(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に二重管を有するジョイント部材と、スタティックミキサー部材とを備える２液混合用ミキサーであって、
前記ジョイント部材が、第１の液体が流れる内管を挿入するための挿入孔を有し、前記内管が挿入された状態で、少なくとも前記内管の先端近傍において、前記内管内側と、前記内管外壁及び前記挿入孔の内壁で構築される空間とで、前記二重管が形成され（ただし、前記内管は、前記挿入孔の内壁面に向かって突設された攪拌羽根を有しない。）、
前記スタティックミキサー部材が、筒状体とその内部に挿入されたエレメント体とを備え、
前記筒状体の前記二重管側の端面が前記二重管のスタティックミキサー部材側の端面と当接するように、前記ジョイント部材と前記スタティックミキサー部材とが接続されている
ことを特徴とする２液混合用ミキサー。
【請求項２】
前記スタティックミキサー部材が、前記ジョイント部材から取り外し可能に固定されている請求項１記載の２液混合用ミキサー。
【請求項３】
前記内管が、ジョイント部材から取り外し可能に固定されている請求項１又は２記載の２液混合用ミキサー。
【請求項４】
前記二重管のスタティックミキサー部材側の端部が、前記ジョイント部材の内部にある請求項１〜３のいずれか１項記載の２液混合用ミキサー。
【請求項５】
前記ジョイント部材が、第２の液体を導入するための導入孔を有するとともに、前記導入孔が前記挿入孔と連結している請求項１〜４のいずれか１項記載の２液混合用ミキサー。
【請求項６】
前記ジョイント部材における導入孔が、前記挿入孔に直交する方向で形成されている請求項５記載の２液混合用ミキサー。
【請求項７】
前記挿入孔が、前記導入孔との接続部近傍において、前記内管の外径と略同一の孔径となるように形成されるとともに、前記接続部から前記内管の先端までは前記内管の外径よりも大きな孔径となるように形成されている請求項５又は６記載の２液混合用ミキサー。
【請求項８】
前記ジョイント部材が、スタティックミキサー部材接続用孔を有し、前記挿入孔が前記接続用孔と接続されている請求項１〜７のいずれか１項記載の２液混合用ミキサー。
【請求項９】
前記エレメント体が、前記筒状体内部に、その一端が前記筒状体の前記二重管側の端面と略面一になるように挿入されている請求項１〜８のいずれか１項記載の２液混合用ミキサー。
【請求項１０】
前記エレメント体が、右ねじり羽根と左ねじり羽根とがねじり軸方向に交互に複数連なった形状を有するものである請求項１〜９のいずれか１項記載の２液混合用ミキサー。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項記載の２液混合用ミキサーを備えるフローリアクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２液混合用ミキサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フローリアクターやマイクロリアクターと呼ばれる反応装置を用いて、溶液を流しながら連続的に化学合成を行うフローケミストリーが注目されている。フローケミストリーは、従来実施されているバッチ方式と比べて、小さな反応容器を用いて反応を行うため精密な温度制御が可能であり、混合効率も良いという利点を有する。
【０００３】
二液混合式のフロー合成では、しばしば、混合部分（ミキサー）で不溶物が析出し、流路を閉塞して圧力変動が起こり、長時間連続運転ができなかったり、得られる合成物の品質が安定しなかったりすることが問題となる。特に有機リチウム試剤を用いる反応系でこの問題が顕著であり、安定的な長時間連続運転と高効率な混合を両立することは容易なことではない。
【０００４】
前記ミキサーとしてはＴ字型ミキサー（特許文献１）や二重管接続ジョイントを有するもの（非特許文献１）等が知られているが、工業的生産を可能とする程の長時間連続運転が可能なものは存在しないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８０３５３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】"マイクロ流路／空間を演出するマイクロフローリアクター Ｃｏｍｅｔ Ｘ−０１"、［online］、株式会社テクノアプリケーションズ、［平成２７年１２月９日検索］、インターネット〈URL：http://homepage3.nifty.com/techno-applications/contents.html〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みなされたもので、混合効率を維持しつつ、閉塞しにくい２液混合用ミキサーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、前記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、下記構成を有する２液混合用ミキサーが、混合効率を維持しつつ、しかも閉塞しにくいことを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明の２液混合用ミキサーは、内部に二重管を有するジョイント部材と、スタティックミキサー部材とを備えるものであって、前記スタティックミキサー部材が、筒状体とその内部に挿入されたエレメント体とを備え、前記筒状体の前記二重管側の端面が前記二重管のスタティックミキサー部材側の端面と当接するように、前記ジョイント部材と前記スタティックミキサー部材とが接続されているものである。
