JP2007090306A - Method for manufacturing microstructure and microreactor - Google Patents

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Yasuhisa Fujii
泰久 藤井
Junko Katayama
淳子 片山
Shigeru Yamaki
繁 山木
Seiji Tsuji
辻  清治
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simple and easy method for forming a microstructure with a desired shape and reduced unevenness in size, in a high yield and at low cost. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the microstructure incudes the step of supplying a first liquid including an energy ray-cured monomer and a polymerization initiator to a first flow passage, the step of supplying a second liquid to a second flow passage formed so as to encircle the first flow passage, the step of bringing the first liquid into contact with the second liquid into a laminar flow state at a point where the first flow passage and the second flow passage meet each other, and the step of irradiating the first liquid brought into contact with the second liquid with energy rays. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、微小構造体の製造方法およびマイクロリアクターに関する。より詳細には、本発明は、所望の形状を有し、かつサイズのバラツキが小さい微小構造体を、歩留まり良く、かつ、簡便安価に製造する方法、および、そのような微小構造体を容易に製造することが可能なマイクロリアクターに関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a microstructure and a microreactor. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a microstructure having a desired shape and small size variation with good yield and at a low cost, and to easily provide such a microstructure. The present invention relates to a microreactor that can be manufactured.

微小構造体(例えば、ナノメートルまたはマイクロメートルの径を有するファイバー)は、比表面積が非常に大きい。このような微小構造体は、固体でありながら気体または液体との界面が非常に大きくなる。その結果、微小構造体は、表面特性が全体の特性に与える影響の度合いが非常に大きい。また例えば、ナノメートルサイズの径を有するファイバーは、その径が光の波長よりも小さくなること、導体の平均自由工程よりも小さくなること、磁性体の磁区よりも小さくなること等に起因して、同じ物質のバルク状態とは全く異なる電子的、光学的、電気的、磁気的および機械的特性を発揮する(量子サイズ効果)(非特許文献1参照)。   Microstructures (eg, fibers having a nanometer or micrometer diameter) have a very large specific surface area. Such a microstructure has a very large interface with a gas or a liquid while being a solid. As a result, the microstructure has a very large degree of influence of the surface characteristics on the overall characteristics. Also, for example, a fiber having a nanometer-sized diameter is caused by the fact that the diameter is smaller than the wavelength of light, the mean free path of the conductor is smaller, the magnetic domain is smaller than the magnetic domain, etc. It exhibits electronic, optical, electrical, magnetic and mechanical properties that are completely different from the bulk state of the same substance (quantum size effect) (see Non-Patent Document 1).

従来、ファイバーの製造方法としては、溶融紡糸法、湿式紡糸法、界面重合法等が知られている。しかし、このような従来技術では、ナノメートルサイズの径を有するファイバーを安定的に製造することは実質的に不可能である。   Conventionally, melt spinning methods, wet spinning methods, interfacial polymerization methods, and the like are known as fiber manufacturing methods. However, with such conventional technology, it is practically impossible to stably manufacture a fiber having a nanometer size diameter.

特に、ナノメートルサイズ〜マイクロメートルサイズのファイバーを製造しようとする場合、非常に高価で大型の装置が必要となる。しかも、そのような装置を用いても、歩留まりが非常に悪い。加えて、得られるファイバーの径の分布が非常に大きく、また、所望の形状(例えば、楕円形、星形、中空のような断面形状)を有するファイバーを製造することは実質的に不可能である。   In particular, when manufacturing nanometer-sized to micrometer-sized fibers, a very expensive and large-sized apparatus is required. Moreover, the yield is very poor even when such an apparatus is used. In addition, the resulting fiber diameter distribution is very large, and it is virtually impossible to produce fibers having the desired shape (eg, elliptical, star, hollow cross-sectional shape). is there.

一方、微小構造体の別の代表例である微粒子を形成する方法として液相法が知られている。液相法としては、共沈法、ゾル−ゲル法、噴射熱分解法(液滴−粒子転換プロセス)等が知られている。共沈法、ゾル−ゲル法は、製造工程が煩雑であるという問題を有する。噴射熱分解法は、比較的装置が単純で、ワンステップでの製造が可能であるという点で注目を集めている。しかし、これらの方法はいずれも、非常に微小な(例えば、ナノサイズの)微粒子を形成することは実質的に困難である。
「ナノ粒子の製造・評価・応用・機器の最新技術」、小泉光恵ら編集、シー・エム・シー出版発行 特開2004−195433号公報
On the other hand, a liquid phase method is known as a method for forming fine particles, which is another typical example of a microstructure. As the liquid phase method, a coprecipitation method, a sol-gel method, a spray pyrolysis method (droplet-particle conversion process), and the like are known. The coprecipitation method and the sol-gel method have a problem that the production process is complicated. The spray pyrolysis method has attracted attention because it is relatively simple and can be manufactured in one step. However, in any of these methods, it is substantially difficult to form very fine (eg, nano-sized) fine particles.
"The latest technology of nanoparticle production, evaluation, application, and equipment", edited by Mitsue Koizumi, CMC Publishing JP 2004-195433 A

本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、所望の形状を有し、かつサイズのバラツキが小さい微小構造体を、歩留まり良く、かつ、簡便安価に形成する方法を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a microstructure having a desired shape and small size variation with high yield and simple. The object is to provide a method of forming at low cost.

本発明の微小構造体の製造方法は、第1の流路にエネルギー線硬化性モノマーと重合開始剤を含む第1の液体を供給する工程と;該第1の流路を包囲するように形成された第2の流路に第2の液体を供給する工程と;該第1の流路と該第2の流路とが合流する地点で該第1の液体と該第2の液体とを層流状態で接触させる工程と; 該第2の液体を接触させた該第1の液体にエネルギー線を照射する工程とを含む。   The microstructure manufacturing method of the present invention includes a step of supplying a first liquid containing an energy ray-curable monomer and a polymerization initiator to a first channel; and forming the first channel so as to surround the first channel. Supplying a second liquid to the second flow path formed; and supplying the first liquid and the second liquid at a point where the first flow path and the second flow path merge. Contacting with a laminar flow; and irradiating the first liquid contacted with the second liquid with energy rays.

好ましい実施形態においては、上記層流のレイノルズ数は0.1〜200である。   In preferable embodiment, the Reynolds number of the said laminar flow is 0.1-200.

好ましい実施形態においては、上記第1の液体の流量は、上記第2の液体の流量より小さい。   In a preferred embodiment, the flow rate of the first liquid is smaller than the flow rate of the second liquid.

好ましい実施形態においては、上記第1の液体は連続的に供給される。別の実施形態においては、上記第1の液体は脈動的に供給される。   In a preferred embodiment, the first liquid is supplied continuously. In another embodiment, the first liquid is supplied in a pulsatile manner.

好ましい実施形態においては、上記第1の流路は、実質的に円形、楕円形、多角形、十字形または星形の断面形状を有する。   In a preferred embodiment, the first flow path has a substantially circular, elliptical, polygonal, cruciform or star cross-sectional shape.

好ましい実施形態においては、上記製造方法は、微粒子、ロッドまたはファイバーを形成する。   In a preferred embodiment, the production method forms microparticles, rods or fibers.

本発明の別の微小構造体の製造方法は、第1の流路に第1の液体を供給する工程と;該第1の流路を包囲するように形成された第2の流路にエネルギー線硬化性モノマーと重合開始剤を含む第2の液体を供給する工程と;該第1の流路と該第2の流路が合流して形成される合流流路を包囲するように形成された第3の流路に第3の液体を供給する工程と;該第1の流路と該第2の流路とが合流する地点で該第1の液体と該第2の液体とを層流状態で接触させる工程と;該第1の流路と該第2の流路が合流して形成される合流流路と該第3の流路とが合流する地点で該第2の液体と該第3の液体とを層流状態で接触させる工程と;該第3の液体を接触させた該第2の液体にエネルギー線を照射する工程とを含む。   Another method of manufacturing a microstructure according to the present invention includes a step of supplying a first liquid to a first flow path; and energy in a second flow path formed so as to surround the first flow path. Supplying a second liquid containing a linear curable monomer and a polymerization initiator; formed so as to surround a merged flow channel formed by the merge of the first flow channel and the second flow channel. Supplying a third liquid to the third flow path; and laminating the first liquid and the second liquid at a point where the first flow path and the second flow path meet. A step of contacting in a flow state; the second liquid at a point where the merged channel formed by the first channel and the second channel merged and the third channel merged; Contacting the third liquid in a laminar flow state; irradiating the second liquid contacted with the third liquid with energy rays.

本発明の別の微小構造体の製造方法は、第1の流路に第1の液体を供給する工程と;該第1の流路を包囲するように形成された第2の流路にエネルギー線硬化性モノマーと重合開始剤を含む第2の液体を供給する工程と;該第2の流路を包囲するように形成された第3の流路に第3の液体を供給する工程と;該第1の流路と該第2の流路とが合流する地点で該第1の液体と該第2の液体とを層流状態で接触させる工程と;該第2の流路と該第3の流路とが合流する地点で該第2の液体と該第3の液体とを層流状態で接触させる工程と;該第3の液体を接触させた該第2の液体にエネルギー線を照射する工程とを含む。   Another method of manufacturing a microstructure according to the present invention includes a step of supplying a first liquid to a first flow path; and energy in a second flow path formed so as to surround the first flow path. Supplying a second liquid containing a linear curable monomer and a polymerization initiator; supplying a third liquid to a third flow path formed so as to surround the second flow path; Contacting the first liquid and the second liquid in a laminar flow state at a point where the first flow path and the second flow path meet; the second flow path and the second flow path; A step of bringing the second liquid and the third liquid into contact in a laminar flow state at a point where the three flow paths meet; an energy ray being applied to the second liquid in contact with the third liquid Irradiating.

本発明の別の局面においては、マイクロリアクターが提供される。本発明のマイクロリアクターは、第1の液体が供給される第1の流路と、第2の液体が供給される第2の流路と、該第1の流路と該第2の流路が3次元的に合流して形成される合流流路とを備えるマイクロリアクター本体と、該第1の液体および/または該第2の液体を硬化させるための硬化手段を備え、該第1の流路における出口を端部とする少なくとも一部が該第2の流路に包囲されてなる。   In another aspect of the invention, a microreactor is provided. The microreactor of the present invention includes a first flow path to which a first liquid is supplied, a second flow path to which a second liquid is supplied, the first flow path, and the second flow path. Comprising a converging flow path formed by three-dimensionally converging, and a curing means for curing the first liquid and / or the second liquid, the first flow At least a part of the passage having the outlet as an end is surrounded by the second flow path.

好ましい実施形態においては、本発明のマイクロリアクターは、上記合流流路の少なくとも一部は紫外光を透過し、上記硬化手段が紫外光照射手段である。   In a preferred embodiment, in the microreactor of the present invention, at least a part of the merging channel transmits ultraviolet light, and the curing means is ultraviolet light irradiation means.

好ましい実施形態においては、本発明のマイクロリアクターは、上記第1の流路および/または上記第2の流路に紫外光が照射されるのを防止するための遮光手段が備えられている。   In a preferred embodiment, the microreactor of the present invention is provided with a light shielding means for preventing the first flow path and / or the second flow path from being irradiated with ultraviolet light.

好ましい実施形態においては、本発明のマイクロリアクターは、上記第2の流路への第2の液体の供給口を複数個備える。   In a preferred embodiment, the microreactor of the present invention includes a plurality of second liquid supply ports to the second flow path.

好ましい実施形態においては、本発明のマイクロリアクターは、上記第1の流路の出口の内径が0.05〜0.8mmである。   In a preferred embodiment, in the microreactor of the present invention, the inner diameter of the outlet of the first flow path is 0.05 to 0.8 mm.

好ましい実施形態においては、本発明のマイクロリアクターは、上記第2の流路における、上記第1の流路の出口を含む断面の内径が、(上記第1の流路の出口の内径+0.2)mm以上、(上記第1の流路の出口の内径+1.6)mm以下である。   In a preferred embodiment, the microreactor of the present invention has an inner diameter of a cross section including the outlet of the first channel in the second channel (the inner diameter of the outlet of the first channel +0.2). ) Mm or more and (inner diameter of the outlet of the first flow path +1.6) mm or less.

好ましい実施形態においては、本発明のマイクロリアクターは、上記第1の流路に、上記第1の液体を脈動的に流すためのパルス発生手段が備えられている。   In a preferred embodiment, the microreactor of the present invention is provided with pulse generating means for causing the first liquid to flow in a pulsating manner in the first flow path.

