CN110191739A - 微针曲形叠层模具和使用该模具制造微针阵列的方法 - Google Patents

微针曲形叠层模具和使用该模具制造微针阵列的方法 Download PDF

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Abstract

一种形成微针阵列的方法，该方法包括邻近压花辊101设置第一曲形叠层100。叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体。第一纵向侧包括邻近第一纵向侧的外周设置的多个凹部111。至少第二曲形叠层105被设置成邻近压花辊，在其间限定多个空腔208。在第一和第二曲形叠层中的一者或多者处挤出材料。压花辊的至少一部分在材料与第一和第二曲形叠层中的一者或多者之间的接触点处被加热。使材料移动到多个空腔中，从而在材料表面处形成多个凸起，并使材料脱模。

Description

微针曲形叠层模具和使用该模具制造微针阵列的方法
技术领域
本申请涉及形成经由变温挤压和压花技术形成的微针阵列。
背景技术
微针对于递送某些治疗剂是有吸引力的。这些针作为治疗递送的模式可能是特别理想的，因为有可能用无痛替代物替换带针注射器型注射。与传统的注射器和皮下注射针不同，微针几乎无痛，因为它们不能深入到足以接触神经并且只能穿透皮肤的最外层。此外，较浅的穿透也可以减少感染或受伤的机会。微针还可以促进更精确剂量的治疗剂的递送，这使得能够在治疗中使用较低剂量。用于药物递送的微针的其他优点包括简化的物流(不需要冷链)，患者自我投药的能力(不需要医生、护士、减少人员转运)。除了治疗剂递送、药物递送之外，微针也已被研究用于诊断应用。可以分析通过穿刺的皮肤出来的体液，例如，葡萄糖或胰岛素。
微针通常需要一种允许以最低成本进行批量生产，因此可以实现最短的循环时间的制造工艺。为了使模具纹理和形状适当地转印到模塑部件上，可能需要高流动性，特别是在极高剪切速率下具有低粘度。此外，从生产模具中的良好剥离性对于减少循环时间以提高成本效率是重要的。这些针应具有良好的强度，以防止在使用过程中微针破裂。尽管微针的使用和形成它们的考虑因素有很多益处，但微针制造仍存在一些挑战。制备具有一定纵横比的微针以便尖锐的尖端和刀片刺穿皮肤将是有益的。
发明内容
本发明的各方面涉及形成微针阵列的方法，该方法包括：将第一曲形叠层邻近压花辊设置，其中，所述曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，第一纵向侧包括多个凹部，所述凹部邻近第一纵向侧的外周设置；邻近压花辊设置至少第二曲形叠层，使得第一曲形叠层的多个凹部与第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔；将材料挤出到第一或第二曲形叠层中的一者或多者上；在所述材料和所述曲形叠层之间的接触点处经由外部热源加热压花辊的至少一部分；使所述材料移动到多个空腔中以在所述材料的表面处形成多个凸起，其中，所述凸起对应于多个空腔；并从所述曲形叠层中脱模所述材料。
其他方面可涉及形成微针阵列的***，该***包括：邻近压花辊的第一曲形叠层，该曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，第一纵向侧包括多个凹部，所述凹部邻近第一纵向侧的外周设置；至少第二曲形叠层，其临近第一曲形叠层设置，使得第一曲形叠层的多个凹部与第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔；被配置为与第一或第二曲形叠层接触的材料；热源，其被配置为加热第一或第二曲形叠层的至少一部分；以及反压辊，其邻近第一或第二曲形叠层设置，所述反压辊被配置为在与第一或第二曲形叠层的受热部分接触的复制材料处施加压力，以使材料在所述反压辊与第一和第二曲形叠层之间前进，由此在所述复制材料的表面处形成多个凸起，其中，所述多个凸起对应于微针阵列的构造。
附图说明
图1描绘了根据本公开的各方面的在压花辊处的曲形叠层***件的示意图。
图2描绘了根据本公开的各方面的曲形叠层***件的示意图。
图3描绘了根据本公开的各方面的曲形叠层和其中的凹部的剖视图。
图4描绘了根据本公开的各方面的在曲形叠层模具中形成的空腔的示意图。
图5A-5C呈现了示例性类型的压花工艺(包括辊压花(5A)、挤压压花(5B)和变温挤压压花(5C))的示意图。
图6呈现了根据本公开的各方面的曲形叠层模具的变温挤出工艺的示意图。
具体实施方式
通过参考以下对本公开的详细描述和其中包括的示例，可以更容易地理解本公开。
微针可以用于递送治疗剂或抽取血液而不像传统针一样深地穿透组织。这种微针可以单独使用或作为针阵列使用。针通常经由大规模生产以低成本生产。为了有效地作为治疗递送机构或作为诊断工具起作用，微针必须足够锋利以穿透真皮表面，同时仍保持相对无痛的益处。因此，期望给定的微针生产阵列在形成的微针中表现出一定的纵横比，同时形成的针仍然保持其结构完整性和强度。曲形叠层模具和与其一起形成微针阵列的方法可以提供具有所需变化的纵横比其足以在微针中提供尖锐的尖端和锋利的刀片以适当地穿透或切割皮肤的微针阵列。用于形成微针阵列的***可包括邻近压花辊设置的多个曲形叠层，其中，所述曲形叠层包括多个半金字塔空腔。基材可以沉积在多个曲形叠层的表面处，并且基材的至少一部分可以移位到其中的多个空腔中以形成微针阵列。
根据本公开的各方面，形成微针阵列的方法可以包括邻近压花辊设置第一曲形叠层***件(或第一曲形叠层)，如图1的剖视图所示。在一个方面，用于制造微针阵列的曲形叠层模具可以通过在叠层保持器103中将第一曲形叠层100设置成邻近压花辊101来形成。邻近压花辊101设置的一个或多个曲形叠层可称为曲形叠层模具。叠层保持器103可以被配置为将多个曲形叠层***件定位成彼此相邻。叠层保持器103可以固定到压花辊101的表面115。作为示例，叠层保持器103可以延伸过压花辊101的圆周的至少一部分。在一些方面，叠层保持器103可以邻接压花辊101的表面115或与压花辊101的表面115接触。在另外的方面，叠层保持器103可以与压花辊101相邻，但是与压花辊101隔开。
