(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-12-15
(54)【発明の名称】リサイクル可能な商品およびその原材料の管理
(51)【国際特許分類】
C08J 11/04 20060101AFI20221208BHJP
G06Q 10/00 20120101ALI20221208BHJP
【ＦＩ】
C08J11/04 ZAB
G06Q10/00 400
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022521123
(86)(22)【出願日】2020-10-07
(85)【翻訳文提出日】2022-06-07
(86)【国際出願番号】 IL2020051083
(87)【国際公開番号】W WO2021070182
(87)【国際公開日】2021-04-15
(31)【優先権主張番号】62/913,548
(32)【優先日】2019-10-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/915,132
(32)【優先日】2019-10-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】518274043
【氏名又は名称】セキュリティ マターズ リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＡＴＴＥＲＳ ＬＴＤ．
(74)【代理人】
【識別番号】100139723
【弁理士】
【氏名又は名称】樋口 洋
(72)【発明者】
【氏名】アロン，ハッガイ
(72)【発明者】
【氏名】シュミュエリ，ガル
(72)【発明者】
【氏名】バレケット，イファット
(72)【発明者】
【氏名】ムスニコウ，ヨナタン
(72)【発明者】
【氏名】ナホム，テヒラ
(72)【発明者】
【氏名】マーグ，カリン
(72)【発明者】
【氏名】ヨラン，ナダフ
【テーマコード（参考）】
4F401
5L049
【Ｆターム（参考）】
4F401BA13
4F401BB03
4F401CA91
4F401DB01
5L049CC15
(57)【要約】
リサイクル可能な材料の製造および再利用を監視する、および／または、その通貨または品質尺度を決定するための技術が開示される。開示される実施形態では、１つまたは複数のマーカが、リサイクル可能な材料の原料物質成分に導入され、１つまたは複数のマーカは、原料物質成分の少なくとも１つの１つまたは複数の特性を示す。少なくとも１つまたは複数の特性を示す情報は、それぞれが１つまたは複数のマーカの少なくとも１つに関連付けられた複数のレコードを含むデータベースに記録される。リサイクル可能な材料を含む製品から得られる信号は、１つまたは複数のマーカの少なくとも１つの存在を決定するために処理され、それに関連するデータベースレコードの少なくとも１つに記録された情報に基づいて、製品に含まれるリサイクル可能な材料の原料物質成分の少なくとも１つの品質または通貨尺度は、情報によって示される１つまたは複数の特性に基づいて決定される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
リサイクル可能な材料の製造および再利用を監視する方法であって、１つまたは複数のマーカを前記リサイクル可能な材料の原料物質成分に導入する工程であって、前記１つまたは複数のマーカは、前記原料物質成分の少なくとも１つの１つまたは複数の特性を示す、工程；
少なくとも前記１つまたは複数の特性を示す情報をデータベースレコードに記録する工程であって、前記データベースは、前記１つまたは複数のマーカの少なくとも１つにそれぞれが関連付けられた複数のレコードを含む、工程；および
前記１つまたは複数のマーカの少なくとも１つの存在を特定するために、前記リサイクル可能な材料を含む製品から得られた信号を処理する工程、および、それに関連付けられた前記データベースレコードの少なくとも１つに記録された前記情報に基づいて、前記情報によって示される前記１つまたは複数の特性に基づいて前記製品に含まれる前記リサイクル可能な材料の前記原料物質成分の少なくとも１つの品質または通貨尺度を決定する工程
を含む、方法。
【請求項2】
前記決定された品質または通貨尺度に基づいて、前記製品のためのリサイクルまたは廃棄プロセスのいずれかを決定する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記１つまたは複数の特性が、前記原料物質成分の少なくとも１つの質量、材料タイプ、含有率、および／またはリサイクルプロセスの数のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項4】
