[go: up one dir, main page]

DE102009044113A1 - Partially perforated microstructured molding and process for its production - Google Patents

Partially perforated microstructured molding and process for its production Download PDF

Info

Publication number
DE102009044113A1
DE102009044113A1 DE102009044113A DE102009044113A DE102009044113A1 DE 102009044113 A1 DE102009044113 A1 DE 102009044113A1 DE 102009044113 A DE102009044113 A DE 102009044113A DE 102009044113 A DE102009044113 A DE 102009044113A DE 102009044113 A1 DE102009044113 A1 DE 102009044113A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
film
areas
mold
pores
microstructures
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009044113A
Other languages
German (de)
Inventor
Andreas Dr. Schober
Jörg HAMPL
Frank Weise
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technische Universitaet Ilmenau
Original Assignee
Technische Universitaet Ilmenau
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universitaet Ilmenau filed Critical Technische Universitaet Ilmenau
Priority to DE102009044113A priority Critical patent/DE102009044113A1/en
Priority to PCT/EP2010/052351 priority patent/WO2011035937A1/en
Priority to EP10709454A priority patent/EP2480386A1/en
Publication of DE102009044113A1 publication Critical patent/DE102009044113A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26FPERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/26Perforating by non-mechanical means, e.g. by fluid jet
    • B26F1/31Perforating by non-mechanical means, e.g. by fluid jet by radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002Organic membrane manufacture
    • B01D67/0023Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes
    • B01D67/0025Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by mechanical treatment, e.g. pore-stretching
    • B01D67/0027Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by mechanical treatment, e.g. pore-stretching by stretching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002Organic membrane manufacture
    • B01D67/0023Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes
    • B01D67/0032Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by elimination of segments of the precursor, e.g. nucleation-track membranes, lithography or laser methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/06Flat membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26FPERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/26Perforating by non-mechanical means, e.g. by fluid jet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/26Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C51/30Moulds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02Form or structure of the vessel
    • C12M23/16Microfluidic devices; Capillary tubes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/02Membranes; Filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/06Surface irregularities
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2791/00Shaping characteristics in general
    • B29C2791/004Shaping under special conditions
    • B29C2791/007Using fluid under pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2793/00Shaping techniques involving a cutting or machining operation
    • B29C2793/0045Perforating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2793/00Shaping techniques involving a cutting or machining operation
    • B29C2793/009Shaping techniques involving a cutting or machining operation after shaping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/10Forming by pressure difference, e.g. vacuum

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen teilweise perforierten mikrostrukturierten Formkörper (01), wie er beispielsweise zur Kultivierung von biologischen Zellen oder als Siebstruktur verwendet werden kann. Im Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Formkörpers (01). Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zunächst einen Schritt, bei welchem eine verformbare Folie (01) bereitgestellt wird. In einem weiteren Schritt wird die Folie (01) partiell verstreckt. Es entstehen Verstreckungsbereiche (02; 03), in denen die Folie (01) eine verringerte Dicke aufweist. Das Beschränken des Verstreckens auf einige Bereiche (02; 03) der Folie (01) führt dazu, dass unverformte Bereiche (07) der Folie (01) erhalten bleiben. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst weiterhin einen Schritt, bei welchem Mikrostrukturen (03) in zumindest einigen der verdünnten Verstreckungsbereiche (02; 03) der Folie ausgeformt werden. Erfindungsgemäß werden Poren in zumindest einem der verdünnten Verstreckungsbereiche (03) der Folie (01) erzeugt, während zumindest einige der unverformten Bereiche (07) undurchlässig bleiben. Die unverformten Bereiche (07) der Folie (01) bleiben undurchlässig, da in diesen Bereichen keine durchgehenden Poren erzeugt werden.The present invention relates to a partially perforated microstructured shaped body (01), as it can be used for example for the cultivation of biological cells or as a sieve structure. In addition, the invention relates to a method for producing such a shaped body (01). The method according to the invention initially comprises a step in which a deformable film (01) is provided. In a further step, the film (01) is partially stretched. The result is areas of stretching (02, 03) in which the film (01) has a reduced thickness. Restricting the stretching to some areas (02, 03) of the film (01) results in that undeformed areas (07) of the film (01) are preserved. The inventive method further comprises a step in which microstructures (03) are formed in at least some of the thinned draw regions (02, 03) of the film. According to the invention, pores are produced in at least one of the thinned draw regions (03) of the film (01), while at least some of the undeformed regions (07) remain impermeable. The undeformed areas (07) of the film (01) remain impermeable because no continuous pores are produced in these areas.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen teilweise perforierten mikrostrukturierten Formkörper, wie er beispielsweise zur Kultivierung von biologischen Zellen oder als Siebstruktur verwendet werden kann. Im Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Formkörpers.The present invention relates to a partially perforated microstructured shaped body, as it can be used for example for the cultivation of biological cells or as a sieve structure. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a shaped body.

Die DE 102 03 250 C1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Mikrostrukturierung von Polymerfolien. Die zu strukturierende Folie wird auf eine Temperatur unterhalb des Glaspunktes des Folienmaterials vorgeheizt und zusammen mit zumindest einer eine Prägestruktur aufweisenden Werkzeugplatte zwischen zwei auf eine Temperatur oberhalb des Glaspunktes aufgeheizten Walzen hindurchgeführt. Die Walzen werden gleichzeitig gegeneinander gedrückt, um die Prägestruktur in die Folie einzuprägen. Die Werkzeugplatte wird nach einer Abkühlung wieder von der Folie getrennt.The DE 102 03 250 C1 shows a method and apparatus for microstructuring polymer films. The film to be structured is preheated to a temperature below the glass point of the film material and passed together with at least one die plate having an embossed structure between two rollers heated to a temperature above the glass point. The rollers are simultaneously pressed against each other to impress the embossed structure in the film. The tool plate is separated after cooling again from the film.

Aus der DE 10 2007 050 976 A1 ist ein Verfahren zur Umformung einer Folie bekannt, bei welchem die umzuformende Folie fest mit einer Formkulisse, die mindestens einen Durchbruch aufweist, verbunden wird. Anschließend werden Bereiche der umzuformenden Folie einer physikalischen oder chemischen Modifikation unterworfen. Die mit der Formkulisse verbundene Folie wird in ein Formwerkzeug eingelegt und mit einem Druckmedium beaufschlagt, welches die Folie in den Durchbruch der Formkulisse einformt.From the DE 10 2007 050 976 A1 For example, a method of forming a film is known, in which the film to be formed is firmly joined to a mold which has at least one opening. Subsequently, portions of the film to be formed are subjected to a physical or chemical modification. The film connected to the mold backdrop is placed in a mold and pressurized with a pressure medium, which forms the film in the breakthrough of the mold scenery.

Die DE 10 2004 035 267 B3 zeigt einen mikrostrukturierten Formkörper und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Der Formkörper besteht aus einer Folie, in die mindestens eine Hohlstruktur eingebracht ist. Die Hohlstruktur weist bevorzugt eine Omega-Struktur auf. Der gesamte Formkörper, d. h. sowohl die Folie als auch die Hohlstrukturen weisen eine Vielzahl von Poren auf, deren Durchmesser bevorzugt einen Wert zwischen 10 nm und 10 μm annimmt. Die Poren sind statistisch über den gesamten Formkörper, d. h. über die Folie und die Hohlstrukturen verteilt, wobei es vorkommen kann, dass sich einzelne Poren überlappen. Die 7 der DE 10 2004 035 267 B3 lässt deutlich erkennen, dass die Poren sowohl in der Hohlstruktur als auch in unverformten Bereichen der Folie ausgebildet sind. Zur Einbringung der Poren wird die Folie mit einer ionisierenden Strahlung beaufschlagt. Die Ionen hinterlassen latent vorhandene Spuren, welche durch einen Ätzvorgang zu Poren führen. Ein Nachteil dieser Lösung besteht zunächst darin, dass die Poren im gesamten Formkörper ausgebildet sind. Um zu verhindern, dass die Poren im gesamten Formkörper gebildet werden, wird ferner vorgeschlagen, eine Maske zu verwenden, um die Bestrahlung mit Ionen auf bestimmte Bereiche der Folie zu begrenzen. Die Maske muss die mit Poren zu versehenden Bereiche exakt abbilden, wodurch ein erhöhter Aufwand erforderlich ist.The DE 10 2004 035 267 B3 shows a microstructured molding and a process for its preparation. The molded body consists of a film, in which at least one hollow structure is introduced. The hollow structure preferably has an omega structure. The entire shaped body, ie both the foil and the hollow structures, have a multiplicity of pores whose diameter preferably assumes a value between 10 nm and 10 μm. The pores are statistically distributed over the entire molded body, ie over the film and the hollow structures, it being possible for individual pores to overlap. The 7 of the DE 10 2004 035 267 B3 clearly shows that the pores are formed both in the hollow structure and in undeformed areas of the film. To introduce the pores, the film is exposed to ionizing radiation. The ions leave latent traces, which lead to pores through an etching process. A disadvantage of this solution consists initially in the fact that the pores are formed in the entire molded body. In order to prevent the pores from being formed in the entire shaped body, it is further proposed to use a mask in order to limit the irradiation of ions to certain areas of the foil. The mask must accurately map the areas to be provided with pores, which requires increased effort.

