(57)【要約】【課題】流路内を流れる流体同士の反応操作や単位操作を行う装置において、流路内における対象流体の反応操作や単位操作を高精度に制御できるだけでなく、対象流体の反応操作や単位操作の種類に応じて各種の機能を機能性流体に付与することができる。【解決手段】複数の対象液体Ｌ１，Ｌ２をそれぞれの流体供給路２４、２８を通して一本の流路３０内で合流させて反応操作又は単位操作を行う装置１０を用いて化学物質を製造する方法であって、反応操作又は単位操作を制御可能な機能を有する機能性液体ＬＫを流路３０内に流通することにより対象液体Ｌ１，Ｌ２同士の間に機能層を形成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の対象流体をそれぞれの流体供給路を通して一本の流路内で合流させて反応操作又は単位操作を行う装置を用いて化学物質を製造する方法であって、
前記反応操作又は単位操作を制御可能な機能を有する機能性流体を前記流路内に流通することにより前記対象流体同士の間に機能層を形成することを特徴とする化学物質の製造方法。
【請求項２】
３つ以上の流体をそれぞれの流体供給路を通して一本の流路内で合流させて反応操作又は単位操作を行う装置を用いて化学物質を製造する方法であって、
前記３つ以上の流体を前記流路内において段階的に合流させるように合流位置を複数設けると共に、前記合流位置から次の合流位置までの合流時間差が０．００１秒〜６０秒の間になるように前記流体を流すことを特徴とする化学物質の製造方法。
【請求項３】
前記３つの以上の流体を、前記反応操作又は単位操作を行う対象流体と前記反応操作又は単位操作を制御可能な機能を有する機能性流体とで構成し、前記対象流体同士の間に前記機能性流体による機能層を形成することを特徴とする請求項２の化学物質の製造方法。
【請求項４】
前記装置は、前記流路の等価直径が１ｍｍ以下のマイクロ化学装置であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１の化学物質の製造方法。
【請求項５】
前記流体は前記流路内を層流状態で流れることを特徴とする請求項１〜４の何れか１の化学物質の製造方法。
【請求項６】
前記反応操作における機能性流体は、前記対象流体同士が反応する反応速度を制御する機能を有することを特徴とする請求項１、３、４、５の何れか１の化学物質の製造方法。
【請求項７】
前記機能性流体の温度、粘度、ｐＨ、濃度、密度の少なくとも１つを、前記対象流体の温度、粘度、ｐＨ、濃度、密度と異なるようにすることで、前記反応速度を制御することを特徴とする請求項６の化学物質の製造方法。
【請求項８】
前記反応操作における機能性流体は、前記対象流体同士の反応生成物である前記化学物質の粒子サイズを制御する機能を有することを特徴とする請求項１、３、４、５の何れか１の化学物質の製造方法。
【請求項９】
前記単位操作における機能性流体は、液膜抽出機能を有することを特徴とする請求項１、３、４、５の何れか１の化学物質の製造方法。
【請求項１０】
前記複数の対象流体は前記機能層を介し、且つ時間的なズレを有して段階的に合流することを特徴とする請求項１、４、５、６、７、８、９の何れか１の化学物質の製造方法。
【請求項１１】
前記段階的に合流する時間的なズレである合流時間差は０．００１秒〜６０秒の間であることを特徴とする請求項１０の化学物質の製造方法。
【請求項１２】
前記機能層の厚みは１〜１０００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１の何れか１の化学物質の製造方法。
【請求項１３】
前記化学物質が顔料であることを特徴とする請求項１〜１２の何れか１の化学物質の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学物質の製造方法に係り、特に、１本の流路に複数の流体を流通して反応操作又は単位操作を行う装置を用いて化学物質を製造する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化学工業、或いは医薬品・試薬等の製造を行う医薬品工業等の分野において、１本の流路に複数の流体を流して反応させることで化学物質を製造する技術が脚光をあびており、その代表例としてマイクロリアクター等のマイクロ化学装置がある。マイクロリアクターは、微小な流路断面を有する流路に複数の流体を層流状態で流通させながら反応させることで反応生成物である化学物質を連続製造する技術である。この方法は、攪拌タンク等を用いたバッチ式の反応とは異なり、微小空間である流路内を連続的に流れる流体の界面において流体中の反応分子同士が出会うことによって反応が起こるため、反応効率が著しく向上すると共に、微細粒子で単分散性に優れた化学物質を製造することができる。
【０００３】
マイクロリアクターに関する技術としては、例えば特許文献１〜特許文献３がある。
【０００４】
特許文献１は、相当直径が１ｃｍ以下の主流路と、該主流路に合流する１つ以上の導入流路とを備え、該主流路を流通する第１の反応流体と導入流路を流通する第２の反応流体とを合流／反応させるようにした流通型微小反応流路において、上記の１つ以上の導入流路を延長するようにして主流路内に形成された挿入部の先端の各吐出口と、主流路を形成する壁面とを相互に離隔させるものである。これにより、微小流路である主流路の閉塞を抑制し安定した反応を行うことができる。
【０００５】
また、特許文献２は、対をなして互いに反応する２種類の流体Ａ，Ｂをそれぞれ流通させるマイクロチャンネルの間に、２種類の流体Ａ，Ｂと反応することのない流体Ｃを通流させる補助マイクロチャンネルを設け、流体Ａ，Ｂが接触する領域をマイクロチャンネルの出口から離れるようにしたものである。これにより、反応による析出物が前記出口周辺に堆積しないようすることで、安定した反応を行うことができる。また、特許文献４では、反応に関与する流体同士の間に反応に関与しない流体を挟み、反応に関与しない流体で反応に関与する流体を希釈することで凝集を防止するようにしている。
【０００６】
ところで、１本の流路に複数の流体を流して反応操作を行う装置では、上記の如く析出や凝集による流路の閉塞という問題以外に、流体の反応速度や反応生成物である化学物質の粒子サイズを如何に精度良く制御するかが、所望の化学物質を製造できるかの重要やポンイントになる。その対策として、例えば、特許文献１では、主流路を流れる流体が適切な反応温度になるように熱媒体を循環させて装置を加熱するようにしている。また、特許文献３では、装置外周に振動発生器を設けて、振動を流体に伝達することにより流体の分子運動を増大させて反応を促進するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−２９２２７４号公報
【特許文献２】特開２００３−１６４７４５号公報
【特許文献３】特開２００３−２８０１２６号公報
