JP3742642B2 - 熱可塑性プラスチックおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱可塑性プラスチックおよびその製造方法等に関する。

プラスチック製品における製品名、製造メーカ名、ロット記号等の情報の表示は、ラベルに記載して製品に添付したり、あるいは直接製品に刻印する等の方法が一般的である。

一方、種々の対象物に情報提示物質を付与しておき、これが放射する蛍光を検出することによって、情報提示物質の種類等に予め関連付けた情報を読み取る方法が提案されている（下記特許文献１、２）。
特開２００２−３３２４１４号公報 特開２００２−３３６７９８号公報

しかしながら、近年では、製品流通後に、品質上の問題が露呈した場合の原因追及やリサイクルのための分別、あるいは真正品であるか否かの判別等を目的として、各製品の組成や製造履歴等を特定することが求められる場合があるが、従来の一般的なラベル表示等に記載される情報では、かかる目的達成には不十分である場合が多い。

特に、熱可塑性プラスチックは、原料プラスチックの製造からプラスチック製品の製造に至るまでに複数のメーカの手を経るのが一般的であり、プラスチックの基材や添加剤の種類、組成等の製造工程に関する情報は、製造に直接または間接にかかわった各メーカに分散して存在しているため、このような製造工程に関する情報が十分に把握できないという問題があった。

また、上記した情報提示物質を利用する従来技術でも、製造工程に関する情報の把握という観点においては改善の余地があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、製造工程に関する情報等を把握することができる熱可塑性プラスチックおよびその製造方法等を提供することを目的とする。

本発明は、以下の手段を提供する。

［１］熱可塑性プラスチックの溶融を伴う複数の製造工程において、各製造工程に関する情報が関連付けられ、特定の波長領域の電磁波の照射に対して蛍光を放射する情報提示物質を順次添加して分散させることを特徴とする熱可塑性プラスチックの製造方法。

［２］前記溶融を伴う複数の製造工程は、複数の製造者によって分担して実施されるものであることを特徴とする前項１に記載の熱可塑性プラスチックの製造方法。

［３］前記情報提示物質は、ランタノイド系元素を含む無機化合物であることを特徴とする前項１または２に記載の熱可塑性プラスチックの製造方法。

［４］前記情報提示物質に関連付けられている各製造工程に関する情報には、当該熱可塑性プラスチックの基材に関する情報、各製造工程における添加剤に関する情報、各製造工程を実行する製造者に関する情報、および当該熱可塑性プラスチックから得られる製品に関する情報の少なくともいずれか１が含まれていることを特徴とする前項１〜３のいずれかに記載の熱可塑性プラスチックの製造方法。

［５］熱可塑性プラスチックの溶融を伴う複数の製造工程に関する情報を管理する情報管理装置であって、各製造工程に関する情報と、各製造工程において熱可塑性プラスチックに添加されて分散され、特定の波長領域の電磁波の照射に対して蛍光を放射する情報提示物質に関する情報とを関連付けて記憶することを特徴とする熱可塑性プラスチックの情報管理装置。

［６］各製造工程を実行する製造者が使用する端末に対し、各製造工程において添加すべき情報提示物質を特定する情報を、ネットワーク回線を介して送信することを特徴とする前項５に記載の熱可塑性プラスチックの情報管理装置。

［７］熱可塑性プラスチックに所定の電磁波を照射して情報提示物質が放射する蛍光スペクトルを検出する検出装置から蛍光スペクトルに関する情報を前記情報提示物質に関する情報として取得し、当該情報提示物質に関する情報に関連付けられている当該熱可塑性プラスチックの各製造工程に関する情報を出力することを特徴とする前項５または６に記載の熱可塑性プラスチックの情報管理装置。

［８］熱可塑性プラスチックの溶融を伴う複数の製造工程に関する情報を管理する情報管理装置であって、各製造工程に関する情報と、各製造工程において熱可塑性プラスチックに添加されて分散され、特定の波長領域の電磁波の照射に対して蛍光を放射する情報提示物質に関する情報とを関連付けて記憶する情報管理装置と、
熱可塑性プラスチックに所定の電磁波を照射して情報提示物質が放射する蛍光スペクトルを検出する検出装置と、を備え、
前記情報管理装置は、前記検出装置から蛍光スペクトルに関する情報を前記情報提示物質に関する情報として取得し、当該情報提示物質に関する情報に関連付けられている当該熱可塑性プラスチックの各製造工程に関する情報を出力することを特徴とする熱可塑性プラスチックの情報管理システム。

上記発明［１］にかかる熱可塑性プラスチックの製造方法によると、熱可塑性プラスチックの溶融を伴う複数の製造工程において、各製造工程に関する情報が関連付けられ、特定の波長領域の電磁波の照射に対して蛍光を放射する情報提示物質が順次添加されるため、材料または成形した製品として流通する熱可塑性プラスチック自体にその製造工程に関する情報を内蔵させて、流通後であっても容易にその製造工程に関する情報を把握することができる。

上記発明［２］によると、複数の製造者によって分担して実施される複数の製造工程に関する情報を熱可塑性プラスチック自体に内蔵させて、流通後であっても容易に各製造工程に関する情報を把握することができる。

上記発明［３］によると、情報提示物質はランタノイド系元素を含む無機化合物であるため、溶融による高温下においても変質せず、製造工程に関する情報を担持させることができる。

上記発明［４］によると、流通する熱可塑性プラスチック自体から、当該熱可塑性プラスチックの基材に関する情報、各製造工程における添加剤に関する情報、各製造工程を実行する製造者に関する情報、または当該熱可塑性プラスチックから得られる製品に関する情報を把握してリサイクル等の各目的に供することができる。

