PL217098B1 - Method for bonding polycarbonate panels preserving their surface micro-structure - Google Patents

Method for bonding polycarbonate panels preserving their surface micro-structure

Info

Publication number
PL217098B1
PL217098B1 PL389750A PL38975009A PL217098B1 PL 217098 B1 PL217098 B1 PL 217098B1 PL 389750 A PL389750 A PL 389750A PL 38975009 A PL38975009 A PL 38975009A PL 217098 B1 PL217098 B1 PL 217098B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
polycarbonate
vapors
solvent
gluing
plates
Prior art date
Application number
PL389750A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL389750A1 (en
Inventor
Dominika Ogończyk
Judyta Węgrzyn
Paweł Jankowski
Piotr Garstecki
Original Assignee
Inst Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk
Instytut Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk, Instytut Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk filed Critical Inst Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk
Priority to PL389750A priority Critical patent/PL217098B1/en
Priority to CH19572010A priority patent/CH702369B1/en
Publication of PL389750A1 publication Critical patent/PL389750A1/en
Publication of PL217098B1 publication Critical patent/PL217098B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C09J5/02Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving pretreatment of the surfaces to be joined
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/12Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives
    • C08J5/122Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives using low molecular chemically inert solvents, swelling or softening agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2369/00Characterised by the use of polycarbonates; Derivatives of polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2469/00Presence of polycarbonate
    • C09J2469/006Presence of polycarbonate in the substrate

Abstract

Connecting polycarbonate elements, preferably polycarbonate plates, comprises subjecting the surfaces of the polycarbonate elements to be connected to the organic solvent and/or non-solvent, which induces the swelling of the upper polymer layer and connecting the surfaces of the modified polycarbonate elements at a temperature, which is lower than the glass transition temperature of polycarbonate.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób sklejania mikroukładów PC, charakteryzujący się prostotą, dużą powtarzalnością oraz tym, że nie powoduje zmiany chemii powierzchni czy geometrii mikrokanałów, z wykorzystaniem zjawiska pęcznienia wierzchniej warstwy polimeru, w kontakcie płyt poliwęglanowych z parami rozpuszczalników i następczej kompresji zmodyfikowanych elementów w temperaturze znacznie niższej niż temperatura przejścia szklistego Tg.The subject of the invention is a method of gluing PC microcircuits, characterized by simplicity, high repeatability and the fact that it does not change the surface chemistry or geometry of microchannels, using the phenomenon of swelling of the top polymer layer, in contact of polycarbonate plates with solvent vapors and subsequent compression of the modified elements at a temperature significantly lower than the glass transition temperature Tg.

Miniaturyzacja to ważny trend w wielu dziedzinach nauki i techniki. Powszechne dążenie do miniaturyzacji ma na celu: oszczędność czasu, przestrzeni, kosztów i materiałów. Począwszy od ostatniego dziesięciolecia XX wieku obserwuje się szybki rozwój technik mikroprzepływowych. Układy mikroprzepływowe ^FLDs) to systemy miniaturowych kanałów o wymiarach poprzecznych od ułamków do wielokrotności milimetrów służące do prowadzenia przepływów płynów (cieczy czy gazów). Zastosowanie mikroskali w przepływach umożliwia ich łatwiejszą kontrolę. Przykładowo, przepływy charakteryzujące się małymi wartościami liczby Reynoldsa, tzn. takie dla których efekty lepkościowe są bardziej lub znacznie bardziej istotne od efektów bezwładnościowych, w dobrym przybliżeniu opisuje się równaniami, które liniowo wiążą przyłożone siły (np. gradienty ciśnień) z objętościowymi natężeniami przepływów. Wiele zastosowań układów mikroprzepływowych zakłada powtarzalne i miarodajne dozowanie czy poddawanie obróbce małych próbek płynów (np. w zastosowaniach analizy chemicznej lub tworzeniu monodyspesyjnych emulsji czy zawiesin). Najpopularniejszą geometrią układów mikroprzepływowych jest geometria planarna, co oznacza, że układy mikrokanałów znajdują się w/na jednej płaszczyźnie lub na kilku płaskich, równoległych warstwach, które są połączone portami. Tego typu układy często korzystnie jest wykonywać z materiałów polimerowych w procesie dwuetapowym. W pierwszym etapie przygotowuje się mikrowzory (mikrodrążenia lub mikroodciski) na płaskiej płytce polimerowej lub na wielu płytkach. Następnie płytki łączy się ze sobą (płytki z wzorami i płytki bez wzorów w dowolnej kombinacji) w celu zamknięcia światła mikrokanałów. Sklejanie płytek polimerowych często prowadzi do nadtopienia czy istotnego rozpuszczenia ich powierzchni, co przyczynia się do deformacji przekrojów mikrokanałów. W niniejszym wniosku przedstawiamy metodę łączenia płyt poliwęglanowych, która w powtarzalny sposób pozwala uzyskać trwałą spoinę bez naruszania geometrii przekrojów mikrokanałów.Miniaturization is an important trend in many fields of science and technology. The widespread pursuit of miniaturization aims to: save time, space, costs and materials. Since the last decade of the 20th century, there has been a rapid development of microfluidic techniques. Microfluidic systems (FLDs) are systems of miniature channels with transverse dimensions from fractions to multiples of millimeters used to guide the flows of fluids (liquids or gases). The use of microscale in the flows allows them to be controlled more easily. For example, flows characterized by low Reynolds number values, i.e. those for which the viscous effects are more or much more important than the inertial effects, are well approximated by equations that linearly relate applied forces (e.g. pressure gradients) to volumetric flow rates. Many applications of microflow systems involve reproducible and reliable dosing or processing of small fluid samples (e.g. in chemical analysis applications or the creation of monodisperse emulsions or suspensions). The most common geometry of microfluidic systems is planar geometry, which means that microchannel systems are located in / on one plane or on several flat, parallel layers that are connected by ports. Systems of this type are often preferably made from polymeric materials in a two-step process. In the first stage, micro-patterns (micro-impressions or micro-impressions) are prepared on a flat polymer plate or on multiple plates. The tiles are then joined together (pattern tiles and patternless tiles in any combination) to close the microchannel lumen. Gluing polymer tiles often leads to melting or significant dissolution of their surface, which contributes to the deformation of the microchannel cross-sections. In this application, we present a method of joining polycarbonate sheets, which in a repeatable way allows to obtain a permanent joint without disturbing the geometry of the microchannel sections.