【００１０】
このように、筒状体の二重管側の端面が二重管のスタティックミキサー部材側の端面と当接するように、ジョイント部材とスタティックミキサー部材とが接続されていることで、本発明の２液混合用ミキサーは、混合効率を維持しつつも、閉塞しにくく、安定的な長時間連続運転が可能である。
【００１１】
すなわち、本発明のミキサーは、二重管と、スタティックミキサー（の筒状体）とが、ジョイント内部で接続される構成であるところ、非特許文献１で例示したマイクロリアクター構造と比べて各端面の当接がより確実に行える結果、二重管から流出した２液が、流出するとほぼ同時にスタティックミキサー内に流入することとなるため、反応開始時に２液のより確実な混合が行われる。
【００１２】
前記２液混合用ミキサーにおいて、前記二重管のスタティックミキサー部材側の端部が、前記ジョイント部材の内部にあることが好ましい。このような構成とすることで、二重管の構築が簡便となる結果、ジョイント部材の製造が容易となり、また、前記ジョイント部材とスタティックミキサー部材との接点が確認しやすくなる。
【００１３】
前記２液混合用ミキサーにおいて、前記ジョイント部材が、第１の液体が流れる内管を挿入するための挿入孔を有し、前記内管が挿入された状態で、少なくとも前記内管の終端部近傍において、前記内管内側と、前記内管外壁及び前記挿入孔の内壁で構築される空間とで、前記二重管が形成されることが好ましい。このような構成とすることで、二重管の構築が簡便となる結果、ジョイント部材の製造が容易となる。
【００１４】
この挿入孔は、切削加工や、挿入孔に対応する型を備えた金型を用いること等で形成することができる。この際、内管は、液密を保つことができる限りにおいて、ジョイント部材に形成された挿入孔に挿入された状態でジョイント部材本体に固着されていても、ジョイント部材本体から取り外し可能に固定されていてもよいが、ジョイント部材本体から取り外し可能に固定されていることが好ましい。このように内管を取り外し可能な構造とすることで、使用後の二重管部分の洗浄が簡便になるとともに、内管が破損又は閉塞したり、汚染されたりした場合に交換することが可能となるという利点がある。
【００１５】
内管の固着及び固定手段としては、前述のとおり液密を保持できる限り特に限定されないが、接着剤による固着、溶接による固着等や、ねじ締結等による取り外し可能な固定手段等が挙げられ、ねじ締結等による取り外し可能な固定手段を用いることが好ましい。
【００１６】
また、前記ジョイント部材が、第２の液体を導入するための導入孔を有するとともに、前記導入孔が前記挿入孔と接続していることが好ましい。このような構成とすることで、ジョイント部材本体の内部で二重管を構築することができる結果、二重管の長さを短くできるため、ジョイント部材の製造が容易となる。この導入孔も前記挿入孔と同様、切削加工や金型を用いた手法により形成することができる。
【００１７】
また、ジョイント部材における導入孔の形成位置は、特に限定されないが、挿入孔に直交する方向で形成することが好ましく、更に、二重管の長さを短くすることを考慮すると、挿入孔の基端部及び終端部の中央部よりも終端部に近い位置で挿入孔と接続できる位置に形成することが好ましい。
【００１８】
更に、前記挿入孔が、前記導入孔との接続部近傍において、前記内管の外径と略同一の孔径となるように形成されるとともに、前記接続部から前記内管の先端までは前記内管の外径よりも大きな孔径となるように形成されていることが好ましい。このような異径を有する孔構造とすることで、接続部において内管と挿入孔との間にほとんど空隙が形成されないことから、導入孔から流入した第２の液体の挿入孔の基端部側への漏出を防止することができ、効率的に２液を混合することができる。
【００１９】
また、前記ジョイント部材が、スタティックミキサー部材接続用孔を有し、前記挿入孔が前記接続用孔と連結していることが好ましい。このような構成とすることで、ジョイント部材とスタティックミキサー部材とを個別に設計することができるため、２液混合用ミキサーの内部構造の調整が容易となる。この接続用孔も前記挿入孔と同様、切削加工や金型を用いた手法により形成することができる。
【００２０】
このスタティックミキサー部材も、前述の内管と同様に、液密を保つことができる限りにおいて、ジョイント部材に形成された接続用孔に挿入された状態でジョイント部材本体に固着されていても、ジョイント部材本体から取り外し可能に固定されていてもよいが、ジョイント部材本体から取り外し可能に固定されていることが好ましい。取り外し可能とすることで、スタティックミキサー部材内部のエレメント体の位置調整や、使用後のミキサーの洗浄が簡便になるとともに、汚染や劣化した場合等に、各部の交換が可能になる。なお、スタティックミキサー部材の固着及び固定手段としては、内管で述べた手段と同様のものが挙げられるが、この場合も、ねじ締結等による取り外し可能な固定手段を用いることが好ましい。