【特許文献４】特開２００５−４６６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び特許文献３は何れも流路の外部から流体に対して熱や振動等の機能（作用）を間接的に付与するものであり、流路内を流れる流体の反応操作の制御精度に限界があると共に、付与できる機能の種類も限られたものになるという問題がある。
【０００８】
かかる問題は、流路により流体の反応操作を行う装置に限ったものではなく、流路により流体の単位操作（例えば混合、抽出、分離、加熱、冷却、熱交換、晶析、吸収）を行う装置も同様である。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、流路内を流れる流体同士の反応操作や単位操作を行う装置において、流路内における対象流体の反応操作や単位操作を高精度に制御できるだけでなく、対象流体の反応操作や単位操作の種類に応じて各種の機能を機能性流体に付与することができるので、従来にない所望の化学物質を製造することが可能となる化学物質の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は前記目的を達成するために、複数の対象流体をそれぞれの流体供給路を通して一本の流路内で合流させて反応操作又は単位操作を行う装置を用いて化学物質を製造する方法であって、前記反応操作又は単位操作を制御可能な機能を有する機能性流体を前記流路内に流通することにより前記対象流体同士の間に機能層を形成することを特徴とする化学物質の製造方法を提供する。
【００１１】
本発明の請求項１によれば、反応操作又は単位操作を制御可能な機能を有する機能性流体を流路内に流通することにより、反応操作や単位操作の対象となる対象流体同士の間に機能層を形成するようにしたので、機能性流体から対象流体に直接的に機能を付与することができる。これにより、流路内における流体の反応操作や単位操作を高精度に制御できるだけでなく、流体の反応操作や単位操作の種類に応じて各種の機能を機能性流体に付与することができるので、従来にない所望の化学物質を製造することが可能となる。
【００１２】
ここで、対象流体とは、反応操作や単位操作の対象となる流体を意味する。また、対象流体の数は２流体でも、それ以上でもよく、対象流体同士の間に機能性流体による機能層を形成すればよい。また、機能性流体は対象流体同士の反応操作又は単位操作を制御可能な機能を有する流体であって、製造される化学物質自体を変えてしまうものではない。
【００１３】
また、本発明で「反応」と言う場合には、混合を伴った反応も含むものとする。反応の種類としては、無機物質や有機物質などを対象としたイオン反応、酸化還元反応、熱反応、触媒反応、ラジカル反応、重合反応等の様々な反応形態が含まれる。また、流体には、液体、気体、液体中に金属微粒子等が分散された固液混合物、気体中に金属微粒子等が分散された固気混合物、液体中に気体が溶解せずに分散した気液混合物等も含まれる。
【００１４】
請求項２の発明は前記目的を達成するために、３つ以上の流体をそれぞれの流体供給路を通して一本の流路内で合流させて反応操作又は単位操作を行う装置を用いて化学物質を製造する方法であって、前記３つ以上の流体を前記流路内において段階的に合流させるように合流位置を複数設けると共に、前記合流位置から次の合流位置までの合流時間差が０．００１秒〜６０秒の間になるように前記流体を流すことを特徴とする化学物質の製造方法を提供する。
【００１５】
請求項２によれば、３つ以上の流体を前記流路内において段階的に合流させるように合流位置を複数設けることで、最初の合流位置で２つの流体が合流し、次の合流位置で３番目の流体が合流し、以後同様に流体が順次合流する。これにより、流路内において各流体を安定した流れで重ね合わせていくことができるので、反応操作や単位操作を精度良く行うことができる。この場合、合流位置から次の合流位置までの合流時間差が長すぎると、例えば一つの流体で他の流体の間に機能層を形成したい場合、機能を有する一つの流体が他の流体と完全に拡散してしまい、機能を果たすことができなくなるからである。従って、合流時間差を６０秒以下にすることが必要であり、より好ましくは３０秒以下、特に好ましくは１０秒以下である。尚、０．００１秒は、全ての流体の合流位置が同じではなく微小なりともズレているという意味である。
【００１６】
請求項３は請求項２において、前記３つの以上の流体を、前記反応操作又は単位操作を行う対象流体と前記反応操作又は単位操作を制御可能な機能を有する機能性流体とで構成し、前記対象流体同士の間に機能性流体による機能層を形成することを特徴とする。
【００１７】
請求項３は、３つの以上の流体の構成を、反応操作又は単位操作を行う対象流体と、反応操作又は単位操作を制御可能な機能を有する機能性流体とで構成したものであり、対象流体同士の間に機能性流体による機能層を形成することで、機能性流体の機能を対象流体に付与するようにしたものである。このように、対象流体と機能性流体との構成の場合にも合流時間差が０．００１秒〜６０秒の間になるように流体を流すことで、流路内において各流体を安定した流れで重ね合わせていくことができるので、機能性流体の機能を対象流体に高精度に付与できる。
【００１８】
請求項４は請求項１〜３の何れか１において、前記装置は、前記流路の等価直径が１ｍｍ以下のマイクロ化学装置であることを特徴とする。
【００１９】
ここで等価直径とは流路断面を円形に換算した場合の直径を言い、特に好ましい流路の等価直径は５００μｍ以下である。
【００２０】
請求項５は請求項１〜４の何れか１において、前記流体は前記流路内を層流状態で流れることを特徴とする。
【００２１】
本発明は、流路の等価直径が大きく流体が乱流状態で流れる場合にも適用可能であるが、流体（対象流体や機能性流体）が層流状態で流れるマイクロ化学装置の場合に、より有効である。これは、層流状態では、流体同士の接触界面の法線方向への拡散運動によって反応操作や単位操作が進行するので、この拡散運動を利用して機能性流体の有する機能（例えば温度拡散等）を対象流体に対して精度良く付与することができるからである。
【００２２】
請求項６は請求項１、３、４、５の何れか１において、前記反応操作における機能性流体は前記対象流体同士が反応する反応速度を制御する機能を有することを特徴とする。
【００２３】
例えば、機能性流体によって対象流体同士の反応速度を遅くすれば、対象流体同士が合流する合流部で直ちに反応が活発化しないので、合流部での反応生成物の析出を抑制し、流体供給路出口の目詰まりを防止できる。また、機能性流体によって対象流体同士の反応速度を遅くすれば、爆発的な反応を精度良く制御できるので、反応を安全に行うことができる。逆に、機能性流体によって対象流体同士の反応速度を速くすれば、短時間で反応を完了することができる。このように、機能性流体によって反応速度を精度良く制御すれば、反応する対象流体同士の性質や対象流体に適した反応時間等に応じて反応をきめ細かく設計することが可能になる。