如图2所示，第一曲形叠层***件可包括主体200，主体200具有从曲形基部206延伸的第一纵向侧202和第二纵向侧204。第一纵向侧202可包括邻近第一纵向侧202的外周210设置的多个凹部208。再次参考图1，为了形成曲形叠层模具，第二曲形叠层***件105可以设置成邻近压花辊101，使得第一曲形叠层100的多个凹部108与第二曲形叠层***件105的第二纵向侧104配合以在其间限定多个空腔108。也就是说，在一个方面，可以说第一曲形叠层的所述多个凹部邻接第二曲形叠层的第二纵向侧，使得第二纵向侧形成所述多个凹部的壁、边界或外壳(如图1所示)。
在各个方面，多个曲形叠层可用于形成用于通过压花工艺形成的微针阵列的曲形叠层模具。多个曲形叠层可以设置成邻近压花辊，该压花辊被配置为用于压花工艺。至少第三曲形叠层***件107可以设置成邻近压花辊101，使得第三曲形叠层***件107的第二纵向侧109可以沿着第二曲形叠层105的第一纵向侧113的边缘或外周110限定第二多个空腔111。
曲形叠层模具可包括与压花辊相邻的多个曲形叠层***件。作为示例，曲形叠层模具可以包括被设置成邻近压花辊的多达约21个曲形叠层***件，从而在其间形成多达约20组的多个空腔。在一个示例中，曲形叠层模具可包括邻近压花辊设置的11个曲形叠层。
本公开的曲形叠层***件内的所述多个凹部中的一个凹部可具有特定的几何形状。当邻近在前的曲形叠层设置连续曲形叠层时，连续曲形叠层的第二纵向壁可以沿着在前的曲形叠层的第一纵向侧的边缘或外周形成多个凹部的壁、边界或外壳。例如，第二曲形叠层的第二纵向侧在邻近第一纵向侧的外周设置的多个凹部中的每个凹部处限定直角，其中，所述曲形基部邻近压花辊的表面。也就是说，通过并排地定向曲形叠层，可以形成用于所述多个凹部中的一个凹部的背面。背面提供用于封闭凹部并形成空腔的90°角。当凹部邻接或相会或接触相邻的曲形叠层***件的侧面时，限定了通过接触形成的空腔。空腔可呈现半金字塔几何形状。至少一部分空腔呈现半金字塔形几何形状，其中，半金字塔的两个边长形成顶点，该顶点对应于在曲形叠层模具中形成的微针的穿透点。因此，每个叠层空腔可具有一定的基部尺寸和顶角。
半金字塔空腔可以具有高达约300微米(μm)的深度，其可以对应于根据本文描述的方法形成的微针阵列中的微针的高度。所述多个凹部可以彼此间隔约1毫米的距离。图3提供了由彼此相邻定位的第一曲形叠层***件303和第二曲形叠层***件305形成的空腔301的剖视图。可以说第一曲形叠层的凹部301邻接第二曲形叠层305的第二纵向侧307，使得第二纵向侧307相对于凹部301的压花辊的表面以直角(或约90°)形成壁、边界或外壳，从而限定凹部301，现在为空腔301。图4提供了根据本公开的空腔的几何形状的示意图。如图所示，空腔的基部可具有约100μm的长度。
本公开可以将变温辊压花工艺与设置在压花辊表面处的曲形叠层模具组合以形成微针阵列。将材料挤出到曲形叠层上；在材料和曲形叠层之间的接触点处经由外部热源加热压花辊的至少一部分；使材料移动到所述多个空腔中以在所述材料的表面处形成多个凸起，其中，所述凸起对应于所述多个空腔；以及从曲形叠层中脱模所述材料。
可以通过在叠层保持器中将第一曲形叠层设置成邻近压花辊来形成曲形叠层模具。邻近压花辊设置的一个或多个曲形叠层可称为曲形叠层模具。曲形叠层模具可以固定到压花辊的表面。叠层保持器可以延伸过压花辊的圆周。曲形叠层模具可包括多达约21个曲形叠层。由于每个曲形叠层可包括多个凹部，因此随着曲形叠层邻近压花辊并排布置，曲形叠层模具可包括多达20组或多达约20组重复的多个空腔。曲形叠层的所述多个凹部中的第一凹部可以与另一凹部间隔开。
本文描述的曲形叠层***件可以通过微电火花加工工艺制造。曲形叠层***件可以由诸如不锈钢的材料形成。作为示例，不锈钢。
形成微针阵列可以包括在曲形叠层模具处沉积基材，该模具包括与压花辊相邻的多个曲形叠层。可采用适当的压花工艺使基材移位到设置在曲形叠层内的多个空腔中的一个或多个空腔中。更具体地，形成微针阵列可包括：将第一曲形叠层邻近压花辊设置，其中，所述曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，第一纵向侧包括多个凹部，所述凹部邻近第一纵向侧的外周设置；邻近压花辊设置至少第二曲形叠层，使得第一曲形叠层的所述多个凹部与第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔；将基材挤出到第一或第二曲形叠层中的一者或多者上；在所述材料和所述曲形叠层之间的接触点处经由外部热源加热压花辊的至少一部分；使所述基材的至少一部分移位到所述多个空腔中以在所述材料的表面处形成多个凸起，其中，所述凸起对应于是多个空腔；以及从所述曲形叠层中脱模所述材料。
在曲形叠层模具处形成微针阵列可以通过被配置为将材料沉积到曲形叠层模具的多个空腔中的多种模制工艺来实现。在各个方面，曲形叠层模具可以设置在压花工艺的辊处。压花可用于将纹理或浮雕图案赋予许多产品，包括纺织品、纸、合成材料、金属、木材和聚合物材料。在压花工艺中，使基材在压力下与在压花辊上雕刻或以其他方式形成的图案的深度和轮廓一致。压花可以通过使基材通过一个或多个图案化的压花辊来完成，所述压花辊设定为向基材施加一定的压力和穿透深度。随着基材横穿压花辊，所述一个或多个辊上的图案被赋予到基材上。