Die Aufgabe der Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, einen mikrostrukturierten Formkörper sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen, welcher nur teilweise perforiert ist und aufwandsarm herstellbar ist.The object of the invention, starting from the prior art, is to provide a microstructured molding and a process for its production which is only partially perforated and can be produced with little effort.

Die genannte Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines teilweise perforierten mikrostrukturierten Formkörpers gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst. Die Aufgabe wird weiterhin durch einen mikrostrukturierten Formkörper gemäß dem beigefügten nebengeordneten Anspruch 6 gelöst.The above object is achieved by a method for producing a partially perforated microstructured shaped body according to the appended claim 1. The object is further achieved by a microstructured molding according to the attached independent claim 6.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Herstellung eines mikrostrukturierten Formkörpers, welcher beispielsweise zur Kultivierung von biologischen Zellen oder als Siebstruktur verwendet werden kann. Der herzustellende Formkörper ist teilweise perforiert, d. h. dass nur einige Bereiche des Formkörpers Poren aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zunächst einen Schritt, bei welchem eine verformbare Folie bereitgestellt wird. Die Dicke der Folie kann weitgehend beliebig gewählt werden, beispielsweise im Bereich zwischen 1 μm und 1 mm. In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Folie partiell verstreckt, beispielsweise dadurch, dass einige Bereiche der Folie ausgedehnt werden, indem diese Bereiche in eine auszufüllende Hohlform gepresst werden. Es entstehen Verstreckungsbereiche, in denen die Folie eine verringerte Dicke aufweist. Die verringerte Dicke wird in vielen Fällen innerhalb des Verstreckungsbereiches nicht konstant sein, sondern sich hin zu einem Bereich der maximalen Verstreckung verringern. Das Beschränken des Verstreckens auf einige Bereiche der Folie führt dazu, dass unverformte Bereiche der Folie erhalten bleiben. In diesen unverformten Bereichen hat sich die Dicke der Folie nicht oder nur unwesentlich verändert. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst weiterhin einen Schritt, bei welchem Mikrostrukturen in zumindest einigen der verdünnten Verstreckungsbereiche der Folie ausgeformt werden. Bei den Mikrostrukturen kann es sich beispielsweise um Omega-Strukturen oder um Kanäle handeln. Das partielle Verstrecken der Folie und das Ausformen von Mikrostrukturen können gemeinsam erfolgen, beispielsweise indem die Folie in eine auszufüllende Hohlform gepresst wird. Erfindungsgemäß werden Poren in zumindest einem der verdünnten Verstreckungsbereiche der Folie erzeugt, während zumindest einige der unverformten Bereiche undurchlässig bleiben. Die unverformten Bereiche der Folie bleiben undurchlässig, da in diesen Bereichen keine durchgehenden Poren erzeugt werden. Bevorzugt bleiben alle unverformten Bereiche der Folie undurchlässig. Auch werden die Poren bevorzugt in allen der verdünnten Verstreckungsbereiche der Folie erzeugt, insofern diese Bereiche eine Dicke aufweisen, die kleiner als eine Grenzdicke ist, und insofern diese Bereiche nicht verdeckt oder in anderer Weise unzugänglich sind.The method according to the invention serves to produce a microstructured shaped body which can be used, for example, for culturing biological cells or as a sieve structure. The molded article to be produced is partially perforated, ie only some regions of the molded article have pores. The method according to the invention initially comprises a step in which a deformable film is provided. The thickness of the film can be chosen largely arbitrary, for example in the range between 1 .mu.m and 1 mm. In a further step of the method according to the invention, the film is partially stretched, for example by expanding some areas of the film by pressing these areas into a hollow mold to be filled. There are drawing areas in which the film has a reduced thickness. The reduced thickness will in many cases not be constant within the drafting range but will decrease toward a range of maximum draw. Restricting stretching to some areas of the film will leave undeformed areas of the film intact. In these undeformed areas, the thickness of the film has not or only slightly changed. The inventive method further comprises a step in which microstructures are formed in at least some of the thinned draw regions of the film. The microstructures may be, for example, omega structures or channels. The partial stretching of the film and the formation of microstructures can be done together, for example by pressing the film into a hollow mold to be filled. According to the invention, pores are produced in at least one of the thinned draw regions of the film, while at least some of the undeformed regions remain impermeable. The undeformed areas of the film remain impermeable because no continuous pores are created in these areas. Preference is given to all undeformed areas of the film impermeable. Also, the pores are preferably formed in all of the thinned stretch regions of the film insofar as these regions have a thickness less than a limit thickness and insofar as these areas are not obscured or otherwise inaccessible.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass ein partielles Perforieren, d. h. ein beschränktes Erzeugen von Poren, allein dadurch ermöglicht ist, dass die Folie partiell verstreckt wird, wodurch die Folie Bereiche mit unterschiedlichen Dicken aufweist. Die Unterschiedlichkeit der Dicke der Folie wird ausgenutzt, um die Perforation der Folie auf einige Bereiche der Folie zu beschränken. Hingegen bleiben die unverformten Bereiche der Folie nahezu oder vollständig undurchlässig.A particular advantage of the method according to the invention is that a partial perforation, i. H. limited production of pores is made possible only by partially stretching the film, whereby the film has areas of different thicknesses. The difference in thickness of the film is exploited to limit the perforation of the film to some areas of the film. By contrast, the undeformed areas of the film remain almost or completely impermeable.

Das Erzeugen der Poren in dem zumindest einen der verdünnten Vollstreckungsbereiche erfolgt bevorzugt dadurch, dass ein Perforationsverfahren zur Erzeugung von Poren auf zumindest einige der unverformten Bereiche und auf zumindest einige der verdünnten Verstreckungsbereiche der Folie angewendet wird, wobei Parameter des Perforationsverfahrens so gemessen werden, dass Poren in den unverformten Bereichen nicht entstehen. Das Perforationsverfahren wird bevorzugt auf die gesamte Folie angewendet. Ein oder mehrere Parameter des Perforationsverfahrens, wie beispielsweise eine Intensität oder eine Kraft werden so bemessen, dass vollständige Poren nur in Bereichen der Folie entstehen, deren Dicke kleiner als die Grenzdicke ist. Bereiche der Folie, die eine Dicke aufweisen, die mindestens so groß wie die Grenzdicke ist, können durch das Perforationsverfahren mit den gewählten Parametern nicht oder zumindest nicht vollständig durchstoßen werden, sodass keine durchgehenden Poren entstehen. Bei dem Perforationsverfahren kann es sich um ein beliebiges mechanisches oder chemisches Verfahren handeln, welches zur Erzeugung von Poren einer Folie geeignet ist und derart eingestellt werden kann, dass die Porenentstehung von der Dicke der Folie abhängig ist.The pores in the at least one of the thinned enforcement areas are preferably formed by applying a perforation method to create pores on at least some of the undeformed areas and at least some of the thinned stretch areas of the film, wherein parameters of the perforation method are measured such that pores do not arise in the undeformed areas. The perforation method is preferably applied to the entire film. One or more parameters of the perforation process, such as intensity or force, are calculated so that complete pores are formed only in regions of the film whose thickness is less than the limit thickness. Areas of the film which have a thickness which is at least as large as the limit thickness can not be perforated by the perforation method with the selected parameters, or at least not completely pierced, so that no continuous pores are formed. The perforation process can be any mechanical or chemical process which is suitable for producing pores of a film and can be adjusted such that the pore formation is dependent on the thickness of the film.

Das Perforationsverfahren umfasst bevorzugt einen Teilschritt, bei welchem die einigen der unverformten Bereiche und der zumindest eine der verdünnten Verstreckungsbereiche der Folie mit einer ionisierenden Strahlung bestrahlt werden, wodurch Ionendurchschüsse in der Folie erzeugt werden. Die Intensität der ionisierenden Strahlung wird so bemessen, dass nur in den der Bestrahlung ausgesetzten verdünnten Verstreckungsbereichen vollständige Ionendurchschüsse entstehen. In den unverformten Bereichen der Folie, deren Dicke größer als die Grenzdicke ist, gelangen die Ionen nicht vollständig durch die Folie, sodass keine durchgängigen Ionendurchschüssen entstehen. Die Ionen werden bereits in der Oberfläche der Folie oder in einem mittleren Bereich der Folie aufgehalten, sodass allenfalls Ioneneinschüsse entstehen. Die Ionendurchschüsse führen dazu, dass eine Struktur des Werkstoffs der Folie im Bereich des jeweiligen Ionendurchschusses über die gesamte Dicke der Folie zerstört wird. In einem weiteren Schritt des Perforationsverfahrens wird die Folie geätzt, beispielsweise dadurch, dass die Folie in ein Ätzbad gelegt wird. Das Ätzen der Folie führt dazu, dass der Werkstoff der Folie im Bereich der Ionendurchschüsse entfernt wird, sodass durchgängige Poren mit einem Durchmesser von beispielsweise 2 μm entstehen.The perforation method preferably comprises a substep in which the some of the undeformed regions and the at least one of the thinned stretch regions of the film are irradiated with ionizing radiation, thereby producing ion transmission holes in the film. The intensity of the ionizing radiation is so dimensioned that complete ion transmission only occurs in the dilute stretching regions exposed to the irradiation. In the undeformed areas of the film whose thickness is greater than the limit thickness, the ions do not fully pass through the film, so that no continuous ion transmission occurs. The ions are already held up in the surface of the film or in a central region of the film, so that at most ion shots arise. The ion shots cause a structure of the material of the film in the region of the respective ion penetration is destroyed over the entire thickness of the film. In a further step of the perforation process, the film is etched, for example by placing the film in an etching bath. The etching of the film leads to the material of the film being removed in the area of the ion passages, so that continuous pores with a diameter of, for example, 2 μm are formed.