【００２１】
更に、前記エレメント体が、前記筒状体内部に、その一端が前記筒状体の前記二重管側の端面と略面一になるように挿入されていることが好ましい。このように、筒状体の端面とエレメント体の端部がほぼ一致することで、二重管から流出した２つの液体が、流出するとほぼ同時にエレメント体に流入して混合されることになり、反応開始時から、より効率的な混合・攪拌が行われるようになる。
【００２２】
前記筒状体の形状は、特に限定されないが、その内部を通過する２液の流動性及び混合性等を考慮すると、円筒状が好ましい。
【００２３】
本発明で用いるエレメント体の構造は、特に限定されず、スタティックミキサーのエレメント体として用いられているものから適宜選択して用いることができ、例えば、右ねじり羽根と左ねじり羽根とが長手方向（ねじり軸方向）に交互に複数連なった形状を有するもの、ねじり方向が一定の螺旋形状を有するもの、１つ又は２つ以上の孔が設けられたプレートが複数積層されたもの等が挙げられるが、右ねじり羽根と左ねじり羽根とがねじり軸方向に交互に複数連なった形状を有するものであることが好ましい。このような形状のエレメント体を用いることで、より効率的に混合することが可能となり、反応時のミキサーの閉塞もより起こりにくくなる。
【００２４】
前記エレメント体は、筒状体内部に単に挿入するだけの取り外し可能な構造としても、挿入した上で筒状体内部に固着した取り外し不可能な構造としてもよいが、単に挿入するだけの取り外し可能な構造とすることが好ましい。取り外し可能な構造とすることで、エレメント体の筒状体内部の位置調整や、エレメント体の交換が容易になる。
【００２５】
前記エレメント体の径は、筒状体内部に挿入できる限り特に限定されないが、その径（最大径）が、筒状体の内径と略同一であることが好ましい。このようにすることで、エレメント体を単に筒状体内部に挿入した場合でも、エレメント体の位置が筒状体内部長手方向及び短手方向で変動することを防止できる。なお、本発明の２液混合用ミキサーの用途を考慮すると、エレメント体の径は、１〜１０ｍｍ程度が好ましく、１.６〜８ｍｍ程度がより好ましく、２〜５ｍｍ程度がより一層好ましい。
【００２６】
また、前記エレメント体の長さも、前記筒状体内部に挿入できる限り特に限定されないが、前記筒状体の長さと略同一の長さとすることが好ましい。このようにすることで、エレメント体端部と、筒状体の二重管側の端面との位置合わせが容易になる。
【００２７】
本発明のフローリアクターは、前記２液混合用ミキサーを備えるものである。前記フローリアクターは、前記２液混合用ミキサーを１つ備えるものでもよく、２つ以上備えるものであってもよい。前記２液混合用ミキサーを２つ以上備えるものである場合、多段階のフロー合成が可能となる。前記２液混合用ミキサーは閉塞しにくいため、本発明のフローリアクターを用いてフロー合成を行った場合の圧力損失が少なく、安定的な長時間連続運転が可能であり、大量合成に適している。
【００２８】
本発明のフローリアクターは、前記２液混合用ミキサーのほかに、必要に応じて、送液用ポンプ、流路形成用のチューブ、温度調整のための温度調整装置等の反応に必要なその他の各種部材を備えていてもよい。
【００２９】
前記送液ポンプとしては、特に限定されず、プランジャーポンプ、シリンジポンプ、ロータリーポンプ等の通常使用されるポンプを使用することができる。
【００３０】
前記流路形成用のチューブの材質は、特に限定されず、ステンレス、チタン、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム等の金属や、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ペルフルオロアルコキシフッ素（ＰＦＡ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂でもよい。
【００３１】
前記流路形成用のチューブの内径は、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよいが、通常、０.５〜１０ｍｍ程度が好ましく、０.７〜４ｍｍ程度がより好ましく、１〜２ｍｍ程度がより一層好ましい。前記流路形成用のチューブの長さも、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよいが、通常、０.１〜２０ｍ程度が好ましく、０.２〜１０ｍ程度がより好ましく、０.３〜５ｍ程度がより一層好ましい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の２液混合用ミキサーは、閉塞しにくく、混合効率もよいため、フローケミストリーに用いるミキサーや、再沈殿に用いる沈殿槽として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の２液混合用ミキサーの一実施形態に係る斜視図である。