好ましい実施形態においては、上記パルス発生手段は、上記第1の流路の一部をダイアフラム部として該ダイアフラム部をアクチュエーターで振動させる。   In a preferred embodiment, the pulse generating means vibrates the diaphragm portion with an actuator using a part of the first flow path as a diaphragm portion.

好ましい実施形態においては、本発明のマイクロリアクターは、上記第1の流路中における第1の液体の流量と上記第2の流路中における第2の液体の流量を可変するための流量制御手段を備える。   In a preferred embodiment, the microreactor of the present invention includes a flow rate control means for varying the flow rate of the first liquid in the first flow channel and the flow rate of the second liquid in the second flow channel. Is provided.

本発明のマイクロリアクターは、第1の液体が供給される第1の流路と、第2の液体が供給される第2の流路と、第3の液体が供給される第3の流路と、該第1の流路と該第2の流路が3次元的に合流して形成される第1の合流流路と、該第1の合流流路と該第3の流路が3次元的に合流して形成される第2の合流流路とを備えるマイクロリアクター本体と、該第1の液体、該第2の液体および/または該第3の液体を硬化させるための硬化手段を備え、該第1の流路における出口を端部とする少なくとも一部が該第2の流路に包囲され、該第1の合流流路における出口を端部とする少なくとも一部が該第3の流路に包囲されてなる。 The microreactor of the present invention includes a first flow path to which a first liquid is supplied, a second flow path to which a second liquid is supplied, and a third flow path to which a third liquid is supplied. The first merging channel formed by three-dimensionally joining the first channel and the second channel, the first merging channel and the third channel 3 A microreactor body having a second merge channel formed by dimensionally merging, and a curing means for curing the first liquid, the second liquid, and / or the third liquid Provided, at least a part of which the outlet of the first channel is an end is surrounded by the second channel, and at least a part of the outlet of the first merging channel is the third Surrounded by the flow path.

好ましい実施形態においては、上記第2の合流流路の少なくとも一部は紫外光を透過し、上記硬化手段が紫外光照射手段である。   In a preferred embodiment, at least a part of the second merging channel transmits ultraviolet light, and the curing means is an ultraviolet light irradiation means.

本発明のマイクロリアクターは、第1の液体が供給される第1の流路と、第2の液体が供給される第2の流路と、第3の液体が供給される第3の流路と、該第1の流路と該第2の流路と該第3の流路とが3次元的に合流して形成される合流流路とを備えるマイクロリアクター本体と、該第1の液体、該第2の液体および/または該第3の液体を硬化させるための硬化手段を備え、該第1の流路における出口を端部とする少なくとも一部が該第2の流路に包囲され、該第2の流路における出口を端部とする少なくとも一部が該第3の流路に包囲されてなる。 The microreactor of the present invention includes a first flow path to which a first liquid is supplied, a second flow path to which a second liquid is supplied, and a third flow path to which a third liquid is supplied. A microreactor body comprising: a first flow path, a second flow path, and a third flow path formed by three-dimensionally combining the first flow path, the second flow path, and the third flow path; A curing means for curing the second liquid and / or the third liquid, and at least a part of the first flow path having the outlet as an end is surrounded by the second flow path. At least a part of the second channel having the outlet as an end is surrounded by the third channel.

好ましい実施形態においては、上記合流流路の少なくとも一部は紫外光を透過し、上記硬化手段が紫外光照射手段である。   In a preferred embodiment, at least a part of the merging channel transmits ultraviolet light, and the curing means is ultraviolet light irradiation means.

本発明によれば、マイクロリアクターを用いて反応液を層流状態で接触させることにより、以下のような利点が得られる:(1)液−液界面での反応となるので、材料選択の自由度が大きく、かつ、安全である;(2)微小空間において非常に安定で精密な反応が実現されるので、得られる微小構造体の均一性にきわめて優れる;(3)流路および反応液の供給形態を変えることにより、所望の形状の微小構造体を形成することが可能である;(4)流量を制御するだけで得られる微小構造体のサイズを変えることが可能である;および(5)歩留まり良く、低コストで効率良く微小構造体を製造することが可能である。本発明で得られる微小構造体としては、例えば、ナノ・マイクロサイズのマイクロファイバー、マイクロ構造体(繊維(ファイバー)、中空繊維、粒子、異形粒子、マイクロロット、各種形状マイクロカプセルなど)などが挙げられる。   According to the present invention, the following advantages can be obtained by contacting the reaction liquid in a laminar flow state using a microreactor: (1) Since the reaction is performed at the liquid-liquid interface, the material can be freely selected. (2) Extremely stable and precise reaction is realized in a minute space, so that the uniformity of the resulting microstructure is extremely excellent; (3) Flow path and reaction solution By changing the supply form, it is possible to form a microstructure with a desired shape; (4) it is possible to change the size of the microstructure obtained by simply controlling the flow rate; and (5 ) It is possible to manufacture a microstructure with good yield and low cost efficiently. Examples of the microstructure obtained in the present invention include nano / micro-sized microfibers, microstructures (fibers, hollow fibers, particles, irregularly shaped particles, microlots, various-shaped microcapsules, etc.). It is done.

以下、本発明の好ましい実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。なお、本発明において、流路の「内径」とは、流路方向から見た断面形状が実質的に円形の場合にはその内部の直径を、流路方向から見た断面形状が円形以外の場合には内部の径に対応する長さを意味するものとする。例えば、断面形状が実質的に正方形の場合には、その内部の対角線の長さを意味するものとする。   Hereinafter, although preferable embodiment of this invention is described, this invention is not limited to these embodiment. In the present invention, the “inner diameter” of the flow path means the internal diameter when the cross-sectional shape viewed from the flow path direction is substantially circular, and the cross-sectional shape viewed from the flow path direction is other than circular. In this case, the length corresponding to the inner diameter is meant. For example, when the cross-sectional shape is substantially square, it means the length of the diagonal inside.

A.2層系
図1(a)は、本発明の好ましい実施形態による製造方法に好ましく用いることができる装置(マイクロリアクター)100を上方から見た概略図であり、図1(b)は、そのA−A線による(すなわち、流路方向から見た)断面図である。図2は装置100の斜視図である。この装置100は、マイクロリアクター本体10と硬化手段20とを備える。マイクロリアクター本体10は、第1の流路1と、第1の流路1を包囲するように形成される第2の流路2と、第1の流路1および第2の流路2が合流して形成される合流流路3を備える。第1の流路1と第2の流路2とは、合流点(すなわち、合流流路3の上流端部)3aの上流側(図示例では右側)においては、隔壁4によって仕切られている。装置100は、第1の流路1への供給口1a、第2の流路2への供給口2a、2a´を備える。
A. Two-layer system FIG. 1A is a schematic view of an apparatus (microreactor) 100 that can be preferably used in a manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention as viewed from above, and FIG. It is sectional drawing by the -A line (namely, seeing from the flow-path direction). FIG. 2 is a perspective view of the apparatus 100. The apparatus 100 includes a microreactor body 10 and a curing means 20. The microreactor main body 10 includes a first flow path 1, a second flow path 2 formed so as to surround the first flow path 1, and the first flow path 1 and the second flow path 2. A merging channel 3 formed by merging is provided. The first flow path 1 and the second flow path 2 are partitioned by a partition wall 4 on the upstream side (right side in the illustrated example) of the confluence (that is, the upstream end of the confluence flow path 3) 3a. . The apparatus 100 includes a supply port 1 a to the first flow path 1 and supply ports 2 a and 2 a ′ to the second flow path 2.

本発明のマイクロリアクター本体は、好ましい実施形態として、図1〜2の装置100に示すように、第1の液体が供給される第1の流路1と、第2の液体が供給される第2の流路2と、第1の流路1と第2の流路2が3次元的に合流して形成される合流流路3を備え、第1の流路1における出口を端部とする少なくとも一部が第2の流路2に包囲されてなる。   As a preferred embodiment, the microreactor body of the present invention has a first flow path 1 to which a first liquid is supplied and a second liquid to which a second liquid is supplied, as shown in the apparatus 100 of FIGS. 2, a merge channel 3 formed by three-dimensionally joining the first channel 1 and the second channel 2, and an outlet of the first channel 1 as an end. At least a part of this is surrounded by the second flow path 2.

それぞれの流路1、2および3の形状は、目的に応じて適宜設計され得る。例えば、図1〜2に示すような実施形態においては、第1の流路1の流路方向に沿った断面は実質的に直線状であり、第2の流路2の流路方向に沿った断面はテーパー状であり、合流流路3の流路方向に沿った断面は実質的に直線状である。別の実施形態においては、合流流路3の流路方向に沿った断面は実質的にテーパー状であり得る。さらに別の実施形態においては、第1の流路1の流路方向に沿った断面は実質的にテーパー状であり、かつ、第2の流路のテーパーよりも小さいテーパーであり得る。また、例えば、図1に示すように、供給口1aから第1の流路1へ向かう流路や、供給口2a(2a´)から第2の流路2へ向かう流路が、流路方向に沿って障害となる突起部や角部などを有さない形状であることも、気泡等の混入を避ける点で好ましい形態の1つである。 The shape of each flow path 1, 2, and 3 can be suitably designed according to the objective. For example, in the embodiment as shown in FIGS. 1 and 2, the cross section along the flow path direction of the first flow path 1 is substantially linear, and along the flow path direction of the second flow path 2. The cross section is tapered, and the cross section along the flow path direction of the merge flow path 3 is substantially linear. In another embodiment, the cross section along the flow path direction of the merge flow path 3 may be substantially tapered. In yet another embodiment, the cross section of the first flow path 1 along the flow path direction is substantially tapered and may be smaller than the taper of the second flow path. Also, for example, as shown in FIG. 1, the flow path from the supply port 1a to the first flow path 1 and the flow path from the supply port 2a (2a ′) to the second flow path 2 are in the flow path direction. It is also one of the preferable forms from the viewpoint of avoiding mixing of bubbles and the like that does not have a protruding part or a corner part that becomes an obstacle along the surface.

本発明のマイクロリアクター本体は、第1の流路の出口の内径が0.05〜0.8mmであることが好ましく、より好ましくは0.1〜0.8mm、さらに好ましくは0.2〜0.7mm、特に好ましくは0.2〜0.6mm、最も好ましくは0.3〜0.5mmである。第1の流路の出口の内径が上記範囲にあることによって、第1の液体と第2の液体とが、層流状態で3次元的に合流でき、所望の微小構造体を得ることが可能となる。   In the microreactor body of the present invention, the inner diameter of the outlet of the first flow path is preferably 0.05 to 0.8 mm, more preferably 0.1 to 0.8 mm, and still more preferably 0.2 to 0 mm. 0.7 mm, particularly preferably 0.2 to 0.6 mm, most preferably 0.3 to 0.5 mm. When the inner diameter of the outlet of the first channel is in the above range, the first liquid and the second liquid can be merged three-dimensionally in a laminar flow state, and a desired microstructure can be obtained. It becomes.

本発明のマイクロリアクター本体において、第1の流路1の終端部に、第1の流路に沿って第1の流路から連続して外方に突出する補助流路が形成されていてもよい。例えば、図3の第1流路の出口の断面図に示すように、断面が四角形の第1の流路1の4つの角部から、それぞれ外方に突出して断面が四角形の補助流路5、5、5、5が形成される。このように第1の流路の終端部に補助流路が形成されると、第1の流路が第2の流路と合流した際に、第1の液体が第2の液体と合流した際の衝撃により部分的に不安定に拡散しても層流状態を良好に維持することができ、得られる微小構造体の形状を良好に制御することができる。 In the microreactor body of the present invention, an auxiliary channel that protrudes outward continuously from the first channel along the first channel may be formed at the end of the first channel 1. Good. For example, as shown in the cross-sectional view of the outlet of the first flow channel in FIG. 3, the auxiliary flow channel 5 having a quadrangular cross section that protrudes outward from the four corners of the first flow channel 1 having a quadrangular cross section. 5, 5, 5 are formed. Thus, when the auxiliary flow path is formed at the end of the first flow path, the first liquid merges with the second liquid when the first flow path merges with the second flow path. Even if it partially diffuses unstable due to the impact, a laminar flow state can be maintained satisfactorily, and the shape of the resulting microstructure can be controlled well.

