JP2018522750A - マイクロ構造化表面 - Google Patents
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Abstract
Description
85A−L1とL2の組合せ
L1:3ミクロンの円柱、柱のピッチ6ミクロン、柱の深さ5ミクロン
L2:25ミクロンの円柱、柱のピッチ35ミクロン、柱の深さ30ミクロンであり、縦溝の幅3ミクロン、縦溝のピッチ6ミクロン、縦溝の深さ5ミクロンの縦溝を含む
086A−階層化、縦溝付き、起伏あり:
L1:25μmの円形孔、ピッチ35μm、深さ45μm
幅3μm、ピッチ6μm、深さ5μmの縦溝を含む
L2:3μmの円形孔、ピッチ6μm、深さ5μm
L3:平坦な基材
087A−L3:起伏450ミクロン、ピッチ450ミクロン、深さ300ミクロン
088A−L3:起伏600ミクロン、ピッチ600ミクロン、深さ400ミクロン
089A−L3:起伏750ミクロン、ピッチ750ミクロン、深さ500ミクロン
090A−パターン085Aと087Aの組合せ(L3で起伏の深さ300ミクロン−実際は深さ90ミクロンだった);実際とは、成形物上の起伏の実際の深さを意味する
091A−パターン085Aと088Aの組合せ(L3で起伏の深さ400ミクロン−実際は深さ160ミクロンだった)
092A−パターン085Aと089Aの組合せ(L3で起伏の深さ500ミクロン−実際は深さ205ミクロンだった)
093A−階層化、縦溝付き、起伏あり:
L2:25μmの円形孔、ピッチ35μm、深さ45μm
幅3μm、ピッチ6μm、深さ5μmの縦溝を含む
L1:3μmの円形孔、ピッチ6μm、深さ5μm
L3の起伏のある背景:450μmの起伏のある孔、ピッチ450μm、
深さ300μm(測定された実際の深さは約200μm)
094A−階層化、縦溝付き、起伏あり:
L2:25μmの円形孔、ピッチ35μm、深さ45μm
幅3μm、ピッチ6μm、深さ5μmの縦溝を含む
L1:3μmの円形孔、ピッチ6μm、深さ5μm
L3の起伏のある背景:600μmの起伏のある孔、ピッチ600μm、
深さ400μm(測定された実際の深さは約205μm)
095A−階層化、縦溝付き、起伏あり:
L2:25μmの円形空洞、ピッチ35μm、深さ45μm
幅3μm、ピッチ6μm、深さ5μmの縦溝を含む
L1:3μmの円形空洞、ピッチ6μm、深さ5μm
L3の起伏のある背景:750μmの起伏のある空洞、ピッチ750μm、
深さ500μm(測定された実際の深さは約240μm)
Claims (49)
- 基材の少なくとも一部分にわたって連続的に湾曲する表面を生成する一連の丸みを帯びた凹凸部分を形成する起伏のある表面を有する基材を含むマイクロ構造化表面であって、前記起伏のある表面が、マイクロ特徴部の第1のセットと、マイクロ特徴部の前記第1のセット上に成形されたマイクロ特徴部の第2のセットとを画定し、前記基材が、単一の成形ステップ中にマイクロ特徴部の前記第1および第2のセットが前記基材上に形成される圧縮成形高分子材料であり、マイクロ特徴部の前記第1および第2のセットが協働して、表面積を増大させ、前記基材の付着力、摩擦力、親水性、および疎水性のうちの少なくとも1つに影響を及ぼす、マイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第2のセットが、マイクロ構造化された突起およびマイクロ構造化された空洞、ならびにその組合せからなる群から選択される、請求項1に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第2のセットの前記マイクロ構造化された突起が、概ね円筒形の柱を含む、請求項2に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第2のセットの前記マイクロ構造化された空洞が、概ね円筒形のくぼみを含む、請求項2に記載のマイクロ構造化表面。
- 前記基材の上面に配置されたマイクロ特徴部の前記第1のセットが、前記基材の底面に相補的な形状を形成し、その結果、前記上面での丸みを帯びた凸部分が、前記底面に丸みを帯びた凹部分を形成し、前記上面での前記丸みを帯びた凹部分が、前記底面に丸みを帯びた凸部分を形成する、請求項1に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第2のセットが、前記基材の上面に一連のマイクロ構造化された突起を含み、この突起が、一連の相補的なマイクロ構造化された空洞を前記基材の底面に形成する、請求項1に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