【００２４】
請求項７は請求項６において、前記機能性流体の温度、粘度、ｐＨ、濃度、密度の少なくとも１つを、前記対象流体の温度、粘度、ｐＨ、濃度、密度と異なるようにすることで、前記反応速度を制御することを特徴とする。
【００２５】
請求項７は反応速度を制御する機能性流体の態様の一例であり、例えば機能性流体と対象流体との間の温度差による温度拡散を利用して反応速度を制御するようにしたものである。例えば、機能性流体の温度を流体の温度よりも低くすることで、機能性流体からの冷熱の拡散により流体同士の反応速度を遅くすることができる。逆に機能性流体の温度を流体の温度よりも高くすることで、機能性流体からの温熱の拡散により流体同士の反応速度を速くすることができる。同様に機能性流体と対象流体との間の粘度差、ｐＨ差、濃度差、密度差を利用することで反応速度を制御することが可能となる。
【００２６】
請求項８は請求項１、３、４、５の何れか１において、前記反応操作における機能性流体は、前記対象流体同士の反応生成物である前記化学物質の粒子サイズを制御する機能を有することを特徴とする。
【００２７】
例えば、対象流体同士の反応によって微細粒子で単分散性に優れた化学物質を製造したい場合に、機能性流体にポリマー、界面活性剤、ｐＨ調整剤等を含有させることで、不必要な凝集を防ぎ微細な粒子サイズに制御できる。また、化学物質として顔料などのように水不溶性化合物の場合には、ポリマー、界面活性剤、ｐＨ調整剤等の他にもロジンやシナジスト等を含有させることもできる。
【００２８】
請求項９は請求項１、３、４、５の何れか１において、前記単位操作における機能性流体は、液膜抽出機能を有することを特徴とする。
【００２９】
例えば、混じり合う２つの対象流体同士の間に、対象流体とは混じり合わないが特定の成分のみを一方の対象流体から他方の対象流体に選択的に移動させる機能を有する機能性流体によって機能層を形成することで、特定成分の抽出が可能となる。
【００３０】
請求項１０は請求項１、４、５、６、７、８、９の何れか１において、前記複数の対象流体は前記機能層を介し、且つ時間的なズレを有して段階的に合流することを特徴とする。
【００３１】
このように、複数の対象流体を機能性流体を介し、且つ時間的なズレを有して段階的に合流させることにより、安定した機能層を形成できると共に、対象流体の流れも安定する。これにより、機能性流体の機能を精度良く対象流体に付与することができる。
【００３２】
請求項１１は請求項１０において、前記段階的に合流する時間的なズレである合流時間差は０．００１秒〜６０秒の間であることを特徴とする。
【００３３】
流路を流れる流体速度にもよるが、合流時間差が６０秒よりも大きくなりすぎると、流体同士の重ね合わせが不安定になるだけでなく、機能性流体の機能がなくなってから対象流体同士が合流する恐れがある。これにより、流体供給路出口の目詰まりは防止できても、本来の機能性流体の目的である対象流体同士の反応操作又は単位操作の制御を達成できないからである。合流時間差は０．００１秒〜３０秒がより好ましく、０．００１秒〜１０秒が特に好ましい。
【００３４】
請求項１２は請求項１、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１の何れか１において、前記機能層の厚みは１〜１０００μｍの範囲であることを特徴とする。
【００３５】
これは、機能層の厚みが１μｍ未満と薄過ぎると、安定な機能層を形成できない。また、機能層の厚みが１０００μｍ超えて厚過ぎると、微細粒径で単分散性に優れた化学物質が得られ難くなる。機能層のより好ましい厚みは１〜５００μｍであり、１〜１００μｍが特に好ましい。
【００３６】
請求項１３は請求項１〜１２の何れか１において、前記化学物質が顔料であることを特徴とする。
【００３７】
本発明は、流路を利用した化学物質の製造全般に適用できるが、微細粒径で単分散性に優れた顔料を製造する場合に特に有効だからである。
【発明の効果】
【００３８】
以上説明したように、本発明の化学物質の製造方法によれば、流路内を流れる流体同士の反応操作や単位操作を行う装置において、流路内における対象流体の反応操作や単位操作を高精度に制御できるだけでなく、対象流体の反応操作や単位操作の種類に応じて各種の機能を機能性流体に付与することができる。従って、従来にない所望の化学物質を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下添付図面に従って本発明に係る化学物質の製造方法の好ましい実施の形態について詳説する。尚、本発明において反応操作又は単位操作を行う対象流体として２つの液体Ｌ１、Ｌ２を使用し、２つの液体Ｌ１、Ｌ２の間に機能性液体ＬＫの機能層を形成する例で説明する。
【００４０】
（第１の実施の形態）
図１は本発明に係る化学物質の製造方法を適用する製造装置１０の全体構成を説明する概念図であり、３つの液体Ｌ１、Ｌ２、ＬＫが薄片状流型の流れを形成する場合である。また、図２（Ａ）は装置本体１２の横断面図、図２（Ｂ）は図（Ａ）のａ−ａ線に沿った縦断面図である。
【００４１】
図１に示すように、薄片状流型の製造装置１０は、主として、装置本体１２と、反応操作又は単位操作の対象液体である液体Ｌ１、Ｌ２を供給配管１４、１４を介して装置本体１２に供給する対象液体供給手段１６、１６と、対象液体Ｌ１、Ｌ２の反応操作又は単位操作を制御可能な機能を有する機能性液体ＬＫを供給配管１８を介して装置本体１２に供給する機能性液体供給手段２０とで構成される。供給配管１４、１８はコネクタ１４Ａ、１８Ａにより装置本体１２に着脱自在に接続される。
【００４２】
図２に示すように、装置本体１２は、四角筒形状に形成されると共に、供給配管１４、１８が接続される入口側が縦向きに設けられた２枚の仕切り板２１、２２で仕切られる。これにより、装置本体１２の上流領域に、対象液体Ｌ１、Ｌ２の供給路２４、２８と、機能性液体ＬＫの供給路２６が形成される。この３つの供給路２４、２６、２８は、対象液体Ｌ１、Ｌ２の反応操作又は単位操作が行われる一本の流路３０に合流する。そして、３つの供給路２４、２６、２８にそれぞれ供給配管１４、１８が連通するように接続される。これにより、供給路２４、２６、２８を流れて流路３０に合流した対象液体Ｌ１、Ｌ２と機能性液体ＬＫは、流路３０において対象液体Ｌ１、Ｌ２同士の間に機能性液体ＬＫによる機能層を形成した薄片状の３層流構造を形成する。
【００４３】
反応操作における機能性液体ＬＭの好ましい機能としては、例えば対象液体Ｌ１、Ｌ２同士が反応する反応速度を制御する機能や、対象液体Ｌ１、Ｌ２同士の反応生成物である化学物質の粒子サイズを制御する機能があるが、これらに限定されるものではない。また、単位操作における機能性液体ＬＫの好ましい機能としては、液膜抽出機能があるが、この機能に限定するものではない。対象液体Ｌ１、Ｌ２同士の反応操作又は単位操作を制御可能な機能を有する機能性液体ＬＫであって、製造される化学物質自体を変えてしまうことのない機能であれば、どのような機能であってもよい。