上記発明［５］にかかる情報管理装置によると、熱可塑性プラスチックの各製造工程に関する情報と、各製造工程において熱可塑性プラスチックに添加される情報提示物質に関する情報とを関連付けて記憶するため、製造工程に関する情報と情報提示物質に関する情報を一元管理することができ、これにより、熱可塑性プラスチックの流通後であってもその製造工程に関する情報を容易に把握することができるともに、情報提示物質に関する情報の秘匿性を高めて偽造のおそれを軽減することができる。

上記発明［６］によると、各製造者が使用する端末に対し、各製造工程において添加すべき情報提示物質を特定する情報が情報管理装置から送信されるため、製造工程に関する情報と情報提示物質に関する情報との関連付け規則を情報管理装置において一元管理することができる。

上記発明［７］によると、熱可塑性プラスチックから検出装置が取得した蛍光スペクトルに関する情報に応じて、情報管理装置が当該熱可塑性プラスチックの各製造工程に関する情報を出力するため、情報提示物質に関する情報を各検出装置側には記憶させず、情報管理装置側でのみ管理して、情報提示物質に関する情報の秘匿性をより高め、偽造のおそれを軽減することができる。

上記発明［８］にかかる情報管理システムによると、熱可塑性プラスチックの各製造工程に関する情報と、各製造工程において熱可塑性プラスチックに添加される情報提示物質に関する情報とを関連付けて記憶するため、製造工程に関する情報と情報提示物質に関する情報を一元管理することができ、これにより、熱可塑性プラスチックの流通後であってもその製造工程に関する情報を容易に把握することができるともに、情報提示物質に関する情報の秘匿性を高めて偽造のおそれを軽減することができる。また、熱可塑性プラスチックから検出装置が取得した蛍光スペクトルに関する情報に応じて、情報管理装置が当該熱可塑性プラスチックの各製造工程に関する情報を出力するため、情報提示物質に関する情報を各検出装置側には記憶させず、情報管理装置側でのみ管理して、情報提示物質に関する情報の秘匿性をより高め、偽造のおそれを軽減することができる。

次に、本発明の実施形態について説明する。

本発明は、熱可塑性プラスチックが加熱溶融と冷却固化を繰り返すことが可能であるという性質を利用し、一般にそれぞれ専門のメーカによって分担して行われる各製造工程において、各製造工程に関する情報が関連付けられた情報提示物質を添加することにより、熱可塑性プラスチック材料およびそれを用いた最終製品自体に製造工程に関する情報を内蔵させるものである。

＜熱可塑性プラスチック＞
このような製造工程に関する情報が内蔵される対象となる熱可塑性プラスチックは、加熱溶融と冷却固化を複数回繰り返すことが可能なものであれば、特に種類は問わない。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアセタール、飽和ポリエステル、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルホン、ポリフェニレンサルファイド、メチルペンテン樹脂等を基材とする種々の熱可塑性プラスチックを対象とすることができる。また、種々の充填材、強化材、安定材等の添加剤を添加したものも含む。

また、本明細書において、熱可塑性プラスチックには、最終製品の全体あるいは一部の部品として所定の成型が施されたものに限定されず、最終製品としての成型が行われるより前の製造段階で流通する材料自体も含む。

具体的な最終製品の種類も特に限定されるものではないが、たとえば、家電製品、服飾品、装身具、鞄、靴、アクセサリー、時計、指輪、衣服、文房具、食器、インテリア製品等を構成する、市場において流通する各種の製品を挙げることができる。また、最終製品としては、社会一般において公信力または一定の信頼関係の下に流通もしくは受け渡しされている証書、証券、証明書、紙幣、硬貨、パスポート、運転免許証、健康保険証、小切手、あるいは株券などであってもよい。また、最終製品は、製品等の包装材料（内箱、外箱、説明書、包装紙、包装袋等）や、製品等に付されるラベルやタグであってもよい。

＜製造工程＞
このような熱可塑性プラスチックは、一般に溶融を伴う複数の製造工程を経て製造される。溶融を伴う製造工程としては、具体的には、（１）熱可塑性プラスチックの重合工程、（２）熱可塑性プラスチック造粒物の製造工程、（３）添加剤濃縮組成物の製造工程、（４）熱可塑性プラスチック組成物の製造工程、（５）熱可塑性プラスチック製品の成型工程、および（６）二次成型工程等が含まれる。

このような溶融を伴う複数の製造工程は、一般に、複数の製造者（メーカ）によって分担して実施されることが多く、かかる場合に、製造工程に関する情報が各製造者に散在するため、事後的に各情報を束ねることが困難になるという事情がある。

なお、本発明にかかる熱可塑性プラスチックは、上記全ての製造工程を経たものに限定されるものでなく、上記製造工程は例示である。

また、溶融を伴う複数の製造工程を経て製造される場合であっても、そのすべての製造工程において、製造工程に関する情報が関連付けられた情報提示物質を添加しなくてもよい。

＜製造工程に関する情報＞
このような各製造工程に関する情報であって、熱可塑性プラスチックに添加する情報提示物質に関連付けることで熱可塑性プラスチックに内在させる情報としては、当該熱可塑性プラスチックの基材に関する情報、各製造工程における添加剤に関する情報、各製造工程を実行する製造者に関する情報、熱可塑性プラスチックの用途に関する情報、さらに製造時期、製造方法、各製造工程における管理温度等条件等々を挙げることができる。なお、情報提示物質に関連付ける製造工程に関する情報は、これらに限定されるものではない。

