不同于物品的实际颜色。
常规地，通过将有色颜料或染料施加到物体来赋予人造物体颜色。最近，为人造物体赋予“结构颜色”的方法已经得到了发展。结构颜色是至少部分由微观结构化表面产生的颜色，这些微观结构化表面干涉接触表面的可见光。不同于通过着色物质吸收或发射可见光引起的颜色，结构颜色是由物理现象引起的颜色，物理现象包括光的散射、折射、反射、干涉和/或衍射。例如，赋予结构颜色的光学现象可以包括多层干涉、薄膜干涉、折射、色散、光散射、米氏散射、衍射和衍射光栅。在本文描述的多个方面中，赋予物品的结构颜色对于具有20/20视敏度和正常色视觉的观察者来说在距物品约1米的距离处是可见的。
如本文描述的，与仅由颜料和/或染料产生的颜色不同，结构颜色至少部分地由光学元件产生。结构着色的物品的着色可以仅由于结构颜色所致(即，物品、物品的着色部分、或物品的着色的外层可以大体上不含颜料和/或染料)。结构颜色还可以与颜料和/或染料组合使用，例如，以改变结构颜色的全部或一部分。
“色相”通常用于描述基于可见光的主波长可辨别的颜色性质，并且通常使用诸如品红色、红色、橙色、黄色、绿色、青色、蓝色、靛蓝色、紫罗兰色等的术语来描述，或者可以描述为与这些颜色中的一个相关(例如，相似或不相似)。颜色的色相通常被认为独立于颜色的强度或亮度。例如，在蒙塞尔色系中，颜色的性质包括色相、明暗度(亮度)以及色度(颜色纯度)。特定色相通常与可见光谱中的特定的波长范围相关联：在约700至635纳米的范围内的波长与红色相关联，约635至590纳米的范围与橙色相关联，约590至560纳米的范围与黄色相关联，约560至520纳米的范围与绿色相关联，约520至490纳米的范围与青色相关联，约490纳米至450纳米的范围与蓝色相关联，且约450至400纳米的范围与紫罗兰色相关联。
观察者所感知的物品的颜色(包括色相)可能与物品的实际颜色不同。观察者所感知的颜色不仅取决于物品的物理性质，而且还取决于物品的环境，以及感知的眼睛和大脑的特性。例如，由于观察者所感知的颜色由物品的实际颜色(例如，离开物品表面的光的颜色)、观察者检测到由物品反射或发射的光的波长的能力、用于照明物品的光的波长以及诸如物品的环境的色彩和入射光的类型(例如，阳光、荧光等)的其他因素来决定。结果，观察者所感知的物体的颜色可能不同于物品的实际颜色。
当在结构颜色的上下文中使用时，可以基于物品的结构着色部分吸收和反射(例如线性地和非线性地)的光的波长来表征结构着色的物品(即通过将光学元件并入物品中的已经被结构着色的物品)的色相。虽然光学元件可以赋予第一结构颜色，但是任选的纹理化的表面和/或底漆层的存在可以改变结构颜色。诸如涂层或透明元件的其他因素可能进一步改变所感知的结构颜色。结构着色的物品的色相可以包括本文所描述的色相中的任何一种以及任何其他色相或色相的组合。结构颜色可以被称为“单色相”(即，与观察和/或照明的角度无关，色相大体上保持不变)或“多色相”(即，色相根据观察和/或照明的角度而变化)。多色相结构颜色可以是虹彩色(即，色相随着观察或照明的角度变化而在两种或更多种色相内逐渐变化)。随着观察或照明的角度变化，虹彩色多色相结构颜色的色相可以在可见光谱中的所有色相上逐渐变化(例如，像“彩虹”一样)。随着观察或照明的角度变化，虹彩色多色相结构颜色的色相可以在可见光谱中的有限数目的色相上逐渐改变，换句话说，随着观察或照明的角度变化，可见光谱中的一种或更多种色相(例如，红色、橙色、黄色等)在结构颜色中观察不到。对于单色相结构颜色，可能存在可见光谱中的仅一种色相或大体上一种色相。随着观察或照明的角度变化，多色相结构颜色的色相可能在有限数目的色相之间(例如，在2-8种色相之间，或在2-4种色相之间，或在2种色相之间)更突然地变化。
结构颜色可以是多色相结构颜色，其中两种或更多种色相由结构颜色赋予。
结构颜色可以是虹彩色多色相结构颜色，其中当以单个视角观察时，或者当从彼此间隔至少15度的两个或更多个不同视角观察时，结构颜色的色相在很多种色相(例如，4种、5种、6种、7种、8种或更多种色相)内变化。
结构颜色可以是有限的虹彩色多色相结构颜色，其中当从彼此间隔至少15度的两个或更多个不同视角观察时，结构颜色的色相在有限数目的色相(例如，2种色相或3种色相)内变化或显著变化(例如，约90％、约95％或约99％)。在一些方面中，具有有限的虹彩色的结构颜色限于选自以下中的两种、三种或四种色相：红色、黄色和蓝色的ryb原色，任选地红色、黄色、蓝色、绿色、橙色和紫色的ryb原色和二次色(secondarycolor)，或任选地红色、黄色、蓝色、绿色、橙紫色、绿黄色、黄橙色、橙红色、红紫色、紫蓝色和蓝绿色的ryb原色、二次色和三次色(tertiarycolor)。
结构颜色可以是单色相的非角度依赖性结构颜色，其中结构颜色的色相、色相及明暗度、或色相、明暗度及色度独立于观察角度或大体上(例如，约90％、约95％或约99％)独立于观察角度。例如，当从彼此间隔至少15度的至少3个不同的角度观察时，单色相的非角度依赖性结构颜色可以显示相同的色相或大体上相同的色相(例如，单色相结构颜色)。
所赋予的结构颜色可以是具有有限的虹彩色的结构颜色，使得当在每个可能的观察角度观察到的每种颜色被分配给选自由红黄蓝(ryb)色轮上的原色、二次色和三次色组成的组的单色相时，对于单一结构颜色，所有分配的色相都落入单色相组中，其中单色相组是以下中的一种：a)绿黄色、黄色和黄橙色；b)黄色、黄橙色和橙色；c)黄橙色、橙色和橙红色；d)橙红色和红紫色；e)红色、红紫色和紫色；f)红紫色、紫色和紫蓝色；g)紫色、紫蓝色和蓝色；h)紫蓝色、蓝色和蓝绿色；i)蓝色、蓝绿色和绿色；以及j)蓝绿色、绿色和绿黄色。换句话说，在有限的虹彩色的这个实例中，由结构颜色赋予的色相(或色相和明暗度，或色相、明暗度和色度)取决于观察结构颜色的角度而变化，但是在不同观察角度观察的每种不同颜色的色相在有限数目的可能色相内变化。在每个观察角度可见的色相可以被分配给在红黄蓝(ryb)色轮(即，由红色、黄色、蓝色、绿色、橙紫色、绿黄色、黄橙色、橙红色、红紫色、紫蓝色和蓝绿色组成的色相组)上的单个原色色相(primaryhue)、二次色相(secondaryhue)或三次色相(tertiaryhue)。例如，虽然随着观察角度变换观察到多于一种不同的颜色，但是当每个观察到的色相被归类为红色、黄色、蓝色、绿色、橙紫色、绿黄色、黄橙色、橙红色、红紫色、紫蓝色和蓝绿色中的一种时，所分配的色相的列表包括选自ryb原色色相、二次色相和三次色相的列表的不超过一种、两种或三种色相。在有限的虹彩色的一些实例中，所有分配的色相都落入选自色相组a)-j)的单色相组中，每个色相组包括在ryb原色、二次色和三次色色轮上的三种相邻的色相。例如，所有分配的色相可以是色相组h)中的单色相(例如，蓝色)，或者一些分配的色相可以代表色相组h)中的两种色相(例如，紫蓝色和蓝色)，或者可以代表色相组h)中的三种色相(例如，紫蓝色、蓝色和蓝绿色)。
类似地，结构颜色的其他性质，诸如颜色的亮度、颜色的饱和度以及颜色的纯度以及其他，可以大体上相同，而与观察或照明的角度无关，或者可以根据观察或照明的角度而变化。结构颜色可以具有无光泽的外观、有光泽的外观、或金属色外观、或其组合。
如上文讨论的，结构着色的物品的颜色(包括色相)可以根据观察或照明结构着色的物品的角度而变化。可以通过使用恒定的照明条件以多种角度观察物品或照明物品来确定物品的一种色相或更多种色相。如本文使用的，照明或观察的“角度”是从正交于表面的轴线或平面测量的角度。观察或照明角度可以设置在约0度和180度之间。观察或照明角度可以设置为0度、15度、30度、45度、60度和-15度，并且颜色可以使用色度计或分光光度计(例如，konicaminolta)来测量，该色度计或分光光度计聚焦于物品的特定区域来测量颜色。观察或照明角度可以设置为0度、15度、30度、45度、60度、75度、90度、105度、120度、135度、150度、165度、180度、195度、210度、225度、240度、255度、270度、285度、300度、315度、330度和345度，并且颜色可以使用色度计或分光光度计来测量。在仅使用结构颜色着色的多色相物品的特定实例中，当在0度、15度、30度、45度、60度以及-15度测量时，对物品测量的色相由以下组成：在这些测量角度中的三个测量角度的“蓝色”、在这些测量角度中的两个测量角度的“蓝绿色”和在这些测量角度中的一个测量角度的“紫色”。
在其他实施方案中，结构着色的物品的颜色(包括色相、明暗度和/或色度)大体上不改变，如果有的话，这取决于观察或照明物品的角度。在诸如这种情况的情况下，结构颜色可以是非角度依赖性结构颜色，因为观察到的色相、色相及明暗度、或色相、明暗度及色度大体上独立于观察角度或者独立于观察角度。
存在用于定义颜色坐标系的各种方法学。一个实例是l*a*b*颜色空间，其中，对于给定照明条件，l*是亮度值，且a*和b*是基于cie坐标的颜色对立维度的值(cie1976颜色空间或cielab)。在实施方案中，当在选自0度、15度、30度、45度、60度和-15度的所测量的观察或照明角度的三个或更多个所测量的观察或照明角度对物品测量的颜色的变化在l*a*b*数值范围(cie1976颜色空间)的a*或b*坐标的总数值范围的约10％内或约5％内时，具有结构颜色的结构着色的物品可以被认为具有“单一”颜色。在某些实施方案中，当在l*a*b*系统中测量值和分配值时相差为a*和b*坐标的数值范围的至少5％，或者相差为a*和b*坐标的数值范围的至少10％时，颜色被认为是不同的颜色。在三个或更多个所测量的观察或照明角度，结构着色的物品可以具有l*a*b*数值范围(cie1976颜色空间)的a*坐标或b*坐标的总数值范围的小于约40％、或小于约30％、或小于约20％、或小于约10％的变化。
cielab空间中两次测量之间的颜色变化可以用数学方法确定。例如，第一次测量具有坐标l1*、a1*和b1*，并且第二次测量具有坐标l2*、a2*和b2*。在cielab数值范围上这两次测量之间的总差值可以表示为δe*ab，其计算如下：δe*ab＝[(l1*-l2*)2+(a1*–a2*)2+(b1*-b2*)2]1/2。一般来说，如果两种颜色具有小于或等于1的δe*ab，则颜色的差异对于人眼而言是察觉不到的，并且如果两种颜色具有大于100的δe*ab，则颜色被认为是对立的颜色，而约2-3的δe*ab被认为是可察觉的颜色差异的阈值。在某些实施方案中，当在选自0度、15度、30度、45度、60度和-15度的所测量的观察或照明角度的三个或更多个所测量的观察或照明角度之间，δe*ab小于60、或小于50、或小于40、或小于30时，具有结构颜色的结构着色的物品可以被认为具有“单一”颜色。在两个或更多个所测量的观察或照明角度之间，结构着色的物品可以具有小于约100、或小于约80、或小于约60的δe*ab。
颜色数值范围的另一个实例是cielch颜色空间，其中，对于给定的照明条件，l*是亮度值，c*是色度值，且h°表示以角度测量值表示的色相。在实施方案中，当在选自0度、15度、30度、45度、60度和-15度的所测量的观察或照明角度中的三个或更多个所测量的观察或照明角度对物品测量的颜色在cielch颜色空间的h°角度坐标上差值小于10度或差值小于5度时，具有结构颜色的结构着色的物品可以被认为具有“单一”颜色。在某些实施方案中，当在cielch系统中测量值和分配值在h°测量值中变化至少45度时，颜色被认为是不同的颜色。在三个或更多个所测量的观察或照明角度，结构着色的物品可以在cielch系统的h°测量值中具有小于约60度、或小于约50度、或小于约40度、或小于约30度、或小于约20度、或小于约10度的变化。
用于表征颜色的另一个系统包括“pantone”匹配系统(pantonellc，carlstadt，美国新泽西州)，该系统提供了视觉颜色标准系统，为通过任何介质选择、指定、散播和匹配颜色提供了准确的方法。在实例中，当在选自0度、15度、30度、45度、60度和-15度的三个或更多个所测量的观察或照明角度对物品测量的颜色在一定数目的邻近标准值内，例如在20个邻近pantone标准值内时，具有结构颜色的结构着色的物品可以被认为具有“单一”颜色。
现在已经描述了颜色，提供了关于光学元件的另外的细节。如本文描述的，物品包括光学元件。光学元件可以包括至少一个光学层。光学元件可以是单层或多层反射器或多层滤光器，或者包括单层或多层反射器或多层滤光器。光学元件可以用于修改射在其上的光，使得结构颜色被赋予物品。光学元件可以包括至少一个光学层和任选地一个或更多个附加层(例如，保护层、纹理化层、底漆层、聚合物层及类似的层)。
制造结构着色的物品的方法可以包括将光学元件布置(例如，附连、附接、结合、紧固、接合、附加、连接、粘合和可操作地布置等)到物品(例如，鞋类物品、服装物品、运动装备物品等)上。物品具有光学元件可以布置在其上的表面。如本文描述的，物品的表面可以由诸如热塑性材料或热固性材料的材料制成。例如，物品具有包括热塑性材料(即，第一热塑性材料)的表面，例如物品的面向外的表面或物品的面向内的表面(例如，囊的面向外的表面或面向内的表面)。例如，光学元件可以布置到热塑性材料上。
在一个方面中，将包括热塑性材料的物品的第一侧面的至少一部分的温度升高到处于或高于热塑性材料的蠕变松弛温度(tcr)、维卡软化温度(tvs)、热变形温度(thd)和/或熔化温度(tm)的温度，例如以软化或熔化热塑性材料。温度可以升高到处于或高于蠕变松弛温度的温度。温度可以升高到处于或高于维卡软化温度的温度。温度可以升高到处于或高于热变形温度的温度。温度可以升高到处于或高于熔化温度的温度。当物品的第一侧面的至少一部分的温度处于或高于升高的温度(例如，处于或高于热塑性材料的蠕变松弛温度、热变形温度、维卡软化温度或熔化温度)时，光学元件被布置在(例如，附连到)物品的第一侧面的至少一部分内的热塑性材料上。在布置之后，将热塑性材料的温度降低到低于其蠕变松弛温度的温度，以至少部分地再固化热塑性材料。热塑性材料可以被主动冷却(例如，去除升高温度的来源并且主动地(例如，邻近物品流动降低热塑性材料的温度的较冷的气体))或被动地冷却(例如，去除升高温度的来源并且允许热塑性层自身冷却)。
制造结构着色的物品的方法可以包括将光学元件布置(例如，附连、附接、结合、紧固、接合、附加、连接、粘合)到物品(例如，鞋类物品、服装物品、运动装备物品等)上。物品具有光学元件可以被布置在其上的表面。如本文描述的，物品的表面可以由诸如热塑性材料或热固性材料的材料制成。例如，物品具有包括热塑性材料(即，第一热塑性材料)的表面，例如物品的面向外的表面或物品的面向内的表面(例如，囊的面向外的表面或面向内的表面)。例如，光学元件可以布置到热塑性材料上。
光学元件具有第一侧面(包括外表面)和与第一侧面相对的第二侧面(包括相对的外表面)，其中第一侧面或第二侧面邻近物品。例如，当光学元件与具有面向内的表面和面向外的表面的物品诸如膜或囊结合使用时，光学元件的第一侧面可以布置在物品的面向内的表面上，诸如以以下顺序布置：光学元件的第二侧面/光学元件的芯/光学元件的第一侧面/物品的面向内的表面/物品的芯/物品的面向外的表面。可选择地，光学元件的第二侧面可以布置在物品的面向内的表面上，诸如以以下顺序布置：光学元件的第一侧面/光学元件的芯/光学元件的第二侧面/物品的面向内的表面/物品壁的芯/物品的面向外的表面。在另一个实例中，光学元件的第一侧面可以布置在物品的面向外的表面上，诸如以以下顺序布置：物品的面向内的表面/物品的芯/物品的面向外的表面/光学元件的第一侧面/光学元件的芯/光学元件的第二侧面。类似地，光学元件的第二侧面可以布置在物品的面向外的表面上，诸如以以下顺序布置：物品的面向内的表面/物品的芯/物品的面向外的表面/光学元件的第二侧面/光学元件的芯/光学元件的第一侧面。在其中存在任选的纹理化的表面、任选的底漆层或两者的实例中，纹理化的表面和/或底漆层可以位于物品的表面和光学元件的侧面之间的界面处。
光学元件或其层或部分(例如，光学层)可以使用已知技术形成，这些技术诸如物理气相沉积、电子束沉积、原子层沉积、分子束外延、阴极电弧沉积、脉冲激光沉积、溅射沉积(例如，射频、直流、反应性、非反应性)、化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、低压化学气相沉积以及湿化学技术诸如逐层沉积、溶胶-凝胶沉积、langmuirblodgett等。可以使用形成光学元件的技术和/或调节温度的单独系统来调节第一侧面的温度。本文提供了另外的细节。
光学元件的光学层可以包括多层反射器。多层反射器可以被配置成在给定波长(或波长范围)的光具有一定的反射率，反射率至少部分地取决于多层反射器的层的材料选择、厚度和数目。换句话说，人们可以仔细选择多层反射器的层的材料、厚度和数目，以及任选地选择多层反射器与一个或更多个其他层的相互作用，使得多层反射器可以反射一定波长(或波长范围)的光，以产生期望的结构颜色。光学层可以包括至少两个相邻层，其中相邻层具有不同的折射率。光学层的相邻层的折射率的差可以是约0.0001百分比至50百分比、约0.1百分比至40百分比、约0.1百分比至30百分比、约0.1百分比至20百分比、约0.1百分比至10百分比(以及其间的其他范围(例如，范围可以是以0.0001百分比至5百分比为增量))。折射率至少部分地取决于光学层的材料，并且可以在从1.3至2.6的范围内。
光学层可以包括2个至20个层、2个至10个层、2个至6个层或2个至4个层。光学层中的每一层可以具有这样的厚度，所述厚度是待反射的光的波长的约四分之一，以产生期望的结构颜色。光学层中的每一层可以具有约10纳米至500纳米或约90纳米至200纳米的厚度。光学层可以具有至少两个层，其中相邻层具有不同的厚度，并且任选地具有相同或不同的折射率。
光学元件可以包括多层滤光器。多层滤光器相消地干涉射在结构或物品上的光，其中光的相消干涉以及任选地与一个或更多个其他层或结构(例如，多层反射器、纹理化结构)的相互作用赋予结构颜色。在这点上，多层滤光器的层可以被设计成(例如，层的材料选择、厚度、数目等)使得单一波长的光或特定波长范围的光构成结构颜色。例如，光的波长范围可以限制为在单个波长的正负30百分比内，或者在单个波长的正负20百分比内，或者在单个波长的正负10百分比内，或者在单个波长的正负5百分比内的范围。波长范围可以更宽，以产生更加虹彩色的结构颜色。
光学层可以包括多个层，其中每一层独立地包括选自以下的材料：过渡金属、准金属、镧系元素和锕系元素以及它们的氮化物、氮氧化物、硫化物、硫酸盐、硒化物和碲化物。材料可以被选择以提供一定的折射率，该折射率当任选地与光学元件的其他层组合时，实现期望的结果。光学层的一个或更多个层可以由液晶制成。光学层的每一个层可以由液晶制成。光学层的一个或更多个层可以由诸如二氧化硅、二氧化钛、硫化锌、氟化镁、五氧化二钽、氧化铝或其组合的材料制成。光学层的每一层可以由诸如二氧化硅、二氧化钛、硫化锌、氟化镁、五氧化二钽、氧化铝或其组合的材料制成。
光学元件可以是无色的(例如，没有颜料或染料添加到结构或其层)、有色的(例如，颜料和/或染料被添加到结构或其层(例如，深色或黑色))、反射的和/或透明的(例如，75百分比或更大的百分比透光率)。其上布置有光学元件的物品的表面可以是无色的(例如，没有颜料或染料添加到材料)、有色的(例如，颜料和/或染料被添加到材料(例如，深色或黑色))、反射的和/或透明的(例如，75百分比或更大的百分比透光率)。