Bei einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beim Bestrahlen der Folie die Folie mit einer Maske bedeckt, um die mit Poren zu versehenden Bereiche zusätzlich zu beschränken. Mit der Maske kann beispielsweise verhindert werden, dass Poren in ausgewählten der verdünnten Verstreckungsbereiche, die eine Dicke aufweisen, die kleiner als die Grenzdicke ist, entstehen. Die Maske ist erfindungsgemäß jedoch nicht notwendig, um zu gewährleisten, dass Poren in den unverformten Bereichen der Folie nicht entstehen.In a particular embodiment of the method according to the invention, when the film is irradiated, the film is covered with a mask in order additionally to limit the areas to be provided with pores. For example, the mask can be used to prevent pores from forming in selected ones of the thinned draw regions having a thickness that is less than the limit thickness. However, according to the invention, the mask is not necessary to ensure that pores do not form in the undeformed areas of the film.

Das partielle Verstrecken und das Ausformen der Mikrostrukturen in der Folie erfolgt bevorzugt durch einen thermoplastischen Verformungsvorgang. Der thermoplastische Verformungsvorgang erfordert, dass ein Thermoplast als Material für die Folie verwendet wird. Die Folie ist zwischen eine erste Formhälfte und eine zweite Formhälfte zu legen. Die zweite Formhälfte weist eine makrostrukturierte Hohlform auf, in welcher mikrostrukturierte Hohlforen ausgebildet sind. Die erste Formhälfte ist gegenüber der Folie abzudichten, wodurch ein abgetrennter Hohlraum zwischen der ersten Formhälfte und der Folie entsteht. Die erste Formhälfte und die zweite Formhälfte sind mit der dazwischen befindlichen Folie zusammenzupressen. Das Abdichten der ersten Formhälfte gegenüber der Folie und das Zusammenpressen der ersten Formhälfte und der zweiten Formhälfte können gemeinsam erfolgen, beispielsweise dadurch, dass die Folie gegen eine Dichtung auf der ersten Formhälfte gepresst wird. In einem weiteren Teilschritt wird die Folie bis mindestens zu einer Glasübergangstemperatur des Thermoplasts erwärmt, sodass die Folie thermoplastisch verformbar wird. Es wird ein Überdruck zwischen der ersten Formhälfte und der Folie erzeugt, wodurch die Folie in die makrostrukturierte Hohlform und in die mikrostrukturierten Hohlformen gepresst wird. Dies führt gleichzeitig dazu, dass die Folie verstreckt wird. Die Verstreckung ergibt sich insbesondere durch die Makrostruktur, die zu einer deutlichen Dehnung der Folie führt. Die makrostrukturierte Hohlform kann im einfachsten Fall quaderförmig ausgebildet sein, wobei das Ausformen der Quaderform insbesondere dazu dient, die zu verformenden Bereiche der Folie aus der ursprünglichen Position herauszuziehen, wodurch die zu verformenden Bereiche gedehnt und verstreckt werden, sodass es zu einer Ausdünnung kommt. Bereiche der Folie, die außerhalb der makrostrukturierten Hohlform angeordnet sind, werden nicht verformt. Dabei kann es sich beispielsweise um einen rechteckartigen Begrenzungsrahmen handeln, welcher die quaderförmige Hohlform begrenzt. In einem weiteren Teilschritt ist die Folie abzukühlen, sodass die Temperatur der Folie unter die Glasübergangstemperatur des Thermoplasts sinkt und die Folie ihre erhaltene Form beibehält.The partial stretching and shaping of the microstructures in the film preferably takes place by means of a thermoplastic deformation process. The thermoplastic deformation process requires that a thermoplastic be used as the material for the film. The film is to be placed between a first mold half and a second mold half. The second mold half has a macrostructured hollow shape in which microstructured hollow fores are formed. The first mold half is to be sealed against the film, whereby a separate cavity between the first mold half and the film is formed. The first mold half and the second mold half are to be pressed together with the film in between. The sealing of the first mold half to the film and the compression of the first mold half and the second mold half can be done together, for example, by pressing the film against a seal on the first mold half. In a further substep, the film is heated to at least a glass transition temperature of the thermoplastic, so that the film is thermoplastically deformable. An overpressure is created between the first mold half and the film, which presses the film into the macrostructured mold and into the microstructured molds. At the same time this results in the film being stretched. The stretching results in particular from the macrostructure, which leads to a significant elongation of the film. In the simplest case, the macrostructured hollow mold can be cuboid-shaped, with the shaping of the parallelepiped shape serving, in particular, for the regions of the film to be deformed to pull out of the original position, whereby the areas to be deformed stretched and stretched, so it comes to a thinning. Regions of the film that are located outside the macrostructured mold are not deformed. This may be, for example, a rectangular boundary frame, which limits the cuboidal mold. In a further substep, the film is allowed to cool so that the temperature of the film falls below the glass transition temperature of the thermoplastic and the film retains its resulting shape.

Der erfindungsgemäße mikrostrukturierte Formkörper umfasst zunächst eine Folie, aus welcher er im einfachsten Fall vollständig gebildet ist. Die Folie ist in unverformte Bereiche und in verdünnte Verstreckungsbereiche geteilt. Die Folie kann beispielsweise eine rechteckige Grundform aufweisen, deren Rahmen unverformt ist, während ein rechteckförmiger Innenbereich verstreckt ist und eine geringere Dicke aufweist. Zumindest in einigen der verdünnten Verstreckungsbereiche sind Mikrostrukturen ausgebildet. Beispielsweise können die Mikrostrukturen matrixartig im rechteckförmigen Innenbereich der Folie angeordnet sein. Zumindest in einem der verdünnten Verstreckungsbereiche sind Poren ausgebildet. Bei den Poren handelt es sich um Löcher, welche beispielsweise einen Durchlass von Gasen oder Flüssigkeiten ermöglichen. Zumindest einige der unverformten Bereiche weisen keine Poren auf und sind dadurch undurchlässig. Bevorzugt weist keiner der unverformten Bereiche Poren auf, wodurch die unverformten Bereiche sämtlich undurchlässig sind.The microstructured molding according to the invention initially comprises a film, from which it is completely formed in the simplest case. The film is divided into undeformed areas and thinned draw areas. The film may, for example, have a rectangular basic shape, the frame of which is undeformed, while a rectangular inner area is stretched and has a smaller thickness. Microstructures are formed in at least some of the thinned stretch regions. For example, the microstructures may be arranged like a matrix in the rectangular inner region of the film. Pores are formed in at least one of the thinned stretch regions. The pores are holes that allow, for example, a passage of gases or liquids. At least some of the undeformed areas have no pores and are therefore impermeable. Preferably, none of the undeformed areas has pores, whereby the undeformed areas are all impermeable.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen mikrostrukturierten Formkörpers besteht darin, dass er in einem hohen Maße an die vorgesehene Anwendung angepasst sein kann, insbesondere dadurch, dass er nur dort Poren aufweist, wo diese erforderlich sind, und folglich keine Poren dort aufweist, wo sie ggf. die vorgesehene Anwendung beeinträchtigen.A particular advantage of the microstructured shaped body according to the invention is that it can be adapted to a large extent to the intended application, in particular by having pores only where they are required, and consequently no pores where they possibly affect the intended application.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen mikrostrukturierten Formkörpers ist die Verdünnung in den Verstreckungsbereichen der Folie beginnend an den Rändern der unverformten Bereiche bis in die Mikrostrukturen zunehmend ausgebildet. Die Poren sind nur in denjenigen Regionen der verdünnten Verstreckungsbereiche vorhanden, die eine Dicke aufweisen, die kleiner als die Grenzdicke ist. Folglich kann es auch Regionen der verdünnten Verstreckungsbereiche geben, die keine Poren aufweisen, da die Dicke der Folie in diesen Regionen mindestens so groß wie die Grenzdicke ist. Es kann weiterhin Regionen der verdünnten Verstreckungsbereiche geben, die eine Dicke aufweisen, die kleiner als die Grenzdicke ist, jedoch keine Poren aufweisen, da diese Regionen beispielsweise verdeckt angeordnet sind. Je nach gewähltem Herstellungsverfahren können die unverformten Bereiche und diejenigen Regionen der verdünnten Verstreckungsbereiche, die keine Poren aufweisen, Ansätze von Poren, beispielsweise in Form von winzigen Kratern aufweisen. Die Ansätze der Poren bilden jedenfalls keine durchgängigen Poren aus.In a preferred embodiment of the microstructured shaped body according to the invention, the dilution in the drawing regions of the film is increasingly formed beginning at the edges of the undeformed regions into the microstructures. The pores are present only in those regions of the thinned draw regions which have a thickness that is less than the limit thickness. Consequently, there may also be regions of the thinned stretch regions which have no pores, since the thickness of the film in these regions is at least as large as the boundary thickness. There may also be regions of thinned stretch regions having a thickness that is less than the boundary thickness but that does not have pores, for example, because these regions are concealed. Depending on the manufacturing process chosen, the undeformed regions and those regions of the thinned stretch regions that do not have pores may have pores, for example in the form of tiny craters. In any case, the pores do not form continuous pores.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen mikrostrukturierten Formkörpers weisen nur einige Teilbereiche der Mikrostrukturen Poren auf. Dies ist dadurch bedingt, dass diese Teilbereiche der Mikrostrukturen eine Dicke aufweisen, die kleiner als die Grenzdicke ist, während andere Teilbereiche der Mikrostrukturen eine Dicke aufweisen, die mindestens so groß wie die Grenzdicke ist. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen mikrostrukturierten Formkörpers sind die Poren nur in denjenigen Teilbereichen der Mikrostrukturen vorhanden, in denen sie für die beabsichtigte Anwendung benötigt werden.In a preferred embodiment of the microstructured shaped body according to the invention, only a few subregions of the microstructures have pores. This is due to the fact that these subregions of the microstructures have a thickness which is smaller than the limit thickness, while other subregions of the microstructures have a thickness which is at least as great as the limit thickness. In this embodiment of the microstructured shaped body according to the invention, the pores are only present in those partial areas of the microstructures in which they are required for the intended application.