本発明のマイクロリアクター本体は、第2の流路における、第1の流路の出口を含む断面の内径が、(第1の流路の出口の内径+0.2)mm以上、(第1の流路の出口の内径+1.6)mm以下である、ことが好ましく、より好ましくは、(第1の流路の出口の内径+0.2)mm以上、(第1の流路の出口の内径+1.3)mm以下、さらに好ましくは、(第1の流路の出口の内径+0.3)mm以上、(前記第1の流路の出口の内径+1.0)mm以下である。第2の流路における、第1の流路の出口を含む断面の内径が上記範囲にあることによって、第1の液体と第2の液体とが、層流状態で3次元的に合流でき、所望の微小構造体を得ることが可能となる。   In the microreactor main body of the present invention, the inner diameter of the cross section including the outlet of the first channel in the second channel is (the inner diameter of the outlet of the first channel + 0.2) mm or more (first It is preferable that the inner diameter of the outlet of the flow path +1.6) mm or less, and more preferably, (the inner diameter of the outlet of the first flow path +0.2) mm or more, (the inner diameter of the outlet of the first flow path) +1.3) mm or less, more preferably, (the inner diameter of the outlet of the first flow path +0.3) mm or more and (the inner diameter of the outlet of the first flow path +1.0) mm or less. When the inner diameter of the cross section including the outlet of the first channel in the second channel is in the above range, the first liquid and the second liquid can be three-dimensionally merged in a laminar flow state, A desired microstructure can be obtained.

本発明のマイクロリアクター本体は、合流流路の内径が0.2〜3.0mmであることが好ましく、より好ましくは0.3〜2.0mm、さらに好ましくは0.4〜1.6mm、特に好ましくは0.5〜1.4mm、最も好ましくは0.6〜1.2mmである。合流流路の出口の内径が上記範囲にあることによって、第1の液体と第2の液体とが、層流状態で3次元的に合流でき、所望の微小構造体を得ることが可能となる。   In the microreactor body of the present invention, the inner diameter of the merging channel is preferably 0.2 to 3.0 mm, more preferably 0.3 to 2.0 mm, still more preferably 0.4 to 1.6 mm, particularly Preferably it is 0.5-1.4 mm, Most preferably, it is 0.6-1.2 mm. When the inner diameter of the outlet of the merge channel is in the above range, the first liquid and the second liquid can be merged three-dimensionally in a laminar flow state, and a desired microstructure can be obtained. .

本発明において、後述する硬化手段が紫外光を照射する形態では、合流流路の少なくとも一部は、紫外光を透過する。例えば、図4に示すように、合流流路の一部が紫外光を透過するガラス管3´で形成されていてもよい。合流流路の肉厚Lは、(合流流路の内壁からマイクロリアクター本体の上面までの距離)は、合流流路を形成する材質により異なるが、合流流路の肉厚Lは、好ましくは0.05〜2mm、より好ましくは0.1〜0.8mm、さらに好ましくは0.2〜0.4mmである。合流流路の肉厚が上記範囲にあることによって、合流流路内に効率的に紫外光を透過させることができる。図5に示すように、本発明のマイクロリアクター本体は、合流流路3に対応する部分のみが薄く形成されていてもよい。このように、合流流路の材質と肉厚を適宜設計することにより、所望の微小構造体を得ることが可能となる。   In the present invention, in a form in which the curing means to be described later irradiates ultraviolet light, at least a part of the merging channel transmits ultraviolet light. For example, as shown in FIG. 4, a part of the merge channel may be formed of a glass tube 3 ′ that transmits ultraviolet light. The thickness L of the merging channel (the distance from the inner wall of the merging channel to the upper surface of the microreactor body) varies depending on the material forming the merging channel, but the thickness L of the merging channel is preferably 0. 0.05 to 2 mm, more preferably 0.1 to 0.8 mm, and still more preferably 0.2 to 0.4 mm. When the thickness of the merge channel is in the above range, the ultraviolet light can be efficiently transmitted into the merge channel. As shown in FIG. 5, in the microreactor main body of the present invention, only a portion corresponding to the merge channel 3 may be formed thin. Thus, it is possible to obtain a desired microstructure by appropriately designing the material and thickness of the merging channel.

1つの実施形態においては、第1の流路1の全長は、3〜30mmであり、第2の流路2の全長は、3〜30mmであり、合流流路3の全長は、10〜60mmであり、この装置100の流路の全長(第1の流路の入口〜合流流路の出口)は、30mm〜100mmである。ここで、合流流路3の全長を調節することにより、第1の液体が層流状態を保ったまま、後述する紫外光の照射時間を調節することができる。   In one embodiment, the total length of the first channel 1 is 3 to 30 mm, the total length of the second channel 2 is 3 to 30 mm, and the total length of the merge channel 3 is 10 to 60 mm. The total length of the flow path of the device 100 (the first flow path entrance to the merge flow path exit) is 30 mm to 100 mm. Here, by adjusting the total length of the merging flow path 3, it is possible to adjust the irradiation time of the ultraviolet light to be described later while maintaining the laminar flow state of the first liquid.

本発明のマイクロリアクター本体において、供給口の形状および位置は、目的に応じて適宜設計され得る。例えば、図1〜2に示すように、供給口1a、2a、2a´が全て側面に位置する形態であってもよいし、図6に示すように、供給口1a、2a、2a´が全て上方に位置する形態であってもよい。本発明のマイクロリアクターは、図1〜3の装置100に示すように、第2の流路2への第2の液体の供給口を複数個備える(図1〜3および図5においては2aと2a´)ことが好ましい。より好ましくは2〜5個、さらに好ましくは2〜3個である。このような構造とすることで、第2の流路2中における気泡の発生等を防止することが可能となるとともに、十分な層流を実現することが可能となる。 In the microreactor body of the present invention, the shape and position of the supply port can be appropriately designed according to the purpose. For example, as shown in FIGS. 1 and 2, the supply ports 1a, 2a and 2a ′ may all be located on the side surfaces, and as shown in FIG. The form located above may be sufficient. The microreactor of the present invention includes a plurality of second liquid supply ports to the second flow path 2 as shown in the apparatus 100 of FIGS. 1 to 3 (in FIGS. 1 to 3 and FIG. 2a ′) is preferred. More preferably, it is 2-5, and still more preferably 2-3. With such a structure, it is possible to prevent the generation of bubbles in the second flow path 2 and to realize a sufficient laminar flow.

本発明のマイクロリアクターは、後述する第1の液体および/または第2の液体を硬化させるための硬化手段20を備える。硬化手段としては、代表的には、エネルギー線照射手段が挙げられる。エネルギー線の具体例としては、光(赤外光、紫外光、可視光)、熱、電子線、放射線等が挙げられる。使用されるエネルギー線は、反応液(第1の液体および第2の液体)の種類等に応じて適宜選択されうる。好ましくは、硬化手段は紫外光照射手段である。安価に設置が可能で、かつ、反応液(第1の液体および第2の液体)の適用範囲が広がるからである。また、反応液を瞬時に硬化可能だからである。紫外光照射手段の具体例としては、超高圧水銀ランプ、フラッシュUVランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、ディープUVランプ、キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ、メタルハライドランプ等が挙げられる。上記紫外光照射に用いられる光源の波長は、後述する紫外光硬化性モノマーの重合性官能基が光学吸収を有する波長領域に応じて決定できるが、通常、210〜436nmであるものが用いられる。さらに好ましくは、250〜405nmである。紫外光の照度は、合流流路を形成する材質、肉厚により異なるが、5〜100mW/cmであることが好ましく、更に好ましくは、10〜40mW/cmである。また、紫外光の照射光量は、合流流路を形成する材質、肉厚により異なるが、20〜300mJ/cmであることが好ましく、更に好ましくは、50〜150mJ/cmである。硬化手段20の設置位置は、特に限定されないが、第2の液体を接触させた第1の液体を硬化させることが可能な位置が好ましい。硬化手段が紫外光を照射する形態では、紫外光を照射するタイミング、照射強度、照射時間等を制御することにより、所望の微小構造体を得ることが可能となる。 The microreactor of the present invention includes a curing means 20 for curing a first liquid and / or a second liquid described later. A typical example of the curing means is energy beam irradiation means. Specific examples of energy rays include light (infrared light, ultraviolet light, visible light), heat, electron beam, radiation, and the like. The energy rays to be used can be appropriately selected according to the type of the reaction liquid (first liquid and second liquid). Preferably, the curing means is an ultraviolet light irradiation means. This is because it can be installed at low cost and the application range of the reaction liquid (the first liquid and the second liquid) is expanded. Moreover, it is because a reaction liquid can be hardened instantaneously. Specific examples of the ultraviolet light irradiation means include an ultra high pressure mercury lamp, a flash UV lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a deep UV lamp, a xenon lamp, a xenon flash lamp, a metal halide lamp and the like. Although the wavelength of the light source used for the ultraviolet light irradiation can be determined according to the wavelength region in which the polymerizable functional group of the ultraviolet light curable monomer described later has optical absorption, a wavelength of 210 to 436 nm is usually used. More preferably, it is 250-405 nm. Illuminance of ultraviolet light, the material for forming a confluent channel, varies by thickness is preferably 5~100mW / cm 2, and more preferably from 10~40mW / cm 2. The irradiation amount of ultraviolet light, the material for forming a confluent channel, varies by thickness is preferably 20~300mJ / cm 2, and more preferably from 50~150mJ / cm 2. The installation position of the curing means 20 is not particularly limited, but a position where the first liquid brought into contact with the second liquid can be cured is preferable. In the form in which the curing means irradiates ultraviolet light, a desired microstructure can be obtained by controlling the timing of irradiation with ultraviolet light, irradiation intensity, irradiation time, and the like.

本発明のマイクロリアクターは、硬化手段が紫外光を照射する形態では、図7に示すように、第1の流路および/または第2の流路に紫外光が照射されるのを防止するための遮光手段30が備えられていてもよい。このような遮光手段を設けることにより、第2の液体を接触させた第1の液体のみに紫外光を照射することが可能となる。遮光手段としては、遮光テープ、遮光板等が挙げられる。   In the microreactor of the present invention, when the curing means irradiates ultraviolet light, as shown in FIG. 7, the first flow path and / or the second flow path is prevented from being irradiated with ultraviolet light. The light shielding means 30 may be provided. By providing such a light shielding means, it becomes possible to irradiate only the first liquid in contact with the second liquid with ultraviolet light. Examples of the light shielding means include a light shielding tape and a light shielding plate.

本発明のマイクロリアクターは、例えば、図8に示すように、第1の流路1に、第1の液体を脈動的に流すためのパルス発生手段40が備えられていてもよい。パルス発生手段40の位置は、第1の流路1の途中であればどこでもよく、目的に応じて適宜設計され得る。パルス状の圧力をかけるタイミングと時間とを制御することにより、得られる微小構造体の長さや形を任意に調整することが可能になる。パルスの長さが短い場合には、微小構造体の長さが短くなり、ロットや微粒子などのマイクロ構造体の製造が可能となる。より好ましい実施形態においては、パルス発生手段40は、第1の流路1の一部をダイアフラム部として該ダイアフラム部をアクチュエーターで振動させる。例えば、図9に示すように、第1の流路1の一部に形成したダイアフラム部50をアクチュエーター60で振動させる。振動数は、好ましくは1〜30Hzである。アクチュエーター70としては、例えば、株式会社タウザー研究所製のリニアアクチュエーター(PMNA−1005S)が挙げられる。ダイアフラム部の薄肉部厚みは、好ましくは0.05〜0.50mm、より好ましくは0.07〜0.40mm、さらに好ましくは0.10〜0.30mmである。後述する光造形法によれば、図8に示すような構造のマイクロリアクターを容易に作製することができる。   For example, as shown in FIG. 8, the microreactor of the present invention may be provided with a pulse generating means 40 for causing the first liquid to flow in a pulsating manner in the first flow path 1. The position of the pulse generating means 40 may be anywhere as long as it is in the middle of the first flow path 1, and can be appropriately designed according to the purpose. By controlling the timing and time of applying the pulsed pressure, the length and shape of the obtained microstructure can be arbitrarily adjusted. When the length of the pulse is short, the length of the microstructure is shortened, and a microstructure such as a lot or fine particles can be manufactured. In a more preferred embodiment, the pulse generating means 40 uses a part of the first flow path 1 as a diaphragm part and vibrates the diaphragm part with an actuator. For example, as shown in FIG. 9, a diaphragm portion 50 formed in a part of the first flow path 1 is vibrated by an actuator 60. The frequency is preferably 1 to 30 Hz. As the actuator 70, for example, a linear actuator (PMNA-1005S) manufactured by Touzer Laboratory Co., Ltd. may be mentioned. The thin part thickness of the diaphragm part is preferably 0.05 to 0.50 mm, more preferably 0.07 to 0.40 mm, and still more preferably 0.10 to 0.30 mm. According to the stereolithography described later, a microreactor having a structure as shown in FIG. 8 can be easily produced.

