JP2014502340A - オンライン分析とトレーサー技術との関連付け法 - Google Patents

Abstract

本発明は、以下のステップを含む、提供製造設備から数値を得る方法に関する。製造設備が物品製造者に提供され、該設備は、トレーサー要素の存在を検出するためのオンライン分析機を備える。次いで、知的所有権下にあるトレーサー要素を含有する原材料が物品製造者に提供される。次いで、物品製造者は、製造設備を用いた完成品への原材料の変換を開始することを許可される。原材料は、製造設備が稼働している間に、トレーサー要素の存在について分析される。その後、トレーサー要素が検出されない場合には、実施料を課すことや製造設備を停止させることなど、適当な措置が講じられる。

Description

本発明は、原材料と共に使用するための設備または技術を提供する方法に関する。この方法は、このような設備が、予め確認された供給元から得られた原材料を使用しているかを判定する方法を提供する。

樹脂または樹脂から製造された中間品の供給業者は、しばしば、それらの材料の使用を、製造設備の提供によって促進する。例えば、フィルム供給業者は、フィルムをポーチまたはその他の包装に変換するのに用いられる設備を、エンドユーザーに提供し得る。この設備および関連技術は、該設備を提供した供給業者からエンドユーザーがその原材料（この例においてはフィルム）のすべてを購入する限り、対価なしで、または、割り引かれた実施料率で提供され得る。さらに、品質管理のため、特定の１つの製造技術の販売業者は、特定の原材料供給元を指定し得る。しかしながら、現在、製造設備を提供した供給業者から得た原材料のみをエンドユーザーが使用していることを保証する、または、代替供給元からの原材料がどの程度使用されているかに関する正確な情報を提供する、または、承認された原材料のみが該設備で使用されたことを保証する、信頼できる方法はない。

トレーサー（追跡子、照会状）要素（tracer element）と呼ばれることもある、少量の特有の物質を、樹脂製造業者が樹脂に添加することを可能とする技術が、現在存在している。トレーサー要素は、樹脂の性能を妨害せずにルーチン分析（routine analysis）を用いて検出され得るように選択される。このような技術は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＦＩＮＧＥＲＰＲＩＮＴ（商標）樹脂を含む。このような変性樹脂の使用により、現在、樹脂製造業者は、樹脂製造業者の管理下にない用途で用いられた際の樹脂の品質およびコンシステンシー（consistency：濃度、密度、粘度）の評価および改善することが可能となっている。したがって、例えば、パイプがＤｏｗに特有のトレーサー要素を含有するならば、Ｄｏｗは、実際に使用中のそのパイプのサンプルを得ることにより、その樹脂についての性能データを入手し得る。

本発明は、この既存トレーサー要素技術の新たな使用に関係する。本出願人は、トレーサー技術が、１台の製造設備で使用される原材料が承認された供給元に由来することを保証すること、または少なくとも、代替供給元からの原材料の量を監視および報告することに利用できることを見出した。該方法は、該設備にオンライン分析機を組み込むステップを含む。オンライン分析機は、該設備で使用するために供給されている原材料中に含まれ得るトレーサー要素を検出できる。トレーサー要素が製造設備で使用されている原材料中に検出されない場合、製造設備は、停止するようにプログラムできる。別法として、製造設備は、トレーサー要素を含んでいなかった、加工された材料の量を記録するようにプログラムできる。このようにして、代替供給元からの材料がどの程度使用されているかの正確な記録が得られ、適当な実施料を徴収できる。

この技術は、おそらく、商品を製造する方法の複数のステップにおいて用いることができる。トレーサー要素は、重合反応の一部として、またはそのすぐ後にペレット化プロセスの一部として、樹脂それ自体に添加できる。その樹脂から製造されたフィルム、繊維、シートまたは完成品もまた、その後、トレーサー要素を含有することになる。別法として、トレーサー要素は、より後の段階、例えばフィルムまたは繊維の製造において添加できるようにしてもよい。

一実施形態では、本発明は、特定の１台の製造設備で使用される原材料が、承認された供給元に由来することを保証するための方法である。該方法は、最初に製造設備を原材料のユーザーに提供することを含む。製造設備は、トレーサー要素の存在を検出するためのオンライン分析機を備える。オンライン分析機は、指定されたトレーサー要素を指定された量で含有していない原材料を製造設備で使用しようとした場合に、製造設備と電子通信して該設備を安全に停止させる。トレーサー要素の識別情報（identity）および特性の詳細は、それらの製品が必要な品質管理基準を満たすことを実証したこれらの原材料供給業者にのみ提供されるべきである。したがって、設備製造業者によって予め承認された原材料のみが、特定のトレーサー要素を特定の量で含有する。したがって、承認された原材料だけが製造設備によって処理されるようにできる。