Der erfindungsgemäße mikrostrukturierte Formkörper ist bevorzugt derart ausgeführt, dass Teilbereiche der Mikrostrukturen, die durch andere Teilbereiche der Mikrostrukturen verdeckt sind, undurchlässig sind, da sie keine Poren aufweisen. Die Ausbildung der Mikrostrukturen führt dazu, dass die verschiedenen Teilbereiche der Mikrostrukturen unterschiedliche Orientierungen aufweisen. Einige der Teilbereiche weisen eine Orientierung senkrecht zur Orientierung der gesamten Folie auf. Aus einem Blickwinkel senkrecht zur Haupterstreckungsfläche der Folie sind daher nicht alle Teilbereiche der Mikrostrukturen erkennbar, da sie beispielsweise wegen der senkrecht ausgerichteten Orientierung oder auch durch andere Teilbereiche der Mikrostrukturen verdeckt sind. Die verdeckten Teilbereiche der Mikrostrukturen weisen keine Poren auf, was einerseits durch die Herstellung bedingt sein kann und andererseits einer individuell an die vorgesehene Anwendung angepassten Ausführung dienen kann.The microstructured shaped body according to the invention is preferably designed in such a way that subregions of the microstructures which are covered by other subregions of the microstructures are impermeable since they have no pores. The formation of the microstructures leads to the different subareas of the microstructures having different orientations. Some of the subregions have an orientation perpendicular to the orientation of the entire film. From a viewing angle perpendicular to the main extension surface of the film, therefore, not all partial regions of the microstructures can be seen, since they are concealed for example because of the vertically oriented orientation or else through other partial regions of the microstructures. The hidden portions of the microstructures have no pores, which may be due to the one hand, the production and on the other hand can be used individually adapted to the intended application execution.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen mikrostrukturierten Formkörpers sind die verdünnten Verstreckungsbereiche innerhalb einer Makrostruktur der Folie ausgebildet. Die Makrostruktur kann beispielsweise die Form eines Quaders oder eines Zylinders aufweisen, wobei die verdünnten Verstreckungsbereiche insbesondere im Bereich der Grundfläche des Quaders bzw. des Zylinders ausgebildet sind. Die Makrostruktur kann insbesondere dazu dienen, den mikrostrukturierten Formkörper in einen unverformten Bereich außerhalb der Makrostruktur und in einen verdünnten Verstreckungsbereich innerhalb der Makrostruktur zu teilen.In a preferred embodiment of the microstructured shaped body according to the invention, the thinned drawing regions are formed within a macrostructure of the film. The macrostructure may, for example, have the shape of a cuboid or a cylinder, the thinned drawing regions being formed in particular in the region of the base surface of the cuboid or of the cylinder. In particular, the macrostructure can serve to divide the microstructured shaped body into an undeformed area outside the macrostructure and into a thinned drawing area within the macrostructure.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen der Erfindung, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:Further advantages, details and developments of the invention will become apparent from the following description of several embodiments of the invention, with reference to the drawing. Show it:

1: eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen mikrostrukturierten Formkörpers in einer Schnittansicht; 1 a preferred embodiment of a microstructured shaped body according to the invention in a sectional view;

2: ein Detail des in 1 gezeigten mikrostrukturierten Formkörpers; 2 : a detail of in 1 shown microstructured shaped body;

3: eine Mikrostruktur des in 1 gezeigten Formkörpers; 3 : a microstructure of in 1 Shaped body shown;

4: ein Detail der in 3 gezeigten Mikrostruktur mit Poren; 4 : a detail of in 3 shown microstructure with pores;

5: ein Detail der in 3 gezeigten Mikrostruktur mit Kratern; 5 : a detail of in 3 shown microstructure with craters;

6: ein erster Schritt einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines teilweise perforierten mikrostrukturierten Formkörpers; 6 a first step of a preferred embodiment of the process according to the invention for producing a partially perforated microstructured shaped body;

7: ein zweiter Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; 7 a second step of the preferred embodiment of the method according to the invention;

8: ein dritter Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; 8th a third step of the preferred embodiment of the process according to the invention;

9: ein vierter Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; 9 a fourth step of the preferred embodiment of the method according to the invention;

10: ein fünfter Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; 10 a fifth step of the preferred embodiment of the method according to the invention;

11: ein sechster Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; 11 a sixth step of the preferred embodiment of the method according to the invention;

12: ein siebter Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; und 12 a seventh step of the preferred embodiment of the process of the invention; and

13: ein achter Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. 13 an eighth step of the preferred embodiment of the method according to the invention.

1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen mikrostrukturierten Formkörpers 01 in einer Schnittansicht. Der erfindungsgemäße mikrostrukturierte Formkörper 01 ist durch eine Folie aus Polycarbonat gebildet. Der mikrostrukturierte Formkörper 01 weist eine Makrostruktur 02 und Mikrostrukturen 03 auf. Die einzelnen Mikrostrukturen 03 bilden Kavitäten aus, die matrixförmig angeordnet sind. Die durch die Mikrostrukturen 03 gebildeten Kavitäten dienen der Kultivierung von biologischen Zellen. Die Makrostruktur 02 führt dazu, dass der Bereich der Mikrostrukturen 03 versetzt angeordnet ist. Ein durch einen Kreis gekennzeichnetes Detail 06 des erfindungsgemäßen mikrostrukturierten Formkörpers 01 ist in 2 gezeigt. Der mikrostrukturierte Formkörper 01 weist außerhalb der Makrostruktur 02 und außerhalb der Mikrostrukturen 03 einen unverformten Bereich 07 auf. 1 shows a preferred embodiment of a microstructured shaped body according to the invention 01 in a sectional view. The microstructured shaped body according to the invention 01 is formed by a film of polycarbonate. The microstructured molding 01 has a macrostructure 02 and microstructures 03 on. The individual microstructures 03 form cavities, which are arranged in a matrix. The through the microstructures 03 formed cavities serve the cultivation of biological cells. The macrostructure 02 causes the field of microstructures 03 is arranged offset. A detail marked by a circle 06 of the microstructured shaped body according to the invention 01 is in 2 shown. The microstructured molding 01 points outside the macrostructure 02 and outside the microstructures 03 an undeformed area 07 on.

2 zeigt das Detail 06 des in 1 gezeigten mikrostrukturierten Formkörpers 01. Im unverformten Bereich 07 weist die den mikrostrukturierten Formkörper 01 bildende Folie eine Dicke von etwa 100 μm auf. Die Folie 01 ist durch die Makrostruktur 02 und durch die die Mikrostrukturen 03 bildenden Kavitäten verstreckt, wodurch die Dicke der Folie 01 beginnend von dem unverformten Bereich 07 über die Makrostruktur 02 bis in die Kavitäten 03 hinein kontinuierlich abnimmt. In einem unteren Bereich 08 der gezeigten Kavität 03, welcher zur Veranschaulichung durch eine schraffierte Fläche markiert ist, beträgt die Dicke der Folie 01 nur einen Bruchteil der Dicke der Folie 01 im unverformten Bereich 07. 2 shows the detail 06 of in 1 shown microstructured shaped body 01 , In the undeformed area 07 has the microstructured molding 01 forming film has a thickness of about 100 microns. The foil 01 is through the macrostructure 02 and through the the microstructures 03 stretched forming cavities, causing the thickness of the film 01 starting from the undeformed area 07 about the macrostructure 02 into the cavities 03 continuously decreases. In a lower area 08 the cavity shown 03 , which is marked by a hatched area for illustrative purposes, is the thickness of the film 01 only a fraction of the thickness of the film 01 in the undeformed area 07 ,

3 zeigt die in 2 gezeigte Mikrostruktur 03 in einer weiteren Detailansicht. Die Dicke der Folie 01 nimmt auch noch innerhalb der Kavität 03 deutlich ab. Ein durch einen Kreis markierter Bereich 09 der Kavität 03 ist im Detail in 4 gezeigt. Ein durch einen Kreis markierter Bereich 11 der Kavität 03 ist im Detail in 5 gezeigt. 3 shows the in 2 shown microstructure 03 in a further detail view. The thickness of the film 01 Also takes inside the cavity 03 clearly off. An area marked by a circle 09 the cavity 03 is in detail in 4 shown. An area marked by a circle 11 the cavity 03 is in detail in 5 shown.