前記１つまたは複数のマーカのうちの少なくとも１つに関連付けられた少なくとも１つのデータベースレコードに、前記原料物質成分のうちの少なくとも１つについて決定された品質または通貨尺度を記録する工程を含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記製品からリサイクルされた材料に１つまたは複数の追加のマーカを導入する工程を含み、前記１つまたは複数の追加のマーカは、リサイクル業者および前記製品をリサイクルするために使用されるリサイクルプロセスの１つまたは複数の特性のうちの少なくとも１つを示すことを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記リサイクルプロセスを決定する工程が、機械的リサイクルプロセスと化学的リサイクルプロセスとの間、および／または前記リサイクルプロセスで使用されるリサイクルされた材料と未使用の材料との組合せの割合を決定する工程を含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記決定されたリサイクルプロセスの１つまたは複数の特性が、前記リサイクルされた材料中の前記原料物質成分の少なくとも１つの質量、材料タイプ、含有率、および／またはリサイクルプロセスの数のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項５または６に記載の方法。
【請求項8】
前記決定されたリサイクルプロセスの１つまたは複数の特性を示す情報を、前記１つまたは複数のマーカのうちの少なくとも１つに関連付けられたデータベースレコードに記録する工程を含むことを特徴とする、請求項５～７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記１つまたは複数の追加のマーカのうちの少なくとも１つの存在を決定するために、前記リサイクルされた材料を含む製品から得られた信号を処理する工程、および、前記１つまたは複数の追加のマーカのうちの少なくとも１つに関連付けられたデータベースレコードのうちの少なくとも１つに記録された情報に基づいて、前記情報によって示される前記１つまたは複数の特性に基づいて前記リサイクルされた材料を含む前記製品の前記原料物質成分の少なくとも１つの品質または通貨尺度を決定する工程を含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
廃棄物を収集し、前記１つまたは複数のマーカ、および／または１つまたは複数の追加のマーカのうちの少なくとも１つの有無を特定するために、前記収集された廃棄物のそれぞれから得られた信号を処理する工程；そこから得られた前記処理された信号に基づいて、前記廃棄物のそれぞれを分離する工程；および
前記マーカの少なくとも１つに関連付けられたデータベースレコードの少なくとも１つに記録された情報に基づいて、前記１つまたは複数のマーカおよび／または前記１つまたは複数の追加のマーカのうちの少なくとも１つを担持する前記分離された廃棄物に含まれる前記原料物質成分の少なくとも１つの品質または通貨尺度を決定する工程
を含むことを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記分離する工程が、そのために決定された前記品質または通貨尺度に基づいて、焼却のために収集された前記廃棄物の少なくとも一部を除去する工程を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記リサイクル可能な材料が、少なくとも１つのポリマーを含むことを特徴とする、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
前記リサイクル可能な材料が、少なくとも１つのバイオベースの原料物質を含むことを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
前記１つまたは複数のマーカが、少なくとも１つのＵＶ、ＸＲＤまたはＸＲＦマーカを含むことを特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
前記データベースレコードが、ブロックチェーンデータレコードであることを特徴とする、請求項１～１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
