KR101450939B1 - 웨브 상에서의 초음파 사출 성형 - Google Patents

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데니스 이 페르구슨
사틴더 케이 나야르
피터 티 벤슨
스탠리 렌든
도날드 엘 포챠르트
제임스 엔 도브스
다니엘 에이치 칼슨
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

주형 절반부(18, 20)들 사이에 위치된 캐리어 웨브(34) 상에의 부품들의 사출 성형이 개시된다. 주형 내로의 중합체 용융물의 유동은 주형 공동에 초음파 에너지를 가함으로써 보조된다. 성형 작업 후에, 주형 절반부들은 분리되고, 캐리어 웨브는 다른 성형 순서를 위해 다음 위치로 전진 또는 인덱싱된다. 성형 장치는 주형 공동이 내부에 위치된 제1 주형 부재(18)(고정형일 수 있음)를 향해 그리고 제1 주형 부재로부터 멀리 이동할 수 있는 가동 주형 면(20), 제1 주형 부재와 가동 주형 면 사이에서 캐리어 웨브를 이동 및/또는 인덱싱하는 수단(24, 25, 26, 30, 32), 중합체 용융물을 주형 공동 내로 사출하는 수단(16), 및 초음파 에너지를 주형 공동에 제공하는 초음파 시스템(42)을 포함한다. 캐리어 웨브는 코팅, 건조, 검사, 경화, 조립 또는 포장과 같은 후속 공정 단계로 성형 부품들을 운반할 수 있다.

Description

웨브 상에서의 초음파 사출 성형{ULTRASONIC INJECTION MOLDING ON A WEB}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 그 전체 내용이 본 명세서에 참고로 포함된, 둘 모두 2007년 6월 20일자로 출원된 미국 가특허출원 제60/945217호 및 제60/945224호의 우선권을 주장한다.
본 발명은 초음파 보조식 성형 방법(ultrasonic assisted molding method) 및 관련 디바이스(device)에 관한 것이다.
성형 물품은 잘 알려져 있고 통상적으로 사용된다. 섬세한 구조체를 상부에서 갖는 성형 물품은 성형하고 후속적으로 가공 및 취급하기가 어려울 수 있다. 작은 섬세한 구조체의 사출 성형은 전형적으로 용융 재료(molten material)를 주형 공동(mold cavity) 내로 사출하고 주형 내에 있는 동안에 용융 재료에 추가적인 열을 가하며 용융 재료가 주형 내의 작은 공동 내로 유동하는 추가의 시간을 허용함으로써 달성된다.
미세침(microneedle)의 성형 방법이 국제특허공개 WO 2005/082596호에 개시되어 있으며, 초음파 에너지의 사용을 포함할 수 있는 방법이 국제특허공개 WO 2006/062974호에 개시되어 있다. 가요성 재료의 연속 웨브(web) 상에 부품을 성형하는 방법이 미국 특허 제4,921,671호에 교시되어 있고, 플라스틱 환형체(annulus)가 얇은 플라스틱 시트(sheet) 상에 사출되면서 합쳐지는 상부 다이(die) 부분과 하부 다이 부분 사이에서 상기 시트 상에 용기 캡(container cap)을 제조하는 방법이 미국 특허 제2,965,932호에 개시되어 있다. 주형을 예열하기 위한 전자기 유도의 사용이 알려져 있다.
본 발명은 캐리어 웨브 상에 부품을 사출 성형하는 방법을 제공한다. 개시된 방법의 몇몇 실시예는 주형 절반부들 사이에서 인덱싱되는 캐리어 웨브에 초음파 진동을 가하는 것을 포함한다. 본 발명은 또한 성형 부품을 가공하고 후속적으로 취급하는 방법을 제공한다. 더구나, 본 발명은 웨브 상에 성형된 디바이스 어레이(array)와, 성형된 디바이스를 생성하는 기계를 제공한다.
본 발명의 방법은
제1 주형 부재 및 주형을 폐쇄하기 위해 제1 주형 부재를 향해 그리고 제1 주형 부재로부터 멀리 이동할 수 있는 가동 주형 부재를 갖는 사출 성형 장치를 제공하는 단계 - 여기서, 적어도 2:1의 종횡비를 특징으로 하는 복수의 미세구조 특징부(feature)를 갖는 주형 공동이 제1 주형 부재 또는 가동 주형 부재 중 적어도 하나에 존재함 - ;
주형이 폐쇄된 동안 중합체 용융물을 주형 공동 내로 사출하는 단계;
초음파 혼(horn)에 의해 초음파 진동을 주형 공동에 가하는 단계; 및
A. 주형이 폐쇄된 때 캐리어 웨브(carrier web)가 제1 주형 부재와 가동 주형 부재 사이에 있고, 웨브의 일부가 주형 공동에 대면하고 웨브의 일부가 폐쇄된 주형의 외부에 있도록 캐리어 웨브를 위치설정함,
B. 전자기 유도 가열 수단에 의해 주형 공동을 가열함, 및/또는
C. 전기 저항 가열에 의해 주형 공동을 가열함
으로부터 선택된 적어도 한 세트의 공정 파라미터를 적용하는 단계를 포함한다.
전자기 유도(electromagnetic induction, EMI) 가열은 사출 주형 공동 내부에서 미세구조화된 공구(microstructured tool)의 신속하고 국부적인 가열을 적용하기 위해 사용될 수 있다. 상대적으로 짧은 주형 사이클 시간(예를 들어, 10초 미만)에 주형 패턴을 우수하게 복제하는 5 마이크로미터 미만의 특징부를 갖고, EMI 없이 제조된 물품과 비교할 때 생성된 성형 물품의 인-몰드 응력(in-mold stress) 및 복굴절이 상당히 감소된 부품을 성형하는 데 EMI가 사용될 수 있다.
"미세구조물"은 더 큰 물품 상의 (1 ㎛ 내지 1 ㎜의 적어도 하나의 치수(예를 들어, 길이, 폭 또는 높이)를 갖는) 미세한 특징부 또는 구조물을 의미한다. 그러한 특징부는 예를 들어 공동, 홈(groove) 또는 돌출부(예를 들어, 중합체의 디스크(이하에서 랜드(land)라 불림) 상의 미세침 어레이 내의 미세침)일 수 있다.
미세침은 물품의 기부(base) 또는 랜드(예를 들어, 미세침 어레이의 디스크 또는 원형 기부)로부터 융기하는 작은 테이퍼형 미세구조물이다. 미세침은 기부로부터 팁(tip)까지 길게 되어 테이퍼형으로 되어 있으며, 특히 피라미드, 원뿔, 또는 미국 특허 공개 제2003/0045837호 및 국제특허공개 WO 2007/075614호에 개시된 그러한 형상과 같은 형상을 가질 수 있다. 미세침은 피부의 각질층을 관통하여, 치료제의 경피성 전달 또는 피부를 통한 유체의 샘플링을 용이하게 할 수 있다. 미세침의 높이는 기부로부터 팁까지 보통 1000 ㎛ 미만, 전형적으로 20 내지 500 ㎛ 또는 25 내지 250 ㎛ 범위이고, 종횡비(aspect ratio)는 2:1 내지 6:1 범위일 수 있다.
"종횡비"는 (미세침과 같은 미세구조 특징부와 같은) 특징부의 높이 또는 길이 대 (미세침 어레이의 기부로서 역할하는 랜드와 만나는 미세침의 기부와 같은) 그러한 특징부의 가장 넓은 부분에서의 폭 또는 직경의 비(ratio)를 의미한다. 다각형 또는 직사각형 기부를 갖는 피라미드형 미세침의 경우에, 종횡비를 구하기 위해 사용되는 최대 기부 치수는 기부를 가로질러 대향 코너들을 연결하는 대각선일 것이다.
"어레이"는 서로 근접한 표면 상의 둘 이상의 물품 또는 특징부의 배열을 의미하고, 이는 특정한 기하학적 질서로 되어 있을 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.
"퍼센트 충전(percent fill)"은 중합체 용융물이 충전할 수 있는 단일 미세구조 특징부의 깊이이다. 예를 들어, 미세침 공동이 250 ㎛ 깊이이고 중합체가 미세침 공동을 125 ㎛ 깊이까지 채운다면, 퍼센트 충전은 50%일 것이다.
본 발명의 방법에 사용된 장치는
제1 주형 부재;
제1 주형 부재를 향해 그리고 제1 주형 부재로부터 멀리 이동할 수 있는 가동 주형 부재;
제1 주형 부재 내에 있고 가동 주형 부재에 대면하는 주형 공동;
제1 주형 부재와 가동 주형 부재가 폐쇄 위치에 있을 때 웨브의 일부가 주형 공동에 대면하고 웨브의 일부가 제1 주형 부재 및 가동 주형 부재에 의해 둘러싸인 영역의 외부에 있도록 웨브를 제1 주형 부재와 가동 주형 부재 사이에서 이동시키는 웨브 취급 수단;
용융물을 주형 공동 내로 사출하는 수단; 및
주형 공동 내의 용융물에 초음파 진동을 제공하는 초음파 시스템을 포함하고;
A. 가동 주형 부재가 제1 주형 부재를 향해 이동하여 주형을 폐쇄할 때마다 캐리어 웨브를 그 길이를 따라 다른 위치로 인덱싱하는 웨브 인덱싱 수단,
B. 주형 공동 내의 주형 삽입체 및/또는 주형 공동을 둘러싼 금속을 가열할 수 있는 전자기 유도 히터, 및
C. 전기 저항 가열 수단
으로부터 선택된 적어도 하나의 구성요소를 추가로 포함하는 사출 성형 장치를 포함한다.
그러한 가열을 달성하기 위해 주형 공동에 충분히 가까운 위치에 EMI 히터가 이미 있지 않다면 EMI 히터를 그러한 위치로 위치설정할 수 있는 위치설정 수단이 사용될 수 있다. EMI 히터가 주형 공동을 효과적으로 가열하기에 충분히 가까이 배치될 수 있는 한, 다른 구성이 사용될 수 있다. 예를 들어, EMI 히터는 주형 공동에 가까운 위치에서 제1 주형 부재 내에 위치될 수 있다. 그 경우에, 전술된 바와 같은 위치설정 수단은 불필요할 것이다.