製造設備の細目は、本発明において制限はされない。理論上は、原材料を異なる製品に変換する任意の製造設備を、本発明で使用できる。「原材料」は樹脂それ自体を含むが、１台の製造設備内で使用されて何らかの方法で別の製品に変換され得るあらゆる種類のフィルム、繊維、シート、および物品をも含むと理解すべきである。これは、単に空の包装から満杯の包装に変換されるという意味で「変換される」包装単位、すなわち、空の包装が充填および密封されるという意味で変換されることを含む。

別の実施形態では、本発明は、原材料の売上高を増大させるための方法である。製造設備はしばしば製造業者のハードルとなる。これは、大抵は単に費用のせいであるが、時には、該設備が知的財産権によって保護されている場合があるからである。原材料供給業者は、この障害を克服するために設備を使用許諾、販売またはリースできる立場にあり得る。原材料供給業者は、該設備の提供に貢献した原材料供給業者から該設備内で使用するための原材料を購入するという製造業者の確約と引き換えにして、市場価格より低価格でこれを行うことすらある。このような場合、オンライン分析機は、トレーサー要素を含有していない原材料の具体的な使用量を記録するための手段と電子通信する。この情報を用いることにより、設備供給業者は実施料を課すか、あるいは、設備および／または技術の対価に対する補償を請求することが可能になり得る。

本発明において使用するためのトレーサー要素は、当技術分野で知られている任意のトレーサー材料であり得る。一般に、トレーサー要素は、分光法（ＩＲ、ＮＭＲ、Ｘ線などのような技術を含む）のような非破壊的分析方法によって検出でき、かつ、ポリマー／用途の添加剤としては一般的に使用されない、任意の化学物質であり得る。言い換えると、トレーサー要素は、ポリマー配合物中に含まれている可能性があるその他の添加剤（例えば、抗酸化剤など）から区別可能であるべきであるが、それでもなお十分に「隠されて」いて、結果として、潜在的偽造者がトレーサー要素として用いられている物質を同定し、同定した物質を潜在的偽造者自身のポリマー配合物に組み込むことによって潜在的偽造者自身のポリマー配合物を元々の供給元に由来したものとしてごまかすことが簡単にできないものであるべきである。

これらのトレーサー要素は、ポリスチレンおよびポリプロピレン（原材料による）のような有機物由来の材料、ならびに／または、金属錯体／金属塩のような無機物由来の材料を含む。ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）およびモリブデン（Ｍｏ）のような遷移金属の金属錯体／塩は、ある種の原材料のために有利に用いることができる。例としては、ＮｂとＴａとのアルキリデン錯体、硝酸ニオブナノ粒子（超伝導体）、ニオブ−２−エチルヘキサノエート（有機溶媒に可溶な黄色液体）、ニオブアルコラートクラスター、および、金属エトキシ（ｅｔｏｘｉ）［Ｍ［Ｎｂ（ＯＥｔ）６］２（式中、Ｍ＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）］が挙げられる。希土類元素は、イットリウム、イッテルビウム、エルビウム、ネオジムまたはユーロピウムの酸化物のようなトレーサーとしても用いられ得るであろう。

本発明において用いることが可能な一般的に知られているその他のトレーサーには、ナノ粒子および／または一般的に知られているバイオマーカー（プリスタン、フィタン、ステラン、トリテルパン、ポルフィリンなど）が含まれる。

トレーサー材料は、原材料の所期の使用を妨害すべきではない。したがって、例えば、食品に使用できるという保証を得ているトレーサー要素のみが、食品製品の包装への利用を意図した任意の原材料中に用いられるべきである。トレーサー要素の選択は、原材料が経ると予想される製造プロセスのステップもまた考慮に入れるべきである。例えば、特定の樹脂ペレットを紡いで繊維にすることが知られている場合、紡績プロセスを妨害しないよう、非常に小さな粒径のトレーサー要素が望ましいであろう。同様に、特定の樹脂を高い温度および圧力においてその他の樹脂と配合して適当な混合を確実にする場合、トレーサー要素は、このような温度または圧力において劣化しないことを確実にするように選択すべきである。