光学层可以以逐层的方式形成，其中每一层具有不同的折射率。光学层中的每一层可以使用诸如物理气相沉积的已知技术形成，这些技术包括：化学气相沉积、脉冲激光沉积、蒸发沉积、溅射沉积(例如，射频、直流、反应性、非反应性)、等离子体增强化学气相沉积、电子束沉积、原子层沉积、分子束外延、阴极电弧沉积、低压化学气相沉积以及湿化学技术诸如逐层沉积、溶胶-凝胶沉积、langmuirblodgett等。
如上文提及的，光学元件可以包括除了光学层之外的一个或更多个层。光学元件具有第一侧面(例如，具有表面的侧面)和第二侧面(例如，具有表面的侧面)，其中第一侧面或第二侧面邻近物品的表面。光学元件的一个或更多个其他层可以在光学元件的第一侧面和/或第二侧面上。例如，光学元件可以包括保护层和/或聚合物层，诸如热塑性聚合物层，其中保护层和/或聚合物层可以在光学元件的第一侧面和第二侧面中的一个或两个上。在另一个实例中，光学元件可以包括如本文描述的底漆层。任选的其他层中的一个或更多个可以包括纹理化的表面。可选择地或另外，光学元件的一个或更多个光学层可以包括纹理化的表面。
保护层可以布置在光学层的第一侧面和/或第二侧面上以保护光学层。保护层比光学层更耐用或更耐磨。保护层对可见光是光学透明的。保护层可以在光学元件的第一侧面上以保护光学层。保护层的全部或一部分可以包括染料或颜料，以便改变结构颜色的外观。保护层可以包括二氧化硅、玻璃、金属氧化物的组合或聚合物的混合物。保护层可以具有约3纳米至1毫米的厚度。
保护层可以使用物理气相沉积、化学气相沉积、脉冲激光沉积、蒸发沉积、溅射沉积(例如，射频、直流、反应性、非反应性)、等离子体增强化学气相沉积、电子束沉积、阴极电弧沉积、低压化学气相沉积以及湿化学技术诸如逐层沉积、溶胶-凝胶沉积、langmuirblodgett等形成。可选择地或另外，保护层可以通过喷涂、浸涂、刷涂、旋涂、刮刀涂覆等来施加。
聚合物层可以布置在光学元件的第一侧面和/或第二侧面上。诸如例如，当物品不包括粘附光学元件的热塑性材料时，聚合物层可以被用于将光学元件布置到物品上。聚合物层可以包括聚合物粘合剂材料，诸如热熔粘合剂。聚合物层可以是热塑性材料并且可以包括一个或更多个层。热塑性材料可以是本文描述的热塑性材料中的任何一种。聚合物层可以使用多种方法诸如旋涂、浸涂、刮刀涂覆等来施加。聚合物层可以具有约3纳米至1毫米的厚度。
如上文描述的，本公开内容的一种或更多种实施方案提供了在物品的物品的侧面上并入光学元件(例如，单个或多层结构)以赋予结构颜色的物品。光学元件可以布置到物品的侧面的热塑性材料上，并且物品的该侧面可以包括纺织品，包括包含热塑性材料的纺织品。
已经描述了光学元件，现在将描述任选的纹理化的表面的另外的细节。如本文描述的，物品包括光学元件，并且光学元件可以包括至少一个光学层和任选地纹理化的表面。纹理化的表面可以是纹理化结构或纹理化层的表面。纹理化的表面可以作为光学元件的一部分被提供。例如，光学元件可以包括包含纹理化的表面的纹理化层或纹理化结构。纹理化的表面可以在光学元件的第一侧面或第二侧面上形成。例如，可以形成或修改光学元件的侧面以提供纹理化的表面，或者纹理化层或纹理化结构可以布置在(例如，附连到)光学元件的第一侧面或第二侧面上。纹理化的表面可以作为物品的一部分被提供，光学元件被布置到该部分。例如，光学元件可以布置到物品的表面上，其中物品的表面是纹理化的表面，或者物品的表面包括纹理化结构或纹理化层。
纹理化的表面(或包括纹理化的表面的纹理化结构或纹理化层)可以作为另一种介质诸如转移介质上的特征或另一种介质的一部分被提供，并且被赋予光学元件的侧面或层或被赋予物品的表面。例如，纹理化的表面的镜像或浮凸部形式(reliefform)可以设置在转移介质的侧面上，并且转移介质以赋予光学元件或物品纹理化的表面的方式接触光学元件的侧面或物品的表面。虽然本文的多种实施方案可以相对于光学元件的纹理化的表面来描述，但是将理解的是，纹理化的表面的特征或纹理化结构或纹理化层可以以这些方式中的任何一种来赋予。
纹理化的表面可以有助于由光学元件产生的结构颜色。如本文描述的，至少部分地由于由物理现象产生的光学效果赋予结构着色，这些物理现象诸如来自光学元件的光线的散射、衍射、反射、干涉或不均匀折射。纹理化的表面(或其镜像或浮凸部)可以包括多于一个轮廓特征和平坦或平面区域。包含在纹理化的表面中的多于一个轮廓特征(包括轮廓特征的尺寸、形状、取向、空间布置等)可以影响由光学元件产生的光散射、衍射、反射、干涉和/或折射。包含在纹理化的表面中的平坦或平面区域(包括该平坦或平面区域的尺寸、形状、取向、空间布置等)可以影响由光学元件产生的光散射、衍射、反射、干涉和/或折射。可以至少部分地通过调节纹理化的表面的轮廓特征和/或平坦或平面区域的性质中的一种或更多种来设计期望的结构颜色。
轮廓特征可以从平坦区域的侧面延伸，以便在其中提供凸起和/或凹陷的外观。在一个方面中，平坦区域可以是平坦的平面区域。轮廓特征可以包括凸起和凹陷的多种组合。例如，轮廓特征可以包括其中具有一个或更多个凹陷的凸起、其中具有一个或更多个凸起的凹陷、其上具有一个或更多个另外的凸起的凸起、其中具有一个或更多个另外的凹陷的凹陷以及类似特征。平坦区域不必是完全平坦的，且可以包括纹理、粗糙度等。平坦区域的纹理可能不会对所赋予的结构颜色有太大影响，如果有影响的话。平坦区域的纹理通常有助于所赋予的结构颜色。为了清楚起见，轮廓特征和平坦区域参考在平坦区域上方延伸的轮廓特征来描述，但是当轮廓特征是纹理化的表面中的凹陷时，相反的量度(例如尺寸、形状以及类似量度)可以应用。
纹理化的表面可以包括热塑性材料。轮廓特征和平坦区域可以使用热塑性材料形成。例如，当热塑性材料被加热到高于其软化温度时，纹理化的表面可以在热塑性材料中形成，诸如通过对热塑性材料进行模制、冲压、印刷、压缩、切割、蚀刻、真空成形等以在热塑性材料中形成轮廓特征和平坦区域。纹理化的表面可以在热塑性材料的侧面上被赋予。纹理化的表面可以形成在热塑性材料的层中。轮廓特征和平坦区域可以由相同的热塑性材料或不同的热塑性材料制成。
纹理化的表面通常具有沿x轴线延伸的长度尺寸、沿z轴线延伸的宽度尺寸和沿y轴线延伸的厚度尺寸。纹理化的表面具有在沿x轴线和z轴线延伸的第一平面中延伸的大致平面的部分。轮廓特征可以从第一平面向外延伸，以便在平面x上方或下方延伸。轮廓特征可以大致正交于第一平面延伸，或者以与第一平面成大于或小于90度的角度延伸。
每个轮廓特征的尺寸(例如，长度、宽度、高度、直径，取决于轮廓特征的形状)可以在纳米到微米的范围内。纹理化的表面可以具有尺寸为约10纳米至约500微米的轮廓特征和/或平坦区域。轮廓特征可以具有在纳米范围内的尺寸，例如从约10纳米至约1000纳米的尺寸。轮廓特征的所有尺寸(例如，长度、宽度、高度、直径，取决于几何形状)可以在纳米范围内，例如，从约10纳米至约1000纳米。纹理化的表面可以具有为1微米或更小的尺寸的多于一个轮廓特征。在此上下文中，短语“多于一个轮廓特征”意指约50百分比或更多、约60百分比或更多、约70百分比或更多、约80百分比或更多、约90百分比或更多、或约99百分比或更多的轮廓特征具有在此范围内的尺寸。轮廓特征可以具有约1:2和1:100、或者1:5和1:50、或者1:5和1:10的宽度：高度尺寸比和/或长度：高度尺寸比。
纹理化的表面可以具有尺寸在微米尺寸范围内的轮廓特征和/或平坦区域。纹理化的表面可以具有尺寸为约1微米至约500微米的轮廓特征和/或平坦区域。轮廓特征的所有尺寸(例如，长度、宽度、高度、直径，取决于几何形状)可以在微米范围内，例如，从约1微米至约500微米。纹理化的表面可以具有尺寸为从约1微米至约500微米的多于一个轮廓特征。在此上下文中，短语“多于一个轮廓特征”意指约50百分比或更多、约60百分比或更多、约70百分比或更多、约80百分比或更多、约90百分比或更多、或约99百分比或更多的轮廓特征具有在此范围内的尺寸。轮廓特征的高度(或者如果是凹陷的话，为深度)可以是约0.1微米和50微米、约1微米至5微米、或者2微米至3微米。轮廓特征可以具有约1:2和1:100、或者1:5和1:50、或者1:5和1:10的宽度：高度尺寸比和/或长度：高度尺寸比。
纹理化的表面可以具有多于一个轮廓特征，这些轮廓特征具有在纳米至微米范围内的尺寸大小的混合(例如，一部分轮廓特征在纳米级上，且一部分轮廓特征在微米级上)。纹理化的表面可以具有带有混合尺寸比的多于一个轮廓特征。纹理化的表面可以具有这样的轮廓特征，该轮廓特征在微米级凸起或凹陷上具有一个或更多个纳米级凸起或凹陷。
轮廓特征可以具有在彼此的三倍内(0.33w≤h≤3w，其中w是轮廓特征的宽度，且h是轮廓特征的高度)的高度尺寸和宽度尺寸和/或在彼此的三倍内(0.33i≤h≤3i，其中i是轮廓特征的长度，且h是轮廓特征的高度)的高度尺寸和长度尺寸。轮廓特征可以具有从约1:3至约3:1、或约1:2至约2:1、或约1:1.5至约1.5:1、或约1:1.2至约1.2:1、或约1:1的长度：宽度比。轮廓特征的宽度和长度可以大体上相同或不同。
轮廓特征可以具有一定的空间布置。轮廓特征的空间布置可以是均匀的，诸如均匀间隔开或形成图案。空间布置可以是无规的。相邻的轮廓特征可以间隔约1微米至100微米或间隔约5微米至100微米。期望的间距可以至少部分地取决于轮廓结构的尺寸和/或形状以及期望的结构颜色效果。
轮廓特征可以具有一定的横截面形状(相对于平行于第一平面的平面)。纹理化的表面可以具有带有相同或相似横截面形状的多于一个轮廓特征。纹理化的表面具有多于一个具有不同横截面形状的混合的轮廓特征。轮廓特征的横截面形状可以包括多边形(例如，正方形或三角形或矩形横截面)、圆形、半圆形、管状、椭圆形、无规的、高纵横比和低纵横比、重叠的轮廓特征等。
轮廓特征(例如，约10纳米至500微米)可以包括上凸弯曲表面。弯曲表面可以在最高点的任一侧上对称地延伸。
轮廓特征可以包括来自纹理化的表面的突出部。轮廓特征可以包括在纹理化的表面中形成的凹口(中空区域)。轮廓特征可以具有平滑弯曲的形状(例如，具有弯曲拐角的多边形横截面)。
轮廓特征(无论是突出部还是凹陷)可以是近似圆锥形或截头圆锥形的(即，凸起或凹口可以具有水平地或对角地平坦化的顶部)或者具有近似部分球形的表面(例如，分别具有大体上均匀的曲率半径的凸表面或凹表面)。
轮廓特征可以具有在与纹理化的表面的第一平面形成一定角度的方向上延伸的一个或更多个边(side)或边缘。第一平面与轮廓特征的边或边缘之间的角度为约45度或更小、约30度或更小、约25度或更小、或约20度或更小。一个或更多个边或边缘可以在线性或平面取向上延伸，或者可以是弯曲的，使得角度随着距第一平面的距离而变化。轮廓特征可以具有包括台阶和/或平坦侧面的一个或更多个侧面。轮廓特征可以具有一个或更多个侧面(或其部分)，该一个或更多个侧面可以正交于或垂直于纹理化的表面的第一平面，或者以与第一平面成约10度至89度的角度延伸(90度为垂直于或正交于第一平面)。轮廓特征可以具有带有台阶构型的侧面，其中侧面的一些部分可以平行于纹理化的表面的第一平面或者具有约1度至179度的角度(0度为平行于第一平面)。
纹理化的表面可以具有带有变化的形状的轮廓特征(例如，轮廓特征可以在轮廓特征之中的形状、高度、宽度和长度上变化)或者具有带有大体上均匀的形状和/或尺寸的轮廓特征。由纹理化的表面产生的结构颜色可以至少部分地由轮廓特征的形状、尺寸、间距等来确定。
轮廓特征可以被成形为使得产生表面的一部分(例如，约25百分比至50百分比或更多)，当光垂直于纹理化的表面的第一平面入射时，该部分大约垂直于入射光。轮廓特征可以成形为使得产生表面的一部分(例如，约25百分比至50百分比或更多)，当光与纹理化的表面的第一平面成多达45度的角度入射时，该部分大约垂直于入射光。
纹理化的表面上的轮廓特征的空间取向被设置为减少失真效果，例如由一个轮廓特征与另一个轮廓特征关于结构的结构颜色的干涉所产生的失真效果。由于轮廓特征的形状、尺寸、相对取向可以在纹理化的表面上相当大地变化，因此可以适当地确定具有轮廓特征的特定区域(例如，在微米范围内或约1至10平方微米内)的期望间距和/或相对定位。如本文所讨论的，轮廓特征的形状、尺寸、相对取向影响光学元件(或光学层)的外形，因此在设计纹理层的纹理化侧面时，光学元件中的层的尺寸(例如，厚度)、折射率、数目被考虑。
轮廓特征在纹理化的表面的特定区域上(例如，在微米范围或约1至10平方微米至厘米范围或约0.5至5平方厘米内，以及其中的所有范围增量内)相对于彼此位于几乎无规的位置中，其中无规性不会破坏产生结构颜色的目的。换句话说，无规性与轮廓特征的间距、形状、尺寸和相对取向、光学层中的层的尺寸(例如，厚度)、折射率和数目等相一致，目的是实现结构颜色。
轮廓特征在纹理化的表面的特定区域上以设定的方式相对于彼此定位，以实现产生结构颜色的目的。轮廓特征的相对位置不一定遵循图案，但可以遵循与期望的结构颜色一致的图案。如上文及本文所提到的，与轮廓特征、平坦区域和光学元件(例如，光学层)相关的多种参数可以用于使轮廓特征以设定的方式相对于彼此定位。
纹理化的表面可以包括可以形成光栅(例如，衍射光栅)、光子晶体结构、选择性反射镜结构、晶体纤维结构、变形的矩阵结构、螺旋盘绕结构、表面光栅结构及其组合的微米级和/或纳米级轮廓特征。纹理化的表面可以包括形成具有周期性或非周期性设计结构的光栅的微米级和/或纳米级轮廓特征，以赋予结构颜色。微米级和/或纳米级轮廓特征可以具有轮廓特征的峰谷图案和/或平坦区域，以产生期望的结构颜色。光栅可以是小阶梯光栅。
光学元件中纹理化的表面的轮廓特征和平坦区域可以表现为在光学层的每一层中的拓扑结构起伏。例如，参考图2a和图2b，光学元件200包括具有多于一个轮廓特征222和平坦区域224的纹理化结构220。如本文描述的，轮廓特征222中的一个或更多个可以是来自纹理化结构220的表面的凸起(如图2a中所示)，和/或轮廓特征222中的一个或更多个可以是纹理化结构220的表面中的凹陷(如图2b中所示)。一个或更多个光学层240布置在具有轮廓特征222和平坦区域224的纹理化结构220的侧面或表面上。在一些实施方案中，一个或更多个光学层240的所产生的拓扑结构不同于纹理化结构220的拓扑结构，而是一个或更多个光学层240可以具有相对于平面区244的高度凸起(elevate)或凹陷的凸起区或凹陷区242，并且凸起区或凹陷区242大致对应于纹理化结构220的轮廓特征222的位置。一个或更多个光学层240还具有大致对应于纹理化结构220的平坦区域224的位置的平面区244。由于凸起区或凹陷区242和平面区244的存在，光学层240的最终整体拓扑结构可以是具有波状或波浪形结构的拓扑结构。轮廓特征的尺寸、形状和间距连同光学层的层的数目、每个层的厚度、每个层的折射率以及材料的类型可以用于产生导致特定结构颜色的光学元件。
现在已经描述了光学元件和纹理化的表面，将提供任选地存在的底漆层的另外的细节。光学元件用于产生结构颜色，其中光学元件可以包括(例如，作为光学元件的一部分)或使用底漆层以产生结构颜色。如本文描述的，光学元件还可以包括(例如，作为光学元件的一部分)任选的纹理化的表面，诸如纹理层和/或纹理化结构。光学元件与任选的纹理层以及任选的底漆层的组合可以形成具有以下设计中的一种的结构颜色结构：纹理层/底漆层/光学元件或底漆层/纹理层/光学元件。底漆层可以具有约3纳米至200微米、或约1微米至约200微米、或约10微米至约100微米、或约10微米至约80微米的厚度。结构颜色结构可以包括底漆层、光学元件和(任选地)纹理化的表面的组合。选择与底漆层、纹理层以及光学元件相关的变量可以用于控制和选择期望的结构颜色。
结构颜色结构可以包括底漆层、纹理化的表面(任选地)以及光学元件(例如，光学层)，其中光学元件布置在纹理化的表面或底漆层上，这取决于设计。底漆层、纹理化的表面以及光学元件的组合赋予物品结构颜色，其中结构颜色不同于底漆颜色，任选地在物品上施加或不施加颜料或染料。光学元件可以布置到底漆层和/或纹理化的表面上。底漆层可以包括如本文描述的纹理化的表面。例如，底漆层可以以使得其具有纹理化的表面的方式形成。
底漆层可以包括涂料层(例如，染料、颜料及其组合)、油墨层、重新研磨层、至少部分降解的聚合物层、金属层、氧化物层或其组合。底漆层可以具有浅色或深色。底漆层可以具有深色。例如，深色可以选自：黑色、一定深浅度的黑色、棕色、深的深浅度的棕色、深的深浅度的红色、深的深浅度的橙色、深的深浅度的黄色、深的深浅度的绿色、深的深浅度的青色、深的深浅度的蓝色、深的深浅度的紫罗兰色、灰色、深的深浅度的灰色、深的深浅度的品红色、深的深浅度的靛蓝色、一定色调、一定色彩、一定深浅度、或一定色相的这些颜色中的任一种、及其组合。可以使用l*a*b系统来定义颜色，其中l*的值可以是约70或更少、约60或更少、约50或更少、约40或更少、或者约30或更少，并且a*和b*坐标值可以在正值和负值数值范围上变化。
底漆层可以使用数字印刷、喷墨印刷、胶版印刷、移印、丝网印刷、柔性版印刷、热转印、物理气相沉积来形成，包括：化学气相沉积、脉冲激光沉积、蒸发沉积、溅射沉积(射频、直流、反应性、非反应性)、等离子体增强化学气相沉积、电子束沉积、阴极电弧沉积、低压化学气相沉积以及湿化学技术诸如逐层沉积、溶胶-凝胶沉积或langmuirblodgett。可选择地或另外，底漆层可以通过喷涂、浸涂、刷涂、旋涂、刮刀涂覆等来施加。
底漆层可以具有约40％或更小、约30％或更小、约20％或更小、约15％或更小、约10％或更小、约5％或更小或约1％或更小的百分比透光率，其中“更小”可以包括约0％(例如，0至0.01或0至0.1)、约1％、约2.5％或约5％。
底漆层可以包括涂料组合物，该涂料组合物在施加到结构时形成薄层。薄层可以是具有深颜色的固体膜，诸如上文描述的那些。该涂料组合物可以包括已知的涂料组合物，该已知的涂料组合物可以包含以下组分中的一种或更多种：一种或更多种涂料树脂(paintresin)、一种或更多种聚合物、一种或更多种染料和一种或更多种颜料以及水、成膜溶剂、干燥剂、增稠剂、表面活性剂、抗结皮剂、增塑剂、防霉剂、抗擦伤剂(mar-resistantagent)、抗浮色剂(anti-floodingagent)及其组合。
底漆层可以包括重新研磨的且至少部分降解的聚合物层。重新研磨且至少部分降解的聚合物层可以具有深颜色，诸如上文描述的那些颜色。
底漆层可以包括金属层或氧化物层。金属层或氧化物层可以具有深颜色，诸如上文描述的那些颜色。氧化物层可以是金属氧化物、掺杂金属氧化物或其组合。金属层、金属氧化物或掺杂金属氧化物可以包括以下：过渡金属、类金属、镧系元素和锕系元素，以及氮化物、氮氧化物、硫化物、硫酸盐、硒化物、碲化物以及这些的组合。金属氧化物可以包括氧化钛、氧化铝、二氧化硅、二氧化锡、氧化铬、氧化铁、氧化镍、氧化银、氧化钴、氧化锌、氧化铂、氧化钯、氧化钒、氧化钼、氧化铅及其组合以及各自的掺杂形式。在一些方面中，底漆层可以基本上由金属氧化物组成。在一些方面中，底漆层可以基本上由二氧化钛或二氧化硅组成。在一些方面中，底漆层可以基本上由二氧化钛组成。金属氧化物可以掺杂有水、惰性气体(例如氩气)、反应性气体(例如氧气或氮气)、金属、小分子及其组合。在一些方面中，底漆层可以基本上由掺杂的金属氧化物或掺杂的金属氮氧化物或两者组成。
底漆层可以是物品的表面上的涂层。涂层可以被化学地结合(例如共价结合、离子结合、氢键结合及类似结合)到物品的表面。已经发现涂层很好地结合到由聚合物材料制成的表面。在实例中，物品的表面可以由聚合物材料制成，诸如聚氨酯，包括热塑性聚氨酯(tpu)，如本文描述的那些。
