Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung beidseitig mikrostrukturierter Verbundfolien

• Main Authors: ABEL, BERND, ELSNER, CHRISTIAN, GRÜNDIG, BERND
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 23.07.2015
• Subjects: AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F,C08G; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING; CHEMISTRY; COMPOSITIONS BASED THEREON; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; METALLURGY; MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICALDEVICES; MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY; ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; PERFORMING OPERATIONS; PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTUREOR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDEDFOR; SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; TRANSPORTING; WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE, IN GENERAL; WORKING-UP

Verfahren zur Herstellung einer beidseitig mikrostrukturierten Verbundfolie (9), die lokal definierte Abschnitte mit hydrophoben und hydrophilen Eigenschaften auf mindestens einer der Oberflächen der Verbundfolie (9) aufweist, die der Anwendung in mikrofluidischen Prozessen dient, und unterschiedliches plastisch-elastisches Verhalten auf der Ober- und Unterseite zeigt, folgende Schritte aufweisend: (1) Verwendung eines zweiteiligen Formwerkzeuges, das eine Patrize (1) und eine Matrize (2) aufweist, die so zueinander angeordnet sind, dass zwischen ihnen ein verstellbarer Spalt (3) mit einer Breite von 10 μm bis mindestens 500 μm einstellbar ist, wobei a) die Patrize (1) Oberflächenausformungen (1a) zwischen 1 und 100 μm auf der zum Spalt (3) gerichteten Seite als Negativ für gewünschte unterschiedliche Mikrostrukturen zur Bildung von mikrofluidischen Kammern und Kanälen aufweist sowie als Teil der Patrize (1) jeweils passgenau eingelassene bewegliche Maskierstempel (4), deren Oberflächen mit der Oberfläche der Patrize (1) auf der Seite des Spaltes (3) in einer Ausgangslage eine Ebene bilden und die ebenfalls auf der zum Spalt (3) gerichteten Seite Oberflächenausformungen (4a) als Negativ für Mikrostrukturen zwischen 1 und 100 μm aufweisen, und b) die Matrize (2) UV-strahlungsdurchlässig ist und auf der zum Spalt (3) gerichteten Seite Vertiefungen in Abstimmung mit den Oberflächenausformungen der Patrize (1) aufweist sowie Vertiefungen zwischen 10 μm und 100 μm zur Aufnahme für die Maskierstempel (4), wobei die äußere Form der Maskierstempel (4) identisch mit den Umrissen der Aufnahmevertiefung ist und passgenau bis zu einer Tiefe zwischen 10 μm und 100 μm darin positioniert werden kann, (2) Einstellen der Spaltbreite zwischen 10 μm und 150 μm und Positionieren der Maskierstempel (4) aus der Ausgangslage der Patrizenoberfläche in Spaltrichtung bis ihre strukturierten Oberflächen (4a) in den dafür vorgesehenen Aufnahmevertiefungen der Matrize sitzen und die äußere Form der Maskierstempel (4) konisch gegen die Umrisse der Aufnahmevertiefung dichten, (3) Anlegen eines Unterdrucks und Einfüllen einer ersten strahlenaushärtbaren Formulierung, die nach Aushärtung ein Polymer bildet, das entweder hydrophile oder ...