주형과 관련하여, "특징부"라는 용어는 미세침 또는 렌즈와 같은 성형될 물품의 형상을 적어도 부분적으로 한정할 수 있는 주형 공동 내의 3차원 공동, 오목부 또는 함몰부를 의미한다.
주형의 매우 작은 특징부의 충전은 열전달 수단의 사용을 제어하여 주형 온도를 조절하는 동적 주형 온도 사이클링에 의해 보조된다. 동적 주형 온도 사이클링에서, 주형은 사출되는 중합체의 연화 온도 초과(예를 들어, 폴리카르보네이트의 경우 149℃ 초과)의 온도까지 먼저 가열된다. 높은 주형 온도는 주형 특징부를 충전시키는 것을 용이하게 하고 점탄성 스키닝(skinning)을 최소화하기 위해 중합체 용융물의 점성을 낮게 유지하는 것을 돕는다. 성형 부품의 형성 후에, 주형은 용융 중합체를 고화시키는 것을 돕기 위해 연화점 미만으로 냉각된다. 주형 온도 열사이클링의 방법은 국제특허공개 WO 2005/082596호 및 미국 특허 제5,376,317호에 기술되어 있다.
동적 주형 온도 사이클링의 효능은 주형 가열 및 냉각 속도에 의해 제한된다. 높은 열전도성 재료(예를 들어, 베릴륨-구리 합금)가 열전달을 개선하기 위해 사용될 수 있지만, 열전달 속도는 오일과 같은 사용된 열전달 수단의 특성에 의해 제한된다.
"사이클 시간"이라는 용어는 캐리어 웨브가 제1 주형 부재와 가동 주형 부재 사이에 있는 상태에서의 사출 성형 장치의 폐쇄로부터, 캐리어 웨브를 인덱싱하고 주형 공동 영역으로부터 멀리 성형 물품 또는 물품들을 이동시키며 캐리어 웨브의 일부를 다음의 주형 사이클을 위해 위치설정할 때까지의 시간을 의미한다. 각각의 주형 사이클 동안, 사이클 시간은 (삽입체 내의 임의의 미세-공동을 비롯한) 주형 공동이 용융 중합체로 실질적으로 충전되게 하기에 충분하고 중합체가 중합체 연화점 미만으로 후속적으로 냉각되기에 충분하여야 한다.
본 발명의 방법에서, 주형 특징부의 충전은 또한 성형 사이클의 일부로서 주형 부분들의 초음파 및/또는 EMI 가열을 사용함으로써 보조된다. 중합체 용융물이 주형 공동을 충전한 후에, 주형은 중합체 유리 전이 온도 미만의 온도로 냉각되어 공동으로부터의 성형 물품의 방출을 허용한다. 본 발명의 방법에서 공정 파라미터의 조합은 종래 기술의 실시에 의한 실제적인 것보다 더 짧은 주형 사이클 시간을 가능하게 한다. 본 발명의 방법 및 장치는 양호한 충실도(즉, 매우 작은 주형 특징부의 양호한 재현)를 갖는 (5 ㎛ 미만의 치수를 갖는 특징부를 구비한) 미세구조화된 물품을 사출 성형하는 것과 20초 이하의 주형 사이클 시간을 가능하게 한다.
캐리어 웨브 상에서의 성형 부품 밀도를 최대화하기 위해, 본 발명의 방법은 캐리어 웨브 상에서 엇갈린 위치들에 공동들을 성형하도록 구성될 수 있다. 이하에 설명될 이러한 개념은 성형 물품들 사이의 가장 가까운 중심-대-중심 또는 에지-대-에지 거리가 사출 성형 장치의 주형 공동들 사이의 중심-대-중심 또는 에지-대-에지 거리보다 더 가까운, 캐리어 웨브에 부착된 성형 물품 어레이를 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 성형 시스템의 개략 측면도.
도 2는 캐리어 웨브의 제1 면 상에 성형된 물품을 보여주는 폐쇄 상태의 주형 공동의 개략 절결도.
도 3은 캐리어 웨브의 제1 면 및 제2 면 상에 성형된 특징부를 보여주는 주형 공동의 개략 단면도.
도 4는 제1 주형측(mold side) 및 제2 주형측의 개략 사시도.
도 5는 캐리어 매체 상의 복수의 물품의 평면도.
도 6은 도 2의 주형 공동으로부터 당겨지고 있는 부품의 측면도.
도 7은 도 4의 주형측들의 개략 단면도.
도 8은 복수의 성형 물품을 상부에서 갖는 부분적으로 권취된 캐리어 웨브를 예시하는 도면.
도 9는 추가로 가공되고 있는 캐리어 웨브 상의 부품들을 도시하는 도면.
도 10은 캐리어 웨브 상의 미세침 어레이의 평면도.
도 10a는 미세침 어레이의 미세침을 보여주는 상세도.
도 11은 도 10의 미세침 어레이의 단면도.
도 12는 도 11의 미세침 어레이의 대안적인 실시예의 단면도.
도 13은 도 5의 캐리어 매체 상의 성형 물품의 배열을 얻기 위한 사출 성형 장치 노즐 배열의 개략도.
도 14는 분할선 통기구 및 오버플로우를 보여주는 주형 공동의 정면도.
도 15는 도 14의 주형 공동의 부분 단면도.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형 시스템(10)의 개략도가 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 시스템(10)은 용융될 재료(예를 들어, 플라스틱 또는 플라스틱에 싸인 금속 펠릿(pellet))를 수용하는 호퍼(12), 시스템에 동력을 공급하는 모터(14), 재료를 용융 및 공급하는 가열 챔버(16), 제1 주형 부재(18), 및 초음파 혼(42)이 내부에 설치된 제2 주형 부재(20)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 제1 주형 부재(18)는 (움직일 수도 있지만) 정지되어 있으며, 제2 주형 부재(20)는 제1 주형 부재(18)를 향해 그리고 이로부터 멀리 이동한다.
성형 시스템(10)은 웨브 인덱싱 시스템(22)을 추가로 포함한다. 도시된 실시예에서, 웨브 인덱싱 시스템은 공급 롤(24), 흡입 롤(26), 당김 롤(32), 및 공급 롤(24)과 흡입 롤(26) 사이의 다수의 안내 롤러(25, 30)를 포함한다. 인덱싱 시스템(22)은 제1 주형 절반부(제1 부재)(18)와 제2 주형측 또는 가동 주형 부재(20) 사이에서 웨브(34)를 이동시키도록 구성된다. 웨브(34)는 본 명세서에서 필름 또는 캐리어 웨브로 상호교환가능하게 지칭된다. 캐리어 웨브에 대하여 위치 또는 이동을 기술함에 있어서, 웨브가 그 길이를 따라 이동되고 있는 방향으로의 위치 또는 이동은 "웨브 하류방향(down-web)"으로 불리고, (웨브가 풀려나오고 있는 방향을 향하는) 반대 방향으로의 위치 또는 이동은 "웨브 상류방향(up-web)"으로 불린다.
전형적인 사출 성형 시스템은 웨브 인덱싱 시스템을 포함하지 않지만, 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함되고 발명의 명칭이 "미세침 어레이의 제조"(Manufacturing Microneedle Arrays)인 국제특허공개 WO 2007/075806호에서 웨브가 주형을 통과하는 시스템이 기술되어 있음에 주목하여야 한다. 주형 부재(18, 20)들 사이에서 캐리어 웨브(34)를 인덱싱하는 웨브 인덱싱 시스템을 설계하는 것은 당업계의 기술에 속한다. 웨브 인덱싱 시스템은 미국 특허 제4,848,630호 및 제5,470,300호에 의해 예시된 것과 같이 당업계에 알려져 있다.
전자기 유도 히터(15)는 제1 주형 부재(18)와 웨브(34) 사이에 도시되어 있다. EMI 히터는 알려져 있고, 이 히터는 전자기 유도 코일을 포함하는 유도 코일 하우징(19)을 갖는다. 유도 히터(15)는 액추에이터(도시되지 않음)에 부착되어 유도 히터를 상승 및 하강시키고 유도 히터를 제1 주형 부재(18)에 가깝게 위치설정하는 아암(arm, 17)에 부착된다. 본 발명의 성형 방법의 일 실시예에서, EMI 히터는 주형 공동 및 삽입체의 표면의 신속하고 국부적인 가열을 제공하기 위해 주형 공동에 근접하여(예를 들어, 주형 플레이트(37)(도 2 참조)의 면과 유도 코일 하우징(19) 사이에서의 >0 내지 2 ㎜ 갭) 배치된다. 전자기 유도 가열은 동적 주형 온도 사이클링(위에서 논의됨)과 관련하여 사용된다. 마이크로 또는 나노 특징부를 갖는 물품의 사출 성형시, 중합체 용융물이 노출되어지는 표면의 온도는 성형 물품의 품질에 영향을 미칠 수 있고, 동적 주형 온도 사이클링과 조합된 EMI 가열은 각각의 주형 사이클 동안 그 표면 온도를 급속하게 상승시키는 수단으로서 사용된다.
EMI 가열 장치는 미국 캔사스주 위치타 소재의 엠에스아이 오토메이션 인크.(MSI Automation, Inc.)와 같은 회사로부터 구매가능하다. 전형적인 EMI 히터는 1 내지 5 ㎾의 출력을 갖고 표면 가열을 위해 25 내지 450 ㎑ 범위의 출력 주파수를 제공할 것이다. 본 발명의 개발에 있어서, 하기의 특성을 갖는 EMI 장치가 사용되었다: 세라믹 하우징에 의해 둘러싸인 대략 2.54 ㎝ 직경의 수냉식 구리 유도 코일, (약 3.18 ㎝ 직경 및 4.45 ㎝ 길이의) 1500 W 출력, (1 내지 10 범위의 출력 설정에 따라) 700 내지 1250 W의 사용된 실제 출력, 120 볼트, 13 암페어 및 25 내지 50 ㎑의 출력 주파수. 유도 가열 시간의 합리적인 범위는 본 명세서에 기술된 시스템에 대해 6 내지 12초이다. 본 발명의 개발에 있어서 사용된 장치에서의 원형 주형 공동(33)(도 2 참조)의 직경은 약 12.7 ㎜였다. 사용된 EMI 장치는 필요한 것보다 직경이 더 컸다. 이상적으로, 주형 공동 또는 주형 공동 단면과 대략적으로 일치하는 표면을 갖는 더 작은 EMI 히터가 사용될 것이다.
