(57)【要約】【課題】  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を提供すること。【解決手段】  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。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。
【請求項１６】
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。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【請求項１９】
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。
【請求項２０】
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。
【請求項２１】
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。
【請求項２２】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【非特許文献１】「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
【特許文献１】特開２００４−１９５４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【発明の効果】
【００２８】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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／ｃｍ２であることが好ましく、更に好ましくは、１０〜４０ｍＷ／ｃｍ２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／ｃｍ２であることが好ましく、更に好ましくは、５０〜１５０ｍＪ／ｃｍ２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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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）。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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ＳｉＯ２の前駆体等を含む。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【実施例１】
【００７０】
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。
【００７１】
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／ｃｍ２であり、合流流路（肉厚Ｌ：０．３ｍｍ）内部への到達照度は、１９．１ｍＷ／ｃｍ２であった。照射光量は、９８ｍＪ／ｃｍ２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。
【実施例２】
【００７２】
〔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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【実施例３】
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【実施例４】
【００７７】
〔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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【実施例５】
【００８０】
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。
【実施例６】
【００８１】
〔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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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、ＳｉＯ２内包のＵＶ硬化樹脂が得られた。
【実施例７】
【００８５】
〔第１の液体の調製〕
ＳｉＯ２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。
【００８６】
〔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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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、ＳｉＯ２内包のＵＶ硬化樹脂が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】（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。
【図２】図１におけるマイクロリアクターの斜視図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】（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。
【図１３】（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。
【符号の説明】
【００９２】
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
【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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