【図２】図１の２液混合用ミキサーの分解斜視図である。
【図３】図２のIII−III線に沿う本体の断面図である。
【図４】図１のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】図５の二重管部の拡大断面図である。
【図６】内管を挿入した状態における本体の底面図である。
【図７】スタティックミキサー部材のエレメント体を、そのねじり軸方向に対する直交方向から見た図である。
【図８】本発明の２液混合用ミキサーの実施形態の一例を示す斜視図である。
【図９】本発明のフローリアクターの一実施形態を示す模式図である。
【図１０】実施例において用いたフローリアクターの構成を示す模式図である。
【図１１】実施例１における、反応中の圧力トレンドを示すグラフである。
【図１２】実施例２における、反応中の圧力トレンドを示すグラフである。
【図１３】実施例３における、反応中の圧力トレンドを示すグラフである。
【図１４】実施例４における、反応中の圧力トレンドを示すグラフである。
【図１５】実施例５における、反応中の圧力トレンドを示すグラフである。
【図１６】実施例６における、反応中の圧力トレンドを示すグラフである。
【図１７】比較例１における、反応中の圧力トレンドを示すグラフである。
【図１８】比較例２における、反応中の圧力トレンドを示すグラフである。
【図１９】実施例７で得られたポリメトキシスチレンの電子顕微鏡写真である。
【図２０】比較例３で得られたポリメトキシスチレンの電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を具体的に説明する。
本発明の一実施形態に係る２液混合用ミキサー１は、図１に示されるように、ジョイント部材２とスタティックミキサー部材３とを備えて構成される。ジョイント部材２は、ステンレス製の本体２１と、第１の液体が流れるステンレス製の内管２２（外径１.６ｍｍ、内径１.０ｍｍ）とを備えている。
【００３５】
図２及び図３に示されるように、本体２１は、内管２２を挿入するための挿入孔２１１と、これに直交し、本体２１の内部で挿入孔２１１に接続される、第２の液体を導入するための導入孔２１２と、スタティックミキサー部材接続用孔２１３とを有する。挿入孔２１１、導入孔２１２及び接続用孔２１３の内壁には、後述する各コネクターに形成された雄ねじ部に対応した雌ねじ部２１１ａ、２１２ａ、２１３ａが形成されており、内管２２、第２の液体が流れる導入チューブ及びスタティックミキサー部材３をねじ締結で本体２１に固定できるようにされている。
【００３６】
挿入孔２１１は、基端部側から終端部側にかけて、雌ねじ部２１１ａと、これに続いて形成される、後述のコネクター先端部形状に応じて縮径した断面台形状の液密部２１１ｂと、これに続いて形成される内管通過部２１１ｃとから構成される。ここで、図５に示されるように、挿入孔２１１の内管通過部２１１ｃの内径ｂは、導入孔２１２との接続部２１４近傍において、内管２２の外径ａと略同一の孔径となるように形成されているとともに、接続部２１４から接続用孔２１３に至るまでの内管通過部２１１ｃの内径ｃは、内管２２の外径ａよりも大きくなるように形成されている。このようにして、接続部２１４において内管２２と挿入孔２１１との間にほとんど空隙が形成されない構造とし、導入孔２１２から流入した第２の液体が挿入孔２１１の基端部側に漏出することを防止するとともに、図６に示されるように、内管内側２２１と、前記内管外壁２２２及び前記挿入孔の内壁２１１ｄとで形成される空間２４によって、二重管２５を構築している。
【００３７】
また、図３に示されるように、挿入孔２１１は、その基端部で接続用孔２１３と接続されており、これにより、挿入孔２１１と接続用孔２１３とから形成される孔は、本体２１を貫通している。
【００３８】
内管２２には、図２に示されるように、その内部に内管２２が通る孔（図示省略）が形成されるとともに、ねじ止めするための略六角柱状の頭部２３２と、これに一体形成された、雄ねじ部２３１及びジョイント本体２１内部での液密を保つための逆円錐台形状のシール部２３３を有するコネクター２３が取り付けられ、この状態で、前述の雌ねじ部２１１ａを有する挿入孔２１１に挿入され、ねじ締結により、本体２１に固定されている。
【００３９】
導入孔２１２は、図３に示されるように、基端部側から終端部側にかけて、雌ねじ部２１２ａと、これに続いて形成される、後述のコネクター先端部形状に応じた断面矩形状の液密部２１２ｂと、そこから、挿入孔２１１との接続部２１４まで延びる連結部２１２ｃとから構成される。挿入孔２１１及び導入孔２１２は、挿入孔２１１の基端部及び終端部の中央よりも終端部側で接続されている。
【００４０】
スタティックミキサー接続用孔２１３は、図３に示されるように、基端部側から終端部側にかけて、雌ねじ部２１３ａと、これに続いて形成される、後述のコネクター先端部形状に応じた断面矩形状の液密部２１３ｂとから構成される。
【００４１】