熱可塑性プラスチックの基材に関する情報としては、モノマーの種類、割合、重合度、品質情報等を挙げることができる。

添加剤に関する情報としては、添加剤の種類や組成、添加量、粒径等、さらに、添加剤を特定する品番等を挙げることができる。

各製造工程を実行する製造者に関する情報としては、製造者名、製造地（国や地域）、製造工場、製造ライン等を特定できる識別情報等を挙げることができる。

熱可塑性プラスチックの用途に関する情報としては、たとえばクレジットカード用のベース板、自動車部品、電化製品用部品等、熱可塑性プラスチックが最終的に組み込まれる最終製品の種類や、バンパー、ハンドル等、最終製品における当該熱可塑性プラスチックの使用目的、あるいはそれらの販売先を特定する情報等を挙げることができる。

＜情報提示物質＞
情報提示物質は、特定の波長領域の電磁波（たとえば所定波長領域の紫外線）の照射に対して、所定の蛍光を放射する一種もしくは二種以上の元素、二種以上の元素の化合物、またはそれらの元素もしくは化合物を含む物質からなる。この蛍光は、外部からの電磁波の照射によって、情報提示物質のイオンが基底準位からエネルギーの高い準位に励起され、その後エネルギーの低い準位に遷移することによって放射される。情報提示物質は、その種類により特有の蛍光のスペクトル分布を放射する。

情報提示物質は、各種の熱可塑性プラスチックには一般に含有されていない元素または化合物（酸化物、硫化物、有機錯体など）を含むものであることが好ましい。各種の熱可塑性プラスチックに一般に含有されていない元素としては、原子番号３１から原子番号８８までの元素、好ましくはランタノイド系元素、さらに好ましくはセリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）を挙げることができる。

これらの元素は、スペクトル分析による測定が容易であり、さらに経済的かつ衛生的で、酸化物等としての入手も容易であるため、情報提示物質としては、これら元素の一種または二種以上が組み合せたものが好適である。なお、情報提示物質としては、同じ元素を含むものであっても組み合わせられる他の元素の種類や、組み合わせの比率が異なれば、別の情報提示物質として扱うことができる。

また、情報提示物質は、赤外光から紫外光までの蛍光を利用する場合は、不完全３ｄ殻を有する遷移元素および／または不完全４ｆ殻を有する遷移元素が添加された単結晶や、不完全３ｄ殻を有する遷移元素および／または不完全４ｆ殻を有する遷移元素が添加されたガラスや、不完全３ｄ殻を有する遷移元素および／または不完全４ｆ殻を有する遷移元素を中心とした錯体などが、高い蛍光強度が得られるため、好適である。

また、情報提示物質は、ユーロピウム（Ｅｕ³⁺）を含む酸化イットリウム（Ｙ₂Ｏ₃）のように、所定の母体物質に対して遷移元素を付与したものであってもよい。この母体物質は、酸化物、硫化物、窒化物、水酸化物、ハロゲン化物、混晶、さらにはアモルファス物質、ガラスなども含まれる。たとえば、遷移元素がキレート化合物のように化学結合の形で含まれているもの、結晶格子を構成する他の原子またはイオンを置換したもの、結晶格子の中に割り込んで含まれるもの、あるいはガラスの中の隙間に含まれるものなどが挙げられる。

特に無機酸化物を母体材料として情報提示物質を作製すると、非常に安定になり、例えば１０００℃の高温にされても破壊されず、対象物中に残存する。従って、対象物が焼却処分されたり、さらには焼却後に不法投棄されても、情報提示物質の蛍光を検出することができる。また、対象物が水性溶媒や有機溶媒の溶液あるいは濁色液などの液体からなる場合であっても、情報提示物質は化学変化を受けることがなく、情報提示物質の蛍光を検出することができる。

また、情報提示物質は、平均粒径が１ｎｍ〜５０μｍ、好ましくは１０〜１０μｍ、より好ましくは５０ｎｍ〜１０μｍの微粒子がよく、その粒子は、二量体あるいは三量体などの多量体を形成してもよい。このように情報提示物質の粒径を小さくすることによって、作製履歴の違いによる情報提示物質の蛍光の変化が生じやすくなる。このため、情報提示物質の種類を実質的に増加させて、真正な情報提示物質の秘匿性を高めることができる。このような微粒子を作るには、化学反応法、ゾル・ゲル法、コロイド法、気体凝固法、気体反応法、ガス中蒸発法、スパッタリング法、ガラス結晶化法、沈殿法、スプレー法など様々な方法を利用することができる。

また、情報提示物質は、その表面が重水素、有機物などの表面修飾剤で修飾されたものや、母体材料以外の物質で周囲を被覆されたものとしてもよい。このようにすると、粒径や構造を固定化させることができ、かつ発光効率を向上させることができるとともに、特定の溶媒に解けやすくなり、周囲の物質とよりなじむことができる。

＜情報提示物質の添加＞
このような情報提示物質の熱可塑性プラスチックへの添加は、溶融を伴う上述した各製造工程において行われ、情報提示物質は熱可塑性プラスチック中に分散される。

具体的には、ドラムタンブラー等によりドライブレンドした後に直接成形する方法、エクストルーダーによりコンパウンド加工する方法、インターナルミキサーあるいは加熱ロールによるコンパウンドあるいは成形を実施する方法などが挙げられる。また、マスターバッチ化した上での添加でもよい。

なお、対象とする熱可塑性プラスチック中に情報提示物質の均一な分布と分散を確保するために、脂肪酸アマイド、脂肪酸金属塩、あるいは脂肪酸エステルを滑剤として使用してもよい。

