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1. KR1020060013495 - THREE-DIMENSIONAL DEEP MOLDED STRUCTURES WITH ENHANCED PROPERTIES

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[ KO ]
명 세 서
개선된 특성을 갖는 3 차원 딥 몰딩된 구조물{Three-dimensional deep molded structures with enhanced properties}
기 술 분 야
 본 발명은 바람직하게는 소직경 섬유 및/또는 필라멘트로 형성된 부직물 지지체로 이루어진 3차원 몰딩된 구조물에 관한 것이다.
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
 3차원 몰딩된 부직 구조물(nonwoven structures)은 다양한 용도에 사용된다. 가장 현저하게는, 자동차 부품으로 헤드라이너 (headliners), 도어 라이너 (door liners), 카페트 등을 포함하는 다양한 용도에 사용된다. 그러나, 이러한 구조물의 대부분은 그것들이 둘러싸거나 지지하는 대상의 형상에 적합하도록 몰딩된다. 상기 구조물 중의 섬유가 신장된 정도는 다소 제한된다. 게다가, 이러한 구조물은 소정의 형상으로 몰딩되고 신장 또는 압축으로부터의 회복은 중요하지 않다. 상기의 용도로 사용되는 많은 부직물은 파단됨이 없이 요구되는 형상에 적응시키기 위하여 몰딩 공정 동안 추가적으로 연신될 수 있는 섬유로 이루어진다. 예를 들면, 상기 포 (fabric) 제조 공정 동안 완전히 연신되지 않은 섬유로 이루어진 스펀본드 (spunbond) 구조물은 상기 몰딩 용도로서 이상적인 후보 재료가 된다. 그러나, 대부분의 다른 구조물은 몰딩하기가 용이하지 않아서 상기 몰딩 공정 동안 종종 파단 (rupture)된다.
  몰딩의 다른 분야는 자동차 시트, 스포츠 신발 등을 포함하는 다양한 구조물에서 압축 지지체로 개발된 허니컴 타입 구조물에 관한 것이다. 그러나, 이들은 바람직한 특성을 얻기 위해 중량의 모노필라멘트 (heavy monofilament) 섬유를 교차하거나 연환 (interlooping)함으로써 제조된 제직물 및 편성물을 사용한다.
 본 발명의 기술 분야에서 대표적인 관련 기술로는 하기의 참조 특허를 포함한다: 미국 특허 번호 2,029,376; 미국 특허 번호 2,627,644; 미국 특허 번호 3, 219,514; 미국 특허 번호 3,691,004; 미국 특허 번호 4,104,430; 미국 특허 번호 4,128,684; 미국 특허 번호 4,212,692; 미국 특허 번호 4,252,590; 미국 특허 번호 4,584,228; 미국 특허 번호 5,731,062; 미국 특허 번호 5,833,321; 미국 특허 번호 5,851,930; 미국 특허 번호 5,882,322; 미국 특허 번호 5,896,680; 미국 특허 번호 5,972,477; 미국 특허 번호 6,007,898; 및 미국 특허 번호 6,631,221. 상기의 선행 기술 참조 문헌의 개시 내용은 인용에 의하여 본 명세서에 통합되어 있다.
 본 발명은 딥 몰딩된 구조물에 대한 선행 기술에서 수많은 공지된 결함을 극복하고 특유의 특성을 갖는 신규하고 개선된 재료에 대해 오랫동안 느껴온 필요를 충족시키기 위한 것이다.
발명의 상세한 설명