压花辊上的图案可以配合或不配合。在一对配合的压花辊中，其中一个辊上的图案可以与第二个或另一个配合辊上的图案相同或相似地补充或“配合”。不配合压花辊上的图案与另一个辊上的图案不完全匹配。根据所需的结果，可以使用任何类型的压花辊。
根据本文所述的方法，各种类型的压花方法可用于形成微针阵列。这些挤出类型可包括，例如辊压花、挤出压花和挤出压花的变型(称为变温挤出压花)，其分别如图5A、图5B和图5C所示。在辊压花工艺(图5A)中，基材(片材形式)10可以与在其表面上具有凸起或凹陷的旋转冷硬轧辊12接触。冷硬轧辊12可以因其允许压花基材冷却并被设置成其压花形状的功能而命名，并且也可以称为压花辊。反压辊14可以旋转以施加力以将基材10压入到冷硬轧辊12的表面上的凹陷或突起中，从而将相应图案传递到基材10上。如上所述，冷硬轧辊12和反压辊14可以“配合”或“不配合”。当从冷硬轧辊12上剥离时，接收辊16可以接收现在已压花基材10。来自辊压花工艺的已压花基材10可以为热或紫外UV辐射固化的，并且该工艺能够实现聚合物膜的连续生产。复制时间(或压花基材的形成)可以根据压花辊的旋转速度和直径来限制。当压花基材行进到接收辊时通常不施加压力以补偿收缩。在辊压花中从冷硬轧辊脱模会随剥离运动而发生。辊压花对于其制造速度会是有利的，对于2米的宽度而言，该速度可以达到60米/分钟(m/min)。然而，深层结构的形成以及高纵横比和复制质量可能是一个挑战。
在挤出压花中(图5B)，可以经由来自挤出模件装置23的直接进料将基材20施加到冷硬轧辊22的表面。因此，基材20仅需要从材料颗粒形式使用而不是在压花之前形成片材。旋转反压辊24可用于在被挤出基材20处施加力，并且随着从压花辊上剥离基材，接收辊26接收基材。对于挤出压花的变温变型(图5C)，可以经由来自挤出模件装置33的直接进料将基材30施加到冷硬轧辊32的表面。可以在基材30和冷硬轧辊之间的初始接触点处施加外部加热源35以加热基材30，从而有助于形成对应于冷硬轧辊32的受热表面处的凹陷或突起的相应图案。冷硬轧辊32的至少一部分可以为冷却部分。该冷却部分可以设置在冷硬轧辊32的与冷硬轧辊32的已被外部加热源加热的区域的至少一部分相反的一部分上(参见冷硬轧辊32处的灰度)。旋转的反压力辊34可用于在被挤出的受热基材30处施加力，同时随着现在已压花基材30冷却并从冷硬轧辊32上剥离，接收辊36接收该现在已压花基材30。
根据本公开的各个方面，可以将变温压花与本文所述的曲形叠层模具的使用相结合，可以改善微针阵列的制造。在形成微针阵列的聚合物基材处的热管理可以由于聚合物基材材料的粘度增加而提供更快的制造速率，而在冷硬轧辊处的激光钻孔带式模具可以改善压花期间的复制质量。曲形叠层模具可以设置成邻近压花辊，以在变温压花过程中形成冷硬轧辊。也就是说，带式模具可以围绕压花辊安装并且被配置为接收基材。冷硬轧辊可以被配置为有助于曲形叠层模具的热管理。本公开的方法可以将变温压花与单步挤出辊压花工艺组合以提供微针阵列。冷硬轧辊(包括曲形叠层模具)可用作微针阵列的模具；形成曲形叠层模具的曲形叠层***件内的多个空腔可以呈现适合于微针的逆向几何形状。可以使用变温加热以在冷硬轧辊上获得更好的热和冷却分布，从而有利于更好的微针复制。具体地，外部加热源可以沿着被冷却的冷硬轧辊的圆周产生温度分布。
曲形叠层模具可以在变温挤出工艺中设置成邻近、围绕、环绕冷硬轧辊或放置在冷硬轧辊上，以形成微针阵列。形成微针阵列可以包括邻近压花辊设置曲形叠层模具，曲形叠层模具具有在其中的多个曲形叠层***件，每个曲形叠层在其中具有多个空腔。压花辊可以被配置为冷却曲形叠层模具的至少一部分。可以将材料或基材沉积在曲形叠层模具上，并且可以在基材和曲形叠层模具之间的接触点处施加热量。然后可以使基材移动到曲形叠层模具的多个空腔中，从而在基材的表面处形成一个或多个突起，其中，所述突起对应于曲形叠层模具的空腔。可以从曲形叠层模具的表面脱模基材以形成微针阵列。
在一些方面，经由激光烧蚀在带式模具中形成的锥形凹陷可以以特定的重复图案定向。然而，在其他示例中，锥形凹陷可以随机分布在带式模具处。因此，带式模具中的锥形凹陷的定向可以对应于所得微针阵列中的图案，或者可以以随机构造提供微针阵列。
如图6所示，为了形成微针阵列，可以将曲形叠层***件602(包括多个空腔604)设置成与压花辊606相邻以形成冷硬轧辊608。基材610可以经由挤出模件装置612沉积在包括多个空腔604的曲形叠层***件602的表面处。虽然曲形叠层***件602设置成邻近压花辊606，但是可以经由外部热源616施加热量，使得基材610变形并移位到曲形叠层***件602的多个空腔604中。可以在基材610和曲形叠层***件602之间的接触点处或其附近将热量施加到曲形叠层***件602。因此，冷硬轧辊608可以在施加热量期间用作散热器。邻近曲形叠层***件602设置的反压辊618可以在与冷硬轧辊608的旋转相反的方向上旋转，从而使基材610在曲形叠层***件和反压辊618之间前进并继续将基材610的至少一部分移位到多个空腔604中。基材610的移位可以在基材610处形成一个或多个突起620，使得所述一个或多个突起620对应于曲形叠层***件602处的所述多个空腔604。基材610可以从冷硬轧辊608脱模或被拖走以提供微针阵列。
加热曲形叠层***件的至少一部分可包括将带式模具的至少一部分加热到高于基材熔点的温度。虽然带式模具的至少一部分被加热以引起基材变形到曲形叠层***件的多个空腔中，但是曲形叠层***件的至少第二部分可以保持在低于基材熔点的温度。冷硬轧辊可以被配置为被冷却，以保持低于基材的熔化温度的温度。在某些示例中，从曲形叠层***件脱模基材可包括经由冷却冷硬轧辊来冷却曲形叠层***件的至少一部分。