前記通過指標が、仮想通過ポリシーに従って決定されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記決定された品質または通貨尺度に基づいて、以下のうちの少なくとも１つ：前記原料物質成分のうちの少なくとも１つの製造業者、前記リサイクル可能な材料を含む製品の製造業者、前記製品のリサイクル業者、前記リサイクル可能な材料または前記製品の消費者、前記リサイクル可能な材料または前記製品を含む廃棄物の集積者、および／または前記製品を含む廃棄物の焼却炉
をクレジットする工程を含むことを特徴とする、請求項１～１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
リサイクル可能な材料の再利用を監視するためのシステムであって、被検査物体からの信号を測定するように構成された少なくとも１つのリーダであって、前記測定された信号が前記被検査物体中の１つまたは複数のマーキング組成物の有無を示す、少なくとも１つのリーダ；
複数のデータレコードを含むデータベースであって、前記データレコードの各々は、前記マーキング組成物の少なくとも１つに関連付けられており、前記リサイクル可能な材料の少なくとも１つの原料物質成分の１つまたは複数の特性を示す情報を含む、データベース；および
少なくとも１つの処理ユニットであって、前記少なくとも１つのリーダからの前記測定された信号を処理して、前記マーキング組成物の少なくとも１つに関連付けられたデータベースレコードの少なくとも１つにおける前記１つまたは複数のマーキング組成物および前記情報の存在を決定し、かつ、前記情報によって示される前記１つまたは複数の特性に基づいて、前記製品に含まれる前記リサイクル可能な材料の前記少なくとも１つの原料物質成分の品質または通貨尺度を決定する、ように構成および動作可能な、少なくとも１つの処理ユニット
を含む、システム。
【請求項19】
前記少なくとも１つの処理ユニットが、前記決定された品質または通貨尺度に基づいて、検査された製品についてリサイクルまたは廃棄プロセスのいずれかを決定するように構成および動作可能であることを特徴とする、請求項１８に記載のシステム。
【請求項20】
前記１つまたは複数の特性が、前記原料物質成分の質量、材料タイプ、含有率、および／またはリサイクルプロセスの数のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１８または１９に記載のシステム。
【請求項21】
前記少なくとも１つの処理ユニットが、前記１つまたは複数のマーカのうちの少なくとも１つに関連付けられた少なくとも１つのデータベースレコードに、前記少なくとも原料物質成分について決定された品質または通貨尺度を記録するように構成および動作可能であることを特徴とする、請求項２０に記載のシステム。
【請求項22】
前記少なくとも１つの処理ユニットが、前記検査された製品からリサイクルされた材料に導入された１つまたは複数の追加のマーカの有無を決定するように構成および動作可能であり、前記１つまたは複数の追加のマーカが、前記検査された製品をリサイクルしたリサイクル業者および前記検査された製品をリサイクルするために使用されるリサイクルプロセスの１つまたは複数の特性のうちの少なくとも１つを示すことを特徴とする、請求項１８～２１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項23】
前記少なくとも１つの処理ユニットが、前記１つまたは複数の追加のマーカのうちの少なくとも１つの存在に基づいて、前記検査された製品をリサイクルするために機械的または化学的リサイクルプロセスが使用されたかどうか、および／または前記リサイクルプロセスにおいて使用されたリサイクルされたおよび未使用の材料の組合せの割合を決定するように構成および動作可能であることを特徴とする、請求項２２に記載のシステム。
【請求項24】
前記決定されたリサイクルプロセスの１つまたは複数の特性が、前記リサイクルされた材料に含まれる前記原料物質成分の質量、材料タイプ、含有率、および／またはリサイクルプロセスの数のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項２２または２３に記載のシステム。
【請求項25】
前記少なくとも１つの処理ユニットが、前記決定されたリサイクルプロセスの前記１つまたは複数の特性を示す情報を、前記１つまたは複数のマーカの少なくとも１つに関連付けられたデータベースレコードの少なくとも１つに記録するように構成および動作可能であることを特徴とする、請求項２２～２４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項26】