スタティックミキサー部材３は、図１、２に示されるように、フッ素樹脂製又はステンレス製の円筒状の筒状体３１（内径３.０ｍｍ）と、その内部に挿入されたポリアセタール製のエレメント体３２（３ｍｍ径）と、を備えている。エレメント体３２は、図２、４に示されるように、その基端が筒状体３１の二重管２５側の端面と面一になる状態で筒状体３１内部に挿入されている。ここで、図７に示されるように、エレメント体３２は、右ねじり羽根３２１と左ねじり羽根３２２とがねじり軸（長手方向の中心軸）３２３方向に交互に複数連なった形状を有するものである。
【００４２】
図２に示されるように、筒状体３１の図中における上端部には、その内部に筒状体３１が通る孔（図示省略）が形成されるとともに、雄ねじ部３３ａを有するフッ素樹脂製コネクター３３が取り付けられ、この状態で、前述の雌ねじ部２１３ａを有する接続用孔２１３に挿入され、ねじ締結により、本体２１に固定されている。
【００４３】
続いて図４〜６を参照し、以上のような構成を有する本実施形態の２液混合用ミキサー１の内部構造を説明する。前述したように、挿入孔２１１の孔径、具体的には導入孔２１２との接続部２１４近傍の内管通過部２１１ｃの内径ｂは、内管２２の外径ａと略同一とされている。また、挿入孔２１１と導入孔２１２との接続部２１４から内管２２のスタティックミキサー部材３側の先端２２３までの内管通過部２１１ｃの内径ｃは、内管２２の外径ａよりも大きく形成されている。これにより、内管２２の内側２２１と、内管２２の外壁２２２及び挿入孔２１１の内壁２１１ｄで構築される空間２４とで、二重管２５が形成される。
【００４４】
また、スタティックミキサー部材３の筒状体３１の二重管２５側の端面と、二重管２５のスタティックミキサー部材３側の端面とが当接しており、本実施形態では、前述のように、エレメント体３２の基端が筒状体３１の二重管２５側の端面と面一になっていることから、二重管２５のスタティックミキサー部材３側の端面及びエレメント体３２の基端（図４中上端）も当接している。
【００４５】
なお、第２の液体は導入孔２１２から導入されるが、この場合、図８に示されるように、第２の液体が流れる導入チューブ２６が、その内部に導入チューブ２６が通る孔（図示省略）が形成されるとともに、ジョイント本体２１内部での液密を保つためのシール部（図示省略）及び雄ねじ部２７１を有するコネクター２７を用いて導入孔２１２にねじ締結により固定接続される。
【００４６】
次に、図９を参照しつつ、以上のように構成される本実施形態の２液混合用ミキサーを用いたフローリアクターの一実施形態を説明する。
本発明の一実施形態に係るフローリアクター４は、恒温層４３の内部に配置された、第１の２液混合用ミキサー１ａ及び第２の２液混合用ミキサー１ｂが、ＰＴＦＥ製チューブ４２ｄ（内径１.５ｍｍ）によって直列に接続され構成されている。
【００４７】
第１の２液混合用ミキサー１ａの内管２２ａには、第１の液体送液用のポンプ４１ａがＰＴＦＥ製チューブ４２ａ（内径１.０ｍｍ）を介して接続されている。一方、２液混合用ミキサー１ａのジョイント部材の本体２１ａに設けられた導入孔には、第２の液体送液用のポンプ４１ｂが、その先端にコネクターが設けられた第２の液体が流れるＰＴＦＥ製チューブ４２ｂ（内径１.０ｍｍ）を介して接続されている。
【００４８】
２液混合用ミキサー１ｂの導入孔には、第３の液体送液用のポンプ４１ｃが、その先端にコネクターが設けられた第３の液体が流れるＰＴＦＥ製チューブ４２ｃ（内径１.０ｍｍ）を介して接続され、２液混合用ミキサー１ｂのスタティックミキサー部材３ｂの終端部には、ＰＴＦＥ製チューブ４２ｅ（内径１.５ｍｍ）が接続されている。
【００４９】
このような構成を有するフローリアクター４では、第１の液体送液用ポンプ４１ａ及び第２の液体送液用ポンプ４１ｂから送られた各液が、第１の２液混合用ミキサー１ａのジョイント部材本体２１ａに流入し、その内部に構築された二重管を通過した後、この二重管端部に当接しているスタティックミキサー部材３ａに流入し、その内部のエレメント体で混合・攪拌されつつ第１の反応が起こる。反応後の第１の反応液は、チューブ４２ｄを通過した後、第２の２液混合用ミキサー１ｂの内管２２ｂを通ってジョイント部材本体２１ｂに流入する。この第１の反応液は、第３の液体送液用ポンプ４１ｃから送られてジョイント部材本体２１ｂの内部に流入した第３の液体とともに、ジョイント部材本体２１ｂ内部の二重管を通過して、第１の２液混合用ミキサー１ａの場合と同様に、スタティックミキサー部材３ｂ内部に流入し、そこで第２の反応が進行する。
【００５０】
なお、本発明の２液混合用ミキサー及びフローリアクターは、前述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的、効果を達成できる範囲での変更や改良は本発明に含まれる。
【００５１】
すなわち、前述の２液混合用ミキサー１では、内管２２及びスタティックミキサー部材３が、ジョイント部材本体２１に取り外し可能にねじ締結されていたが、これらはその他の固定手段により取り外し可能に構成されていてもよく、また、取り外しできない状態で接続及び固着されていてもよい。
【００５２】
また、内管２２及び筒状体３１には、別体のコネクター２３、３３が設けられていたが、これらを設けずに、内管及び筒状体自体に適宜な固定手段を形成してもよい。
【００５３】
更に、導入孔２１２は、挿入孔２１１と直交して接続する態様でジョイント部材本体２１に形成されていたが、その他の角度で挿入孔に接続する態様でもよく、導入孔２１２の位置も、任意の場所に設定することができる。
【００５４】
本体２１、内管２２及びコネクター２３の材質はステンレスであったが、これに限定されず、チタン、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム等の他の金属、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＥＥＫ、ＰＰ等の樹脂でもよい。
【００５５】
内管２２の内径は、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよいが、通常、０.１〜３ｍｍ程度が好ましく、０.５〜２ｍｍ程度がより好ましく、０.５〜１ｍｍ程度がより一層好ましい。内管２２の外径は、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよいが、通常、０.８〜４ｍｍ程度が好ましく、０.８〜３ｍｍ程度がより好ましく、０.８〜１.６ｍｍ程度がより一層好ましい。
【００５６】
挿入孔２１１の孔径ｃは、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよいが、通常、０.１〜５ｍｍ程度が好ましく、０.５〜４ｍｍ程度がより好ましく、０.８〜２ｍｍ程度がより一層好ましい。
【００５７】
筒状体３１の材質は、ステンレスに限定されず、チタン、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム等の他の金属、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＥＥＫ、ＰＰ等の樹脂等でもよい。
【００５８】
エレメント体３２の材質は、ポリアセタールに限定されず、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＥＥＫ、ＰＰ等の他の樹脂、ステンレス、チタン、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム等の金属、セラミックス等でもよい。
【００５９】
また、エレメント体３２の形状も、ねじり方向が一定の螺旋形状を有するもの、１つ又は２つ以上の孔が設けられたプレートが複数積層されたもの等でもよい。
【００６０】
コネクター３３の材質は、フッ素系樹脂に限定されず、ＰＥＥＫ、ＰＰ等の他の樹脂や、ステンレス、チタン、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム等の金属等でもよい。
【００６１】
筒状体３１の内径は、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよいが、通常、１〜１０ｍｍ程度が好ましく、１.６〜８ｍｍ程度がより好ましく、２〜５ｍｍ程度がより一層好ましい。また、エレメント体３２の径も、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよく、通常、１〜１０ｍｍ程度が好ましく、１.６〜８ｍｍ程度がより好ましく、２〜５ｍｍ程度がより一層好ましい。
【００６２】
フローリアクター４は、２液混合用ミキサーを２個備えているため、２段階のフロー合成が可能であるが、１段階のフロー合成を行う場合は、２液混合用ミキサーが１個でもよく、ｎ段階のフロー合成を行う場合は、２液混合用ミキサーをｎ個用いて前述のようにフローリアクターを組み立てればよい。
【００６３】
また、フローリアクター４を構成するチューブ４２ａ〜４２ｅの内径は、本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよいが、通常、０.５〜１０ｍｍ程度が好ましく、０.７〜４ｍｍ程度がより好ましく、１〜２ｍｍ程度がより一層好ましい。また、その長さも本発明の効果を損なわない範囲で目的に応じて適宜設定すればよいが、通常、０.１〜２０ｍ程度が好ましく、０.２〜１０ｍ程度がより好ましく、０.３〜５ｍ程度がより一層好ましい。
【実施例】
【００６４】
以下、合成例、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されない。
【００６５】