4 zeigt den Bereich 09 der in 3 gezeigten Kavität 03 im Detail. Die Folie 01 ist in einem Bereich der Kavität 03 im Schnitt gezeigt, in welchem die Dicke der Folie 01 minimal ist. In diesem Bereich weist die Folie 01 eine Vielzahl an Poren 12 auf. Die Poren 12 können beispielsweise dem Durchlass von Gasen oder Flüssigkeiten dienen. Die Poren 12 weisen einen Durchmesser von etwa 2 μm auf. 4 shows the area 09 the in 3 shown cavity 03 in detail. The foil 01 is in an area of the cavity 03 shown in section, in which the thickness of the film 01 is minimal. In this area, the film points 01 a variety of pores 12 on. The pores 12 For example, they can be used for the passage of gases or liquids. The pores 12 have a diameter of about 2 microns.

5 zeigt den Bereich 11 der in 3 gezeigten Kavität 03 im Detail. In dem Bereich 11 besitzt die Folie 01 eine in der Kavität 03 maximal auftretende Dicke. In dem Bereich 11 sind Krater 13 ausgebildet, welche durch Ansätze von Poren gebildet sind. Jedenfalls sind die Krater 13 nicht durchgängig, sodass Flüssigkeiten oder Gase, welche in die Krater 13 eintreten, nicht durch die Folie 01 gelangen können. 5 shows the area 11 the in 3 shown cavity 03 in detail. In that area 11 owns the foil 01 one in the cavity 03 maximum thickness. In that area 11 are craters 13 formed, which are formed by lugs of pores. Anyhow, the craters are 13 not continuous, so liquids or gases entering the craters 13 enter, not through the foil 01 can reach.

6 zeigt einen ersten Schritt einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines teilweise perforierten mikrostrukturierten Formkörpers. Im ersten Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden eine erste Formhälfte 21 und eine zweite Formhälfte 22 sowie eine verformbare Folie 23 bereitgestellt. Die ersten Formhälfte 21 und die zweite Formhälfte 22 bestehen aus einem festen temperaturbeständigen Material, wie beispielsweise Glas oder Metall. Die erste Formhälfte 21 weist gegenüber der Folie 23 eine Ausnehmung 24 auf, um einen Hohlraum zwischen der Folie 23 und der ersten Formhälfte 21 schaffen zu können. Dieser durch die Ausnehmung 24 gebildete Hohlraum kann mithilfe von Dichtelementen 26 gegenüber der Folie 23 abgedichtet werden. In der ersten Formhälfte 21 ist ein erster Kanal 27 ausgebildet, welcher vom äußeren der ersten Formhälfte 21 zur Ausnehmung 24 führt. Die zweite Formhälfte 22 weist eine durch eine Ausnehmung gebildete makrostrukturierte Hohlform 28 auf. Die makrostrukturierte Hohlform 28 weist im Wesentlichen die Form eines flachen Quaders auf. Innerhalb der makrostrukturierte Hohlform 28, nämlich in einer Grundfläche der Quaderform der makrostrukturierte Hohlform 28 sind mikrostrukturierte Hohlformen 29 ausgebildet. Die makrostrukturierte Hohlform 28 und die mikrostrukturierten Hohlformen 29 bilden eine Negativform des herzustellenden mikrostrukturierten Formkörpers. Bei den mikrostrukturierten Hohlformen 29 handelt es sich um Vertiefungen mit einem Durchmesser von etwa 300 µm. Übliche Mikrostrukturen weisen Abmessungen im Bereich von einigen µm bis einigen mm auf. In der zweiten Formhälfte 22 ist ein zweiter Kanal 31 ausgebildet, welcher vom äußeren der zweiten Formhälfte 22 zu einem mit der Folie 23 in Kontakt tretenden Bereich der zweiten Formhälfte 22 führt. 6 shows a first step of a preferred embodiment of the method according to the invention for producing a partially perforated microstructured shaped body. In the first step of the preferred embodiment of the method according to the invention, a first mold half 21 and a second mold half 22 as well as a deformable foil 23 provided. The first half of the mold 21 and the second half of the mold 22 consist of a solid temperature resistant material, such as glass or metal. The first half of the mold 21 points opposite the foil 23 a recess 24 on to a cavity between the film 23 and the first half of the mold 21 to be able to create. This through the recess 24 formed cavity can by means of sealing elements 26 opposite the foil 23 be sealed. In the first half of the mold 21 is a first channel 27 formed, which from the outer of the first mold half 21 to the recess 24 leads. The second half of the mold 22 has a macrostructured hollow shape formed by a recess 28 on. The macrostructured mold 28 has essentially the shape of a flat cuboid. Inside the macrostructured mold 28 , Namely, in a base of the cuboid shape of the macrostructured mold 28 are microstructured molds 29 educated. The macrostructured mold 28 and the microstructured molds 29 form a negative mold of the microstructured molding to be produced. In the microstructured molds 29 are wells with a diameter of about 300 microns. Typical microstructures have dimensions in the range of a few microns to a few mm. In the second half of the mold 22 is a second channel 31 formed, which from the outer of the second mold half 22 to one with the foil 23 in contact area of the second mold half 22 leads.

Die Folie 23 besteht aus Polycarbonat. Als Material für die Folie 23 eignen sich auch andere thermoplastische Polymere.The foil 23 consists of polycarbonate. As material for the film 23 Other thermoplastic polymers are also suitable.

7 zeigt einen zweiten Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die erste Formhälfte 21 und die zweite Formhälfte 22 werden mit der dazwischen angeordneten Folie 23 aufeinander zu gepresst. Hierdurch wird die Folie 23 gegen die Abdichtung 26 gepresst, wodurch in der Ausnehmung 24 ein abgedichteter Hohlraum entstanden ist. Über den Kanal 27 wird ein großer Unterdruck in dem in der Ausnehmung 24 gebildeten Hohlraum erzeugt, sodass dort ein technisches Vakuum vorhanden ist. In gleicher Weise wird über den zweiten Kanal 31 ein großer Unterdruck zwischen der zweiten Formhälfte 22 und der Folie 23 geschaffen, wodurch in der durch eine Ausnehmung gebildeten Makrostruktur 28 ebenfalls ein technisches Vakuum vorhanden ist. 7 shows a second step of the preferred embodiment of the method according to the invention. The first half of the mold 21 and the second half of the mold 22 be with the interposed foil 23 pressed against each other. This will cause the film 23 against the seal 26 pressed, causing in the recess 24 a sealed cavity has arisen. About the channel 27 There is a large negative pressure in the recess 24 formed cavity, so there is a technical vacuum exists. In the same way is over the second channel 31 a large negative pressure between the second half of the mold 22 and the foil 23 created, whereby in the macrostructure formed by a recess 28 There is also a technical vacuum.

Die erste Formhälfte 21 und die zweite Formhälfte 22 werden erwärmt, wodurch auch die Folie 23 erwärmt wird.The first half of the mold 21 and the second half of the mold 22 are heated, which also causes the film 23 is heated.

8 zeigt einen dritten Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Durch das Erwärmen der ersten Formhälfte 21 und der zweiten Formhälfte 22 hat die Folie 23 eine Temperatur erreicht, welche über der Glasübergangstemperatur des Polycarbonats von etwa 160°C liegt. Die Folie 23 ist damit in einen fließfähigen Zustand überführt. Das zuvor in dem durch die Ausnehmung 24 gebildeten Hohlraum vorhandene technische Vakuum ist nunmehr abgebaut und stattdessen wird durch den ersten Kanal 27 ein Gasstrom in den durch die Ausnehmung 24 gebildeten Hohlraum geleitet, welcher einen hohen dynamischen Druck aufweist. Hierdurch wirkt auf die Folie 23 ein Druckimpuls, welcher über eine Zeitdauer von einigen Sekunden aufrechterhalten wird. Der Druckimpuls führt dazu, dass die Folie 23 in Richtung der makrostrukturierten Hohlform 28 und in Richtung der mikrostrukturierte Hohlformen 29 gepresst wird. 8th shows a third step of the preferred embodiment of the method according to the invention. By heating the first half of the mold 21 and the second mold half 22 has the foil 23 reaches a temperature which is above the glass transition temperature of the polycarbonate of about 160 ° C. The foil 23 is thus converted into a flowable state. The previously in the through the recess 24 formed cavity existing technical vacuum is now mined and instead is through the first channel 27 a gas flow in through the recess 24 formed cavity which has a high dynamic pressure. This affects the film 23 a pressure pulse, which is maintained over a period of a few seconds. The pressure pulse causes the film 23 in the direction of the macrostructured mold 28 and in the direction of the microstructured molds 29 is pressed.