前記少なくとも１つの処理ユニットが、前記１つまたは複数の追加のマーカのうちの少なくとも１つの存在を決定するために、前記リサイクルされた材料を含む製品から得られた信号を処理し、かつ、前記１つまたは複数の追加のマーカのうちの少なくとも１つに関連付けられたデータベースレコードのうちの少なくとも１つに記録された情報に基づいて、該情報によって示される前記１つまたは複数の特性に基づいて前記リサイクルされた材料を含む前記製品の原料物質成分の品質または通貨尺度を決定する、ように構成および動作可能であることを特徴とする、請求項２５に記載のシステム。
【請求項27】
前記少なくとも１つの処理ユニットが、前記１つまたは複数のマーカおよび／または前記１つまたは複数の追加のマーカの少なくとも１つの有無を特定するために廃棄物から得られた信号を処理し、そこから得られた処理された信号に基づいて前記廃棄物を分離し、かつ、前記マーカの少なくとも１つに関連付けられたデータベースレコードの少なくとも１つに記録された情報に基づいて、前記１つまたは複数のマーカおよび／または前記１つまたは複数の追加のマーカの少なくとも１つを担持する分離された廃棄物に含まれる前記原料物質成分の品質または通貨尺度を決定する、ように構成および動作可能であることを特徴とする、請求項１８～２６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項28】
前記少なくとも１つの処理ユニットが、そのために決定された品質または通貨尺度に基づいて、焼却のために前記廃棄物を移動させるかどうかを決定するように構成および動作可能であることを特徴とする、請求項２７に記載のシステム。
【請求項29】
前記リサイクル可能な材料が、ポリマーまたはバイオベースの原料物質の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１８～２８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項30】
前記１つまたは複数のマーカが、少なくとも１つのＵＶ、ＸＲＤまたはＸＲＦマーカを含むことを特徴とする、請求項１８～２９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項31】
前記データベースレコードが、ブロックチェーンデータレコードであることを特徴とする、請求項１８～３０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項32】
前記通過指標が、仮想通過ポリシーに従って決定されることを特徴とする、請求項３１に記載のシステム。
【請求項33】
前記少なくとも１つの処理ユニットが、前記決定された品質または通貨尺度に基づいて、以下のうちの少なくとも１つ：前記原料物質成分の製造業者、前記リサイクル可能な材料を含む製品の製造業者、前記製品のリサイクル業者、前記リサイクル可能な材料または前記製品の消費者、前記リサイクル可能な材料または前記製品を含む廃棄物の集積者、および／または前記製品を含む廃棄物の焼却炉
について、クレジットを決定するように構成および動作可能であることを特徴とする、請求項１８～３２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項34】
少なくとも１つのリサイクル可能な材料および１つまたは複数のマーキング組成物を含むリサイクル可能な製品であって、各マーキング組成物は、前記少なくとも１つのリサイクル可能な材料の少なくとも１つの原料物質成分の１つまたは複数の特性を示し、前記１つまたは複数のマーキング組成物は、前記１つまたは複数の特性に基づいて、前記リサイクル可能な製品の品質または通貨尺度を決定するためのリーダデバイスによる検出のために構成されることを特徴とする、リサイクル可能な製品。
【請求項35】
前記１つまたは複数のマーキング組成物が、耐久性、半耐久性、および／または非耐久性マーカ／タガント物質のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項３４に記載のリサイクル可能な製品。
【請求項36】
前記１つまたは複数のマーキング組成物によって示される１つまたは複数の特性が、前記原料物質成分の少なくとも１つの質量、材料タイプ、含有率、および／またはリサイクルプロセスの数のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項３４または３５に記載のリサイクル可能な製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、概して、リサイクル可能な商品、特にリサイクル可能なプラスチック商品のマーキング、トレースおよび管理の分野にある。