各种类型的加热源可适用于本公开。在一些示例中，加热源为包括二极管激光***的外部加热装置。二极管激光器***可以具有在940纳米(nm)和980nm之间的波长，并且可以具有至少约10毫米(mm)长度和至少约68mm宽度的加热区。外部加热源可以设置成邻近压花辊/冷硬轧辊。外部加热源可设置在距压花辊/冷硬轧辊至少约300mm的范围内。在一个示例中，激光二极管***加热装置可以以18°约18°的照射角施加热量。
一种形成如本文所述的微针阵列的方法，包括：在邻近压花辊的曲形叠层模具处沉积基材，该曲形叠层模具包括其中具有多个空腔的多个曲形叠层***件。然后可采用适当的压花工艺使基材移位到设置在曲形叠层内的多个空腔中的一个或多个空腔中。所公开的方法可以有助于在单辊类型上具有不同针几何形状的微针阵列的大规模生产。通过改变曲形叠层***件的多个空腔的基部尺寸可以获得不同的微针几何形状。此外，该方法可以连续生产薄膜(经由挤出所需的基材)并随后在单个辊上压花微针。
在各个方面，基材可包括聚合物材料。在所公开的变温压花工艺中，用于形成微针阵列的基材可包括聚合物或各种聚合物的混合物。通常，聚合物混合物可以经由例如挤出模件装置以液态或可流动状态供应到带式模具。然后，包含微针阵列的固体产品可以与带式模具分离。示例性聚合物材料可包括工程热塑性塑料，诸如聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚苯醚和聚对苯二甲酸丁二醇酯，以及聚碳酸酯与丙烯酸丁二烯苯乙烯塑料的共混物。
用于形成微针阵列的聚合物材料可以进一步包括一种或多种添加剂，其旨在赋予由本文所述的模具组件形成的微针阵列某些特性。聚合物材料可包括抗冲改性剂、流动改性剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外(UV)光稳定剂、UV吸收添加剂、增塑剂、润滑剂、抗静电剂、防雾剂、抗菌剂、着色剂(例如，染料或颜料)、表面效应添加剂、辐射稳定剂、抗滴落剂(例如，聚四氟乙烯(PTFE)-包封的苯乙烯-丙烯腈共聚物(TSAN))或包含一种或多种前述物质的组合中的一者或多者。例如，可以使用热稳定剂和紫外光稳定剂的组合。通常，添加剂以通常已知有效的量被使用。例如，添加剂组合物的总量可以为0.001重量％(wt％)至10.0wt％或0.01wt％至5wt％，均基于组合物中所有成分的总重量。
聚合物材料可包括通常掺入聚合物组合物中的各种添加剂，条件是添加剂被选择成不明显不利地影响热塑性组合物的所需特性(例如良好的相容性)。这些添加剂可以在混合组分以形成组合物期间的适当时间被混合。
另外，通过喷射力(N)和摩擦系数测量，聚合物材料可以表现出优异的剥离性。聚合物材料还优选地表现出(i)在高剪切条件下的高流动性以允许良好的模具纹理转印和最精细模具特征的优异填充，(ii)良好的强度和抗冲击性，以及(iii)高剥离性以具有高效的脱模性并在模制期间减少冷却和循环时间。本文形成的微针可具有足够的机械强度以便(i)在被***生物屏障中的同时、(ii)在保持原位长达数天的同时以及(iii)在被移除的同时，保持完整。
各方面
本公开至少包括以下各方面。
方面1A.一种形成微针阵列的方法，该方法包括：将第一曲形叠层邻近压花辊设置，其中，所述曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，第一纵向侧包括多个凹部，所述凹部邻近第一纵向侧的外周设置；邻近压花辊设置至少第二曲形叠层，使得第一曲形叠层的多个凹部与第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔；将材料挤出到第一或第二曲形叠层中的一者或多者上；在所述材料和所述曲形叠层之间的接触点处经由外部热源加热压花辊的至少一部分；使所述材料移动到多个空腔中以在所述材料的表面处形成多个凸起，其中，所述凸起对应于所述多个空腔；以及从所述曲形叠层中脱模所述材料。
方面1B.一种形成微针阵列的方法，该方法基本上由以下项组成：将第一曲形叠层邻近压花辊设置，其中，所述曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，第一纵向侧包括多个凹部，所述凹部邻近第一纵向侧的外周设置；邻近压花辊设置至少第二曲形叠层，使得第一曲形叠层的多个凹部与第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔；将材料挤出到第一或第二曲形叠层中的一者或多者上；在所述材料和所述曲形叠层之间的接触点处经由外部热源加热压花辊的至少一部分；使所述材料移动到多个空腔中以在所述材料的表面处形成多个凸起，其中，所述凸起对应于所述多个空腔；以及，从所述曲形叠层中脱模所述材料。
方面1C.一种形成微针阵列的方法，该方法由以下项组成：将第一曲形叠层邻近压花辊设置，其中，所述曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，第一纵向侧包括多个凹部，所述凹部邻近第一纵向侧的外周设置；邻近压花辊设置至少第二曲形叠层，使得第一曲形叠层的多个凹部与第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔；将材料挤出到第一或第二曲形叠层中的一者或多者上；在所述材料和所述曲形叠层之间的接触点处经由外部热源加热压花辊的至少一部分；使所述材料移动到多个空腔中以在所述材料的表面处形成多个凸起，其中，所述凸起对应于所述多个空腔；以及，从所述曲形叠层中脱模所述材料。
方面2.根据方面1所述的方法，进一步包括邻近压花辊设置至少第三曲形叠层，使得第三曲形叠层的第二纵向侧沿第二曲形叠层的外周限定多个空腔。
方面3.根据方面1-2中任一项所述的方法，其中，所述多个凹部呈现半金字塔几何形状。
方面4.根据方面1-3中任一项所述的方法，进一步包括总共多达约21个曲形叠层。
方面5.根据方面1-4中任一项所述的方法，进一步包括在压花辊处设置多达第十一曲形叠层。