本発明のマイクロリアクターは、第1の流路1中における第1の液体の流量と第2の流路2中における第2の液体の流量を可変するための流量制御手段を備えていてもよい。流量制御手段は、好ましくは、出口側よりも供給口側に近いところ(上流側)に備える。流量制御手段としては、例えば、シリンジポンプ、ギアポンプなどが挙げられ、好ましくはシリンジポンプである。流量制御手段を備えることにより、第1の流路1中における第1の液体の流量と第2の流路2中における第2の液体の流量を可変できるため、得られる微小構造体の径を任意に制御することができ、また、微小構造体の種類によっては、硬化具合、硬化肉厚、中空断面などを任意に制御することができる。   The microreactor of the present invention may include a flow rate control means for varying the flow rate of the first liquid in the first flow path 1 and the flow rate of the second liquid in the second flow path 2. . The flow rate control means is preferably provided at a location closer to the supply port side than the outlet side (upstream side). Examples of the flow rate control means include a syringe pump and a gear pump, and a syringe pump is preferable. By providing the flow rate control means, the flow rate of the first liquid in the first flow channel 1 and the flow rate of the second liquid in the second flow channel 2 can be varied. It can be arbitrarily controlled, and depending on the type of the microstructure, the degree of curing, the cured wall thickness, the hollow cross section, and the like can be arbitrarily controlled.

本発明のマイクロリアクターは、どのような方法で作製しても良いが、容易且つ正確に作製できる等の点で、光造形法により作製することが好ましい。光造形法とは、3次元CADデータで設計された立体像を2次元のスライスデータに変換し、このデータに基づいて、レーザーで一層ずつ光硬化性樹脂を硬化させていき、3次元に積層造形していく方法である。より具体的には、3次元CADデータで設計された立体像を、幾層もの薄い断面体にスライスして2次元のスライスデータに変換し、この2次元のスライスデータに基づいてレーザーがタンク内の光硬化性樹脂の表面を走査して断面形状を描いていく。レーザーが当たった部分は硬化し、エレベーター上に一層分の断面体が形成される。その後、エレベーターが一層分ずつ下降して、連続的に幾層もの薄い断面体を積層し、3次元に積層造形していく。最後にエレベーターを引き上げることで、3次元に積層造形されたモデルを取り出し、後処理を施して完成させる。光造形法に用いることができる光造形装置としては、例えば、株式会社ディーメック製の光造形装置(例えば、SCS−1000HDなど)が挙げられる。光造形法に用いることができる光硬化性樹脂としては、例えば、株式会社ディーメック製の光硬化性樹脂(例えば、オキセタン系のSCR950など)が挙げられる。レーザーとしては、例えば、He−Cdレーザー(ピーク波長=325nm)が挙げられる。レーザーのスポットサイズは、例えば、φ10〜100μmが好ましく、φ30〜70μmがより好ましい。硬化させて得られる樹脂一層分の厚みは、例えば、10〜50μmが好ましく、20〜40μmがより好ましい。   The microreactor of the present invention may be produced by any method, but it is preferably produced by an optical modeling method in that it can be produced easily and accurately. The stereolithography method converts a 3D image designed with 3D CAD data into 2D slice data, and based on this data, the photocurable resin is cured layer by layer with a laser and laminated in 3D. It is a method of modeling. More specifically, a three-dimensional image designed with three-dimensional CAD data is sliced into thin layers of several layers and converted into two-dimensional slice data. Based on this two-dimensional slice data, the laser is inside the tank. The cross-sectional shape is drawn by scanning the surface of the photocurable resin. The portion irradiated with the laser is cured, and a cross-section for one layer is formed on the elevator. After that, the elevator descends one layer at a time, and several thin cross-sectional bodies are continuously laminated and three-dimensionally layered. Finally, by lifting the elevator, a three-dimensional layered model is taken out and subjected to post-processing to be completed. As an optical modeling apparatus that can be used for the optical modeling method, for example, an optical modeling apparatus (for example, SCS-1000HD) manufactured by Deemec Co., Ltd. may be used. Examples of the photocurable resin that can be used in the optical modeling method include a photocurable resin (for example, oxetane-based SCR950, etc.) manufactured by Deemec Co., Ltd. Examples of the laser include a He—Cd laser (peak wavelength = 325 nm). For example, the laser spot size is preferably φ10 to 100 μm, and more preferably φ30 to 70 μm. The thickness of one resin layer obtained by curing is preferably, for example, 10 to 50 μm, and more preferably 20 to 40 μm.

本発明の好ましい実施形態による製造方法は、上記第1の流路1にエネルギー線硬化性モノマーと重合開始剤を含む第1の液体を供給する工程と;上記第2の流路2に第2の液体を供給する工程と;第1の流路1と第2の流路2の合流点3aで該第1の液体と該第2の液体とを層流状態で接触させる工程と;該第2の液体を接触させた該第1の液体にエネルギー線を照射する工程とを含む。本発明においては、上記のような装置を用いることにより、第1の液体および第2の液体はその合流点3aおよび合流流路3で層流を形成する。第1の液体および第2の液体は、目的に応じて適宜選択され得る(第1の液体および第2の液体の代表例の詳細については後述する)。第1の液体および第2の液体を層流状態で接触させることにより、液−液界面での非常に安定な反応が可能となる。その結果、例えば第1の液体を連続的に供給する場合には、非常に安定な直線状の反応固化が実現され、非常に微小な径を有し、かつ径のばらつきがきわめて小さいファイバーが安定的に形成され得る。   The manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention includes a step of supplying a first liquid containing an energy ray-curable monomer and a polymerization initiator to the first flow path 1; a second flow to the second flow path 2; Supplying the first liquid; contacting the first liquid and the second liquid in a laminar flow state at a junction 3a of the first flow path 1 and the second flow path 2; Irradiating the first liquid contacted with two liquids with energy rays. In the present invention, by using the apparatus as described above, the first liquid and the second liquid form a laminar flow at the merge point 3a and the merge channel 3. The first liquid and the second liquid can be appropriately selected according to the purpose (details of representative examples of the first liquid and the second liquid will be described later). By bringing the first liquid and the second liquid into contact in a laminar flow state, a very stable reaction at the liquid-liquid interface becomes possible. As a result, for example, when the first liquid is continuously supplied, a very stable linear reaction solidification is realized, and a fiber having a very small diameter and extremely small variation in diameter is stable. Can be formed.

本発明においては、第1の液体および第2の液体を層流状態で接触させるので、層流の界面における物質の移動・拡散を利用でき、界面において、「溶解から凝固」、「イオン交換」、「重縮合」などの化学反応を起こすことが可能となる。また、本発明においては第1の流路と該第2の流路を3次元的に合流させることで第1の液体および第2の液体を層流状態で接触させるので、比界面積が特に大きい3次元液−液界面を安定的に生成することができ、界面に沿った断面形状を有する微小構造体を流路進行方向に安定的に生成させることができる。   In the present invention, since the first liquid and the second liquid are contacted in a laminar flow state, the movement / diffusion of the substance at the interface of the laminar flow can be used. It is possible to cause chemical reactions such as “polycondensation”. In the present invention, the first liquid and the second liquid are brought into contact in a laminar flow state by three-dimensionally joining the first flow path and the second flow path, so that the specific interface area is particularly high. A large three-dimensional liquid-liquid interface can be stably generated, and a microstructure having a cross-sectional shape along the interface can be stably generated in the flow path traveling direction.

上記層流のレイノルズ数は好ましくは0.1〜200であり、さらに好ましくは0.5〜50であり、特に好ましくは1〜20であり、最も好ましくは1〜8である。このような非常に小さいレイノルズ数であれば、第1の液体と第2の液体の流量比を調整することにより、第1の液体の合流後の液幅を制御することができる。その結果、所望のサイズを有する微小構造体を非常に正確に得ることができる。このような非常に小さいレイノルズ数を有する層流状態における液−液反応を実現したことが本発明の大きな成果の1つである。また、レイノルズ数を上記範囲に制御することにより、マイクロリアクター内の第1の液体または第2の液体の流速を上昇させても、層流状態に乱れが生じ難く、3次元液−液界面に沿った断面形状を有する微小構造体を流路進行方向に安定的に生成させることができる。   The Reynolds number of the laminar flow is preferably 0.1 to 200, more preferably 0.5 to 50, particularly preferably 1 to 20, and most preferably 1 to 8. With such a very small Reynolds number, it is possible to control the liquid width after the first liquid merges by adjusting the flow ratio of the first liquid and the second liquid. As a result, a microstructure having a desired size can be obtained very accurately. One of the great achievements of the present invention is to realize a liquid-liquid reaction in a laminar flow state having such a very small Reynolds number. In addition, by controlling the Reynolds number within the above range, even if the flow velocity of the first liquid or the second liquid in the microreactor is increased, the laminar flow state is hardly disturbed, and the three-dimensional liquid-liquid interface is not generated. It is possible to stably generate a microstructure having a cross-sectional shape along the flow path traveling direction.

好ましくは、上記第1の液体の流量は、上記第2の液体の流量より小さい。第1の液体の流量を第2の液体の流量よりも小さくすることにより、微小構造体の非常に安定した形成が可能となる。例えばファイバーを形成する場合には、非常に小さい径を有し、かつ、径のばらつきがないファイバーを得ることができる。さらに、第2の液体の流量を大きくすることにより、合流流路3における生成微小構造体に起因する摩擦や閉塞を防止することができる。具体的には、第1の液体の流量は、好ましくは0.05〜1μl/秒であり、より好ましくは0.05〜0.83μl/秒である。第2の液体の流量は、好ましくは0.2〜40μl/秒であり、より好ましくは6.7〜20μl/秒である。第1の液体と第2の液体の流量比は、好ましくは1:30〜1:400である。   Preferably, the flow rate of the first liquid is smaller than the flow rate of the second liquid. By making the flow rate of the first liquid smaller than the flow rate of the second liquid, it is possible to form the microstructure very stably. For example, when a fiber is formed, a fiber having a very small diameter and no variation in diameter can be obtained. Furthermore, by increasing the flow rate of the second liquid, it is possible to prevent friction and blockage due to the generated microstructure in the merge channel 3. Specifically, the flow rate of the first liquid is preferably 0.05 to 1 μl / second, more preferably 0.05 to 0.83 μl / second. The flow rate of the second liquid is preferably 0.2 to 40 μl / second, more preferably 6.7 to 20 μl / second. The flow ratio of the first liquid to the second liquid is preferably 1:30 to 1: 400.

本発明においては、上記第1の液体が供給される流路(図1の第1の流路1)の形状および上記第1の液体の供給方法を変化させることにより、任意の適切な形状およびサイズの微小構造体を得ることができる。1つの実施形態においては、上記第1の流路1は、内径1〜1000μmの四角形の断面形状を有する。別の実施形態においては、上記第1の流路1は、実質的に円形状、楕円形、多角形、十字形または星形の断面形状を有する。さらに別の実施形態においては、上記第1の流路1は、多層構造(例えば、上層と下層の2層構造、上層と中間層と下層の3層構造)や多重構造(例えば、図10の断面図に示すような内側流路と外側流路との2重構造、内側流路と中間流路と外側流路との3重構造)を有していてもよい。1つの実施形態においては、上記第1の液体は連続的に(すなわち、実質的に整流で)供給される。別の実施形態においては、上記第1の液体は脈動的に供給される。例えば、第1の流路1として実質的に円形の断面形状を有する流路を用い、上記第1の液体を連続的に供給すると、図11(a)に示すようなファイバーが得られる。また例えば、第1の流路1として四角形の断面形状を有する流路を用い、上記第1の液体を連続的に供給すると、図11(b)に示すようなファイバーが得られる。第1の流路形状を平坦な形状とすることにより、非常に薄い平坦なファイバーが得られる(図示せず)。例えば、第1の流路1として実質的に円形の断面形状を有する流路を用い、上記第1の液体を脈動的に供給すると、図11(c)に示すような微粒子が得られる。第1の液体の流路形状を変化させることにより、図11(d)に示すような微粒子が得られる。脈動のパルス形状を変化させることにより、図11(e)に示すようなロッドやいわゆる串団子状の微小構造体が得られる。また、反応液(第1の液体および第2の液体)の種類を適切に選択することにより、第1の液体を連続的に供給する場合であっても、微粒子が得られ得る(例えば、第1の液体が親油性で第2の液体が親水性の場合、第1の液体が親水性で第2の液体が親油性の場合)。   In the present invention, by changing the shape of the flow path to which the first liquid is supplied (the first flow path 1 in FIG. 1) and the method of supplying the first liquid, any appropriate shape and A microstructure having a size can be obtained. In one embodiment, the said 1st flow path 1 has a square cross-sectional shape with an internal diameter of 1-1000 micrometers. In another embodiment, the first channel 1 has a substantially circular, elliptical, polygonal, cross-shaped or star-shaped cross-sectional shape. In still another embodiment, the first channel 1 has a multilayer structure (for example, an upper layer and a lower layer two layer structure, an upper layer, an intermediate layer, and a lower layer three layer structure) or a multiple structure (for example, FIG. 10). It may have a double structure of an inner flow path and an outer flow path as shown in a sectional view, and a triple structure of an inner flow path, an intermediate flow path, and an outer flow path). In one embodiment, the first liquid is supplied continuously (ie, substantially rectified). In another embodiment, the first liquid is supplied in a pulsatile manner. For example, when a flow path having a substantially circular cross-sectional shape is used as the first flow path 1 and the first liquid is continuously supplied, a fiber as shown in FIG. 11A is obtained. For example, when a flow path having a square cross-sectional shape is used as the first flow path 1 and the first liquid is continuously supplied, a fiber as shown in FIG. 11B is obtained. By making the first flow path shape a flat shape, a very thin flat fiber can be obtained (not shown). For example, when a flow path having a substantially circular cross-sectional shape is used as the first flow path 1 and the first liquid is supplied in a pulsating manner, fine particles as shown in FIG. 11C are obtained. By changing the flow path shape of the first liquid, fine particles as shown in FIG. 11D are obtained. By changing the pulse shape of the pulsation, a rod or a so-called skewered microstructure as shown in FIG. Further, by appropriately selecting the type of the reaction liquid (first liquid and second liquid), fine particles can be obtained even when the first liquid is continuously supplied (for example, the first liquid and the second liquid). When the first liquid is lipophilic and the second liquid is hydrophilic, the first liquid is hydrophilic and the second liquid is lipophilic).