【背景技術】
【0002】
プラスチックは、世界で最も使用されている材料の１つである。プラスチックに関する問題は、それがどのように使用されるかではなく、それから作製される製品の寿命末期（end-of-life）管理にある。ほんのわずかなプラスチックのみがリサイクルまたは焼却されるが、プラスチックの大部分は、最後には埋立地において廃棄物となり、または悪いことに、野生において廃棄されるおよび／または海洋へ付される。この増大する問題のため、プラスチック製品のリサイクルおよび再利用が緊急に必要とされている。プラスチック製品のリサイクルにおける主な問題は、そのような製品が通常、様々な異なるポリマー材料から（場合によっては他の種類の添加剤と共に）構成され、その正確な組成／混合、および／または製品内のそれらの相対的な割合もしくは濃度が通常不明であるという事実である。これによって、多くの場合リサイクルプロセス（化学的または機械的）がリサイクルされた製品を構成する特定のポリマー材料に従って設計されるため、製品の選別およびリサイクルがほとんど不可能になる。
【0003】
特許文献から既知のいくつかのリサイクル技術について以下に簡単に説明する。
【0004】
特許文献１は、第１の材料から作製されたリサイクル可能な製品を製造するためのプロセスを記載し、ここで、製品の製造前または製造中に、第１のマーキング材料が第１の材料に添加され、製品は混合されたマーキング材料を有する第１の材料から製造され、第１のマーキング材料は、その製造後に製品の第１の材料中でリサイクルプラントにおいて自動的に検出され得る。製品のリサイクルのためのプロセスも開示され、第１のマーキング材料が添加される第１の材料から製品が製造され、製品または製品の断片は、互いにおよび／またはリサイクルプラント中の他の物体から分離され、第１のマーキング材料は、製品または製品の断片の第１の材料中で検出され、製品または製品の断片は、互いにおよび／またはマーキング材料が検出されないあるいは異なる第２のマーキング材料が検出される他の物体から分離される。
【0005】
特許文献２は、容易に検出可能な近赤外線蛍光化合物または共重合残基を使用して熱可塑性容器をタグ付けする方法を教示している。また、熱可塑性容器、近赤外線蛍光化合物または残留物から構成される熱可塑性ポリマー組成物、およびそのような組成物から構成される物品を同定するための方法、本発明の実施において近赤外線蛍光マーカとして有用な新規化合物が開示される。開示される方法、組成物、および化合物は、様々な種類の熱可塑性廃棄物を識別目的のためにマーキングし、それらが識別、選別、およびその後リサイクルされるために有用な、トータルシステムを提供する。
【0006】
特許文献３は、リサイクルシステムにおいて物質、例えばプラスチックの種類を識別するためのシステムを記載する。試料を紫外光で照射し、誘起蛍光を検出する。検出された蛍光の強度に関する画像が記憶され、物質を同定できるように参照データと比較される。プラスチックに複数の蛍光トレーサを含浸させて、そのプラスチックタイプに特徴的な蛍光を生じさせることができる。
【0007】
特許文献４は、バイオベースのプラスチック材料を再生するための方法を教示し、この方法は、識別子を含むバイオベースのプラスチック物品を提供する工程、識別子からまたは識別子を介して物品内容情報を決定する工程、および物品内容情報に基づいて物品をリサイクルする工程を含む。さらに、バイオベースプラスチック材料を再生するためのシステムが開示され、プラスチック物品に関連するバイオベース材料含有量を取得または決定するように構成された装置またはデバイス、および、プラスチック物品のバイオベース材料含有量に基づいてプラスチック物品を選別するように構成された装置またはデバイスを含む。リサイクルされたバイオベース材料を含むバイオベースプラスチック物品も開示される。
【0008】
特許文献５は、様々な大量生産されたプラスチック製品の製造および再利用において、特定の化学組成の原材料で作られたマーキング製品を示唆している。製品は、製造中または製造後にそれらの化学組成を示すようにマーキングされる。それらを１回または複数回使用した後、それらの化学組成に従って製品を同定および選別し、直ちにまたは保管後に再処理する。着色添加物を、手動または自動識別および選別、凹部、穴および／または突起とともに、機械的スキャナまたは光学リーダおよび／または（多）着色マークまたはストリップ、バーコードを使用する識別とともに、製品の表面上の所定の点において使用してもよい。自動同定は、光学リーダを用いて行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】米国特許出願公開第２０１５／０５０５４８号明細書