涂层可以是交联涂层，该交联涂层包括一种或更多种着色剂诸如固体颜料颗粒或染料。交联涂层可以是交联聚合物(例如，交联聚酯聚氨酯聚合物或共聚物)的基质。着色剂可以包埋在涂层中，包括包埋在交联聚合物的基质中。固体颜料颗粒或染料可以物理地包埋在交联聚合物基质中，可以与涂层或物品化学地结合(例如，与包括聚合物基质的涂层或与形成涂层被施加到的物品表面的材料共价结合、离子结合、氢键结合及类似结合)，或者物理结合和化学结合的组合。交联涂层可以具有约0.01微米至1000微米的厚度。
涂层可以是使聚合物涂层组合物交联的产物(或还被称为“交联产物”)。聚合物涂层组合物可以包含在聚合物的分散体中的一种或更多种着色剂(例如固体颜料颗粒或染料)。聚合物的分散体可以包括聚合物的水性分散体(water-bornedispersion)，诸如聚氨酯聚合物(包括聚酯聚氨酯共聚物)的水性分散体。聚合物的水性分散体可以被交联以包埋着色剂。着色剂可以物理包埋在交联产物中，可以与交联产物化学结合(例如，与交联共聚物基质共价结合、离子结合、氢键结合及类似结合)，或者可以与交联产物物理结合和化学结合两者。该产物可以通过使聚合物涂层组合物交联来形成。该产物可以具有约0.01微米至1000微米的厚度。
涂层可以包含着色剂，诸如颜料(例如固体颜料颗粒)或染料。固体颜料颗粒可以包括无机颜料诸如金属和金属氧化物，诸如均匀的无机颜料、芯-壳型颜料及类似颜料，以及碳颜料(例如炭黑)、粘土颜料和群青颜料。固体颜料颗粒可以是生物颜料或有机颜料。固体颜料颗粒可以是本领域称为增量颜料(extenderpigment)的类型，其包括但不限于碳酸钙、硅酸钙、云母、粘土、二氧化硅、硫酸钡及类似物。足以实现期望的颜色强度、深浅度和不透明度的固体颜料颗粒的量可以是涂层的按重量计多至约5百分比至25百分比或更多的量。颜料可以包括由kppigments销售的那些，诸如珍珠颜料、颜色迁移颜料(colorshiftpigment)(例如calypso、jedi、vero、blackhole、lynx、rosegold及类似物)、超迁移颜料(hypershiftpigment)、相干颜料(interferencepigment)及类似颜料。
着色剂可以是染料，诸如阴离子染料、阳离子染料、直接染料、金属络合染料、碱性染料、分散染料、溶剂染料、聚合物染料、聚合物染料着色剂或非离子染料，其中涂层可以包括一种或更多种染料和/或一种或更多种类型的染料。染料可以是与水混溶的染料。染料可以是溶解的染料。阴离子染料可以是酸性染料。染料可以与涂层分开地施加(例如，在施加和/或固化涂层之前或之后)。
酸性染料是水溶性阴离子染料。酸性染料有很多种，从暗淡的色调(dulltone)到鲜艳的色泽(brilliantshade)。化学上，酸性染料包括偶氮化合物、蒽醌化合物和三芳基甲烷化合物。由染色师及配色师协会(societyofdyersandcolourists)(uk)和美国纺织化学师与染色师协会(americanassociationoftextilechemistsandcolorists)(usa)联合出版的“颜色指数”(c.i.)是用于大规模着色目的的最广泛的染料和颜料的简编，包括在2000个c.i.通用名称下的12000种产品。在c.i.中，每种化合物被提供有两个数字，该两个数字是指颜色分类和化学分类。“通用名称”指的是应用领域和/或着色方法，而另一个数字是“构造号(constitutionnumber)”。酸性染料的实例包括酸性黄1、17、23、25、34、42、44、49、61、79、99、110、116、127、151、158:1、159、166、169、194、199、204、220、232、241、246和250；酸性红1、14、17、18、42、57、88、97、118、119、151、183、184、186、194、195、198、211、225、226、249、251、257、260、266、278、283、315、336、337、357、359、361、362、374、405、407、414、418、419和447；酸性紫3、5、7、17、54、90和92；酸性棕4、14、15、45、50、58、75、97、98、147、160:1、161、165、191、235、239、248、282、283、289、298、322、343、349、354、355、357、365、384、392、402、414、420、422、425、432和434；酸性橙3、7、10、19、33、56、60、61、67、74、80、86、94、139、142、144、154和162；酸性蓝1、7、9、15、92、133、158、185、193、277、277:1、314、324、335和342；酸性绿1、12、68:1、73、80、104、114和119；酸性黑1、26、52、58、60、64、65、71、82、84、107、164、172、187、194、207、210、234、235以及这些的组合。酸性染料可以在油墨组合物中单独使用或以任何组合使用。
酸性染料和非离子分散染料可商购自许多来源，包括以商品名telon的dystarl.p.,charlotte,nc；以商品名erionyl和tectilon的huntsmancorporation,woodsland,tx,usa；以商品名basacid的basfse,ludwigshafen,germany；以及以商品名bemacid的bezemaag,montlingen,switzerland。
着色剂可以包括染料和季(四烷基)铵盐，特别是当染料是酸性染料时。季(四烷基)铵盐可以与染料(例如酸性染料)反应以形成可以用于涂层的络合染料。“烷基”基团可以包括c1至c10烷基基团。季(四烷基)铵盐可以选自可溶性四丁基铵化合物和四己基铵化合物。应当选择季铵盐的抗衡离子，使得季铵盐与染料(例如阴离子染料)形成稳定的溶液。季铵化合物可以是例如卤化物(诸如氯化物、溴化物或碘化物)、氢氧化物、硫酸盐、亚硫酸盐、碳酸盐、高氯酸盐、氯酸盐、溴酸盐、碘酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、亚磷酸盐、六氟亚磷酸盐、硼酸盐、四氟硼酸盐、氰化物、异氰化物、叠氮化物、硫代硫酸盐、硫代氰酸盐或羧酸盐(诸如乙酸盐或草酸盐)。四烷基铵化合物可以是或可以包括四丁基卤化铵或四己基卤化铵，特别是四丁基溴化铵或四丁基氯化铵或四己基溴化铵或四己基氯化铵。涂层(例如涂层、聚合物涂层组合物(固化前))可以包括约1重量百分比至15重量百分比的季铵盐。酸性染料与季铵化合物的摩尔比可以为从约3:1至1:3或约1.5:1至1:1.5的范围。
涂层(例如涂层、聚合物涂层组合物(固化前)、交联聚合物的基质的单体和/或聚合物、或涂层的前体)可以包括交联剂，交联剂用于使涂层的聚合物组分交联。交联剂可以是水性交联剂。交联剂可以包括以下中的一种或更多种：聚羧酸交联剂、醛交联剂、聚异氰酸酯交联剂或其组合。聚羧酸交联剂可以是具有从2至9个碳原子的聚羧酸。例如，交联剂可以包括聚丙烯酸，聚马来酸，酸的共聚物，马来酸、富马酸或1,2,3,4-丁烷四甲酸的共聚物。交联剂的浓度可以是涂层的约0.01重量百分比至5重量百分比或1重量百分比至3重量百分比。
涂层(例如涂层、聚合物涂层组合物(固化前)、交联聚合物的基质的单体和/或聚合物、或涂层的前体)可以包括溶剂。溶剂可以是有机溶剂。有机溶剂可以是与水混溶的有机溶剂。涂层可以不包含水，或者可以基本上不含水。例如，溶剂可以是或可以包括丙酮、乙醇、2-丙醇、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、甲醇、甲乙酮、1-丁醇、叔丁醇或其任何混合物。
提供了关于本文提及的聚合物材料的另外的细节，例如关于以下描述的聚合物：物品、物品的部件、结构、层、膜、囊、泡沫、底漆层、涂层及类似物。聚合物可以是热固性聚合物或热塑性聚合物。聚合物可以是弹性聚合物，包括弹性热固性聚合物或弹性热塑性聚合物。聚合物可以选自：聚氨酯(包括弹性聚氨酯、热塑性聚氨酯(tpu)和弹性tpu)、聚酯、聚醚、聚酰胺、乙烯基聚合物(例如乙烯醇、乙烯酯、乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯等的共聚物)、聚丙烯腈、聚苯醚、聚碳酸酯、聚脲、聚苯乙烯、其共聚物(包括聚酯-聚氨酯、聚醚-聚氨酯、聚碳酸酯-聚氨酯、聚醚嵌段聚酰胺(peba)和苯乙烯嵌段共聚物)及其任何组合，如本文描述的。聚合物可以包括选自由以下组成的组的一种或更多种聚合物：聚酯、聚醚、聚酰胺、聚氨酯、每种的聚烯烃共聚物及其组合。
术语“聚合物”指的是由多于一个被称为单体的重复结构单元形成的化合物。聚合物通常通过聚合反应形成，在聚合反应中，多于一个结构单元变成共价结合在一起。当形成聚合物的单体单元全部具有相同的化学结构时，聚合物是均聚物。当聚合物包含两种或更多种具有不同化学结构的单体单元时，聚合物是共聚物。共聚物类型中的一个实例是三元共聚物，其包括三种不同类型的单体单元。共聚物可以包括两种或更多种无规地分布在聚合物中的不同单体(例如，无规共聚物)。可选择地，包含多于一个第一类型的单体的一个或更多个嵌段可以结合到包含多于一个第二类型的单体的一个或更多个嵌段，形成嵌段共聚物。单个单体单元可以包括一个或更多个不同的化学官能团。
具有包括两种或更多种类型的化学官能团的重复单元的聚合物可以被称为具有两个或更多个链段。例如，具有相同化学结构的重复单元的聚合物可以被称为具有重复链段。基于链段的化学结构，链段通常被描述为相对较硬或较软，并且聚合物通常包括在单个单体单元或不同单体单元中彼此结合的相对较硬的链段和相对较软的链段。当聚合物包括重复链段时，物理相互作用或化学键可以存在于链段内或链段之间，或者存在于链段内和链段之间两者。通常被称为硬链段的链段的实例包括包含氨基甲酸酯键的链段，其可以由使异氰酸酯与多元醇反应以形成聚氨酯来形成。通常被称为软链段的链段的实例包括包含烷氧基官能团的链段，诸如包含醚官能团或酯官能团的链段，以及聚酯链段。可以基于链段中存在的官能团的名称(例如聚醚链段、聚酯链段)，以及基于发生反应以便形成链段的化学结构的名称(例如多元醇衍生的链段、异氰酸酯衍生的链段)，来提及链段。当提及特定官能团的链段或该链段衍生自的特定化学结构的链段时，应理解，聚合物可以含有高达10摩尔百分比的其他官能团的链段或衍生自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10摩尔百分比的非聚醚链段。
如先前描述的，聚合物可以是热塑性聚合物。通常，热塑性聚合物在被加热时软化或熔化，并且在冷却时返回至固态。当热塑性聚合物的温度升高到处于或高于其软化温度的温度时，热塑性聚合物从固态转变为软化状态，并且当其温度升高到处于或高于其熔化温度的温度时，热塑性聚合物转变为液态。当充分冷却时，热塑性聚合物从软化状态或液态转变为固态。这样，热塑性聚合物可以通过多次循环被软化或熔化、模制、冷却、再软化或再熔化、再模制和再次冷却。对于无定形热塑性聚合物，固态被理解为高于聚合物的玻璃化转变温度的“橡胶”态。当根据如本文下面描述的astmd3418-97测定时，热塑性聚合物可以具有从约90℃至约190℃的熔化温度，并且包括其中以1度的增量的所有子范围。当根据如本文下面描述的astmd3418-97测定时，热塑性聚合物可以具有从约93℃至约99℃的熔化温度。当根据如本文下面描述的astmd3418-97测定时，热塑性聚合物可以具有从约112℃至约118℃的熔化温度。
玻璃化转变温度是无定形聚合物从相对脆性的“玻璃”态转变为相对较柔性的“橡胶”态的温度。当根据如本文下面描述的astmd3418-97测定时，热塑性聚合物可以具有从约-20℃至约30℃的玻璃化转变温度。当根据如本文下面描述的astmd3418-97测定时，热塑性聚合物可以具有从约-13℃至约-7℃的玻璃化转变温度。当根据如本文下面描述的astmd3418-97测定时，热塑性聚合物可以具有从约17℃至约23℃的玻璃化转变温度。
当根据如本文下面描述的astmd1238-13在160℃使用2.16千克(kg)的重量进行测试时，热塑性聚合物可以具有从约10立方厘米/10分钟至约30立方厘米/10分钟(cm3/10min)的熔体流动指数。当根据如本文下面描述的astmd1238-13在160℃使用2.16kg的重量进行测试时，热塑性聚合物可以具有从约22cm3/10min至约28cm3/10min的熔体流动指数。
当根据如本文下面描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，热塑性聚合物可以具有约120,000至约180,000次循环的冷鞋底物料屈折测试结果而没有开裂或白化。当根据如本文下面描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，热塑性聚合物可以具有约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。
当在本文下面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(vulcanizedrubberandthermoplasticrubbersandthermoplasticelastomers-tension)的astmd412-98标准测试方法在热成型基板上测定时，热塑性聚合物可以具有约5兆帕(mpa)至约100mpa的模量。当在本文下面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astmd412-98标准测试方法在热成型基板上测定时，热塑性聚合物可以具有从约20mpa至约80mpa的模量。
聚合物可以是热固性聚合物。如本文所使用的，“热固性聚合物”被理解为指的是不能被加热并熔化的聚合物，因为其熔化温度处于或高于其分解温度。“热固性材料”指的是包含至少一种热固性聚合物的材料。热固性聚合物和/或热固性材料可以使用热能和/或光化辐射(例如紫外线辐射、可见光辐射、高能辐射、红外线辐射)由前体(例如未固化或部分固化的聚合物或材料)来制备，以形成不再保持完全热塑性的部分固化或完全固化的聚合物或材料。在一些情况下，固化或部分固化的聚合物或材料可以保持热弹性性质，因为可以在升高的温度和/或压力部分软化和模制聚合物或材料，但是不可能熔化聚合物或材料。例如，可以通过使用高压和/或催化剂来促进固化。在许多实例中，固化过程是不可逆的，因为其导致前体的交联反应和/或聚合反应。未固化或部分固化的聚合物或材料在固化前可以是可延展的或液态的。在一些情况下，未固化或部分固化的聚合物或材料可以被模制成它们的最终形状，或者被用作粘合剂。在硬化后，热固性聚合物或材料不能再熔化以再成形。纹理化的表面可以通过使未固化的前体材料部分或完全固化以锁定纹理化的表面来形成。
聚氨酯
聚合物可以是聚氨酯，诸如热塑性聚氨酯(也被称为“tpu”)。可选择地，聚合物可以是热固性聚氨酯。另外，聚氨酯可以是弹性聚氨酯，包括弹性tpu或弹性热固性聚氨酯。弹性聚氨酯可以包括硬链段和软链段。硬链段可以包括氨基甲酸酯链段(例如异氰酸酯衍生的链段)或由氨基甲酸酯链段组成。软链段可以包括烷氧基链段(例如，包括聚醚链段、或聚酯链段或聚醚链段和聚酯链段的组合的多元醇衍生的链段)或由烷氧基链段组成。聚氨酯可以包括具有重复硬链段和重复软链段的弹性聚氨酯或基本上由这样的弹性聚氨酯组成。
一种或更多种聚氨酯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，如下面的式1中所示，其中所述异氰酸酯各自优选地包括每分子两个或更多个异氰酸酯(-nco)基团，诸如每分子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)。
每个r1基团和r2基团独立地是脂族基团或芳族基团。任选地，每个r2可以是相对亲水性的基团，包括具有一个或更多个羟基基团的基团。
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，增加硬链段的长度。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r2一样，每个r3独立地是脂族官能团或芳族官能团。
式1和式2中的每个r1基团可以基于所使用的特定的异氰酸酯而独立地包括具有从3至30个碳原子的直链或支链的基团，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(cyclicallyconjugatedringsystem)的、饱和或不饱和的有机分子或分子的部分。相比之下，术语“芳族”指的是具有带有离域π电子的环共轭的环体系的有机分子或分子的部分，其呈现出比具有定域π电子的假想环体系更大的稳定性。
基于形成聚合物的反应物化合物或单体的总重量，每个r1基团可以以按重量计约5百分比至约85百分比、按重量计从约5百分比至约70百分比、或按重量计从约10百分比至约50百分比的量存在。
在脂族实施方案中(来自脂族异氰酸酯)，每个r1基团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r1基团可以包括具有从3至20个碳原子的直链或支链的亚烷基基团(例如，具有从4至15个碳原子的亚烷基，或具有从6至10个碳原子的亚烷基)、一个或更多个具有从3至8个碳原子的亚环烷基基团(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。如本文所使用的，术语“烯烃”或“亚烷基”指的是二价的烃。当与术语cn结合使用时，其意指烯烃或亚烷基基团具有“n”个碳原子。例如，c1-6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。
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。
异氰酸酯衍生的链段可以包括衍生自脂族二异氰酸酯的链段。大部分异氰酸酯衍生的链段可以包括衍生自脂族二异氰酸酯的链段。至少90％的异氰酸酯衍生的链段衍生自脂族二异氰酸酯。异氰酸酯衍生的链段可以基本上由衍生自脂族二异氰酸酯的链段组成。脂族二异氰酸酯衍生的链段可以大体上(例如，约50百分比或更多、约60百分比或更多、约70百分比或更多、约80百分比或更多、约90百分比或更多)衍生自直链的脂族二异氰酸酯。至少80％的脂族二异氰酸酯衍生的链段可以衍生自不含侧链的脂族二异氰酸酯。衍生自脂族二异氰酸酯的链段可以包括具有从2至10个碳原子的直链的脂族二异氰酸酯。
当异氰酸酯衍生的链段衍生自芳族异氰酸酯时，每个r1基团可以包含一个或更多个芳族基团，诸如苯基、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基团。
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。聚合物链可以大体上不含芳族基团。
聚氨酯聚合物链可以由包括hmdi、tdi、mdi、h12脂族化合物及其组合的二异氰酸酯来产生。例如，聚氨酯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。