 출원인들은 다양한 형상으로 다양한 유형의 평면 부직물로부터 제작된 딥 몰딩된 3차원 구조물을 개발하였다. 본 발명은 상기 부직 구조물을 형성하기 위해 임의의 크기의 필라멘트 또는 단섬유를 함유하는 부직물로부터 제조된 딥 몰딩된 구조물을 포함한다. 또한, 본 발명은 직경이 100 미크론 미만인 필라멘트 또는 단섬유를 포함하는 편성물 또는 제직물로부터 제조된 딥 몰딩된 구조물을 포함할 수 있다. 상기 모든 구조물 중의 섬유는 시스-코어형 (sheath-core), 사이드 바이 사이드형 (side by side), 줄무늬형 (striped), 팁 삼엽형(tipped trilobal), 분할된 파이형 (segmented-pie) 등과 같이 단일 성분 또는 다중 성분일 수 있다.
 상기 구조물은 기공성이 우수하거나 또는 상당히 치밀할 수 있다. 다양한 범위의 물품에 있어서 본 발명의 주요한 점은 가열 공정 동안 상기 섬유는 용융 개시점에 접근해서 부분적으로만 용융되도록 해야 한다는 것이다. 본 발명은 또한 그다지 크지 않은 복원력(resilience)을 가지는 구조물을 낳고 스페이서 직물 등으로서 사용되는 강직한 구조물을 형성할 수 있는 섬유상의 구조물의 완전 용융으로부터 형성된 구조물에 관한 것이다. 상기 구조물은 성형성에 있어서는 상기 구조물에서의 열가소성 성분에 의존한다. 그러나, 상기 구조물은 열가소성 및 비열가소성 성분 모두로 이루어 질 수 있다. 상기 구성 섬유의 연신 특성은 상기 구조물을 몰딩하는 공정에 있어서 중요하다. 상기 구조물은 고상 압력 성형, 진공 블래더 매치 플레이트 몰딩 (vacuum bladder match plate molding), 스탬핑 (stamping), 압착(pressing) 또는 칼렌다링 (calendaring)에서 통상 사용되는 것과 같은 열 및 압력의 조합에 의해 형성된다.
 본 발명의 목적은 부직물의 평면으로부터 다수의 융기된 돌출부를 영구적으로 형성하기 위해 소직경 필라멘트 또는 단섬유를 포함하는 평면 부직물을 제공하는 것이다.
 본 발명의 다른 목적은 상기 직물의 평면으로부터 다수의 융기된 돌출부를 영구적으로 형성하기 위해 몰딩된 소직경 단섬유 또는 필라멘트를 포함하는 평면 편성물 또는 제직물을 제공하는 것이다.
 본 발명의 다른 목적은 국소적인 구조물 (상기 융기부에서 함몰부까지)이 직물 특성을 유지하고 기능성을 갖는 딥 몰딩된 구조물을 제공하는 것이다.
 본 발명의 또 다른 목적은 몰딩된 평면 구조물이 다양한 부직물로부터 선택될 수 있으나 상기 구조물 중 일성분은 열가소성이어야 하는 딥 몰딩된 구조물을 제공하는 것이다.
 본 발명의 또 다른 목적은 상기 딥 몰딩된 구조물에 다른 평면 지지체를 라미네이팅하거나 결합함으로써 상기 딥 몰딩된 구조물에 추가적인 강직성 (stiffness)을 제공하는 것이다.
 본 발명의 또 다른 목적은 2 이상의 딥 몰딩된 구조물을 전면 대 전면 (face-to-face) 또는 전면 대 배면 (face-to-back)으로 적층함으로써 상기 딥 몰딩된 구조물에 추가적인 강직성을 제공하는 것이다.
 본 발명의 또 다른 목적은 열경화성 수지, 섬유상 및 비섬유상 코팅물, 및 전기활성(electroactivity), 방수성, 방곰팡이성 (mildew resistance), 차단 재료, 레이어-쉐딩 (layer-shedding)과 같은 기능성을 부가함으로써 상기 딥 몰딩된 구조물에 추가적인 특성을 제공하는 것이다.
 상술된 본 발명의 몇몇 목적 이외의 다른 목적은 후술되는 상세한 설명 및 도면을 참조하면 명백해질 것이다.
도면의 간단한 설명
 도 1a, 및 1b는 2 개의 대표적인 딥 몰딩된 구조물의 개략도이고;
 도 2a, 및 2b는 (1) 플래트 시트 몰딩 및 (2) 칼렌다 몰딩 (calendar molding) 각각을 이용하는 2 개의 대표적인 공정의 개략도이고;
 도 3은 지지체 상에 형성된 대표적인 돔 형상의 개략도이고;