【００４４】
例えば、機能性液体ＬＫの温度、粘度、ｐＨ、濃度、密度の少なくとも１つを、対象液体Ｌ１、Ｌ２の温度、粘度、ｐＨ、濃度、密度と異なるようにして流路３０に流通することで、反応速度を制御するようにしてもよい。また、機能性液体ＬＫとして、結晶形状や結晶型を制御する機能を有するものを使用することもできる。一例として、顔料結晶の結晶構造をＸＲＤ回折法で調べるとα型、β型、γ型の３つの結晶型があるが、対象液体Ｌ１、Ｌ２同士の反応により顔料を製造する場合に、機能性液体ＬＫに結晶型に影響を及ぼすことのできる液体を使用することで、α型、β型、γ型のどの結晶型を優先して製造するか制御することも可能である。更には、機能性液体ＬＫに結晶形状に影響を及ぼすことのできる液体を使用することで、球状結晶、針状結晶、平板状結晶のどの結晶形状を優先して製造するか制御することも可能である。
【００４５】
また、流路３０の終端位置には反応により生成された化学物質を含む反応生成液ＬＭを排出させる排出口３２が形成される。この排出口３２に連通するように排出配管５０（図１参照）がコネクター５２を介して着脱自在に接続される。
【００４６】
薄片状の３層流構造を形成する流路３０は、等価直径が１ｍｍ（１０００μｍ）以下、好ましくは５００μｍ以下のマイクロチャンネル状の微細流路が好ましい。本発明は、流路３０の等価直径が大きく液体が乱流状態で流れる場合にも適用可能であるが、流路３０の等価直径が１ｍｍ以下で対象液体や機能性液体が層流状態で流路を流れる場合に、より有効だからである。レイノルズ数（Ｒｅ）としてみたときに２００以下であることが好ましい。これは、層流状態では、液体同士の接触界面の法線方向への拡散運動によって反応操作や単位操作が進行するので、この拡散運動を利用して機能性液体ＬＫの有する機能を対象液体Ｌｌ，Ｌ２に対して精度良く付与することができるからである。また、機能性液体ＬＫによって流路３０内に形成される機能層の厚みは、１〜１００μｍの範囲に形成することが好ましく、この機能層厚みになるように機能性液体ＬＫの供給路２６の幅Ｗ１を形成することが好ましい。また、流路２６の長さＬ（図２参照）は、反応操作や単位操作が終了するに足る長さに設定され、反応操作や単位操作の種類によって異なる。また、対象液体Ｌｌ，Ｌ２の供給路２４、２８の幅Ｗ２，Ｗ３については、流路３０の等価直径や、対象液体Ｌ１、Ｌ２と機能性液体ＬＫの流路１２８への供給量に応じて適宜設定するとよい。
【００４７】
また、図２では、各供給２４、２６、２８の流路３０への合流位置３４が同じになるようにしたが、図３に示すように、仕切り板２１よりも仕切り板２２を流路３０の排出口３２側に延設することにより、対象液体Ｌ１と機能性液体ＬＫの合流位置Ａと、これらの液体Ｌ１、ＬＫに対象液体Ｌ２が合流する合流位置Ｂとが時間的にズレていることが好ましい。このように、段階的に合流させることにより、流路３０内において各液体Ｌ１、Ｌ２、ＬＫを安定した流れで重ね合わせていくことができるので、対象液体Ｌ１、Ｌ２同士の間に安定した機能層を形成できると共に、対象液体Ｌ１、Ｌ２の流れも安定する。また、機能性液体ＬＫの機能を精度良く対象液体Ｌ１、Ｌ２に付与することができる。合流位置Ａと合流位置Ｂとによる合流時間差ｔは、０．００１秒〜６０秒の間であることが好ましい。流路３０を流れる液体の速度にもよるが、合流時間差が６０秒よりも大きくなりすぎると、機能層の形成が安定しないと共に、機能性液体ＬＫの機能がなくなってから対象液体Ｌ１、Ｌ２同士が合流する恐れがある。これにより本来の機能性液体ＬＫの目的である対象液体Ｌ１、Ｌ２同士の反応操作又は単位操作の制御を達成できないからである。合流時間差は０．００１秒〜３０秒がより好ましく、０．００１秒〜１０秒が特に好ましい。
【００４８】
かかるマイクロオーダーの微細な流路３０を有する装置本体１２を製作するには微細加工技術が使用され、微細加工技術としては、例えば次のようなものがある。
【００４９】
(1) Ｘ線リソグラフィと電気メッキを組み合わせたＬＩＧＡ技術
(2) ＥＰＯＮ  ＳＵ８を用いた高アスペクト比フォトリソグラフィ法
(3) 機械的マイクロ切削加工（ドリル径がマイクロオーダのドリルを高速回転するマイクロドリル加工等）
(4) Ｄｅｅｐ  ＲＩＥによるシリコンの高アスペクト比加工法
(5) Ｈｏｔ  Ｅｍｂｏｓｓ加工法
(6) 光造形法
(7) レーザー加工法
(8) イオンビーム法
また、装置本体１２を製作するのための材料としては、耐熱、耐圧及び耐溶剤性、加工容易性等の要求に応じて、金属、ガラス、セラミックス、プラスチック、シリコン、及びテフロン等を好適に使用できる。装置本体１２の製作においては、供給路２４、２６、２８や流路３０の製作は勿論重要であるが、該供給路２４、２６、２８や流路３０に被せる蓋の接合技術も重要である。蓋の接合方法は、高温加熱による材料の変質や変形による供給路２４、２６、２８や流路３０の破壊を伴わず寸法精度を保った精密な方法が望ましく、製作材料との関係から固相接合（例えば、圧接接合や拡散接合等）や液相接合（例えば、溶接、共晶接合、はんだ付け、接着等）を選択することが好ましい。例えば、材料としてシリコンを使用する場合にシリコン同士を接合するシリコン直接接合や、ガラス同士を接合する融接、シリコンとガラスを接合する陽極接合、金属同士を接合する拡散接合等がある。セラミックスの接合については、金属のようにメカニカルなシール技術以外の接合技術が必要であり、アルミナに対してglass solderなる接合剤をスクリーン印刷で８０μｍに印刷し、圧力をかけずに４４０〜５００°Ｃで処理する方法がある。また、研究段階ではあるが、新しい接合技術として、表面活性化接合、水素結合を用いた直接結合、ＨＦ（フッ化水素）水溶液を用いた接合等がある。
【００５０】
本発明の製造装置１０で使用する対象液体供給手段１６及び機能性液体供給手段２０としては、対象液体Ｌ１、Ｌ２や機能性液体ＬＫの供給圧力制御を兼ね備えた連続流動方式型のシリンジポンプを好適に使用することができる。微細な流路３０を備えた製造装置の場合、対象液体Ｌ１、Ｌ２や機能性液体ＬＫを流路３０に導入する流体制御技術が必要であり、特にマイクロオーダーの微細な流路３０での液体の挙動は、マクロスケールとは異なる性質をもつため、マイクロスケールに適した流体制御方式を適用しなくてはならない。連続流動方式は、装置本体１２の内部や装置本体１２に至る流路内は全て液体で満たされ、外部に用意したシリンジポンプ１６、２０によって、液体全体を駆動する方式であり、流路３０に供給する対象液体Ｌ１、Ｌ２の供給圧力、供給流量及び機能性液体ＬＫの供給圧力及び供給流量を任意に制御することができる。尚、連続流動方式のポンプには、流動に影響を与えない程度に脈動を押さえた連続ポンプも含まれる。