下記実施例及び比較例で使用したフローリアクター（反応装置）の模式図を図１０に示す。なお、図１０中、矢印は液体の流れる方向を示す。Ａ液送液用にプランジャーポンプ（(株)フロム製KP-12又はHP-12）を用い、ＰＴＦＥ製チューブ（内径１.０ｍｍ、外径１.６ｍｍ、長さ２ｍ）を用いてプランジャーポンプとミキサー１とを接続し、Ｂ液送液用にシリンジポンプ１（(株)ワイエムシィ製Keychem-L）を用い、ＰＴＦＥ製チューブ（内径１.０ｍｍ、外径１.６ｍｍ、長さ２ｍ）を用いてシリンジポンプ１とミキサー１とを接続した。ミキサー１の出口とミキサー２の入口とはＰＴＦＥ製チューブ１（内径１.５ｍｍ、外径３ｍｍ、長さ２ｍ（実施例１〜４）、５ｍ（実施例５、６）、１.３ｍ（比較例１）又は０.７ｍ（比較例２））で接続し、ミキサー２のもう一方の入口は、Ｃ液送液用シリンジポンプ(Syrris社製Asia)とＰＴＦＥ製チューブ（内径１.０ｍｍ、外径１.６ｍｍ、長さ２ｍ）で接続した。ミキサー２の出口にはＰＴＦＥ製チューブ２（内径１.５ｍｍ、外径３ｍｍ、長さ２ｍ（実施例１〜６）、１.３ｍ（比較例１）又は０.７ｍ（比較例２））を接続した。Ａ、Ｂ及びＣ液を、それぞれ流量Ｘ、Ｙ及びＺｍＬ／ｍｉｎで反応装置内に流して反応させ、流出液をゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）にて分析した。なお、各ポンプから先とチューブ２の９割長までの流路についてはＴ℃の恒温槽に浸し温度を調整した。また、Ａ液ポンプの圧力センサーのログを圧力トレンドとして示す。
【００６６】
ＧＰＣの測定条件は、以下のとおりである。
カラム：ＰＬｇｅｌ ３μｍ ＭＩＸＥＤ−Ｅ(Agilent Technologies社製)、
移動相：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
流量：１.０ｍＬ／ｍｉｎ
カラムオーブン：４０℃
検出器：ＵＶ検出器
検量線：標準ポリスチレン
【００６７】
下記実施例１〜６及び比較例１〜２における、Ａ〜Ｃ液の組成及びその流量Ｘ〜Ｚ（ｍＬ／ｍｉｎ）、並びに恒温槽の温度Ｔ（℃）を表１にまとめて示す。
【００６８】
【表１】
0006668792.tif 000002
【００６９】
［実施例１］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１のジョイント部材２としてはステンレス製のものを用い、筒状体３１としてはフッ素樹脂製のものを用いた。また、スタティックミキサーエレメント体としては(株)ノリタケカンパニーリミテド製DSP-MXA3-17（ポリアセタール製エレメント、ねじり羽根数１７、３ｍｍ径）を加工し、３つ繋げてねじり羽根数を５１としたものを用いた。ミキサー２はミキサー１と同じ材質を用い、スタティックミキサーエレメント体としては、DSP-MXA3-17を加工したものを用いた。なお、ミキサー１の導入孔入口にＡ液チューブ、内管入口にＢ液チューブを接続し、ミキサー２の導入孔入口にＣ液チューブ、内管入口にチューブ１を接続した。以降、特に断りがない限り、実施例に関しては、この接続形式を用いた。１０分送液後、１分間流出液を採取した。前記流出液をＧＰＣにて分析したところ、Ｍｎ＝１４,３１３、Ｍｗ／Ｍｎ＝１.１５であった。
反応中の圧力トレンドを図１１に示す。１０分間の間ほとんど圧力変動がなかった。
【００７０】
［実施例２］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１としては、実施例１で用いたものと同じ材質のものを用い、スタティックミキサー部材が、DSP-MXA3-17を加工したものを４つ繋げてねじり羽根数を６８としたもの及びDSP-MXA3-17を加工したものを３つ繋げてねじり羽根数を５１としたものが直列に連結されたものを使用した。ミキサー２としては、実施例１で用いたものと同じものを用いた。２０分送液後、１分間流出液を採取した。前記流出液をＧＰＣにて分析したところ、Ｍｎ＝６,３２７、Ｍｗ／Ｍｎ＝１.０８であった。
反応中の圧力トレンドを図１２に示す。２０分間の間ほとんど圧力変動がなかった。
【００７１】
［実施例３］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１及びミキサー２としては、実施例２で用いたものと同じものを用いた。１５分送液後、１分間流出液を採取した。前記流出液をＧＰＣにて分析したところ、Ｍｎ＝４,０２６、Ｍｗ／Ｍｎ＝１.０７であった。
反応中の圧力トレンドを図１３に示す。１５分間の間ほとんど圧力変動がなかった。
【００７２】
［実施例４］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１としては、実施例１で用いたものと同じ材質のものを用い、スタティックミキサー部材が、DSP-MXA3-17を加工したものを、４つ繋げてねじり羽根数を６８としたものを用いた。ミキサー２としては、実施例２で用いたものと同じものを用いた。１０分送液後、１分間流出液を採取した。前記流出液をＧＰＣにて分析したところ、Ｍｎ＝９,８５７、Ｍｗ／Ｍｎ＝１.３４であった。
反応中の圧力トレンドを図１４に示す。１０分間の間ほとんど圧力変動がなかった。
【００７３】
［実施例５］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１及びミキサー２としては、実施例２で用いたものと同じものを用いた。２０分送液後、１分間流出液を０.２５ｍｏｌ／Ｌメタノール／ＴＨＦ溶液１０ｍＬに滴下しながら採取した。前記流出液をＧＰＣにて分析したところ、Ｍｎ＝２０,３４３、Ｍｗ／Ｍｎ＝１.１５であった。