 도 4는 돔 높이 대 연신비의 그래프이고;
 도 5는 지지체 파단 (failure)으로 인하여 구조물 내에 홀 (hole)을 갖는 딥 몰딩된 구조물 샘플의 평면도이고;
 도 6은 고 변형률 수준에서 전형적인 돔 변형의 측면도이고;
 도 7은 3 개의 상이한 평량 (basis weight)에서 스펀본드 지지체에 대한 가중 및 제중 (loading and unloading) 그래프이고;
 도 8은 상이한 부직물 샘플로부터 형성된 다양한 딥 몰딩된 구조물에 대한 압축 강직성 값의 막대 그래프이고; 및
 도 9a 및 9b는 25회 세탁 후의 딥 몰딩된 구조물 샘플의 사진이다.
실 시 예
 본 발명은 임의의 적당한 크기의 직경을 갖는 필라멘트 또는 단섬유를 포함하는 딥 몰딩된 부직 구조물이다. 본 출원인들에 의하면, 또한 상기 신규한 구조물은 단섬유 또는 필라멘트 직경이 100 미크론 미만인 섬유 및/또는 필라멘트를 포함하는 편성물 및 제직물로부터 형성될 수 있다. 이는 직물과 같은 촉감 (textile like hand)을 보유하는 딥 몰딩된 구조물을 제공하나, 복원력 및 압축 회복성 뿐만 아니라 상당히 상이한 조직 및 3차원 특성을 가질 수 있다. 상기 3 차원 직물은 열 및 수분 관리, 미립자 관리 (small particle management), 유해 약제의 검출 및 제거, 힘 및 충격 처리, 공기 순환, 개인 보호, 운송 및 컨파인먼트에서의 개인 안락(personal comfort in transportation and confinement)에 관해서 개선된 기능성을 나타낸다.
 천연 및 합성 섬유는 원형, 삼각형, 다엽형(multi-lobed), 리본형, 중공형, 부정형(irregular) 등을 포함하는 다양한 범위의 단면으로 이용 가능하다. 섬유 직경을 측정하는 것은 원형 단면을 갖는 섬유를 나타내는 통상적인 수단이나, 직경 이외의 섬유의 다른 칫수(dimensions)를 측정하는 것이 종종 필요하다. 삼엽형 (trilobal) 단면의 경우에는, 가장 긴 섬유 칫수는 상기 삼엽형 단면을 형성하는 모서리 (edge)를 따를 것이고, 또는 리본형 섬유의 경우에는 상기 단면은 2 개의 뚜렷한 측정값 (폭 및 두께)를 가질 것이다. 본 발명은 직경이 100 미크론 미만의 크기 (예를 들면 직경이 80 미크론인 원형 단면 섬유)를 가지거나 상기 주요 칫수의 하나 이상이 100 미크론 미만인 (100 미크론 × 10 미크론의 리본 섬유) 임의의 단면 형상의 섬유를 사용할 수 있다.
 도 1a, 1b 및 2a, 2b는 상기의 딥 몰딩된 구조물을 제조하는데 사용될 수 있는 통상적인 물품 및 공정을 도시한다. 상기 제조 공정은 특정의 평면 직물을 가지고 시작한다. 이후 상기 직물들은 안정화되고 열성형되어서 본 발명의 3 차원 신규한 구조물을 형성한다. 다중층 또는 컴포지트 (composite)는 선택에 따라 상기 열성형 단계 이후에 축조될 수 있다. 상기 열성형 공정은 종래의 시트 열성형 장치 (도 2a) 또는 칼렌다 몰딩 장치 (도 2b)를 사용할 수 있고, 통상적인 공정은 도 2a 및 2b에 도시되어 있다.
 부직물 지지체에서, 수많은 구조 변수들이 바람직한 구조물을 형성하기 위해 제어될 수 있다. 특히, 섬유 배향 분포 (fiber orientation distribution, ODF), 섬유 크림프 및 섬유 직경은 중요한 제어 요소이다. 상기 ODF ψ는 각도 θ의 함수이다. 상기 각도 θ 1에서 θ 2 까지의 함수 ψ의 적분값은 섬유가 각도 θ 1 내지 θ 2 사이에서 배향을 가질 수 있는 확률과 동일하다. 상기 함수 ψ는 하기 조건을 추가적으로 만족해야 한다:
 