方面6.根据方面1-5中任一项所述的方法，其中，所述第二曲形叠层的第二纵向侧在邻近第一纵向侧的外周设置的多个凹部中的每个凹部处限定直角，其中，所述曲形基部邻近压花辊的表面。
方面7.根据方面1-6中任一项所述的方法，其中，所述凹部彼此间隔开。
方面8.根据方面1-7中任一项所述的方法，其中，所述第一曲形叠层在叠层保持器中设置在所述压花辊处，其中，所述叠层保持器延伸过所述压花辊的直径。
方面9.根据方面1-8中任一项所述的方法，其中，将所述第一曲形叠层设置在所述压花辊处包括将所述第一曲形叠层固定到所述压花辊。
方面10.根据方面1-9中任一项所述的方法，其中，使所述材料移动到多个空腔中包括接合邻近所述压花辊设置的反压辊，以在所述材料处在所述材料的与所述压花辊的受热部分接触的部分处施加压力，从而使所述材料在所述反压辊和所述压花辊之间前进。
方面11.根据方面1-10中任一项所述的方法，其中，所述多个空腔包括十个空腔。
方面12.根据方面1-11中任一项所述的方法，其中，所述曲形叠层包括钢。
方面13.根据方面1-12中任一项所述的方法，其中，所述材料包括均质热塑性熔体。
方面14.根据方面1-13中任一项所述的方法，其中，将所述压花辊的至少一部分加热至高于所述材料的熔化温度的温度。
方面15.根据方面1-14中任一项所述的方法，其中，从所述曲形叠层脱模所述材料提供具有多个突起的材料，所述突起的构造对应于微针阵列。
方面16.根据方面3-15中任一项所述的方法，其中，所述凹部的半金字塔几何形状的边长为300微米，所述凹部的半金字塔形几何形状的基部长度为100微米。
方面17.根据方面3-15中任一项所述的方法，其中，所述凹部的半金字塔几何形状对应于基于所述半金字塔几何形状的边长和基部长度的在约1：2至约1：4之间的纵横比。
方面18A.一种通过一种方法形成的微针阵列，该方法包括：将至少第一曲形叠层邻近压花辊设置，其中，所述曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，第一纵向侧包括多个凹部，所述凹部邻近第一纵向侧的外周设置；邻近压花辊设置至少第二曲形叠层，使得第一曲形叠层的多个凹部与第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔；将材料挤出到至少第一或第二曲形叠层上；在所述材料与所述至少第一和第二曲形叠层之间的接触点处经由外部热源加热压花辊的至少一部分；使所述材料移动到多个空腔中以在所述材料的表面处形成多个凸起，其中，所述凸起对应于所述多个空腔；以及，从所述至少第一和第二曲形叠层中脱模所述材料。
方面18B.一种通过一种方法形成的微针阵列，该方法基本上由以下项组成：将至少第一曲形叠层邻近压花辊设置，其中，所述曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，第一纵向侧包括多个凹部，所述凹部邻近第一纵向侧的外周设置；邻近压花辊设置至少第二曲形叠层，使得第一曲形叠层的多个凹部与第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔；将材料挤出到至少第一或第二曲形叠层上；在所述材料与所述至少第一和第二曲形叠层之间的接触点处经由外部热源加热压花辊的至少一部分；使所述材料移动到多个空腔中以在所述材料的表面处形成多个凸起，其中，所述凸起对应于所述多个空腔；以及，从所述至少第一和第二曲形叠层中脱模所述材料。
方面18C.一种通过一种方法形成的微针阵列，该方法由以下项组成：将至少第一曲形叠层邻近压花辊设置，其中，所述曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，第一纵向侧包括多个凹部，所述凹部邻近第一纵向侧的外周设置；邻近压花辊设置至少第二曲形叠层，使得第一曲形叠层的多个凹部与第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔；将材料挤出到至少第一或第二曲形叠层上；在所述材料与所述至少第一和第二曲形叠层之间的接触点处经由外部热源加热压花辊的至少一部分；使所述材料移动到多个空腔中以在所述材料的表面处形成多个凸起，其中，所述凸起对应于所述多个空腔；以及，从所述至少第一和第二曲形叠层中脱模所述材料。
方面19.根据方面18A-18C中任一项所述的微针阵列，其中，所述多个空腔具有半金字塔几何形状。
方面20A.一种形成微针阵列的***，该***包括：邻近压花辊的第一曲形叠层，该曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，第一纵向侧包括多个凹部，所述凹部邻近第一纵向侧的外周设置；以及至少第二曲形叠层，其临近第一曲形叠层设置，使得第一曲形叠层的多个凹部与第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔；热源，其被配置为加热第一或第二曲形叠层的至少一部分；以及反压辊，其邻近第一或第二曲形叠层设置，所述反压辊被配置为在与第一或第二曲形叠层的受热部分接触的材料处施加压力，以使材料在所述反压辊与第一和第二曲形叠层之间前进，由此在所述复制材料的表面处形成多个凸起，其中，所述多个凸起对应于微针阵列的构造。
方面20B.一种形成微针阵列的***，该***基本上由以下项组成：邻近压花辊的第一曲形叠层，该曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，第一纵向侧包括多个凹部，所述凹部邻近第一纵向侧的外周设置；以及至少第二曲形叠层，其临近第一曲形叠层设置，使得第一曲形叠层的多个凹部与第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔；热源，其被配置为加热第一或第二曲形叠层的至少一部分；以及反压辊，其邻近第一或第二曲形叠层设置，所述反压辊被配置为在与第一或第二曲形叠层的受热部分接触的材料处施加压力，以使材料在所述反压辊与第一和第二曲形叠层之间前进，由此在所述复制材料的表面处形成多个凸起，其中，所述多个凸起对应于微针阵列的构造。