本発明においては、反応液(第1の液体および第2の液体)の種類を適切に選択し、および/または、第1の液体および第2の液体の流速を適切に選択し(リアクター内での接触時間を適切に選択)、および/または、適切な化学処理や表面処理を行うことにより、中空の微小構造体や多孔質の微小構造体を得ることができる。   In the present invention, the type of the reaction liquid (first liquid and second liquid) is appropriately selected, and / or the flow rates of the first liquid and second liquid are appropriately selected (within the reactor). The contact time is appropriately selected) and / or by performing an appropriate chemical treatment or surface treatment, a hollow microstructure or a porous microstructure can be obtained.

本発明の一つの実施形態における第1の液体は、エネルギー線硬化性モノマーと重合開始剤を含む。エネルギー線硬化性モノマーとしては、紫外光硬化性モノマー、熱重合性モノマー等が挙げられ、紫外光硬化性モノマー好ましい。紫外光硬化性モノマーは、短時間での硬化が可能であり、その結果、所望のサイズ、形状の微小構造体が得られうるからである。紫外光硬化性モノマーとしては、親油性モノマーであっても親水性モノマーであってもよい。   The 1st liquid in one embodiment of the present invention contains an energy ray hardening monomer and a polymerization initiator. Examples of the energy ray curable monomer include an ultraviolet light curable monomer and a thermopolymerizable monomer, and an ultraviolet light curable monomer is preferable. This is because the ultraviolet light curable monomer can be cured in a short time, and as a result, a microstructure having a desired size and shape can be obtained. The ultraviolet light curable monomer may be a lipophilic monomer or a hydrophilic monomer.

上記親油性モノマーとしては、例えば、飽和炭化水素化合物、脂環式化合物、芳香族化合物を含む単官能モノマーまたは多官能モノマー;フッ素を含む単官能モノマーまたは多官能モノマー等が挙げられる。上記飽和炭化水素化合物、脂環式化合物、芳香族化合物を含む単官能モノマーまたは多官能モノマーとしては、例えば、ステアリルアクリレート、ベンジルアクリレート、イソボニルアクリレート(IBXA)、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、フルオレンジアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、水添化ビスフェノールAジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)等が挙げられる。 Examples of the lipophilic monomer include monofunctional monomers or polyfunctional monomers containing saturated hydrocarbon compounds, alicyclic compounds, and aromatic compounds; monofunctional monomers or polyfunctional monomers containing fluorine, and the like. Examples of the monofunctional monomer or polyfunctional monomer containing the saturated hydrocarbon compound, alicyclic compound, and aromatic compound include stearyl acrylate, benzyl acrylate, isobornyl acrylate (IBXA), 1,6-hexanediol diacrylate, Examples include 1,9-nonanediol diacrylate, full orange acrylate, bisphenol A diacrylate, hydrogenated bisphenol A diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, and dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA).

上記親水性モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレートエチレンオキシド付加物、トリメチロールプロパントリアクリレートプロピレンキシド付加物、ポリエチレンオキシドジアクリレート化合物、ポリプロピレンオキシドジアクリレート化合物、ポリエチレンオキシドアクリレート化合物、ポリプロピレンオキシドアクリレート化合物等のエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドが付加した単官能モノマー及び二官能、多官能モノマー;ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート等の水酸基を有する単官能モノマー;アクリル酸等のカルボキシル基を有する単官能モノマー;N−ビニルホルムアルデヒド、アクリルモルホリン、デナコールアクリレート等のその他の化合物等が挙げられる。   Examples of the hydrophilic monomer include trimethylolpropane triacrylate ethylene oxide adduct, trimethylolpropane triacrylate propylene oxide adduct, polyethylene oxide diacrylate compound, polypropylene oxide diacrylate compound, polyethylene oxide acrylate compound, polypropylene oxide acrylate compound, and the like. Monofunctional monomers and bifunctional and polyfunctional monomers to which ethylene oxide or propylene oxide is added; Monofunctional monomers having a hydroxyl group such as hydroxyethyl acrylate and hydroxypropyl acrylate; Monofunctional monomers having a carboxyl group such as acrylic acid; N-vinyl Other compounds such as formaldehyde, acrylic morpholine, denacol acrylate, etc. That.

上記モノマーは、単独で、または2種類以上を組み合わせて用いられる。   The said monomer is used individually or in combination of 2 or more types.

上記重合開始剤としては、光重合開始剤、熱重合開始剤等が挙げられる。光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン誘導体、ベンジルケタール類、α−ヒドロキシアセトフェノン類、α−アミノアセトフェノン類、アシルフォスフィンオキサイド類、o−アシルオキシム類等が挙げられる。また、光重合開始剤は、種々の製品が市販されている。具体例としては、ベンゾフェノン/アミン、ミヒラーケトン/ベンゾフェノン、チオキサントン/アミンなどの組み合わせ(商品名:イルガキュアやダロキュアなど、チバガイギー社製)等が挙げられる。熱重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2−(1−シアノ−1−メチル)アゾカルボキサミド、 1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、 2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、アゾビス(メチルブチロニトリル)、 2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、
2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(イソブチレート)、 2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド、 2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]モノスルフェートモノハイドレート 、無水2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジスルフェート、 2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)]、2,2‘−アゾビス[2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピナミド、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)]プロピナミド、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチル)プロピナミド、2,2’−アゾビス (2,4,4−トリメチルペンタン)等のアゾ化合物; ベンゾイルパーオキサイド(BPO)等の過酸化化合物等が挙げられる。
Examples of the polymerization initiator include a photopolymerization initiator and a thermal polymerization initiator. Examples of the photopolymerization initiator include benzoin derivatives, benzyl ketals, α-hydroxyacetophenones, α-aminoacetophenones, acylphosphine oxides, o-acyloximes and the like. Moreover, various products are marketed as a photoinitiator. Specific examples include combinations of benzophenone / amine, Michlerketone / benzophenone, thioxanthone / amine, etc. (trade names: Irgacure, Darocur, etc., manufactured by Ciba Geigy). Examples of the thermal polymerization initiator include 2,2′-azobis (isobutyronitrile), 2- (1-cyano-1-methyl) azocarboxamide, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile). 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, azobis (methylbutyronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile),
2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2′-azobis (isobutyrate), 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane Dihydrochloride, 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] monosulfate monohydrate, anhydrous 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) Propane] disulfate, 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl)], 2,2′-azobis [2-methyl-N- [1,1-bis (hydroxymethyl) -2- Hydroxyethyl] propinamido, 2,2′-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl)] propinamide, 2,2′-azobis (N-butyl-2-methyl) propinami And azo compounds such as 2,2′-azobis (2,4,4-trimethylpentane); peroxide compounds such as benzoyl peroxide (BPO) and the like.

上記に加え、第1の液体は、増感剤、染料、界面活性剤等の添加剤を含んでいてもよい。増感剤としては、アミン類、チオキサントン類等が挙げられる。   In addition to the above, the first liquid may contain additives such as a sensitizer, a dye, and a surfactant. Examples of the sensitizer include amines and thioxanthones.

本発明においては、第1の液体中に予め他の物質を含有させておくことにより、得られる微小構造体中に他の物質を封入してなるマイクロ構造体を得ることができる。他の物質としては、例えば、顔料、微生物等が挙げられる。   In the present invention, by incorporating another substance in the first liquid in advance, a microstructure formed by enclosing another substance in the obtained microstructure can be obtained. Examples of other substances include pigments and microorganisms.

本発明の一つの実施形態における第2の液体は、親水性であっても親油性であってもよく、用いる第1の液体の種類等に応じて適宜選択することができる。具体的には、大豆油等の液状油、水、水溶液等が挙げられる。また、第2の液体は、界面活性剤等の任意成分を含んでいてもよい。   The second liquid in one embodiment of the present invention may be hydrophilic or oleophilic and can be appropriately selected according to the type of the first liquid used. Specific examples include liquid oils such as soybean oil, water, and aqueous solutions. The second liquid may contain an optional component such as a surfactant.

本発明においては、上記第1の液体と上記第2の液体を入れ替えて使用してもよい。   In the present invention, the first liquid and the second liquid may be used interchangeably.

本発明における第1の液体と第2の液体の組み合わせ例(いずれが第1の液体で、いずれが第2の液体かは問わない)としては、例えば、親油性モノマーと光重合開始剤との混合物と大豆油、親水性モノマーと光重合開始剤との混合物と大豆油と界面活性剤との混合物等が挙げられる。   Examples of the combination of the first liquid and the second liquid in the present invention (which is the first liquid and which is the second liquid) include, for example, a lipophilic monomer and a photopolymerization initiator. Examples thereof include a mixture and soybean oil, a mixture of a hydrophilic monomer and a photopolymerization initiator, a mixture of soybean oil and a surfactant, and the like.

B.3層系
図12(a)は、本発明の好ましい実施形態による製造方法に好ましく用いることができる装置(マイクロリアクター)200の流路方向に沿った概略断面図であり、図12(b)は、そのB−B線による(すなわち、流路方向から見た)断面図であり、図12(c)は、そのC−C線による(すなわち、流路方向から見た)断面図である。この装置200は、マイクロリアクター本体10と後述する第1の液体、第2の液体および/または第3の液体を硬化させるための硬化手段20とを備える。マイクロリアクター本体10は、第1の流路1と、第1の流路1を包囲するように形成される第2の流路2と、第1の流路1および第2の流路2が合流して形成される第1の合流流路31と、第1の合流流路31を包囲するように形成される第3の流路6と、第1の合流流路31および第3の流路6が合流して形成される第2の合流流路32を備える。第1の流路1と第2の流路2とは、合流点(すなわち、第1の合流流路31の上流端部)31aの上流側(図示例では右側)においては、隔壁4によって仕切られている。第1の合流流路31と第3の流路6とは、合流点(すなわち、第2の合流流路32の上流端部)32aの上流側(図示例では右側)においては、隔壁4´によって仕切られている。装置200は、第1の流路1への供給口1a、第2の流路2への供給口2a、2a´、第3の流路6への供給口6a、6a´を備える。
B. A three-layer system diagram 12 (a) is a schematic cross-sectional view along the flow path direction of an apparatus (microreactor) 200 that can be preferably used in the manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 12C is a cross-sectional view taken along the line BB (ie, viewed from the flow path direction), and FIG. 12C is a cross-sectional view taken along the line CC (ie, viewed from the flow path direction). The apparatus 200 includes a microreactor body 10 and a curing unit 20 for curing a first liquid, a second liquid, and / or a third liquid described later. The microreactor main body 10 includes a first flow path 1, a second flow path 2 formed so as to surround the first flow path 1, and the first flow path 1 and the second flow path 2. The first merge channel 31 formed by merging, the third channel 6 formed so as to surround the first merge channel 31, the first merge channel 31 and the third stream The path 6 is provided with a second merging channel 32 formed by merging. The first flow path 1 and the second flow path 2 are separated by a partition wall 4 on the upstream side (right side in the illustrated example) of the confluence (that is, the upstream end of the first confluence flow path 31) 31a. It has been. The first merging channel 31 and the third channel 6 are separated from each other at the merging point (that is, the upstream end of the second merging channel 32) 32a on the upstream side (right side in the illustrated example). It is partitioned by. The apparatus 200 includes a supply port 1 a to the first flow channel 1, supply ports 2 a and 2 a ′ to the second flow channel 2, and supply ports 6 a and 6 a ′ to the third flow channel 6.