【００５１】
上記の如く構成された化学物質の製造装置１０によれば、反応操作又は単位操作を制御可能な機能を有する機能性液体ＬＫを流路３０内に流通することにより、反応操作や単位操作の対象となる対象液体Ｌ１、Ｌ２同士の間に機能層を形成するようにしたので、機能性液体ＬＫから対象液体Ｌ１、Ｌ２に直接的に機能を付与することができる。これにより、流路３０内における対象液体Ｌ１、Ｌ２の反応操作や単位操作を高精度に制御できるだけでなく、対象液体Ｌ１、Ｌ２の反応操作や単位操作の種類に応じて各種の機能を対象液体Ｌ１、Ｌ２に付与することができるので、従来にない所望の化学物質を製造することが可能となる。
【００５２】
例えば、本発明による化学物質の製造方法として、対象液体Ｌ１をジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ポリマー、アルカリ剤、顔料の溶液とし、対象液体Ｌ２を水、界面活性剤の溶液とし、機能性液体ＬＫをジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）とし、流路３０内において対象液体Ｌ１、Ｌ２同士の間に機能性液体ＬＫによる機能層を形成して、対象液体Ｌ１、Ｌ２同士を反応させて、顔料粒子を形成する。この反応において、対象液体Ｌ１、Ｌ２同士の間に機能性液体ＬＫによる機能層を設けることで、対象液体Ｌ１、Ｌ２同士が出会う時間を調整できるので、微細粒子で且つ単分散性に優れた顔料粒子を製造することができると共に、供給路２４、２６、２８出口の目詰まりを防止できる。
【００５３】
また、本発明による化学物質の製造方法の別の態様として、対象液体Ｌ１をジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アルカリ剤、顔料の溶液とし、対象液体Ｌ２を水、界面活性剤の溶液とし、機能性液体ＬＫをポリマーとジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）の溶液とし、流路３０内において対象液体Ｌ１、Ｌ２同士の間に機能性液体ＬＫによる機能層を形成して、対象液体Ｌ１、Ｌ２同士を反応させて、顔料粒子を形成する。この反応において、ポリマーが含有された機能性液体ＬＫを使用することで、対象液体Ｌ１、Ｌ２同士の反応により生成された顔料粒子同士が凝集することを抑制できるので、更に微細粒子で且つ更に単分散性に優れた顔料粒子を製造することができる。
【００５４】
また、本発明による化学物質の製造方法の更に別の態様として、対象液体Ｌ１をトルエン、ヘプタンの溶液とし、対象液体Ｌ２をイソオクタンとし、機能性液体ＬＫを水と界面活性剤の溶液とし、流路３０内において対象液体Ｌ１、Ｌ２同士の間に機能性液体ＬＫによる機能層を形成して、抽出の単位操作を行う。この単位操作において、対象液体Ｌ１、Ｌ２同士は混ざり合うが、対象液体Ｌ１、Ｌ２同士の間に液膜抽出機能を有する機能層を設けることで、対象液体Ｌ１中のトルエンが対象液体Ｌ２のイソオクタンに抽出される。これにより、対象液体Ｌ２及びトルエンと、対象液体Ｌ１とを別々に分離回収することで、対象液体Ｌ１から安定に一定量のトルエンを回収することができる。尚、図１〜図３の薄片状流型の製造装置１０の場合には、排出配管５０が１本であるが、この液膜抽出を行う場合には出口で分離できることが前提となるため、２つの排出配管を設けることが必要である。
【００５５】
特に、図３で示したように、段階的な合流を行うことにより対象液体Ｌ１、Ｌ２や機能性液体ＬＫの流路３０内での流れが安定するので、反応操作や単位操作の制御精度が良くなる。
【００５６】
（第２の実施の形態）
図４は本発明に係る化学物質の製造方法を適用する製造装置１００の全体構成を説明する概念図であり、３つの液体（対象液体ＬＩ、Ｌ２及び機能性液体ＬＫ）が同芯円の環状流型の流れを形成する場合である。
【００５７】
この化学物質の製造装置１００は、図４に示すように、主として、装置本体１１１と、反応操作又は単位操作の対象液体である液体Ｌ１、Ｌ２を供給配管１４、１４を介して装置本体１１１に供給する対象液体供給手段１６、１６と、対象液体Ｌ１、Ｌ２の反応操作又は単位操作を制御可能な機能を有する機能性液体ＬＫを供給配管１８を介して装置本体１１１に供給する機能性液体供給手段２０とで構成される。
【００５８】
また、装置本体１１１は、図５及び図６に示すように、プレート１１２と、このプレート１１２の上流側及び下流側にそれぞれ配置されて、プレート１１２を挟持する蓋部材１１４及び本体部材１１６とで構成される。
【００５９】
蓋部材１１４の上流側には、対象液体ＬＩ、Ｌ２及び機能性液体ＬＫを装置本体１１１に供給する３本の供給配管１４、１４、１８がコネクタ１４Ａ、１８Ａを介して着脱自在に接続される。そして、蓋部材１１４には、図７に示すように、供給配管１４、１４、１８からの液体ＬＩ、Ｌ２、ＬＫがそれぞれ流入する蓋部材貫通孔１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃが形成される。
【００６０】
プレート１１２には、供給配管１４、１８からそれぞれ供給される液体ＬＩ、Ｌ２、ＬＫを、流路１２８（図７参照）に同芯円状の環状流として形成する供給路１２４が形成される。また、プレート１１２の中央には、図７〜図１０に示すように、蓋部材貫通孔１１４Ａに連通するプレート貫通孔１１２Ａが形成される。蓋部材貫通孔１１４Ａとプレート貫通孔１１２Ａとは径が同じであり、蓋部材貫通孔１１４Ａとプレート貫通孔１１２Ａとの間に段差が生じないように形成される。また、プレート１１２には、プレート貫通孔１１２Ａの周囲にスリット状に形成されたスリット円筒状貫通孔１１２Ｂと、スリット円筒状貫通孔１１２Ｂ及び蓋部材貫通孔１１４Ｂに連通する径方向流路１１３Ｂとが形成される。更に、プレート１１２には、スリット円筒状貫通孔１１２Ｂの周囲に形成された厚肉短円筒状凹部１１２Ｃと、蓋部材貫通孔１１４Ｃに連通する外層用貫通孔１１１Ｃと、外層用貫通孔１１１Ｃ及び厚肉短円筒状凹部１１２Ｃに連通する径方向流路１１３Ｃ（図６及び図９参照）とが形成される。径方向流路１１３Ｃは、径方向流路１１３Ｂと略対称位置に形成されている。また、プレート貫通孔１１２Ａとスリット円筒状貫通孔１１２Ｂとは、薄厚短円筒状の内側隔壁板部１３８で仕切られており、スリット円筒状貫通孔１１２Ｂと厚肉短円筒状凹部１１２Ｃとは、薄厚短円筒状の中側隔壁板部１４０で仕切られている。また、プレート１１２は、厚肉短円筒状凹部１１２Ｃの底部を形成すると共にスリット円筒状貫通孔１１２Ｂの外周側の流路壁を形成している流路壁形成部１４１を有しており、中側隔壁板部１４０は流路壁形成部１４１の最も内側から流出方向に沿って延設される。
【００６１】