根据本公开内容，可以使用至少部分地交联的或可以交联的聚氨酯链。通过使多官能的异氰酸酯反应以形成聚氨酯，可以产生交联的或可交联的聚氨酯链。用于产生聚氨酯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r3基团可以基于所使用的特定扩链剂多元醇而包括具有从2至10个碳原子的直链或支链基团，并且可以是例如脂族、芳族或醚或聚醚。用于产生聚氨酯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-羟乙基)醚、二甲苯-a,a-二醇、二甲苯-a,a-二醇的双(2-羟乙基)醚)及其组合。
式1和式2中的r2基团可以包括聚醚基团、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r2基团可以以按重量计约5百分比至约85百分比、按重量计从约5百分比至约70百分比、或按重量计从约10百分比至约50百分比的量存在。
聚氨酯的至少一个r2基团包括聚醚链段(即，具有一个或更多个醚基团的链段)。合适的聚醚基团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(polytetramethyleneoxide)(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。当与术语cn结合使用时，其意指烷基基团具有“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。c1-7烷基指的是具有涵盖整个范围(即，1至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。
在聚氨酯的一些实例中，至少一个r2基团包括聚酯基团。聚酯基团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。聚酯基团还可以衍生自聚碳酸酯预聚物，诸如聚(六亚甲基碳酸酯)二醇(poly(hexamethylenecarbonate)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(nonanemethylenecarbonate)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。
至少一个r2基团可以包括聚碳酸酯基团。聚碳酸酯基团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。
脂族基团可以是直链的，并且可以包括，例如，具有从1至20个碳原子的亚烷基链或具有从1至20个碳原子的亚烯基链(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“烯烃”或“亚烷基”指的是二价的烃。术语“亚烯基”指的是具有至少一个双键的二价烃分子或分子的部分。
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。亲水性侧基可以包括一个或更多个(例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个)羟基基团。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)和膦酸铵基团诸如磷脂酰胆碱基团)。
r2基团可以包括能够结合抗衡离子以使聚合物离子地交联并且形成离聚物的带电荷的基团。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。
当存在亲水性侧基时，该亲水性侧基可以是至少一个聚醚基团，诸如两个聚醚基团。在其他情况下，亲水性侧基是至少一种聚酯。亲水性侧基可以是聚内酯基团(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具有从1至6个碳原子的烷基基团取代。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)。
亲水性侧基可以是聚醚基团(例如聚环氧乙烷(peo)基团、聚乙二醇(peg)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，具有从1至20个碳原子的双官能小分子)。例如，连接基可以包括如本文先前描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。连接基可以是4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)，如下文所示。
亲水性侧基可以是聚环氧乙烷基团，并且连接基团可以是mdi，如下文所示。
亲水性侧基可以被官能化，以使其能够任选地通过连接基结合至脂族基团或芳族基团。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诸如羟基基团或氨基基团的分子)经历迈克尔加成(michaeladdition)，产生亲水性基团，该亲水性基团可以使用第二反应性基团任选地通过连接基与聚合物主链进行反应。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，如下文所示。
聚氨酯中的至少一个r2基团可以包括聚四亚甲基氧醚基团。聚氨酯中的至少一个r2基团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，诸如在欧洲专利第2462908号中描述的多元醇，该专利据此通过引用并入。例如，r2基团可以衍生自多元醇(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，如下文所示。
聚氨酯中的至少一个r2可以是聚硅氧烷。在这些情况下，r2基团可以衍生自式10的硅氧烷单体，诸如美国专利第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、具有从1至18个碳原子的烷基基团、具有从2至18个碳原子的烯基基团、芳基或聚醚；并且每个r5独立地是具有从1至10个碳原子的亚烷基基团、聚醚或聚氨酯。
每个r4基团可以独立地是h、具有从1至10个碳原子的烷基基团、具有从2至10个碳原子的烯基基团、具有从1至6个碳原子的芳基基团、聚乙烯基团、聚丙烯基团或聚丁烯基团。每个r4基团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。
每个r5基团可以独立地包括具有从1至10个碳原子的亚烷基基团(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)。每个r5基团可以是聚醚基团(例如聚乙烯基团、聚丙烯基团或聚丁烯基团)。每个r5基团可以是聚氨酯基团。
任选地，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。交联水平可以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描述的加工条件下熔化和再固化)。交联聚氨酯可以是热固性聚合物。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(polysulfhydrylcompound)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，诸如前面对于式2的聚氨酯所描述的。
聚氨酯链可以通过例如聚合物的氨基甲酸酯(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到另一聚氨酯链。式1中的r1基团以及式2中的r1基团和r3基团形成通常被称为“硬链段”的聚合物部分，并且r2基团形成通常被称为“软链段”的聚合物部分。软链段共价地结合到硬链段。具有物理地交联的硬链段和软链段的聚氨酯可以是亲水性聚氨酯(即聚氨酯，其包括包含如本文公开的亲水性基团的热塑性聚氨酯)。
聚氨酯可以是包含mdi、ptmo和1,4-丁二醇的热塑性聚氨酯，如美国专利第4,523,005号中描述的。适用于本发明用途的可商购的聚氨酯包括但不限于以商品名“sancure”(例如，“sancure”系列的聚合物诸如“sancure”20025f)或“tecophilic”(例如tg-500、tg-2000、sp-80a-150、sp-93a-100、sp-60d-60)(lubrizol,countryside,il,usa)、“pellethane”2355-85atp和2355-95ae(dowchemicalcompanyofmidland,mi,usa)、“estane”(例如，alrg500或58213；lubrizol,countryside,il,usa)的聚氨酯。
聚氨酯中的一种或更多种(例如作为涂层用于底漆中的那些聚氨酯(例如水分散性聚氨酯))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(c＝o)o-)和一种或更多种水分散性增强部分的共聚物链来产生，其中聚合物链包含一种或更多种水分散性增强部分(例如聚合物链中的单体)。水分散性聚氨酯还可以被称为“水性聚氨酯聚合物分散体”。可以将水分散性增强部分添加到式1或式2的链(例如，添加在链内和/或作为侧链添加到链上)。包含水分散性增强部分能够形成水性聚氨酯分散体。本文中的术语“水性”意指分散体或制剂的连续相，所述分散体或制剂具有约50重量百分比至100重量百分比的水、约60重量百分比至100重量百分比的水、约70重量百分比至100重量百分比的水或约100重量百分比的水。术语“水性分散体”指的是组分(例如聚合物、交联剂及类似物)在没有助溶剂的水中的分散体。助溶剂可以用于水性分散体中，并且助溶剂可以是有机溶剂。下文提供了关于聚合物、聚氨酯、异氰酸酯和多元醇的另外的细节。
聚氨酯(例如水性聚氨酯聚合物分散体)可以包括一个或更多个水分散性增强部分。水分散性增强部分可以具有至少一个亲水性基团(例如聚(环氧乙烷))、离子基团或潜在离子基团以帮助聚氨酯的分散，从而增强分散体的稳定性。水分散性聚氨酯可以通过将带有至少一个亲水性基团或可以被制成亲水性的基团(例如，通过化学改性诸如中和)的部分并入聚合物链中来形成。例如，这些化合物可以是非离子型、阴离子型、阳离子型或两性离子型或其组合。在一个实例中，阴离子基团诸如羧酸基团可以以非活性形式并入链中，并且随后被成盐化合物诸如叔胺活化。其他水分散性增强部分也可以通过氨基甲酸酯键或脲键反应进入主链中，包括侧部或末端的亲水性环氧乙烷单元或脲基单元。
水分散性增强部分可以是包含羧基基团的部分。包含羧基基团的水分散性增强部分可以由具有通式(ho)xq(cooh)y的羟基-羧酸形成，其中q可以是含有1至12个碳原子的直链或支链的二价烃基，并且x和y可以各自独立地是1至3。说明性实例包括二羟甲基丙酸(dmpa)、二羟甲基丁酸(dmba)、柠檬酸、酒石酸、乙醇酸、乳酸、苹果酸、二羟基苹果酸、二羟基酒石酸及类似物、及其混合物。
水分散性增强部分可以包含含有阴离子侧基的反应性聚合物多元醇组分，该反应性聚合物多元醇组分可以聚合到主链中以赋予聚氨酯水分散性特性。阴离子官能的聚合物多元醇可以包括阴离子聚酯多元醇、阴离子聚醚多元醇和阴离子聚碳酸酯多元醇，其中另外的细节在美国专利第5,334,690号中提供。
水分散性增强部分可以包含侧链亲水性单体。例如，包含侧链亲水性单体的水分散性增强部分可以包括环氧烷聚合物和共聚物，其中环氧烷基团具有从2-10个碳原子，如美国专利6,897,281中所示。另外类型的水分散性增强部分可以包括巯基乙酸、2,6-二羟基苯甲酸、磺基间苯二甲酸(sulfoisophthalicacid)、聚乙二醇及类似物及其混合物。在美国专利7,476,705中可以找到关于水分散性增强部分的另外的细节。
聚酰胺
聚合物可以包括诸如热塑性聚酰胺或热固性聚酰胺的聚酰胺。聚酰胺可以是弹性聚酰胺，包括弹性热塑性聚酰胺或弹性热固性聚酰胺。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。
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。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。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缩聚形成共聚酰胺(即包含聚酰胺链段的共聚物)来形成。任选地，第二预聚物可以是亲水性预聚物。
聚酰胺可以是含聚酰胺的嵌段共聚物。例如，嵌段共聚物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。含聚酰胺的嵌段共聚物可以是弹性共聚物，该弹性共聚物包括具有重复的硬链段和重复的软链段的含聚酰胺的嵌段共聚物或由具有重复的硬链段和重复的软链段的含聚酰胺的嵌段共聚物组成。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。
聚酰胺本身或含聚酰胺的嵌段共聚物的聚酰胺链段可以衍生自聚酰胺预聚物诸如内酰胺、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。聚酰胺中的每个聚酰胺链段可以是相同的或不同的。
聚酰胺或含聚酰胺的嵌段共聚物的聚酰胺链段可以衍生自内酰胺和/或氨基酸的缩聚，并且可以包含具有下式13中所示结构的酰胺链段，其中r6基团代表衍生自内酰胺或氨基酸的聚酰胺部分。
r6基团可以衍生自内酰胺。r6基团可以衍生自具有从3至20个碳原子的内酰胺基团、或具有从4至15个碳原子的内酰胺基团、或具有从6至12个碳原子的内酰胺基团。r6基团可以衍生自己内酰胺或月桂内酰胺。r6基团可以衍生自一种或更多种氨基酸。r6基团可以衍生自具有从4至25个碳原子的氨基酸基团、或具有从5至20个碳原子的氨基酸基团、或具有从8至15个碳原子的氨基酸基团。r6基团可以衍生自12-氨基月桂酸或11-氨基十一烷酸。
任选地，为了增加含聚酰胺的嵌段共聚物的相对亲水性程度，式13可以包括聚酰胺-聚醚嵌段共聚物链段，如下文所示：
其中m是3-20，并且n是1-8。任选地，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。聚酰胺或含聚酰胺的嵌段共聚物的聚酰胺链段可以衍生自二氨基化合物与二羧酸或其活化形式的缩合，并且可以包含具有下式15中所示的结构的酰胺链段，其中r7基团代表衍生自二氨基化合物的聚酰胺部分，并且r8基团代表衍生自二羧酸化合物的部分：
r7基团可以衍生自二氨基化合物，该二氨基化合物包含具有从4至15个碳原子、或从5至10个碳原子、或从6至9个碳原子的脂族基团。二氨基化合物可以包含芳族基团，诸如苯基、萘基、二甲苯基和甲苯基。r7基团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)、间亚二甲苯基二胺(mxd)和1,5-戊胺二胺(1,5-pentaminediamine)。r8基团可以衍生自二羧酸或其活化形式，包括具有从4至15个碳原子、或从5至12个碳原子、或从6至10个碳原子的脂族基团。r8可以衍生自的二羧酸或其活化形式包括芳族基团，诸如苯基、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己二酸、癸二酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸。聚酰胺链可以大体上不含芳族基团。
聚酰胺(包括含聚酰胺的嵌段共聚物)的每个聚酰胺链段可以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。
聚酰胺可以包括聚(醚-嵌段-酰胺)或基本上由聚(醚-嵌段-酰胺)组成。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缩聚形成聚(醚-嵌段-酰胺)来形成，如式16中所示：
聚(醚嵌段酰胺)聚合物可以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：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。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，如先前描述的。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。
聚(醚嵌段酰胺)聚合物可以包括那些包含含有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段的聚合物，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-氨基羧酸诸如氨基十一烷酸；可以使用内酰胺诸如己内酰胺或月桂酰内酰胺；可以使用二羧酸诸如己二酸、癸二酸或十二烷二酸；并且可以使用二胺诸如六亚甲基二胺；或任何前述的各种组合。该共聚物可以包含聚酰胺嵌段，该聚酰胺嵌段包含聚酰胺12或聚酰胺6。
聚(醚嵌段酰胺)聚合物可以包括那些包含聚酰胺嵌段的聚合物，并且是低质量的，即它们具有从400至1000的数均分子量，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-氨基羧酸诸如氨基十一烷酸或氨基十二烷酸；可以使用二羧酸诸如己二酸、癸二酸、间苯二甲酸、丁二酸、1,4-环己基二甲酸、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重量百分比的二聚体含量，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诸如己内酰胺和月桂酰内酰胺；或任何前述的各种组合。该共聚物可以包括聚酰胺嵌段，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，并且数均分子量为至少750，具有从约127℃至约130℃的熔化温度。可以选择聚酰胺嵌段的各种成分及其比例，以便获得低于150℃或从约90℃至约135℃的熔点。
聚(醚嵌段酰胺)聚合物可以包括那些包含聚酰胺嵌段的聚合物，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描述的那些，并且可以使用的二胺可以包括含有从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，诸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、异佛尔酮二胺(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)。
聚酰胺可以是热塑性聚酰胺，并且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℃的熔化温度，诸如从约90℃至约135℃的熔点。可以选择热塑性聚酰胺嵌段的各种成分和它们的比例，以便获得小于150℃的熔点，诸如从约90℃至约135℃的熔点。