9 zeigt einen vierten Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Nachdem der über den ersten Kanal 27 eingeleitete Gasstrom dazu geführt hat, dass ein Druckimpuls über mehrere Sekunden auf die Folie 23 wirkte, wurde die Folie 23 vollständig durch die makrostrukturierte Hohlform 28 und durch die mikrostrukturierten Hohlformen 29 ausgeformt. Die Folie 23 hat nunmehr vollständig die Form der zweiten Formhälfte 22 angenommen. 9 shows a fourth step of the preferred embodiment of the method according to the invention. After the over the first channel 27 Initiated gas flow has led to a pressure pulse over several seconds on the film 23 worked, became the slide 23 completely through the macrostructured mold 28 and through the microstructured molds 29 formed. The foil 23 now has completely the shape of the second mold half 22 accepted.

Nachdem die Folie 23 vollständig ausgeformt wurde, werden die erste Formhälfte 21 und die zweite Formhälfte 22 abgekühlt, beispielsweise dadurch, dass keine weitere Wärme zugeführt wird. Die erste Formhälfte 21 und die zweite Formhälfte 22 können zum Zwecke des Abkühlens der Umgebungstemperatur oder auch einem Kühlmittel ausgesetzt werden.After the slide 23 has been fully formed, the first half of the mold 21 and the second half of the mold 22 cooled, for example, by the fact that no further heat is supplied. The first half of the mold 21 and the second half of the mold 22 may be exposed to ambient temperature or to a coolant for the purpose of cooling.

10 zeigt einen fünften Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der über den ersten Kanal 27 eingeleitete Gasstrom wurde eingestellt. Über den ersten Kanal 27 und über den zweiten Kanal 31 erfolgt nunmehr eine Belüftung, wodurch das Abkühlen der ersten Formhälfte 21, der zweiten Formhälfte 22 und der Folie 23 beschleunigt wird. 10 shows a fifth step of the preferred embodiment of the method according to the invention. The over the first channel 27 introduced gas flow was discontinued. About the first channel 27 and over the second channel 31 now takes place aeration, whereby the cooling of the first mold half 21 , the second half of the mold 22 and the foil 23 is accelerated.

11 zeigt einen sechsten Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die erste Formhälfte 21 und die zweite Formhälfte 22 werden voneinander getrennt, sodass die ausgeformte Folie 23 entnommen werden kann. Die ausgeformte Folie 23 hat nunmehr eine Temperatur erreicht, die unter der Glasübergangstemperatur liegt, sodass eine plastische Verformung der Folie 23 vorliegt. Die Folie 23 weist nunmehr eine Makrostruktur 32 und Mikrostrukturen 33 auf. 11 shows a sixth step of the preferred embodiment of the method according to the invention. The first half of the mold 21 and the second half of the mold 22 are separated so that the formed film 23 can be removed. The formed foil 23 has now reached a temperature which is below the glass transition temperature, so that a plastic deformation of the film 23 is present. The foil 23 now has a macrostructure 32 and microstructures 33 on.

Um das Herausnehmen der ausgeformten Folie 23 zu erleichtern, kann, nachdem die erste Formhälfte 21 von der zweiten Formhälfte 22 entfernt wurde, ein leichter Gasdruck über den zweiten Kanal 31 geleitet werden, sodass die ausgeformte Folie 23 von der zweiten Formhälfte 22 weggepresst wird. Auch kann die Folie 23 in einen Spannrahmen (nicht gezeigt) eingespannt sein, wodurch die Entnahme aus der ersten Formhälfte 21 und aus der zweiten Formhälfte 22 vereinfacht ist.To take out the formed film 23 can facilitate, after the first half of the mold 21 from the second mold half 22 was removed, a slight gas pressure over the second channel 31 be directed so that the formed film 23 from the second mold half 22 is pressed away. Also, the film can 23 be clamped in a clamping frame (not shown), whereby the removal of the first mold half 21 and from the second mold half 22 is simplified.

Die in den 6 bis 11 gezeigten Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können alternativ auch in einem so genannten Roll-to-Roll-Betrieb organisiert werden. Eine die Folie 23 aufnehmende Rolle (nicht gezeigt) weist hierfür bevorzugt Abstandshalter auf, um eine Zerstörung der Mikrostrukturen 33 zu verhindern, wenn die Folie 23 aufgerollt wird.The in the 6 to 11 shown steps of the inventive method can alternatively be organized in a so-called roll-to-roll operation. One the slide 23 receiving roll (not shown) preferably has spacers for this, in order to destroy the microstructures 33 to prevent if the film 23 being rolled up.

12 zeigt einen siebten Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei diesem Schritt werden die Mikrostrukturen 33 der Folie 23 einer Schwerionenstrahlung 34 ausgesetzt. Hierfür eignet sich beispielsweise ein Synchrotron (nicht gezeigt), aus welchem Schwerionen, insbesondere Goldionen in einem definierten Winkel auf die Mikrostrukturen 33 geschossen werden können. Die Schwerionen der Schwerionenstrahlung 34 verfügen über eine diskrete Energie, die es ihnen erlaubt, ein Hindernis mit einer diskreten Dicke zu durchdringen. Ist die Dicke des Hindernisses zu groß, treten die Schwerionen nicht durch das Material hindurch. Die durch die Mikrostrukturen 33 der Folie 23 hindurch tretenden Schwerionen zerstören die Kristallstruktur des Polycarbonats auf den Bahnen der Schwerionen. Teilbereiche der Mikrostrukturen 33, die eine größere Dicke aufweisen, werden von den Schwerionen nicht durchdrungen. 12 shows a seventh step of the preferred embodiment of the method according to the invention. At this step, the microstructures become 33 the foil 23 a heavy ion radiation 34 exposed. For this purpose, for example, a synchrotron (not shown) is suitable, from which heavy ions, in particular gold ions at a defined angle to the microstructures 33 can be shot. The heavy ions of heavy ion radiation 34 have a discrete energy that allows them to penetrate an obstacle with a discrete thickness. If the thickness of the obstacle is too large, the heavy ions will not pass through the material. The through the microstructures 33 the foil 23 passing heavy ions destroy the crystal structure of the polycarbonate on the tracks of heavy ions. Subareas of microstructures 33 , which have a greater thickness, are not penetrated by the heavy ions.

Die Mikrostrukturen 33 der Folie 23 sind mit einer Maske 36 bedeckt, sodass die Schwerionen der Schwerionenstrahlung 34 nur ausgewählte Teilbereiche der Mikrostrukturen 33 erreichen. Die Maske 36 ist für das erfindungsgemäße Verfahren nicht unbedingt erforderlich. Mithilfe der Maske 36 können die Krater 13 (gezeigt in 5) in den Teilbereichen der Folie 23, welche eine größere Dicke aufweisen, vermieden werden.The microstructures 33 the foil 23 are with a mask 36 covered so that the heavy ions of heavy ion radiation 34 only selected parts of the microstructures 33 to reach. The mask 36 is not absolutely necessary for the process according to the invention. Using the mask 36 can the craters 13 (shown in 5 ) in the subregions of the film 23 , which have a greater thickness, can be avoided.

13 zeigt einen achten Schritt der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die ausgeformte und mit Schwerionen bestrahlte Folie 23 wird in ein Ätzbad 37 gelegt. Als Flüssigkeit für das Ätzbad 37 eignet sich beispielsweise eine 5-molare Natriumlauge mit 10% Methanol, welche auf eine Temperatur von 45°C erhitzt wurde. An denjenigen Stellen der Folie 23, die von den Schwerionen der Schwerionenstrahlung 34 (gezeigt in 12) durchschossen wurden, entstehen durchgängige Poren 12 (gezeigt in 4). Die Größe der Poren 12 kann über die Ätzzeit eingestellt werden. Beispielsweise beträgt der Durchmesser der Poren 12 ca. 2 µm nach einer Ätzzeit von 30 Minuten. 13 shows an eighth step of the preferred embodiment of the method according to the invention. The shaped foil irradiated with heavy ions 23 gets into an etching bath 37 placed. As a liquid for the etching bath 37 For example, a 5 molar sodium hydroxide with 10% methanol, which was heated to a temperature of 45 ° C is suitable. At those points of the film 23 caused by heavy ions of heavy ion radiation 34 (shown in 12 ) were shot through, continuous pores are formed 12 (shown in 4 ). The size of the pores 12 can be adjusted via the etching time. For example, the diameter of the pores is 12 approx. 2 μm after an etching time of 30 minutes.