また、熱可塑性プラスチックに付与する情報提示物質の量は、熱可塑性プラスチックの用途に応じた外観や物性への影響を与えない微量の範囲にすることが好ましい。具体的には、熱可塑性プラスチックの種類などにより様々に変動するが、熱可塑性プラスチックに対して０．１ｐｐｍ以上、１０００ｐｐｍ以下の範囲が好適である。０．１ｐｐｍ以上とすれば、情報提示物質が呈する蛍光を確実に検出することができ、１０００ｐｐｍ以下とすれば、多くの熱可塑性プラスチックにおいてその外観や物性に影響を与えることがない。さらに０．５ｐｐｍ以上とすれば、情報提示物質が呈する蛍光の検出について測定の信頼性を十分に確保することができる。また、２００ｐｐｍ以下とすれば、ほとんどの熱可塑性プラスチックにおいてその外観や物性に影響を与えることがなく、また、熱可塑性プラスチックに情報提示物質を付与する経済的負担も低く抑えることができる。

＜製造工程に関する情報と情報提示物質との関連付け＞
このような情報提示物質と製造工程に関する情報との関連付けは、製造された熱可塑性プラスチックから読取可能な情報提示物質に関する情報から、製造工程に関する情報を特定することができる手法であれば特に限定されない。熱可塑性プラスチックから読取可能な情報提示物質に関する情報としては、情報提示物質の種類、各情報提示物質の添加量、複数の情報提示物質の組み合わせ、あるいは複数種類の情報提示物質間の相対的な割合（配合比率）等を挙げることができる。これら情報提示物質の種類や添加量は、熱可塑性プラスチックに特定の波長領域の電磁波の照射に対して情報提示物質が放射する蛍光のスペクトル、すなわち蛍光の波長や強度から特定することができるものである。

以下、各製造工程において情報提示物質を順次添加する具体例について説明する。

この例では、樹脂メーカＡ社、樹脂メーカＢ社、マスターバッチ製造メーカＣ社、マスターバッチ製造メーカＤ社および成形加工メーカＥ社の合計５社が、それぞれ溶融を伴う製造工程を分担し、各種の熱可塑性プラスチック製品を製造する場合を想定している。

具体的には、樹脂メーカＡ社およびＢ社は、それぞれ表１および表２の右欄に示す熱可塑性プラスチックの基材を製造し、樹脂合成後の造粒工程において、各表左欄に示す種類および量の情報提示物質を熱可塑性プラスチック（ここでは基体）に添加し、分散させる。

これら樹脂メーカＡ社およびＢ社による製造工程に関する情報としては、この例では、表１および表２の右欄に示す熱可塑性プラスチックの基材の品番等を含むその種類を特定する情報および製造者（ここではＡ社またはＢ社）を特定する情報であり、この製造工程に関する情報が、それぞれに添加される情報提示物質の種類および量に関連付けられ、所定の情報管理装置に記憶蓄積される。

マスターバッチ製造メーカＣ社およびＤ社は、それぞれ表３および表４の右欄に示すマスターバッチを製造し、各製造工程において、各表左欄に示す種類および量の情報提示物質を熱可塑性プラスチック（ここではマスターバッチ）に添加し、分散させる。

これらマスターバッチ製造メーカＣ社およびＤ社による製造工程に関する情報としては、この例では、表３および表４の右欄に示すマスターバッチの品番等を含むその種類を特定する情報および製造者（ここではＣ社またはＤ社）を特定する情報であり、この製造工程に関する情報がそれぞれに添加される情報提示物質の種類および量に関連付けられ、前記所定の情報管理装置に記憶蓄積される。

なお、マスターバッチの種類を特定する情報には、表５および表６に示す各マスターバッチの配合組成に関する情報が含まれており、前記所定の情報管理装置には、これら各マスターバッチの配合組成に関する情報も記憶蓄積されている。

これにより、これら表５および表６の配合組成による各マスターバッチには、上述した樹脂メーカＡ社およびＢ社において添加された情報提示物質（表１、表２）と、マスターバッチ製造メーカＣ社およびＤ社において添加された情報提示物質（表３、表４）とを含めて計算すると、下記表７および表８に示す情報提示物質が添加され、分散されていることになる。

成形加工メーカＥ社は、表９の右欄に示す成型品を製造し、その製造工程において、同表左欄に示す種類および量の情報提示物質を熱可塑性プラスチック（ここでは成型品）に添加し、分散させる。

この成型加工メーカＥ社による製造工程に関する情報としては、この例では、表９の右欄に示す成型品の品番等を含むその種類を特定する情報および製造者（ここではＥ社）を特定する情報であり、この製造工程に関する情報がそれぞれに添加される情報提示物質の種類および量に関連付けられ、前記所定の情報管理装置に記憶蓄積される。

なお、成型品の種類を特定する情報には、表１０に示す各成型品の配合組成に関する情報が含まれており、前記所定の情報管理装置には、これら各成型品の配合組成に関する情報も記憶蓄積されている。

これにより、この表１０の配合組成による各成型品には、主成分樹脂を製造した樹脂メーカＡ社およびＢ社において添加された情報提示物質（表１、表２）と、上述したマスターバッチに添加されている情報提示物質の種類および量を計算した結果（表７、表８）とを含めて計算すると、下記表１１に示す情報提示物質が添加され、分散されていることになる。

また、前記所定の情報管理装置には、各製造工程で添加される各情報提示物質について、特定の波長領域の電磁波を照射したときに情報提示物質から放射される蛍光のスペクトルに関する情報を各情報提示物質に関する情報として記憶されている。

そして、前記所定の情報管理装置は、所定の検出装置により熱可塑性プラスチックから検出した蛍光スペクトルに関する情報に基づいて、その熱可塑性プラスチックに添加され、分散されている情報提示物質の種類および量を分析する分析機能を有している。

以上のようにして、各製造工程において熱可塑性プラスチックに製造工程に関する情報が関連付けられた情報提示物質を順次添加・分散するようにすれば、当該熱可塑性プラスチックがいかなる形態で市場等を流通した後であっても、その熱可塑性プラスチック自身に製造工程に関する情報が内在されているため、容易にその製造工程に関する情報を把握することができる。