本発明のマイクロリアクター本体は、好ましい実施形態として、図12の装置200に示すように、第1の液体が供給される第1の流路1と、第2の液体が供給される第2の流路2と、第1の流路1と第2の流路2が3次元的に合流して形成される第1の合流流路31を備え、第1の流路1における出口を端部とする少なくとも一部が第2の流路2に包囲されてなる。また、本発明のマイクロリアクター本体は、第1の合流流路31と、第3の液体が供給される第3の流路6と、第1の合流流路31と第3の流路6が3次元的に合流して形成される第2の合流流路32を備え、第1の合流流路31における出口を端部とする少なくとも一部が第3の流路6に包囲されてなる。硬化手段20が紫外光を照射する形態では、第2の合流流路32の少なくとも一部は、紫外光を透過する。   As a preferred embodiment, the microreactor body of the present invention includes a first channel 1 to which a first liquid is supplied and a second channel to which a second liquid is supplied, as shown in an apparatus 200 of FIG. The flow path 2 includes a first merge flow path 31 formed by three-dimensionally joining the first flow path 1 and the second flow path 2, and the end of the first flow path 1 is an end portion And at least a part of the second flow path 2 is surrounded. Further, the microreactor body of the present invention includes a first merging channel 31, a third channel 6 to which a third liquid is supplied, a first merging channel 31 and a third channel 6. A second merging channel 32 formed by merging three-dimensionally is provided, and at least a part of the first merging channel 31 having an outlet as an end is surrounded by the third channel 6. In the form in which the curing means 20 irradiates ultraviolet light, at least a part of the second merge channel 32 transmits ultraviolet light.

本発明の好ましい実施形態による製造方法は、上記第1の流路1に第1の液体を供給する工程と;上記第2の流路2にエネルギー線硬化性モノマーと重合開始剤を含む第2の液体を供給する工程と;上記第3の流路6に第3の液体を供給する工程と;第1の流路1と第2の流路2の合流点31aで該第1の液体と該第2の液体とを層流状態で接触させる工程と;第1の流路1と該第2の流路2が合流して形成される合流流路31と第3の流路6の合流点32aで該第2の液体と該第3の液体とを層流状態で接触させる工程と;該第3の液体を接触させた該第2の液体にエネルギー線を照射する工程とを含む。本発明においては、上記のような装置を用いることにより、第1の液体および第2の液体はその合流点31aおよび第1の合流流路31で層流を形成する。また、第2の液体および第3の液体はその合流点32aおよび第2の合流流路32で層流を形成する。 The manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention includes a step of supplying a first liquid to the first flow path 1; a second process that includes an energy ray-curable monomer and a polymerization initiator in the second flow path 2; A step of supplying a third liquid; a step of supplying a third liquid to the third flow path 6; and the first liquid at a confluence 31a of the first flow path 1 and the second flow path 2 A step of bringing the second liquid into contact with each other in a laminar state; a merged flow path 31 formed by the merge of the first flow path 1 and the second flow path 2 and the third flow path 6 Contacting the second liquid and the third liquid in a laminar flow state at a point 32a; and irradiating the second liquid contacted with the third liquid with energy rays. In the present invention, by using the apparatus as described above, the first liquid and the second liquid form a laminar flow at the merge point 31a and the first merge channel 31. Further, the second liquid and the third liquid form a laminar flow at the junction 32 a and the second junction channel 32.

図13(a)は、本発明の好ましい実施形態による製造方法に好ましく用いることができる装置(マイクロリアクター)300の流路方向に沿った概略断面図であり、図13(b)は、そのD−D線による(すなわち、流路方向から見た)断面図である。この装置300は、マイクロリアクター本体10と後述する第1の液体、第2の液体および/または第3の液体を硬化させるための硬化手段20とを備える。マイクロリアクター本体10は、第1の流路1と、第1の流路1を包囲するように形成される第2の流路2と、第2の合流流路2を包囲するように形成される第3の流路6と、第1の流路1と第2の流路2と第3の流路6とが合流して形成される合流流路33を備える。第1の流路1と第2の流路2とは、合流点(すなわち、合流流路33の上流端部)33aの上流側(図示例では右側)においては、隔壁4によって仕切られている。第2の流路2と第3の流路6とは、合流点(すなわち、合流流路33の上流端部)33aの上流側(図示例では右側)においては、隔壁4´によって仕切られている。装置300は、第1の流路1への供給口1a、第2の流路2への供給口2a、2a´、第3の流路6への供給口6a、6a´を備える。 FIG. 13A is a schematic cross-sectional view along the flow path direction of an apparatus (microreactor) 300 that can be preferably used in the manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. It is sectional drawing by the -D line (namely, seeing from the flow-path direction). The apparatus 300 includes a microreactor main body 10 and a curing unit 20 for curing a first liquid, a second liquid, and / or a third liquid described later. The microreactor body 10 is formed so as to surround the first flow path 1, the second flow path 2 formed so as to surround the first flow path 1, and the second merge flow path 2. A third flow path 6, a first flow path 1, a second flow path 2, and a third flow path 6 are provided. The first flow path 1 and the second flow path 2 are partitioned by the partition wall 4 on the upstream side (right side in the illustrated example) of the merging point (that is, the upstream end portion of the merging flow path 33) 33a. . The second flow path 2 and the third flow path 6 are partitioned by a partition wall 4 'on the upstream side (the right side in the illustrated example) 33a of the merging point (that is, the upstream end portion of the merging flow path 33). Yes. The apparatus 300 includes a supply port 1 a to the first flow channel 1, supply ports 2 a and 2 a ′ to the second flow channel 2, and supply ports 6 a and 6 a ′ to the third flow channel 6.

本発明のマイクロリアクター本体は、好ましい実施形態として、図13の装置300に示すように、第1の液体が供給される第1の流路1と、第2の液体が供給される第2の流路2と、第3の液体が供給される第3の流路6と、第1の流路1と第2の流路2と第3の流路6とが3次元的に合流して形成される合流流路33を備え、第1の流路1における出口を端部とする少なくとも一部が第2の流路2に包囲され、第2の流路2における出口を端部とする少なくとも一部が第3の流路6に包囲されてなる。硬化手段20が紫外光を照射する形態では、合流流路33の少なくとも一部は、紫外光を透過する。   As a preferred embodiment, the microreactor body of the present invention includes a first channel 1 to which a first liquid is supplied and a second channel to which a second liquid is supplied, as shown in an apparatus 300 in FIG. The flow path 2, the third flow path 6 to which the third liquid is supplied, the first flow path 1, the second flow path 2, and the third flow path 6 merge three-dimensionally. The formed flow path 33 is provided, and at least a part of the first flow path 1 with the outlet at the end is surrounded by the second flow path 2, and the outlet at the second flow path 2 is set as the end. At least a portion is surrounded by the third flow path 6. In the form in which the curing means 20 irradiates ultraviolet light, at least a part of the merging channel 33 transmits ultraviolet light.

本発明の好ましい実施形態による製造方法は、上記第1の流路1に第1の液体を供給する工程と;上記第2の流路2にエネルギー線硬化性モノマーと重合開始剤を含む第2の液体を供給する工程と;上記第3の流路6に第3の液体を供給する工程と;第1の流路1と該第2の流路2の合流点33aで該第1の液体と該第2の液体とを層流状態で接触させる工程と;第2の流路2と第3の流路6の合流点33aで該第2の液体と該第3の液体とを層流状態で接触させる工程とを含み、該第3の液体を接触させた該第2の液体にエネルギー線を照射する工程とを含む。本発明においては、上記のような装置を用いることにより、第1の液体および第2の液体はその合流点33aおよび第1の合流流路33で層流を形成する。また、第2の液体および第3の液体はその合流点33aおよび第2の合流流路33で層流を形成する。 The manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention includes a step of supplying a first liquid to the first flow path 1; a second process that includes an energy ray-curable monomer and a polymerization initiator in the second flow path 2; A step of supplying a second liquid; a step of supplying a third liquid to the third flow path 6; and a first liquid at a junction 33a of the first flow path 1 and the second flow path 2. And a step of bringing the second liquid and the second liquid into contact with each other in a laminar flow state; a laminar flow of the second liquid and the third liquid at a junction 33a of the second flow path 2 and the third flow path 6; And a step of irradiating the second liquid contacted with the third liquid with energy rays. In the present invention, by using the apparatus as described above, the first liquid and the second liquid form a laminar flow at the merge point 33a and the first merge channel 33. Further, the second liquid and the third liquid form a laminar flow at the junction 33 a and the second junction flow path 33.

本発明の3層系の一つの実施形態における第1の液体は、例えば、ケイ酸ナトリウム、メチルシリケート等のSiOの前駆体等を含む。 The first liquid in one embodiment of the three-layer system of the present invention includes, for example, a precursor of SiO 2 such as sodium silicate and methyl silicate.

3層系における第2の液体は、上述した2層系における第1の液体と同様である。3層系における第3の液体は、上述した2層系における第2の液体と同様である。 The second liquid in the three-layer system is the same as the first liquid in the two-layer system described above. The third liquid in the three-layer system is the same as the second liquid in the two-layer system described above.

以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

図1〜2に示すマイクロリアクター本体について、光造形装置(株式会社ディーメック製、商品名:SCS−1000HD)を用い、3次元CADデータで設計された立体像を、幾層もの薄い断面体にスライスして2次元のスライスデータに変換した。タンク内に光硬化性樹脂(株式会社ディーメック製、商品名:SCR950)とエレベーターを入れ、この2次元のスライスデータに基づいてレーザー(He−Cdレーザー、ピーク波長=325nm)をタンク内の光硬化性樹脂の表面に走査させ、断面形状を描いていった。レーザーのスポットサイズはφ50μmであった。レーザーが当たった部分は硬化し、エレベーター上に一層分の断面体(樹脂一層分の厚み=30μm)が形成された。その後、エレベーターが一層分ずつ下降して、連続的に幾層もの薄い断面体を積層し、3次元に積層造形していった。最後にエレベーターを引き上げることで、3次元に積層造形されたモデルを取り出し、後処理を施して、図1〜2に示すマイクロリアクターを完成させた。なお、第1流路の出口の内径は、0.42mm(一辺0.3mmの正方形状)とし、第1流路の終端部に4本の補助流路を形成して出口の断面形状を図3のようにした。第2の流路における、第1の流路の出口を含む断面の内径は、(第1の流路の出口の内径+0.9)mmであった。   About the microreactor main body shown in FIGS. 1 and 2, a three-dimensional image designed with three-dimensional CAD data is formed into a number of thin cross-sections using an optical modeling apparatus (trade name: SCS-1000HD, manufactured by DEMEC Co., Ltd.). The slice was converted into two-dimensional slice data. A photo-curing resin (trade name: SCR950, manufactured by DEMEC Co., Ltd.) and an elevator are placed in the tank, and a laser (He-Cd laser, peak wavelength = 325 nm) is applied to the light in the tank based on the two-dimensional slice data. The surface of the curable resin was scanned to draw a cross-sectional shape. The laser spot size was φ50 μm. The portion irradiated with the laser was cured, and a cross section for one layer (thickness for one resin layer = 30 μm) was formed on the elevator. After that, the elevator descended one layer at a time, and several thin cross-sections were continuously laminated and three-dimensionally layered. Finally, by lifting the elevator, a three-dimensional layered model was taken out and post-processed to complete the microreactor shown in FIGS. The inner diameter of the outlet of the first channel is 0.42 mm (square shape with a side of 0.3 mm), and four auxiliary channels are formed at the end of the first channel to show the sectional shape of the outlet. 3 was done. The inner diameter of the cross section including the outlet of the first channel in the second channel was (the inner diameter of the outlet of the first channel + 0.9) mm.