 상기 섬유의 배열 (alignment)을 나타내기 위하여, 출원인은 하기와 같이 정의된 이방성 비율(Anisotropy Ratio), f p 로 알려진 비율을 사용한다:
 
 상기 이방성 파라미터는 -1과 1 사이에서 변화한다. f p의 값이 1인 경우에는 기준 방향에 평행한 섬유의 완벽한 배열을 나타내고 -1의 값은 상기 방향에 완벽하게 수직인 배열을 나타낸다. f p는 랜덤 집합 (random assembly)에 대해서는 0이다. 성형성의 정도는 구조물의 이방성에 따라 변화한다. 본 발명에서 가장 바람직한 구조물은 부직 구조물이 랜덤이거나 f p가 0 또는 0에 아주 근사할 때에 얻어진다. 몰딩에 적합한 부직물 지지체는 일반적으로 - ½ 내지 ½ 사이의 f p 값을 가진다.
 섬유 크림프의 증가는 또한 개선된 성형성을 낳을 수 있음을 주목해야 한다. 이는 크림프의 증가가 상기 구조물이 연신될 수 있는 정도를 증가시키기 때문이다. 섬유 직경은 강직성 및 기공성에 영향을 미치기 때문에 상기 구조물을 결정하고 제어하는데 중요하다.
 본 발명은 가장 바람직하게는 100 미크론 미만, 바람직하게는 약 1-20 미크론 미만의 직경을 갖는 필라멘트, 및/또는 섬유를 사용하여, 부직물, 제직물 또는 편성물 지지체를 형성한다. 출원인은 놀랍게도 상기 소직경 섬유로부터 형성된 부직물 지지체를 사용하는 경우 기본 재료의 표면 특성에 악영향을 주지 않고서도 고도의 복원력을 갖는 3 차원 구조물을 낳을 수 있음을 알아내었다. 게다가, 이러한 구조물은 반복된 압축으로부터 잘 회복하고 그 형상 및 3 차원 특성(dimensionality)을 보유할 수 있다. 본 발명을 통해 또한 100 미크론 초과의 직경을 갖는 필라멘트, 및/또는 섬유를 사용하여 훨씬 더 강직한 부직물을 형성할 수 있다. 출원인은 놀랍게도 상기 부직물이 또한 복원력을 갖고 압축으로부터 상당한 회복력을 나타냄을 발견하였다.
 상기의 동일한 사항이 또한 소직경 섬유 및/또는 필라멘트로부터의 발명에 따라서 형성된 제직물 및 편성물에서도 적용될 수 있음을 알게 되었다.
 부직물 지지체의 열성형은 2 개의 재료 현상의 조합으로부터 수행될 수 있다: (1) 유변학적 및 (2) 기계적 변형. 유변학적 변형은 상기 지지체에 열을 가함으로써 일정 정도의 분자 이동이 유도되어서 그 결과 층이동(laminar movement) 순간까지 섬유를 유연화시키는 것을 의미한다. 분자 배향 및 결정화도에 상당한 변화 없이 섬유 특성을 유지하기 위해, 상기 성형 온도는 유리 전이 온도 이상이고 용융 온도 이하로 유지되어야 한다 (예를 들면, 열가소성 섬유 또는 고분자는 70-450 ℃ 사이의 용융 온도를 가진다). 열성형 부직물 지지체에 사용되는 섬유는 (코-폴리에테르에스테르 엘라스토머, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트), 나일론 6, 나일론 6,6, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르류, 폴리아미드류, 열가소성 코-폴리에테르에스테르 엘라스토머류, 폴리올레핀류, 폴리아크릴로니트릴류, 폴리아크릴레이트류 및 열가소성 액정 고분자류)를 포함하고; 이들은 단일-성분, 이중-성분 또는 다중-성분일 수 있고; 이들은 일 성분이 저온에서 용융하는 특징을 갖는 팁 삼엽형 (tipped trilobal), 사이드 바이 사이드형 (side by side) 또는 시스/코어형 (sheath/core)일 수 있다. 딥 연신을 수반하는 열성형에서, 4 개의 기계적 변형 모드가 관찰된다. 이들은 평면내(in-plane) 장력, 횡압축, 평면내 전단력 및 평면외 굽힘(out-of-plane bending)이다. 기계적 변형에서의 복잡성(complexity)은 상기 열성형 공정 동안 사용되는 주형의 복잡성에 따라 변화할 수 있다.
 본 발명은 상기 지지체의 총 연신이 국부적으로 및 벌크적으로 모두 상당하다는 면에서 다른 몰딩된 구조물과 구별된다. 출원인은 "연신성 (drawability)"이라는 용어를 파단 (failure)이 일어나기 전에 얻어진 최대 가능 연신비 또는 한계 연신비를 나타내는데 사용한다. 본 발명에 있어서, 상기 연신비는 상기 지지체의 표면적에 대한 성형품의 표면적의 비율로서 정의된다. 구체적으로는, 파단이 일어나는 시점의 표면적은 하기 식을 갖는 지지체의 한계 연신비를 정의하는데 사용될 수 있다:
 