反応中の圧力トレンドを図１５に示す。２０分間の間ほとんど圧力変動がなかった。
【００７４】
［実施例６］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１の筒状体３１としてはステンレス製ものを用い、その他の部材及びミキサー２は実施例２で用いたものと同じものを用いた。２０分送液後、１分間流出液を採取した。前記流出液をＧＰＣにて分析したところ、Ｍｎ＝１０,７００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１.１０であった。
反応中の圧力トレンドを図１６に示す。１５分間の間ほとんど圧力変動がなかった。
【００７５】
［比較例１］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１としてはＴ字ミキサー（(株)三幸精機工業製、ステンレス製、内径０.２５ｍｍ）を用い、Ａ液とＢ液とが１８０℃で衝突するように各ポンプと接続した。また、ミキサー２としてはＴ字ミキサー（(株)三幸精機工業製、ステンレス製、内径１.０ｍｍ）を用い、ミキサー１から出た液とＣ液とが１８０℃で衝突するように各ポンプと接続した。
圧力トレンドを図１７に示す。送液後５分あたりから急激に圧力変動がみられた。
【００７６】
［比較例２］
表１の条件で反応を実施した。ミキサー１及びミキサー２としては(株)テクノアプリケーションズ製コメットＸ−０１（ステンレス製）を用いた。なお、ミキサー１の外管部入口側にＡ液チューブ、内管部入口にＢ液チューブを接続し、ミキサー２の外管部入口側にＣ液チューブ、内管部入口にチューブ１を接続した。
３５分間送液した時の圧力トレンドを図１８に示す。若干の圧力変動と、経時的な圧力上昇がみられた。
【００７７】
［実施例７］
実施例３の方法で得られた１.８質量％ポリメトキシスチレン／ＴＨＦ溶液を用いて、再沈殿を行なった。室温下、本発明の２液混合用ミキサーの内管部側入り口から前記ポリマー溶液を１ｍＬ／ｍｉｎの流速で送液し、外管部側入り口からメタノールを１０ｍＬ／ｍｉｎで送液し、ミキサー内で連続的に混合した。ミキサー内ではポリマーが析出しており白色懸濁液として流出するが、閉塞することなく１０分間流通させることができた。１０分流通後、この懸濁液を１分間捕集し、０.４５μｍのメンブレンフィルターでろ過後、メタノール５ｍＬで洗浄した。得られた白色固体を減圧乾燥（５０℃、０.５時間）し、ポリメトキシスチレン２９.９ｍｇを得た。
【００７８】
［比較例３］
室温下、メタノール１１０ｍＬに、実施例２の方法で得られた３質量％ポリメトキシスチレン／ＴＨＦ溶液２２ｍＬを滴下した。得られた白色懸濁液をろ紙（桐山製作所製、Ｎｏ５Ｂ）でろ過後、メタノール１０ｍＬで洗浄した。続いて、得られた白色固体を減圧乾燥（５０℃、０.５時間）し、ポリメトキシスチレン５３７ｍｇを得た。
【００７９】
実施例７及び比較例３で得られたポリメトキシスチレンの電子顕微鏡写真を、それぞれ図１９及び図２０に示す。本発明のフローリアクターを用いて再沈殿を行って得られたポリマーは、通常の再沈殿方法で得られるポリマーに比べて粒径が小さかった。
【符号の説明】
【００８０】
１        ２液混合用ミキサー
２        ジョイント部材
２１      本体
２１１    挿入孔
２１２    導入孔
２１３    接続用孔
２２      内管
２２１    内管内側
２２２    内管外壁
２２３    内管先端
２４      空間
２５      二重管
３        スタティックミキサー部材
３１      筒状体
３２      エレメント体
３２１    右ねじり羽根
３２２    左ねじり羽根
４        フローリアクター
【図１】
0006668792.tif 000003
【図２】
0006668792.tif 000004
【図３】
0006668792.tif 000005
【図４】
0006668792.tif 000006
【図５】
0006668792.tif 000007
【図６】
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【図７】
0006668792.tif 000009
【図８】
0006668792.tif 000010
【図９】
0006668792.tif 000011
【図１０】
0006668792.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
0006668792.tif 000014
【図１３】
0006668792.tif 000015
【図１４】
0006668792.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0006668792.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
0006668792.tif 000021
【図２０】
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