1500 W의 EMI 히터를 사용하여, 최대 출력 용량의 약 50%의 유도 출력 설정으로, 미세침을 위한 주형 삽입체는 폴리카르보네이트로부터 미세침을 성형하기에 유용한 121° 내지 177℃의 온도에 도달하였다. EMI 가열은 주형 공동 또는 삽입체의 표면에 집중되기 때문에, (예를 들어, 주위 금속 및 열전달 유체 대부분으로의) 신속한 방열이 주형 공동의 충전 후에 발생할 수 있다. 일반적으로, 전자기 유도 코일 하우징과 주형 플레이트 면 사이의 약 1.5 내지 2 ㎜ 범위의 갭은 대략 유사한 온도 프로파일(즉, 삽입체 온도 대 유도 코일 출력 설정의 곡선)로 이어졌고, 반면에 1016 ㎛의 더 작은 갭에서, 주형 삽입체에서의 결과적인 온도 증가는 유사한 유도 활성 시간(3 내지 8초)에서 더 높았다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 주형 공동의 실시예의 단면도가 도시되어 있으며 더 상세하게 묘사되어 있다. 도 2는 성형 물품(46)이 캐리어 웨브(34)의 제1 면(48)에만 위치되는 실시예를 도시한다. 도 3은 성형 특징부(50, 52)가 캐리어 웨브(34)의 제1 면(48) 및 제2 면(44) 둘 모두 상에 위치된 실시예를 도시한다.
성형 물품을 제조하는 사출 성형 방법에 사용되는 중합체는 주형 공동 및 삽입체의 원하는 패턴을 정확하게 재현하는 능력, 성형 중합체의 강도 및 인성, 및 의도된 용도와의 성형 중합체의 상용성과 같은 특성에 기초하여 선택된 다양한 중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용시 굽힘 및 파괴에 저항하는 상대적으로 강성이고 강인한 미세침을 형성할 수 있는 중합체 또는 중합체 블렌드 또는 화합물을 선택할 수도 있다. 몇몇 유용한 중합체 재료는 300℃ 및 1.2 ㎏ 추(weight)에서 ASTM D1238에 의해 측정된 5 g/10분, 10 g/10분 또는 20 g/10분 초과의 용융 유동 지수(melt-flow index); 100% 초과의 파단 인장신율(tensile elongation at break) (ASTM 시험 D638에 의해 측정됨 (5.1 ㎝/분 (2.0 인치/분))); 및 0.27 m-㎏/㎝ (5 ft-lb/인치) 초과의 충격 강도 (ASTM D256, "노치드 아이조드(Notched Izod)" 23℃에 의해 측정됨)를 갖는다. 몇몇 유용한 중합체는 폴리페닐 설파이드, 폴리카르보네이트 (예를 들어, 미국 매사추세츠주 피츠필드 소재의 사빅 이노베이티브 플라스틱스(Sabic Innovative Plastics)로부터의 렉산(Lexan) HPS1R 수지), 폴리프로필렌, 아세탈, 아크릴, 폴리에테르이미드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 그러한 중합체들의 블렌드이다.
공동 내로의 중합체 용융물의 충전 및 패킹(packing) 동안 주형 공동의 금속 표면의 온도는 사용되는 중합체에 의존한다. 온도는 바람직하게는 주형의 미세구조 공동 내로의 중합체의 유동을 개선하도록 낮은 용융 점도를 생성하기에 충분할 정도로 높지만, 중합체를 열화시키기에 충분할 정도로 높지는 않다. 폴리카르보네이트를 성형하기 위한 전형적인 주형 온도는 충전 및 패킹 동안 60℃ 내지 200℃ 또는 120℃ 내지 175℃ 범위이고, 주형으로부터 성형 부품의 방출 동안 65℃ 내지 120℃ 범위이다. 온도는 주형 공동 및/또는 주형 공동에 근접한 (예를 들어, 튜브 또는 튜브들 내의) 열전달 유체(예를 들어, 60° 내지 150℃의 온도 범위의 오일 또는 27° 내지 60℃의 온도 범위의 물) 부근의 전기 저항 가열과 같은 열전달 수단에 의해 제어될 수 있다. 전기 저항 가열의 일 형태는 금속 주형 삽입체(예를 들어, 도 2의 삽입체(38))와 전기 접속시키는 것과, 삽입체 자체를 저항 히터로서 사용하는 것을 포함한다. 그러한 배열에서, 고전류 저전압 변압기가 예를 들어 약 40 내지 150 암페어 및 약 0.5 내지 4 볼트의 전기를 저항 히터에 공급하기 위해 사용될 수 있다. 주형 공동은 또한 방사 에너지, 예를 들어 적외선 에너지 또는 레이저, 또는 히트 건(heat gun)으로부터의 고온 공기 유동과 같은 다른 공지의 수단에 의해 가열될 수 있다.
특히 도 2를 참조하면, 캐리어 웨브(34)는 제1 주형 부재(18)와 가동 주형 부재(20) 사이에 도시되어 있다. 도시된 실시예에서의 캐리어 웨브(34)는 폴리카르보네이트 필름으로 구성되지만, 웨브(34)가 많은 다른 상이한 재료(예를 들어, 금속 포일(foil), 다공성 또는 비다공성 중합체, 직조, 부직 또는 편직 천 복합재 등)로 구성될 수 있음을 이해하여야 한다. 이 방법에서의 캐리어 웨브의 경우, "복합재"라는 용어는 금속과 중합체 둘 모두로 제조된 웨브, 또는 금속과 중합체 필름, 천과 중합체, 또는 종이와 중합체의 라미네이트(laminate)와 같은, 하나보다 많은 원재료를 포함하는 웨브를 의미한다. 캐리어 웨브에 적합한 중합체의 예는 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트, 폴리에틸렌, 폴리이미드 및 폴리에스테르이다. 캐리어 웨브 두께는 5 내지 1250 ㎛ 또는 25 내지 500 ㎛의 범위일 수 있고, 바람직하게 250 ㎛ 미만이다.
캐리어 웨브를 사용함으로써, (사출 성형에서 통상적이지만 비싼 중합체를 낭비하는) 탕구(sprue) 및/또는 탕도(runner)의 사용은 최소화되거나 제거될 수 있다. 캐리어 웨브는 주형으로부터의 방출 후에 성형 부품을 취급하기 위한 저온 탕도에 대한 필요성을 제거한다. 가동 주형 부재와 제1 주형 부재 사이의 캐리어 웨브는 또한 주형 공동으로부터의 열전달을 저지하여, 중합체 용융물을 더 긴 시간 동안 더 낮은 점도로 유지하는 효과를 갖는 열의 보유를 돕는 단열재로서 역할할 수 있다.
도시된 실시예에서, 제1 주형 부재(18)는 용융 재료를 주형 공동(33) 내로 직접 안내하는, 고온 매니폴드 노즐(35)에 연결된 사출 게이트(36)를 포함한다. 게이트(36)는 원형인 공동(33)의 중심에 있지만, 사출 게이트를 위한 다른 위치가 존재할 수 있고, 게이트(또는 게이트들)를 위치시키는 것은 당업계의 기술 내에 있다. 도시된 실시예에서, 주형 공동(33)은 제1 부재(18)에 부착된 주형 플레이트(37) 내에 있다. 고온 매니폴드 노즐(35)은 노즐의 출구를 개방하고 중합체 용융물을 주형 공동 내로 방출하는 핀의 후퇴를 통해 작용한다. 삽입체(38)는 미세-공동(39)(예를 들어, 미세침을 형성하기 위해 사용되는 공동)을 내부에 포함하는 공동-대면 표면(40)을 포함한다. 삽입체는 주형 공동 내부에 있지만, 삽입체는 공동의 일부로 간주된다. 사출 성형된 미세침(또는 미세구조를 갖는 다른 물품)을 제조하기 위해 사용되는 주형 삽입체(때때로 스탬퍼(stamper)로 불림)는 미세침 어레이의 네거티브 형상으로 전기주조된 니켈 공구를 포함할 수 있다(국제특허공개 WO 2005/082596호의 제6면 및 제9면 참조). 삽입체(38)를 갖는 주형 구성은 성형 삽입체(38)를 상이한 형상의 것 또는 상이한 상세부를 갖는 것으로 교체함으로써 동일한 주형 공동(33)이 다수의 상이한 물품(46)을 성형하기 위해 사용될 수 있게 한다.
본 발명의 방법에서, 주형 공동(33)은 가동 주형 부재(20)를 캐리어 웨브(34)와의 접촉 상태로 이동시킴으로써 폐쇄되어, 주형을 사출 성형 기계에 의해 제공된 충분한 힘으로 클램핑한다. 이어서, 중합체 용융물은 주형 공동 내로 사출되고, 주형 공동을 용융물로 충전시키기 위해 압력이 부분적으로 사용될 수 있다. 주형 공동 내로의 중합체 용융물의 사출의 역할은 주형 공동 내에서 소정 압력("팩 압력(pack pressure)")에 도달하는 것에 기초할 수 있다. (예를 들어, 3.5 내지 414 메가파스칼(㎫) 또는 34.5 내지 138 ㎫의 범위인) 팩 압력은 유한한 시간("유지 시간(hold time)"이라 불림) 동안 가해진다. 주형 미세-공동의 균일한 충전을 달성하기 위해 103 ㎫ 초과의 압력이 사용될 수 있다. 팩 압력이 해제되고, 주형 공동 내의 재료는 통상적으로 중합체 연화 온도 또는 그 미만인 방출 온도까지 냉각된다. 이어서, 주형 부재는 분리되고, 성형 물품은 주형 공동으로부터 방출된다.
본 발명의 방법에 유용한 파라미터는 60 내지 360 ㎜/초의 사출 속도; 3.5 내지 207 ㎫, 바람직하게는 103 내지 138 ㎫의 팩 압력; 0.5 내지 10초의 유지 시간; 49° 내지 150℃, 바람직하게는 121℃ 미만의 사출시 주형 온도(폴리카르보네이트의 경우); 49° 내지 138℃, 바람직하게는 121℃ 미만의 방출시 주형 온도(폴리카르보네이트의 경우)이다.