第2のセットが、前記基材の上面に一連のマイクロ構造化された空洞を含み、この空洞が、一連の相補的なマイクロ構造化された突起を前記基材の底面に形成する、請求項1に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第2のセットが、前記基材の前記起伏のある表面の曲面に垂直な軸に沿って延在する、前記マイクロ特徴部の少なくとも一部分を含む、請求項1に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第1のセットが、約100ミクロン〜約999ミクロンの範囲内のサイズから選択される寸法を含む、請求項1に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第2のセットが、約10ミクロン〜約100ミクロンの範囲内のサイズから選択される寸法を含む、請求項1に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第2のセットは、高さと幅のアスペクト比が5未満であり、マイクロ特徴部の前記第2のセットの各マイクロ特徴部間の最小間隔が1ミクロンであって、マイクロ特徴部の前記第2のセット間での液体の流れおよび浸透を可能にしながら、構造強度を維持する、請求項1に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ構造化された突起およびマイクロ構造化された空洞、ならびにその組合せからなる群から選択される前記基材上に配置された、マイクロ特徴部の第3のセットを含む、請求項1に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第3のセットが、マイクロ特徴部の前記第1および第2のセットと同時に圧縮成形される、請求項12に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第3のセットは、高さと幅のアスペクト比が5未満であり、マイクロ特徴部の前記第3のセットの各マイクロ特徴部間の最小間隔が1ミクロンであって、マイクロ特徴部の前記第3のセット間での液体の流れおよび浸透を可能にしながら、構造強度を維持する、請求項12に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第3のセットが、前記基材の前記起伏のある表面の曲面に垂直な軸に沿って延在する、前記マイクロ特徴部の少なくとも一部分を含む、請求項12に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第3のセットの前記マイクロ構造化された突起が、概ね円筒形の柱を含む、請求項12に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第3のセットの前記マイクロ構造化された空洞が、概ね円筒形のくぼみを含む、請求項12に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第3のセットが、マイクロ特徴部の前記第2のセットの端面上に配置される、請求項12に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第3のセットが、マイクロ特徴部の前記第2のセット間の、マイクロ特徴部の前記第1のセット上に配置される、請求項12に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第3のセットが、マイクロ特徴部の前記第2のセットの端面上、ならびにマイクロ特徴部の前記第2のセット間の、マイクロ特徴部の前記第1のセット上に配置される、請求項12に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第2のセットが、マイクロ特徴部の前記第1のセットよりも小さく、マイクロ特徴部の前記第3のセットが、マイクロ特徴部の前記第2のセットよりも小さい、請求項12に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第3のセットが、約0.4ミクロン〜約10ミクロンの範囲内のサイズから選択される寸法を含む、請求項12に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第2のセットの側面上に配置されたマイクロ特徴部の第4のセットを含む、請求項12に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第4のセットが、マイクロ特徴部の前記第1、第2、および第3のセットと同時に圧縮成形される、請求項23に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第4のセットの各特徴部間の間隔が、最小1ミクロンである、請求項23に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第4のセットが、縦溝およびリブ、ならびにその組合せからなる群から選択される、請求項23に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第4のセットが、約0.4ミクロン〜約10ミクロンの範囲内のサイズから選択される寸法を含む、請求項23に記載のマイクロ構造化表面。
- 前記基材は、湿った器官および筋組織に貼り付けられると、滑り摩擦力が50gr/cm2よりも大きい表面付着力を有する、請求項1に記載のマイクロ構造化表面。
- 前記基材は、湿った器官および筋組織に貼り付けられると、滑り摩擦力が約325gr/cm2の表面付着力を有する、請求項1に記載のマイクロ構造化表面。
- 前記基材を形成する前記圧縮成形高分子材料が、PDMS、PMMA、PTFE、PEEK、FEP、ETFE、PTFE、PAEK、ポリフェニルスルホン、ポリウレタン、ポリアクリラート、ポリアリレート、熱可塑性樹脂、ポリプロピレン、熱可塑性エラストマー、フルオロポリマー、生分解性高分子、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリイミド、ポリスチレン、ポリビニル、ポリオレフィン、シリコーン、天然ゴム、合成ゴム、およびその組合せからなる群から選択される、請求項1に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の第1のセットと、マイクロ特徴部の前記第1のセット上に配置され、マイクロ構造化された突起およびマイクロ構造化された空洞、ならびにその組合せからなる群から選択されるマイクロ特徴部の第2のセットであって、マイクロ特徴部の前記第1のセットよりも小さいマイクロ特徴部の第2のセットと、マイクロ特徴部の前記第1のセットおよびマイクロ特徴部の前記第2のセットのうち少なくとも1つに配置されたマイクロ特徴部の第3のセットであって、マイクロ構造化された突起およびマイクロ構造化された空洞、ならびにその組合せからなる群から選択され、マイクロ特徴部の前記第2のセットよりも小さいマイクロ特徴部の第3のセットと、マイクロ特徴部の前記第2のセットの各マイクロ構造体の側面に配置されたマイクロ特徴部の第4のセットであって、縦溝およびリブからなる群から選択されるマイクロ特徴部の第4のセットとを画定し、マイクロ特徴部の一部分をそれぞれが含むマイクロ特徴部の前記第2のセットおよび前記第3のセットが、起伏のある表面の曲面に垂直な軸に沿って延在し、マイクロ特徴部の前記各セットのそれぞれが協働して、表面積を増大させ、基材の付着力、摩擦力、親水性、および疎水性のうちの少なくとも1つに影響を及ぼす、前記起伏のある表面を有する前記基材を含むマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第1、第2、第3、および第4のセットの各マイクロ構造体が、それぞれのピッチ、高さ/深さ、および直径を有し、液体に覆われた表面に貼り付けられると、Wenzelの完全に濡れた状態で、マイクロ特徴部の少なくとも前記第1のセットと第2のセットの間を液体が浸透するように前記マイクロ特徴部が構成される、請求項31に記載のマイクロ構造化表面。
- 前記液体に覆われた表面への前記基材の前記付着力が、湿った器官および筋組織に貼り付けられると、約100gr/cm2〜約325gr/cm2の範囲内の滑り摩擦力を生じる、請求項32に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第1のセットを画定する前記起伏のある表面が、前記基材全体にわたって圧力分散を容易にする丸みを帯びた凸部を含む、請求項31に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第2および第3のセットが、前記丸みを帯びた凸部分全体にわたって均一に分散されて、マイクロ特徴部の前記第1のセットの表面積を増大させる,請求項34に記載のマイクロ構造化表面。
- 前記丸みを帯びた凸部分は、液体に覆われた表面に前記基材を貼り付けると、圧力の増大した領域を画定し、前記領域が、マイクロ特徴部の少なくとも前記第1のセットと前記第2のセットとの間で、懸架されているCassie−Baxter状態からWenzelの完全濡れ状態まで液滴の移行を促進する、請求項35に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の第1のセットと、マイクロ構造化された突起およびマイクロ構造化された空洞、ならびにその組合せからなる群から選択される前記基材上に含まれるマイクロ特徴部の第2のセットとを画定する起伏のある表面を有する基材を含むマイクロ構造化表面であって、マイクロ特徴部の前記第2のセットが、前記起伏のある表面の曲面に垂直な軸に沿って延在する、マイクロ特徴部の少なくとも一部分を含み、マイクロ特徴部の前記第1および第2のセットが協働して、表面積を増大させ、前記基材の付着力、摩擦力、親水性、および疎水性のうちの少なくとも1つに影響を及ぼす、マイクロ構造化表面。
- 前記起伏のある表面が、前記基材の少なくとも一部分に連続的に湾曲する表面を生成する丸みを帯びた凸部分および丸みを帯びた凹部分を形成する、丸みを帯びた傾斜突起および丸みを帯びた傾斜空洞からなる群から選択される形状を含む、請求項37に記載のマイクロ構造化表面。
- 前記起伏のある表面の前記丸みを帯びた傾斜突起のそれぞれと、前記丸みを帯びた傾斜空洞のそれぞれとの間のピッチが、約450ミクロン〜約750ミクロンの範囲内にあって、液体に覆われた表面への前記基材の付着を容易にする、請求項38に記載のマイクロ構造化表面。
- 前記起伏のある表面の前記丸みを帯びた傾斜突起のそれぞれと、前記丸みを帯びた傾斜空洞のそれぞれの、ほぼ円形ベースでの直径が、約450ミクロン〜約750ミクロンの範囲内にあって、液体に覆われた表面への前記基材の付着を容易にする、請求項38に記載のマイクロ構造化表面。
- 前記起伏のある表面の前記丸みを帯びた傾斜突起のそれぞれと、前記丸みを帯びた傾斜空洞のそれぞれの高さ/深さが、約100ミクロン〜約500ミクロンの範囲内にあって、液体に覆われた表面への前記基材の付着を容易にする、請求項38に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第2のセットが、概ね円筒形状である、請求項37に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第2のセットそれぞれの間のピッチが、約10ミクロン〜約50ミクロンの範囲内にあって、液体に覆われた表面への前記基材の付着を容易にする、請求項42に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第2のセットそれぞれの直径が、約10ミクロン〜約50ミクロンの範囲内にあって、液体に覆われた表面への前記基材の付着を容易にする、請求項42に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第2のセットそれぞれの高さ/深さが、約10ミクロン〜約50ミクロンの範囲内にあって、液体に覆われた表面への前記基材の付着を容易にする、請求項42に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第1のセットおよびマイクロ特徴部の前記第2のセットのうち少なくとも1つに配置された、マイクロ特徴部の第3のセットを含み、マイクロ特徴部の前記第3のセットが、マイクロ構造化された突起およびマイクロ構造化された空洞、ならびにその組合せからなる群から選択され、マイクロ特徴部の前記第3のセットが、マイクロ特徴部の前記第2のセットよりも小さく、マイクロ特徴部の第4のセットが、マイクロ特徴部の前記第2のセットの各マイクロ構造体の側面に配置され、縦溝およびリブからなる群から選択される、請求項37に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第3のセットのそれぞれと、マイクロ特徴部の前記第4のセットのそれぞれとの間のピッチが、約1ミクロン〜約10ミクロンの範囲内にあって、液体に覆われた表面への前記基材の付着を容易にする、請求項46に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第3のセットのそれぞれと、マイクロ特徴部の前記第4のセットのそれぞれの直径が、約0.4ミクロン〜約10ミクロンの範囲内にあって、液体に覆われた表面への前記基材の付着を容易にする、請求項46に記載のマイクロ構造化表面。
- マイクロ特徴部の前記第3のセットのそれぞれと、マイクロ特徴部の前記第4のセットのそれぞれの高さ/深さが、約0.4ミクロン〜約10ミクロンの範囲内にあって、液体に覆われた表面への前記基材の付着を容易にする、請求項46に記載のマイクロ構造化表面。
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