本体部材１１６には、供給路１２４から吐出した３つの液体ＬＩ、Ｌ２、ＬＫを合流させて反応操作又は単位操作を行う一本の流路１２８が形成されると共に、本体部材１１６には流路１２８の終端に連通する排出配管５０がコネクタ５２を介して着脱自在に接続される。本体部材１１６には、図７に示すように、上述の流路１２８が形成されており、厚肉短円筒状凹部１１２Ｃ、スリット円筒状貫通孔１１２Ｂ、及びプレート貫通孔１１２Ａからそれぞれ吐出する液体ＬＩ、Ｌ２、ＬＫが流路１２８で合流し、反応操作又は単位操作を行う。また、本体部材１１６の上流側には、製造装置１００の組立て時に厚肉短円筒状凹部１１２Ｃに挿入され、中側隔壁板部１４０との間でスリットリング状の外層流路１１５Ｃを形成するリング状の隆起部１１７が形成される。
【００６２】
図１０に示すように、スリット円筒状貫通孔１１２Ｂには、内側隔壁板部１３８と流路壁形成部１４１とに連続し流出方向に沿っている複数個のリブ１４２が配設されている。このリブ１４２は、図１０に示すように、径方向流路１１３Ｂ、１１３Ｃが形成されている空間部分を避けて、互いの間隔がほぼ均等になるように配設されている。また、スリット円筒状貫通孔１１２Ｂの出口近くでは、液体を円管状に層流で流出させるために、リブ１４２が設けられていない。
【００６３】
以上の構成により、外層流路１１５Ｃ、スリット円筒状貫通孔１１２Ｂ、及びプレート貫通孔１１２Ａは、３つの液体ＬＩ、Ｌ２、ＬＫの円環状の供給路１２４を形成する。即ち、外層流路１１５Ｃが対象液体Ｌ１の円環状の供給路１２４Ａを形成し、プレート貫通孔１１２Ａが対象液体Ｌ２の円環状の供給路１２４Ｂを形成し、スリット円筒状貫通孔１１２Ｂが機能性液体ＬＫの円環状の供給路１２４Ｃを形成する。対象液体Ｌ１とＬ２の供給路１２４Ａ、１２４Ｃは交換可能であるが、機能性液体ＬＫは供給路１２４Ｂである必要がある。このように各供給路１２４Ａ〜１２４Ｃを設定することにより、反応操作又は単位操作を制御可能な機能を有する機能性液体ＬＫを流路１２８内に流通することにより、図９に示すように、複数の対象液体Ｌ１とＬ２同士の層の間に機能性液体ＬＫの層である機能層を形成した同芯円状の３層流構造を形成することができる。
【００６４】
また、図６に示すように、蓋部材１１４の内側には、蓋部材１１４の上部中央及び下部中央からそれぞれ延び出している２つの係合棒部１４６、１４８が設けられており、プレート１１２には、係合棒部１４６、１４８がそれぞれ挿通する嵌め合い孔１４７、１４９が形成される。係合棒部１４６、１４８がそれぞれ嵌め合い孔１４７、１４９に挿通することにより、蓋部材１１４とプレート１１２との相互位置が位置合わせされる。係合棒部１４６、１４８は互いに径が異なり、嵌め合い孔１４７、１４９も互いに孔径が異なっており、プレート１１２に対して蓋部材１１４が上下逆向きに取付けられることが防止される。
【００６５】
また、本体部材１１６の四隅には、結合用のボルトネジ１５２が挿通される挿通孔１５４がそれぞれ形成されている。同様に、プレート１１２の四隅及び蓋部材１１４の四隅にも、それぞれ、挿通孔１５６、及び、挿通孔１５８が形成されている。
【００６６】
また、図７に示すように、本発明の第２の実施の形態の場合も、流路１２８は、等価直径Ｄが１ｍｍ（１０００μｍ）以下、好ましくは５００μｍ以下のマイクロチャンネル状の微細流路であることが好ましい。本発明は、流路１２８の等価直径が大きく液体が乱流状態で流れる場合にも適用可能であるが、流路１２８の等価直径が１ｍｍ以下で対象液体Ｌ１、Ｌ２や機能性液体ＬＫが層流状態で流路を流れる場合に、より有効だからである。また、プレート貫通孔１１２Ａの径ｄ、スリット円筒状貫通孔１１２Ｂの流路幅（隙間）Ｗ２、及び外層流路１１５ＣＷ１の等価直径は、流路１２８の等価直径や、対象液体Ｌ１、Ｌ２と機能性液体ＬＫの流路１２８への供給量に応じて適宜設定するとよい。
【００６７】
また、図７では、各供給路１２４Ａ，１２４Ｂ、１２４Ｃの流路３０への出口、即ち合流位置３４が同じになるようにしたが、図１１に示すように、対象液体Ｌ１と機能性液体ＬＫの合流位置Ａと、これらの液体Ｌ１、ＬＫに対象液体Ｌ２が合流する合流位置Ｂとが時間的にズレるようにすることがことが好ましい。即ち、円筒状の外筒２００の内側で流れの上流側に内筒２０２を設けて二重構造管とし、外筒２００と内筒２０２との間の供給路に対象液体Ｌ１を流し、内筒２０２内の供給路に機能性液体ＬＫを流す。そして、内筒２０２の下流位置で且つ内筒２０２の軸線方向下流側に向かって液体が吐出するように配管２０４を設け、この配管２０４に対象液体Ｌ２を流す。これにより、内側から順に、対象液体Ｌ１、機能性液体ＬＫ、対象液体Ｌ２の同芯円状の３層流構造を形成すると共に、対象液体Ｌ１と機能性液体ＬＫの合流位置Ａと、これらの液体Ｌ１、ＬＫに対象液体Ｌ２が合流する合流位置Ｂとが時間的にズレるようになる。尚、対象液体Ｌ１と対象液体Ｌ２の供給路は交換可能である。
【００６８】
このように、段階的に合流させることにより、対象液体Ｌ１、Ｌ２同士の間に安定した機能層を形成できると共に、対象液体Ｌ１、Ｌ２の流れも安定する。また、機能性液体ＬＫの機能を精度良く対象液体Ｌ１、Ｌ２に付与することができる。合流位置Ａと合流位置Ｂとによる合流時間差ｔは、０．００１秒〜６０秒の間であることが好ましく、０．００１秒〜３０秒がより好ましく、０．００１秒〜１０秒が特に好ましい。
【００６９】
上記の如く構成された化学物質の製造装置１００によれば、反応操作又は単位操作を制御可能な機能を有する機能性液体ＬＫを流路１２８内に流通することにより、反応操作や単位操作の対象となる円環状の対象液体Ｌ１、Ｌ２同士の間に円環状の機能層を形成するようにしたので、機能性液液体ＬＫから対象液体Ｌ１、Ｌ２に直接的に機能を付与することができる。これにより、流路１２８内における対象液体Ｌ１、Ｌ２の反応操作や単位操作を高精度に制御できるだけでなく、対象液体Ｌ１、Ｌ２の反応操作や単位操作の種類に応じて各種の機能を対象液体Ｌ１、Ｌ２に付与することができるので、従来にない所望の化学物質を製造することが可能となる。
【００７０】
特に、図１１で示したように、段階的な合流を行うことにより対象液体Ｌ１、Ｌ２や機能性液体ＬＫの流路１２８内での流れが安定するので、反応操作や単位操作の制御精度が良くなる。
【００７１】
図１２は、環状流型の化学物質の製造装置の変形例であり、円筒状の外殻筒２０６の内部で流れの上流側領域に、外筒２０８と内筒２１０から成る二重構造管２１２を複数設け、外殻筒２０６と外筒２０８との間の供給路に対象液体Ｌ１を流し、外筒２０８と内筒２１０との間の供給路に機能性液体ＬＫを流し、内筒２１０内の供給路に対象液体Ｌ２を流し、一本の流路３０に合流させるようにしたものである。この環状流型の化学物質の製造装置の場合、機能性液体ＬＫと対象液体Ｌ２とから成る同芯円状の２層流構造を複数形成し、この複数の２層流構造の外側を対象液体Ｌ１が包むように流れる。尚、対象液体Ｌ１とＬ２の供給路は交換してもよい。
【００７２】