【特許文献2】米国特許第５，３９７，８１９号明細書
【特許文献3】英国特許出願公開第２３３０４０９号明細書
【特許文献4】米国特許出願公開第２０１４／０１９９５０８号明細書
【特許文献5】独国特許出願公開第３９３４９６９号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示は、原材料の製造から、中間材料の製造、完成品および製品の製造および使用のための中間材料の処理を通って、これらの材料および製品の廃棄物分離、リサイクルおよび再利用までの、それらのライフサイクル全体にわたるリサイクル可能な材料および製品の使用を管理するためのシステム、技術および方法に関する。本明細書に開示される技術は、そのライフサイクルを通して、類似または異なる最終製品に含まれるリサイクル可能な材料の再利用を、追跡、管理、選別、および必要に応じて、トークン化および／または品質監視／監視することを可能にし、さらに、いくつかのライフサイクル期間を通して、そのようなリサイクル可能な材料の再利用の管理を可能にする。
【0011】
本開示の広範な態様によれば、最終製品のリサイクル可能な成分および／または原材料は、製造中に、１つまたは複数の検出可能なタガント（taggant）物質でマーキングされ、材料をそこから分解し、分解された材料を再利用することを可能にする。非限定的な例では、マーキングされたリサイクル可能な材料は、原油、石油化学工業製品、ポリマー材料（例えば、樹脂およびペレットとして）などのプラスチック工業で使用される原材料であってもよい。リサイクル可能な成分／原材料は、リサイクル可能な成分／原材料上に適用される（例えば、プリント、コーティング、噴霧される）か、または成分／原材料中に挿入／混合される、マーカ／タガント要素によってマーキングされ得る。タガント／マーカ物質は、適切な分光計（例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、本出願と同じ出願人の国際公開第２０１９／１７５８７８号に記載されるようなリーダ）によって検出され得る、電磁信号を放出するように構成され得る。
【0012】
非限定的な実施例において、タガント／マーカ材料は、例えば、紫外線（ＵＶ）、Ｘ線回折（ＸＲＤ）、またはＸ線蛍光（ＸＲＦ）マーカなどとともに使用されるがこれらに限定されない、入射電磁放射線に応答して信号を放出するように構成される。ＸＲＦマーカは、それらの応答（シグネチャー）信号を検出および同定し得るＸＲＦ分光計（リーダ）を利用するＸ線蛍光分析によって検出および測定され得る。非限定的な例では、ＸＲＦリーダは、エネルギー分散型Ｘ線蛍光（ＥＤＸＲＦ）分光計を利用して実装される。
【0013】
ＸＲＦマーカは柔軟である、すなわち、それらのシグネチャー信号に悪影響を及ぼすことなく、広範囲の担体、材料、および基板と組み合わせ、混合し、または化合物を形成する、またはそれらの中に埋め込むことができる。ＸＲＦマーカは、例えば、無機塩、金属酸化物、ＢｉまたはＴｒｉ金属原子分子、多原子イオン、および有機金属分子の形態であり得る（例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、本出願と同じ出願人の米国特許仮出願第６２／８７４，１４１号明細書に記載されているように）。
【0014】
非限定的な実施例において、ＸＲＦマーカは、その開示が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第２０１８／０６９９１７号に記載されるように、無機材料（例えば、金属）または有機（例えば、ポリマー）材料に混合または適用されてもよい。この柔軟性により、ＸＲＦマーカ、またはいくつかのＸＲＦマーカを含むマーキング組成物（場合によっては担体または添加剤などの追加の材料を含む）は、事前に選択された特性セットを有するように設計され得る。
【0015】
例えば、限定するものではないが、ＸＲＦマーカまたはマーキング組成物は、それが埋め込まれたリサイクル可能な材料または最終製品から除去できないように（少なくとも、リサイクル可能な材料を損傷するまたは最終生成物を破壊することなくはできない）、耐久性があるように設計することができる。耐久性ＸＲＦマーカは、改変できないように頑強かつ不正開封防止である。あるいは、ＸＲＦマーカは、それらを担持するリサイクル可能な材料または基板から容易に分解または除去することができるように、非耐久性であるように設計されてもよい。