方面20C.一种形成微针阵列的***，该***由以下项组成：邻近压花辊的第一曲形叠层，该曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，第一纵向侧包括多个凹部，所述凹部邻近第一纵向侧的外周设置；以及至少第二曲形叠层，其临近第一曲形叠层设置，使得第一曲形叠层的多个凹部与第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔；热源，其被配置为加热第一或第二曲形叠层的至少一部分；以及反压辊，其邻近第一或第二曲形叠层设置，所述反压辊被配置为在与第一或第二曲形叠层的受热部分接触的材料处施加压力，以使材料在所述反压辊与第一和第二曲形叠层之间前进，由此在所述复制材料的表面处形成多个凸起，其中，所述多个凸起对应于微针阵列的构造。
方面21.根据方面20A-20C中任一项所述的***，进一步包括形成多个连续空腔的多个连续的曲形叠层，这些空腔被配置为接收所述材料。
方面22A.一种形成微针阵列的***，该***包括：邻近压花辊的第一曲形叠层，该曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，所述第一纵向侧包括邻近所述第一纵向侧的外周设置的多个凹部；以及至少第二曲形叠层，其临近所述第一曲形叠层设置，使得所述第一曲形叠层的多个凹部与所述第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔。
方面22B.一种形成微针阵列的***，该***基本上由以下项组成：邻近压花辊的第一曲形叠层，该曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，所述第一纵向侧包括邻近所述第一纵向侧的外周设置的多个凹部；以及至少第二曲形叠层，其临近所述第一曲形叠层设置，使得所述第一曲形叠层的多个凹部与所述第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔。
方面22C.一种形成微针阵列的***，该***由以下项组成：邻近压花辊的第一曲形叠层，该曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，所述第一纵向侧包括邻近所述第一纵向侧的外周设置的多个凹部；以及至少第二曲形叠层，其临近所述第一曲形叠层设置，使得所述第一曲形叠层的多个凹部与所述第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔。
方面23.根据方面22A-22C中任一项所述的***，进一步包括热源，所述热源被配置为加热所述第一或第二曲形叠层的至少一部分；以及反压辊，其邻近所述第一或第二曲形叠层设置，所述反压辊被配置为在与所述第一或第二曲形叠层的受热部分接触的材料处施加压力，以使所述材料在所述反压辊和所述第一和第二曲形叠层之间前进，由此在所述复制材料的表面处形成多个凸起，其中，所述多个凸起对应于微针阵列的构造。
方面24.根据方面22A-23中任一项所述的***，其中，使所述材料移动到多个空腔中包括接合邻近所述压花辊设置的反压辊，以在所述材料处在所述材料的与所述压花辊的受热部分接触的部分处施加压力，从而使所述材料在所述反压辊和所述压花辊之间前进。
方面25.根据方面22-24中任一项所述的***，其中，所述多个空腔包括十个空腔。
方面26.根据方面22-25中任一项所述的***，其中，所述曲形叠层包括钢。
方面27.根据方面22-26中任一项所述的方法，其中，将所述压花辊的至少一部分加热至高于所述材料的熔化温度的温度。
方面28.根据方面22-27中任一项所述的方法，其中，从所述曲形叠层脱模所述材料提供具有多个突起的材料，所述突起的构造对应于微针阵列。
方面29.根据方面22-28中任一项所述的方法，其中，所述凹部的半金字塔几何形状的边长为300微米，所述凹部的半金字塔形几何形状的基部长度为100微米。
方面30A.一种用于形成微针阵列的模具，该模具包括：邻近压花辊的第一曲形叠层，所述曲形叠层包括来自第一曲形基部的第一主体，并且所述第一主体包括邻近所述第一主体的外周设置的多个凹部；以及至少第二曲形叠层，其具有从第二曲形基部延伸的第二主体，所述第二曲形叠层临近所述第一曲形叠层设置，使得所述第一曲形叠层的多个凹部与所述第二曲形叠层的第二主体配合以在其间限定多个空腔。
方面30B.一种用于形成微针阵列的模具，该模具基本上由以下项组成：邻近压花辊的第一曲形叠层，所述曲形叠层包括来自第一曲形基部的第一主体，并且所述第一主体包括邻近所述第一主体的外周设置的多个凹部；以及至少第二曲形叠层，其具有从第二曲形基部延伸的第二主体，所述第二曲形叠层临近所述第一曲形叠层设置，使得所述第一曲形叠层的多个凹部与所述第二曲形叠层的第二主体配合以在其间限定多个空腔。
方面30C.一种用于形成微针阵列的模具，该模具由以下项组成：邻近压花辊的第一曲形叠层，所述曲形叠层包括来自第一曲形基部的第一主体，并且所述第一主体包括邻近所述第一主体的外周设置的多个凹部；以及至少第二曲形叠层，其具有从第二曲形基部延伸的第二主体，所述第二曲形叠层临近所述第一曲形叠层设置，使得所述第一曲形叠层的多个凹部与所述第二曲形叠层的第二主体配合以在其间限定多个空腔。
方面31.根据方面30A-30C中任一项所述的模具，其中，所述模具邻近压花辊设置，使得第一曲形基部和第二曲形基部邻近压花辊的表面。
定义