この環状流型の化学物質の製造装置の場合にも、図１３又は図１４のように、合流位置Ａと合流位置Ｂとがズレることが好ましい。図１３は、最初に対象液体Ｌ１と機能性液体ＬＫが合流位置Ａで合流し、この２つの液体Ｌ１、ＬＫに対象液体Ｌ２が合流位置Ｂで合流するタイプである。図１４は、最初に対象液体Ｌ２と機能性液体ＬＫが合流位置Ａで合流し、この２つの液体Ｌ２、ＬＫに対象液体Ｌ１が合流位置Ｂで合流するタイプのものである。
【００７３】
尚、本発明の第２の実施の場合も、機能性液体ＬＫの機能、製造装置を製造する微細加工技術、材質、対象液体供給手段１６及び機能性液体供給手段２０等は第１の実施の形態に記載したと同様である。また、第１の実施の形態で説明した反応操作例（顔料粒子の製造）は、第２の実施の形態でも同様に行うことができる。尚、図４〜図１０の同芯円の環状流型の製造装置１０の場合にも、排出配管５０が１本であるが、液膜抽出を行う場合には出口で分離できることが前提となり、２つの排出配管を設けることが必要である。
【００７４】
以上説明した本発明の化学物質の製造方法を適用する好ましい一例として、上述したように顔料製造があるが、本発明において用いられる有機顔料は、色相的に限定されるものではなく、マゼンタ顔料、イエロー顔料、またはシアン顔料であることができる。詳しくは、ペリレン、ペリノン、キナクリドン、キナクリドンキノン、アントラキノン、アントアントロン、ベンズイミダゾロン、ジスアゾ縮合、ジスアゾ、アゾ、インダントロン、フタロシアニン、トリアリールカルボニウム、ジオキサジン、アミノアントラキノン、ジケトピロロピロール、チオインジゴ、イソインドリン、イソインドリノン、ピラントロンまたはイソビオラントロン系顔料またはそれらの混合物などのマゼンタ顔料、イエロー顔料、またはシアン顔料である。
【００７５】
更に詳しくは、たとえば、C ．Ｉ．ピグメントレッド190 （C ．Ｉ．番号71140 ）、C ．Ｉ．ピグメントレッド224 （C ．Ｉ．番号71127 ）、C ．Ｉ．ピグメントバイオレット29（C ．Ｉ．番号71129 ）等のペリレン系顔料、C ．Ｉ．ピグメントオレンジ43（C ．Ｉ．番号71105 ）、もしくはC ．Ｉ．ピグメントレッド194 （C ．Ｉ．番号71100 ）等のペリノン系顔料、C ．Ｉ．ピグメントバイオレット19（C ．Ｉ．番号73900 ）、C ．Ｉ．ピグメントバイオレット42、C ．Ｉ．ピグメントレッド122 （C ．Ｉ．番号73915 ）、C ．Ｉ．ピグメントレッド192 、C ．Ｉ．ピグメントレッド202 （C ．Ｉ．番号73907 ）、C ．Ｉ．ピグメントレッド207 （C ．Ｉ．番号73900 、73906 ）、もしくはC ．Ｉ．ピグメントレッド209 （C ．Ｉ．番号73905 ）のキナクリドン系顔料、C ．Ｉ．ピグメントレッド206 （C ．Ｉ．番号73900 ／73920 ）、C ．Ｉ．ピグメントオレンジ48（C ．Ｉ．番号73900 ／73920 ）、もしくはC ．Ｉ．ピグメントオレンジ49（C ．Ｉ．番号73900 ／73920 ）等のキナクリドンキノン系顔料、C ．Ｉ．ピグメントイエロー147 （C ．Ｉ．番号60645 ）等のアントラキノン系顔料、C ．Ｉ．ピグメントレッド168 （C ．Ｉ．番号59300 ）等のアントアントロン系顔料、C ．Ｉ．ピグメントブラウン25（C ．Ｉ．番号12510 ）、C ．Ｉ．ピグメントバイオレット32（C ．Ｉ．番号12517 ）、C ．Ｉ．ピグメントイエロー180 （C ．Ｉ．番号21290 ）、C ．Ｉ．ピグメントイエロー181 （C ．Ｉ．番号11777 ）、C ．Ｉ．ピグメントオレンジ62（C ．Ｉ．番号11775 ）、もしくはC ．Ｉ．ピグメントレッド185 （C ．Ｉ．番号12516 ）等のベンズイミダゾロン系顔料、C ．Ｉ．ピグメントイエロー93（C ．Ｉ．番号20710 ）、C ．Ｉ．ピグメントイエロー94（C ．Ｉ．番号20038 ）、C ．Ｉ．ピグメントイエロー95（C ．Ｉ．番号20034 ）、C ．Ｉ．ピグメントイエロー128 （C ．Ｉ．番号20037 ）、C ．Ｉ．ピグメントイエロー166 （C ．Ｉ．番号20035 ）、C ．Ｉ．ピグメントオレンジ34（C ．Ｉ．番号21115 ）、C ．Ｉ．ピグメントオレンジ13（C ．Ｉ．番号21110 ）、C ．Ｉ．ピグメントオレンジ31（C ．Ｉ．番号20050 ）、C ．Ｉ．ピグメントレッド144 （C ．Ｉ．番号20735 ）、C ．Ｉ．ピグメントレッド166 （C ．Ｉ．番号20730 ）、C ．Ｉ．ピグメントレッド220 （C ．Ｉ．番号20055 ）、C ．Ｉ．ピグメントレッド221 （C ．Ｉ．番号20065 ）、C ．Ｉ．ピグメントレッド242 （C ．Ｉ．番号20067 ）、C ．Ｉ．ピグメントレッド248 、C ．Ｉ．ピグメントレッド262 、もしくはC ．Ｉ．ピグメントブラウン23（C ．Ｉ．番号20060 ）等のジスアゾ縮合系顔料、C ．Ｉ．ピグメントイエロー13（C ．Ｉ．番号21100 ）、C ．Ｉ．ピグメントイエロー83（C ．Ｉ．番号21108 ）、もしくはC ．Ｉ．ピグメントイエロー188 （C ．Ｉ．番号21094 ）等のジスアゾ系顔料、C ．Ｉ．ピグメントレッド187 （C ．Ｉ．番号12486 ）、C ．Ｉ．ピグメントレッド170 （C ．Ｉ．番号12475 ）、C ．Ｉ．ピグメントイエロー74（C ．Ｉ．番号11714 ）、C ．Ｉ．ピグメントレッド48（C ．Ｉ．番号15865 ）、C ．Ｉ．ピグメントレッド53（C ．Ｉ．番号15585 ）、C ．Ｉ．ピグメントオレンジ64（C ．Ｉ．番号12760 ）、もしくはC ．Ｉ．ピグメントレッド247 （C ．Ｉ．番号15915 ）等のアゾ系顔料、C ．Ｉ．ピグメントブルー60（C ．Ｉ．番号69800 ）等のインダントロン系顔料、C ．Ｉ．ピグメントグリーン7 （C ．Ｉ．番号74260 ）、C ．Ｉ．ピグメントグリーン36（C ．Ｉ．番号74265 ）、ピグメントグリーン37（C ．Ｉ．番号74255 ）、ピグメントブルー16（C ．Ｉ．番号74100 ）、C ．Ｉ．ピグメントブルー75（C ．Ｉ．番号74160 ：2 ）、もしくは15（C ．Ｉ．番号74160 ）等のフタロシアニン系顔料、C ．Ｉ．ピグメントブルー56（C ．Ｉ．番号42800 ）、もしくはC ．Ｉ．ピグメントブルー61（C ．Ｉ．番号42765 ：1 ）等のトリアリールカルボニウム系顔料、C ．Ｉ．ピグメントバイオレット23（C ．Ｉ．番号51319 ）、もしくはC ．Ｉ．ピグメントバイオレット37（C ．Ｉ．番号51345 ）等のジオキサジン系顔料、C ．Ｉ．ピグメントレッド177 （C ．Ｉ．番号65300 ）等のアミノアントラキノン系顔料、C ．Ｉ．ピグメントレッド254 （C ．Ｉ．番号56110 ）、C ．Ｉ．ピグメントレッド255 （C ．Ｉ．番号561050）、C ．Ｉ．ピグメントレッド264 、C ．Ｉ．ピグメントレッド272 （C ．Ｉ．番号561150）、C ．Ｉ．ピグメントオレンジ71、もしくはC ．Ｉ．ピグメントオレンジ73等のジケトピロロピロール系顔料、C ．Ｉ．ピグメントレッド88（C ．Ｉ．番号73312 ）等のチオインジゴ系顔料、C ．Ｉ．ピグメントイエロー139 （C ．Ｉ．番号56298 ）、C ．Ｉ．ピグメントオレンジ66（C ．Ｉ．番号48210 ）等のイソインドリン系顔料、C ．Ｉ．ピグメントイエロー109 （C ．Ｉ．番号56284 ）、もしくはC ．Ｉ．ピグメントオレンジ61（C ．Ｉ．番号11295 ）等のイソインドリノン系顔料、C ．Ｉ．ピグメントオレンジ40（C ．Ｉ．番号59700 ）、もしくはC ．Ｉ．ピグメントレッド216 （C ．Ｉ．番号59710 ）等のピラントロン系顔料、またはC ．Ｉ．ピグメントバイオレット31（60010 ）等のイソビオラントロン系顔料である。