上記で得られたマイクロリアクター本体に、硬化手段として、UV露光機(ウシオ電機製、ピーク波長:365nm)を紫外光がマイクロリアクター本体の上方から照射されるように設置した。UV露光機の直接光の照度は、24.5mW/cmであり、合流流路(肉厚L:0.3mm)内部への到達照度は、19.1mW/cmであった。照射光量は、98mJ/cmであった。図6に示すように、第1の液体と第2の液体が接触するまでは、第1の流路、第2の流路から合流点までを遮光テープで覆った。図3に示すように、合流流路の終端部に、石英ガラス管(外径:1.40mm、内径:0.9mm、長さ:40mm)を用いた。 In the microreactor body obtained above, a UV exposure machine (manufactured by Ushio Inc., peak wavelength: 365 nm) was installed as a curing means so that ultraviolet light was irradiated from above the microreactor body. The illuminance of direct light of the UV exposure machine was 24.5 mW / cm 2 , and the illuminance reached inside the merged channel (thickness L: 0.3 mm) was 19.1 mW / cm 2 . The amount of irradiation light was 98 mJ / cm 2 . As shown in FIG. 6, until the first liquid and the second liquid contact each other, the first flow path and the second flow path to the junction are covered with a light shielding tape. As shown in FIG. 3, a quartz glass tube (outer diameter: 1.40 mm, inner diameter: 0.9 mm, length: 40 mm) was used at the end of the merged flow path.

〔第1の液体の調製〕
6gの1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(商品名:HDDA、ニューフロンティア製)に、0.3gの光重合開始剤(商品名:イルガキュア1700、チバガイギー製)と0.03gの親油性染料VB2620を滴下し、均一になるまでスターラーを用いて混合した。
[Preparation of the first liquid]
To 6 g of 1,6-hexanediol diacrylate (trade name: HDDA, manufactured by New Frontier), 0.3 g of a photopolymerization initiator (trade name: Irgacure 1700, manufactured by Ciba Geigy) and 0.03 g of lipophilic dye VB2620 The mixture was added dropwise and mixed using a stirrer until uniform.

実施例1で作製したマイクロリアクターを用い、第1の流路(内側流路)に上記混合液を流し、第2の流路(外側流路)に大豆油を流した。混合液および大豆油のいずれも、シリンジポンプを用いて連続的に流した。混合液の流量は0.33μl/秒であり、大豆油の流量は20μl/秒であり、流量比を1:61とした。マイクロリアクター本体の合流点で混合液と大豆油とを接触させた。大豆油を接触させた混合液に紫外光を照射し、微小構造体を得た。   Using the microreactor produced in Example 1, the mixed solution was allowed to flow through the first flow path (inner flow path), and soybean oil was flowed into the second flow path (outer flow path). Both the mixed solution and soybean oil were continuously flowed using a syringe pump. The flow rate of the mixed solution was 0.33 μl / second, the flow rate of soybean oil was 20 μl / second, and the flow rate ratio was 1:61. The mixed solution and soybean oil were brought into contact at the junction of the microreactor body. Ultraviolet light was irradiated to the mixed solution in contact with soybean oil to obtain a microstructure.

得られた微小構造体は、断面が四角形(100μm×150μm)のファイバー状のUV硬化樹脂であった。   The obtained microstructure was a fiber-shaped UV curable resin having a square cross section (100 μm × 150 μm).

リニアアクチュエーター(PMNA−1005S、株式会社タウザー製)で、合流流路(薄肉部)に5Hzでパルス状の圧力をかけたこと以外は実施例2と同様にして、微小構造体を得た。 A microstructure was obtained in the same manner as in Example 2 except that a linear actuator (PMNA-1005S, manufactured by Tauzer Co., Ltd.) was used to apply a pulsed pressure to the confluence channel (thin wall portion) at 5 Hz.

得られた微小構造体は、直方体(200μm×250μm×1mm)のUV硬化樹脂であった。   The obtained microstructure was a UV curable resin having a rectangular parallelepiped (200 μm × 250 μm × 1 mm).

〔第1の液体の調製〕
6gのデナコールアクリレート(商品名:DA−920、ニューフロンティア製)に、0.3gの光重合開始剤(商品名:イルガキュア1700、チバガイギー製)を滴下し、均一になるまでスターラーを用いて混合した。
[Preparation of the first liquid]
To 6 g of Denacol acrylate (trade name: DA-920, manufactured by New Frontier), 0.3 g of a photopolymerization initiator (trade name: Irgacure 1700, manufactured by Ciba Geigy) is dropped and mixed using a stirrer until uniform. did.

実施例1で作製したマイクロリアクターを用い、第1の流路(内側流路)に上記混合液を流し、第2の流路(外側流路)に界面活性剤(ソルビタン脂肪酸エステル、商品名:ソルビタンモノラウレート、ナカライテスク製)を分散させた大豆油を流した。混合液および大豆油のいずれも、シリンジポンプを用いて連続的に流した。混合液の流量は0.05μl/秒であり、大豆油の流量は20μl/秒であり、流量比を1:400とした。マイクロリアクター本体の合流点で混合液と大豆油とを接触させた。大豆油を接触させた混合液に紫外光を照射し、微小構造体を得た。   Using the microreactor produced in Example 1, the above mixed solution was allowed to flow in the first flow path (inner flow path), and the surfactant (sorbitan fatty acid ester, trade name: Soybean oil in which sorbitan monolaurate (manufactured by Nacalai Tesque) was dispersed was poured. Both the mixed solution and soybean oil were continuously flowed using a syringe pump. The flow rate of the mixed solution was 0.05 μl / second, the flow rate of soybean oil was 20 μl / second, and the flow rate ratio was 1: 400. The mixed solution and soybean oil were brought into contact at the junction of the microreactor body. Ultraviolet light was irradiated to the mixed solution in contact with soybean oil to obtain a microstructure.

得られた微小構造体は、直径25μmの球状のUV硬化樹脂であった。   The obtained microstructure was a spherical UV curable resin having a diameter of 25 μm.

実施例2と同様にして、図12に示すマイクロリアクター本体を作製した。紫外光照射条件は、実施例1と同様とした。   The microreactor body shown in FIG. 12 was produced in the same manner as in Example 2. The ultraviolet light irradiation conditions were the same as in Example 1.

〔第2の液体の調製〕
6gの1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(商品名:HDDA、ニューフロンティア製)に、0.3gの光重合開始剤(商品名:イルガキュア1700、チバガイギー製)と0.03gの親油性染料VB2620を滴下し、均一になるまでスターラーを用いて混合した。
[Preparation of second liquid]
To 6 g of 1,6-hexanediol diacrylate (trade name: HDDA, manufactured by New Frontier), 0.3 g of a photopolymerization initiator (trade name: Irgacure 1700, manufactured by Ciba Geigy) and 0.03 g of lipophilic dye VB2620 The mixture was added dropwise and mixed using a stirrer until uniform.

実施例5で作製したマイクロリアクターを用い、第1の流路に親油性メチルシリケート51(コルコート株式会社製)を流し、第2の流路に上記混合液を流し、第3の流路に大豆油を流した。いずれも、シリンジポンプを用いて連続的に流した。親油性メチルシリケート51の流量は0.025μl/秒であり、混合液の流量は2.5μl/秒であり、大豆油の流量は50μl/秒とした。マイクロリアクター本体の合流点で親油性メチルシリケート51と混合液とを接触させ、混合液と大豆油を接触させた。大豆油を接触させた混合液に紫外光を照射し、微小構造体を得た。   Using the microreactor produced in Example 5, lipophilic methyl silicate 51 (manufactured by Colcoat Co., Ltd.) was passed through the first flow path, the above mixture was passed through the second flow path, and the third flow path was large. Soybean oil was poured. All were continuously flowed using a syringe pump. The flow rate of the lipophilic methyl silicate 51 was 0.025 μl / second, the flow rate of the mixed solution was 2.5 μl / second, and the flow rate of soybean oil was 50 μl / second. The lipophilic methyl silicate 51 and the mixed solution were brought into contact with each other at the junction of the microreactor body, and the mixed solution and soybean oil were brought into contact with each other. Ultraviolet light was irradiated to the mixed solution in contact with soybean oil to obtain a microstructure.

得られた微小構造体は、メチルシリケートを内包したUV硬化樹脂であった。   The resulting microstructure was a UV curable resin encapsulating methyl silicate.

得られた微小構造体をアンモニア触媒(28w%アンモニア)の中に入れ、20分後に取り出した。内包されたメチルシリケートが固化し、SiO内包のUV硬化樹脂が得られた。 The resulting microstructure was placed in an ammonia catalyst (28 w% ammonia) and removed after 20 minutes. The encapsulated methyl silicate solidified, and a UV curable resin encapsulating SiO 2 was obtained.

〔第1の液体の調製〕
SiOが1mol/lになるように、ケイ酸ナトリウムを純水に溶かした溶液(この時点で、pH14)に、イオン交換樹脂(商品名:アンバーライトIR120BHAG、オルガノ製)をpHが2〜3程度になるまで添加し攪拌した。
[Preparation of the first liquid]
A solution of sodium silicate dissolved in pure water (at this time, pH 14) so that SiO 2 is 1 mol / l, an ion exchange resin (trade name: Amberlite IR120BHAG, manufactured by Organo) has a pH of 2-3. It added and stirred until it was about.

〔第2の液体の調製〕
6gのデナコールアクリレート(商品名:DA−920、ニューフロンティア製)に、0.3gの光重合開始剤(商品名:イルガキュア1700、チバガイギー製)を滴下し、均一になるまでスターラーを用いて混合した。
[Preparation of second liquid]
To 6 g of Denacol acrylate (trade name: DA-920, manufactured by New Frontier), 0.3 g of a photopolymerization initiator (trade name: Irgacure 1700, manufactured by Ciba Geigy) is dropped and mixed using a stirrer until uniform. did.

実施例5で作製したマイクロリアクターを用い、第1の流路に上記ケイ酸ナトリウム水溶液を流し、第2の流路に上記混合液を流し、第3の流路に純水を流した。いずれも、シリンジポンプを用いて連続的に流した。ケイ酸ナトリウム水溶液の流量は0.025μl/秒であり、混合液の流量は2.5μl/秒であり、純水の流量は50μl/秒とした。マイクロリアクター本体の合流点でケイ酸ナトリウム水溶液と混合液とを接触させ、混合液と純水を接触させた。純水を接触させた混合液に紫外光を照射し、微小構造体を得た。   Using the microreactor produced in Example 5, the sodium silicate aqueous solution was passed through the first flow path, the mixed solution was flowed through the second flow path, and pure water was flowed through the third flow path. All were continuously flowed using a syringe pump. The flow rate of the sodium silicate aqueous solution was 0.025 μl / second, the flow rate of the mixed solution was 2.5 μl / second, and the flow rate of pure water was 50 μl / second. The sodium silicate aqueous solution and the mixed solution were brought into contact with each other at the junction of the microreactor body, and the mixed solution and pure water were brought into contact with each other. Ultraviolet light was irradiated to the mixed solution in contact with pure water to obtain a microstructure.

得られた微小構造体は、ケイ酸ナトリウムを内包したUV硬化樹脂であった。   The obtained microstructure was a UV curable resin containing sodium silicate.

得られた微小構造体を50℃のオーブンに入れて1時間放置後取り出すと、ケイ酸ナトリウムが固化し、SiO内包のUV硬化樹脂が得られた。 When the obtained microstructure was put in an oven at 50 ° C. and left for 1 hour and then taken out, sodium silicate was solidified, and a UV curable resin containing SiO 2 was obtained.

本発明の製造方法は、非常に安全であり、かつ、高精度であるので、各種の化学産業に広範囲に利用され得る。   Since the production method of the present invention is very safe and highly accurate, it can be widely used in various chemical industries.