Do konstrukcji miniaturowych systemów wykorzystuje się najnowsze osiągnięcia naukowe czy technologiczne oraz najnowocześniejsze materiały (głównie polimery). Polimery takie jak: PDMS (polidimetylosiloksan), PC (poliwęglan), PMMA (polimetakrylan metylu), COC (cykliczny kopolimer poliolefinowy), PEEK (polieteroeteroketon) czy PI (plastyczna poliimidowa żywica) znalazły szerokie zastosowanie jako surowce do produkcji miniaturowych systemów. O atrakcyjności polimerów decyduje ich wielka różnorodność, a wybór materiału konstrukcyjnego najczęściej podyktowany jest jego właściwościami (np. łatwość w obróbce, odporność chemiczna czy transparentność) [1-4]. Materiałem polimerowym ostatnio chętnie wykorzystywanym do konstrukcji mikroukładów zintegrowanych jest poliwęglan. Jego popularność wynika m.in. z dostępności rynkowej, niskiej ceny, łatwej obróbki, odporności mechanicznej czy transparentności w zakresie promieniowania widzialnego. Do wad PC zaliczyć można słabą odporność na rozpuszczalniki organiczne oraz absorpcję promieni UV. PC jest powszechnie wykorzystywany przy konstrukcji μFLDs stosowanych w badaniach medycznych czy bioanalizie (np. PCR- reakcja łańcuchowa polimerazy) [5,6]. Konstruowane mikrochipy to niejednokrotnie wieloelementowe układy, które wymagają integracji. Do łączenia komponentów z PC powszechnie wykorzystuje się termiczne sklejanie, które nie gwarantuje silnego spoiwa i często znacząco zmienia geometrię kanałów.The latest scientific and technological achievements as well as the most modern materials (mainly polymers) are used in the construction of miniature systems. Polymers such as: PDMS (polydimethylsiloxane), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), COC (cyclic polyolefin copolymer), PEEK (polyetheretherketone) or PI (plastic polyimide resin) have found wide application as raw materials for the production of miniature systems. The attractiveness of polymers is determined by their great variety, and the choice of construction material is most often dictated by its properties (eg ease of processing, chemical resistance or transparency) [1-4]. Polycarbonate is a polymer material that has recently been eagerly used for the construction of integrated microcircuits. Its popularity is due to market availability, low price, easy processing, mechanical resistance or transparency in the field of visible radiation. The disadvantages of PC include poor resistance to organic solvents and absorption of UV rays. PC is commonly used in the construction of μFLDs used in medical research or bioanalysis (eg PCR - polymerase chain reaction) [5,6]. The constructed microchips are often multi-element systems that require integration. Thermal bonding is commonly used to connect components with PC, which does not guarantee a strong bond and often significantly changes the geometry of the channels.

Tworzenie trwałych spoin między elementami układu, bez naruszania ich struktury, to jeden z kluczowych problemów w technikach mikroprzepływowych. Można wyszczególnić trzy metody sklejania μFLDs: termiczna, chemiczna i adhezyjna. Stosowanie termicznej techniki łączenia wiąże się z koniecznością podgrzania sklejanych elementów polimerowych do temperatury przejścia szklistego (Tg) [7-11] bądź wykorzystaniem dodatkowych materiałów np. cienkich foli (tzw. laminowanie) [12]. Metoda ta często stosowana jest do integracji komponentów szklanych [13] czy poliwęglanowych [9,14]. Ponadto, technika ta może być rozszerzana i przykładowo wspomagana sklejaniem rozpuszczalnikowym (np. przed termicznym łączeniem elementów PMMA, wystawia się je na działanie DMSO i metanolu w postaci cieczy) [15].Creating permanent joints between system elements without disturbing their structure is one of the key problems in microfluidic techniques. There are three μFLDs bonding methods: thermal, chemical and adhesive. The use of thermal joining technique requires heating the glued polymer elements to the glass transition temperature (Tg) [7-11] or the use of additional materials, eg thin foils (so-called lamination) [12]. This method is often used to integrate glass [13] or polycarbonate components [9, 14]. Moreover, the technique can be extended and, for example, assisted by solvent bonding (e.g. before thermal bonding of PMMA elements, they are exposed to DMSO and liquid methanol) [15].

PL 217 098 B1PL 217 098 B1

Termiczna metoda klejenia jest prosta, tania i nie wymaga stosowania złożonej aparatury. Podstawową wadą tej techniki jest konieczność prowadzenia kompresji w temperaturze bliskiej Tg, czyli około 145 - 150°C, co często prowadzi do zniekształcenia geometrii mikrokanałów.The thermal bonding method is simple, cheap and does not require the use of complex equipment. The main disadvantage of this technique is the necessity to perform the compression at a temperature close to Tg, i.e. around 145 - 150 ° C, which often distorts the geometry of the microchannels.

Alternatywą sklejania termicznego jest łączenie chemiczne, które polega na zmianie chemii powierzchni integrowanych materiałów [15-18]. Taką modyfikację można wprowadzić przez zastosowanie UV/O3, plazmy czy wprowadzanie aktywnych grup funkcyjnych (hydroksylowa, karboksylowa, aminowa czy epoksydowa). UV/O3 czy plazma są powszechnie wykorzystywane do łączenia elementów z PDMS bądź szkła, polistyrenu, polietylenu czy PMMA [19,20]. Dla PDMS taka modyfikacja jest wyjątkowo nietrwała - pod wpływem powietrza powierzchnia ulega rekonstrukcji, co powoduje, iż etap procesu sklejania musi być niezmiernie szybki [21]. Inną możliwością integracji komponentów PDMS jest modyfikacja ich powierzchni przy użyciu (3-aminopropy!o)trietoksysilanu (APTES) i (3-glicydoksypropylo)trimetoksysilanu (GPTMS) [22]. Reakcja między grupą aminową (APTES na jednym elemencie) i epoksydową (GPTMS na drugim) prowadzi do wytworzenia silnego wiązania chemicznego (wiązanie kowalencyjne). Przedstawiony sposób sklejania znalazł również zastosowanie do łączenia dwóch różnych polimerów: PDMS i PC [23].An alternative to thermal bonding is chemical bonding, which involves changing the surface chemistry of the integrated materials [15-18]. Such modification can be introduced by using UV / O3, plasma or introducing active functional groups (hydroxyl, carboxyl, amine or epoxy). UV / O3 or plasma are commonly used to connect elements made of PDMS or glass, polystyrene, polyethylene or PMMA [19, 20]. For PDMS, such a modification is extremely unstable - the surface is reconstructed under the influence of air, which means that the gluing process must be extremely fast [21]. Another possibility of integrating PDMS components is modifying their surface with the use of (3-aminopropy! O) triethoxysilane (APTES) and (3-glycidoxypropyl) trimethoxysilane (GPTMS) [22]. The reaction between the amine (APTES on one element) and epoxy (GPTMS on the other) groups leads to the formation of a strong chemical bond (covalent bond). The presented method of gluing was also used to join two different polymers: PDMS and PC [23].