また、各製造工程において熱可塑性プラスチックに情報提示物質を添加・分散し、製造工程に関する情報とそれに関連付けた情報提示物質に関する情報との対応を所定の情報管理装置に一元的に登録し、管理すれば、この例では、樹脂メーカＡ社およびＢ社から提供される樹脂材料、マスターバッチ製造メーカＣ社およびＤ社から提供されるマスターバッチ、ならびに成形加工メーカＥ社から提供される成型品のいずれの熱可塑性プラスチックについても、それに含まれている情報提示物質の種類や量を特定することにより、前記情報管理装置において各熱可塑性プラスチックにおける各製造工程に関する情報を得ることができる。

このため、たとえば製品流通後に、品質上の問題が露呈した場合の原因追及や、リサイクルのための分別、あるいは正規の製造者によって製造された真正品であるか否か等の判断が求められる場合であっても、これらの目的を容易に達成することができる。

＜情報管理システム＞
次に、このような情報提示物質を付与された熱可塑性プラスチックに関する情報管理システムについて図面を参照しながら説明する。

図１は、情報管理システムの全体構成説明図である。図１に示すように、この情報管理システム１０は、熱可塑性プラスチックの各製造工程を分担して実施する製造者が使用する製造者端末２０…と、熱可塑性プラスチックの製造工程に関する情報等を求めるユーザが使用する検出装置３０…と、これら製造者端末２０…および検出装置３０…とインターネット等のネットワーク回線４０を介して情報の送受が可能な情報管理システム１０を統括するサーバとして機能する情報管理装置５０とを備えている。

＜製造者端末＞
製造者端末２０…は、各製造工程を分担して実施する製造者によって使用され、情報管理装置５０との間で、製造工程に関する情報および情報提示物質に関する情報を送受するものである。

この製造者端末２０…は、ハードウェア的には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク装置等の記憶手段、情報通信装置、外部入出力装置等を備えたコンピュータ等からなり、情報管理装置５０との間で各種情報を送受する情報処理機能がこのコンピュータ上に構成されている。

製造者端末２０…には、製造者によってそれぞれが担当する各製造工程に関する情報が入力され、製造者端末２０…は、この情報を情報管理装置５０に送信して登録する処理を行う。また、製造者端末２０…は、各製造工程を実行する際には、情報管理装置５０から各製造工程において熱可塑性プラスチックに添加すべき情報提示物質に関する情報を受信し、製造者にこれを報知するようになっている。

各製造者には、熱可塑性プラスチックに添加すべき１種または複数種の情報提示物質が予め別途与えられており、実際の製造時に指示された種類および量の情報提示物質を添加して製造工程が実施される。

＜検出装置＞
検出装置３０…は、熱可塑性プラスチックの製造工程に関する情報等を求めるユーザによって使用され、情報検出の対象物たる熱可塑性プラスチック９０から情報提示物質９１によって放射される蛍光スペクトルを検出するものである。

製造工程に関する情報を求めるユーザとは、最終製品について真の製造者を特定することを求める者や、リサイクルを行う場合に組成（添加物）の情報を求めるリサイクル業者、あるいは上流工程から送られてきた熱可塑性プラスチック材料についての情報を求める製造者等々を挙げることができ、特に限定されない。

検出装置３０…は、ハードウェア的には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク装置等の記憶手段、情報通信装置、外部入出力装置等を備えたコンピュータを備えており、熱可塑性プラスチックから蛍光スペクトルを検出する処理や情報管理装置５０と種々の情報を送受する処理等の情報処理機能が、このコンピュータ上に構成されている。

この検出装置３０は、対象物（熱可塑性プラスチック）に対して所定の波長領域の電磁波を照射し、その照射に応じて情報提示物質９１から放射される蛍光スペクトルを対象物蛍光スペクトルとして検出する蛍光スペクトル検出手段を備えている。この蛍光スペクトル検出手段は、所定の波長領域の電磁波（励起光）を発する励起光源と、この励起光を対象物（熱可塑性プラスチック）９０の情報提示物質９１が含まれる部位に集光する集光光学系と、この励起光を受けて情報提示物質９１から放射される蛍光を受光する受光光学系と、受光光学系に導かれた蛍光を分光処理する分光器とを備えている。

この検出装置３０は、熱可塑性プラスチックから検出した蛍光スペクトル波形等の蛍光スペクトルに関する情報を情報管理装置５０に送信し、情報管理装置５０において特定された当該熱可塑性プラスチックの製造工程に関する情報を受信し、これをユーザに対して出力するようになっている。

図２は、検出装置３０によって、ある対象物（熱可塑性プラスチック）９０から検出された対象物蛍光スペクトルの波形の一例である。対象物９０には、１種類または複数種類の情報提示物質９１が付与されており、複数種類の場合、対象物９０から検出される対象物蛍光スペクトルは、各情報提示物質９１が呈する蛍光スペクトル（個別蛍光スペクトル）を重ね合わせたものとなっている。

＜情報管理装置５０＞
情報管理装置５０は、この情報管理システム１０を運営する運営者によって管理され、情報管理システム１０を統括するサーバとして機能するものである。

情報管理装置５０は、ハードウェア的には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク装置等の記憶手段、情報通信装置、外部入出力装置等を備えたコンピュータを備えており、各製造工程に関する情報の管理や、識別対象としての熱可塑性プラスチックから検出した蛍光スペクトルの識別処理、さらに製造者端末２０…や検出装置３０…と種々の情報の送受処理等の情報処理機能がこのコンピュータ上に構成されている。なお、情報管理装置５０は、複数台のコンピュータに分散して構成してもよい。

この情報管理装置５０は、機能的に、情報提示物質記憶手段５１と、製造工程情報記憶手段５２と、製造工程情報登録手段５３と、蛍光スペクトル分析手段５４と、情報検索手段５５と、送受信手段５６と、を備えている。