Abschließend ist die ausgeformte und geätzte Folie 23 aus dem Ätzbad 37 herauszunehmen und zu spülen. Es liegt nunmehr ein teilweise perforierter mikrostrukturierter Formkörper vor, welcher durch die Folie 23 gebildet wird.Finally, the formed and etched foil 23 from the etching bath 37 take out and rinse. There is now a partially perforated microstructured shaped body, which passes through the film 23 is formed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

0101
mikrostrukturierter Formkörper (Folie)microstructured shaped body (foil)
0202
Makrostrukturmacrostructure
0303
Mikrostruktur (Kavitäten)Microstructure (cavities)
0404
0505
0606
Detaildetail
0707
unverformter Bereichundeformed area
0808
unterer Bereich der Kavitätlower area of the cavity
0909
Bereich mit minimaler DickeArea with minimum thickness
1010
1111
Bereich mit maximaler DickeArea of maximum thickness
1212
Porenpore
1313
Kratercrater
2121
erste Formhälftefirst half of the mold
2222
zweite Formhälftesecond mold half
2323
Folie (mikrostrukturierter Formkörper)Foil (microstructured shaped body)
2424
Ausnehmungrecess
2525
2626
Dichtelementesealing elements
2727
erster Kanalfirst channel
2828
makrostrukturierte Hohlformmacrostructured mold
2929
mikrostrukturierte Hohlformenmicrostructured molds
3030
3131
zweiter Kanalsecond channel
3232
Makrostrukturmacrostructure
3333
Mikrostrukturenmicrostructures
3434
SchwerionenstrahlungHeavy ion radiation
3535
3636
Maskemask
3737
Ätzbadetching bath

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10203250 C1 [0002] DE 10203250 C1 [0002]
  • DE 102007050976 A1 [0003] DE 102007050976 A1 [0003]
  • DE 102004035267 B3 [0004, 0004] DE 102004035267 B3 [0004, 0004]

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung eines teilweise perforierten mikrostrukturierten Formkörpers (01; 23), die folgenden Schritte umfassend: – Bereitstellen einer verformbaren Folie (01; 23); – partielles Verstrecken der Folie (01; 23), wodurch verdünnte Verstreckungsbereiche (02; 03; 32; 33) der Folie (01; 23) entstehen und unverformte Bereiche (07) der Folie (01; 23) erhalten bleiben; – Ausformen von Mikrostrukturen (03; 33) in zumindest einigen der verdünnten Verstreckungsbereiche (02; 03; 32; 33) der Folie (01; 23); und – Erzeugen von Poren (12) in zumindest einem der verdünnten Verstreckungsbereiche (03; 33) der Folie (01; 23), wobei zumindest einige der unverformten Bereiche (07) der Folie (01; 23) undurchlässig bleiben.Process for producing a partially perforated microstructured shaped body ( 01 ; 23 ), comprising the following steps: providing a deformable film ( 01 ; 23 ); Partial stretching of the film ( 01 ; 23 ), whereby thinned draw areas ( 02 ; 03 ; 32 ; 33 ) of the film ( 01 ; 23 ) and undeformed areas ( 07 ) of the film ( 01 ; 23 ) remain; - forming microstructures ( 03 ; 33 ) in at least some of the thinned stretch regions ( 02 ; 03 ; 32 ; 33 ) of the film ( 01 ; 23 ); and - generating pores ( 12 ) in at least one of the thinned stretch regions ( 03 ; 33 ) of the film ( 01 ; 23 ), wherein at least some of the undeformed areas ( 07 ) of the film ( 01 ; 23 ) remain impermeable. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen der Poren (12) in dem zumindest einen der verdünnten Verstreckungsbereiche (03; 33) dadurch erfolgt, dass ein Perforationsverfahren zur Erzeugung von Poren (12) auf zumindest einige der unverformten Bereiche (07) und auf zumindest einige der verdünnten Verstreckungsbereiche (02; 03; 32; 33) der Folie (01; 23) angewendet wird, wobei Parameter des Perforationsverfahrens so bemessen werden, dass Poren (12) in den unverformten Bereichen (07) nicht entstehen.Method according to claim 1, characterized in that the production of the pores ( 12 ) in the at least one of the thinned drawing regions ( 03 ; 33 ) in that a perforation process for producing pores ( 12 ) on at least some of the undeformed areas ( 07 ) and at least some of the thinned draw areas ( 02 ; 03 ; 32 ; 33 ) of the film ( 01 ; 23 ), wherein parameters of the perforation method are dimensioned such that pores ( 12 ) in the undeformed areas ( 07 ) do not arise. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Perforationsverfahren die folgenden Teilschritte umfasst: – Bestrahlen der einigen der unverformten Bereiche (07) und den einigen der verdünnten Verstreckungsbereiche (02; 03; 32; 33) der Folie (01; 23) mit einer ionisierenden Strahlung (34) zur Erzeugung von Ionendurchschüssen in der Folie (01; 23), wobei die Intensität der ionisierenden Strahlung (34) so bemessen wird, dass nur in den der Bestrahlung (34) ausgesetzten verdünnten Verstreckungsbereichen (03; 33) Ionendurchschüsse entstehen; und – Ätzen der Folie, wodurch aus den Ionendurchschüssen durchgängige Poren (12) entstehen.A method according to claim 2, characterized in that the perforation method comprises the following sub-steps: irradiation of some of the undeformed regions ( 07 ) and some of the diluted stretch regions ( 02 ; 03 ; 32 ; 33 ) of the film ( 01 ; 23 ) with ionizing radiation ( 34 ) for generating ion permeations in the film ( 01 ; 23 ), whereby the intensity of the ionizing radiation ( 34 ) is dimensioned so that only in the irradiation ( 34 ) exposed dilute draw areas ( 03 ; 33 ) Ion shots occur; and - etching the foil, whereby through the ion passages continuous pores ( 12 ) arise. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bestrahlen der Folie (01; 23) diese mit einer Maske (36) bedeckt wird.A method according to claim 3, characterized in that when irradiating the film ( 01 ; 23 ) with a mask ( 36 ) is covered. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das partielle Verstrecken und das Ausformen der Mikrostrukturen (03; 33) die folgenden Teilschritte umfasst: – Verwenden eines Thermoplasts als Material für die Folie (01; 23); – Einlegen der Folie (01; 23) zwischen eine erste Formhälfte (21) und eine zweite Formhälfte (22), wobei die zweite Formhälfte (22) eine makrostrukturierte Hohlform (28) aufweist, in welcher mikrostrukturierte Hohlformen (29) ausgebildet sind; – Abdichten der ersten Formhälfte (21) gegenüber der Folie (01; 23); – Zusammenpressen der ersten Formhälfte (21) und der zweiten Formhälfte (22) mit der dazwischen befindlichen Folie (01; 23); – Erwärmen der Folie (01; 23) bis mindestens zu einer Glasübergangstemperatur des Thermoplasts; – Erzeugen eines Überdruckes zwischen der ersten Formhälfte (21) und der Folie (01; 23), wodurch die Folie (01; 23) in die makrostrukturierte Hohlform (28) und in die mikrostrukturierten Hohlformen (29) gepresst und gleichzeitig verstreckt wird; und – Abkühlen der Folie (01; 23).Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the partial stretching and shaping of the microstructures ( 03 ; 33 ) comprises the following sub-steps: - using a thermoplastic as material for the film ( 01 ; 23 ); - insert the foil ( 01 ; 23 ) between a first mold half ( 21 ) and a second mold half ( 22 ), the second half ( 22 ) a macrostructured mold ( 28 ), in which microstructured molds ( 29 ) are formed; - sealing the first mold half ( 21 ) opposite the foil ( 01 ; 23 ); - compressing the first half of the mold ( 21 ) and the second half of the mold ( 22 ) with the film in between ( 01 ; 23 ); Heating the film ( 01 ; 23 ) to at least a glass transition temperature of the thermoplastic; Generating an overpressure between the first half of the mold ( 21 ) and the film ( 01 ; 23 ), whereby the film ( 01 ; 23 ) into the macrostructured mold ( 28 ) and in the microstructured molds ( 29 ) is pressed and simultaneously stretched; and - cooling the film ( 01 ; 23 ). Mikrostrukturierter Formkörper (01; 23), umfassend eine Folie (01; 23), die in unverformte Bereiche (07) und verdünnte Verstreckungsbereiche (02; 03; 32; 33) geteilt ist, wobei zumindest in einigen der verdünnten Verstreckungsbereichen (03; 33) Mikrostrukturen (03; 33) ausgebildet sind, wobei Poren (12) zumindest in einem der verdünnten Verstreckungsbereiche (03; 33) ausgebildet sind, und wobei zumindest einige der unverformten Bereiche (07) undurchlässig sind.Microstructured shaped body ( 01 ; 23 ) comprising a film ( 01 ; 23 ) in undeformed areas ( 07 ) and thinned draw areas ( 02 ; 03 ; 32 ; 33 ), wherein at least in some of the thinned stretch regions ( 03 ; 33 ) Microstructures ( 03 ; 33 ) are formed, wherein pores ( 12 ) at least in one of the dilute drawing regions ( 03 ; 33 ) are formed, and wherein at least some of the undeformed areas ( 07 ) are impermeable. Mikrostrukturierter Formkörper (01; 23) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdünnung in den Verstreckungsbereichen (02; 03; 32; 33) der Folie (01; 23) beginnend an Rändern der unverformten Bereiche (07) bis in die Mikrostrukturen (03; 33) zunehmend ausgebildet ist, wobei die Poren (12) nur in Regionen (08) der verdünnten Verstreckungsbereiche (03; 33) vorhanden sind, die eine Dicke aufweisen, die kleiner als eine Grenzdicke ist.Microstructured shaped body ( 01 ; 23 ) according to claim 6, characterized in that the dilution in the drawing areas ( 02 ; 03 ; 32 ; 33 ) of the film ( 01 ; 23 ) starting at edges of the undeformed areas ( 07 ) down to the microstructures ( 03 ; 33 ) is increasingly formed, the pores ( 12 ) only in regions ( 08 ) of the thinned draw areas ( 03 ; 33 ) having a thickness smaller than a limit thickness. Mikrostrukturierter Formkörper (01; 23) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass einige Teilbereiche (08) der Mikrostrukturen (03; 33) eine Dicke aufweisen, die kleiner als die Grenzdicke ist, wobei andere Teilbereiche (11) der Mikrostrukturen (03; 33) eine Dicke aufweisen, die mindestens so groß wie die Grenzdicke ist.Microstructured shaped body ( 01 ; 23 ) according to claim 7, characterized in that some subregions ( 08 ) of the microstructures ( 03 ; 33 ) have a thickness which is smaller than the limit thickness, whereby other subregions ( 11 ) of the microstructures ( 03 ; 33 ) have a thickness which is at least as large as the limit thickness. Mikrostrukturierter Formkörper (01; 23) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Teilbereiche der Mikrostrukturen (03; 33), die durch andere Teilbereiche der Mikrostrukturen (03; 33) verdeckt sind, undurchlässig sind.Microstructured shaped body ( 01 ; 23 ) according to claim 8, characterized in that subregions of the microstructures ( 03 ; 33 ) caused by other parts of the microstructures ( 03 ; 33 ) are impermeable. Mikrostrukturierter Formkörper (01; 23) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die verdünnten Verstreckungsbereiche (02; 03; 32; 33) in einer Makrostruktur (02; 32) der Folie (01; 23) ausgebildet sind.Microstructured shaped body ( 01 ; 23 ) according to one of claims 6 to 9, characterized in that the thinned draw areas ( 02 ; 03 ; 32 ; 33 ) in a macrostructure ( 02 ; 32 ) of the film ( 01 ; 23 ) are formed.
DE102009044113A 2009-09-27 2009-09-27 Partially perforated microstructured molding and process for its production Withdrawn DE102009044113A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009044113A DE102009044113A1 (en) 2009-09-27 2009-09-27 Partially perforated microstructured molding and process for its production
PCT/EP2010/052351 WO2011035937A1 (en) 2009-09-27 2010-02-24 Partially perforated microstructured molded body and method for producing the same
EP10709454A EP2480386A1 (en) 2009-09-27 2010-02-24 Partially perforated microstructured molded body and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009044113A DE102009044113A1 (en) 2009-09-27 2009-09-27 Partially perforated microstructured molding and process for its production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009044113A1 true DE102009044113A1 (en) 2011-04-07