Trzecią, główną metodą sklejania jest łączenie adhezyjne. Do tego celu wykorzystuje się różnego rodzaju kleje. Najczęściej są to żywice czy materiały UV-utwardzalne, które umożliwiają integrację metali, szkła, ceramiki i polimerów [24,25]. Przykładowo, płytki PDMS można poddać modyfikacji i wytworzyć na ich powierzchni różne warstwy filmów, a następnie w wyniku reakcji chemicznej między grupami aminowymi i aldehydowymi trwale połączyć [26].The third main method of gluing is adhesive bonding. Various types of adhesives are used for this purpose. Most often they are resins or UV-curable materials that enable the integration of metals, glass, ceramics and polymers [24, 25]. For example, PDMS plates can be modified and various film layers can be formed on their surface, and then permanently joined by a chemical reaction between amino and aldehyde groups [26].

Podstawową wadą metod: chemicznej i adhezyjnej jest powstająca lub konieczna modyfikacja łączonych powierzchni. Wprowadzane zmiany struktury lub chemii kanałów jest w większości przypadków efektem niepożądanym.The main disadvantage of the chemical and adhesive methods is the arising or necessary modification of the surfaces to be joined. The introduced changes in the structure or chemistry of the channels are in most cases an undesirable effect.

Nieoczekiwanie, okazało się, że możliwe jest opracowanie metody sklejania płytek z poliwęglanu, charakteryzującą się wyjątkowo dużą powtarzalnością i w porównaniu z termicznym łączeniem PC umożliwia uzyskanie silnego spoiwa (wytrzymuje ciśnienie przekraczające 0,4 MPa) z jednoczesnym zachowaniem geometrii mikrokanałów.Surprisingly, it turned out that it is possible to develop a method of gluing polycarbonate plates, characterized by extremely high repeatability and, compared to thermal bonding of PC, it allows to obtain a strong adhesive (withstands pressure exceeding 0.4 MPa) while maintaining the geometry of the microchannels.

Sposób łączenia płytek poliwęglanowych według wynalazku charakteryzuje się tym, że łączone powierzchnie poddaje się działaniu par związku organicznego będącego rozpuszczalnikiem lub wytrącalnikiem poliwęglanu, wybranego z grupy obejmującej: chlorek metylenu (DCM), 2-butanon (MEK), aceton (MMK), benzen, toluen, chlorobenzen, dichlorobenzen, nitrobenzen, chlorek metylenu, chloroform, cykloheksanon, czterochloroetan, dichloroetan, czterohydrofuran, dimetyloformamid, m-krezol oraz pirydynę, powodującego pęcznienie wierzchniej warstwy polimeru, po czym łączy się powierzchnie zmodyfikowanych elementów, w temperaturze od 125 do 135°C i przy ciśnieniu od 0,05 do 0,4 MPa.The method of joining polycarbonate plates according to the invention is characterized by the fact that the surfaces to be joined are treated with vapors of an organic compound which is a solvent or precipitant of polycarbonate, selected from the group consisting of: methylene chloride (DCM), 2-butanone (MEK), acetone (MMK), benzene, toluene, chlorobenzene, dichlorobenzene, nitrobenzene, methylene chloride, chloroform, cyclohexanone, tetrachlorethane, dichloroethane, tetrahydrofuran, dimethylformamide, m-cresol and pyridine, causing the surface layer of the polymer to swell, and then the surfaces of the modified elements are joined at a temperature of 125 to 135 ° C and at a pressure of 0.05 to 0.4 MPa.

W sposobie według wynalazku, korzystnie grubość warstwy pęczniejącej reguluje się regulując czas wystawienia powierzchni na działanie związku organicznego będącego rozpuszczalnikiem lub wytrącalnikiem poliwęglanu, w granicach od 1 minuty do 24 godzin.In the process according to the invention, the thickness of the intumescent layer is preferably controlled by controlling the exposure time of the surface to the organic compound being a solvent or precipitating polycarbonate, in the range from 1 minute to 24 hours.

Korzystnie, proces spęczniania warstwy powierzchniowej odbywa się w komorze próżniowej wypełnionej kontrolowaną ilością par związku organicznego będącego rozpuszczalnikiem lub wytrącalnikiem poliwęglanu lub mieszanin par takich związków.Preferably, the swelling of the surface layer takes place in a vacuum chamber filled with a controlled amount of vapors of an organic compound that is a solvent or precipitant for polycarbonate, or vapor mixtures of such compounds.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się prostotą, dużą powtarzalnością oraz tym, że nie powoduje zmiany chemii powierzchni czy geometrii mikrokanałów. W prezentowanej metodzie wykorzystuje się zjawisko pęcznienia wierzchniej warstwy polimeru, które jest wynikiem kontaktu PC z parami par związku organicznego będącego rozpuszczalnikiem lub wytrącalnikiem poliwęglanu oraz kompresji zmodyfikowanych elementów w temperaturze znacznie niższej niż Tg.The method according to the invention is characterized by simplicity, high repeatability and the fact that it does not change the surface chemistry or the geometry of the microchannels. The presented method uses the phenomenon of swelling of the top layer of the polymer, which is the result of the contact of the PC with vapors of the organic compound being a solvent or precipitant of polycarbonate, and the compression of the modified elements at a temperature much lower than the Tg.

W metodzie wykorzystano następujące substancje organiczne: chlorek metylenu (DCM),The method uses the following organic substances: methylene chloride (DCM),

2-butanon (MEK) i aceton (MMK). DCM to powszechnie znany i stosowany rozpuszczalnik PC. Jego popularność wynika z jego dużej stabilności chemicznej czy niskiej temperatury wrzenia. W prezentowanej metodologii prócz rozpuszczalnika PC (DCM) znalazły również zastosowanie jego nierozpuszczalniki (MEK i MMK), które powodują pęcznienie, a nie roztwarzanie PC [27].2-butanone (MEK) and acetone (MMK). DCM is a widely known and used PC solvent. Its popularity is due to its high chemical stability and low boiling point. In the presented methodology, apart from the PC solvent (DCM), its non-solvents (MEK and MMK) are also used, which cause swelling and not dissolution of PC [27].

Urządzenie do sklejania mikroukładów poliwęglanowych, według wynalazku, składa się z ewentualnie chłodzonego zbiornika 2 zawierającego związek organiczny będący rozpuszczalnikiem lub wytrącalnikiem poliwęglanu 4, połączonego za pomocą zaworu trójdrożnego 6 z reaktorem 1, korzystnie szklanym, oraz próżniową pompą membranową 3. Dodatkowo, korzystnie, reaktor 1 wyposażony jest w zawór odcinający 7 oraz mieszadło 8 dla zapewnienia jednorodności składu atmosfery gazowej.The device for gluing polycarbonate microcircuits according to the invention consists of an optionally cooled tank 2 containing an organic compound being a solvent or precipitant of polycarbonate 4, connected by means of a three-way valve 6 to the reactor 1, preferably glass, and a vacuum diaphragm pump 3. Additionally, preferably, a reactor 1 is equipped with a shut-off valve 7 and an agitator 8 to ensure the homogeneity of the composition of the gas atmosphere.