도시된 실시예에서, 사출 성형 장치의 가동 주형 부재(20)는 용융 재료가 주형 공동 내에 있는 동안 용융 재료에 보조 에너지를 가하는 기구를 포함한다. 도시된 실시예에서, 기구는 초음파 진동 에너지를 생성하도록 구성된 초음파 혼(42)이다. 본 발명의 개발에 있어서 사용된 초음파 혼은 중실형(solid)이지만, 중공형(hollow)일 수 있다. 혼을 위한 구성 재료는 당업계의 기술 내에 있지만, 전형적으로 티타늄, 알루미늄 또는 강철이다. 본 발명의 개발에 있어서 사용된 혼은 티타늄이었다.
도시된 구성에서, 캐리어 웨브(34)는 초음파 진동을 웨브(34)의 제2 면(44)으로 지향시키는 혼(42)에 대항하여 가압된다. 초음파 진동은 웨브(34)를 통해 주형 공동 내의 용융 재료로 전달된다. 초음파 진동은 사출 성형 공정에서 속도-압력 전환 동안(사출 성형 기계가 주형 공동을 중합체 용융물로 충전하는 것으로부터 공동 내에 압력을 형성하는 것으로 전환되는 기간) 사용될 수 있다.
에너지의 주파수는 5,000 내지 60,000 ㎐, 가능하게는 10,000 내지 60,000 ㎐, 더 전형적으로는 20,000 ㎐ 내지 60,000 ㎐ 또는 20,000 내지 40,000 ㎐의 범위일 수 있다. 20,000 ㎐ 주파수의 경우, 혼(42)의 피크-대-피크 진동 진폭은 전형적으로 127 ㎛ 미만이고, 51 ㎛ 미만일 수 있다. 진폭은 혼의 형상 및 가진 입력(excitation input)의 함수이다. 7.5 내지 15 ㎛의 범위의 진폭이 유용한 것으로 밝혀졌다. 초음파 에너지는 일반적으로 전원(예를 들어 500 내지 5000 와트의 범위)을 사용하여 원하는 주파수의 전기 에너지를 공급함으로써 공급된다. 전기 에너지는 컨버터(converter) 또는 변환기(transducer)로 공급되고, 컨버터 또는 변환기는 전기 에너지를 진동으로 변환시키며, 진동은 증폭 또는 증대되어 혼을 경유하여 전달된다.
용융 재료에 부여된 에너지는 재료가 주형 공동 안에서 더 유동하게 한다. 혼은 에너지를 중합체 용융물로 전달하여 중합체 용융물이 주형 삽입체의 미세-공동 내로 더욱 용이하게 유동하게 한다. 공동의 중심에 사출 게이트(36)를 위치시키는 것은 다른 게이트 위치(예를 들어, 공동의 외주(perimeter))와 비교할 때 초음파 진동을 가하는 데에 필요한 와트량(wattage) 또는 에너지를 감소시키는 이점을 갖는다. 이는 더 많은 주형 공동들이 단일 전원(예를 들어, 5000 와트)에 의해 공급되는 초음파 에너지를 사용할 가능성을 허용한다.
캐리어 웨브에 대한 성형 물품의 부착은 초음파 진동의 진폭에 의해 영향을 받는다. 예를 들어, 폴리카르보네이트 필름 및 폴리카르보네이트 용융 재료를 사용할 때, 2.5 내지 7.5 ㎛의 피크-대-피크 진폭은 성형 물품과 캐리어 웨브 사이의 약한 접합을 제공하는 동시에, 또한 50% 미만의 퍼센트 충전을 제공한다. 7.5 내지 15 ㎛ 사이의 진폭은 개선된 퍼센트 충전(예를 들어, >75%)과 함께 성형 물품과 캐리어 웨브 사이의 양호한 접합 강도를 생성한다. 15 ㎛ 초과의 진폭은 우수한 접합 강도 및 향상된 퍼센트 충전(예를 들어, >85%)을 제공한다. 캐리어 웨브(34) 상의 성형 물품(46)이 형성된 후에, 성형 물품을 지지하는 웨브(34)의 부분은 주형 외부로 인덱싱되고, 웨브(34)의 새로운 부분이 주형 공동에 대면하는 위치로 인덱싱된다.
특히 도 3을 참조하면, 성형 특징부(50, 52)는 캐리어 웨브(34)의 제1 면(48)과 제2 면(44) 둘 모두 상에 도시되어 있다. 도시된 실시예는 제1 주형 부재(18)와 가동 주형 부재(20) 각각의 상부에 있는 사출 게이트(56, 54)를 포함하고, 혼(58)은 가동측(20) 상에 포함된다. 많은 대안적인 게이트 및 혼 구성이 가능하다는 것을 이해하여야 한다. 도시된 실시예에서, 주형 특징부(50)는 돔형 단면 형상을 갖고, 주형 특징부(52)는 직사각형 단면 형상을 갖는다. 또한, 특징부(50, 52)는 서로 대향하며, 상호작용적으로 유용한 디바이스(예를 들어, 광학 렌즈)를 형성한다. 대안적인 실시예에서 캐리어 웨브(34)의 어느 일측의 특징부(50, 52)들이 형상 및/또는 재료가 동일하거나 상이할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 대안적인 실시예에서 특징부(50, 52)들이 캐리어 웨브(34) 상에서 서로 대향할 필요가 없다는 것을 또한 이해하여야 한다.
대안적인 실시예에서 캐리어 웨브는 용융물이 웨브의 일측으로부터 웨브의 다른 측으로 유동하는 것을 가능하게 하는 천공 또는 하나 이상의 슬릿 또는 구멍을 내부에서 포함할 수 있다. 캐리어 웨브는 또한 주형의 통기를 허용하기에 충분한 표면 홈 또는 텍스처(texture)를 가질 수 있다. 게이트로부터 웨브의 반대측의 공동 내로 캐리어 웨브를 통해 중합체 용융물을 사출하기 위해 충분한 사출 압력을 사용할 수 있다. 그러한 실시예에 따르면, 주형 특징부는 사출 게이트가 웨브의 일측에 있는 상태에서 웨브의 양측에 형성될 수 있다. 대안적인 실시예에서 게이트(56, 54)가 많은 다른 방향(예를 들어, 상부, 바닥 및 측면)으로부터 주형 공동 내로 용융 재료를 공급할 수 있다는 것을 또한 이해하여야 한다.
몇몇 렌즈는 일측에서 낮은 종횡비를 갖고 다른 측에서 상대적으로 높은 종횡비를 갖는 특징부를 포함한다. 캐리어 웨브가 제1 주형 부재와 가동 주형 부재 사이에 있는 상태에서, 렌즈의 낮은 종횡비 측은 가동 주형 부재에 대면하는 웨브의 측에서 코이닝 스트로크(coining stroke)에 의해 엠보싱될 수 있다. 웨브의 다른 측에서, 중합체 용융물이 주형 공동 내로 사출되고, 동일한 코이닝 스트로크는 압축 하에서 렌즈의 얕은 또는 낮은 종횡비 부분 및 렌즈의 높은 종횡비 측을 동시에 형성할 수 있다. 캐리어 웨브를 렌즈의 일부로서 사용함으로써, 렌즈는 캐리어 웨브에 부착되어 다음의 제조 작업으로 운반될 수 있다. 이는 취급 및 스크래치와 같은 렌즈에 대한 손상을 감소시키고 조립을 용이하게 한다. 압축 또는 코이닝 스트로크는 얇은 렌즈가 성형되게 한다. 주형 사이클 동안 이용된 초음파 진동은 세부의 예리함을 증가시키고, 성형 물품 내의 응력을 감소시키며, 더 얇은 렌즈가 성형되게 할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 주형 부재 및 가동 주형 부재(18, 20)가 사시도로 도시되어 있다. 도시된 실시예는 복수의 개별 성형 물품이 캐리어 웨브 상에 동시에 성형될 수 있는 것을 예시한다. 사출 주형 내에 4개, 8개 또는 심지어 32개 이상의 공동이 있을 수 있고, 가능한 한 많은 물품을 단일 주형 사이클에서 성형하는 것이 유리하다. 도시된 실시예에서, 주형측(18, 20)은 8개의 개별 물품을 캐리어 웨브(34) 상에 동시에 성형하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 물품들은 동일할 수 있는 반면에, 다른 실시예에서 그들은 상이할 수 있다. 도시된 실시예는 초음파 혼(60, 61)의 면들이 복수의 주형 특징부를 둘러쌀 수 있음을 추가로 예시한다. 도시된 실시예에서, 2개의 원형면 초음파 혼이 가동 주형 부재(20) 상에 위치된다. 대안적인 실시예에서 초음파 혼이 주형측들 중 하나 또는 둘 모두 상에 위치될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 5 및 도 13을 참조하면, 복수의 성형 물품(X1, X2)을 상부에 갖는 웨브 캐리어(34)가 도시되어 있다. 캐리어 웨브(34)는 실제로 물품들을 개별적으로 집어올려 배치하는 것 없이 물품(X1, X2)들이 군으로서 취급되게 하는 지지 구조체로서 역할한다. 캐리어 웨브(34)는 또한 물품(X1, X2)이 서로에 대해 배향되는 것을 유지하는 기능을 제공한다. 몇몇 실시예에서, 물품(X1, X2)들 사이의 탕도는 일단 물품들이 주형을 떠나면 물품들의 배향을 유지하기 위해 사용된다. 도시된 실시예에서, 물품(X1, X2)들 사이의 최단 또는 측방향 거리는 주형 부재 상의 인접한 주형 공동들 사이의 대각선 거리의 약 절반이다. 이는 물품(X1, X2)을 2개의 개별 단계로 성형함으로써 달성된다. 예를 들어, 물품(X1)은 제1 성형 사이클에서 웨브 캐리어(34) 상에 성형될 수 있고, 이어서 물품(X1)을 상부에서 갖는 웨브 캐리어는 웨브 캐리어(34) 상에 물품( X2 )을 성형하기 위해 새로운 위치로 주형을 통해 인덱싱될 수 있다. 도 5에서, 화살표(A)는 캐리어 웨브 이동 방향을 보여주고, 윤곽(B)은 제1 주형 부재(18)의 대략적인 외주를 보여주며, S는 캐리어 웨브가 물품(X1)을 위한 주형 사이클로부터 물품(X2)을 위한 주형 사이클을 위해 다음 위치로 인덱싱되는 거리이다.