 상기에서 초기 표면적( A I)은 몰딩 전 면적이고 최종 표면적 ( A SF)은 몰딩 후에 얻어진 표면적의 증가를 나타낸다. 상기 지지체가 연신된 정도를 나타내기 위해, 출원인들은 도 3에 도시된 절두원추형(frusto-conical) 돔 기하 (dome geometry)를 사용한다. 상기 지지체 평면에 수직인 정 원뿔형의 "돔"의 완벽한 격자는 볼록형/오목형 몰드 기하 (male/female mold geometry)를 이용하여 제조된 기하학적 형상을 나타내는 것으로 가정된다.
 출원인들은 상기 지지체를 형성하기 위해 사용된 섬유 및/또는 필라멘트가 부분적으로 배향된 섬유 및/또는 필라멘트인 경우에 통상 몰딩 공정 동안 더 우수한 결과를 얻는다는 사실을 발견하였다. 이는 몰딩후에 충분히 개선된 섬유 및/또는 필라멘트 배향을 얻는다는 것을 보여준다.
 도 3에 따르면, 단위 셀 내부에서, 상기 최종 표면적( A F)은 원뿔대 (frustum)의 측면적( L), 상부 베이스 (top base) ( A t)의 면적, 및 초기 표면적과 하부 베이스 (bottom base) ( A b)의 면적의 차로 이루어지고, 이는 하기로 주어진다:
 
 상기에서, a는 소정 영역에서 돔의 총 수이고; 상기 단위 셀에서 a = 1 이다.
 상기 측면의 표면적 (도 3 참조)은 L = π(r + R) s 로 주어지고, 상기에서 이다. 상부 베이스의 면적 ( A t)은 A t = π r 2으로 주어지고 하부 베이스의 면적 ( A b)는 A b = π R 2으로 주어진다. 따라서, 상기 최종 표면적은 로 주어지고 여기에서 A I = 초기 표면적이다.
 101.6 mm의 초기 길이 및 폭을 갖는 본원에 개시된 바와 같은 3 차원 구조물을 예로 들겠다. 15.875 mm (5/8") 오목 홀로 연결된 9.525 mm (3/8")볼록 핀 직경을 이용함에 있어서 하기 파라미터가 적용된다:
 길이(L I),mm 101.6
 폭 (W I), mm 101.6
 "돔"의 개수 16
 돔 하부의 지름, mm 7.9375
 돔 상부의 지름, mm 4.7625
 돔 높이 (h), mm 12