情報提示物質記憶手段５１は、予め選定された有限種類の真正な情報提示物質について、特定の波長領域の電磁波の照射に対して、それぞれが放射する蛍光スペクトルを記憶しておくものである。

図３は、この情報提示物質記憶手段５１に記憶されている真正な情報提示物質の個別蛍光スペクトルの例である。この例では、真正な情報提示物質としてＮｏ．１〜Ｎｏ．６の６種類が予め選定されている。

製造工程情報記憶手段５２は、熱可塑性プラスチックの各製造工程に関する情報を、それぞれ特定の情報提示物質に関する情報と関連付けて記憶するものである。上述した例にも挙げたように、製造工程の各段階等によって製造工程に関する情報は様々の種類の情報が含まれうる。

製造工程情報登録手段５３は、各製造者によって実行される製造工程に関する情報を前記製造工程情報記憶手段５２に登録処理するものである。この登録処理は、各製造者によって実行される製造工程が、熱可塑性プラスチックに内蔵させる製造工程に関する情報が変化する度に行うことが望ましい。たとえば製造時が月単位で区別する場合には、１ヶ月毎に新たな製造工程として登録することが望ましい。

具体的には、製造者が製造者端末２０…から新たな製造工程に関する情報を登録要求とともに送信し、これに応じて製造工程情報登録手段５３が、当該新たな製造工程に関する情報に対応付ける情報提示物質に関する情報を設定登録し、当該新たな製造工程において熱可塑性プラスチックに添加・分散させるべき情報提示物質に関する情報を製造者端末２０…を介して製造者に通知することによって行われる。

蛍光スペクトル分析手段５４は、検出装置３０が識別対象とする熱可塑性プラスチック９０から検出した蛍光スペクトルに関する情報から、情報提示物質に関する情報を分析するものである。情報提示物質に関する情報とは、たとえば熱可塑性プラスチック９０に含まれている情報提示物質の種類および量の組み合わせを挙げることができる。

ここでは具体的には、検出装置３０が検出した蛍光スペクトルを、前記情報提示物質記憶手段５１に予め記憶された有限種類の真正な情報提示物質が放射する蛍光スペクトルを組み合わせて再現することにより、識別対象たる熱可塑性プラスチックに含まれている情報提示物質の種類および量の組み合わせを特定するように構成されている。

この再現は、所定の波長範囲の全てで、対象物から検出した蛍光スペクトルと一致するような真正な情報提示物質による蛍光スペクトルの組み合わせを探索することによる。この所定の波長範囲は、個別蛍光スペクトルの特徴の一部または全部が現れる波長範囲を任意に適宜設定しておけばよい。また、スペクトルが一致するとは、対比されるスペクトル間の差異が、ノイズ等の影響を踏まえた所定の許容範囲内に収まっている場合等を含む。

この再現は、有限種類の組み合わせを順に確認しても、任意の効率的な探索アルゴリズムを採用してもよい。たとえば、検出された対象物蛍光スペクトルから、当該対象物９０が真正品であれば確実に含まれるはずの情報提示物質を特定して探索範囲をさらに限定したり、含まれる可能性の高い情報提示物質の組み合わせを優先的に探索する手法等を採用することができる。

このように、この情報管理システム１０では、有限種類の情報提示物質を真正な情報提示物質として選定しておき、これを組み合わせることで識別対象物から検出した蛍光スペクトルを再現することにより、第三者によって真正品に近似した蛍光スペクトルを呈する偽物が作製されても、所定の波長範囲の全てで真正な情報提示物質の組み合わせによる蛍光スペクトルとの差異を見出して偽物を識別することができ、真贋判断についても高い信頼性を確保することができるものとなっている。

情報検索手段５５は、前記蛍光スペクトル分析手段５４によって求められる識別対象物たる熱可塑性プラスチック９０における情報提示物質に関する情報（真正な情報提示物質の組み合わせ）に基づいて、前記製造工程情報記憶手段５２を検索し、当該情報提示物質に関する情報に関連付けられた製造工程に関する情報を特定するものである。

情報出力手段５６は、特定した製造工程に関する情報をユーザが使用する検出装置３０に出力（送信）するものである。

このような情報管理装置５０を備えた情報管理システム１０によると、真正な情報提示物質の種類や蛍光スペクトルおよび各製造工程に関する情報を、識別対象物たる熱可塑性プラスチック９０を製造する各製造現場や、熱可塑性プラスチック９０から製造工程に関する情報を引き出そうとする識別現場から離れた情報管理装置５０において一元的に管理するため、これにより真正な情報提示物質に関する情報の秘匿性を高め、偽造のおそれ等も軽減することができる。

また、熱可塑性プラスチック９０に内蔵された製造工程に関する情報の特定処理を情報管理装置５０側で行うため、各製造者端末２０…や検出装置３０…に求められる性能負担を軽減し、これら各装置２０…，３０…の小型化や可搬化を図ることができる。

＜各製造工程の流れ＞
次に、この情報管理システム１０における情報管理処理を含め、当該システム１０が管理対象とする熱可塑性プラスチックが製造され、流通するまで一連の流れについて図４のフローチャートを参照しながら説明する。

この一連の流れは、ある製造者において、それより上流工程において製造された当該製造工程における材料としての熱可塑性プラスチックまたはその他の材料を用いて、当該製造工程におけるアウトプットとしての熱可塑性プラスチックを製造する場合を表しており、熱可塑性プラスチックには、その複数の製造工程において順次この一連の流れが繰り返される。

この製造工程においては、まず実行しようとする製造工程が新規の製造工程であるか否かが製造者によって判断され（Ｓ１０）、新規の製造工程であれば（Ｓ１０でＹＥＳ）、当該製造工程に関する情報の登録処理が行われる。