(a)は、本発明のマイクロリアクターの好ましい実施形態の上方から見た概略図であり、(b)は、そのマイクロリアクターの流路方向から見た断面図である。(A) is the schematic seen from the upper direction of preferable embodiment of the microreactor of this invention, (b) is sectional drawing seen from the flow-path direction of the microreactor. 図1におけるマイクロリアクターの斜視図である。It is a perspective view of the microreactor in FIG. 本発明のマイクロリアクターの別の好ましい実施形態の流路方向から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the flow-path direction of another preferable embodiment of the microreactor of this invention. 本発明のマイクロリアクターの別の好ましい実施形態を示す上方から見た概略図である。It is the schematic seen from the top which shows another preferable embodiment of the microreactor of this invention. 本発明のマイクロリアクターの別の好ましい実施形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows another preferable embodiment of the microreactor of this invention. 本発明のマイクロリアクターの別の好ましい実施形態の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of another preferred embodiment of the microreactor of the present invention. 本発明のマイクロリアクターの別の好ましい実施形態を示す上方から見た概略図である。It is the schematic seen from the top which shows another preferable embodiment of the microreactor of this invention. 本発明のマイクロリアクターの別の好ましい実施形態の流路方向に沿った概略断面図である。It is a schematic sectional drawing along the flow-path direction of another preferable embodiment of the microreactor of this invention. 本発明のマイクロリアクターにおけるパルス発生手段の好ましい実施形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows preferable embodiment of the pulse generation means in the microreactor of this invention. 本発明のマイクロリアクターにおける第1の流路が内側流路と外側流路との2重構造を有する場合の流路方向から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the flow-path direction in case the 1st flow path in the micro reactor of this invention has a double structure of an inner flow path and an outer flow path. 本発明の製造方法により得られる微小構造体の代表例を説明する概略図である。It is the schematic explaining the typical example of the microstructure obtained by the manufacturing method of this invention. (a)は、本発明のマイクロリアクターの好ましい実施形態の流路方向に沿った概略断面図であり、(b)は、そのマイクロリアクターの流路方向から見た断面図であり、(c)は、そのマイクロリアクターの流路方向から見た断面図である。(A) is schematic sectional drawing along the flow-path direction of preferable embodiment of the microreactor of this invention, (b) is sectional drawing seen from the flow-path direction of the microreactor, (c) These are sectional views seen from the flow path direction of the microreactor. (a)は、本発明のマイクロリアクターの好ましい実施形態の流路方向に沿った概略断面図であり、(b)は、そのマイクロリアクターの流路方向から見た断面図である。(A) is schematic sectional drawing along the flow-path direction of preferable embodiment of the microreactor of this invention, (b) is sectional drawing seen from the flow-path direction of the microreactor.

符号の説明Explanation of symbols

100 マイクロリアクター
10 マイクロリアクター本体
20 硬化手段
30 遮光手段
40 パルス発生手段
50 ダイアフラム
60 アクチュエーター
1 第1の流路
2 第2の流路
3 合流流路
4 隔壁
5 補助流路
1a 第1の流路への供給口
2a 第2の流路への供給口
2a´ 第2の流路への供給口
3a 合流点

DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Microreactor 10 Microreactor main body 20 Curing means 30 Light-shielding means 40 Pulse generating means 50 Diaphragm 60 Actuator 1 1st flow path 2 2nd flow path 3 Merge flow path 4 Bulkhead 5 Auxiliary flow path 1a To 1st flow path Supply port 2a Supply port to the second flow path 2a 'Supply port to the second flow path 3a Junction point

Claims (22)

第1の流路にエネルギー線硬化性モノマーと重合開始剤を含む第1の液体を供給する工程と;
該第1の流路を包囲するように形成された第2の流路に第2の液体を供給する工程と;
該第1の流路と該第2の流路とが合流する地点で該第1の液体と該第2の液体とを層流状態で接触させる工程と;
該第2の液体を接触させた該第1の液体にエネルギー線を照射する工程とを含む、微小構造体の製造方法。
Supplying a first liquid containing an energy ray-curable monomer and a polymerization initiator to the first flow path;
Supplying a second liquid to a second channel formed to surround the first channel;
Contacting the first liquid and the second liquid in a laminar flow state at a point where the first flow path and the second flow path meet;
And irradiating the first liquid contacted with the second liquid with energy rays.
前記層流のレイノルズ数が0.1〜200である、請求項1に記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 1 whose Reynolds number of the said laminar flow is 0.1-200. 前記第1の液体の流量が、前記第2の液体の流量より小さい、請求項1または2に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein a flow rate of the first liquid is smaller than a flow rate of the second liquid. 前記第1の液体が連続的に供給される、請求項1から3のいずれかに記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the first liquid is continuously supplied. 前記第1の液体が脈動的に供給される、請求項1から3のいずれかに記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the first liquid is supplied in a pulsating manner. 前記第1の流路が、実質的に円形、楕円形、多角形、十字形または星形の断面形状を有する、請求項1から5のいずれかに記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the first flow path has a substantially circular, elliptical, polygonal, cross-shaped or star-shaped cross-sectional shape. 微粒子、ロッドまたはファイバーを形成する、請求項1から6のいずれかに記載の製造方法。   The production method according to claim 1, wherein fine particles, rods or fibers are formed. 第1の流路に第1の液体を供給する工程と;
該第1の流路を包囲するように形成された第2の流路にエネルギー線硬化性モノマーと重合開始剤を含む第2の液体を供給する工程と;
該第1の流路と該第2の流路が合流して形成される合流流路を包囲するように形成された第3の流路に第3の液体を供給する工程と;
該第1の流路と該第2の流路とが合流する地点で該第1の液体と該第2の液体とを層流状態で接触させる工程と;
該第1の流路と該第2の流路が合流して形成される合流流路と該第3の流路とが合流する地点で該第2の液体と該第3の液体とを層流状態で接触させる工程と;
該第3の液体を接触させた該第2の液体にエネルギー線を照射する工程とを含む、微小構造体の製造方法。
Supplying a first liquid to the first flow path;
Supplying a second liquid containing an energy ray-curable monomer and a polymerization initiator to a second channel formed so as to surround the first channel;
Supplying a third liquid to a third channel formed so as to surround the merged channel formed by the merge of the first channel and the second channel;
Contacting the first liquid and the second liquid in a laminar flow state at a point where the first flow path and the second flow path meet;
The second liquid and the third liquid are layered at a point where the merged flow path formed by the first flow path and the second flow path merges with the third flow path. Contacting in a flow state;
Irradiating the second liquid brought into contact with the third liquid with energy rays.
第1の流路に第1の液体を供給する工程と;
該第1の流路を包囲するように形成された第2の流路にエネルギー線硬化性モノマーと重合開始剤を含む第2の液体を供給する工程と;
該第2の流路を包囲するように形成された第3の流路に第3の液体を供給する工程と;
該第1の流路と該第2の流路とが合流する地点で該第1の液体と該第2の液体とを層流状態で接触させる工程と;
該第2の流路と該第3の流路とが合流する地点で該第2の液体と該第3の液体とを層流状態で接触させる工程と;
該第3の液体を接触させた該第2の液体にエネルギー線を照射する工程とを含む、微小構造体の製造方法。
Supplying a first liquid to the first flow path;
Supplying a second liquid containing an energy ray-curable monomer and a polymerization initiator to a second channel formed so as to surround the first channel;
Supplying a third liquid to a third channel formed so as to surround the second channel;
Contacting the first liquid and the second liquid in a laminar flow state at a point where the first flow path and the second flow path meet;
Contacting the second liquid and the third liquid in a laminar flow state at a point where the second flow path and the third flow path meet;
Irradiating the second liquid brought into contact with the third liquid with energy rays.
第1の液体が供給される第1の流路と、第2の液体が供給される第2の流路と、該第1の流路と該第2の流路が3次元的に合流して形成される合流流路とを備えるマイクロリアクター本体と、
該第1の液体および/または該第2の液体を硬化させるための硬化手段を備え、
該第1の流路における出口を端部とする少なくとも一部が該第2の流路に包囲されてなる、マイクロリアクター。
The first flow path to which the first liquid is supplied, the second flow path to which the second liquid is supplied, the first flow path and the second flow path are three-dimensionally merged. A microreactor body comprising a merging channel formed by
A curing means for curing the first liquid and / or the second liquid;
A microreactor, wherein at least a part of the first channel having an outlet as an end is surrounded by the second channel.
前記合流流路の少なくとも一部は紫外光を透過し、前記硬化手段が紫外光照射手段である請求項10に記載のマイクロリアクター。   The microreactor according to claim 10, wherein at least a part of the merging channel transmits ultraviolet light, and the curing means is ultraviolet light irradiation means. 前記第1の流路および/または前記第2の流路に紫外光が照射されるのを防止するための遮光手段が備えられている、請求項11に記載のマイクロリアクター。 12. The microreactor according to claim 11, further comprising a light shielding means for preventing the first flow path and / or the second flow path from being irradiated with ultraviolet light. 前記第2の流路への第2の液体の供給口を複数個備える、請求項10から12に記載のマイクロリアクター。   The microreactor according to claim 10, further comprising a plurality of second liquid supply ports to the second flow path. 前記第1の流路の出口の内径が0.05〜0.8mmである、請求項10から13までのいずれかに記載のマイクロリアクター。   The microreactor according to any one of claims 10 to 13, wherein an inner diameter of the outlet of the first flow path is 0.05 to 0.8 mm. 前記第2の流路における、前記第1の流路の出口を含む断面の内径が、(前記第1の流路の出口の内径+0.2)mm以上、(前記第1の流路の出口の内径+1.6)mm以下である、請求項10から14までのいずれかに記載のマイクロリアクター。   The inner diameter of the cross section including the outlet of the first channel in the second channel is (the inner diameter of the outlet of the first channel + 0.2) mm or more (the outlet of the first channel). The microreactor according to any one of claims 10 to 14, which has an inner diameter of +1.6) mm or less. 前記第1の流路に、前記第1の液体を脈動的に流すためのパルス発生手段が備えられている、請求項10から15までのいずれかに記載のマイクロリアクター。   The microreactor according to any one of claims 10 to 15, wherein pulse generating means for causing the first liquid to flow in a pulsating manner is provided in the first flow path. 前記パルス発生手段は、前記第1の流路の一部をダイアフラム部として該ダイアフラム部をアクチュエーターで振動させる、請求項16に記載のマイクロリアクター。   17. The microreactor according to claim 16, wherein the pulse generating means uses a part of the first flow path as a diaphragm part and vibrates the diaphragm part with an actuator. 前記第1の流路中における第1の液体の流量と前記第2の流路中における第2の液体の流量を可変するための流量制御手段を備える、請求項10から17までのいずれかに記載のマイクロリアクター。   The flow rate control means for changing the flow volume of the 1st liquid in the said 1st flow path and the flow volume of the 2nd liquid in the said 2nd flow path is provided in any one of Claim 10 to 17 The microreactor as described. 第1の液体が供給される第1の流路と、第2の液体が供給される第2の流路と、第3の液体が供給される第3の流路と、該第1の流路と該第2の流路が3次元的に合流して形成される第1の合流流路と、該第1の合流流路と該第3の流路が3次元的に合流して形成される第2の合流流路とを備えるマイクロリアクター本体と、
該第1の液体、該第2の液体および/または該第3の液体を硬化させるための硬化手段を備え、
該第1の流路における出口を端部とする少なくとも一部が該第2の流路に包囲され、該第1の合流流路における出口を端部とする少なくとも一部が該第3の流路に包囲されてなる、マイクロリアクター。
A first flow path to which a first liquid is supplied; a second flow path to which a second liquid is supplied; a third flow path to which a third liquid is supplied; and the first flow path. A first merging channel formed by three-dimensionally joining the path and the second channel, and a first merging channel and the third channel formed by joining three-dimensionally A microreactor body comprising a second merging flow path,
Curing means for curing the first liquid, the second liquid and / or the third liquid;
At least a part of the first flow path with the outlet as an end is surrounded by the second flow path, and at least a part of the first flow path with the outlet at the end is the third flow A microreactor surrounded by a road.
前記第2の合流流路の少なくとも一部は紫外光を透過し、前記硬化手段が紫外光照射手段である請求項19に記載のマイクロリアクター。   20. The microreactor according to claim 19, wherein at least a part of the second merging channel transmits ultraviolet light, and the curing means is ultraviolet light irradiation means. 第1の液体が供給される第1の流路と、第2の液体が供給される第2の流路と、第3の液体が供給される第3の流路と、該第1の流路と該第2の流路と該第3の流路とが3次元的に合流して形成される合流流路とを備えるマイクロリアクター本体と、
該第1の液体、該第2の液体および/または該第3の液体を硬化させるための硬化手段を備え、
該第1の流路における出口を端部とする少なくとも一部が該第2の流路に包囲され、該第2の流路における出口を端部とする少なくとも一部が該第3の流路に包囲されてなる、マイクロリアクター。
A first flow path to which a first liquid is supplied; a second flow path to which a second liquid is supplied; a third flow path to which a third liquid is supplied; and the first flow path. A microreactor main body comprising a merging channel formed by three-dimensionally merging the channel, the second channel, and the third channel;
Curing means for curing the first liquid, the second liquid and / or the third liquid;
At least a part of the first channel with the outlet as an end is surrounded by the second channel, and at least a part of the second channel with the outlet as an end is the third channel A microreactor surrounded by
前記合流流路の少なくとも一部は紫外光を透過し、前記硬化手段が紫外光照射手段である請求項21に記載のマイクロリアクター。

The microreactor according to claim 21, wherein at least a part of the confluence channel transmits ultraviolet light, and the curing means is an ultraviolet light irradiation means.

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