【実施例】
【００７６】
図４〜図１０で説明した同芯円の環状流型の流れを形成する化学物質の製造装置１００を使用して顔料粒子を製造した。また、流路１２８を流れる対象液体Ｌ１、Ｌ２及び機能性液体ＬＫが層流状態で流れるように等価直径が１ｍｍ以下の流路１２８とした。
【００７７】
対象液体Ｌ１は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ポリマーとしてＰＶＰ、アルカリ剤として０．８モルＫＯＨ、顔料としてピグメントレッドの溶液とした。このときの顔料濃度は１．０ｗｔ％である。
【００７８】
対象液体Ｌ２は、水、界面活性剤としてＷ−１３６（メーカー：三協化学株式会社）の溶液とした。このときの界面活性剤濃度は０．８４ｗｔ％である。
【００７９】
機能性液体ＬＫは、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アルカリ剤として０．８モルＫＯＨ、ポリマーとしてＰＶＰの溶液とした。
【００８０】
これらの液体Ｌ１，Ｌ２，ＬＫを製造装置１００に供給して、流路３０内において対象液体Ｌ１、Ｌ２同士の間に機能性液体ＬＫによる機能層がはさまれた同芯円の３層流構造（図９参照）を形成した。このときの３層流構造は中心層が対象液体Ｌ１、外層が対象液体Ｌ２、中間層が機能性液体ＬＫである。
【００８１】
そして、中心層を形成する対象液体Ｌ１の流量を１ｍＬ／時間、外層を形成する対象液体Ｌ２の流量を４８ｍＬ／時間(hour)とし、中間層を形成する機能性液体ＬＫの流量を変えたときに、対象液体Ｌ１、Ｌ２の反応によって形成される顔料粒子の粒径がどのように変わるかを調べた。機能性液体ＬＫの流量は、１ｍＬ／時間、０．８ｍＬ／時間、０．６ｍＬ／時間、０．４ｍＬ／時間、０．２ｍＬ／時間、０．１ｍＬ／時間の６試験区で行った。また、比較例として、機能性液体ＬＫを使用せずに、対象液体Ｌ１、Ｌ２のみで反応を行った。
【００８２】
図１５及び図１６は、試験結果である。
【００８３】
これらの図から分かるように、機能性液体ＬＫの流量が少なくなるほど、生成された顔料粒子の粒径は小さくなる傾向がある。特に機能性液体ＬＫの流量を１ｍＬ／時間から０．８ｍＬ／時間に減少させたときに粒径が９６ｎｍから３５ｎｍへ急激に微細化されると共に、図１５の粒径分布幅も小さくなり単分散性に優れた顔料微粒子を製造することができた。また、機能性液体ＬＫの流量を０．８ｍＬ／時間以下に減少させると粒径も少しずつ小さくなるが、小さくなる割合は小さかった。そして、機能性液体ＬＫの流量が０．６ｍＬ／時間のときの機能層の厚みが約１０μｍであった（合流部直後に線速一定と仮定した場合の計算値である）。
【００８４】
一方、機能性液体ＬＫを使用せずに、対象液体Ｌ１、Ｌ２のみで反応を行った比較例では、合流部で顔料粒子の析出が起こり、粒子サイズも粗大で多分散なものであった。また、図１５及び図１６から分かるように、機能性液体ＬＫの流量を０．１ｍＬ／時間まで少なくすると、若干大きくなる傾向が見られた。従って、機能性液体ＬＫの厚みが薄すぎると、機能層が形成されずに析出が発生するため、良くない。
【００８５】
この結果から、微細粒子で単分散性に優れた顔料粒子の製造には、機能層の厚みは１〜１００μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは１〜５０μｍであり、特に好ましくは１〜１０μｍの範囲であると考察される。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の化学物質の製造装置で薄片状流型の流れを形成する製造装置の全体構成図
【図２】図１の薄片状流型の製造装置の横断面図及び縦断面図
【図３】図１の薄片状流型の製造装置において合流位置を段階的にズラした場合の説明図
【図４】本発明の化学物質の製造装置で同芯円の環状流型の流れを形成する製造装置の全体構成図
【図５】同芯円の環状流型の製造装置の展開斜視図
【図６】同芯円の環状流型の製造装置の展開斜視図
【図７】同芯円の環状流型の製造装置の平面断面図
【図８】同芯円の環状流型の製造装置のプレートの流入側を示す部分斜視図
【図９】同芯円の環状流型の製造装置のプレートの流出側を示す部分斜視図
【図１０】同芯円の環状流型の製造装置のプレートの流出側を示す部分正面図
【図１１】同芯円の環状流型の製造装置において合流位置を段階的にズラした場合の説明図
【図１２】環状流型の製造装置の変形例を説明する説明図
【図１３】環状流型の製造装置の変形例において合流位置を段階的にズラした場合の説明図
【図１４】環状流型の製造装置の変形例において合流位置を段階的にズラした場合の別の説明図
【図１５】実施例を説明するグラフ
【図１６】実施例を説明する曲線図
【符号の説明】
【００８７】
１０…薄片状流型の化学物質の製造装置、１２…装置本体、１４…対象液体の供給配管、１６…対象液体供給手段、１８…機能性液体の供給配管、２０…機能性液体供給手段、２１、２２…仕切り板、２４、２８…対象液体の供給路、２６…機能性液体の供給路、３０…反応操作又は単位操作を行う流路、１００…同芯円の環状流型の化学物質の製造装置、１１１…装置本体、１１１Ｃ…外層用貫通孔、１１２…プレート、１１２Ａ…プレート貫通孔、１１２Ｂ…スリット円筒状貫通孔、１１２Ｃ…厚肉短円筒状凹部、１１３Ｂ…径方向流路、１１３Ｃ…径方向流路、１１４…蓋部材、１１４Ａ…蓋部材貫通孔、１１５Ｃ…外層流路、１１６…本体部材、１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃ…供給路、１２８…反応操作又は単位操作を行う流路、１４０…中側隔壁板部、１４１…流路壁形成部、１４６、１４８…係合部材、１４７、１４９…嵌め合い孔、１５２…ボルトネジ、１５６、１５８…挿通孔、Ｌ１…対象液体、Ｌ２…対象液体、ＬＫ…機能性液体、ＬＭ…反応生成液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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