PL 217 098 B1PL 217 098 B1

Schemat urządzenia według wynalazku został przedstawiony na fig. 1. Procedura sklejania obejmuje następujące etapy: i) umieszczenie elementów PC 5 w reaktorze 1, ii) wypompowanie powietrza z rektora do podciśnienia, korzystnie p = 0,001 MPa przy pomocy pompy 3, iii) połączenia rektora 1 ze zbiornikiem rozpuszczalnika 2 i wprowadzenia par związku do rektora 1. W czasie całego procesu w celu zapewnienia jednorodności par związek oraz gaz w rektorze miesza się za pomocą mieszadła 8. Po czym przeprowadza się jednorodne ściskanie (kompresję) sklejanych płytek.The diagram of the device according to the invention is shown in Fig. 1. The gluing procedure includes the following steps: i) placing the PC elements 5 in the reactor 1, ii) pumping out the air from the reactor to a negative pressure, preferably p = 0.001 MPa by means of pump 3, iii) connecting the rector 1 with a solvent tank 2 and introducing the vapors of the compound into the reactor 1. During the whole process, in order to ensure the homogeneity of the vapors, the compound and the gas in the reactor are mixed by means of a stirrer 8. After which, the glued plates are uniformly compressed.

Pary stosowanego związku powodują pęcznienie polimeru i wytworzenie widocznej pod mikroskopem zmodyfikowanej warstwy PC. Obserwowana grubość zmodyfikowanej warstwy d odzwierciedla kinetykę procesu dyfuzji, która ściśle zależy od czasu ekspozycji i objętości użytego związku.The vapors of the used compound cause the polymer to swell and produce a modified PC layer visible under the microscope. The observed thickness of the modified layer d reflects the kinetics of the diffusion process, which is strictly dependent on the exposure time and the volume of the compound used.

Opracowana metoda sklejania płyt poliwęglanowych (PC) oparta jest o prosty zestaw aparatury, powszechnie dostępne i tanie reagenty. Metoda stanowi wyjątkowo atrakcyjne narzędzie do otrzymywania trwałych i wytrzymałych spoin między płytkami poliwęglanowymi zawierającymi wzory kanałów mikroprzepływowych. Obecny stan techniki pozwala na otrzymanie mocnych spoin za pomocą łączenia termicznego (prasowanie, spawanie) lub chemicznego (rozpuszczanie i łączenie). Jednakże wymienione procedury łączenia często powodują znaczącą lub całkowitą deformację mikrowzorów wyrytych na powierzchniach płyt. Procedura przedstawiona w niniejszym wniosku rozwiązuje ten problem techniczny. W szczególności sposób według wynalazku opiera się na kontrolowanej ekspozycji płyt poliwęglanowych na działanie par związków organicznych oraz jednorodnym ściskaniu (kompresja) w temperaturze znacząco niższej od cechującej użyty materiał polimerowy temperatury przejścia szklistego.The developed method of gluing polycarbonate (PC) plates is based on a simple set of apparatus, commonly available and cheap reagents. The method is an exceptionally attractive tool for obtaining durable and durable joints between polycarbonate plates with patterns of microfluidic channels. The current state of the art allows for obtaining strong joints by means of thermal (pressing, welding) or chemical (dissolving and joining) joining. However, these joining procedures often result in a significant or complete deformation of the micropatterns etched on the surfaces of the plates. The procedure outlined in this proposal solves this technical problem. In particular, the method according to the invention is based on the controlled exposure of polycarbonate sheets to the action of vapors of organic compounds and homogeneous compression (compression) at a temperature significantly lower than the glass transition temperature characteristic of the polymer material used.

Sposób według wynalazku, dzięki wystawieniu płytek na działanie par związku, gwarantuje jednorodność nadtrawienia materiału i lepszą powtarzalność. Ale także jest dużo łatwiejsza w stosowaniu bo stosuje ekspozycję na pary związku, a nie na sam roztwór w fazie ciekłej.The method according to the invention, thanks to the exposure of the plates to the vapors of the compound, guarantees homogeneity of the material etching and better repeatability. But it is also much easier to use because it uses exposure to the vapors of the compound, and not to the solution itself in the liquid phase.

Poniżej przedstawiono przykłady wykonania wynalazku.Embodiments of the invention are presented below.

P r z y k ł a d IP r z k ł a d I

W urządzeniu przedstawionym na fig. 1, w reaktorze 1 umieszczono próbki z płytek poliwęglanowych Macroclear i Macrolon (Bayer), następnie wypompowano powietrze z rektora do podciśnienia, około 0,001 MPa przy pomocy pompy 3, po czym połączono rektor 1 ze zbiornikiem związku 2 zawierającym dichlorometan i wprowadzono pary związku do rektora 1. W czasie całego procesu w celu zapewnienia jednorodności par związek oraz gaz w rektorze mieszano. W następnej kolejności zmodyfikowane w/w sposobem płytki PC poddano zgrzewaniu, do którego wykorzystano prasę termiczną. Proces klejenia uwarunkowany był temperaturą (T), ciśnieniem (p) oraz czasem kompresji. Parametry: T i p były zmienne, natomiast czas klejenia ustalono na 30 minut. Ponadto określono minimalną głębokość penetracji PC (d) wymaganą do klejenia poliwęglanowych komponentów, którą wyznaczono na 20 μm niezależnie od T i p. Proces klejenia w prezentowanej metodzie opiera się na: i) konforemnym kontakcie między płytkami PC oraz ii) wzajemnej interdyfuzji łańcuchów polimerowych.In the apparatus shown in Fig. 1, samples from Macroclear and Macrolon polycarbonate plates (Bayer) were placed in the reactor 1, then air was pumped out of the rector to a negative pressure, about 0.001 MPa by means of pump 3, and the reactor 1 was connected to the compound reservoir 2 containing dichloromethane. and the vapors of the compound were introduced to the reactor 1. During the whole process, the compound and the gas in the reactor were mixed during the entire process to ensure the uniformity of the vapors. Next, the PC plates modified in the above-mentioned manner were welded using a thermal press. The gluing process was conditioned by temperature (T), pressure (p) and compression time. Parameters: T and p were variable, while the gluing time was set to 30 minutes. In addition, the minimum PC penetration depth (d) required for gluing polycarbonate components was determined, which was set at 20 μm regardless of T and p. The gluing process in the presented method is based on: i) conformal contact between PC plates and ii) mutual interdiffusion of polymer chains.