도 13에서, 도면 부호 35a는 매니폴드 노즐(35)과 유사하지만 도 5에 도시된 바와 같이 성형 물품의 다음의 인접 열의 주형 공동 내로 중합체 용융물을 사출하기 위한 매니폴드 노즐의 위치를 나타낸다. 도 13에 도시된 공동 또는 오프셋(41)과 같은 틈새 공동(clearance cavity)이 성형 물품들의 근접한 위치설정 또는 포개짐 및 웨브 캐리어의 보다 효율적인 사용을 허용하기 위해 주형 플레이트와 제1 주형 부재 내에 설계될 수 있다. 웨브 캐리어(34) 상의 많은 다른 유형의 배열이 또한 가능하다는 것을 이해하여야 한다. 가동 주형 부재(20)에 대면하는 캐리어 웨브의 측에서 성형 특징부를 수용하는 오프셋을 갖는 가동 주형 부재(20)를 설계함으로써 동일한 원리가 캐리어 웨브의 양측에서의 성형시 사용될 수 있다.
도 5에 도시된, 동시에 성형되는 부품(X2)들의 엇갈린 또는 오프셋된 위치는 (게이트, 매니폴드 노즐, 및 물 또는 오일이 관통 유동하는 튜브와 같은 열전달 수단과 같은) 각각의 주형 공동을 지지하는 필요 구성요소를 위한 공간을 허용한다. 본 발명의 개발에서의 경험은 캐리어 웨브 상의 성형된 물품들 사이의 최소 간격이 5 ㎜만큼 작을 수 있음을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 제1 주형 부재(18)로부터 제거된 성형 물품(62)의 측면도가 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 성형 물품(62)을 주형 공동 외부로 당기기 위해 제1 주형 부재(18)로부터 멀어지는 방향으로 장력이 웨브에 가해진다. 주형 공동으로부터의 성형 물품(62)의 해제를 용이하게 하기 위해 초음파 진동이 장력과 함께 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 캐리어 웨브는 방출기 핀(ejector pin), 리프터(lifter) 또는 스트리퍼 플레이트(stripper plate)와 같은 기계적인 방출기 수단을 사용함이 없이 웨브 단독에서의 장력에 의해 주형으로부터의 성형 물품의 제거를 가능하게 하지만, 대안적인 실시예에서 주형측(18)으로부터 성형 물품(62)을 제거하기 위해 핀 또는 리프터가 또한 초음파 진동 및 캐리어 웨브(34)에서의 장력과 함께 또는 그 대신에 사용될 수 있다. 추가의 실시예에서, 제1 주형 부재(18)로부터 성형 물품(62)을 제거하기 위해 공기압 또는 진공 보조 힘이 초음파 진동 또는 캐리어 웨브(34)에서의 장력과 함께 또는 그 대신에 사용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 도 4의 주형측들의 단면도가 도시되어 있다. 제1 주형측(18)은 고온 매니폴드 드롭(manifold drop; 64, 66, 68, 70)이 주형 공동(71, 72, 73, 74) 각각에 지향된 고정측이다. 제2 주형측(20)은 제1 주형측(18)을 향해 그리고 그로부터 멀리 이동하도록 구성된다. 도시된 실시예에서, 가동 주형 부재(20)는 용융물에 초음파 진동을 제공하는 초음파 시스템을 포함한다. 초음파 시스템은 변환기(80, 81)에 연결된 부스터(booster; 76, 78)에 연결된 혼(60, 61)을 포함한다. 초음파 혼(60, 61)은 축방향으로 배향된다(초음파 진동은 입력 가진과 동일한 축방향인데, 즉 혼의 축을 따라 진동한다). 혼은 주형 공동에 대면하는 측에서 융기된 패드(59)(예를 들어, 주형 공동보다 직경이 더 크고 혼의 원형 표면 위로 약 250 ㎛ 융기됨)를 갖고, 혼은 주형 공동을 둘러싼 원과 대략적으로 정렬되며 그 원보다 직경이 더 크다. 혼은 노달 플랜지(nodal flange) 또는 링(75)에서 클램핑함으로써 가동 부재(20) 내에 장착되어, 혼과 가동 부재의 주변 부품들 사이에 틈새를 남긴다.
도시된 구성은 예시적인 구성이라는 것을 이해하여야 한다. 대안적인 구성은 상이한 초음파 진동 방향 또는 유사한 구성요소의 상이한 배치(layout) 또는 상이한 내부 구성요소를 포함할 수 있다. 혼은 예를 들어 반경방향 모드로 배향될 수 있다. 도면에서 초음파 혼은 가동 주형 부재와 동일한 측에 도시되었지만, 혼이 초음파 진동을 주형 공동 내의 중합체 용융물 내로 지향시키기에 효과적인 위치에 위치되고 배향되는 한, 혼 또는 혼들은 제1 주형 부재와 동일한 측에 또는 다른 위치에 위치될 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 성형 물품을 취급 및 처리하는 방법이 도시되어 있다. 특히, 도 8은 캐리어 웨브(34)를 그 자체 위에 롤링함으로써 성형 물품을 패킹하는 방법을 도시한다. 도시된 실시예에서, 스페이서(spacer, 82)는 웨브 캐리어(34)와의 접촉으로부터 초래될 수 있는 손상으로부터 성형 물품을 보호하기 위해 사용된다. 도시된 실시예에서, 스페이서(82) 자체는 캐리어 웨브 상에 성형될 수 있다. 대안적인 구성에서, 캐리어 웨브는 성형 공정에서 열성형되어 스페이서(82)를 제공할 수 있다. 캐리어 웨브(34)와의 접촉이 성형 물품에 손상을 야기할 것 같지 않도록 성형 물품이 구성될 수 있기 때문에, 대안적인 실시예가 스페이서를 포함하지 않을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 캐리어 웨브(34)가 패킹 및 선적을 위해 그 자체 위에 롤링될 필요가 없다는 것을 또한 이해하여야 한다. 대안적인 실시예에서, 캐리어 웨브(34)는 조각들로 절단되고 패킹, 선적, 처리 및 취급 목적을 위해 상하로 적층될 수 있다. 다른 대안적인 실시예에서, 캐리어 웨브(34)는 패킹, 선적, 처리 및 취급 목적을 위해 그 자체 위에 팬폴딩(fan folding)될 수 있다.
도 9는 성형 공정에 후속하는 처리 단계에서 성형 물품(84)을 상부에 갖는 캐리어 웨브(34)를 도시한다. 도시된 실시예에서, 캐리어 매체(34)는 성형 물품(62) 상의 성형 특징부(84)가 상부에 형성된 구조물을 제공한다. 캐리어 매체는 또한 코팅 또는 건조 공정에서 성형 특징부(84)를 취급하기 위한 수단을 제공한다. 예를 들어, 성형 물품은 코팅 액체(88)의 탱크 위에 배치된 롤러(86) 위로 성형 물품을 지나가게 함으로써 코팅될 수 있다. 성형 물품은 캐리어 웨브(34)를 건조기(92)를 지나도록 안내하는 롤러(90) 위로 성형 물품을 지나가게 함으로써 건조될 수 있다. 성형 물품은 또한 캐리어 매체 상에 있는 동안 검사 또는 살균처리될 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 성형 물품이 더 상세하게 도시되고 묘사되어 있다. 도시된 실시예는 상부 표면(96) 및 하부 표면(98)을 갖는 시트(94)를 포함한다. 성형 물품(100)은 시트(94)의 상부 표면(96)에 융합된 것으로 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 시트(94)는 물품(100)에 용융된(예를 들어, 시트 및 물품은 함께 초음파 용접될 수 있음) 가요성 중합체 시트(예를 들어, 폴리카르보네이트)이다. 단일 물품(100)이 도시되어 있지만, 복수의 그러한 물품(100)이 시트(94) 상에 이격되어 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 도시된 실시예에서, 성형 물품(100)은 미세구조물의 어레이를 상부에 포함한다. 특히, 성형 물품(100)은 미세침의 어레이를 상부에 포함한다. 도시된 실시예에서, 침의 높이(H)는 약 25 내지 5000 마이크로미터이고, 피크로부터 피크까지의 거리(W)(또한 피치로 언급됨)는 약 25 내지 5000 마이크로미터이다.
미세침이 융기되어지는 기부로서 역할하는 물품의 하부 부분은 랜드(land)라 불리고, 거리(L)는 랜드의 두께이다. 랜드 두께는 (미세침을 한정하는 미세구조물을 갖는) 주형 삽입체와 주형 공동의 깊이 사이의 치수 관계에 의해 결정된다. 본 발명의 방법은 매우 얇은 랜드(예를 들어, 약 250 ㎛ 이하의 L)를 갖는 물품의 제조를 가능하게 한다. 본 방법에 의해 제조될 수 있는 약 50 ㎛ 두께의 랜드는 피부에 대한 양호한 정합성(conformability)을 갖는 미세침의 어레이를 가능하게 할 수 있다. 미세구조물을 상부에 포함하지 않는 물품을 비롯한 수많은 다른 물품이 또한 가능하다는 것을 이해하여야 한다.