应理解，本文使用的术语用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制。如本说明书和权利要求书中所用，术语“包括”可包括“由...组成”和“基本上由...组成”的实施例。除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。在本说明书和所附的权利要求中，将参考将在本文中定义的许多术语。
如本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数等同物，除非上下文另有明确说明。因此，例如，提及“聚碳酸酯聚合物”包括两种或更多种聚碳酸酯聚合物的混合物。
范围可在本文中表示为从一个值(第一值)到另一个值(第二值)。当表达这样的范围时，该范围在某些方面包括第一值和第二值中的一者或两者。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应理解该特定值形成另一方面。应进一步理解，每个范围的端点相对于另一个端点都是重要的，并且独立于另一个端点。还应理解，本文公开了许多值，并且除了值本身之外，每个值在本文中也被公开为“约”该特定值。例如，如果公开了值“10”，则还公开了“约10”。还应理解，还公开了两个特定单元之间的每个单元。例如，如果公开了10和15，则还公开了11、12、13和14。
如本文所用，术语“约”和“在或约”是指所讨论的量或值可以为指定值、约该指定值或与指定值约相同。如本文所用，通常应理解，除非另有说明或推断，否则标称值表示±5％变化。该术语旨在表达类似的值促进权利要求中记载的等同结果或效果。也就是说，应该理解，量、尺寸、配方、参数和其他数量和特性不是也不必是精确的，而是可以根据需要近似和/或更大或更小，反映公差、转换因子、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员已知的其他因素。通常，量、大小、配方、参数或其他数量或特征为“约”或“近似”，无论是否明确说明是这样的。应当理解，在定量值之前使用“约”时，除非另外特别说明，否则该参数还包括特定的定量值本身。
公开了用于制备本公开的组合物的组分以及在本文公开的方法中使用的组合物本身。本文公开了这些和其他材料，并且应当理解，当公开这些材料的组合、子集、相互作用、基团等时，虽然不能明确公开这些化合物的每种不同的个体和集体组合和排列的具体参考，但是每者都在本文中特别考虑和描述。例如，如果公开和讨论了特定化合物并且讨论了可以对包括所述化合物的许多分子进行的许多修改，则具体考虑的是化合物的每种组合和排列以及可能的修改，除非具体表明相反。因此，如果公开了一类分子A、B和C以及一类分子D、E和F以及组合分子的示例，则公开了A-D，那么即使每个都没有单独列举，每个都是单独和共同考虑的含义组合，A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E和C-F被认为是公开的。同样，还公开了这些的任何子集或组合。因此，例如，将考虑公开A-E、B-F和C-E的子组。该概念适用于本申请的所有方面，包括但不限于制备和使用本公开的组合物的方法中的步骤。因此，如果存在可以执行的各种附加步骤，则应理解，这些附加步骤中的每个步骤可以利用本公开的方法的任何特定方面或各方面的组合来执行。
在本说明书和结论权利要求中提及组合物或制品中特定元素或组分的重量份时，表示元素或组分与组合物或制品中表示重量份的任何其他元素或组分之间的重量关系。因此，在含有2重量份组分X和5重量份组分Y的化合物中，X和Y以2：5的重量比存在，并且无论化合物中是否包含其他组分，都以这样的比例存在。
如本文所用，除非另有说明，否则可互换使用的组分的术语“重量百分比”、“重量％”和“wt.％”基于包含组分的制剂或组合物的总重量。例如，如果说组合物或制品中的特定元素或组分具有8重量％，则应理解该百分比相对于100重量％的总组成百分比。
如本文所用，术语“重均分子量”或“Mw”可互换使用，并由下式定义：
其中，Mi为链的分子量，Ni为该分子量的链数。通过本领域普通技术人员熟知的方法，使用分子量标准(例如聚碳酸酯标准或聚苯乙烯标准，优选经认证或可追溯的分子量标准)，可以确定聚合物(例如聚碳酸酯聚合物)的Mw。聚苯乙烯基础是指使用聚苯乙烯标准的测量。
术语“硅氧烷”是指具有Si-O-Si键的链段。
术语“可流动的”意指能够流动或流动。通常，加热聚合物使其处于熔融状态以变得可流动。℃为摄氏度。μm为微米。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可以在本公开中进行各种修改和变化。考虑到本文公开的说明书和本公开的实践，本公开的其他实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。说明书和示例旨在仅被视为示例性的，本公开的真实范围和精神由所附权利要求指示。
本公开的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，则这些其他示例旨在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种形成微针阵列的方法，所述方法包括：
邻近压花辊设置第一曲形叠层，其中，所述曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，所述第一纵向侧包括邻近所述第一纵向侧的外周设置的多个凹部；
邻近所述压花辊设置至少第二曲形叠层，使得所述第一曲形叠层的所述多个凹部与所述第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔；
将材料挤出到所述第一曲形叠层和第二曲形叠层中的所述一者或多者上；