聚酰胺嵌段的数均摩尔质量可以是从约300克/摩尔至约15,000克/摩尔、从约500克/摩尔至约10,000克/摩尔、从约500克/摩尔至约6,000克/摩尔、从约500克/摩尔至约5,000克/摩尔、或从约600克/摩尔至约5,000克/摩尔。聚醚嵌段的数均分子量可以在从约100至约6,000、从约400至约3000、或从约200至约3,000的范围内。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)。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、或从约30重量百分比至约40重量百分比的量存在于聚酰胺中。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、或从约70重量百分比至约90重量百分比的量存在于聚酰胺中。
聚醚嵌段可以包含不同于环氧乙烷单元的单元，诸如例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；聚丙二醇(ppg)嵌段，即由环氧丙烷单元组成的嵌段；以及聚(四亚甲基醚)二醇(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、或从约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，基本上使用了两种工艺，一种是两步工艺，并且另一种是一步工艺。
在两步工艺中，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的存在下的缩合。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。反应通常发生在从约180℃至约300℃，诸如从约200℃至约290℃，并且反应器中的压力可以设置为从约5巴至约30巴，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，接着添加聚醚、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添加，催化剂也是可以这样。首先添加聚醚，并且聚醚和多元醇的oh端基与聚酰胺的cooh端基的反应开始，其中形成酯键并且消除水。通过蒸馏尽可能多地从反应混合物中除去水，且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，该温度可以是从约100℃至约400℃，诸如从约200℃至约250℃。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所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。催化剂可以是选自由钛、锆和铪形成的组的金属(m)的衍生物。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。
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。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、邻苯二甲酸或巴豆酸。有机酸可以是乙酸或丙酸。m可以是锆，并且这样的盐被称为氧锆基盐(zirconylsalt)，例如，以名称乙酸氧锆(zirconylacetate)出售的可商购的产品。
催化剂的重量比例可以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。催化剂的重量比例可以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。
在一步工艺中，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高度可变的长度的聚醚嵌段和聚酰胺嵌段的聚合物，但还有已经无规地反应的多种反应物，这些反应物沿聚合物链无规地分布。它们是与上述两步工艺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无规地反应的多种反应物，这些反应物沿聚合物链无规地分布。如在上述两步工艺中的第一步中，反应器被关闭并在搅拌下被加热。确定的压力为从约5巴至约30巴。当压力不再变化时，将反应器置于减压下，同时仍然保持熔融反应物的剧烈搅拌。如先前在两步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率可以在单一聚(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。可能有用的是，将具有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重量百分比至约40重量百分比、或约30重量百分比至约35重量百分比的平均聚醚嵌段水平的共混物。该共聚物可以包括两种不同的聚(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45重量百分比的聚醚嵌段的第二聚(醚-嵌段-酰胺)。
示例性的可商购的共聚物包括但不限于以以下商标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”(evonikindustries,essen,germany)；“platamid”(arkema,colombes,france)，例如，产品代码h2694；“pebax”(arkema)，例如产品代码“pebaxmh1657”和“pebaxmv1074”；“pebaxrnew”(arkema)；“grilamid”(ems-chemieag,domat-ems,switzerland)。
聚酰胺可以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。在其中聚酰胺是共聚酰胺的实例中，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，当共聚酰胺是聚(醚-嵌段-酰胺)时，聚酰胺链段形成聚合物的硬链段，并且聚醚链段形成聚合物的软链段。因此，在一些实例中，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。
共聚酰胺的聚酰胺链段可以包括聚酰胺-11或聚酰胺-12，并且聚醚链段可以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。
聚酰胺可以部分或完全共价交联，如本文先前描述的。在一些情况下，聚酰胺中存在的交联度为使得，当其被热加工，例如以纱线或纤维的形式，以形成本公开内容的物品时，部分共价交联的热塑性聚酰胺保留足够的热塑性特征，使得部分共价交联的热塑性聚酰胺在加工期间熔化并且再固化。在其他情况下，交联聚酰胺是热固性聚合物。
聚酯
聚合物可以包括聚酯。聚酯可以包括热塑性聚酯或热固性聚酯。此外，聚酯可以是弹性聚酯，包括热塑性聚酯；或热固性弹性聚酯。聚酯可以通过一种或更多种羧酸或其成酯衍生物(ester-formingderivative)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(araliphaticalcohol)或双酚的反应来形成。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(polyhydroxyalkanoatesegment)、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地排列，或者可以排列为重复嵌段。
可以用于制备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、壬烷二甲酸、癸烷二甲酸、十一烷二甲酸、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'-二苯醚二甲酸、4,4'-二苯硫醚二甲酸、4,4'-二苯砜-二甲酸、4,4'-二苯基亚烷基二甲酸、萘-2,6-二甲酸、环己烷-1,4-二甲酸和环己烷-1,3-二甲酸。适用于制备聚酯的示例性二醇或酚包括但不限于乙二醇、二乙二醇、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。
聚酯可以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，或前述中的两种或更多种的共混物或混合物。
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基本上由以下组成：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地排列，或者可以排列为重复嵌段。
例如，聚酯可以是嵌段共聚酯，该嵌段共聚酯具有是相对较硬的、相同化学结构的聚合物单元的重复嵌段(硬链段)以及是相对较软的、相同化学结构的重复嵌段(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。聚合物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共聚酯或基本上由这样的弹性共聚酯组成。
共聚酯的非聚酯链段可以包括以下或基本上由以下组成：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。共聚酯可以由聚酯低聚物或预聚物与第二低聚物预聚物缩聚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。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。
聚酯可以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。
聚酯可以是生物可降解树脂，例如其中聚(α-羟基酸)诸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。
所公开的聚酯可以通过技术人员已知的多种缩聚方法来制备，诸如溶剂聚合工艺或熔体聚合工艺。
聚烯烃
聚合物可以包括聚烯烃或基本上由聚烯烃组成。聚烯烃可以是热塑性聚烯烃或热固性聚烯烃。此外，聚烯烃可以是弹性聚烯烃，包括热塑性弹性聚烯烃或热固性弹性聚烯烃。示例性聚烯烃可以包括聚乙烯、聚丙烯和烯烃弹性体(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)。聚烯烃可以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，诸如从聚丙烯(pp)和乙烯-丙烯橡胶(epdm)获得的动态交联聚合物(dynamicallycross-linkedpolymer)，以及前述的共混物或混合物。另外的示例性聚烯烃包括环烯烃诸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多种聚乙烯，包括低密度聚乙烯(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。
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。所公开的聚烯烃可以在高压和升高的温度通过自由基聚合制备。可选择地，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。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。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(metalalkyloxane)。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。
合适的聚烯烃可以通过如本文描述的单烯烃和二烯烃的单体的聚合来制备。可以用于制备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-烯烃诸如丙烯、丁烯-1、己烯-1、辛烯-1,4-甲基-1-戊烯或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(banburymixer)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。
聚烯烃可以是聚烯烃的混合物，诸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)。
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。示例性聚烯烃共聚物包括乙烯/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(alternatingorrandompolyalkylene/carbonmonoxidecopolymer)及其与其他聚合物例如聚酰胺的混合物。
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。
聚烯烃可以是聚丙烯。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无规选择和定向的聚烯烃、二烯或其他单体(诸如乙烯、丁烯及类似物)的混合物或共聚物。这样的术语还涵盖成分单体的任何不同的构型和排列(诸如无规立构、间规立构、全同立构等)。因此，如应用于纤维的该术语意图涵盖拉制聚合物(drawnpolymer)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。
聚烯烃可以是聚乙烯。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无规选择和定向的聚烯烃、二烯或其他单体(诸如丙烯、丁烯及类似物)的混合物或共聚物。这样的术语还涵盖成分单体的任何不同的构型和排列(诸如无规立构、间规立构、全同立构等)。因此，如应用于纤维的该术语意图涵盖拉制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。
热塑性材料和/或热固性材料还可以包括一种或更多种加工助剂。加工助剂可以是非聚合物材料。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。
根据一个方面，制造物品的方法包括将光学元件布置(例如，附连)到物品的第一表面上，物品的第一表面由第一聚合物材料(例如，第一热塑性材料或第一热固性材料)界定。结果，布置在第一表面上的光学元件赋予物品结构颜色。
在一些方面中，第一聚合物材料可以是热塑性材料，并且光学元件布置到热塑性材料上。通常，热塑性聚合物在被加热时软化或熔化，并且在冷却时返回至固态。当加热到(1)蠕变松弛温度(tcr)、(2)维卡软化温度(tvs)、(3)热变形温度(thd)或(4)熔化温度(tm)中的一种或更多种或高于以上一种或更多种时，热塑性聚合物从固态转变为软化状态或液态：当充分冷却时，热塑性聚合物从软化状态或液态转变为固态。这样，热塑性聚合物可以通过多次循环被软化或熔化、模制、冷却、再软化或再熔化、再模制和再次冷却。
在一个方面中，该方法包括将物品的第一表面的至少一部分的温度升高到处于或高于第一热塑性材料的(1)蠕变松弛温度、(2)维卡软化温度、(3)热变形温度或(4)熔化温度中的一种或更多种的第一温度。当温度处于或高于第一温度时，光学元件可以被布置在第一热塑性材料上。在另一个方面中，温度可以降低到低于第一热塑性材料的(1)蠕变松弛温度、(2)维卡软化温度、(3)热变形温度或(4)熔化温度中的一种或更多种的第二温度，以至少部分地再固化第一热塑性材料，并且当温度处于或低于第二温度时，光学元件布置在第一热塑性材料上。
在一些方面中，该方法包括将物品的第一表面的至少一部分的温度升高到处于或高于第一热塑性材料的蠕变松弛温度、热变形温度、维卡软化温度或熔化温度中的一种的第一温度。然后当第一表面的温度处于或高于第一温度时，可以改变第一表面的至少一部分的纹理。随后，光学元件可以布置到第一表面的具有改变的纹理的至少一部分上。
改变第一表面的纹理可以包括，例如，在将物品的第一表面的温度升高到第一温度期间或之后，使具有第一纹理化的表面的转移介质与物品的第一表面接触；以及在将光学元件布置到第一表面上之前，使用转移介质的第一纹理化的表面，在物品的第一表面上形成第二纹理化的表面。在多个方面中，转移介质的第一纹理化的表面是物品上所得到的纹理化的表面的反面或浮凸部。用于改变表面纹理的转移介质可以包括离型纸、模具、滚筒(drum)、板或辊。在这些方面中，纹理化的表面和光学元件的组合可以赋予物品结构颜色。
在多个方面中，将光学元件布置在物品的第一表面上可以包括在物品的第一表面上形成或沉积光学元件，包括例如使用包括以下的技术来沉积光学元件：物理气相沉积、电子束沉积、原子层沉积、分子束外延、阴极电弧沉积、脉冲激光沉积、溅射、化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、低压化学气相沉积、湿化学技术或其组合。布置光学元件还可以包括任选地使用沉积工艺沉积至少三层光学元件，任选地沉积包含金属的第一层，任选地沉积包含金属氧化物的第二层，任选地沉积包含金属的第一层和包含金属氧化物的第二层两者，或其组合。任选的第一层可以包括钛层或硅层，并且任选的第二层可以包括二氧化钛层或二氧化硅层。
在一个方面中，物品(或其部件)可以包括多于一种类型的成分，其中不同的成分可以由不同的材料制成。例如，一种类型的成分(第一成分)可以由第一热塑性材料(例如，第一热塑性材料)制成，而另一种成分(第二成分)由另一种类型的材料(例如，第二热塑性材料)制成，该第二热塑性材料具有(1)蠕变松弛温度、(2)维卡软化温度、(3)热变形温度和/或(4)熔化温度，其中相比于第一热塑性材料，每一种温度高至少约20℃或50℃或更高。例如，在一些方面中，将物品的温度升高到软化或熔化包含第一热塑性材料的第一成分的第一温度，可能不会导致第二成分的软化或熔化。在一些方面中，将光学元件布置在物品的第一表面上不会导致光学元件布置在第二成分上，或者导致光学元件的较小部分布置在第二成分上，即，基于重量或表面积，布置在第二成分上的光学元件的量比布置到第一成分上的光学元件的量少至少20百分比。在一个方面中，第二成分可以由诸如以下的聚合物制成：聚酯、聚酰胺、乙烯基聚合物、聚烯烃、聚丙烯腈、聚苯醚、聚碳酸酯、聚脲、苯乙烯聚合物、其共聚物及其组合。
在一个方面中，第一成分和/或第二(或其他)成分可以是一种或更多种类型的纤维或丝、一种或更多种类型的纱线和/或一种或更多种类型的膜。在一个方面中，第一成分可以是一种或更多种类型的纤维或丝、一种或更多种类型的纱线和/或一种或更多种类型的膜，每一种包含第一热塑性材料。
在方面中，在软化或熔化后，光学元件可以布置在第一成分上。在一个方面中，第一成分可以在被软化或熔化时改变形式。例如，丝和/或纱线可以在被软化或熔化时变成非丝状。在一些方面中，物品的第一表面在升高其温度之前包括面向外的部分，该面向外的部分包括多于一根呈丝状构造的纤维，这些纤维包含第一热塑性材料。升高温度可以包括将第一表面的面向外的部分的至少一部分的温度升高到处于或高于第一热塑性材料的蠕变松弛温度、热变形温度、维卡软化温度或熔化温度的第一温度，以软化或熔化第一热塑性材料。存在于第一表面的面向外的部分上的至少一部分纤维的构造可以被改变为具有非丝状构造，在物品的第一表面上产生非丝状区域。然后光学元件可以布置到第一热塑性材料的非丝状区域上。
在一些方面中，改变第一表面的至少一部分的纹理包括在将光学元件布置到非丝状区域之前，在非丝状区域上形成纹理化的表面。
根据多种实施方案，可以形成或设置纹理化的表面(例如，纹理化层、纹理化结构)，并且纹理化的表面和光学元件的组合赋予物品结构颜色。
在一些方面中，可以形成或设置具有约40百分比或更小的百分比透光率的底漆层，并且底漆层和光学元件的组合赋予物品结构颜色。在一些方面中，底漆层、纹理化结构和光学元件的组合赋予物品结构颜色。
在一个方面中，物品可以是包括一种或更多种类型的纱线的纺织品，其中至少一种纱线类型包含第一热塑性聚合物(例如，热塑性纱线、具有热塑性顶涂层的纱线、其中壳包括热塑性聚合物的芯-壳纱线及类似物)。在一个方面中，物品包括在物品表面上的、包含热塑性聚合物的层(例如，诸如“表层(skin)”)。在一个方面中，纺织品可以是由一种或更多种类型的纱线制成的鞋类物品，其中至少一种类型的纱线包含第一热塑性聚合物，和/或鞋类物品包括在物品表面上的、包含热塑性聚合物的层。在一个实例中，鞋类的鞋面包括两种或更多种类型的纱线，并且一种类型的纱线包含第一热塑性聚合物，并且光学元件粘附到具有第一热塑性聚合物的纱线，并且不粘附到其他类型的纱线。结果，光学元件是否附连到物品可以取决于物品的不同类型的成分(例如，纱线或丝)。例如，光学元件可以附连到物品中的一种类型的纱线或丝，并且不附连到物品中的另一种类型的纱线或丝，这可能是合意的结果。
通常，转移介质不与热塑性材料结合或以其他方式永久接合。在一个方面中，转移介质的表面可以带有负的或正的纹理(本文提供的关于纹理的另外的讨论)。在一个方面中，转移介质(例如，离型纸)可以由聚合物(例如，聚乙烯涂覆的纸、聚乙烯、聚丙烯)、金属、陶瓷、硅氧烷或其组合制成。在一个方面中，转移介质可以是离型纸、模具、滚筒、辊或板。在一个方面中，转移介质诸如离型纸，可以包括背衬片和离型层，其中离型层可以由聚合物(例如，聚乙烯涂覆的纸、聚乙烯、聚丙烯)、金属、陶瓷、硅氧烷或其组合制成。
在各方面中，热塑性聚合物可以具有约80℃至约140℃、或从约90℃至约130℃、或约100℃至约120℃的蠕变松弛温度(tcr)。通常，热塑性聚合物可以具有约80℃至约140℃、或从约90℃至约130℃、或约100℃至约120℃的维卡软化温度(tvs)。通常，热塑性聚合物可以具有约80℃至约140℃、或从约90℃至约130℃、或约100℃至约120℃的热变形温度(thd)。通常，热塑性聚合物可以具有约80℃至约140℃、或从约90℃至约130℃、或约100℃至约120℃的熔化温度(tm)。
在包括纺织品的物品中，光学元件可以被布置到纺织品上。纺织品或纺织品的至少外层可以包括光学元件可以被布置到其上的热塑性材料。纺织品可以是非编织纺织品、合成皮革纺织品、再生皮革纺织品、针织纺织品或编织纺织品。纺织品可以包括第一纤维或第一纱线，其中第一纤维或第一纱线可以包括由第一热塑性材料形成的至少外层。光学元件被布置到其上的、结构的第一侧面或第二侧面的区可以包括呈非丝状构造的第一纤维或第一纱线。光学元件可以被布置到纺织品上，或者纺织品可以被加工，使得光学元件可以被布置到纺织品上。纹理化的表面可以由纺织品表面制成或由纺织品表面形成。底漆层可以被布置在纺织品表面上，并且然后光学元件可以被布置到底漆层上。纺织品表面可以用于形成纹理化的表面，且在此之前或之后，在将光学元件布置到纺织品之前，底漆层可以任选地被施加到纹理化的表面。
在其中物品包括纺织品的某些方面中，将光学元件布置到物品的第一表面上包括将光学元件布置到纺织品的面向外的侧面上的纤维、纱线或表层的第一表面上，其中纤维、纱线或表层的第一表面由第一聚合物材料界定，并且其中任选地第一聚合物材料是第一热塑性材料，并且任选地第一热塑性聚合物材料包括一种或更多种热塑性聚氨酯或一种或更多种热塑性聚酯或两者。任选地，在布置光学元件之前，方法包括通过在压力或升高的温度或真空或其任何组合下使纺织品的第一表面与离型纸的第二表面接触来改变纺织品的第一表面以在纺织品上形成第一纹理化的表面，以及从纺织品的第一纹理化的表面去除离型纸。任选地，使纺织品的第一表面与离型纸的第二表面接触包括使纺织品的第一表面与离型纸的第二表面接触，其中离型纸的第二表面包括由包含一种或更多种聚烯烃的第二聚合物材料形成的第二表面纹理。任选地，使用离型纸形成的纺织品的第一纹理化的表面模拟天然皮革的纹理。
“纺织品”可以被定义为由特征为柔性、细度(fineness)和长度与厚度的高比率的纤维、丝或纱线制成的任何材料。纺织品通常落入两种类别。第一类别包括通过无规地互锁而由丝或纤维的网(web)直接产生的纺织品，以构造非编织织物和毛毡。第二类别包括通过纱线的机械操作形成的纺织品，由此产生编织织物、针织织物、编结织物、钩编织物以及类似物。
如本文使用的术语“丝”、“纤维(fiber)”或“纤维(fibers)”指的是呈离散细长件形式的材料，这些细长件明显长于它们的宽度。纤维可以包括天然纤维、人造纤维或合成纤维。纤维可以通过常规技术诸如挤出、静电纺丝、界面聚合、拉伸以及类似技术生产。纤维可以包括碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、二氧化钛纤维、氧化铝纤维、石英纤维、玻璃纤维，诸如e、a、c、ecr、r、s、d和ne玻璃和石英或类似物。纤维可以是由能够形成纤维的合成聚合物形成的纤维，所述合成聚合物诸如聚(醚酮)、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚(苯硫醚)、聚酯、聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯)、芳族聚酰胺(例如芳族聚酰胺聚合物，诸如对位芳族聚酰胺纤维和间位芳族聚酰胺纤维)、芳族聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、丙烯酸类、变性腈纶、聚(乙烯醇)、聚酰胺、聚氨酯和共聚物诸如聚醚-聚脲共聚物、聚酯-聚氨酯、聚醚嵌段酰胺共聚物或类似物。纤维可以是天然纤维(例如，丝、羊毛、羊绒、小羊驼绒(vicuna)、棉、亚麻、大麻、黄麻、剑麻)。纤维可以是来自再生天然聚合物的人造纤维，诸如人造丝、莱赛尔纤维、乙酸酯、三乙酸酯、橡胶和聚(乳酸)。
纤维可以具有不确定的长度。例如，人造纤维和合成纤维通常以大体上连续的线挤出。可选择地，纤维可以是短纤维，诸如例如，棉纤维或挤出的合成聚合物纤维可以被切割以形成长度相对均一的短纤维。短纤维可以具有约1毫米至100厘米或更长的长度以及其中的任何增量(例如，1毫米增量)。
纤维可以具有多种横截面形状中的任何一种。天然纤维可以具有天然横截面，或者可以具有修饰的横截面形状(例如，通过诸如丝光处理的过程)。人造纤维或合成纤维可以被挤出以提供具有预定横截面形状的线。纤维的横截面形状可能影响其性质，诸如其柔软度、光泽和芯吸能力。纤维可以具有圆形或基本圆形的横截面。可选择地，纤维可以具有非圆形横截面，诸如扁平形、椭圆形、八角形、矩形、楔形、三角形、狗骨形、多叶形、多通道形、中空形、芯-壳形或其他形状。
纤维可以被加工。例如，纤维的性质可能至少部分地受到诸如将纤维拉制(拉伸)、使纤维退火(硬化)和/或使纤维卷曲或纹理化的过程的影响。
在一些情况下，纤维可以是多组分纤维，诸如包括两种或更多种共挤出的聚合物材料的纤维。两种或更多种共挤出的聚合物材料可以以芯-鞘构造、海中岛(islands-in-the-sea)构造、分段饼图(segmented-pie)构造、条状构造或并排构造被挤出。可以加工多组分纤维，以便例如通过去除牺牲材料从单根纤维形成多于一根较小的纤维(例如，微纤维)。
该纤维可以是中国台湾高雄市的福尔摩沙塑料公司(formosaplasticscorp.ofkaohsiungcity,taiwan)生产的碳纤维诸如tarifyl(例如，12,000、24,000和48,000束纤维束，特别是纤维类型tc-35和tc-35r)、由德国威斯巴登的sgl集团(sglgroupofwiesbaden,germany)生产的碳纤维(例如，50,000束纤维束)、由韩国首尔的兵颂(hyosungofseoul,southkorea)生产的碳纤维、由日本东京的东邦(tohotenaxoftokyo,japan)生产的碳纤维、由中国浙江的巨石集团有限公司(jushigroupco.,ltdofzhejiang,china)生产的玻璃纤维(例如，e6,318，硅烷基胶料，丝直径14微米、15微米、17微米、21微米和24微米)以及由德国本宁海姆的亚曼集团(amanngroupofbonningheim,germany)生产的聚酯纤维(例如，serafile200/2非润滑的聚酯丝和serafilecomphil200/2润滑的聚酯丝)。
多于一根纤维包括2根至数百根或数千根或更多根纤维。多于一根纤维可以是呈被称为丝束的纤维的线的束的形式，或者是呈被称为纱条和粗纱的相对对齐的短纤维的形式。单一类型的纤维可以单独使用，或可以通过混合两种或更多种类型的纤维与一种或更多种不同类型的纤维组合使用。混合的纤维的实例包括具有棉纤维的聚酯纤维、具有碳纤维的玻璃纤维、具有芳族聚酰亚胺(芳族聚酰胺)纤维的碳纤维以及具有玻璃纤维的芳族聚酰亚胺纤维。
如本文所使用的，术语“纱线”指的是由一种或更多种纤维形成的组件，其中线具有相当长的长度和相对较小的横截面，并且适用于手工或机器生产纺织品，包括使用编织、针织、钩编、编结、缝制、刺绣或绳索制造技术制造的纺织品。缝线是一种通常用于缝制的纱线类型。
纱线可以使用由天然材料、人造材料和合成材料形成的纤维制成。合成纤维最常用于由短纤维和丝纱制成纺纱。纺纱通过将短纤维安置并扭绞在一起以制成粘结线(cohesivestrand)来制成。由短纤维形成纱线的工艺通常包括梳理和拉制纤维以形成纱条(sliver)，拔长并扭绞纱条以形成粗纱，以及纺制粗纱以形成线。可以将多根线绞合(扭绞在一起)，以制造更粗的纱线。短纤维和合股纱(plies)的扭绞方向可以影响纱线的最终性质。丝纱可以由单根长的、大体上连续的丝形成，其常规上被称为“单丝纱(monofilamentyarn)”，或由组在一起的多于一根单独的丝形成。丝纱也可以由两根或更多根长的、大体上连续的丝形成，这些丝通过扭绞它们或缠结它们或扭绞并缠结它们来将这些丝成组而组在一起。如同短纱线一样，多根线可以合股在一起以形成较粗的纱线。
一旦形成，纱线就可以经历进一步的处理，诸如纹理化处理、热处理或机械处理，或者用诸如合成聚合物的材料涂覆。在所公开的物品中使用的纤维、纱线或纺织品或它们的任何组合可以被上浆(sizing)。上浆的纤维、纱线和/或纺织品在其表面的至少一部分上涂覆有上浆组合物(sizingcomposition)，该上浆组合物被选择来改变吸收特性或磨损特性，或者用于与其他材料的相容性。上浆组合物有助于涂层或树脂在表面上的浸透和湿透，并且有助于在最终物品中获得期望的物理性质。示例性上浆组合物可以包括，例如，环氧聚合物、氨基甲酸酯改性的环氧聚合物、聚酯聚合物、苯酚聚合物、聚酰胺聚合物、聚氨酯聚合物、聚碳酸酯聚合物、聚醚酰亚胺聚合物、聚酰胺酰亚胺聚合物、聚苯乙烯基吡啶聚合物、聚酰亚胺聚合物双马来酰亚胺聚合物、聚砜聚合物、聚醚砜聚合物、环氧树脂改性的氨基甲酸酯聚合物、聚乙烯醇聚合物、聚乙烯吡咯烷酮聚合物及其混合物。
例如，可以将两种或更多种纱线组合以形成复合纱线，诸如单包覆纱线或双包覆纱线以及包芯纱线。因此，纱线可以具有大致符合于本文中提供的描述的多种构造。
纱线可以包括至少一种热塑性材料(例如，一种或更多种纤维可以由热塑性材料制成)。纱线可以由热塑性材料制成。纱线可以涂覆有一层材料，诸如热塑性材料。
纱线的每单位长度的线性质量密度或重量可以使用包括旦尼尔(d)和特克斯(tex)的各种单位来表示。旦尼尔是9000米纱线的以克计的质量。纤维的单丝的线性质量密度还可以使用每根丝的旦尼尔(dpf)来表示。特克斯是1000米纱线的以克计的质量。分特是线性质量的另一个量度，且是10,000米纱线的以克计的质量。
如本文所使用的，韧度被理解为是指将纱线断裂所需的力的量(以重量单位表示，例如：磅、克、百分牛顿(centinewtons)或其他单位)(即，纱线的断裂力或断裂点)除以纱线的线性质量密度，该纱线的线性质量密度例如以(未应变的)旦尼尔、分特或每单位长度的一些其他重量量度表示。纱线的断裂力通过使纱线样品经受已知量的力来确定，例如，使用应变式称重传感器(straingaugeloadcell)，诸如instron品牌测试系统(norwood,ma,usa)。纱线韧度和纱线断裂力不同于纺织品的破裂强度(burststrength)或抗破裂强度(burstingstrength)，破裂强度或抗破裂强度是在纺织品的表面破裂之前可以向该表面施加多少压力的量度。
通常，为了使纱线承受在工业针织机中施加的力，所需的最小韧度约为1.5克/旦尼尔。由商品聚合物材料形成的大多数纱线通常具有在约1.5克/旦尼尔至约4克/旦尼尔的范围内的韧度。例如，通常用于制造鞋类的针织鞋面的聚酯纱线具有在约2.5克/旦尼尔至约4克/旦尼尔的范围内的韧度。由被认为具有高韧度的商品聚合物材料形成的纱线通常具有在约5克/旦尼尔至约10克/旦尼尔的范围内的韧度。例如，来自国家纺纱厂(nationalspinning(washington,nc,usa))的可商购的包装染色聚对苯二甲酸乙二醇酯纱线具有约6克/旦尼尔的韧度，并且来自fareasternnewcentury(中国台湾，台北)的可商购的溶液染色聚对苯二甲酸乙二醇酯纱线具有约7克/旦尼尔的韧度。由高性能聚合物材料形成的纱线通常具有约11克/旦尼尔或更大的韧度。例如，由芳族聚酰胺纤维形成的纱线通常具有约20克/旦尼尔的韧度，并且由超高分子量聚乙烯(uhmwpe)形成的具有大于30克/旦尼尔的韧度的纱线可以从dyneema(stanley,nc,usa)和spectra(honeywell-spectra,colonialheights,va,usa)获得。
存在多种技术用于将纱线以机械方式操作以形成纺织品。这样的技术包括例如交织(interweaving)、缠结(intertwining)和扭绞(twisting)，以及互锁(interlooping)。交织是两根纱线的交叉，所述两根纱线以垂直的角度彼此交叉和交织。用于交织的纱线常规地被称为“经纱”和“纬纱”。编织纺织品包括经纱和纬纱。经纱在第一方向上延伸，并且纬线(weftstrand)在大体上垂直于第一方向的第二方向上延伸。缠结和扭绞涵盖多种过程，诸如编结和打结，其中纱线彼此缠结以形成纺织品。互锁涉及互相啮合的环的多于一个列的形成，其中针织是互锁的最常见方法。如上文提及的，纺织品可以主要由一根或更多根纱线形成，这些纱线例如通过交织过程、缠结过程和扭绞过程和/或互锁过程进行机械操作。
纺织品可以是非编织纺织品。通常，非编织纺织品或织物是由结合在一起的纤维和/或纱线制成的片或网结构。该结合部可以是化学结合部和/或机械结合部，并且可以使用热、溶剂、粘合剂或其组合来形成。示例性非编织织物是直接由分离的纤维、熔融塑料和/或塑料膜制成的扁平或簇状的多孔片。它们不是通过编织或针织制成的，且不一定需要将纤维转化成纱线，尽管纱线可以用作纤维的来源。非编织纺织品通常通过以下来制造：将小纤维以片或网的形式(类似于造纸机上的纸)放在一起，并且然后用粘合剂或热(通过施加粘合剂(呈粉末、糊剂或聚合物熔体的形式)并且经升高温度将粘合剂熔化到网上)将它们机械粘合(如在毛毡的情况下，通过利用锯齿状针或倒钩针使它们互锁，或通过水力缠结(hydro-entanglement)，使得纤维间摩擦产生较牢固的织物)。非编织纺织品可以由短纤维(例如，来自湿法成网、气流成网、梳理/交叠(crosslapping)工艺)或挤出纤维(例如，来自熔喷或纺粘工艺或其组合)或其组合来制成。非编织纺织品中的纤维的结合可以利用热粘合(有或没有压延)、水力缠结、超声波结合、针刺(针扎)、化学结合(例如，使用粘合剂诸如乳胶乳液或溶液聚合物或粘合剂纤维或粉末)、熔喷结合(例如，纤维在同时的纤维形成和网形成期间随着空气衰减纤维交缠而结合)来实现。
根据一些方面，光学元件可以布置在形成鞋类物品的鞋底的缓冲元件的一个或更多个部件上。在一个方面中，光学元件、任选地纹理化的表面和任选地底漆层可以布置在囊的热塑性材料上。例如，物品可以包括一个或更多个囊，并且囊可以包括光学元件。当结构设计(例如光学元件)粘附到囊时，囊可以是未填充的、部分充气的或完全充气的。囊是能够包括一定体积的流体的囊。未填充的囊是可填充流体的囊并且填充的囊是已经在等于或大于大气压的压力用流体至少部分地充气的囊。当布置到物品上或并入到物品中时，囊通常在那时是流体填充的囊。流体是气体或液体。气体可以包括空气、氮气(n2)或其他合适的气体。
囊可以具有对氮气的气体透过率，例如，其中给定厚度的囊壁具有对氮气的气体透过率，该气体透过率低于具有与本文描述的囊的厚度大体上相同厚度的丁基橡胶层对氮气的气体透过率至少约十倍。囊可以具有第一囊壁，该第一囊壁具有第一囊壁厚度(例如，约0.1密耳至40密耳)。囊可以具有第一囊壁，该第一囊壁对于20密尔的平均壁厚度可以具有对氮气的小于约15cm3/m2·atm·天、小于约10cm3/m2·atm·天、小于约5cm3/m2·atm·天、小于约1cm3/m2·atm·天(例如，从约0.001cm3/m2·atm·天至约1cm3/m2·atm·天、约0.01cm3/m2·atm·天至约1cm3/m2·atm·天或约0.1cm3/m2·atm·天至约1cm3/m2·atm·天)的气体透过率(gtr)。囊可以具有第一囊壁，该第一囊壁具有第一囊壁厚度，其中第一囊壁对于20密耳的平均壁厚度具有对氮气的15cm3/m2·atm·天或更小的气体透过率。
在一个方面中，囊具有囊壁，该囊壁具有面向内部的侧面(interior-facingside)(面向内的侧面(internally-facingside))和面向外部的侧面(exterior-facingside)(面向外的侧面(externally-facingside))，其中面向内部的侧面界定囊的内部区域的至少一部分。具有第一侧面和相对的第二侧面的多层光学膜(光学元件)可以布置在囊的面向外部的侧面、囊的面向内部的侧面或两者上。囊的面向外部的侧面、囊的面向内部的侧面或两者均可以包括从囊壁的面向外部的侧面、囊的面向内部的侧面或两者延伸的多于一个拓扑结构，其中多层光学膜的第一侧面或第二侧面布置在囊壁的面向外部的侧面上并且覆盖该多于一个拓扑结构中的一些或全部、布置在囊壁的面向内部的侧面上并且覆盖该多于一个拓扑结构中的一些或全部，或两者，并且其中多层光学膜赋予囊壁结构颜色。底漆层可以布置在囊壁和多层光学膜之间囊的面向外部的侧面、囊的面向内部的侧面或两者上。
在特定方面中，囊可以包括被可操作地固定到鞋类鞋面的顶壁、与顶壁相对的底壁、以及在充气的囊的顶壁和底壁之间延伸的一个或更多个侧壁。顶壁、底壁和一个或更多个侧壁共同界定充气的囊的内部区域，并且其中一个或更多个侧壁各自包括面向外部的侧面。具有第一侧面和相对的第二侧面的多层光学膜可以布置在囊的面向外部的侧面、囊的面向内部的侧面或两者上。囊的面向外部的侧面、囊的面向内部的侧面或两者均可以包括从囊壁的面向外部的侧面、囊的面向内部的侧面或两者延伸的多于一个拓扑结构，其中多层光学膜的第一侧面或第二侧面布置在囊壁的面向外部的侧面上并且覆盖该多于一个拓扑结构中的一些或全部、布置在囊壁的面向内部的侧面上并且覆盖该多于一个拓扑结构中的一些或全部，或两者，并且其中多层光学膜赋予囊壁结构颜色。底漆层可以布置在囊壁和多层光学膜之间囊的面向外部的侧面、囊的面向内部的侧面或两者上。
用于测量充气的囊的相对透过率、渗透率和扩散的公认方法是astmd-1434-82-v。参见例如美国专利第6,127,026号，该专利通过引用并入，如同完全在本文中提出一样。根据astmd-1434-82-v，透过率、渗透率和扩散通过以下式测量：
透过率
(气体的量)/[(面积)x(时间)x(压差)]＝透过率(gtr)/(压差)＝cm3/m2·atm·天(即24小时)
渗透率
[(气体的量)x(膜厚度)][(面积)x(时间)x(压差)＝渗透率[(gtr)x(膜厚度)]/(压差)＝[(cm3)(密尔)]/m2·atm·天(即24小时)
在一个大气压时的扩散
(气体的量)/[(面积)x(时间)]＝gtr＝cm3/m2·天(即24小时)
囊可以包括囊壁，该囊壁包括包含至少一个聚合物层或至少两个或更多个聚合物层的膜。每个聚合物层的厚度可以是约0.1密耳至40密耳。
聚合物层可以由聚合物材料诸如热塑性材料形成，在该聚合物材料上可以布置光学层。热塑性材料可以包括弹性材料，诸如热塑性弹性材料。热塑性材料可以包括热塑性聚氨酯(tpu)，诸如本文描述的那些。热塑性材料可以包括基于聚酯的tpu、基于聚醚的tpu、基于聚己内酯的tpu、基于聚碳酸酯的tpu、基于聚硅氧烷的tpu或其组合。可以使用的热塑性材料的非限制性实例包括：“pellethane”2355-85atp和2355-95ae(dowchemicalcompanyofmidland,mi.,usa)、“elastollan”(basfcorporation,wyandotte,mi,usa)和“estane”(lubrizol,brecksville,oh,usa)，所有这些是基于酯或基于醚的。另外的热塑性材料可以包括在以下美国专利号中描述的那些：5,713,141；5,952,065；6,082,025；6,127,026；6,013,340；6,203,868；和6,321,465，这些美国专利通过引入并入本文。
聚合物层可以由以下中的一种或更多种形成：乙烯-乙烯醇共聚物(evoh)、聚(氯乙烯)、聚偏二乙烯聚合物(polyvinylidenepolymer)和共聚物(例如聚偏二氯乙烯)、聚酰胺(例如无定形聚酰胺)、丙烯腈聚合物(例如丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物)、聚氨酯工程塑料、聚甲基戊烯树脂、乙烯-一氧化碳共聚物、液晶聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酰亚胺、聚丙烯酰亚胺和已知具有相对低的气体透过率的其他聚合物材料。还合适的是这些材料的共混物和合金以及与本文描述的tpu的共混物和合金，并且任选地包括聚酰亚胺和结晶聚合物的组合的共混物和合金。例如，聚酰亚胺和液晶聚合物的共混物、聚酰胺和聚对苯二甲酸乙二醇酯的共混物以及聚酰胺与苯乙烯类的共混物是合适的。
聚合物层的聚合物材料的具体实例可以包括丙烯腈共聚物，诸如从ineos(rolle,switzerland)可得的“barex”树脂；聚氨酯工程塑料，诸如从lubrizol(brecksville,oh,usa)可得的“isplast”etpu；由kuraray(houston,tx,usa)以商品名“eval”销售的、由nippongohsei(hull,england)以商品名“soarnol”销售的、和由dupont(wilmington,de,usa)以商品名“selaroh”销售的乙烯-乙烯醇共聚物；从s.c.johnson(racine,wi,usa)以商品名“saran”和从solvay(brussels,belgium)以商品名“ixan”可得的聚偏二氯乙烯；液晶聚合物，诸如来自celanese(irving,tx,usa)的“vectra”和来自solvay的“xydar”；“mdx6”尼龙，以及无定形尼龙，诸如来自koninklijkedsmn.v(heerlen,netherlands)的“novamid”x21、来自dupont的“selarpa”；由sabic(riyadh,saudiarabia)以商品名“ultem”销售的聚醚酰亚胺；聚(乙烯醇)类；以及从mitsuichemicals(tokyo,japan)以商品名“tpx”可得的聚甲基戊烯树脂。
膜的每个聚合物层可以由热塑性材料形成，该热塑性材料可以包括热塑性聚合物的组合。除了一种或更多种热塑性聚合物之外，热塑性材料还可以任选地包含着色剂、填料、加工助剂、自由基清除剂、紫外光吸收剂及类似物。膜的每个聚合物层可以由不同的热塑性材料制成，所述热塑性材料包括不同类型的热塑性聚合物。
囊可以通过对膜施加热、压力和/或真空来制成。囊(例如，一个或更多个聚合物层)可以使用一种或更多种聚合物材料并且使用一种或更多种加工技术形成囊来形成，所述加工技术包括例如挤出、吹塑、注射模塑、真空模塑、旋转模塑、传递模塑、压力成型、热封、铸造、低压铸造、旋转铸造(spincasting)、反应注塑、射频(rf)焊接及类似技术。囊可以通过共挤出、随后热封或焊接来制成以产生可充气的囊，其可以任选地包括允许囊被流体(例如气体)填充的一个或更多个阀(例如单向阀)。
在其中囊包括光学元件的实例中，光学元件可以被布置到囊的面向内的表面(侧面)或囊的面向外的表面(侧面)上。纹理化层可以是囊的面向内的表面(侧面)或面向外的表面(侧面)。光学元件可以包括光学层以及任选地底漆层和纹理化结构。纹理化层可以是囊的面向内的表面(侧面)或面向外的表面(侧面)(例如，当面向内的侧面或面向外的侧面由热塑性材料制成时)，以及布置在其上的底漆层和布置在底漆层上的光学元件。
现在已经描述了本公开内容的实施方案，本文中描述的各种性质和特性的评估是通过如下文描述的各种测试程序进行的。
测定熔化温度和玻璃化转变温度的方法。根据astmd3418-97，使用可商购的差示扫描量热计(“dsc”)测定熔化温度和玻璃化转变温度。简而言之，将10-15克样品放入铝dsc盘中，并且然后用压片机密封铅。dsc被配置为以20℃/分钟的加热速率从-100℃扫描到225℃，在225℃保持持续2分钟，并且然后以-10℃/分钟的速率冷却到25℃。然后使用标准技术分析由该扫描产生的dsc曲线，以确定玻璃化转变温度和熔化温度。
确定熔体流动指数的方法。熔体流动指数是根据astmd1238-13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，约7克材料被加载到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被施加到柱塞，并且熔融材料被迫通过模具。收集定时挤出物并称重。熔体流量值以克/10分钟计算。
测定蠕变松弛温度tcr的方法。蠕变松弛温度tcr根据美国专利第5,866,058号中描述的示例性技术测定。蠕变松弛温度tcr被计算为所测试的材料的应力松弛模量是相对于所测试的材料在材料的固化温度的应力松弛模量的10％的温度，其中应力松弛模量根据astme328-02来测量。固化温度被定义为这样的温度，在该温度，在将应力施加至测试材料之后约300秒应力松弛模量很少或没有变化或者很少或没有蠕变，这可以通过标绘应力松弛模量(以pa计)作为温度(以℃计)的函数来观察。
测定维卡软化温度tvs的方法。维卡软化温度tvs根据在针对塑料的维卡软化温度的astmd1525-09标准测试方法中详细描述的测试方法来测定，优选地使用载荷a和速率a。简而言之，维卡软化温度是这样的温度，在该温度，平头针(flat-endedneedle)在特定载荷下将样本穿透至1mm的深度。温度反映当材料在升高的温度应用中被使用时所预期的软化点。它被认为是这样的温度，在该温度，样本通过具有1mm2圆形横截面或方形横截面的平头针被穿透至1mm的深度。对于维卡a测试，使用10n的载荷，而对于维卡b测试，载荷是50n。测试涉及将测试样本放置在测试设备中，使得穿透的针停留在其距离边缘至少1mm的表面上。按照维卡a测试或维卡b测试的要求，将载荷施加至样本。然后将样本降低到处于23℃的油浴中。以50℃/小时或120℃/小时的速率将浴升温，直到针穿透1mm。测试样本必须是在3mm和6.5mm之间厚，并且宽度和长度至少10mm。可以堆叠不多于三层以实现最小厚度。
测定热变形温度thd的方法。热变形温度thd使用0.455mpa施加的应力，根据针对在沿边位置中在柔性载荷下塑料的变形温度的astmd648-16标准测试方法中详细描述的测试方法来测定。简而言之，热变形温度是聚合物或塑料样品在特定载荷下变形的温度。给定塑料材料的此性质应用于产品设计、产品工程化和使用热塑性组分制造产品的许多方面中。在测试方法中，棒被放置在变形测量装置下方，并且将载荷(0.455mpa)放置在每个样本上。然后将样本降低到硅氧烷油浴中，其中温度以2℃/分钟升高，直到根据astmd648-16，样本变形0.25mm。astm使用标准棒5”x1/2”x1/4”。iso沿边测试使用棒120mmx10mmx4mm。iso平面测试(flatwisetesting)使用棒80mmx10mmx4mm。
下面在每组项目中描述了本公开内容的多种实施方案。在每个项目组中，“布置”可以用“可操作地布置”替换。
项目1.一种制造物品的方法，包括：
将光学元件布置(例如，附连)到物品的第一表面上，所述物品的所述第一表面由第一聚合物材料界定，其中布置在所述第一表面上的所述光学元件赋予所述物品结构颜色。
项目2.如前述项目中任一项所述的方法，其中所述第一聚合物材料是第一热塑性材料，所述方法还包括：
将所述物品的所述第一表面的至少一部分的温度升高到处于或高于所述第一热塑性材料的玻璃化转变温度的第一温度；和
当所述第一表面的温度处于或高于所述第一温度时，将所述光学元件布置(例如，附连)到所述第一热塑性材料。
项目3.如前述项目中任一项所述的方法，其中所述第一聚合物材料是第一热塑性材料，所述方法还提供：
将所述物品的所述第一表面的所述至少一部分的温度升高到处于或高于所述第一热塑性材料的蠕变松弛温度、热变形温度、维卡软化温度或熔化温度中的一种的第一温度；和
当所述第一表面的温度处于或高于所述第一温度时，将所述光学元件布置(例如，附连)到所述第一热塑性材料。
项目4.如前述项目中任一项所述的方法，还包括：
将所述物品的所述第一表面的所述至少一部分的温度升高到处于或高于所述第一热塑性材料的蠕变松弛温度、热变形温度、维卡软化温度或熔化温度中的一种的第一温度；
当所述第一表面的温度处于或高于所述第一温度时，改变所述第一表面的所述至少一部分的纹理；并且然后将所述光学元件布置到所述第一表面的具有改变的纹理的所述至少一部分上。
项目5.如前述项目中任一项所述的方法，还包括：
将所述第一表面的温度降低到低于所述第一热塑性材料的蠕变松弛温度、热变形温度、维卡软化温度或熔化温度中的一种的第二温度，以使所述第一表面的所述至少一部分的所述第一热塑性材料部分地再固化，并且然后，当所述第一表面处于或低于所述第二温度时，将所述光学元件布置到所述第一表面的所述至少一部分上。
项目6.如前述项目中任一项所述的方法，还包括：
在所述布置后，将所述第一表面的温度降低到低于所述第一热塑性材料的蠕变松弛温度、热变形温度、维卡软化温度或熔化温度中的一种的第二温度，以使所述第一热塑性材料部分地再固化。
项目7.如前述项目中任一项所述的方法，其中所述第一热塑性材料具有约80℃至约140℃的蠕变松弛温度、热变形温度、维卡软化温度或熔化温度。
项目8.如前述项目中任一项所述的方法，其中改变所述第一表面的所述纹理包括：
当将所述物品的所述第一表面的温度升高到所述第一温度时，使具有第一纹理化的表面的转移介质与所述物品的所述第一表面接触；和
在将所述光学元件布置到所述第一表面上之前，使用所述转移介质的所述第一纹理化的表面，在所述物品的所述第一表面上形成第二纹理化的表面。
项目9.如前述项目中任一项所述的方法，其中改变所述第一表面的所述纹理包括：
在将所述物品的所述第一表面的所述至少一部分的温度升高到所述第一温度之后，使转移介质与所述第一纹理化的表面接触；和
在将所述光学元件布置到所述第一表面上之前，使用所述转移介质的所述第一纹理化的表面，在所述物品的所述第一表面上形成第二纹理化的结构。
项目10.如前述项目中任一项所述的方法，其中所述转移介质的所述第一纹理化的表面是所述物品的所述第一表面上的所述第二纹理化的表面的反面或浮凸部。
项目11.如前述项目中任一项所述的方法，其中所述布置包括在所述物品的所述第一表面上形成或沉积所述光学元件。
项目12.如前述项目中任一项所述的方法，其中所述光学元件包括纹理化的表面。
项目13.如前述项目中任一项所述的方法，其中将所述光学元件布置到所述第一表面上包括使用包括以下的技术来沉积所述光学元件：物理气相沉积、电子束沉积、原子层沉积、分子束外延、阴极电弧沉积、脉冲激光沉积、溅射、化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、低压化学气相沉积、湿化学技术或其组合。
项目14.如前述项目中任一项所述的方法，其中布置所述光学元件包括使用沉积工艺沉积至少三层所述光学元件，其中所述方法任选地包括沉积包含金属的第一层，任选地沉积包含金属氧化物的第二层，以及任选地沉积包含金属的第一层和包含金属氧化物的第二层两者。
项目15.如项目14所述的方法，其中沉积所述第一层包括沉积钛层或沉积硅层，并且其中沉积所述第二层任选地包括沉积二氧化钛层或二氧化硅层。
项目16a.如前述项目中任一项所述的方法，其中所述物品的所述第一表面包括第一成分，其中所述第一成分包括第一热塑性材料，其中所述第一成分选自由第一纤维或第一丝、第一纱线、膜、纺织品或其组合组成的组，其中布置包括将所述光学元件布置到所述第一成分。
项目16b.如前述项目中任一项所述的方法，其中所述物品还包括第二成分，其中所述第二成分选自由以下组成的组：第二丝、第二纱线、第二膜、第二纺织品及其组合，其中所述第二成分包括聚合物材料，所述聚合物材料具有高于所述第一热塑性材料的蠕变松弛温度、热变形温度、维卡软化温度或熔化温度至少20℃的蠕变松弛温度、热变形温度、维卡软化温度或熔化温度；并且
其中将所述物品的所述第一表面的温度升高到第一温度不造成所述第二成分的软化或熔化。
项目17.如前述项目中任一项所述的方法，其中所述第一成分具有包括所述第一热塑性材料的面向外的表面；其中布置包括将所述光学元件布置到所述第一成分的所述面向外的表面。
项目18.如前述项目中任一项所述的方法，其中所述物品的所述第一表面在升高其温度之前包括面向外的部分，所述面向外的部分包括多于一根呈丝状构造的纤维，所述纤维包含所述第一热塑性材料，并且升高温度还包括：
将所述第一表面的所述面向外的部分的至少一部分的温度升高到处于或高于所述第一热塑性材料的蠕变松弛温度、热变形温度、维卡软化温度或熔化温度的第一温度，以软化或熔化所述第一热塑性材料，并且改变在所述第一表面的所述面向外的部分上存在的所述纤维的至少一部分的构造以具有非丝状构造，在所述物品的所述第一表面上产生非丝状区域；并且
其中将所述光学元件布置到所述第一热塑性材料上包括将所述光学元件布置到所述非丝状区域上。
项目19.如前述项目中任一项所述的方法，还包括：
将所述第一表面的温度降低到低于所述第一热塑性材料的蠕变松弛温度、热变形温度、维卡软化温度或熔化温度的第二温度，以使所述非丝状区域的所述第一热塑性材料部分地再固化，并且然后当所述第一表面处于或低于所述第二温度时，将所述光学元件布置到所述非丝状区域上。
项目20.如前述项目中任一项所述的方法，其中改变所述第一表面的至少一部分的纹理包括在将所述光学元件布置到所述非丝状区域之前，在所述非丝状区域上形成纹理化的表面。
项目21.如前述项目中任一项所述的方法，还包括将具有纹理化的表面的纹理化结构布置在所述物品的所述第一表面上。
项目22.如前述项目中任一项所述的方法，还包括在所述光学元件和所述物品之间布置具有约40百分比或更小的百分比透光率的底漆层。
项目23.如前述项目中任一项所述的方法，其中布置所述底漆层包括使用包括数字印刷、胶版印刷、移印、丝网印刷、柔性版印刷或热转印或其组合的技术。
项目24.如前述项目中任一项所述的方法，其中所述物品包括纺织品，并且将所述光学元件布置到所述物品的所述第一表面上包括将所述光学元件布置到所述纺织品的面向外的侧面上的纤维、纱线或表层的第一表面上，其中所述纤维、纱线或表层的所述第一表面由所述第一聚合物材料界定，并且其中任选地所述第一聚合物材料是第一热塑性材料，并且任选地所述第一热塑性聚合物材料包括一种或更多种热塑性聚氨酯或一种或更多种热塑性聚酯或两者。
项目25.如项目24所述的方法，其中在所述布置之前，所述方法包括通过在压力或升高的温度或真空或其任何组合下使所述纺织品的所述第一表面与离型纸的第二表面接触来改变所述纺织品的所述第一表面以在所述纺织品上形成第一纹理化的表面，以及从所述纺织品的所述第一纹理化的表面去除所述离型纸。
项目26.如项目25所述的方法，其中使所述纺织品的所述第一表面与离型纸的第二表面接触包括使所述纺织品的所述第一表面与离型纸的第二表面接触，其中所述离型纸的所述第二表面包括由包含一种或更多种聚烯烃的第二聚合物材料形成的第二表面纹理。
项目27.如项目25所述的方法，其中使用所述离型纸形成的所述纺织品的所述第一纹理化的表面模拟天然皮革的纹理。
项目28.如前述项目中任一项所述的方法，其中所述物品是根据物品项目中任一项所述的物品。
项目29.一种物品，包括：使用如前述项目中任一项所述的方法制造的物品。
项目30.一种物品，包括：
具有第一表面的物品，所述第一表面包括第一聚合物材料；和
布置在所述第一聚合物材料上的光学元件，其中所述光学元件赋予所述物品结构颜色。
项目31.如项目28所述的物品，其中所述第一聚合物材料是第一热塑性材料。
项目32.如项目29所述的物品，其中所述第一热塑性材料包括一种或更多种热塑性聚氨酯或一种或更多种热塑性聚酯或两者。
项目33.如项目26所述的物品，其中所述第一热塑性材料包括一种或更多种热塑性聚合物，每种热塑性聚合物具有高于80℃的玻璃化转变温度。
项目34.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述第一热塑性材料包括热塑性聚合物，任选地其中所述第一热塑性材料包括一种或更多种弹性热塑性聚合物，任选地其中所述第一热塑性材料包括一种或更多种热塑性聚氨酯、热塑性聚酯、热塑性聚酰胺、热塑性聚烯烃、其热塑性共聚物或其组合，任选地其中所述第一热塑性材料包括一种或更多种弹性热塑性聚氨酯，任选地其中所述第一热塑性材料的聚合物组分基本上由一种或更多种热塑性聚氨酯组成，任选地其中所述第一热塑性材料的聚合物组分基本上由一种或更多种弹性热塑性聚氨酯组成。
项目35.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述光学元件具有10nm至500nm的厚度。
项目36.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述光学元件包括多层反射器或多层滤光器，任选地其中所述多层反射器具有至少两层，包括至少两个具有不同折射率的相邻层，任选地其中所述多层反射器的层中的至少一层具有的厚度约为将被所述光学元件反射以产生所述结构颜色的可见光的波长的四分之一，任选地其中所述多层反射器的层中的至少一层包括选自由以下组成的组的材料：二氧化硅、二氧化钛、硫化锌、氟化镁、五氧化二钽及其组合。