【0016】
さらに別の非限定的な実施例では、ＸＲＦマーカまたはマーキング組成物は、特定の化学的および／または機械的プロセスによって埋め込まれるリサイクル可能な材料から部分的に分解、分離、または除去され得るように、半耐久性であるように設計されてもよい。例えば、予め選択された条件下で予め選択された処理を受けることによって、それらが埋め込まれるリサイクル可能な材料内の半耐久性マーカ／タガント物質の濃度は減少する。
【0017】
さらに、ＸＲＦマーキングは、マーカが物体の外表面の下に存在し、必ずしもその外表面上に存在しないとき、例えば、物体が包装材料、汚れ、または埃によって覆われるときにも、検出および識別され得る。さらに、ＸＲＦ分析は、リサイクル可能な材料内に存在するマーカ／タガント物質の濃度、ならびにリサイクル可能な材料内のマーカ／タガント物質の各々の比（相対濃度）の測定を可能にする。
【0018】
本開示は、プラスチック製品、特に様々な異なるリサイクル可能なポリマー材料を含む製品（マルチマテリアル製品）のリサイクルに関する問題を克服するための新規なアプローチを提供する。
【0019】
この目的のために、最終生成物が構成される１つまたは複数のリサイクル可能なポリマー材料に、マーカ／タガント物質が、導入、適用、または挿入される。最終製品は、完全にプラスチックから作製されてもよい、またはリサイクル段階で最終製品から除去され得る非ポリマー材料を含んでもよい。１つまたは複数のマーカ／タガント物質を含むマーキング組成物は、その製造中にリサイクル可能なポリマー材料に添加されてもよい、例えば、マーカ／タガント物質は、リサイクル可能なポリマー材料の原材料と混合／化合してもよい。マーキングは、追加の処理工程の使用を必要としない通常の製造プロセス中に実行することができる。
【0020】
別の非限定的な実施例では、マーキング組成物は、標準的なフィーダーを介して粉末または液体として押出プロセスに添加され得る。別の非限定的な実施例では、マーキング組成物は、成形プロセスにおいてリサイクル可能なポリマー材料に添加され得る。マーキング組成物および／またはマーカ／タガント物質は、耐久性マーカを実装するように構成することができ、これは、本明細書では、様々な製造プロセスおよび／またはリサイクルプロセスに耐え、リサイクル可能なポリマー材料内に留まることができるマーカとして理解されるべきである。そのような耐久性マーキング組成物は、リサイクル可能なポリマー材料の製造プロセスの早期に、例えば、フェアブント（verbund）プロセスの前もしくは後に、例えば、生きている供給原料化学的成分と共に、またはモノマー段階で、または隆起もしくはペレットの製造中に添加されてもよい。耐久性マーキング組成物は、それから作製された最終製品中のリサイクル可能なポリマー材料内に、それが１回または複数回リサイクルされた後に、残るであろう。
【0021】
マーカ／タガント物質および／またはマーキング組成物は、広範なリサイクル可能ポリマー材料および製品に適用または埋め込まれ得る。非限定的な実施例では、本出願の技術を使用して、リサイクル可能なポリマー、重縮合物、ポリ付加物、および修飾天然ポリマー物質を、マーキング、追跡、管理、トークン化および／または品質監視／監視し得る。
【0022】
場合によってはマルチマテリアルプラスチック製品をリサイクルする問題を克服する１つの方法は、単一の材料から（場合によっては低濃度の追加の添加剤を伴って）製品を製造することである。これは、ポリマー材料が、要求される異なる形態および特性を有する様々な製品または製品の構成要素を提供する異なる製造プロセスによって製造され得るため、可能であり得る。単一の材料製品からリサイクルされた材料の再利用は、リサイクルされた材料が、例えば、リサイクルプロセスによって引き起こされる劣化に起因して、より低品質であり得るという欠点を有し得る。リサイクル材料から製造された製品は、限られた回数だけ同じ製品を製造するために使用することができ、その後、より低品質または異なる濃度の添加剤を有するポリマー材料を必要とする異なる製品に使用することができる。あるいは、予め選択された回数リサイクルされたポリマー材料は、異なるリサイクルプロセス（例えば、化学的リサイクルであって、リサイクルされた材料が、未使用様ポリマーを生成するために使用することができるモノマー、オリゴマーおよび高級炭化水素に変化される、化学的リサイクル）を受けるように転用されてもよい。
【0023】