 그 결과, 이다.
 소정의 지지체에 대하여, 최종 연신비는 돔 크기의 함수이다. 도 4는 최종 연신비가 다양한 핀 직경에 대해 약 3이 될 수 있음을 도시한다. 이러한 연신비는 상기 지지체의 파단시까지의 변형률보다 상당히 더 크다. 도 4에 도시된 데이터를 얻기 위해 사용된 테스트 구조물의 특성은 하기 표 1에 나타나 있다.
 
표 1

  출원인들은 상기 지지체 내부의 돌출부 또는 함몰부가 0.1-10.0 mm 사이의 높이 및 0.1-100 mm 사이의 폭을 가질 수 있다는 사실을 알아내었다.
 출원인들은 본 발명에서 유용한 본 명세서에 기재된 지지체의 성형성은 각 섬유 또는 필라멘트의 연신성 뿐만아니라 구조물의 이방성 (부직물에 있어서 섬유 배향 분포, ODF)에 의해 영향을 받고, 부직물의 경우에서는 본딩 (bonding)의 방법에 의해 영향을 받는다고 믿는다. 주변 분위기에서 테스트된 지지체의 파단시까지의 변형률은 지표가 되지 않는다. 출원인들의 발명은 5.0%의 작은 파단 변형률, 및 100% 초과의 파단 변형률을 갖는 지지체를 사용하는 것을 가능케 한다. 5.0% 미만의 파단 시까지 변형률을 갖는 통상의 이방성 구조물은 딥 몰딩될 수 없고 홀들은 도 5에 도시된 바와 같이 적당한 돔 높이에서 형성된다. 도 5에 도시된 테스트 구조물의 특성은 하기 표 2에 나타나 있다.
 
표 2

 일반적으로, 출원인들은 상기 연신비가 물품 두께의 함수가 증가하고 핀 직경이 감소함에 따라 증가할 수 있다는 사실을 알아내었다.
 단일층 구조물에 있어서, 상기 구조물의 강직성 및 강도는 상기 샘플들의 단위 면적당 중량 (평량 (basis weight))뿐만 아니라 상기 구조물에서의 구성 섬유의 특성의 함수이다. 이는 특히 스펀본드 부직 구조물에 해당된다.
 상기 몰딩된 구조물의 형성된 형상을 유지하는 것은 동일하게 중요하다. 형성된 딥 몰딩된 구조물의 압축 특성을 결정하는데 있어서 표준 테스트 방법은 없다. 출원인들은 하기 조건을 갖는 압축 모드로 일정신장속도 (CRE) 인장 시험기를 이용하는 방법을 테스트했다:
 평판 이격(Platen Separation): 10 mm
 크로스헤드 속도(Crosshead Speed): 40 % 변형률까지 1 mm/min
 시편 두께: 0.005 kgf 하에서 측정됨
 샘플 크기: 10 cm 2
 약 40%의 변형률에서, 상기 돔 돌출부는 도 6에서 도시된 바와 같이 실린더에 더 가까운 형상에서 원뿔에 더 가까운 형상으로 변화한다. 이러한 유형의 변형으로부터 본래의 형상으로 회복하는 능력은 주기적인 하중에 의해 측정되었다. 도 7은 3 개의 상이한 평량 (예를 들면, 320 gsm; 160 gsm; 및 90 gsm)에서 스펀본드형 샘플의 전형적인 가중 제중 (loading unloading)을 도시한다. 상기 딥 몰딩된 구조물의 에너지 흡수 및 강직성이 평량에 따라 급속하게 증가하는 것을 알 수 있다. 또한 일체의 영구 변형이 압축 가중 하에서 나타나지 않는다는 사실도 분명하다. 도 7에 도시된 데이터를 보여주는 상기 테스트 구조물의 특성들은 하기 표 3에 나타나 있다.
 