도 12를 참조하면, 도 10 및 도 11의 물품의 대안적인 실시예가 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 성형된 디바이스(102)는 시트(104)와 융합되지 않는다. 도시된 실시예에서, 성형된 디바이스(102) 및 시트(104)는 상이한 재료로 구성되고 서로 맞물리는 방식으로 연결된다. 예를 들어, 성형된 디바이스(102)는 중합체 또는 금속 구조물을 포함할 수 있고 시트(104)는 종이 구조물 또는 금속 구조물(예를 들어, 금속 포일)을 포함할 수 있다. 디바이스(102)는 서로 맞물리도록 시트(104) 상에서 용융된다. 디바이스(102)는 대안적인 실시예에서 서로 맞물릴 수 있다(예를 들어, 인-몰드(in-mold) 조립체가 가능하다). 도시된 실시예에서, 시트는 언더컷(undercut) 특징부를 포함하지만, 대안적인 구성이 가능하다는 것을 이해하여야 한다(예를 들어, 시트는 성형된 디바이스(102)가 둘레에 성형되는 돌출부를 포함할 수 있거나, 시트의 표면은 예를 들어 다공성 종이일 수 있다). 몇몇 실시예에서 디바이스(102)가 시트(104)로부터 용이하게 분리되는 것이 바람직하고, 다른 실시예에서는 디바이스가 시트(104)로부터 분리되는 것이 어려운 것이 바람직하다. 기하학적 형태는 디바이스와 시트(104) 사이의 원하는 연결 유형에 따라 변할 수 있다. 도시된 실시예에서, 시트 자체는 배면 측에서 엠보싱된다. 그러한 엠보싱은 주형측(18, 20)들이 성형 공정 동안 함께 가압될 때 일어날 수 있다. 몇몇 실시예에서, 엠보싱은 디바이스(102)를 시각적으로 식별하는 용이한 방법을 제공하기 위해 사용된다. 대안적인 실시예에서, 캐리어 웨브는 상부에 엠보싱되는 대신에 열성형된 형상체를 포함한다.
도 14 및 도 15는 공동 내의 모든 작은 특징부를 충전시키는 가능성을 증가시키기 위해 오버플로우 통기구(overflow vent)(예를 들어, 국제특허공개 WO 2007/075806호의 제11면 참조)를 갖는 물품을 성형하기 위해 사용될 수 있는 주형 공동을 도시한다. 오버플로우 통기구의 사용으로, 공동 내로 사출되는 중합체 용융물의 양은 공동을 채우기 위해 필요한 양보다 더 많다. 초과 중합체는 주형 오버플로우 게이트(110)를 넘어 오버플로우 채널(111) 내로 유동하고 그곳으로부터 주 통기구(113), 보조 통기 링(115), 및 주형의 외부로 통기하는 통기구(116)를 통해 빠져나가는 것과 같은 통기 수단을 통하여 외부로 유동할 수 있다. 이들 항목들의 치수는 당업계의 기술 내에 있지만, 예시적인 깊이는 오버플로우 게이트가 381 ㎛, 오버플로우 채널이 762 ㎛, 주 통기구가 127 ㎛, 보조 통기 링 및 통기구가 762 ㎛일 것이다.
캐리어 웨브 상에서의 사출 성형과 초음파를 조합한 본 발명의 방법은 알려져 있는 방법보다 짧은 주형 사이클 시간으로 작동될 수 있다. 동적 주형 온도 사이클링만을 사용하여 미세침을 제조하는 사출 성형 방법의 전형적인 사이클 시간은 60 내지 80초이다. 데이터는 주형 공동을 충전시키는 것을 보조하기 위한 초음파 진동 및 성형 물품들 사이의 탕도를 사용하여 미세침을 제조하는 사출 성형 방법에 대한 사이클 시간이 14.0초임을 보여주었다. 데이터는 탕도 없이 캐리어 웨브를 사용하여 미세침을 제조하는 본 발명의 방법에 대한 사이클 시간이 12.0초임을 보여주었고, 이것은 상당한 개선이다.
본 발명의 방법 및 장치의 이점은 하기를 포함한다:
1. 캐리어 웨브의 인덱싱은 본 방법이 달리 실행가능한 것보다 웨브의 단위 면적당 많은 상대적으로 작은 성형 물품을 배치하는 것을 가능하게 한다(즉, 웨브 상에서의 더 큰 성형 부품 밀도). 웨브 면적의 이러한 더 큰 이용은 본 방법을 더 경제적인 것으로 만들거나, 인쇄 회로 웨브(printed circuit web)와 같은 비싼 웨브 재료를 사용하는 것을 더 실행가능하게 할 수 있다.
2. 상기에서 논의된 주형 사이클 시간 감소.
3. 이전에 사출 성형에 의해 제조될 수 있었던 것보다 더 얇은 랜드 부분을 갖는 미세침 어레이와 같은 물품을 매우 짧은 주형 사이클에서 성형하는 능력. 더 얇은 미세침 어레이는 작은 질량의 미세침이 요구되는 소정 유형의 장치를 사용하는 주입 또는 주사 응용에서 이점을 가질 수 있다.
4. 초음파 혼은 성형 기계가 폐쇄된 동안 자유롭게 진동하여야 하고, 초음파 혼이 진동하게 하기 위해 혼 둘레(혼과 혼이 내부에 장착되거나 설치되는 주위 부품들 사이)에서 소정의 틈새(예를 들어, 25 내지 50 ㎛의 범위)가 존재한다. 혼 또는 혼들이 도 2 내지 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 가동 주형 부재 내에 위치될 때, 가동 주형 부재와 제1 주형 부재 사이의 캐리어 웨브는 주형 공동을 밀봉하지만 혼이 진동하게 하는 개스킷으로서 역할할 수 있다. 캐리어 웨브는 용융 중합체가 혼 둘레의 틈새 공간 내로 누설되어 주형 플래시(flash)를 생성하는 것을 방지할 수 있다. 사출 성형의 조건 하에서 혼이 진동하기 위한 초음파 혼 둘레의 충분한 틈새와 중합체 용융물 또는 캐리어 웨브가 틈새 내로 유동하기에 충분히 큰 공간을 피하기 위한 것 사이에 균형이 존재한다. 그 균형은 본 명세서에서 정보를 제공받는 당업자에 의해 결정될 수 있으며, 본 설명에 기술된 치수는 그 균형을 위해 적절하다.
5. 짧은 사이클 시간에서의 퍼센트 충전이 공지된 방법에 비해 개선된다.
6. 퍼센트 균일도(전체 어레이를 가로질러 미세구조 특징부가 충전되는 정도)가 공지된 방법에 비해 개선된다. 예를 들어, 단일 주형 공동 내에서 다수의 미세침을 성형하는 데 있어서, 주형 공동 게이트(여기에서 중합체 용융물이 공동 내로 들어감)로부터 가장 멀리 있는 미세침이 일반적으로 제조하기가 가장 어려운데, 즉 중합체 용융물이 도달하여 충전하기가 가장 어렵다. 본 발명의 방법은 이들 미세침의 충전을 가능하게 한다.
7. 웨브 상에서의 미세침 또는 다른 물품의 사출 성형은 다운스트림(downstream) 처리를 용이하게 한다. 보통의 사출 성형 방법에서, 성형 장치로부터 방출된 성형 부품은 용기 내로 떨어지고, 그곳으로부터 나중의 단계를 위해 (예를 들어, 로봇에 의해) 집어올려질 수 있다. 본 발명의 방법에서, 성형 미세침 어레이는 미세침의 코팅과 같은 다음의 단계로 캐리어 웨브 상에서 운반될 수 있다. 캐리어 웨브 상의 성형 물품의 배열은 다운스트림 단계들을 설계하는 데 있어서 유리하다.
캐리어 웨브 상에서의 사출 성형이 초음파의 적용과 성공적으로 조합되어 성형 방법을 개선할 수 있을지는 확실하지 않았다. 캐리어 웨브가 초음파 에너지의 충격, 온도 변화 및 사출 성형 압력의 공정 조건을 견디지 못할 것이라는 일부 염려가 있었다. 본 발명의 방법 및 장치는 이러한 염려를 극복하였다.
하기의 실시예는 예시적이며, 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하는 것으로서 해석되어서는 안된다.
종횡비가 약 3이고, 피치(W)가 275 ㎛이며, 팁(tip)이 5 ㎛의 반경을 갖고, 약 1.4 ㎝ 직경의 원형 랜드 또는 디스크 상에 성형될 250 ㎛ 높이의 미세침을 위한 1288개의 미세공동을 갖는 삽입체를 포함하는 원형 주형 공동으로 293℃의 용융 폴리카르보네이트 수지를 전달하기 위해 8 공동 중심 게이트형 고온 탕도 주형을 사용하였다. 사출 주형의 제1 부재와 가동 부재 사이에 외부 1500W EMI 히터를 배치하기 위해 공압 구동식 선형 액추에이터(actuator)를 사용하여 EMI 가열과 함께 그리고 EMI 가열 없이 실험을 수행하였다. 유도 코일 하우징의 단부와 주형 플레이트 면의 평면 사이에 1 ㎜의 갭을 사용하여 약 3 내지 8초 범위의 기간 동안 전자기 유도를 가하였다. 중합체 용융물을 고온 탕도를 경유하여 주형 공동으로 공급하기 위해 고온 매니폴드 시스템을 사용하였다. 폴리카르보네이트 캐리어 웨브를 제1 주형 부재와 가동 부재 사이로 인덱싱하였다.
전자기 유도 히터를 위한 선형 액추에이터의 수직 이동은 가압 공기(689 ㎪)로 작동하는 2방 솔레노이드 밸브(two-way solenoid valve)에 의해 구동되었고 100 톤 사출 성형 기계의 로봇 인터페이스를 사용하여 작동되었다. 실험의 단계는 하기와 같다:
1. EMI 히터를 주형 공동과의 관계에서 정밀하게 배치하였고 이를 작동시켰다.
2. EMI 히터를 제1 주형 부재와 가동 주형 부재 사이의 공간의 외부의 홈 위치(home position)로 복귀시켰다.
3. 가동 부재를 제1 주형 부재를 향해 이동시켜 가동 부재와 제1 부재 사이에 캐리어 웨브가 위치된 상태로 주형을 폐쇄시킴으로써 주형을 폐쇄하였고, 중합체 용융물을 주형 공동 내로 사출하였다.
4. 원통형의 축방향으로 배향된 혼에 의해 20 ㎑로 초음파 에너지를 가했다.
5. 가동 주형 부재를 제1 주형 부재로부터 후방으로 이동시켰고, 성형 물품을 캐리어 웨브의 장력에 의해 주형 공동으로부터 분리하였으며, 이어서 다음의 플라스틱 샷(shot)을 위한 준비로 캐리어 웨브를 인덱싱하였다.