２つ以上のトレーサー要素を添加し得ることも理解すべきである。特に２つ以上の原材料供給業者がトレーサー要素をその製品に添加しようとする場合は、２つ以上のトレーサー要素を組み合わせて特有の識別子を提供するのが望ましいことがある。

トレーサー要素（複数可）の選択および提供されるオンライン検出器の感受性に応じて、トレーサー要素の量もまた、特有の識別子を提供するために変動させ得る。複数のトレーサー要素を選択できかつ各要素の量を変動し得るため、無限に近い数の相異なる配列を、製品の供給元の確認に使用し得る。

同様に、オンライン分析機は、原材料の供給元において組み込むことが選択されたトレーサー要素（複数可）を検出できる、商業的に知られている任意のものから選択できる。これらは、化学的分析、電磁気的技術、ＮＭＲまたは光化学的／光学的分析、オンラインガスクロマトグラフィーおよび分光法を含む。

本発明に関しては、「オンライン」分析機は、材料を、製造プロセスに沿って進むにつれて分析する分析機、ならびに、少量の材料を製造プロセスから分析のために取り除く分析機を含む。これらの後者のタイプの分析機は、「アットライン式」検出器（at-line detector）と呼ばれることもある。

Claims (13)

1. 提供製造設備から値を得る方法であって、
   ａ．製造設備を物品製造者に提供するステップであって、前記製造設備が、トレーサー要素の存在を検出するためのオンライン分析機を備える、ステップと、
   ｂ．前記トレーサー要素を含有する原材料を物品製造者に提供するステップと、
   ｃ．前記製造設備を用いて、前記原材料から完成品への変換を開始することを前記物品製造者に許可するステップと、
   ｄ．前記トレーサー要素の存在について、前記原材料を分析するステップと、
   ｅ．前記トレーサー要素が検出されたか否かに基づく動作を行うステップとを含む、方法。
2. ステップｅ）において行われる動作が、前記トレーサー要素が検出されない場合に前記製造設備を停止させることである、請求項１に記載の方法。
3. ステップｅ）において行われる動作が、前記トレーサー要素が検出されない場合に、使用された樹脂、繊維、フィルムまたはシートの体積を記録することである、請求項１に記載の方法。
4. 前記記録された体積に基づいて実施料を課すステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記原材料が樹脂、繊維、フィルム、成形品またはシートである、請求項１に記載の方法。
6. 使用された、樹脂、繊維、フィルム、成形品またはシートの体積に基づいて、前記物品製造者に実施料を課すさらなるステップを含み、前記樹脂、繊維、フィルム、成形品またはシートは、前記トレーサー要素を含有していなかったものである、請求項３に記載の方法。
7. 前記原材料が樹脂であり、前記樹脂がポリオレフィンを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記オンライン分析機が、前記トレーサー要素の存在に加えて前記トレーサー要素の量を検出し、ステップにおいて行われる動作が、前記トレーサー要素が適当な量で存在するか否かに基づくものである、請求項１に記載の方法。
9. ２つ以上のトレーサー要素が前記原材料に添加されており、前記分析機が、添加されている各トレーサー要素の存在および／または量を検出する、請求項１に記載の方法。
10. 前記トレーサー要素が有機物由来の材料を含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記トレーサー要素が無機物由来の材料を含む、請求項１に記載の方法。
12. 前記無機トレーサー要素が金属錯体および／または金属塩を含む、請求項１１に記載の方法。
13. 特定の１台の製造設備で使用された原材料が十分な品質のものであることを確実にする方法であって、
    ａ．製造設備を物品製造者に提供するステップであって、前記製造設備が、トレーサー要素の存在を検出するためのオンライン分析機を備える、ステップと、
    ｂ．原材料製造業者を確認するステップであって、前記原材料製造業者の原材料が所望の基準を満たす、ステップと、
    ｃ．確認された前記原材料製造業者に、１つまたは複数のトレーサー要素の識別情報および任意選択によりその量の範囲を提供するステップと、
    ｄ．前記製造設備を用いて、原材料から完成品への変換を開始することを前記物品製造者に許可するステップと、
    ｅ．確認された前記原材料製造業者に提供された１つまたは複数のトレーサー要素の存在および任意選択によりその量について、前記原材料を分析するステップと、
    ｆ．１つまたは複数のトレーサー要素の存在および任意選択によりその量が前記原材料中に検出されない場合に、製造設備を安全に停止させる信号を伝達するステップと
    を含む、方法。