표 3
 
 도 8은 상기 시편들의 중량에 의해 표준화된 8 개의 딥 몰딩된 구조물의 압축 강직성을 도시한다. 상기 강직성은 상기 PP 샘플에서 보여지는 바와 같이 상기 시편들의 평량에 따라 증가하는 것이 분명하다. 이러한 구조물들은 부분 배향 섬유 (POF)로 이루어지고 딥 몰딩에 더 적합하다는 것을 알 수 있다. 이러한 구조물들은 더 깊고 더 균일한 돌출부를 형성하는 경향이 있다. 게다가, 상기 몰딩 공정 동안 상기 섬유들은 기계적 특성을 개선시키는 고상 결정화를 거친다. 상기 PET 스펀본드형 샘플은 가장 연질의 시편을 제공하는 습식 엉킴형 (hydroentangled) 물품을 갖는 PP 샘플보다 성능이 뛰어나다. 이들은 완전 연신된 섬유로 이루어지고 상기 몰딩 공정이 섬유 특성을 개선하지는 않는다. 도 8에 도시된 8 개의 테스트 지지체의 특성은 하기 표 4에 나타나 있다.
 
표 4

 도 9a 및 9b는 면 및 다중필라멘트 폴리에스테르 섬유의 50/50 블렌드로 형성된 편성 플리스(fleece)의 50 회 세탁 전 후의 사진을 도시한다. 상기 형상 및 외견은 매우 잘 유지되어 있는 것으로 볼 수 있다. 상기 테스트 구조물의 특성은 하기와 같다: 50/50 폴리에스테르 면 편성 플리스.
 요컨대, 출원인들에 의해 고안된 본 발명은 임의의 크기의 단섬유 또는 필라멘트로부터 형성된 평면 부직물로 제조된 3 차원 딥 몰딩된 물품이다. 또한, 직경이 100 미크론 미만의 섬유 및/또는 필라멘트를 포함하는 편성물 및 제직물이 본 발명에 의해 고안되었다. 바람직하게는, 상기 필라멘트 및 섬유의 직경은 약 1-20 미크론이다. 가장 바람직한 부직 구조물은 랜덤 섬유 배향 분포를 갖는 것이다. 통상의 이방성 구조물도 또한 몰딩될 수 있는데, 이들이 연신될 수 있는 정도는 이방성이 증가함에 따라 더 제한된다. 터프트 형성된(tufted), 스티치 접합된(stitchbonded) 및 플록킹된(flocked) 직물은 또한 상기 딥 몰딩된 물품을 제조하는데 사용될 수 있다.
 상기 구조물의 강직성은 더 큰 직경의 섬유 및/또는 더 큰 평량을 채택함으로써 제어될 수 있다. 더 큰 기공성은 두꺼운 섬유를 사용함으로써 얻어질 수 있다. 그러나, 상기 구조물의 전반적인 가요성 (flexibility)이 또한 감소되어 절단하는 것을 더 곤란하게 만들 수 있다. 이러한 특성은 고도의 복원력, 고도의 기공성, 및 고도의 가요성을 얻기 위해 균형이 이루어질 수 있다.
 상기 부직웹 형성 공정 (예를 들면, 카딩(carding), 에어레이(airlay), 웨트레이(wetlay), 스펀본드 및 멜트블로운 (meltblown))은 통상적으로 배향된 구조물을 낳는데, 여기에서 대부분의 섬유는 상기 웹이 형성되고 수집되는 방향 (기계 방향)과 평행하다. 상기 섬유로 크림프를 도입하는 것은 배향 분포를 국소적으로 랜덤화시키는 경향이 있어 개선된 성형성을 낳는다.
 본 발명의 다양한 세부 사항은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 변화될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 게다가, 전술한 기재는 오직 예시의 목적을 위함이고, 특허청구범위에 의해 명시된 본 발명을 한정하기 위함은 아니다.