[发明专利]微混合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种即使是在混合高粘度流体彼此的情况下、混合低粘度流体与粘度高出该流体3000倍左右的流体的情况下，也能够避免低粘度流体间歇供给而以稳定送液的状态进行混合的微混合器。

背景技术

在利用了析晶等进行的微粒子制造工序、化学反应工序中，提出有以混合至少两种以上的流体为目的的各种静态混合器。其中，向微型流路内供给进行混合的流体的微混合器作为一种高效的混合装置受人瞩目。

微混合器具有如下机构：该机构用于利用流路宽度为10μm至1000μm左右的微型流路将至少两种以上的流体分割为微小的液体流，并在之后进行混合。由于通过将被供给至微混合器内的流体分割为微小的液体流而致使扩散距离缩短，混合速度加快，因此与以往的静态混合器相比，能够在短时间内高效地进行混合。

作为微混合器的构造，已知有例如具有Y字型的流路的构造的混合器（Y形微混合器）。Y字型微混合器具有如下构造：供第一流体流动的流路和供第二流体流动的流路呈锐角、即Y字型地在一张板上交叉，从而形成一条合流路。被供给至该混合器的各流体在流路的交叉部处以层流状态合流，并相互扩散，继而被混合。

在使低粘度流体与粘度高出该流体10倍左右的流体（各向异性粘性流体）以相同的流量在上述Y字型微混合器内流通的情况下，欲使两种流体的压损相同。即，加快粘度较低的流体的流速，缩小微型流路的使用截面比例。相反地减慢粘度较高的流体的流速并增大微型流路的使用截面比例，从而使两种流体的压损形成为相同。在粘度差大到某种程度的情况下，粘度较低的流体以高速的流速在极小的截面中流动，从而成为导致间歇供给等不稳定的液体流的原因。因此，存在有流体无法稳定地流通、无法均匀地混合流体的问题。

另外，即使是在与两种流体的粘度差相对应地增大合流部的微型流路的流路截面积的情况下，液体的相互扩散时间也会增长，流体的混合性也会下降。这样，在液体在微型流路内相互扩散时，混合低粘度的流体彼此大多不存在问题，但是在混合各向异性粘性流体、高粘度流体时，多发混合性下降的问题的可能性较高。

作为除上述Y字型微混合器以外的其他微混合器，公知有例如具有如下构造的层叠型微混合器：该构造通过将形成有供作为混合对象的反应物A流动的微细通道的板与形成有供反应物B流动的微细通道的板层叠而成（例如，参照专利文献1）。该层叠型微混合器所具有的各微细通道以从板的上表面观察时呈锐角的状态配置，各流体在设置于各微细通道的出口的合流室合流，进而被混合。

专利文献1所述的设置有层叠的构造和使流体合流的合流室而成的微混合器（出口混合型微混合器）具有如下构造：在上下层叠配置的两张板的各个板上形成微型流路，所形成的各微型流路朝向作为共用的出口的混合室并交叉。另外，专利文献1的混合器的流路宽度和深度为250μm以下，并以易于以低粘度瞬时混合的流体为对象，而不是与高粘度流体彼此、各向异性粘性流体相对应的混合器。因此，在于专利文献1所述的混合器内流通有高粘度流体、各向异性粘性流体的情况下，有可能产生压损、阻塞等，从而使流通变得困难，无法充分地进行混合。

专利文献1：日条特表平9－512742号公报（12页，第3图）

发明内容

本发明的第一课题提供一种即使是在混合高粘度流体彼此的情况下、混合低粘度流体与粘度高出该流体3000倍左右的流体的情况下，也能够混合效率良好地、均匀地进行混合的微混合器，第二课题提供一种使用上述微混合器获得粘度差距较大的流体的混合液的方法，第三课题提供一种使用获得上述混合液的方法来制造各种化合物的方法。

本发明人们为了解决上述问题而进行了认真的研究，其结果发现，在具有将形成有供作为混合对象的反应物A流动的微细通道的板与形成有供反应物B流动的微细通道的板层叠而成的构造的层叠型微混合器中，上述板的至少一者的与流体供给路径连通的微小管状流路的入口部为一条流路，而且，该板的与混合部连通的出口部的微小管状流路的截面积比入口部的微小管状流路的截面积小，从而即使是在混合高粘度流体彼此的情况下、混合低粘度流体与粘度高出该流体3000倍左右的流体的情况下，也能够混合效率良好地、以不会导致低粘度流体间歇供给的、稳定送液的状态进行混合，通过使用该微混合器，能够恰当地制造使用了粘度差距较大的原料的化合物，具体地说，能够制造具有聚氨酯（甲基）丙烯酸酯和蒽醌骨架的颜料微粒子，从而完成了本发明。