项目37.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品的所述第一表面包括第一成分，其中所述第一成分包括所述第一热塑性材料，其中所述第一成分选自由第一纤维、第一纱线、膜、纺织品或其组合组成的组，任选地其中所述物品的所述第一表面包括第一纤维，其中所述第一纤维包括所述第一热塑性材料，任选地其中所述物品的所述第一表面包括第一纱线，其中所述第一纱线包括所述第一热塑性材料，任选地其中所述物品的所述第一表面包括第一膜，其中所述第一膜包括所述第一热塑性材料，任选地其中所述物品的所述第一表面包括第一纺织品，其中所述第一纺织品包括所述第一热塑性材料。
项目38.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述光学元件被布置在(例如，附连到)所述第一成分上。
项目39.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品还包括第二成分，其中所述第二成分选自由以下组成的组：第二丝、第二纱线、第二膜、第二纺织品及其组合，其中所述第二成分包括聚合物材料，所述聚合物材料具有高于所述第一热塑性材料的蠕变松弛温度、热变形温度、维卡软化温度或熔化温度至少20℃的蠕变松弛温度、热变形温度、维卡软化温度或熔化温度。
项目40.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述第二成分包括选自由以下组成的组的聚合物：聚酯、聚酰胺、乙烯基聚合物、聚烯烃、聚丙烯腈、聚苯醚、聚碳酸酯、聚脲、苯乙烯聚合物、其共聚物及其组合，任选地其中所述第二成分包括选自由以下组成的组的聚合物：聚酯、聚酰胺、聚烯烃、其共聚物及其组合。
项目41.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述第一成分具有包括所述第一热塑性材料的面向外的表面。
项目42.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述光学元件被布置在(例如，附连到)所述第一成分的所述面向外的表面上。
项目43.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品的所述第一表面具有至少一个丝状区域、至少一个非丝状区域或其组合。
项目44.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述光学元件被布置在所述非丝状区域或所述丝状区域中的至少一个上。
项目45.如前述项目中任一项所述的物品，还包括具有多于一个轮廓特征和多于一个平坦区域的纹理化的表面。
项目46.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述纹理化的表面在所述物品的所述第一表面上。
项目47.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述纹理化的表面在所述物品的非丝状区域上，其中所述光学元件布置在所述非丝状区域上的所述纹理化的表面上。
项目48.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述纹理化的表面在所述光学元件的表面上。
项目49.如前述项目中任一项所述的物品，还包括具有纹理化的表面的纹理化结构，任选地其中所述纹理化结构包括在所述第一热塑性材料的区域上的纹理化层，任选地其中所述纹理化结构包括在所述光学元件内的纹理化层，任选地其中所述多于一个轮廓特征的至少一部分在所述纹理化结构的所述平坦区域上方延伸，任选地其中所述轮廓特征的尺寸、所述轮廓特征的形状、所述多于一个轮廓特征之间的间距与所述光学元件组合产生结构颜色，任选地其中所述轮廓特征在具有至少5平方毫米的表面积的纹理化的表面的区域上相对于彼此处于无规的位置中，任选地其中所述轮廓特征之间的间距被设置为减少所述轮廓特征关于结构颜色彼此干涉的失真效果，任选地其中所述轮廓特征和所述平坦区域导致所述光学元件的至少一层具有波状拓扑结构，其中在相邻的凹陷和/或凸起之间存在平面区，所述平面区与所述纹理化的表面的平坦的平面区域成平面，其中所述平面区具有相对于所述轮廓特征的尺寸以赋予所述结构颜色。
项目50.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品包括具有40百分比或更小的百分比透光率的底漆层，任选地其中所述底漆层被布置在所述纹理化的表面上。
项目51.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述光学元件被布置在所述物品的侧面的所述第一热塑性材料上，所述底漆层、所述纹理化的表面或两者定位于所述光学元件和所述第一热塑性材料之间。
项目52.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述底漆层包括纹理化的表面，并且所述底漆层的所述纹理化的表面、所述底漆层和所述光学元件赋予所述结构颜色。
项目53.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品包括底漆层，并且所述底漆层包括金属氧化物，任选地，所述金属氧化物是二氧化钛或二氧化硅，并且任选地，所述金属氧化物是二氧化钛。
项目54.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品包括底漆层，并且所述底漆层基本上由金属氧化物组成，任选地所述底漆层基本上由二氧化钛或二氧化硅组成，并且任选地所述底漆层基本上由二氧化钛组成。
项目55.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品包括底漆层，并且所述底漆层具有约1微米至约200微米、或任选地约10微米至约100微米、或任选地约10微米至约80微米的厚度。
项目56.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品包括底漆层，并且所述底漆层是沉积层，并且所述沉积层任选地是物理气相沉积层、电子束沉积层、原子层沉积层、分子束外延沉积层、阴极电弧沉积层、脉冲激光沉积层、溅射沉积层或化学气相沉积层。
项目57.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述底漆层由数字印刷、胶版印刷、移印、丝网印刷、柔性版印刷或热转印形成。
项目58.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述底漆层包括涂料或油墨或重新研磨的且至少部分降解的聚合物。
项目59.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述底漆层是氧化物层，任选地所述氧化物层包括金属氧化物或金属氧氮化物，其中任选地所述金属氧化物或所述金属氧氮化物被掺杂。
项目60.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述底漆层是涂层，其中所述涂层是包含交联聚合物基质的交联涂层，任选地其中所述涂层包含包埋在所述交联聚合物基质中的多于一个固体颜料颗粒，其中任选地所述交联聚合物基质包括交联弹性聚合物，其中任选地所述交联弹性聚合物包括交联聚氨酯均聚物或共聚物或两者，并且其中所述交联聚氨酯共聚物包括交联聚酯聚氨酯。
项目61.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述涂层还包含染料，任选地存在所述染料，所述染料是酸性染料，并且任选地所述涂层还包含季铵化合物。
项目62.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述涂层的所述交联聚合物基质包括聚氨酯聚合物、任选地热塑性聚氨酯聚合物、任选地弹性聚氨酯聚合物、任选地聚酯聚氨酯共聚物，并且任选地所述聚氨酯聚合物基本上由聚酯聚氨酯共聚物组成。
项目63.如任一前述项目所述的物品，其中所述物品包括纺织品，其中所述光学元件被布置在(例如，附连到)纺织品上。
项目64.如任一前述项目所述的物品，其中所述纺织品是编织纺织品、编结纺织品、钩编纺织品、针织纺织品或非编织纺织品。
项目65.如项目16所述的物品，其中所述纺织品是纺织品，并且所述纺织品的面向外的侧面包括包含所述第一热塑性材料的纱线，其中所述纱线形成所述纺织品的所述第一表面的至少一部分，并且所述光学元件被布置在所述纱线的表面上，其中任选地，所述第一热塑性材料包括一种或更多种热塑性聚氨酯或一种或更多种热塑性聚酯或两者。
项目66.如任一前述项目所述的物品，其中所述纺织品是带表皮的纺织品，并且所述带表皮的纺织品的面向外的侧面包括形成所述纺织品的所述第一表面的至少一部分的聚合物膜，并且其中所述光学元件被布置在由所述第一聚合物材料界定的所述聚合物膜的第一表面上，其中任选地，所述第一聚合物材料包括一种或更多种聚氨酯均聚物或共聚物或两者，并且任选地，一种第一聚合物材料是热固性聚合物材料。
项目67.如任一前述项目所述的物品，其中所述物品是合成皮革纺织品或再生皮革纺织品，所述合成皮革纺织品或再生皮革纺织品包括非编织纺织品层和包含第一热塑性材料的热塑性层。
项目68.如任一前述项目所述的物品，其中所述物品是屏障膜，其中所述光学元件被布置在(例如，附连到)所述屏障膜上。
项目69.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品的所述第一侧面包括膜，并且所述膜的至少外层包括所述第一热塑性材料。
项目70.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述膜是多层膜。
项目71.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品的所述第一侧面包括泡沫，并且所述泡沫的至少外层包括所述第一热塑性材料。
项目72.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品的所述第一侧面包括由固体树脂形成的物品，并且所述物品的至少外层包括所述第一热塑性材料。
项目73.如前述项目中任一项所述的物品，其中由固体树脂形成的所述物品是模制物品。
项目74.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品的所述第一侧面包括增材制造的物品，并且所述物品的至少外层包括所述第一热塑性材料。
项目75.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品的所述第一侧面包括囊的面向外的侧面或囊的面向内的侧面，并且所述囊的在所述面向外的侧面上或在所述面向内的侧面上的至少外层包括所述第一热塑性材料。
项目76.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述囊包括在所述面向外的侧面上或在所述面向内的侧面上的所述纹理化的表面，并且所述光学元件的第一侧面或所述光学元件的第二侧面被布置在所述纹理化的表面上。
项目77.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述光学元件的所述第二侧面被布置在所述囊的所述面向内的侧面上。
项目78.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述纹理化的表面被布置在所述囊的所述面向外的侧面上。
项目79.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述光学元件的所述第一侧面被布置在所述囊的所述面向内的侧面上，所述底漆层、所述纹理化的表面或两者定位于所述光学元件的所述第二侧面上。
项目80.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述光学元件的所述第一侧面被布置在所述囊的所述面向外的侧面上，所述底漆层、所述纹理化的表面或两者定位于所述光学元件的所述第一侧面和所述囊的所述面向外的侧面之间。
项目81.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品是鞋类。
项目82.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品是鞋类物品，并且所述光学元件被布置在(例如，附连到)所述鞋类物品的面向外的表面上。
项目83.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品是鞋类物品的鞋面。
项目84.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品是鞋类物品的鞋底。
项目85.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品是鞋类物品的鞋底的缓冲元件。
项目86.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品是鞋类物品的鞋底的囊。
项目87.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品是服装或服装物品，其中所述光学元件被布置在(例如，附连到)所述服装或服装物品上。
项目88.如前述项目中任一项所述的物品，其中所述物品是运动装备或运动装备物品，其中所述光学元件被布置在(例如，附连到)所述运动装备或运动装备物品上。
项目89.如前述项目中任一项所述的物品，其中当根据cie1976颜色空间在给定照明条件下在-15度和+60度之间的三个观察角度测量时，布置在所述物品上的所得到的光学元件在具有坐标l1*和a1*及b1*的第一观察角度具有第一颜色测量值，和在具有坐标l2*和a2*及b2*的第二观察角度具有第二颜色测量值，以及在具有坐标l3*和a3*及b3*的第三观察角度具有第三颜色测量值，其中l1*、l2*和l3*值可以相同或不同，其中a1*、a2*和a3*坐标值可以相同或不同，其中b1*、b2*和b3*坐标值可以相同或不同，并且其中组合的a1*、a2*和a3*值的范围小于可能的a*值的总体数值范围的约40％、任选地小于可能的a*值的总体数值范围的约30％、任选地小于可能的a*值的总体数值范围的约20％、或任选地小于可能的a*值的总体数值范围的约10％。
项目90.如前述项目中任一项所述的物品，其中当根据cie1976颜色空间在给定照明条件下在-15度和+60度之间的三个观察角度测量时，布置在(例如，附连到)所述物品上的所得到的光学元件在具有坐标l1*和a1*及b1*的第一观察角度具有第一颜色测量值，和在具有坐标l2*和a2*及b2*的第二观察角度具有第二颜色测量值，以及在具有坐标l3*和a3*及b3*的第三观察角度具有第三颜色测量值，其中l1*、l2*和l3*值可以相同或不同，其中a1*、a2*和a3*坐标值可以相同或不同，其中b1*、b2*和b3*坐标值可以相同或不同，并且其中组合的b1*、b2*和b3*值的范围小于可能的b*值的总体数值范围的约40％、任选地小于可能的b*值的总体数值范围的约30％、任选地小于可能的b*值的总体数值范围的约20％、或任选地是可能的b*值的总体数值范围的10％。
项目91.如前述项目中任一项所述的物品，其中当根据cie1976颜色空间在给定照明条件下在-15度和+60度之间的两个观察角度测量时，布置在所述物品上的所得到的光学元件在具有坐标l1*和a1*及b1*的第一观察角度具有第一颜色测量值，以及在具有坐标l2*和a2*及b2*的第二观察角度具有第二颜色测量值，其中l1*和l2*值可以相同或不同，其中a1*和a2*坐标值可以相同或不同，其中b1*和b2*坐标值可以相同或不同，并且其中所述第一颜色测量值和所述第二颜色测量值之间的δe*ab小于或等于约100，其中δe*ab＝[(l1*-l2*)2+(a1*–a2*)2+(b1*-b2*)2]1/2，任选地小于或等于约80，或任选地小于或等于约60。
项目92.如前述项目中任一项所述的方法或物品，其中当根据cielch颜色空间在给定照明条件下在-15度和+60度之间的三个观察角度测量时，布置在所述物品上的所得到的光学元件在具有坐标l1*和c1*及h1°的第一观察角度具有第一颜色测量值，和在具有坐标l2*和c2*及h2°的第二观察角度具有第二颜色测量值，以及在具有坐标l3*和c3*及h3°的第三观察角度具有第三颜色测量值，其中l1*、l2*和l3*值可以相同或不同，其中c1*、c2*和c3*坐标值可以相同或不同，其中h1°、h2°和h3°坐标值可以相同或不同，并且其中组合的h1°、h2°和h3°值的范围小于约60度、任选地小于约50度、任选地小于约40度、任选地小于约30度、或任选地小于约20度。
项目93.如任一前述项目所述的物品，其中所述结构颜色对于具有20/20视敏度和正常色视觉的观察者来说在距所述囊约1米的距离处是可见的。
项目94.如任一前述项目所述的物品，其中所述结构颜色具有单色相。
项目95.如任一前述项目所述的物品，其中所述结构颜色包括两种或更多种色相。
项目96.如任一前述项目所述的物品，其中所述结构颜色是虹彩色的。
项目97.如任一前述项目所述的物品，其中所述结构颜色具有有限的虹彩色。
项目98.如前述项目所述的物品，其中所述结构颜色具有有限的虹彩色，使得当在每个可能的观察角度可见的每种颜色被分配给选自由红黄蓝(ryb)色轮上的原色、二次色和三次色组成的组的单色相时，所有分配的色相都落入单色相组中，其中所述单色相组是以下中的一种：a)绿黄色、黄色和黄橙色；b)黄色、黄橙色和橙色；c)黄橙色、橙色和橙红色；d)橙红色和红紫色；e)红色、红紫色和紫色；f)红紫色、紫色和紫蓝色；g)紫色、紫蓝色和蓝色；h)紫蓝色、蓝色和蓝绿色；i)蓝色、蓝绿色和绿色；以及j)蓝绿色、绿色和绿黄色。
项目99.如项目98所述的物品，其中具有有限的虹彩色的所述结构颜色被限于以下中的两种或三种：色相绿黄色、黄色、黄橙色；或色相紫蓝色、蓝色和蓝绿色；或色相橙红色、红色和红紫色；或色相蓝绿色、绿色和绿黄色；或色相黄橙色、橙色和橙红色；或色相红紫色、紫色和紫蓝色。
应注意，比率、浓度、量和其他数值数据可以在本文中以范围格式表示。应理解，这样的范围格式为了方便和简洁被使用，并且因此，应当以灵活的方式被解释为不仅包括明确叙述为范围限值的数值，而且包括该范围内包含的所有单独的数值或子范围，如同每一个数值和子范围被明确地叙述。为了说明，浓度范围“约0.1百分比至约5百分比”应当解释为不仅包括明确叙述的约0.1重量百分比至约5重量百分比的浓度，而且还包括指示范围内的单独的浓度(例如1百分比、2百分比、3百分比和4百分比)和子范围(例如，0.5百分比、1.1百分比、2.2百分比、3.3百分比和4.4百分比)。术语“约”可以包括根据数值的重要数字的传统舍入。另外，短语“约‘x’至‘y’”包括“约‘x’至约‘y’”。
可以对上面描述的实施方案进行各种改变和修改。所有这样的修改和改变在本文中意图被包括在本公开内容的范围内，并且由所附权利要求保护。
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