EMI에 의해 가열된 공동 내에서 제조된 사출 성형 물품의 충실도가 하기의 표에 나타나 있다. 기록된 각각의 공정 조건에 대해 10회 반복하였다.
Figure 112010002688515-pct00001
중합체 용융물과 주형 공동 표면 사이의 온도차는 EMI가 본 발명의 방법에 사용될 때 (공지된 기술과 비교하여) 감소되기 때문에, 생성된 성형 물품은 종래의 방법에서 성형된 부품과 동일한 정도까지 수축을 경험하지 않을 것이라고 여겨진다. EMI 없이 제조된 물품은 이방성을 나타내는 45° 크로스 편광기(cross polarizer) 아래에서 보았을 때 간섭 패턴을 나타내는 것에 반하여, 전술된 바와 같이 EMI를 사용하여 제조된 미세침 어레이는 이방성 감소를 나타내는 편광된 광 하에서 명백하게 상이한 패턴을 보여주었다. EMI의 사용으로, 수축으로 인한 인-몰드 응력은 경감되었다.
이상의 명세서, 실시예 및 데이터는 본 발명의 제조 및 사용의 완벽한 설명을 제공한다. 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 본 발명의 많은 추가 실시예가 만들어질 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 적층 주형 구성을 사용하여 실행될 수 있다.

Claims (24)

  1. 제1 주형 부재 및 주형을 폐쇄하기 위해 제1 주형 부재를 향해 그리고 제1 주형 부재로부터 멀리 이동할 수 있는 적어도 하나의 가동 주형 부재를 갖는 사출 성형 장치를 제공하는 단계 - 여기서, 제1 주형 부재 또는 가동 주형 부재 중 적어도 하나에 주형 공동(cavity)이 존재함 - ;
    주형이 폐쇄된 동안 중합체 용융물을 주형 공동 내로 사출하는 단계;
    초음파 혼(horn)에 의해 초음파 진동을 주형 공동에 가하는 단계;
    를 포함하는 사출 성형 방법으로서,
    주형이 폐쇄된 때 캐리어 웨브(carrier web)가 제1 주형 부재와 가동 주형 부재 사이에 있고, 웨브의 일부가 주형 공동에 대면하고, 웨브의 일부가 폐쇄된 주형의 외부에 있도록 캐리어 웨브를 위치설정하고,
    (1) 적어도 2:1의 종횡비를 갖는 복수의 미세구조 특징부를 갖는 주형 공동을 사용하고, 전자기 유도 가열 수단에 의해 주형 공동을 가열하거나, 또는
    (2) 그 사이에 캐리어 웨브가 위치설정되어 있는 제1 주형 부재와 가동 주형 부재 둘 모두에서의 주형 공동 내로 중합체 용융물을 사출하는 것
    으로부터 선택된 공정 및 조건을 특징으로 하는 사출 성형 방법.
  2. 제1 주형 부재;
    제1 주형 부재를 향해 그리고 제1 주형 부재로부터 멀리 이동할 수 있는 가동 주형 부재;
    제1 주형 부재 내에 있고 가동 주형 부재에 대면하는 주형 공동;
    제1 주형 부재와 가동 주형 부재가 폐쇄 위치에 있을 때 캐리어 웨브의 일부가 주형 공동에 대면하고 캐리어 웨브의 일부가 제1 주형 부재 및 가동 주형 부재에 의해 둘러싸인 영역의 외부에 있도록 캐리어 웨브를 제1 주형 부재와 가동 주형 부재 사이에서 이동시키는 웨브 취급 수단;
    용융물을 주형 공동 내로 사출하는 수단; 및
    주형 공동 내의 용융물에 초음파 진동을 제공하는 초음파 시스템
    을 포함하는 사출 성형 장치로서,
    A. 가동 주형 부재가 제1 주형 부재를 향해 이동하여 주형을 폐쇄할 때마다 캐리어 웨브를 그 길이를 따라 다른 위치로 인덱싱하는 웨브 인덱싱 수단, 및
    B. 주형 공동 내의 주형 삽입체 및 주형 공동을 둘러싼 금속 중 어느 하나 또는 둘 다를 가열할 수 있는 전자기 유도 히터
    를 추가로 포함하는 사출 성형 장치.
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Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2679375A3 (en) * 2007-06-20 2014-04-23 3M Innovative Properties Company of 3M Center Ultrasonic injection molding on a web
ATE539823T1 (de) 2008-03-05 2012-01-15 Southwire Co Ultraschallsonde mit schutzschicht aus niobium
WO2010096072A1 (en) * 2009-02-17 2010-08-26 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Methods for fabricating microstructures
EP2266776A1 (de) * 2009-06-27 2010-12-29 Bayer MaterialScience AG Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von dickwandigen Kunststoff-Bauteilen, insbesondere optischen Bauteilen
DE102009043581A1 (de) 2009-09-30 2011-04-14 Hbw-Gubesch Kunststoff-Engineering Gmbh IMD-Form, Spritzgussvorrichtung mit einer solchen IMD-Form sowie Verfahren zur Herstellung eines foliendekorierten Kunststoffteils
US8834423B2 (en) 2009-10-23 2014-09-16 University of Pittsburgh—of the Commonwealth System of Higher Education Dissolvable microneedle arrays for transdermal delivery to human skin
US8652397B2 (en) 2010-04-09 2014-02-18 Southwire Company Ultrasonic device with integrated gas delivery system
US8574336B2 (en) 2010-04-09 2013-11-05 Southwire Company Ultrasonic degassing of molten metals
EP2686152B1 (en) * 2011-03-15 2016-04-27 3M Innovative Properties Company Method for ultrasonic-assisted injection molding of precisely-shaped articles
EP2720862B1 (en) 2011-06-17 2016-08-24 Fiberweb, Inc. Vapor permeable, substantially water impermeable multilayer article
EP2723568B1 (en) 2011-06-23 2017-09-27 Fiberweb, LLC Vapor permeable, substantially water impermeable multilayer article
WO2012178027A2 (en) 2011-06-23 2012-12-27 Fiberweb, Inc. Vapor-permeable, substantially water-impermeable multilayer article
WO2012178011A2 (en) 2011-06-24 2012-12-27 Fiberweb, Inc. Vapor-permeable, substantially water-impermeable multilayer article
TW201313455A (zh) * 2011-09-28 2013-04-01 Ichia Tech Inc 將塑膠機構固著於金屬殼體之方法
US20130118704A1 (en) * 2011-11-10 2013-05-16 General Electric Company Electromagnetically stirred sand castings
BR112014027242A2 (pt) 2012-05-01 2017-06-27 Univ Carnegie Mellon arranjos de microagulha carregada na ponta para inserção transdérmica
EP2903772A4 (en) 2012-09-18 2016-08-03 Oc10 Llc MATERIALS, METHODS AND DEVICES FOR CONNECTING LINES
US9980702B2 (en) 2012-12-31 2018-05-29 Volcano Corporation Wirebonding fixture and casting mold
WO2014116696A2 (en) 2013-01-22 2014-07-31 Oc10, Llc Method and apparatus for joining a fishing line to another fishing component, for adjusting the buoyancy of fishing components, and for cutting a fishing line
JP5851442B2 (ja) * 2013-03-25 2016-02-03 株式会社東芝 モールド及びその製造方法
JP6494602B2 (ja) 2013-05-31 2019-04-03 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 二重カバーを備えるマイクロニードル注射装置
CN105283216B (zh) 2013-05-31 2018-01-26 3M创新有限公司 包括倒置致动器的微针注入设备
US9872975B2 (en) 2013-05-31 2018-01-23 3M Innovative Properties Company Microneedle injection and infusion apparatus and method of using same
GB201314902D0 (en) * 2013-08-20 2013-10-02 Chowdhury Dewan F H Microneedle device and method of preparation
JP6674376B2 (ja) 2013-11-18 2020-04-01 サウスワイヤー・カンパニー・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーＳｏｕｔｈｗｉｒｅ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｌｃ 溶融金属の脱ガス用排気口付き超音波プローブ
WO2015147030A1 (ja) * 2014-03-26 2015-10-01 日本写真印刷株式会社 錐体状突起シートの梱包体及びその製造方法
US20150343526A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Crucible Intellectual Property, Llc Application of ultrasonic vibrations to molten liquidmetal during injection molding or die casting operations
FR3028203B1 (fr) * 2014-11-07 2017-07-14 Plastic Omnium Cie Dispositif de regulation de la temperature d'un moule par faisceau laser
EP3230035A2 (en) * 2014-12-10 2017-10-18 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Polymer microwedges and methods of manufacturing same
SI3256275T1 (sl) 2015-02-09 2020-10-30 Hans Tech, Llc Ultrazvočno žarjenje na drobno zrno
WO2016149673A1 (en) 2015-03-18 2016-09-22 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Bioactive components conjugated to substrates of microneedle arrays
CN104959502A (zh) * 2015-05-21 2015-10-07 上海交通大学 基于超声振动辅助的纯钛实心微针成形工艺
WO2017027631A1 (en) * 2015-08-10 2017-02-16 Oc10, Llc Method and apparatus for joining lines
US10233515B1 (en) 2015-08-14 2019-03-19 Southwire Company, Llc Metal treatment station for use with ultrasonic degassing system
RU2020124617A (ru) 2015-09-10 2020-08-04 САУТУАЙР КОМПАНИ, ЭлЭлСи Способы и системы для ультразвукового измельчения зерна и дегазации при литье металла
US11684763B2 (en) 2015-10-16 2023-06-27 University of Pittsburgh—of the Commonwealth System of Higher Education Multi-component bio-active drug delivery and controlled release to the skin by microneedle array devices
CN108471972A (zh) 2015-12-22 2018-08-31 3M创新有限公司 电极传感器及其生产工艺
EP3393746B1 (en) 2015-12-22 2020-08-26 3M Innovative Properties Company One-piece sensor for a bioelectrode and processes for production
WO2017112367A1 (en) 2015-12-22 2017-06-29 3M Innovative Properties Company Eyelet for biomedical electrode and process for production thereof
WO2017120322A1 (en) 2016-01-05 2017-07-13 University Of Pittsburgh-Of The Commonwealth System Of Higher Education Skin microenvironment targeted delivery for promoting immune and other responses
JP2017131397A (ja) * 2016-01-27 2017-08-03 花王株式会社 微細中空突起具の製造方法
WO2017150824A1 (ko) 2016-03-03 2017-09-08 가천대학교 산학협력단 마이크로 니들 및 이의 제조방법
USD828860S1 (en) 2016-03-04 2018-09-18 Oc10, Llc Hand-held device
CN109152536A (zh) * 2016-04-28 2019-01-04 沙特基础工业全球技术公司 由聚碳酸酯-聚碳酸酯/聚硅氧烷共聚物组合物制造的微针
KR101728526B1 (ko) 2016-06-23 2017-04-19 주식회사 쿼드메디슨 마이크로 니들 및 이의 제조방법
FR3057487B3 (fr) * 2016-10-19 2018-12-07 Roctool Procede et dispositif pour la consolidation d'une preforme textile et surmoulage.