この製造工程に関する情報の登録処理は、製造者により製造者端末２０に当該製造工程に関する情報が入力され、これを登録すべく、製造者端末２０から情報管理装置５０に製造工程の新規登録の要求が送信される（Ｓ１２）。

新規登録の要求を受けた情報管理装置５０では、この新たな製造工程に関する情報に関連付けるべき情報提示物質に関する情報を設定して（Ｓ１４）、これら製造工程に関する情報と情報提示物質に関する情報とを関連付けて製造工程情報記憶手段５２に登録し（Ｓ１６）、こうして登録した情報提示物質に関する情報を、当該製造工程において熱可塑性プラスチックに添加すべき情報提示物質に関する情報として、製造者端末２０に送信して製造者に通知する（Ｓ１８）。

この通知を受けた製造者は、この通知によって指示された種類および量の情報提示物質を添加して熱可塑性プラスチックを製造する（Ｓ２０）。

また、実行しようとする製造工程が新規の製造工程ではなかった場合には（Ｓ１０でＮＯ）、製造者は、過去に実行した同じ製造工程において添加した情報提示物質を添加して熱可塑性プラスチックを製造する（Ｓ２０）。

こうして製造された熱可塑性プラスチックは、一連の製造工程における中間製品（あるいは中間材料）として下流側の製造者へ、または最終製品として市場に出て一般消費者等へ流通し（Ｓ２４）、当該製造工程が終了する。

なお、新たな製造工程を実行する場合でなくても実行しようとする製造工程に関する情報を製造者端末２０から情報管理装置５０に送信することにより、当該製造工程に関する情報に既に関連付けられた情報提示物質に関する情報を情報管理端末５０から製造者端末２０に回答することにより、製造者において、添加すべき情報提示物質を確認することができるようにすることが望ましい。

＜情報識別処理の流れ＞
次に、この情報管理システム１０における情報管理処理を含め、流通している熱可塑性プラスチックからそこに内蔵された製造工程に関する情報を識別処理する一連の流れについて図５のフローチャートを参照しながら説明する。

この一連の流れは、最終製品のユーザ等や、製造の各段階における各製造者等において、必要に応じてそれぞれ実行される。

この情報識別処理では、識別対象物たる熱可塑性プラスチックの近傍に居るユーザによって、検出装置３０において、識別対象物たる熱可塑性プラスチックから蛍光スペクトルが検出され（Ｓ３０）、検出された蛍光スペクトルに関する情報が、検出装置３０から情報管理装置５０に送信される（Ｓ３２）。

これを受信した情報管理装置５０では蛍光スペクトル分析手段５４により、真正な情報提示物質の蛍光スペクトルを組み合わせることで、熱可塑性プラスチックから検出された物蛍光スペクトルの再現を試み（Ｓ３４）、再現できなければ（Ｓ３６でＮＯ）、当該熱可塑性プラスチックは、当該システム１０における管理の対象となっていない偽物であると判定し（Ｓ３８）、その判定結果（偽物）を検出装置３０に送信する（Ｓ４０）。これを受信した検出装置３０では、その判定結果（偽物）を表示出力してユーザに報知し（Ｓ４２）、一連の識別処理を終了する。

一方、真正な情報提示物質の蛍光スペクトルの組み合わせにより識別対象物たる熱可塑性プラスチックの蛍光スペクトルが再現できれば（Ｓ３６でＹＥＳ）、当該熱可塑性プラスチック９０は真正品であると判定するとともに（Ｓ４４）、この再現に用いられた情報提示物質の種類と量（情報提示物質に関する情報）に対応付けられた製造工程に関する情報を製造工程情報記憶手段５２から検索し（Ｓ４６）、検索された情報を検出装置３０に送信する（Ｓ４８）。これを受信した検出装置３０では、この情報を当該熱可塑性プラスチックの製造工程に関する情報として表示出力し（Ｓ５０）、一連の情報識別処理を終了する。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明を一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように構成してもよい。

（１）上記実施形態では、製造工程に関する情報の入力を製造者端末２０…から行い、また熱可塑性プラスチック９０からの情報提示物質に関する情報（蛍光スペクトル）の検出を検出装置３０…によって行うようにしたが、これらの処理の一方または両方を情報管理装置５０が行うようにしてもよい。

（２）製造者端末２０…や検出装置３０と情報管理装置５０との間での種々の情報の送受は、両者において解読可能な暗号化を施した状態で行うようにしてもよい。

（３）上記実施形態では、情報提示物質により熱可塑性プラスチックに内蔵させる情報として製造工程に関する情報のみを挙げたが、これ以外の情報も情報提示物質に担わせることにより熱可塑性プラスチックに内蔵させるようにしてもよい。このような製造構成に関する情報以外の情報としては、たとえば、クレジットカードやキャッシュカードであれば、それに関する情報としてユーザに関する情報や識別番号などの情報が挙げられる。また、小切手、有価証券あるいは紙幣の場合は、それに関する情報として識別番号や識別記号などのような情報が挙げられる。また、食品に付されたラベル等の場合は、それに関する情報として食品の生産地や生産時期などの情報が挙げられる。また、病院用ＩＤカードの場合は、カルテ情報や薬情報などの情報が挙げられる。また、住民管理用ＩＤカード等の場合は、住民票や印鑑証明に記載される情報等が挙げられる。

（４）熱可塑性プラスチックから検出する蛍光スペクトル等は、その時間減衰特性等を含めてもよい。

（５）上記実施形態では、各製造工程において熱可塑性プラスチックに添加する情報提示物質は、当該製造工程に関する情報が関連付けられたものとしたが、当該製造工程の上流側または下流側の製造工程に関する情報が関連付けられた情報提示物質を添加するようにしてもよい。