在所述材料与所述第一曲形叠层和第二曲形叠层中的一者或多者之间的接触点处经由外部热源加热所述压花辊的至少一部分；
使所述材料移动到所述多个空腔中以在所述材料的表面处形成多个凸起，其中，所述凸起对应于所述多个空腔；以及
从所述第一曲形叠层或第二曲形叠层中的一者或多者脱模所述材料。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括邻近所述压花辊设置至少第三曲形叠层，使得所述第三曲形叠层的第二纵向侧沿所述第二曲形叠层的外周限定多个空腔。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述多个凹部呈现半金字塔几何形状。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，进一步包括总共多达约21个曲形叠层。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括在所述压花辊处设置多达第十一曲形叠层。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述第二曲形叠层的所述第二纵向侧在邻近所述第一纵向侧的所述外周设置的所述多个凹部中的每个凹部处限定直角，其中，所述曲形基部邻近所述压花辊的表面。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述凹部彼此间隔开。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述第一曲形叠层在叠层保持器中设置在所述压花辊处，其中，所述叠层保持器延伸过所述压花辊的直径。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，将所述第一曲形叠层设置在所述压花辊处包括将所述第一曲形叠层固定到所述压花辊。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，使所述材料移动到所述多个空腔中包括接合邻近所述压花辊设置的反压辊，以在所述材料处在所述材料的与所述压花辊的受热部分接触的部分处施加压力，从而使所述材料在所述反压辊和所述压花辊之间前进。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述多个空腔包括十个空腔。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述曲形叠层包括钢。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述材料包括均质热塑性熔体。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，将所述压花辊的至少一部分加热至高于所述材料的熔化温度的温度。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，从所述第一曲形叠层和第二曲形叠层中的一者或多者脱模所述材料提供具有所述多个突起的材料，所述突起的构造对应于微针阵列。
16.根据权利要求3至15中任一项所述的方法，其中，所述多个凹部中的至少一个凹部的所述半金字塔几何形状的边长为300微米，所述多个凹部中的至少一个凹部的所述半金字塔几何形状的基部长度为100微米。
17.根据权利要求3至15中任一项所述的方法，其中，所述多个凹部中的至少一个凹部的所述半金字塔几何形状对应于基于所述半金字塔几何形状的边长和基部长度的在约1：2至约1：4之间的纵横比。
18.一种通过包括以下步骤的过程形成的微针阵列：
邻近压花辊设置至少第一曲形叠层，其中，所述曲形叠层包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，所述第一纵向侧包括邻近所述第一纵向侧的外周设置的多个凹部；
邻近所述压花辊设置至少第二曲形叠层，使得所述第一曲形叠层的所述多个凹部与所述第二曲形叠层的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔；
将材料挤出到所述至少第一曲形叠层和第二曲形叠层上；
在所述材料与所述第一曲形叠层和第二曲形叠层中的一者或多者之间的接触点处经由外部热源加热所述压花辊的至少一部分；
使所述材料移动到所述多个空腔中以在所述材料的表面处形成多个凸起，其中，所述凸起对应于所述多个空腔；以及
从所述至少第一曲形叠层和第二曲形叠层脱模所述材料。
19.一种形成微针阵列的***，所述***包括：
邻近压花辊的第一曲形叠层***件，其中，所述第一曲形叠层***件包括具有从曲形基部延伸的第一纵向侧和第二纵向侧的主体，并且其中，所述第一纵向侧包括邻近所述第一纵向侧的外周设置的多个凹部；以及
至少第二曲形叠层***件，其邻近所述第一曲形叠层***件设置，使得所述第一曲形叠层***件的所述多个凹部与所述第二曲形叠层***件的第二纵向侧配合，以在其间限定多个空腔；
热源，其被配置为加热所述第一曲形叠层***件或第二曲形叠层***件的至少一部分；以及
反压辊，其邻近所述第一曲形叠层***件或第二曲形叠层***件设置，所述反压辊被配置为在与所述第一曲形叠层***件或第二曲形叠层***件的受热部分接触的材料处施加压力，以使所述材料在所述反压辊和所述第一曲形叠层***件或第二曲形叠层***件中的一者或多者之间前进，由此在所述材料的表面处形成多个凸起，其中，所述多个凸起对应于微针阵列的构造。
20.根据权利要求19所述的***，进一步包括形成被配置为接收所述材料的多个连续空腔的多个连续曲形叠层***件。
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