P r z y k ł a d IIP r z x l a d II

W urządzeniu przedstawionym na fig. 1, w reaktorze 1 umieszczono próbki z płytek poliwęglanowych Macroclear oraz Macrolon (Bayer), następnie wypompowano powietrze z rektora do podciśnienia, około 0,001 MPa przy pomocy pompy 3, po czym połączono rektor 1 ze zbiornikiem związku 2 zawierającym aceton (lub 2-butanon) i wprowadzono pary związku do rektora 1. W czasie całego procesu w celu zapewnienia jednorodności par związek oraz gaz w rektorze mieszano. Po zakończeniu etapu rozmiękczania przeprowadzono jednorodne ściskanie (kompresję) sklejanych płytek do wytworzenia spoiny. W następnej kolejności zmodyfikowane w/w sposobem płytki PC poddano zgrzewaniu, do którego wykorzystano prasę termiczną. Proces klejenia uwarunkowany był temperaturą (T), ciśnieniem (p) oraz czasem kompresji. Parametry: T i p były zmienne, natomiast czas klejenia ustalono na 30 minut. Ponadto określono minimalną głębokość penetracji PC (d) wymaganą do klejenia poliwęglanowych komponentów, którą wyznaczono na 20 μm niezależnie od T i p. Proces klejenia w prezentowanej metodzie opiera się na: i) konforemnym kontakcie między płytkami PC oraz ii) wzajemnej interdyfuzji łańcuchów polimerowych.In the device shown in Fig. 1, samples from Macroclear and Macrolon polycarbonate plates (Bayer) were placed in the reactor 1, then air was pumped out of the rector to a vacuum, about 0.001 MPa, by means of a pump 3, and the reactor 1 was connected with the compound reservoir 2 containing acetone. (or 2-butanone) and the compound vapors were introduced into the reactor 1. During the whole process, in order to ensure vapor uniformity, the compound and the gas in the reactor were mixed. After the softening stage was completed, the glued tiles were uniformly compressed to form a joint. Next, the PC plates modified in the above-mentioned manner were welded using a thermal press. The gluing process was conditioned by temperature (T), pressure (p) and compression time. Parameters: T and p were variable, while the gluing time was set to 30 minutes. In addition, the minimum PC penetration depth (d) required for gluing polycarbonate components was determined, which was set at 20 μm regardless of T and p. The gluing process in the presented method is based on: i) conformal contact between PC plates and ii) mutual interdiffusion of polymer chains.

Podsumowanie wyników.Results submit.

Na fig. 2 przedstawiono zależność średniej grubości zmodyfikowanej warstwy d od czasu ekspozycji t MakroIon® PC (20x10x2 mm) na pary DCM (koła), MEK (trójkąty) i MMK (kwadraty) otrzymane w wyniku odparowania 1 mL odpowiedniego związku. Liczba n oznacza liczbę próbek, na podstawie której obliczono średnią grubość. Wydaje się, iż obserwowany profil d(t) to nie prosta dyfuzja,Fig. 2 shows the dependence of the average thickness of the modified layer d on the exposure time t of MakroIon® PC (20x10x2 mm) to DCM (circles), MEK (triangles) and MMK (squares) pairs obtained by evaporating 1 mL of the corresponding compound. The number n represents the number of samples on the basis of which the average thickness was calculated. It seems that the observed profile d (t) is not a simple diffusion,

1/2 w której (d) jest proporcjonalne do t1/2, lecz bardziej złożony proces [28]. Efekt wysycenia PC parami1/2 where (d) is proportional to t 1/2 , but a more complex process [28]. The effect of saturation of PC in pairs

PL 217 098 B1 jest wyraźny. Przedstawiony profil d(t) wykazuje możliwość łatwej regulacji grubości warstwy d przez zmianę czasu ekspozycji. W czasie eksperymentów dodatkowo zauważono, że powierzchnia płyt PC jest fabrycznie zmodyfikowana (fig. 2). Penetracja PC bez warstwy zabezpieczającej (100-mikrometrowa warstwa wierzchnia została usunięta) (okręgi na fig. 2) przez pary związku była większa (o grubość ok. 15 μm) niż dla PC z warstwą zabezpieczającą (koła na fig. 2). Niemniej jednak jakościowy profil d(t) w obu przypadkach był podobny. Obserwowany efekt może sugerować, iż prezentowana metoda będzie wymagała kalibracji w zależności od rodzaju i pochodzenia poliwęglanu.PL 217 098 B1 is clear. The presented profile d (t) shows the possibility of easy adjustment of the layer thickness d by changing the exposure time. During the experiments, it was additionally noticed that the surface of the PC plates was factory modified (Fig. 2). Penetration of the PC without a release liner (100 micron topsheet removed) (circles in Fig. 2) through the compound pairs was greater (approx. 15 Pm thick) than for PC with a release liner (circles in Fig. 2). Nevertheless, the qualitative profile of d (t) was similar in both cases. The observed effect may suggest that the presented method will require calibration depending on the type and origin of polycarbonate.

Następnie zbadano wpływ ilości DCM na d, a wyniki zaprezentowano na fig. 3 i fig. 4. W eksperymencie wykorzystano płytki MakroIon® PC o grubości: 0,75 mm (kwadraty na fig. 4), 2 mm (koła na fig. 4) i 5 mm (trójkąty na fig. 4). Czas ekspozycji był stały i równy 30 minut. Uzyskane rezultaty pokazują, że objętość DCM ma istotny wpływ na grubość penetrowanej warstwy. Jednakże użycie DCM w ilości od 1 do 4 mL gwarantuje uzyskanie powtarzalnej warstwy o stałej grubości rzędu 20 μm (fig. 4). Dodatkowo sprawdzono, że przy ustalonej ilości związku d jest niezależne od modyfikowanej powierzchni płytki.Then, the effect of the amount of DCM on d was examined, and the results are presented in Fig. 3 and Fig. 4. The experiment used MakroIon® PC plates with a thickness of: 0.75 mm (squares in Fig. 4), 2 mm (circles in Fig. 4). ) and 5 mm (triangles in Fig. 4). The exposure time was constant at 30 minutes. The obtained results show that the volume of DCM has a significant influence on the thickness of the penetrated layer. However, the use of DCM in an amount of 1 to 4 mL guarantees a repeatable layer with a constant thickness of the order of 20 μm (Fig. 4). In addition, it was checked that at a fixed amount of compound d, it was independent of the modified plate surface.

Wykorzystywany do modyfikacji PC proces parowania jest wysoce endoenergetyczny - w czasie przeprowadzania eksperymentu kolba ze związkiem ulega znacznemu ochłodzeniu. Obserwowany efekt można tłumaczyć występowaniem zjawiska kawitacji, które polega na gwałtownej przemianie fazowej z fazy ciekłej w fazę gazową pod wpływem zmiany ciśnienia. Zbadano, iż zmiana temperatury łaźni wodnej (w której zanurzona jest kolba z rozpuszczalnikiem) w zakresie od 22 do 30°C nie wpływa znacząco na grubość modyfikowanej warstwy PC.The evaporation process used to modify the PC is highly endoenergetic - the flask with the compound cools down significantly during the experiment. The observed effect can be explained by the occurrence of the cavitation phenomenon, which consists in a rapid phase transition from the liquid phase to the gas phase under the influence of pressure changes. It was investigated that the change in the temperature of the water bath (in which the flask with the solvent is immersed) in the range from 22 to 30 ° C did not significantly affect the thickness of the modified PC layer.