KR101745682B1 (ko) 2017-01-05 2017-06-09 주식회사 쿼드메디슨 마이크로 니들 제조방법 및 이에 의해 제조된 마이크로 니들
EP3573515A1 (en) * 2017-01-30 2019-12-04 SABIC Global Technologies B.V. Microneedles made from polycarbonate-polycarbonate/polysiloxane copolymer compositions
KR101776659B1 (ko) 2017-02-27 2017-09-11 주식회사 쿼드메디슨 마이크로 니들 및 이의 제조방법
US10458448B2 (en) 2017-04-18 2019-10-29 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Surface affix-able device incorporating mechanically actuated dry adhesive
WO2018211421A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 Sabic Global Technologies B.V. Methods and systems of producing polymer microneedle arrays via ultrasonic embossing, and resulting microneedle arrays
DE102017006863A1 (de) * 2017-07-19 2019-01-24 INPRO Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH Verfahren zur inline-Herstellung eines Leichtbauteils in Hybridbauweise wie einer mit hybriden Strukturen zu versehenen Fahrzeugkarosserie
WO2019058329A1 (en) * 2017-09-22 2019-03-28 Sabic Global Technologies B.V. METHODS AND SYSTEMS FOR PRODUCING MICRO-NEEDLE NETWORKS
WO2019188796A1 (ja) * 2018-03-27 2019-10-03 富士フイルム株式会社 凹状台座パターンを有するモールドの作製方法及びパターンシートの製造方法
EP3698841A1 (en) * 2019-02-19 2020-08-26 L'oreal Injection device
CN110000060A (zh) * 2019-04-11 2019-07-12 江苏天成超纤革业有限公司 一种箱包底材淋涂拉宽烘干线
TWI817854B (zh) * 2022-11-29 2023-10-01 淡江大學學校財團法人淡江大學 微針模具組及使用其製造微針貼片的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002002180A2 (en) * 2000-06-29 2002-01-10 Becton, Dickinson And Company Method and apparatus for transdermally sampling or administering a substance to a patient
WO2006062974A2 (en) * 2004-12-07 2006-06-15 3M Innovative Properties Company Method of molding a microneedle

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2965932A (en) 1957-08-22 1960-12-27 Newark Die Hobbing & Casting C Method of making a plastic container cap
US3233012A (en) * 1963-04-23 1966-02-01 Jr Albert G Bodine Method and apparatus for forming plastic materials
US4008302A (en) * 1972-12-26 1977-02-15 Polaroid Corporation Method of molding plastic elements on a continuous web
JPS6058010B2 (ja) * 1981-04-14 1985-12-18 三井化学株式会社 射出圧縮成形方法
JPS58140222A (ja) 1982-02-17 1983-08-19 Hitachi Ltd プラスチツクレンズの製造方法及びそのための装置
US4515543A (en) * 1983-09-02 1985-05-07 The Budd Co. In-mold coating part ejection system
DE3543846A1 (de) 1985-12-12 1987-06-19 Kammann Maschf Werner Verfahren und vorrichtung zum positionieren einer absatzweise vorzutransportierenden materialbahn
US4793954A (en) * 1987-08-17 1988-12-27 The B. F. Goodrich Company Shear processing thermoplastics in the presence of ultrasonic vibration
US4921671A (en) 1988-07-15 1990-05-01 Staheli Edward O Method for molding articles to a web
US5017311A (en) * 1988-07-21 1991-05-21 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Method for injection molding into a resonating mold
US5470300A (en) 1992-09-09 1995-11-28 Ro-An Industries Corporation Web registration system and method
US5376317A (en) 1992-12-08 1994-12-27 Galic Maus Ventures Precision surface-replicating thermoplastic injection molding method and apparatus, using a heating phase and a cooling phase in each molding cycle
ATE193860T1 (de) * 1994-06-06 2000-06-15 Husky Injection Molding Spritzgiessverfahren mit gegenüberliegenden anschnitten
US5851474A (en) * 1995-04-11 1998-12-22 Brunel University Of Uxbridge Injection molding with periodic forces to the material in the mold
US5871793A (en) * 1996-11-27 1999-02-16 Mars Incorporated Puffed cereal cakes
JPH11138546A (ja) * 1997-11-13 1999-05-25 Sony Corp 樹脂の成形方法および樹脂の成形装置
US6124975A (en) * 1998-09-18 2000-09-26 U.S. Philips Corporation Lenticular sheet
JP3494586B2 (ja) * 1999-03-26 2004-02-09 アピックヤマダ株式会社 樹脂封止装置及び樹脂封止方法
US6629831B2 (en) * 1999-04-16 2003-10-07 Coach Wei Apparatus for altering the physical properties of fluids
US6464485B1 (en) * 1999-06-24 2002-10-15 Pioneer Corporation Ultrasonic injection mold for an optical disk
US6305194B1 (en) 1999-07-15 2001-10-23 Eastman Kodak Company Mold and compression molding method for microlens arrays
US6361733B1 (en) * 1999-09-22 2002-03-26 Delphi Technologies, Inc. Ultrasonic injection molding
JP3530104B2 (ja) * 2000-04-19 2004-05-24 沖電気工業株式会社 半導体集積回路装置の製造方法
US6881203B2 (en) 2001-09-05 2005-04-19 3M Innovative Properties Company Microneedle arrays and methods of manufacturing the same
JP2003156712A (ja) * 2001-11-22 2003-05-30 Pioneer Electronic Corp 画像表示装置
US20030123931A1 (en) * 2001-12-31 2003-07-03 Khieu Sithya S. Matrix element pavement marker and method of making same
US20030123930A1 (en) 2001-12-31 2003-07-03 Jacobs Gregory F. Matrix element magnetic pavement marker and method of making same
JP2004034360A (ja) 2002-06-28 2004-02-05 Idemitsu Petrochem Co Ltd 発泡成形体の成形方法，発泡成形体及び成形装置
US6846445B2 (en) * 2002-09-04 2005-01-25 Byung Kim Method for rapid mold heating and cooling
GB0221263D0 (en) 2002-09-13 2002-10-23 Dki Plast A S Apparatus and method for improving the flow characteristics of a material to be injection moulded or extruded
DE10246942A1 (de) 2002-10-08 2004-04-22 Battenfeld Gmbh Vorrichtung zum Erzeugen von Mikrostrukturen
DE20215458U1 (de) * 2002-10-08 2003-01-16 Battenfeld Gmbh Vorrichtung zum Erzeugen von Mikrostrukturen
US7410604B2 (en) * 2003-03-06 2008-08-12 3M Innovative Properties Company Method of making retroreflective sheeting and slot die apparatus
TWI223622B (en) * 2003-03-24 2004-11-11 Chien Hui Chuan Built-in high frequency induction-heating module for injection molding and thereof applications
JP4216113B2 (ja) * 2003-04-25 2009-01-28 Ｈｏｙａ株式会社 超音波振動を利用した成形方法、成形装置および光学レンズ
US7224529B2 (en) * 2003-09-09 2007-05-29 3M Innovative Properties Company Microreplicated article
US7553435B2 (en) 2004-01-23 2009-06-30 Vec Industries, L.L.C. Method and apparatus for molding composite articles
US20070191761A1 (en) 2004-02-23 2007-08-16 3M Innovative Properties Company Method of molding for microneedle arrays
US20050236729A1 (en) * 2004-04-23 2005-10-27 Arnott Robin A Method and apparatus for vibrating melt in an injection molding machine using active material elements
US7253957B2 (en) * 2004-05-13 2007-08-07 Micron Technology, Inc. Integrated optics units and methods of manufacturing integrated optics units for use with microelectronic imagers
US7319561B2 (en) * 2004-12-27 2008-01-15 Nippon Sheet Glass Company, Limited Stereoimage formation apparatus and stereoimage display unit
WO2006098934A1 (en) * 2005-03-09 2006-09-21 3M Innovative Properties Company Apparatus and method for making microreplicated article
WO2006137459A1 (ja) * 2005-06-24 2006-12-28 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 光拡散板及びそれを用いた照明装置
US20070023941A1 (en) * 2005-07-29 2007-02-01 Duncan John E Method for making polarizing beam splitters
US20100128353A1 (en) * 2005-10-06 2010-05-27 Nippon Sheet Glass Company, Limited Imaging optical system, image reading apparatus and image reading apparatus using the imaging optical system
WO2007075614A1 (en) 2005-12-21 2007-07-05 3M Innovative Properties Company Microneedle devices
WO2007075806A2 (en) 2005-12-23 2007-07-05 3M Innovative Properties Company Manufacturing microneedle arrays
US20090171314A1 (en) 2006-04-20 2009-07-02 Ferguson Dennis E Molded articles comprising microneedle arrays
EP2679375A3 (en) * 2007-06-20 2014-04-23 3M Innovative Properties Company of 3M Center Ultrasonic injection molding on a web

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002002180A2 (en) * 2000-06-29 2002-01-10 Becton, Dickinson And Company Method and apparatus for transdermally sampling or administering a substance to a patient
JP2004501726A (ja) * 2000-06-29 2004-01-22 ベクトン　ディキンソン　アンド　カンパニー 経皮的に患者から物質を採取し又は患者に物質を投与するための方法及び装置
WO2006062974A2 (en) * 2004-12-07 2006-06-15 3M Innovative Properties Company Method of molding a microneedle

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