（６）上記実施形態では、情報提示物質のみによって熱可塑性プラスチックに製造工程に関する情報を担わせるようにしたが、情報提示物質と同様に熱可塑性プラスチックに添加・分散させる顔料等、熱可塑性プラスチックを外観上、着色する物質にも情報を担わせ、情報提示物質と熱可塑性プラスチックが呈する外観上の色情報との組み合わせにより、各種の情報を熱可塑性プラスチックに内蔵するようにしてもよい。この場合、識別対象物としての熱可塑性プラスチックから検出装置３０によって情報提示物質による蛍光スペクトルを読み取るとともに、所定の色検出手段またはユーザの目視により当該熱可塑性プラスチックの色情報を読み取り、これら蛍光スペクトルに関する情報と熱可塑性プラスチックの色に関する情報とを合わせて情報管理装置５０に送信し、情報管理装置５０においてこれらの情報の組み合わせに関連付けて記憶された製造工程に関する情報を検索して出力するようにすることができる。このように熱可塑性プラスチックの色情報も用いるようにすると、熱可塑性プラスチックに担わせる情報量を増加させることができる。

また、熱可塑性プラスチックが外観上呈する色に関連付ける情報は、製造工程自体の情報であってもよいが、熱可塑性プラスチック製品に関する情報であってもよい。

さらに、熱可塑性プラスチックの色情報を情報提示物質情報と組み合わせることによって、識別対象の熱可塑性プラスチックの種類を増加させることができる。

たとえば、熱可塑性プラスチック樹脂の重合工程、造粒工程、添加剤濃縮物の製造工程、組成物の製造工程および成型工程などが同一の熱可塑性プラスチック製品を複数の販売先に販売する場合には、各販売先毎に熱可塑性プラスチック製品の色を変えることによって販売先という情報を更に追加して熱可塑性プラスチック製品に内蔵させることができる。

また、熱可塑性プラスチックに着色する物質を添加するのは、溶融を伴う製造工程のいずれであってもよいが、添加剤濃縮組成物の製造工程や熱可塑性プラスチック組成物の製造工程が特に好ましい。

情報管理システムの全体構成図である。 ある対象物から検出された蛍光スペクトルの波形の一例である。 予め記憶された真正な情報提示物質の蛍光スペクトル波形の例である。 熱可塑性プラスチックが製造され、流通するまで一連の流れを示すフローチャートである。 流通している熱可塑性プラスチックから内蔵された製造工程に関する情報を識別処理する一連の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 情報管理システム
２０ 製造者端末
３０ 検出装置
４０ ネットワーク回線
５０ 情報管理装置
５１ 情報提示物質記憶手段
５２ 製造工程情報記憶手段
５３ 製造工程情報登録手段
５４ 蛍光スペクトル分析手段
５５ 情報検索手段
５６ 送受信手段
９０ 熱可塑性プラスチック
９１ 情報提示物質

Claims (8)

1. 熱可塑性プラスチックの溶融を伴う複数の製造工程において、各製造工程に関する情報が関連付けられ、特定の波長領域の電磁波の照射に対して蛍光を放射する情報提示物質を順次添加して分散させることを特徴とする熱可塑性プラスチックの製造方法。
2. 前記溶融を伴う複数の製造工程は、複数の製造者によって分担して実施されるものであることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性プラスチックの製造方法。
3. 前記情報提示物質は、ランタノイド系元素を含む無機化合物であることを特徴とする請求項１または２に記載の熱可塑性プラスチックの製造方法。
4. 前記情報提示物質に関連付けられている各製造工程に関する情報には、当該熱可塑性プラスチックの基材に関する情報、各製造工程における添加剤に関する情報、各製造工程を実行する製造者に関する情報、および当該熱可塑性プラスチックから得られる製品に関する情報の少なくともいずれか１が含まれていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱可塑性プラスチックの製造方法。
5. 熱可塑性プラスチックの溶融を伴う複数の製造工程に関する情報を管理する情報管理装置であって、各製造工程に関する情報と、各製造工程において熱可塑性プラスチックに添加されて分散され、特定の波長領域の電磁波の照射に対して蛍光を放射する情報提示物質に関する情報とを関連付けて記憶することを特徴とする熱可塑性プラスチックの情報管理装置。
6. 各製造工程を実行する製造者が使用する端末に対し、各製造工程において添加すべき情報提示物質を特定する情報を、ネットワーク回線を介して送信することを特徴とする請求項５に記載の熱可塑性プラスチックの情報管理装置。
7. 熱可塑性プラスチックに所定の電磁波を照射して情報提示物質が放射する蛍光スペクトルを検出する検出装置から蛍光スペクトルに関する情報を前記情報提示物質に関する情報として取得し、当該情報提示物質に関する情報に関連付けられている当該熱可塑性プラスチックの各製造工程に関する情報を出力することを特徴とする請求項５または６に記載の熱可塑性プラスチックの情報管理装置。
8. 熱可塑性プラスチックの溶融を伴う複数の製造工程に関する情報を管理する情報管理装置であって、各製造工程に関する情報と、各製造工程において熱可塑性プラスチックに添加されて分散され、特定の波長領域の電磁波の照射に対して蛍光を放射する情報提示物質に関する情報とを関連付けて記憶する情報管理装置と、
   熱可塑性プラスチックに所定の電磁波を照射して情報提示物質が放射する蛍光スペクトルを検出する検出装置と、を備え、
   前記情報管理装置は、前記検出装置から蛍光スペクトルに関する情報を前記情報提示物質に関する情報として取得し、当該情報提示物質に関する情報に関連付けられている当該熱可塑性プラスチックの各製造工程に関する情報を出力することを特徴とする熱可塑性プラスチックの情報管理システム。
   

Images