W następnej kolejności zmodyfikowane w/w sposobem płytki PC poddano zgrzewaniu, do którego wykorzystano prasę termiczną. Proces klejenia uwarunkowany jest temperaturą (T), ciśnieniem (p) czy czasem kompresji. Parametry: T i p były zmienne, natomiast czas klejenia ustalono na 30 minut. Ponadto określono minimalną głębokość penetracji PC (d) wymaganą do klejenia poliwęglanowych komponentów, którą wyznaczono na 20 μm niezależnie od Ti p. Proces klejenia w prezentowanej metodzie opiera się na: i) konforemnym kontakcie między płytkami PC oraz ii) wzajemnej interdyfuzji łańcuchów polimerowych. Ponieważ dyfuzja polimeru przebiega właściwie w skali długości znacząco mniejszej niż 20 μm, założono teoretycznie, że trudności z uzyskaniem powtarzalnej spoiny dla d < 20 μm wynikały z braku konforemnego kontaktu między płytkami.Next, the PC plates modified in the above-mentioned manner were welded using a thermal press. The gluing process depends on the temperature (T), pressure (p) or compression time. Parameters: T and p were variable, while the gluing time was set to 30 minutes. In addition, the minimum PC penetration depth (d) required for gluing polycarbonate components was determined, which was set at 20 μm regardless of Ti p. The gluing process in the presented method is based on: i) conformal contact between PC plates and ii) mutual interdiffusion of polymer chains. Since the diffusion of the polymer actually runs on a length scale significantly less than 20 μm, it was theoretically assumed that the difficulties in obtaining a reproducible joint for d <20 μm resulted from the lack of conformal contact between the plates.

W celu uzyskania mniejszej grubości spoiny (d < 20 μm), konieczne byłoby wykorzystanie płytek z wcześniej specjalnie przygotowaną - bardzo gładką powierzchnią, umożliwiającą dobry kontakt w wybranej temperaturze i ciśnieniu kompresji. Inaczej mówiąc, do sklejenia płytek spoiną o mniejszej grubości wymagana będzie mniejsza głębokość penetracji płytek przez pary związku, a co za tym idzie możliwość dysponowania płytkami bardziej płaskimi (dokładniej wykonanymi), wtedy prawdopodobnie do ich połączenia wystarczyłaby mniejsza głębokość spęcznienia. Co istotne, wykazano, iż penetracja i pęcznienie PC na głębokości nieznacznie powyżej/przekraczającej 20 μm istotnie nie przekłada się na deformację mikrokanałów. Prezentowana metoda jest szczególnie atrakcyjna, ponieważ umożliwia sklejanie płytek PC wykonanych w stosunkowo prostym standardzie branży budowlanej, dzięki czemu mogą one być relatywnie tanie. Prezentowana metoda pozwala na uzyskanie trwałej spoiny przy jednoczesnym zachowaniu geometrii układu z dokładnością do pojedynczych mikrometrów lub rozmiarów mniejszych niż 10 do 20 mikrometrów.In order to obtain a thinner joint (d <20 μm), it would be necessary to use tiles with a specially prepared - very smooth surface, allowing good contact at the selected temperature and compression pressure. In other words, for gluing the tiles with a thinner joint, a smaller depth of penetration of the tiles by the pairs of the compound will be required, and thus the possibility of having flatter tiles (more precisely made), then a smaller swelling depth would probably be enough to connect them. Importantly, it was shown that penetration and swelling of PC at a depth slightly above / exceeding 20 μm did not significantly translate into microchannel deformation. The presented method is particularly attractive because it enables the gluing of PC tiles made in a relatively simple standard of the construction industry, thanks to which they can be relatively cheap. The presented method allows to obtain a durable weld while maintaining the geometry of the system with an accuracy of single micrometers or sizes smaller than 10 to 20 micrometers.

Parametry sklejania p i T testowano dla związku, dichlorometanu (DCM), odpowiednio w zakresach: 0,05 - 0,4 MPa i 125-135°C < Tg. W tym celu przygotowano układy o wymiarach 20x20 mm, wyposażone w zestaw mikrokanałów oraz otwór wlotowy prowadzący do komory o średnicy 10 mm, znajdującej się w centralnej części chipu. Wyniki sklejania otrzymane w/w warunkach potwierdziły możliwość powtarzalnego uzyskiwania silnego wiązania przy jednoczesnym zachowaniu geometrii mikrokanałów (Rys. 5). Stopień deformacji kanałów oszacowano na podstawie wzoru: S/S0 x 100%, gdzie S0 i S - to pola powierzchni przekroju poprzecznego kanałów odpowiednio przed i po sklejaniu 2 wyrażone w μm . Minimalne deformacje obserwowano jedynie dla najwyższych wartości T i p (135°C i 0,4 MPa). Podstawą ustalenia siły uzyskanych wiązań były rezultaty przeprowadzonych prób ciśnieniowych. Wykazano, iż otrzymane spoiwa są stosunkowo mocne i odporne na ciśnienie powyżej 0,4 MPa. Najmocniejsze spoiwo (~ 0,6 MPa) uzyskano w przypadku największej wartości T i p (135°C i 0,4 MPa).The pi T sticking parameters were tested for the compound dichloromethane (DCM) in the ranges: 0.05-0.4 MPa and 125-135 ° C < Tg, respectively. For this purpose, systems with dimensions of 20x20 mm were prepared, equipped with a set of microchannels and an inlet opening leading to a chamber with a diameter of 10 mm, located in the central part of the chip. The gluing results obtained in the above-mentioned conditions confirmed the possibility of repeatedly obtaining a strong bond while maintaining the microchannel geometry (Fig. 5). The degree of channel deformation was estimated on the basis of the formula: S / S0 x 100%, where S0 and S - are the cross-sectional area of the channels, respectively, before and after bonding 2, expressed in μm. Minimal deformations were observed only for the highest T ip values (135 ° C and 0.4 MPa). The results of the pressure tests performed were the basis for determining the strength of the obtained bonds. It was shown that the obtained binders are relatively strong and resistant to pressure above 0.4 MPa. The strongest binder (~ 0.6 MPa) was obtained for the highest T ip value (135 ° C and 0.4 MPa).

Podobne wyniki, czyli uzyskanie silnego spoiwa przy pomijalnej deformacji geometrii kanałów otrzymano w przypadku dwóch nie-rozpuszczalników (wytrącalników) poliwęglanu, zwłaszczaSimilar results, i.e. obtaining a strong binder with negligible deformation of the channel geometry, were obtained in the case of two non-solvents (precipitants) of polycarbonate, especially

PL 217 098 B1PL 217 098 B1

2-butanon (MEK) i aceton (MMK). Na fig. 6 przedstawiono przekroje poprzeczne kanałów przed oraz po klejeniu PC z użyciem związków: DCM, MEK i MMK.2-butanone (MEK) and acetone (MMK). Fig. 6 shows the cross-sections of the channels before and after gluing the PC with the compounds: DCM, MEK and MMK.

Literatura:Literature:

H. Becker and L. E. Locascio, Talanta, 2002, 56, 267.H. Becker and L. E. Locascio, Talanta, 2002, 56, 267.

J. M. Margolis, Engineering Thermoplastic: Properties and Aplications, Marcel Dekker, USA,J. M. Margolis, Engineering Thermoplastic: Properties and Applications, Marcel Dekker, USA,

1985.1985.

O. Olabisi, Handbook of thermoplastics, Marcel Dekker, USA, 1997.O. Olabisi, Handbook of thermoplastics, Marcel Dekker, USA, 1997.

J. Brandrup, E. H. Immergut, E. A. Grulke, A. Eric and A. Abe, Polymer Handbook, J. Wiley &J. Brandrup, E. H. Immergut, E. A. Grulke, A. Eric and A. Abe, Polymer Handbook, J. Wiley &

Son, 1999.Son, 1999.

Y. Liu, D. Ganser, A. Scheider, R. Liu, Piotr Grodzinski, N Kroutchinina, Anal. Chem., 2001,Y. Liu, D. Ganser, A. Scheider, R. Liu, Piotr Grodzinski, N Kroutchinina, Anal. Chem., 2001,

73, 4196.73, 4196.

C. H. Chan, J. K. Chen and F. C. Chang, Sens. Actuators B, 2008, 133, 327.C. H. Chan, J. K. Chen and F. C. Chang, Sens. Actuators B, 2008, 133, 327.

Y. J. Liu, C. B. Rauch, R. Lenigk, J. Yang, D. B. Rhine and P. Grodzinski, Anal. Chem., 2002,Y. J. Liu, C. B. Rauch, R. Lenigk, J. Yang, D. B. Rhine and P. Grodzinski, Anal. Chem., 2002,

74, 3063.74, 3063.

K. S. Hong, J. Wang, A. Sharonov, D. Chandra, J. Aizenberg and S. Yang, J. Micromech.K. S. Hong, J. Wang, A. Sharonov, D. Chandra, J. Aizenberg and S. Yang, J. Micromech.

Microeng., 2006, 16, 1660.Microeng., 2006, 16, 1660.

J. Yang, Y. Liu, C. B. Rauch, R. L. Stevens, R. H. Liu, R. Lenigk, P. Grodzinski, Lab Chip,J. Yang, Y. Liu, C. B. Rauch, R. L. Stevens, R. H. Liu, R. Lenigk, P. Grodzinski, Lab Chip,

2002, 2, 179.2002, 2, 179.

M. H. Sorouraddin, M. Amjadi and M. Safi-Shalamazari, Anal. Chim. Acta, 2007, 589, 84.M. H. Sorouraddin, M. Amjadi and M. Safi-Shalamazari, Anal. Chim. Acta, 2007, 589, 84.

H. Shadpour, M. L. Hupert, D. Patterson, C. G. Liu, M. Galloway, W. Stryjewski, J. Goettert and S. A. Soper, Anal. Chem., 2007, 79, 870.H. Shadpour, M. L. Hupert, D. Patterson, C. G. Liu, M. Galloway, W. Stryjewski, J. Goettert and S. A. Soper, Anal. Chem., 2007, 79, 870.

R. M. McCormick, R. J. Nelson, M. G. Alonso-Amigo, D. J. Benvegnu and H. H. Hooper,R. M. McCormick, R. J. Nelson, M. G. Alonso-Amigo, D. J. Benvegnu and H. H. Hooper,

Anal. Chem., 1997, 69, 2626.Anal. Chem., 1997, 69, 2626.

T. McCreedy, Anal. Chim. Acta, 2001, 427, 39.T. McCreedy, Anal. Chim. Acta, 2001, 427, 39.

J. Chen, M. Wabuyele, H. Chen, D. Patterson, M. Hupert, H. Shadpour, D. Nikitopoulos andJ. Chen, M. Wabuyele, H. Chen, D. Patterson, M. Hupert, H. Shadpour, D. Nikitopoulos and

S. A. Soper, Anal. Chem., 2005, 77, 658.S. A. Soper. Anal. Chem., 2005, 77, 658.

L. Brown, T. Koerner, J. H. Horton and R. D. Oleschuk, Lab Chip, 2006, 6, 66.L. Brown, T. Koerner, J. H. Horton and R. D. Oleschuk, Lab Chip, 2006, 6, 66.

Y. Zhang, V. Bailey, C. M. Puleo, H. Easwaran, E. Griffiths, J. G. Herman, S. B. Baylinb andY. Zhang, V. Bailey, C. M. Puleo, H. Easwaran, E. Griffiths, J. G. Herman, S. B. Baylinb and

T. H. Wang, Lab Chip, 2009, 9, 1059.T. H. Wang, Lab Chip, 2009, 9, 1059.

C. J. Easley, R. K. P. Benninger, J. H. Shaver, W. S. Heada and D. W. Piston, Lab Chip,C. J. Easley, R. K. P. Benninger, J. H. Shaver, W. S. Head and D. W. Piston, Lab Chip,

2009, 9, 1119.2009, 9, 1119.

S. G. Im, K. W. Bong, C. H. Lee, P. S. Doylea and K. K. Gleason, Lab Chip, 2009, 9, 411.S. G. Im, K. W. Bong, C. H. Lee, P. S. Doylea and K. K. Gleason, Lab Chip, 2009, 9, 411.

J. C. McDonald and G. W. Whitesides, Acc. Chem. Res., 2002, 35, 491.J. C. McDonald and G. W. Whitesides, Acc. Chem. Res., 2002, 35, 491.

W. Zhang, S. Lin, C. Wang, J. Hu, C. Li, Z. Zhuang, Y. Zhou, R. A. Mathies and C. J. Yang,W. Zhang, S. Lin, C. Wang, J. Hu, C. Li, Z. Zhuang, Y. Zhou, R. A. Mathies and C. J. Yang,

Lab Chip, 2009, 9, 3088.Lab Chip, 2009, 9, 3088.

J. Kim, M. K. Chaudhury and M. J. Owen, J. Colloid Interface Sci., 2000, 226, 231.J. Kim, M. K. Chaudhury and M. J. Owen, J. Colloid Interface Sci., 2000, 226, 231.

N. Y. Lee and B. H. Chung, Langmuir, 2009, 25, 3861.N. Y. Lee and B. H. Chung, Langmuir, 2009, 25, 3861.

K. S. Lee and R. J. Ram, Lab Chip, 2009, 9, 1618.K. S. Lee and R. J. Ram, Lab Chip, 2009, 9, 1618.

A. Gerlach, H. Lambach and D. Seidel, Microsystem Technologies, 1999, 6, 19.A. Gerlach, H. Lambach and D. Seidel, Microsystem Technologies, 1999, 6, 19.