Family

ID=42229055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009044113A Withdrawn DE102009044113A1 (en) 2009-09-27 2009-09-27 Partially perforated microstructured molding and process for its production

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2480386A1 (en)
DE (1) DE102009044113A1 (en)
WO (1) WO2011035937A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012101240A1 (en) 2012-02-16 2013-08-22 Technische Universität Ilmenau Method for determining settling of biological cells e.g. human cells, on carrier e.g. foil, involves applying biological cells on chemically modified areas of carrier, and determining adhesion of cells on chemically modified areas
DE102012103174B3 (en) * 2012-04-12 2013-09-19 Technische Universität Ilmenau Process for producing a microstructured shaped body
EP3170633A3 (en) * 2015-11-17 2017-05-31 Seiji Kagawa High-moisture-permeability, microporous plastic film, and its production method and apparatus

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019114996A1 (en) 2017-12-15 2019-06-20 Technische Universität Ilmenau Microbioreactor assembly
US20210079332A1 (en) 2017-12-15 2021-03-18 Technische Universitaet Ilmenau Cell culture carrier
DE102022108006A1 (en) 2022-04-04 2023-10-05 Technische Universität Ilmenau, Körperschaft des öffentlichen Rechts Replica and method for three-dimensional replication of a biological tissue

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0305123A1 (en) * 1987-08-24 1989-03-01 The Procter & Gamble Company Substantially fluid-impervious microbubbled polymeric web and method and apparatus for making it
DE10134040A1 (en) * 2001-07-12 2003-02-20 Karlsruhe Forschzent Micro-fluid hollow plastics structures, useful for cooling micro-electronic components in high integrated circuits and power units, are formed in a single process cycle, using a thermoplastic film shaped by molding cavities
DE10203250C1 (en) 2001-12-20 2003-07-24 Fraunhofer Ges Forschung Micro-structuring of polymer films used as substrates in opto-electronics, preheats film to below glass point, then presses it using structured molding plate between hot rollers
DE102004035267B3 (en) 2004-07-21 2006-02-09 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Shaped body, process for its preparation and its use
DE102007023286A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-20 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Process for producing a membrane in a frame
DE102007050976A1 (en) 2007-10-25 2009-05-14 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Method for forming a film

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3723404A1 (en) 1987-07-15 1989-01-26 Aoe Plastic Gmbh LIQUID-TRANSFERABLE FILM, ESPECIALLY AS COVER FILM FOR SUCTION, AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
US6599612B1 (en) 1997-12-15 2003-07-29 The Procter & Gamble Company Process of forming a perforated web

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0305123A1 (en) * 1987-08-24 1989-03-01 The Procter & Gamble Company Substantially fluid-impervious microbubbled polymeric web and method and apparatus for making it
DE10134040A1 (en) * 2001-07-12 2003-02-20 Karlsruhe Forschzent Micro-fluid hollow plastics structures, useful for cooling micro-electronic components in high integrated circuits and power units, are formed in a single process cycle, using a thermoplastic film shaped by molding cavities
DE10203250C1 (en) 2001-12-20 2003-07-24 Fraunhofer Ges Forschung Micro-structuring of polymer films used as substrates in opto-electronics, preheats film to below glass point, then presses it using structured molding plate between hot rollers
DE102004035267B3 (en) 2004-07-21 2006-02-09 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Shaped body, process for its preparation and its use
DE102007023286A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-20 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Process for producing a membrane in a frame
DE102007050976A1 (en) 2007-10-25 2009-05-14 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Method for forming a film

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012101240A1 (en) 2012-02-16 2013-08-22 Technische Universität Ilmenau Method for determining settling of biological cells e.g. human cells, on carrier e.g. foil, involves applying biological cells on chemically modified areas of carrier, and determining adhesion of cells on chemically modified areas
DE102012103174B3 (en) * 2012-04-12 2013-09-19 Technische Universität Ilmenau Process for producing a microstructured shaped body
EP2650256A2 (en) 2012-04-12 2013-10-16 Technische Universität Ilmenau Method for manufacturing a microstructured device
US8845911B2 (en) 2012-04-12 2014-09-30 Technische Universität Ilmenau Method for production of a microstructured molded object
EP3170633A3 (en) * 2015-11-17 2017-05-31 Seiji Kagawa High-moisture-permeability, microporous plastic film, and its production method and apparatus
US10875259B2 (en) 2015-11-17 2020-12-29 Seiji Kagawa High-moisture-permeability, microporous plastic film, and its production method and apparatus
US11931972B2 (en) 2015-11-17 2024-03-19 Seiji Kagawa High-moisture-permeability, microporous plastic film, and its production method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
EP2480386A1 (en) 2012-08-01
WO2011035937A1 (en) 2011-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009060689B4 (en) Process for producing a fiber-reinforced component and device for carrying out the process
DE102009044113A1 (en) Partially perforated microstructured molding and process for its production
EP2403630B1 (en) Microstructured molded body comprising perforated portions and method for producing the same
DE102013004034B4 (en) Forming tool for hot forming and / or press hardening with at least one cutting punch to create a recess in the sheet material while it is still warm
DE112014003365T5 (en) Method for attaching an accessory to the wall of a container
EP3411165A1 (en) Method and device for machining and/or producing a component and such a component
DE102007050976A1 (en) Method for forming a film
EP2401131B1 (en) Microstructured composite component and method and device for producing the same
DE102010034617A1 (en) Manufacturing method of rolling bearing component e.g. rolling bearing cage, involves transforming workpiece with respect to multi-part structural element such as mandrel/die by applying pulsed electromagnetic field to workpiece
DE4142392C2 (en) Method and device for producing injection-molded chip cards with reduced wall thickness in some areas
DE102008002736A1 (en) Device for processing plate in nano-structured mold part, has pressure generating unit for generating pressure or stress deformation, and nano-structured structure forming unit for forming nano-structured structure in area of mold part
WO2010142279A1 (en) Method for the production of composite elements using a diffusion seal
EP4434720A1 (en) Mold for producing molded parts and method for producing molded parts using a mold
EP2650256B1 (en) Method for manufacturing a microstructured device
DE2826679A1 (en) METHOD OF FORMING TOOLS FOR SUPERPLASTIC METAL SHEETS
EP2596939B1 (en) Thermoforming method for producing a moulded part comprising several layers
DE102017204962A1 (en) Process for the integral production of a hollow profile component with functional element
EP3317073B1 (en) Method for influencing the orientation of fillers in a plastics melt during production of a moulding in an injection-moulding process
DE102004056451A1 (en) Molding tool for production of metal or ceramic components with openings has punch in one tool half which is moved into material in tool cavity to form opening
EP2556937A1 (en) Stamping and foaming tool and method
WO2019206448A1 (en) Method, device and mould for thermoforming a flat film and installation for producing semifinished products and products
DE102015201497B4 (en) Preform system for an injection molded part and method for arranging at least one preform on an injection molded part
DE1704405A1 (en) Process for deforming plates or the like., Made of thermoplastic material and device for carrying out the process
DE102011079458A1 (en) Method for producing passages in carrier of natural fibers for use in vacuum laminating carrier made of natural fibers, involves inserting partially warm carrier blank into mold, where mold has two mold halves
EP4538012A1 (en) Shaping method

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee