DE102009051598B4

DE102009051598B4 - Process for the production of devices with microstructures made of plastic by means of stretching for the purpose of self-cleaning, such devices and their use

Info

Publication number: DE102009051598B4
Application number: DE102009051598.4A
Authority: DE
Inventors: Fritz Klaiber
Original assignee: Ver Zur Foerderung Des Instituts fur Kunststoffverarbeitung In Industrie und Handwerk An Der Rhein; Vereinigung zur Foerderung des Instituts fuer Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an Der Rhein
Current assignee: Ver Zur Foerderung Des Instituts fur Kunststoffverarbeitung In Industrie und Handwerk An Der Rhein; Vereinigung zur Foerderung des Instituts fuer Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an Der Rhein
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2009-11-02
Publication date: 2022-10-06
Anticipated expiration: 2029-11-03
Also published as: DE102009051598A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Vorrichtungen als Spritzgusskörper mit zumindest einer Oberfläche, die selbstreinigende Eigenschaften und durch gestreckte Mikrostrukturen gebildete Erhebungen aufweist, durch Spritzgießen, dadurch gekennzeichnet, dass mikrostrukturierte Vertiefungen mit darüber liegender Feinstruktur, welche ein Aspektverhältnis von größer 0,1 aufweisen, in eine Spritzgussform eingebracht werden und anschließend durch Spritzgießen abgeformt werden, wobei der Kunststoff aus der Gruppe der Polyolefine mit hydrophoben Eigenschaften durch eine kurzzeitige Temperaturerhöhung der Spritzgießformoberfläche komplett bis in die Feinstruktur der Mikrostruktur eingedrückt wird, wodurch er sich verankert und die Mikrostruktur bei der Entformung auf eine Höhe von über 10 µm bis 330µm gestreckt wird und einen mittleren Abstand von 30 nm bis 450 µm aufweist.Method for producing devices as an injection molded body with at least one surface that has self-cleaning properties and elevations formed by stretched microstructures, by injection molding, characterized in that microstructured depressions with an overlying fine structure, which have an aspect ratio of greater than 0.1, in an injection mold are introduced and then molded by injection molding, whereby the plastic from the group of polyolefins with hydrophobic properties is pressed completely into the fine structure of the microstructure by briefly increasing the temperature of the injection mold surface, whereby it anchors itself and the microstructure when demoulding to a height of is stretched over 10 µm to 330 µm and has an average spacing of 30 nm to 450 µm.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Vorrichtungen, die Vorrichtung sowie deren Verwendung, hergestellt mittels Spritzguss, die mit Flüssigkeiten in Kontakt kommen oder zur Aufbewahrung von Flüssigkeiten dienen, wobei die Vorrichtungen restlos von den aufbewahrten Flüssigkeiten entleert werden können.The invention relates to a method for producing devices, the device and its use, produced by injection molding, which come into contact with liquids or are used to store liquids, the devices being able to be completely emptied of the stored liquids.

Zum definierten Aufnehmen von Flüssigkeiten und Verteilen werden häufig Pipettenspitzen oder ähnliche Werkzeuge eingesetzt. Mit Hilfe dieser Pipettenspitzen können Flüssigkeiten aus einem Vorratsbehälter abgenommen oder definierte Flüssigkeitsmengen von einem Behältnis in ein anderes übertragen werden. In der Molekularbiologie, beim High Throughput-Screening oder in der kombinatorischen Chemie werden beispielsweise immer kleinere Volumina pipettiert. Technisch bedingt können die heute auf dem Markt verfügbaren Pipettenspitzen aber nicht beliebig kleine Volumina berührungsfrei, dass heißt mit selbstständigem und vollständigem Ablösen der zu pipettierenden Flüssigkeit von der Pipettenspitze, pipettieren. Technisch ist deshalb eine Pipettenspitze gewünscht, mit der Volumina < 500 nl berührungsfrei pipettiert werden können [ DE 10210668 A 1].Pipette tips or similar tools are often used to take up and distribute liquids in a defined manner. With the help of these pipette tips, liquids can be removed from a storage container or defined amounts of liquid can be transferred from one container to another. In molecular biology, in high throughput screening or in combinatorial chemistry, for example, ever smaller volumes are being pipetted. For technical reasons, however, the pipette tips available on the market today cannot pipette arbitrarily small volumes without contact, ie with independent and complete detachment of the liquid to be pipetted from the pipette tip. Technically, therefore, a pipette tip is desired with which volumes < 500 nl can be pipetted without contact [ DE 10210668 A 1].

Aus dem Bereich der Klebetechnik und Jet-InkTechnologie sind Verfahren bekannt, mit denen sehr kleine Tropfen auf eine Oberfläche aufgetragen werden können. DE 28 19 440 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem aus einem oberhalb der Abgabedüse befindlichen Vorratsbehälter über eine Schlauchleitung Flüssigkeit zur Abgabedüse gefördert wird. An der Öffnung entstehende Tropfen werden durch einen Druckgaspuls abgerissen. Dieses Verfahren kann auch zum Abreißen eines Flüssigkeitstropfens von einer Pipettenspitze genutzt werden und bietet den Vorteil, dass kleinste Tropfen auf eine Oberfläche aufgetragen werden können. Nachteile des Verfahrens sind die schlechte Reproduzierbarkeit der Tropfengröße und das mögliche Hinausdrücken von Flüssigkeit aus dem Reaktionsgefäß durch den Druckpuls.Methods are known from the field of adhesive technology and jet ink technology, with which very small droplets can be applied to a surface. DE 28 19 440 A1 describes a method in which liquid is conveyed to the dispensing nozzle from a storage container located above the dispensing nozzle via a hose line. Droplets that form at the opening are torn off by a compressed gas pulse. This method can also be used to tear off a drop of liquid from a pipette tip and offers the advantage that very small drops can be applied to a surface. Disadvantages of the method are the poor reproducibility of the droplet size and the possible forcing of liquid out of the reaction vessel due to the pressure pulse.

Aus einem anderen technischen Gebiet, der biologisch/pharmazeutischen Industrie, ist das Problem der Verpackung von biologischen oder pharmazeutischen Produkten - meist in Lösung - und der vollständigen, unverdünnten Entnahme dieser Lösungen aus den Verpackungen bekannt. Typische Verpackungen sind Ampullen aus Kunststoff mit oder ohne Verschluss. Häufig werden hochwertige biologische oder pharmazeutische Produkte außerdem in sehr kleinen Mengen verpackt. Dies liegt zum einen an der hohen Wirksamkeit dieser Präparate und zum anderen am sehr hohen Preis dieser Substanzen. Volumina von weniger als 100 µl sind hierbei keine Ausnahme. Es lässt sich beobachten, dass solche Lösungen und Präparate meist nur unvollständig aus diesen Behältnissen entnommen werden können. Dies ist in vielerlei Hinsicht problematisch, weil z.B. die Entsorgung der Behältnisse nur als Sonderabfall erfolgen kann. Des Weiteren kann eine Verabreichung der auf dem Behältnis angegebenen Menge nicht genau erfolgen, so dass entweder weniger als die angegebene und damit meist auch verschriebene Menge an Präparat verabreicht wird oder dass, um die verschriebene Menge applizieren zu können, ein weiteres Behältnis geöffnet werden muss, mit dem Nachteil, dass ein größerer Rest an teurem Präparat verworfen werden muss.From another technical field, the biological/pharmaceutical industry, the problem of packaging biological or pharmaceutical products - mostly in solution - and the complete, undiluted removal of these solutions from the packaging is known. Typical packages are plastic ampoules with or without a cap. In addition, high-quality biological or pharmaceutical products are often packaged in very small quantities. On the one hand, this is due to the high effectiveness of these preparations and, on the other hand, to the very high price of these substances. Volumes of less than 100 µl are no exception. It can be observed that such solutions and preparations can usually only be removed incompletely from these containers. This is problematic in many respects because, for example, the containers can only be disposed of as hazardous waste. Furthermore, the amount specified on the container cannot be administered exactly, so that either less than the specified and thus usually also prescribed amount of preparation is administered or that another container has to be opened in order to be able to administer the prescribed amount, with the disadvantage that a larger remainder of the expensive preparation has to be discarded.

Aus der Oberflächentechnik sind verschiedene Verfahren zur Behandlung von Oberflächen bekannt, die diese Oberflächen schmutz- und wasserabweisend ausrüsten. So ist z. B. bekannt, dass zum Erzielen einer guten Selbstreinigung einer Oberfläche die Oberfläche neben einer hydrophoben Oberfläche auch eine gewisse Rauhigkeit aufweisen muss. Eine geeignete Kombination aus Struktur und Hydrophobie macht es möglich, dass schon geringe Mengen bewegtem Wassers auf der Oberfläche haftende Schmutzpartikel mitnimmt und die Oberfläche reinigen ( WO 96/ 04 123 A1 ; US 3 540 222 A ). Das Wassertropfen auf hydrophoben Oberflächen besonders dann so abrollen, wenn sie strukturiert sind, ist aus dem Stand der Technik bekannt. Gegenstände mit flüssigkeitsabweisenden, d. h. schwer benetzbaren Oberflächen weisen eine Reihe von interessanten und wirtschaftlich wichtigen Merkmalen auf. So sind sie leicht zu reinigen und bieten Rückständen und Flüssigkeiten wenig Halt. Stand der Technik bezüglich selbstreinigender Oberflächen ist gemäß EP 0 933 388 A2 , dass für solche selbstreinigenden Oberflächen ein Aspektverhältnis von > 1 und eine Oberflächenenergie von kleiner 20 mN/m erforderlich ist. Das Aspektverhältnis ist hierbei definiert als der Quotient von mittlerer Höhe zu mittlerer Breite der Struktur. Vorgenannte Kriterien sind in der Natur, beispielsweise im Lotusblatt, realisiert. Die aus einem hydrophoben, wachsartigen Material gebildete Oberfläche einer Pflanze weist Erhebungen auf, die einige µm voneinander entfernt sind. Wassertropfen kommen im Wesentlichen nur mit diesen Spitzen in Berührung. Solche wasserabstoßenden Oberflächen werden in der Literatur vielfach beschrieben. Ein Beispiel dafür ist ein Artikel von Masashi Miwa et al. /1/der beschreibt, dass Kontaktwinkel und Abrollwinkel mit zunehmender Strukturierung künstlicher Oberflächen die aus Böhmit gebildet werden, anschließend aufgetragen werden auf eine spingecoatete Lackschicht und zum Schluß kalziniert werden, zunehmen.Various methods for treating surfaces are known from surface technology, which make these surfaces dirt- and water-repellent. So e.g. B. known that to achieve a good self-cleaning of a surface, the surface must also have a certain roughness in addition to a hydrophobic surface. A suitable combination of structure and hydrophobicity makes it possible for even small amounts of moving water to take away dirt particles adhering to the surface and clean the surface ( WO 96/04123 A1 ; U.S. 3,540,222 A ). It is known from the prior art that water droplets roll off hydrophobic surfaces in particular when they are structured. Objects with liquid-repellent surfaces, ie surfaces that are difficult to wet, have a number of interesting and economically important features. They are easy to clean and offer little adhesion to residues and liquids. State of the art regarding self-cleaning surfaces is according to EP 0 933 388 A2 that such self-cleaning surfaces require an aspect ratio of >1 and a surface energy of less than 20 mN/m. The aspect ratio is defined here as the quotient of the mean height and mean width of the structure. The aforementioned criteria are realized in nature, for example in the lotus leaf. The surface of a plant, formed from a hydrophobic, waxy material, has elevations that are a few µm apart. Water droplets essentially only come into contact with these tips. Such water-repellent surfaces are widely described in the literature. An example of this is an article by Masashi Miwa et al. /1/ describes that the contact angle and roll-off angle increase with increasing structuring of artificial surfaces that are formed from boehmite, then applied to a spin-coated lacquer layer and finally calcined.

DE 10210668 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem Mikropartikel in die Oberfläche von Spritzgussteilen eingedrückt werden. Zuerst werden die Mikropartikel mit einem Aerosil vermengt und anschließend in die geöffnete Spritzgießform gesprüht. Beim Überspritzen drücken sich die Partikel in die Formteiloberfläche und bilden somit eine strukturierte Oberfläche. Diese Kunststoffoberfläche mit hervorstehenden Mikropartikeln weist superhydrophobe Eigenschaften auf. DE 10210668 A1 describes a process in which microparticles are pressed into the surface of injection molded parts. First the Microparticles mixed with an Aerosil and then sprayed into the open injection mold. When overmoulding, the particles are pressed into the surface of the molded part and thus form a structured surface. This plastic surface with protruding microparticles has superhydrophobic properties.

Die Schweizer Patentschrift CH 268 258 A beschreibt ein Verfahren, bei dem durch Aufbringen von Pulvern, wie Kaolin, Talkum, Ton oder Silicagel, strukturierte Oberflächen erzeugt werden. Die Pulver werden durch Öle und Harze auf Basis von Organosilizium-Verbindungen auf der Oberfläche fixiert. Der Einsatz von hydrophoben Materialien, wie perfluorierten Polymeren, zur Herstellung von hydrophoben Oberflächen ist bekannt. DE 197 15 906 A1 beschreibt, dass perfluorierte Polymere, wie Polytetrafluorethylen oder Copolymere aus Polytetrafluorethylen mit Perfluoroalkylvinylethern, hydrophobe Oberflächen erzeugen, die strukturiert sind und ein geringes Anhaftvermögen gegenüber Schnee und Eis aufweisen. In JP H11-171 592 A wird ein wasserabweisendes Produkt und dessen Herstellung beschrieben, wobei die schmutzabweisende Oberfläche dadurch hergestellt wird, dass ein Film auf die zu behandelnde Oberfläche aufgetragen wird, der feine Partikel aus Metalloxid und das Hydrolysat eines Metallalkoxids bzw. eines Metallchelates aufweist. Zur Verfestigung dieses Films muss das Substrat, auf welches der Film aufgebracht wurde, bei Temperaturen von oberhalb 400 °C gesintert werden. Dieses Verfahren ist deshalb nur für Substrate einsetzbar, welche auf Temperaturen oberhalb von 400 °C aufgeheizt werden können. WO 00/ 58 410 A1 kommt zu dem Ergebnis, dass es technisch möglich ist, Oberflächen von Gegenständen künstlich selbstreinigend zu machen. Die hierfür nötigen Oberflächenstrukturen aus Erhebungen und Vertiefungen haben einen Abstand zwischen den Erhebungen der Oberflächenstrukturen im Bereich von 0,1 bis 200 µm und eine Höhe der Erhebung im Bereich 0,1 bis 100 µm. Die hierfür verwendeten Materialien müssen aus hydrophoben Polymeren oder dauerhaft hydrophobiertem Material bestehen. Ein Lösen der Teilchen aus der Trägermatrix muss verhindert werden. Der Einsatz von hydrophoben Materialien, wie perfluorierten Polymeren, zur Herstellung von hydrophoben Oberflächen ist bekannt. Eine Weiterentwicklung dieser Oberflächen besteht darin, die Oberflächen im µm-Bereich bis nm-Bereich zu strukturieren. US 5 599 489 A offenbart ein Verfahren, bei dem eine Oberfläche durch Beschuss mit Partikeln einer entsprechenden Größe und anschließender Perfluorierung besonders abweisend ausgestattet werden kann. Ein anderes Verfahren beschreibt H. Saito et al. /2/. Hier werden Partikel aus Fluorpolymeren auf Metalloberflächen aufgebracht, wobei eine stark erniedrigte Benetzbarkeit der so erzeugten Oberflächen gegenüber Wasser mit einer erheblich reduzierten Vereisungsneigung dargestellt wurde.The Swiss patent specification CH 268 258 A describes a process in which structured surfaces are produced by applying powders such as kaolin, talc, clay or silica gel. The powders are fixed to the surface with oils and resins based on organosilicon compounds. The use of hydrophobic materials such as perfluorinated polymers to produce hydrophobic surfaces is known. DE 197 15 906 A1 describes that perfluorinated polymers, such as polytetrafluoroethylene or copolymers of polytetrafluoroethylene with perfluoroalkyl vinyl ethers, produce hydrophobic surfaces that are textured and have low adhesion to snow and ice. JP H11-171592 A describes a water-repellent product and its production, in which the stain-proof surface is produced by applying a film comprising fine particles of metal oxide and the hydrolyzate of a metal alkoxide or a metal chelate to the surface to be treated . To solidify this film, the substrate to which the film has been applied must be sintered at temperatures above 400°C. This method can therefore only be used for substrates that can be heated to temperatures above 400 °C. WO 00/58410 A1 comes to the conclusion that it is technically possible to make the surfaces of objects artificially self-cleaning. The surface structures made up of elevations and depressions required for this have a distance between the elevations of the surface structures in the range from 0.1 to 200 μm and a height of the elevation in the range from 0.1 to 100 μm. The materials used for this must consist of hydrophobic polymers or permanently hydrophobic material. Detachment of the particles from the carrier matrix must be prevented. The use of hydrophobic materials such as perfluorinated polymers to produce hydrophobic surfaces is known. A further development of these surfaces consists in structuring the surfaces in the µm range to nm range. U.S. 5,599,489 A discloses a method in which a surface can be made particularly repellent by bombardment with particles of a corresponding size and subsequent perfluorination. Another method is described by H. Saito et al. /2/. Here, particles made of fluoropolymers are applied to metal surfaces, with a greatly reduced wettability of the surfaces produced in this way to water with a significantly reduced tendency to icing being shown.

Die bisher üblichen Verfahren zur Herstellung von selbstreinigenden Oberflächen sind aufwendig und vielfach nur begrenzt einsetzbar. So sind Prägetechniken unflexibel, was das Aufbringen von Strukturen auf verschieden geformte, dreidimensionale Körper betrifft. Zur Erzeugung planer, großflächiger Beschichtungsfolien fehlt heute noch eine geeignete Technologie. Verfahren, bei denen strukturbildende Partikel mittels eines Trägers - wie beispielsweise eines Klebers - auf Oberflächen aufgebracht werden, haben den Nachteil, dass diese Oberflächen aus den verschiedensten Materialkombinationen bestehen, die z. B. bei Wärmebelastung unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, was zu einer Beschädigung der Oberfläche führen kann.The previously customary methods for producing self-cleaning surfaces are expensive and often only of limited use. For example, embossing techniques are inflexible when it comes to applying structures to differently shaped, three-dimensional bodies. A suitable technology for the production of planar, large-area coating foils is still lacking today. Processes in which structure-forming particles are applied to surfaces by means of a carrier, such as an adhesive, have the disadvantage that these surfaces consist of a wide variety of material combinations, e.g. B. have different coefficients of expansion under heat, which can lead to damage to the surface.

Verfahren zur Herstellung dieser strukturierten selbstreinigenden Oberflächen sind ebenfalls bekannt. Neben der detailgetreuen Abformung dieser Strukturen durch eine Masterstruktur im Spritzguss oder Prägeverfahren sind auch Verfahren bekannt, die das Aufbringen von Partikeln auf eine Oberfläche nutzen ( US 5 599 489 A ).Processes for producing these structured, self-cleaning surfaces are also known. In addition to the detailed molding of these structures using a master structure in injection molding or embossing, there are also known methods that use the application of particles to a surface ( U.S. 5,599,489 A ).

In DE 10 2008 023 479 A1 wird ein Formwerkzeug und ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffformteilen beschrieben, bei dem eine Infrarotheizung eingesetzt wird, um die Formwerkzeugoberfläche vor dem Kontakt mit dem Kunststoff aufzuheizen. Als mögliches Einsatzgebiet dieser sogenannten variothermen Temperierung wird die Herstellung von funktionalen Oberflächen und insbesondere von selbstreinigenden Oberflächen und Mikrostrukturen genannt.In DE 10 2008 023 479 A1 describes a mold tool and method of making plastic molded parts that uses infrared heating to heat the mold surface prior to contact with the plastic. The production of functional surfaces and in particular of self-cleaning surfaces and microstructures is mentioned as a possible area of application for this so-called variothermal temperature control.

In WO 2007033968 A2 wird eine laserstrukturierte Matrize mit einer Strukturgröße von 10 bis 500 µm vorgestellt, die zur Herstellung einer Oberflächenstrukturierten Beschichtung dient. In DE 10 2008 020 727 A1 wird ein Kunststoffprodukt mit einer makroskopischen Narbung mit einer Narbtiefe von 0,5 bis 0,05 mm beschrieben, das auf einem Werkzeug mit und einer überlagerten Mikrostruktur hergestellt wird. Die überlagerte Mikrostruktur auf der makroskopischen Narbung führt in diesem Fall zu einer verbesserten Haptik der herzustellenden Kunststoffprodukte. Ohne variotherme Temperierung ist jedoch in beiden Fällen nicht von einer Verstreckung des Kunststoffes auszugehen, noch sind selbstreinigende Eigenschaften zu erwarten.In WO 2007033968 A2 a laser-structured matrix with a structure size of 10 to 500 µm is presented, which is used to produce a surface-structured coating. In DE 10 2008 020 727 A1 describes a plastic product with a macroscopic grain with a grain depth of 0.5 to 0.05 mm, which is produced on a tool with and a superimposed microstructure. In this case, the superimposed microstructure on the macroscopic grain leads to an improved feel of the plastic products to be manufactured. Without variothermal temperature control, however, in both cases it cannot be assumed that the plastic will stretch, nor can self-cleaning properties be expected.

In DE 299 19 506 U1 wird die Anwendung der genannten Verfahren beschrieben, wobei die Oberflächen von Pipettenspitzen mikrostrukturiert werden. Die Herstellung der mikrostrukturierten Pipettenspitzen basiert hier auf einem Verfahren der Mikrosystemtechnik. Die für das Verfahren notwendige strukturierte Oberfläche ist schon aus einem anderen technischen Gebiet bekannt. Verfahren zu deren Herstellung sind z. B. in DE 198 03 787 A1 oder DE 199 14 007 A1 offenbart. Mittels der in diesen Schriften offenbarten Verfahren werden in DE 299 19 506 U1 Pipettenspitzen produziert. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in der relativ aufwendigen und kostenintensiven Herstellung.In DE 299 19 506 U1 the application of the mentioned methods is described, whereby the surfaces of pipette tips are microstructured. The production of the microstructured pipette tips is based on a process of microsystems technology. The structured surface required for the process is already known from another technical field. Methods for their production are, for. Am DE 198 03 787 A1 or DE 199 14 007 A1 disclosed. By means of the methods disclosed in these documents, DE 299 19 506 U1 produced pipette tips. The disadvantage of this method is that it is relatively complicated and expensive to produce.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung von Vorrichtungen zur Aufbewahrung von Flüssigkeiten, wie beispielweise Pipettenspitzen, Spritzen und Aufbewahrungsbehältern, bereitzustellen, mit dem Vorrichtungen hergestellt werden können zur rückstandsfreien Aufnahme und Entnahme von Flüssigkeiten. Diese Vorrichtungen sollten dabei mittels eines einfachen Verfahrens hergestellt werden können, welches insbesondere ohne großen Aufwand in den Spritzgießprozess integriert werden kann und welches die wasserabweisende Funktion der Oberfläche direkt im Spritzgießprozess erhält. Oberflächenfunktionalitäten können auch durch eine geeignete Mikrostruktur erzielt werden. Um diese im Spritzgießprozess ideal abzubilden wird eine dynamische Temperierung der Spritzgießform gewählt.It is therefore the object of the present invention to provide a method for producing devices for storing liquids, such as pipette tips, syringes and storage containers, with which devices can be produced for receiving and removing liquids without residue. It should be possible to produce these devices using a simple method, which can be integrated into the injection molding process without great effort and which receives the water-repellent function of the surface directly in the injection molding process. Surface functionalities can also be achieved through a suitable microstructure. Dynamic temperature control of the injection mold is selected to ideally represent this in the injection molding process.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von Vorrichtungen gemäß Patentanspruch 1, durch derartige Vorrichtungen gemäß Patentanspruch 8 und eine Verwendung der Vorrichtung gemäß Patentanspruch 17.The object is achieved by a method for producing devices according to patent claim 1, by such devices according to patent claim 8 and a use of the device according to patent claim 17.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren 1 bis 8 näher erläutert. Die Figur 1 zeigt schematisch den Temperaturverlauf bei kurzzeitiger Erhöhung der Spritzgießformtemperatur. Figur 2 zeigt die damit verbundene verbesserte Abformgenauigkeit von mikrostrukturierten Kunststoff Oberflächen.The invention is based on the figures 1 until 8th explained in more detail. The figure 1 shows a schematic of the temperature profile when the injection mold temperature is briefly increased. figure 2 shows the associated improved molding accuracy of microstructured plastic surfaces.

Figur 3 zeigt die Oberfläche einer Spritzgießform X, die die Mikrostruktur M aufweist (Zur Vereinfachung der Darstellung ist nur eine Mikrostruktur abgebildet.). Die Vertiefung, die durch die Mikrostruktur selbst gebildet wird, weist ein Aspektverhältnis von ca. 1 auf, berechnet als Quotient aus der maximalen Tiefe der Struktur, die 5 beträgt, und der maximalen Breite mB, die im Verhältnis ebenfalls 5 beträgt.figure 3 shows the surface of an injection mold X, which has the microstructure M (To simplify the illustration, only one microstructure is shown.). The depression formed by the microstructure itself has an aspect ratio of approximately 1, calculated as the quotient of the maximum depth of the structure, which is 5, and the maximum width mB, which is also 5 in proportion.

Die Mikrostruktur in der Spritzgießform weist eine darüber liegende Feinstruktur E auf. Die Vertiefungen, die durch die Feinstruktur gebildet werden, weisen ein Aspektverhältnis von 2 auf, berechnet als Quotient aus der maximalen Tiefe der Feinstruktur Vertiefung mT', die 2 beträgt und der maximalen Breite mB', die im Verhältnis 1 beträgt.The microstructure in the injection mold has a fine structure E above it. The depressions formed by the fine structure have an aspect ratio of 2, calculated as the quotient of the maximum depth of the fine structure depression mT', which is 2, and the maximum width mB', which is 1 in the ratio.

Durch das Verfahren werden die Mikrostrukturen auf das Spritzgussteil und damit die Vorrichtung übertragen. Hierbei werden die Mikrostrukturen gestreckt wie in Figur 4 dargestellt. Die maximale Breite und Tiefe der Mikrostruktur auf dem Kunststoffteil vor der Entformung wird mit mB_K und mT_K bezeichnet. Die maximale Breite und Tiefe der Mikrostruktur auf dem Kunststoffteil nach der Entformung wird mit mB_K' und mT_K'. bezeichnet. Bei Abformung ohne Temperaturerhöhung der Spritzgießformenoberfläche kann die Kunststoffschmelze die Mikrostruktur mit darüber liegender Feinstruktur nicht ausfüllen (5). Aufgrund von fehlenden Verankerungspunkten und somit nicht erhöhter Entformungskraft wird die Mikrostruktur nicht verstreckt.The process transfers the microstructures to the injection molded part and thus to the device. Here, the microstructures are stretched as in FIG 4 shown. The maximum width and depth of the microstructure on the plastic part before demolding is denoted by mB _K and mT _K. The maximum width and depth of the microstructure on the plastic part after demoulding is given by mB _K' and mT _K' . designated. When molding without increasing the temperature of the injection mold surface, the plastic melt cannot fill the microstructure with the fine structure above ( 5 ). The microstructure is not stretched due to the lack of anchoring points and the resulting non-increased demolding force.

Wie an Hand der Figur 6 zu erkennen ist, können die Strukturierung, d. h. die Erhebungen, auf der inneren oder der äußeren Oberfläche der Pipettenspitze aufgebracht sein. Besonders gut ist es auch möglich, die Erhebungen nur auf das Ende der Pipettenspitze, d. h. auf den Pipettenauslass aufzubringen. Die Figur 8 stellt eine rasterelektronenmikroskopische (REM) Aufnahme einer Oberfläche eines Formteiles dar, die eine gemäß genanntem Verfahren modifizierte Oberfläche aufweist. Das Bild zeigt eine gleichmäßige Verstreckung der Mikrostrukturen auf der Oberfläche.As per the figure 6 can be seen, the structuring, ie the elevations, can be applied to the inner or the outer surface of the pipette tip. It is also particularly possible to apply the elevations only to the end of the pipette tip, ie to the pipette outlet. The figure 8th shows a scanning electron microscopic (SEM) image of a surface of a molded part, which has a surface modified according to the method mentioned. The picture shows a uniform stretching of the microstructures on the surface.

Die Versuche zeigen, dass durch ein kurzzeitiges Aufheizen der Spritzgießformenoberfläche auf Temperaturen im Bereich der Schmelzetemperatur des Kunststoffes, anschließendes Spritzen eines Spritzgussteiles mit dieser Spritzgussform, und einer anschließenden Entformung des Kunststoffes, die Mikrostrukturen auf der Oberfläche des Spritzgusskörpers gestreckt werden und dass es, wenn diese Spritzgusskörper als Vorrichtung zur Aufbewahrung von Flüssigkeiten, wie z. B. Pipetten, Pipettenspitzen, Spritzen oder Aufbewahrungsbehälter, geeignet sind, mit solchen Vorrichtungen möglich ist, auch kleinste Flüssigkeitsmengen rückstandfrei aufzubewahren bzw. aus der Vorrichtung rückstandsfrei entnehmbar sind.The tests show that briefly heating the injection mold surface to temperatures in the range of the melting point of the plastic, then injecting an injection molded part with this injection mold and then demoulding the plastic, the microstructures on the surface of the injection molded body are stretched and that when these Injection molded body as a device for storing liquids such. B. pipettes, pipette tips, syringes or storage containers are suitable, with such devices it is possible to store even the smallest amounts of liquid without residue or can be removed from the device without residue.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Vorrichtungen, hergestellt im Spritzgießen, zur Aufbewahrung und/oder zum Handling von Flüssigkeiten, wobei die Vorrichtungen restlos von den aufbewahrten Flüssigkeiten entleert werden können, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass die Vorrichtung zumindest eine Oberfläche, die mit der aufzubewahrenden Flüssigkeit in Kontakt kommt, aufweist, die verstreckte Mikrostrukturen aufweist, welche härchenartige Erhebungen bilden.The present invention relates to devices, produced by injection moulding, for storing and/or handling liquids, the devices being able to be completely emptied of the stored liquids, which are characterized in that the device has at least one surface which is covered with the liquid to be stored comes into contact, which has stretched microstructures which form hair-like elevations.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Vorrichtungen als Spritzgusskörper mit zumindest einer Oberfläche, die selbstreinigende Eigenschaften und eine durch verstreckte Mikrostrukturen gebildete Härchen-Oberfläche aufweist, durch Spritzgießen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spritzgießform eine Oberfläche bestehend aus einer Mikrostruktur mit darüber liegender Feinstruktur aufweist, vor einem Spritzgussschritt aufgeheizt wird und anschließend ein Spritzgussschritt durchgeführt wird, bei welchem der Kunststoff tief in die Feinstruktur der Mikrostruktur eingedrückt wird und eine Entformung stattfindet, wodurch die Mikrostrukturen verstreckt werden.Also subject of the present invention is a method for producing devices as an injection molded body with at least one surface that has self-cleaning properties and has a hairy surface formed by stretched microstructures, by injection molding, which is characterized in that the injection mold has a surface consisting of a microstructure with an overlying fine structure, is heated before an injection molding step and then an injection molding step is carried out in which the plastic is deep is pressed into the fine structure of the microstructure and demoulding takes place, as a result of which the microstructures are stretched.

Das derartige Verfahren zur Herstellung von Vorrichtungen zur Aufbewahrung von Flüssigkeiten durch Spritzguss hat den Vorteil, dass es sich bereits vorhandener Gerätschaften für die Herstellung von Spritzgusskörpern bedienen kann. Üblicherweise werden Spritzgussteile mittels Spritzgussformen hergestellt, in die das Material eingespritzt wird.Such a method for producing devices for storing liquids by injection molding has the advantage that it can use equipment that is already available for the production of injection molded bodies. Injection molded parts are usually produced using injection molds into which the material is injected.

Das Verfahren bedient sich dieses Verfahrens, in dem die Spritzgussform eine Mikrostruktur mit darüber liegender Feinstruktur aufweist (3), welche durch entsprechende kurzzeitige Temperaturerhöhung der Spritzgießformenoberfläche komplett bis in die Feinstruktur beim Spritzgießen auf das Spritzgussteil und damit die Vorrichtung übertragen werden, in dem die Strukturen von der Oberfläche der Vorrichtung hervorstehen und durch Entformung gestreckt werden (4).The process uses this process in which the injection mold has a microstructure with a fine structure above it ( 3 ), which are transferred to the injection molded part and thus the device by means of a corresponding short-term increase in temperature of the injection mold surface, right down to the fine structure during injection molding, in that the structures protrude from the surface of the device and are stretched by demoulding ( 4 ).

Durch das Verfahren sind Vorrichtungen mit selbstreinigenden Oberflächen zugänglich, die gestreckte härchenartige Strukturen aufweisen, ohne dass eine zusätzliche Prägeschicht oder Fremdmaterialträgerschicht auf den Spritzgusskörper aufgebracht werden muss, die rückstandsfrei entleerbar sind.The method makes it possible to obtain devices with self-cleaning surfaces that have stretched, hair-like structures without an additional embossed layer or foreign material carrier layer having to be applied to the injection-molded body, which can be emptied without leaving any residue.

Dadurch, dass die Vorrichtung zumindest eine Oberfläche aufweist, die mit der aufzubewahrenden Flüssigkeit in Kontakt kommt, die verstreckte Mikrostrukturen aufweist, welche Erhebungen bilden und damit schwer von Wasser oder wässrigen Lösungen benetzbar sind, können die Vorrichtungen, wenn sie zur Aufbewahrung von Produkten in wässriger Lösung dienen, rückstandsfrei bzw. vollständig entleert werden.Because the device has at least one surface that comes into contact with the liquid to be stored, which has stretched microstructures that form elevations and are therefore difficult to wet with water or aqueous solutions, the devices, when they are used for storing products in aqueous Serve as a solution, be emptied completely or without residue.

Dies ist in vielerlei Hinsicht vorteilhaft, z.B. weil die Entsorgung der Behältnisse nun normal als Hausmüll und nicht als Sonderabfall erfolgen kann oder weil die gesamte Menge eines in z. B. einem Reaktionsgefäß oder einer Kunststoffampulle befindlichen Präparates verabreicht werden kann. Auf diese Weise können große Mengen an teuren Präparaten eingespart bzw. die Dosiergenauigkeit von Medikamenten deutlich erhöht werden.This is advantageous in many respects, e.g. because the containers can now be disposed of normally as household waste and not as hazardous waste, or because the entire amount of a e.g. B. a reaction vessel or a plastic ampoule located preparation can be administered. In this way, large amounts of expensive preparations can be saved and the dosing accuracy of medication can be significantly increased.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen haben den Vorteil, dass strukturbildende Erhebungen auf der Oberfläche nicht aus einem Fremdmaterial bestehen und damit keine Materialkombination notwendig ist, und die damit verbundenen negativen Eigenschaften vermieden werden.The devices according to the invention have the advantage that structure-forming elevations on the surface do not consist of a foreign material and therefore no combination of materials is necessary, and the associated negative properties are avoided.

Handelt es sich bei derartigen Vorrichtungen zum Beispiel um Pipettenspitzen, so haben diese, ebenso wie die im Stand der Technik beschriebenen Pipettenspitzen, den Vorteil, dass beim Pipettieren keine Flüssigkeiten an der Pipettenspitze zurückbleiben.If such devices are, for example, pipette tips, these, like the pipette tips described in the prior art, have the advantage that no liquids remain on the pipette tip during pipetting.

Eine besonders gute Verstreckung der Mikrostrukturen wird erreicht, wenn Oberfläche und Mikrostrukturen, wie bei der Pipettenspitze, senkrecht zur Entformungsrichtung angeordnet sind (6).A particularly good stretching of the microstructures is achieved when the surface and microstructures, as in the case of the pipette tip, are arranged perpendicular to the demolding direction ( 6 ).

Außen an der Pipettenspitze und im Inneren der Pipette kann man bedingt verstreckte Strukturen erzeugen. Solange die Oberfläche der Vorrichtung nicht parallel zur Entformungsrichtung angeordnet ist, sind die Mikrostrukturen in Entformungsrichtung anbringbar. Dies entspricht vor allem dem Bereich, in dem die Pipettenspitze verjüngt wird (6).Conditionally stretched structures can be created on the outside of the pipette tip and inside the pipette. As long as the surface of the device is not arranged parallel to the demolding direction, the microstructures can be applied in the demolding direction. This mainly corresponds to the area in which the pipette tip is tapered ( 6 ).

Beschreibung eines möglichen Ausführungsbeispiels der Vorrichtung:Description of a possible embodiment of the device:

Bei Aufnahme von Flüssigkeiten mit der derartigen Pipettenspitze wird erreicht, dass Außen an der Pipettenspitze keine Flüssigkeit haften bleibt und nach dem Entleeren der Pipettenspitze im Inneren der Pipette keine Flüssigkeitsreste verbleiben. Auf diese Weise wird vermieden, dass Verunreinigungen aus der Stammlösung in andere Behälter übertragen werden. Außerdem ist ein wesentlich genaueres Pipettieren möglich, da nur das gewünschte Volumen übertragen wird. Die Herstellung der Pipettenspitzen ist aber im Vergleich zu den Verfahren gemäß dem Stand der Technik deutlich einfacher durchzuführen.When liquids are taken up with the pipette tip of this type, it is achieved that no liquid sticks to the outside of the pipette tip and no residues of liquid remain inside the pipette after the pipette tip has been emptied. This avoids transferring contaminants from the stock solution to other containers. In addition, much more accurate pipetting is possible since only the desired volume is transferred. However, the production of the pipette tips is much easier to carry out compared to the methods according to the prior art.

Die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Pipettenspitzen erzielen also die folgenden Vorteile:

• einsetzbar auch bei Flüssigkeitsmengen kleiner 1 µl
• keine Verwendung von Druckpulsen
• keine Verwendung von antimikrobiziden Materialien
• keine „Verschleppung“ von Reaktionsmedien bei Eintauchen von z. B. Pipettenspitzen oder Kapillarspitzen in Flüssigkeiten durch Reste dieser Flüssigkeiten
• hohe Volumengenauigkeit
• hohe Reproduzierbarkeit

The pipette tips manufactured according to the method according to the invention therefore achieve the following advantages:

• Can also be used for liquid quantities of less than 1 µl
• no use of pressure pulses
• no use of antimicrobial materials
• No "carryover" of reaction media when immersing e.g. B. pipette tips or capillary tips in liquids by residues of these liquids
• high volume accuracy
• high reproducibility

Die so beschaffenen, mittels Spritzgussverfahren hergestellten Vorrichtungen zur Aufbewahrung und/oder zum Handling von Flüssigkeiten, wobei die Vorrichtungen restlos von den aufbewahrten Flüssigkeiten entleert werden können, zeichnen sich dadurch aus, dass die Vorrichtung zumindest eine Oberfläche aufweist, die mit der aufzubewahrenden Flüssigkeit in Kontakt kommt, die verstreckte Mikrostrukturen aufweist, welche Erhebungen bilden. Diese Oberfläche weist flüssigkeitsabweisende Eigenschaften auf.The devices for storing and/or handling liquids of this type, which are produced by means of injection molding processes and the devices can be completely emptied of the stored liquids, are characterized in that the device has at least one surface that is in contact with the liquid to be stored comes, which has stretched microstructures that form elevations. This surface has liquid-repellent properties.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Spritzgussform Vertiefungen in Form einer Mikrostruktur mit darüber liegender Feinstruktur aufweist, welche durch entsprechende Temperaturerhöhung der Spritzgießformenoberfläche komplett bis in die Feinstruktur beim Spritzgießen auf das Spritzgussteil und damit die Vorrichtung übertragen werden, in dem die Strukturen von der Oberfläche der Vorrichtung hervorstehen und durch Entformung verstreckt werden.The method according to the invention is characterized in that the injection mold has indentations in the form of a microstructure with an overlying fine structure, which, through a corresponding increase in temperature of the injection mold surface, are transferred completely to the fine structure during injection molding on the injection molded part and thus the device in which the structures of protrude from the surface of the device and are stretched by demoulding.

Beim Spritzguss werden die Mikrostrukturen, durch entsprechende kurzzeitige Temperaturerhöhung der Spritzgießformoberfläche vor dem Einspritzen des Kunststoffes, komplett bis in die Feinstruktur auf das Spritzgussteil übertragen und beim Erstarren der Spritzgussmasse verankert sich das Spritzgussteil in der Formoberfläche der Spritzgießform, wobei eine besonders stabile Verankerung erhalten wird, wenn Mikrostrukturen, die eine Feinstruktur auf der Oberfläche aufweisen, eingesetzt werden, da die Feinstruktur von der Spritzgussmasse ausgefüllt wird und nach dem Erstarren der Spritzgussmasse viele Verankerungspunkte vorhanden sind, welche durch Entformen verstreckt werden.During injection molding, the microstructures are completely transferred to the injection molded part down to the fine structure by means of a corresponding short-term increase in the temperature of the injection mold surface before the plastic is injected. when microstructures that have a fine structure on the surface are used, since the fine structure is filled by the injection molding compound and after the injection molding compound has solidified, there are many anchoring points that are stretched by demoulding.

Unter einer Mikrostruktur mit darüber liegender Feinstruktur wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Ansammlung von kegelförmigen Mikrostrukturen an der Oberfläche verstanden, die an der Spritzgießform Vertiefungen bilden und an der Vorrichtung Erhebungen bilden. Die Lage kann so ausgebildet sein, dass die Oberfläche der Form ausschließlich kegelförmige Mikrostrukturen, fast ausschließlich kegelförmige Mikrostrukturen oder aber auch kegelförmige Mikrostrukturen in einem Abstand von 0 bis 5, insbesondere 1 bis 2 Kegeldurchmessern zueinander aufweist.In the context of the present invention, a microstructure with an overlying fine structure is understood to mean a collection of conical microstructures on the surface, which form indentations on the injection mold and elevations on the device. The layer can be designed in such a way that the surface of the mold has exclusively conical microstructures, almost exclusively conical microstructures or also conical microstructures at a distance of 0 to 5, in particular 1 to 2 cone diameters from one another.

Wenn der Kunststoff, aus dem sowohl die Vorrichtung als auch die Mikrostruktur bestehen, selbst hydrophobe Eigenschaften aufweist, ist die Oberfläche schwer von Wasser oder wässrigen Lösungen benetzbar und weist damit selbstreinigende Eigenschaften auf, da Verunreinigungen durch bewegtes Wasser entfernt werden können. Unter Aufbewahrung, insbesondere der temporären Aufbewahrung kann eine spezielle Form des Handlings verstanden werden. Beim Handling von Flüssigkeiten mittels einer Vorrichtung, z. B. mit einer Pipette oder Pipettenspitze wird die Flüssigkeit üblicherweise zeitweilig in der Vorrichtung aufbewahrt, weshalb Handling im Sinne der vorliegenden Erfindung als eine temporäre Aufbewahrung verstanden werden kann und die Begriffe deshalb als äquivalent angesehen werden können.If the plastic from which both the device and the microstructure are made has hydrophobic properties itself, the surface is difficult to wet by water or aqueous solutions and thus exhibits self-cleaning properties since contaminants can be removed by moving water. Storage, in particular temporary storage, can be understood as a special form of handling. When handling liquids using a device such. B. with a pipette or pipette tip, the liquid is usually temporarily stored in the device, which is why handling in the sense of the present invention can be understood as a temporary storage and the terms can therefore be considered equivalent.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen mit Oberflächen, die flüssigkeitsabweisende Eigenschaften und Oberflächenstrukturen mit Erhebungen aufweisen, zeichnen sich dadurch aus, dass die Oberflächen Kunststoffoberflächen sind, in die Mikrostrukturen des Kunststoffmaterials direkt integriert sind und nicht als Fremdmaterialien oder Fremdpartikel über Trägersysteme oder ähnliches angebunden sind.The devices according to the invention with surfaces that have liquid-repellent properties and surface structures with elevations are characterized in that the surfaces are plastic surfaces in which the microstructures of the plastic material are directly integrated and are not attached as foreign materials or foreign particles via carrier systems or the like.

Die Vorrichtungen selbst können als Material Polymere auf der Basis von Polyolefinen aufweisen. Ganz besonders bevorzugt weisen die Spritzgusskörper als Material für die Oberfläche Poly(ethylen) oder Poly(propylen) als Homo- oder Copolymer auf.The devices themselves can have polymers based on polyolefins as the material. Very particularly preferably, the injection moldings have poly(ethylene) or poly(propylene) as homo- or copolymer as the material for the surface.

Die Oberflächen mit flüssigkeitsabweisenden Eigenschaften weisen Erhebungen auf, die durch in die Oberfläche integrierte Mikrostrukturen gebildet werden, mit einer mittleren Höhe von über 10 µm bis 300 µm und einem mittleren Abstand von 30 nm bis 450 µm, mit einer mittleren Höhe von über 10 µm bis 50 µm und/ oder einem mittleren Abstand von 1,5 µm bis 75 µm und ganz besonders bevorzugt mit einer mittleren Höhe von über 10 µm bis 20 µm und/oder einem mittleren Abstand von 15 µm bis 30 µm. The surfaces with liquid-repellent properties have elevations, which are formed by microstructures integrated into the surface, with an average height of over 10 μm to 300 μm and an average distance of 30 nm to 450 μm, with an average height of over 10 μm to 50 μm and/or an average distance of 1.5 μm to 75 μm and very particularly preferably with an average height of more than 10 μm to 20 μm and/or an average distance of 15 μm to 30 μm.

Unter dem mittleren Abstand der Erhebungen wird im Sinne der vorliegenden Erfindung der Abstand der höchsten Erhebung einer Erhebung zur nächst höchsten Erhebung verstanden. Hat eine Erhebung die Form eines Kegels, so stellt die Spitze des Kegels die höchste Erhebung der Erhebung dar.In the context of the present invention, the average distance between the elevations is understood to mean the distance between the highest elevation of an elevation and the next highest elevation. If a bump is in the shape of a cone, the top of the cone represents the highest peak of the bump.

Die Benetzung von Festkörpern, die auch eine Aussage über das flüssigkeitsabweisende Verhalten gibt, lässt sich durch den Kontaktwinkel, den ein Wassertropfen mit der Oberfläche bildet, beschreiben. Ein Kontaktwinkel von 0 Grad bedeutet dabei eine vollständige Benetzung der Oberfläche. Die Messung des Kontaktwinkels an Festkörpern erfolgt in der Regel nach der Sessile-Drop-Methode. Ein Tropfen einer Flüssigkeit mit bekannter Oberflächenspannung wird mittels eines geeigneten Dosiersystems auf die zu charakterisierenden Festkörper aufgebracht. Anschließend wird die Kontur des Flüssigkeitstropfens optisch vermessen. Je höher der Kontaktwinkel ist, umso schlechter kann die Oberfläche benetzt werden. Derartige Oberflächen oder Teilbereiche von Oberflächen, mit flüssigkeitsabweisenden Eigenschaften weisen einen Kontaktwinkel mit Wasser von größer 130°, bevorzugt größer 145°, besonders bevorzugt größer 160° auf.The wetting of solids, which also provides information about the liquid-repellent behavior, can be described by the contact angle that a drop of water forms with the surface. A contact angle of 0 degrees means complete wetting of the surface. The contact angle on solids is usually measured using the sessile drop method. A drop of a liquid with a known surface tension is applied to the solid to be characterized using a suitable dosing system. The contour of the liquid drop is then measured optically. The higher the contact angle, the worse the surface can be be wetted. Such surfaces or partial areas of surfaces with liquid-repellent properties have a contact angle with water of greater than 130°, preferably greater than 145°, particularly preferably greater than 160°.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen, z.B. Pipettenspitzen und Aufbewahrungsbehälter mit flüssigkeits- insbesondere wasserabweisender Oberfläche weisen ein hohes Aspektverhältnis der Erhebungen auf. Die Erhebungen auf den mit der Flüssigkeit in Kontakt tretenden Oberfläche weisen ein Aspektverhältnis der Erhebungen von größer 0,5 auf. Die Erhebungen, die durch die Mikrostrukturen selbst gebildet werden, weisen ein Aspektverhältnis von 0,5 bis 10 auf, bevorzugt von 1 bis 5 auf. Das Aspektverhältnis ist dabei definiert als der Quotient von maximaler Höhe zur maximalen Breite der Struktur der Erhebungen.The devices according to the invention, e.g. pipette tips and storage containers with liquid-repellent, in particular water-repellent, surfaces have a high aspect ratio of the elevations. The elevations on the surface that comes into contact with the liquid have an aspect ratio of the elevations of greater than 0.5. The elevations, which are formed by the microstructures themselves, have an aspect ratio of 0.5 to 10, preferably 1 to 5. The aspect ratio is defined as the quotient of maximum height to maximum width of the structure of the elevations.

Die Mikrostrukturen sind an die Oberfläche der Vorrichtung angebunden, in dem die Spritzgießform entsprechende Vertiefungen aufweist, in die beim Spritzgießen das Material des Spritzgusskörpers eingedrückt wird.The microstructures are attached to the surface of the device in that the injection mold has corresponding depressions into which the material of the injection molded body is pressed during injection molding.

Um die gewünschte Funktionalität zu erzielen ist es vorteilhaft, wenn die Mikrostrukturen um mehr als 10 % der ursprünglichen Kegelhöhe gestreckt werden, vorzugsweise nur bis zu 150 % der ursprünglichen Kegelhöhe gestreckt werden.In order to achieve the desired functionality, it is advantageous if the microstructures are stretched by more than 10% of the original cone height, preferably only up to 150% of the original cone height.

Die Oberfläche weist deshalb Mikrostrukturen auf, die mit 10 bis 500 %, bevorzugt 50 bis 200 % und ganz besonders bevorzugt von 100 bis 150 % ihrer mittleren Kegelhöhe von der Oberfläche verstreckt sind und damit wie eine Art Härchen-Oberfläche das Spritzgussteil bedecken.The surface therefore has microstructures which are stretched from the surface by 10 to 500%, preferably 50 to 200% and very particularly preferably 100 to 150% of their mean cone height and thus cover the injection molded part like a kind of hairy surface.

Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Erhebungen, die durch die Mikrostrukturen selbst gebildet werden, ein genügend großes Aspektverhältnis von zumindest 1 aufweisen.This ensures that the elevations formed by the microstructures themselves have a sufficiently large aspect ratio of at least 1.

Das Aspektverhältnis ist hierbei definiert als das Verhältnis von maximaler Höhe zu maximaler Breite der Erhebungen. Eine als ideal kegelförmig angenommene Mikrostruktur, die ein Aspektverhältnis von 1 aufweist und während der Entformung um 70 % gestreckt wird weist gemäß dieser Definition ein Aspektverhältnis von 1,7 auf. Es sei explizit darauf hingewiesen, dass die Mikrostrukturen keine kegelige Form aufweisen müssen.The aspect ratio is defined here as the ratio of the maximum height to the maximum width of the elevations. A microstructure assumed to be ideally conical, which has an aspect ratio of 1 and is stretched by 70% during demolding, has an aspect ratio of 1.7 according to this definition. It is explicitly pointed out that the microstructures do not have to have a conical shape.

Die mit der Flüssigkeit in Kontakt kommenden Oberflächen der Mikrostrukturen, die die Erhebungen auf der Oberfläche der Vorrichtung bilden, bestehen gemäß der Erfindung aus dem gleichen Material wie das Spritzgussteil, ausgewählt aus Polyolefinen, bevorzugt aus Polypropylen und Polyethylen.According to the invention, the surfaces of the microstructures that come into contact with the liquid and form the elevations on the surface of the device consist of the same material as the injection molded part, selected from polyolefins, preferably from polypropylene and polyethylene.

Die Mikrostrukturen weisen einen Durchmesser von 20 nm bis 300 µm, bevorzugt von 1 bis 20 µm und besonders bevorzugt von 10 bis 20 µm auf.The microstructures have a diameter of 20 nm to 300 μm, preferably 1 to 20 μm and particularly preferably 10 to 20 μm.

Die Mikrostrukturen in der Spritzgießform, welche die Vertiefungen der strukturierten Oberfläche bilden, sind solche, die eine unregelmäßige Feinstruktur auf der Oberfläche aufweisen.The microstructures in the injection mold that form the recesses of the structured surface are those that have an irregular fine structure on the surface.

Dabei weisen die Mikrostrukturen mit der unregelmäßigen Feinstruktur Vertiefungen mit einem Aspektverhältnis von größer 1, bevorzugt größer 1,5 auf. Das Aspektverhältnis ist wiederum definiert als Quotient aus maximaler Tiefe zu maximaler Breite der Erhebung.The microstructures with the irregular fine structure have indentations with an aspect ratio of greater than 1, preferably greater than 1.5. The aspect ratio is in turn defined as the quotient of the maximum depth and the maximum width of the elevation.

In 3 wird der Unterschied der Vertiefungen, die durch die Mikrostruktur gebildet werden, und der Vertiefungen, die durch die Feinstruktur gebildet werden, schematisch verdeutlicht.In 3 the difference between the pits formed by the microstructure and the pits formed by the fine structure is illustrated schematically.

Mikrostrukturen, die eine unregelmäßige Feinstruktur an der Oberfläche aufweisen, sind solche, die durch Laserstrukturierung in Stahl erzeugt werden.Microstructures that have an irregular fine structure on the surface are those that are produced in steel by laser structuring.

Zur Generierung der selbstreinigenden Oberflächen ist neben der Struktur auch eine Hydrophobie nötig.To generate the self-cleaning surfaces, hydrophobic properties are required in addition to the structure.

Die Oberflächen mit flüssigkeitsabweisenden Eigenschaften sind hydrophob, wobei das unstrukturierte Material eine Oberflächenenergie von weniger als 35 mN/m, bevorzugt von 10 bis 20 mN/m aufweist.The surfaces with liquid-repellent properties are hydrophobic, with the unstructured material having a surface energy of less than 35 mN/m, preferably from 10 to 20 mN/m.

Es kann außerdem vorteilhaft sein, wenn die derartigen Vorrichtungen nicht nur Oberflächen oder Teilbereiche davon aufweisen, die flüssigkeitsabweisend sind, sondern auch Oberflächen oder Teilbereiche davon, die benetzende Eigenschaften aufweisen.It can also be advantageous if the devices of this type not only have surfaces or partial areas thereof that are liquid-repellent, but also surfaces or partial areas thereof that have wetting properties.

Dies kann durch unterschiedliche Oberflächenstrukturen, eine unterschiedlichen Grenzflächenchemie oder einer Kombination von bei dem auf den jeweiligen Bereichen erreicht werden wie z. B.:

• die flüssigkeitsbenetzenden Teilbereiche weisen die gleiche Oberflächenchemie, jedoch andere Erhebungen als die übrige Oberfläche auf. In diesem Fall unterscheidet sich die Oberflächenchemie über der gesamten Oberfläche nicht. Im Idealfall besitzen die flüssigkeitsbenetzenden Teilbereiche keine Erhebungen.
• die flüssigkeitsbenetzenden und flüssigkeitsabweisenden Bereiche weisen gleichstrukturierte Erhebungen und eine unterschiedliche Oberflächenchemie auf. In diesem Fall weisen die flüssigkeitsbenetzenden Teilbereiche eine höhere Oberflächenenergie als die flüssigkeitsabweisenden Teilbereiche der Oberfläche auf, jeweils bestimmt am unstrukturierten Material. Eine solche Ausgestaltung der Oberfläche kann z. B. dadurch erreicht werden, dass nur bestimmte Teilbereiche mit Hydrophobierungsagenzien behandelt wurden.

This can be achieved by different surface structures, a different interface chemistry or a combination of in the respective areas such. e.g.:

• The liquid-wetting areas have the same surface chemistry, but different elevations than the rest of the surface. In this case, the surface chemistry does not differ across the entire surface. In the ideal case, the liquid-wetting partial areas have no elevations.
• The liquid-wetting and liquid-repellent areas have elevations with the same structure and different surface chemistry. In this case, the liquid-wetting partial areas have a higher surface energy than the liquid-repellent partial areas of the surface, determined in each case on the unstructured material. Such a design of the surface can, for. This can be achieved, for example, by treating only certain sub-areas with hydrophobing agents.

Die so beschaffenen Vorrichtungen eignen sich daher auch hervorragend zur Aufbewahrung von biologischen oder pharmazeutischen Erzeugnissen, bei denen Flüssigkeiten auf kleine Bereiche aufgeteilt werden müssen und/oder sich die Flüssigkeit auf den flüssigkeitsbenetzenden Bereichen durch leichtes Erschüttern oder durch leichte Neigung des Behälters sammelt. Ein weiterer Anwendungsbereich der derartigen Vorrichtungen ist der Bereich der Biotechnik. Bakterien und andere Mikroorganismen benötigen zur Adhäsion an einer Oberfläche oder zur Vermehrung an einer Oberfläche Wasser, welches an den hydrophoben Oberflächen der vorliegenden Erfindung nicht zur Verfügung steht. Die strukturierten Oberflächen der erfindungsgemäßen Vorrichtung verhindern das Anwachsen von Bakterien und anderen Mikroorganismen an den flüssigkeitsabweisenden Bereichen; sie sind somit auch bakteriophob und/oder antimikrobiell. Die derartigen in Teilbereichen strukturierten (flüssigkeitsabweisenden) bzw. unstrukturierten (flüssigkeitsbenetzenden) Vorrichtungen ermöglichen jedoch unter entsprechenden Rahmenbedingungen, wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur ein ortsdefiniertes Wachstum von Bakterien und anderen Mikroorganismen an den benetzbaren Teilbereichen. Da der zugrundeliegende Effekt nicht auf antimikrobiellen Wirkstoffen beruht, sondern auf einem physikalischen Effekt, ist eine Beeinträchtigung des Wachstums von Bakterien und anderen Mikroorganismen auf den flüssigkeitsbenetzenden Teilbereichen durch die flüssigkeitsabweisenden Bereiche z. B. durch Ausbluten und/oder Diffusion von Wirkstoffen ausgeschlossen.The devices created in this way are therefore also excellently suited for storing biological or pharmaceutical products in which liquids have to be divided into small areas and/or the liquid collects on the liquid-wetted areas when the container is gently shaken or tilted. Another area of application for devices of this type is in the field of biotechnology. Bacteria and other microorganisms require water to adhere to or proliferate on a surface, which is not available on the hydrophobic surfaces of the present invention. The structured surfaces of the device according to the invention prevent the growth of bacteria and other microorganisms on the liquid-repellent areas; they are thus also bacteriophobic and/or antimicrobial. The devices of this type, which are structured (liquid-repellent) or unstructured (liquid-wetting) in sub-areas, however, allow for a locally defined growth of bacteria and other microorganisms on the wettable sub-areas under the appropriate general conditions, such as humidity and temperature. Since the underlying effect is not based on antimicrobial agents, but on a physical effect, an impairment of the growth of bacteria and other microorganisms on the liquid-wetting sub-areas by the liquid-repellent areas z. B. excluded by bleeding and / or diffusion of active ingredients.

Weisen die Vorrichtungen Oberflächen oder Teilbereiche von Oberflächen mit flüssigkeitsbenetzenden Eigenschaften auf, so weisen diese einen Kontaktwinkel mit Wasser von kleiner 25°, bevorzugt kleiner 15° und besonders bevorzugt gleich 0° auf. Die Vorrichtungen können die Erhebungen wie beschrieben auf allen mit Flüssigkeit in Kontakt kommenden Oberflächen oder nur auf bestimmten Oberflächen aufweisen.If the devices have surfaces or partial areas of surfaces with liquid-wetting properties, then these have a contact angle with water of less than 25°, preferably less than 15° and particularly preferably equal to 0°. The devices may have the bumps as described on all liquid-contacting surfaces or only on certain surfaces.

Die Spritzgussform ist eine Form, die für die Herstellung von herkömmlichen Vorrichtungen üblicherweise verwendet wird. Durch zusätzliche interne oder externe Heizelemente kann kurzzeitig die Temperatur an der Spritzgießformoberfläche bis in den Bereich der Schmelzetemperatur des Kunststoffes erhöht werden.The injection mold is a mold commonly used for manufacturing conventional devices. Additional internal or external heating elements can briefly increase the temperature on the surface of the injection mold to the range of the melting temperature of the plastic.

Wird eine Spritzgussform mit entsprechend kegelförmig mikrostrukturierten Vertiefungen abgeformt, ohne zusätzlich die Spritzgussformoberfläche zu erwärmen, so wird der Kunststoff beim ersten Kontakt mit der verhältnismäßig kalten Spritzgussformoberfläche erstarren, sodass die Mikrostruktur unvollständig und die Feinstruktur nicht abgebildet werden. Dadurch das der Kunststoff nicht in der Feinstruktur verankert wird, ist die resultierende Entformungskraft nicht erhöht und die Mikrostrukturen werden nicht verstreckt. Das Spritzgussteil weist dann Erhebungen auf die die Form eines Kegelstumpfes haben (siehe 7).If an injection mold with correspondingly conical microstructured indentations is molded without additionally heating the injection mold surface, the plastic will solidify on first contact with the relatively cold injection mold surface, so that the microstructure is incomplete and the fine structure is not reproduced. Because the plastic is not anchored in the fine structure, the resulting demolding force is not increased and the microstructures are not stretched. The injection molded part then has elevations in the shape of a truncated cone (see Fig 7 ).

Wird eine Spritzgussform mit entsprechenden kegelförmig mikrostrukturierten Vertiefungen bei zusätzlicher Erwärmung der Spritzgussformoberfläche mittels z.B. einer externen Induktiven Erwärmungseinheit abgeformt, so werden sehr hohe Temperaturgradienten an der Spritzgussformoberfläche erzielt. Aufheizraten von 60 K/s sind in der obersten 0,1 mm Schicht der Spritzgussform realisierbar. Bei einer Spritzgussformgrundtemperatur von 30 °C wird also 3-5 Sekunden geheizt bevor der Einspritzvorgang gestartet werden kann. Durch die geringe Eindringtiefe ist auch ein schneller Temperaturausgleich während der Kühlphase möglich. Es wird aber explizit darauf hingewiesen, dass nicht zwingend ein externes induktives Erwärmungsverfahren verwendet werden muss. Der Kunststoff wird beim ersten Kontakt mit der verhältnismäßig warmen Spritzgussformoberfläche nicht erstarren, sodass die Mikrostruktur samt Feinstruktur vollständig abgebildet wird. Der Kunststoff wird sich in der Feinstruktur verankern und die resultierende Entformungskraft wird dadurch erhöht, was wiederrum zur Verstreckung der Mikrostrukturen führt, wenn der Entformungsvorgang eingeleitet wird. Das Spritzgussteil weist dann Erhebungen auf, die die Form eines gestreckten Kegels bis hin zu einer Härchenform aufweisen (s. 8).If an injection mold with corresponding conically microstructured indentations is formed with additional heating of the injection mold surface, for example by means of an external inductive heating unit, then very high temperature gradients are achieved on the injection mold surface. Heating rates of 60 K/s can be achieved in the top 0.1 mm layer of the injection mold. With a basic injection mold temperature of 30 °C, heating takes place for 3-5 seconds before the injection process can be started. Due to the low penetration depth, a quick temperature equalization is also possible during the cooling phase. However, it is explicitly pointed out that an external inductive heating process does not necessarily have to be used. The plastic will not solidify on first contact with the relatively warm injection mold surface, so that the microstructure including the fine structure is fully reproduced. The plastic will anchor itself in the fine structure and the resultant demolding force will be increased, which in turn will result in stretching of the microstructures when the demolding process is initiated. The injection-moulded part then has elevations that have the shape of a stretched cone up to the shape of a hair (see Fig. 8th ).

Das Verstrecken erfolgt so, dass zumindest ein Teil der Mikrostruktur, zumindest 10 %, bevorzugt 150 % der Mikrostruktur bis hin zu 500% basierend auf der mittleren Strukturhöhe aus der Oberfläche des Spritzgusskörpers herausgestreckt werden.The stretching takes place in such a way that at least part of the microstructure, at least 10%, preferably 150% of the microstructure up to 500%, is stretched out of the surface of the injection molded body based on the mean structure height.

Der Druck, mit dem das Material in die Spritzgussform gespritzt wird, beträgt mehr als 40 bar, ist aber, ebenso wie andere beim Spritzgießen zu beachtenden Parameter, wie z.B. die Temperatur, von der Art des zum Spritzgießen verwendeten Polymeres sowie von der verwendeten Geometrie des Spritzgussteiles abhängig. Das Ermitteln der Spritzgussparameter gehört zum Wissen eines Fachmanns und wird beispielsweise in „Technologie des Spritzengießens“ von W. Michaeli, Hanser 2009 oder in „Reaction Injection Molding Machinery and Processes“ von F. M. Sweeney, Dekker 1987 genau beschrieben.The pressure with which the material is injected into the injection mold is more than 40 bar, but, like other parameters to be considered during injection molding, such as temperature, depends on the type of polymer used for injection molding and on the geometry of the injection molding used injection molded part dependent. Determining the spray Casting parameters are part of the knowledge of a person skilled in the art and are described in detail, for example, in “Technology of Injection Molding” by W. Michaeli, Hanser 2009 or in “Reaction Injection Molding Machinery and Processes” by FM Sweeney, Dekker 1987.

Die Vorrichtungen zur Aufbewahrung, insbesondere zur temporären Aufbewahrung von Flüssigkeiten können z. B. Behälter, Gefäße, Flaschen, Ampullen, Pipetten, Pipettenspitzen, verschließbare Hütchen, Reaktionsgefäße, Titerplatten, insbesondere Mikrotiterplatten oder ähnliches sein. Eine mögliche Anwendung von derartigen Behältern findet sich z. B. in der Biotechnologie: Hochwertige Peptide und andere biologische Substanzen werden üblicherweise in sogenannten „Eppendorf‘-Hütchen (verschließbare Hütchen) aufbewahrt. Diese Aufbewahrungsbehälter sind üblicherweise aus Polyethylen hergestellt und besitzen ein Fassungsvermögen von einigen 100 µl bis zu einigen ml. Durch ein Verschlusssystem können diese Behälter abgedichtet und gegebenenfalls tiefgefroren werden. Aufgrund der Lagerbedingungen lagert sich die flüssige Substanz in der Regel statistisch verteilt an den Oberflächen an. Für eine vollständige Probenentnahme ist aber die Ansamm-lung der Substanz an einem Punkt wünschenswert. Hier kann die beschriebene Erfindung Unterstützung leisten. Durch eine derartige Mikrostrukturierung der inneren Oberflächen, ist es möglich, dass sich die gesamte Substanz am tiefsten Punkt des Behälters sammelt und zur vollständigen Entnahme bereitsteht. Außerdem sind Reaktionsgefäß oder Mikrotiterplatte mit einer derartigen Mikrostrukturierung der inneren Oberflächen auszustatten. Dies ermöglicht eine vollständige Entleerung der Gefäße, die auch als Zwischenspeicher für chemische Substanzen beim Screening dienen können. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist aber auch im Umweltschutz bei der Verwendung toxischer Substanzen denkbar. Des Weiteren sind Aufbewahrungsbehälter für Medikamente mit einer parentaralen Darreichungsform herstellbar, deren innere Oberflächen eine Mikrostrukturierung aufweist.The devices for storage, especially for temporary storage of liquids can,. B. containers, vessels, bottles, ampoules, pipettes, pipette tips, closable caps, reaction vessels, titer plates, especially microtiter plates or the like. A possible application of such containers is z. B. in biotechnology: high-quality peptides and other biological substances are usually stored in so-called “Eppendorf” cones (closeable cones). These storage containers are usually made of polyethylene and have a capacity of a few 100 µl up to a few ml. These containers can be sealed with a locking system and deep-frozen if necessary. Due to the storage conditions, the liquid substance usually accumulates randomly on the surfaces. For a complete sampling, however, the collection of the substance at one point is desirable. The described invention can provide support here. Such a microstructuring of the inner surfaces makes it possible for the entire substance to collect at the lowest point of the container and be ready for complete removal. In addition, the reaction vessel or microtiter plate are to be equipped with such a microstructuring of the inner surfaces. This enables the vessels to be completely emptied, which can also serve as temporary storage for chemical substances during screening. However, the use of the device according to the invention is also conceivable in environmental protection when using toxic substances. Furthermore, storage containers for medicines can be produced with a parenteral administration form, the inner surfaces of which have a microstructure.

Bei gleichen Randbedingungen konnten durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens über 900 Formteile hergestellt werden, die bei Benetzung mit Wasser einen mittleren Kontaktwinkel von 163° aufwiesen.With the same boundary conditions, more than 900 molded parts could be produced by using the process according to the invention, which had an average contact angle of 163° when wetted with water.

Das Verfahren wird anhand des nachfolgenden Beispiels beschrieben, ohne dass die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt sein soll.The method is described using the following example, without the invention being restricted to this exemplary embodiment.

Beispiel 1example 1

Auf einen Spritzgussformeinsatz wird mittels Laserstrukturierung eine entsprechende Mikrostruktur mit darüber liegender Feinstruktur aufgebracht. Scheibenförmige Formteile werden bei dynamischer Formtemperierung durch externe Induktion abgeformt. Als Verarbeitungsmaterial wurde Polypropylen ausgewählt. Die Spritzgießformtemperatur beträgt 30 °C. Durch die dynamische Temperierung wird die Formtemperatur in ca. 4 Sekunden auf 220 °C erwärmt und der Einspritzvorgang gestartet. Nach 30 Sekunden Kühlzeit wird der Entformungsvorgang eingeleitet. So wurden 900 Formteile hergestellt und auf ihren Kontaktwinkel bei Benetzung mit Wasser untersucht. Bei konventionell hergestellten Teilen wurde ein mittlerer Kontaktwinkel von 132° gemessen. Bei Abformung gemäß erfindungsgemäßem Verfahren wurde ein Kontaktwinkel von 163° gemessen.A corresponding microstructure with an overlying fine structure is applied to an injection mold insert by means of laser structuring. Disc-shaped molded parts are molded with dynamic mold temperature control by external induction. Polypropylene was selected as the processing material. The injection mold temperature is 30 °C. Due to the dynamic temperature control, the mold temperature is raised to 220 °C in approx. 4 seconds and the injection process is started. After a cooling time of 30 seconds, the demoulding process is initiated. In this way, 900 moldings were produced and their contact angles when wetted with water were examined. A mean contact angle of 132° was measured for conventionally manufactured parts. A contact angle of 163° was measured when molding according to the method according to the invention.

Literaturliterature

/1/ Miwa, M., et al. Effects of the Surface Roughness on Sliding Angles of Water Droplets on Superhydrophobic Surfaces, Langmuir 2000, 16, 5754
/2/ Saito, H., et al. Service Coatings International, 4, 1997, p. 168 ff

Figurenlistecharacter list

2 :

ϑs:

melting temperature

ϑw:

mold wall temperature
3 :

mB:

maximum width of the microstructure

mT:

maximum depth of the microstructure

mB':

maximum width of the fine structure

mT':

maximum depth of fine structure

E:

fine structure

M:

microstructure

X:

injection mold
4 & 5 :

mBK:

maximum width of the microstructure before demoulding

mTk:

maximum depth of the microstructure before demoulding

mBK':

maximum width of the fine structure after demoulding

mTK':

maximum depth of the fine structure after demoulding

Claims

Process for the production of devices as an injection-molded body with at least one surface, which has self-cleaning properties and elevations formed by stretched microstructures, by injection molding, characterized in that microstructured depressions with an overlying fine structure, which have an aspect ratio of greater than 0.1, in an injection mold are introduced and then molded by injection molding, whereby the plastic from the group of polyolefins with hydrophobic properties is completely pressed into the fine structure of the microstructure by briefly increasing the temperature of the injection mold surface, whereby it anchors itself and the microstructure during demolding to a height of is stretched over 10 µm to 330 µm and has an average spacing of 30 nm to 450 µm.

procedure according to claim 1 , characterized in that a plastic based on polyethylenes or polypropylenes as a homopolymer or copolymer and mixtures thereof is used for injection molding.

Method according to at least one of Claims 1 until 2 , characterized in that the injection mold is a mold necessary for the production of conventional injection molded bodies.

Procedure according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the microstructures with overlying fine structure are introduced into the injection mold by laser structuring.

Process according to at least one of Claims 1 until 4 , characterized in that the microstructures are stretched between 10% and 500% of their mean height.

Process according to at least one of Claims 1 until 5 , characterized in that the injection molding is carried out at a pressure greater than 40 bar.

Device produced by injection molding for storing and/or handling liquids, the device being able to be emptied completely of the stored liquids, characterized in that the device has at least one surface consisting of a plastic from the group of polyolefins with hydrophobic properties that comes into contact with the liquid to be stored, which has stretched microstructures with a height of greater than 10 μm to 330 μm and an average spacing of 30 nm to 450 μm, also consisting of the plastic of the device, which form elevations .

device after claim 7 , characterized in that the microstructures have an average structure diameter of 20 nm to 300 µm

device after claim 7 , characterized in that the microstructures have an average structure diameter of 1 to 50 µm

device after claim 7 , characterized in that the elevations have an average height of more than 10 µm to 55 µm and/or an average spacing of 1.5 µm to 75 µm.

Device according to at least one of Claims 7 until 10 , characterized in that the elevations formed by the microstructures themselves have an aspect ratio of 1 to 10.

Device according to at least one of Claims 7 until 11 , characterized in that the device itself comprises a material selected from polyethylenes and polypropylenes and mixtures thereof.

Device according to at least one of Claims 7 until 12 , characterized in that the stretched microstructures have been stretched out from the surface by 10 to 500% of their mean structure height.

Device according to one of Claims 7 until 13 , characterized in that the device is a pipette tip, a pipette, a syringe, a plastic ampoule, a vessel, a reaction vessel, a closable cap or a microtiter plate.

Use of a device according to one of Claims 7 until 14 for the temporary storage of blood, liquid medicines, drugs, drug substitutes, bioassays, proteins, peptides, biopharmaceuticals or nucleic acids or liquid solutions thereof.