D. Maas, B. Bustgens, J. Fahrenberg, W. Keller, P. Ruther, D. Seidel, IEEE Xplore, 1996, 331.D. Maas, B. Bustgens, J. Fahrenberg, W. Keller, P. Ruther, D. Seidel, IEEE Xplore, 1996, 331.

H. Y. Chen, A. A. McClelland, Z. Chen and J. Lahann, Anal. Chem., 2008, 80, 4119.H. Y. Chen, A. A. McClelland, Z. Chen and J. Lahann, Anal. Chem., 2008, 80, 4119.

J. Borkowski, Z. Dobkowski, B. Krajewski, S. Maczenski, Z. Wielgosz, Poliwęglany, WNT,J. Borkowski, Z. Dobkowski, B. Krajewski, S. Maczenski, Z. Wielgosz, Poliwęglany, WNT,

W-wa, 1971.Warsaw, 1971.

M. Fialkowski, C. J. Campbell, I. T. Bensemann and B. A. Grzybowski, Langmuir, 2004, 20,M. Fialkowski, C. J. Campbell, I. T. Bensemann and B. A. Grzybowski, Langmuir, 2004, 20,

Claims (3)

1. Sposób łączenia płytek poliwęglanowych, znamienny tym, że łączone powierzchnie poddaje się działaniu par związku organicznego będącego rozpuszczalnikiem lub wytrącalnikiem poliwęglanu, wybranego z grupy obejmującej: chlorek metylenu, 2-butanon, aceton, benzen, toluen, chlorobenzen, dichlorobenzen, nitrobenzen, chlorek metylenu, chloroform, cykloheksanon, czterochloroetan, dichloroetan, czterohydrofuran, dimetyloformamid, m-krezol oraz pirydynę, powodującego pęcznienieThe method of joining polycarbonate plates, characterized in that the surfaces to be joined are treated with vapors of an organic compound which is a solvent or precipitant of polycarbonate, selected from the group consisting of: methylene chloride, 2-butanone, acetone, benzene, toluene, chlorobenzene, dichlorobenzene, nitrobenzene, chloride methylene, chloroform, cyclohexanone, tetrachloroethane, dichloroethane, tetrahydrofuran, dimethylformamide, m-cresol and pyridine, causing swelling PL 217 098 B1 wierzchniej warstwy polimeru, po czym łączy się powierzchnie zmodyfikowanych elementów, w temperaturze od 125 do 135°C i przy ciśnieniu od 0,05 do 0,4 MPa.Then, the surfaces of the modified elements are joined at a temperature of 125 to 135 ° C and a pressure of 0.05 to 0.4 MPa. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że grubość warstwy pęczniejącej reguluje się regulując czas wystawienia powierzchni na działanie związku organicznego będącego rozpuszczalnikiem lub wytrącalnikiem poliwęglanu, w granicach od 1 minuty do 24 godzin.2. The method according to p. The method of claim 1, wherein the thickness of the intumescent layer is controlled by controlling the exposure time of the surface to the organic compound being a solvent or precipitating polycarbonate, in the range from 1 minute to 24 hours. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces spęczniania warstwy powierzchniowej odbywa się w komorze próżniowej wypełnionej kontrolowaną ilością par związku organicznego będącego rozpuszczalnikiem lub wytrącalnikiem poliwęglanu lub mieszanin par takich związków.3. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the process of swelling the surface layer takes place in a vacuum chamber filled with a controlled amount of vapors of an organic compound being a solvent or precipitant of polycarbonate or mixtures of vapors of such compounds.
PL389750A 2009-12-03 2009-12-03 Method for bonding polycarbonate panels preserving their surface micro-structure PL217098B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL389750A PL217098B1 (en) 2009-12-03 2009-12-03 Method for bonding polycarbonate panels preserving their surface micro-structure
CH19572010A CH702369B1 (en) 2009-12-03 2010-11-23 A method for bonding polycarbonate sheets while maintaining their surface microstructure.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL389750A PL217098B1 (en) 2009-12-03 2009-12-03 Method for bonding polycarbonate panels preserving their surface micro-structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL389750A1 PL389750A1 (en) 2011-06-06
PL217098B1 true PL217098B1 (en) 2014-06-30

Family

ID=44201502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL389750A PL217098B1 (en) 2009-12-03 2009-12-03 Method for bonding polycarbonate panels preserving their surface micro-structure

Country Status (2)

Country Link
CH (1) CH702369B1 (en)
PL (1) PL217098B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013102653A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Finatec Holding Ag Device and method for the transport and examination of high-speed items to be treated

Also Published As

Publication number Publication date
CH702369A2 (en) 2011-07-15
CH702369B1 (en) 2013-12-31
PL389750A1 (en) 2011-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kitsara et al. Integration of functional materials and surface modification for polymeric microfluidic systems
Priest Surface patterning of bonded microfluidic channels
Hamad et al. Inkjet printing of UV-curable adhesive and dielectric inks for microfluidic devices
Miserere et al. Fabrication of thermoplastics chips through lamination based techniques
Kieviet et al. Stimulus-responsive polymers and other functional polymer surfaces as components in glass microfluidic channels
WO2008072187A2 (en) Method for improving the bonding properties of microstructured substrates, and devices prepared with this method
US20170341075A1 (en) Methods and Apparatus for Coated Flowcells
JP2007163459A (en) Assay-use microchip
Jung et al. Surface functionalization and bonding of chemically inert parylene microfluidics using parylene-A adhesive layer
Huang et al. A microfluidic system with integrated molecular imprinting polymer films for surface plasmon resonance detection
JP5410419B2 (en) Pressure-sensitive adhesive sheet for micro-analysis chip, micro-analysis chip, and manufacturing method thereof
Damodara et al. Materials and methods for microfabrication of microfluidic devices
JP5700189B2 (en) Three-dimensional sheath flow forming structure and fine particle focusing method
PL217098B1 (en) Method for bonding polycarbonate panels preserving their surface micro-structure
Huyen et al. Flexible capillary microfluidic devices based on surface-energy modified polydimethylsiloxane and polymethylmethacrylate with room-temperature chemical bonding
Song et al. Polymers for microfluidic chips
Saitoh et al. Preparation of poly (N-isopropylacrylamide)-modified glass surface for flow control in microfluidics
JP2008157644A (en) Plastic microchip, and biochip or micro analysis chip using the same
KR20170068805A (en) Detecting protein with microfluidic channel system using molecular imprinted polymer and manufacturing method of the system, biosensor detecting protein made thereby
KR101151221B1 (en) The method of manufacturing a structure with micro-channels and the structure using the same
Tsougeni et al. A microfabricated cyclo-olefin polymer microcolumn used for reversed-phase chromatography
Jeon et al. Fluorescent detection of bovine serum albumin using surface imprinted films formed on PDMS microfluidic channels
JP2008076208A (en) Plastic microchip, biochip using it or microanalyzing chip
JP2008043883A (en) Material separation device and material separation method
JP2005274405A (en) Micro fluid device, and method of introducing micro sample