本明細書に開示されるマーキング、分離、およびリサイクル技術は、いくつかの実施形態では、リサイクル可能な材料を、品質監視／監視および／またはトークン化する、例えば、仮想コインシステムで使用される暗号通貨等のデジタル通貨を利用するために使用される。このように、本明細書に開示されるマーカ／タガント物質を担持するリサイクル可能な材料の事前選択された量（例えば、体積または質量で測定される）は、データベース、例えばインターネット等のデータネットワーク上の分散コンピュータデータベース上に記録され得る、仮想通貨（および／またはスコア／等級を示す品質）に対応してもよい。非限定的な実施例では、データベースは、あるタイプのクラウドベースのデータベースシステムであり得る。より詳細には、データベースは、様々な当事者がコンセンサスベースの台帳を管理するあるタイプのブロックチェーンシステムであってもよい。本明細書に開示される技術は、マーキングされた材料への任意のタイプの情報のコード化を可能にする。この情報は、好適なリーダによって読み取られ、解釈され、次いで、クラウドベースのシステムによって記憶、提示、または使用されてもよい。
【0024】
このようにして、リサイクル可能な材料のトークン化に使用される仮想通貨は、様々なリサイクル可能な材料のライフサイクルを管理するためのツールとして使用することができ、この場合、リサイクル可能な材料が製造され、他の材料および製品の製造における中間材料として使用され、サプライチェーンに沿って交換され、再利用され、リサイクルされ、焼却されまたは埋立地に埋められるにつれて、事前選択された量の仮想通貨が作成されるおよび／または当事者間で移動される。
【0025】
非限定的な実施例では、仮想通貨は、プラスチック、その製造、使用、再利用、およびリサイクルに対応／トークン化し得る。仮想通貨を使用して、新しい（未使用の）プラスチックの製造および導入対再利用、焼却のためのクレジットシステムを管理し、概して、プラスチック廃棄物の廃棄の低減および環境損傷の低減にインセンティブを与えることができる。この目的のために、１つまたは複数のマーカ／タガント物質を、プラスチック材料の製造プロセス中に、および／または、押出、成形、射出、および他の形成方法等であるがこれらに限定されない様々の製造技術による最中に、プラスチック製品に導入されてもよい。
【0026】
必要に応じて、しかしいくつかの実施形態で好ましくは、耐久性マーキング組成物は、プラスチック製品中に導入され、マーカ／タガント物質がプラスチック製品の材料のバルクに埋め込まれた後に、製造からリサイクル施設まで、そのライフサイクル全体を通してプラスチック製品内に留まる。耐久性マーキング組成物は、温度、圧力および／または様々な溶媒に耐性であるマーカ／タガント物質を含むことができ、リサイクルプロセスに供される間および後に、リサイクル可能な材料中に留まる。そのような耐性マーカ／タガント物質はまた、原材料（例えば、樹脂）に導入され、種々の製造プロセス、例えば、重合、押出等に供された後にその中に留まることができる。
【0027】
そのようなマーキングされたリサイクル可能な材料が、製造およびサプライチェーンを通って進行するにつれて、そこに導入されたマーカ／タガント物質が、製造／サプライチェーンの様々なステーション／設備において検出され、材料を使用する当事者／団体またはそれから作製された製品は、製造または使用されたリサイクル可能な材料の量に従って、対応する仮想通貨の移動を行うことが必要とされ得る。他方で、例えば、再利用、焼却および／または堆肥化のために、リサイクル設備から、または埋立地からリサイクル可能な材料を取り出すことによって、マーキングされたリサイクル可能な材料を環境から除去する当事者／団体は、除去されたリサイクル可能な材料の量に従って、ある量の仮想通貨を受け取ってもよい。
【0028】
ある実施例では、１つまたは複数のマーカが、１つの予め選択された施設／ステーション内の材料に導入される。別の実施例では、１つまたは複数のマーカが、複数の施設で材料に導入される。例えば、マーカは、特定の製造またはリサイクルプロセスに耐えられない場合がある。そのような場合、図に例示され、以下で詳細に説明されるように、同様のまたは異なるマーカが、そのようなプロセスの間または後に材料中に適用または導入され得る。
【0029】
本明細書に開示される本発明の一態様は、リサイクル可能な材料の製造および再利用を監視する方法に関する。いくつかの実施形態では、この方法は、１つまたは複数のマーカ（例えば、少なくとも１つのＵＶ、ＸＲＤまたはＸＲＦマーカを含む）をリサイクル可能な材料の原料物質成分に導入する工程であって、１つまたは複数のマーカは、原料物質成分の少なくとも１つの１つまたは複数の特性を示す、工程；少なくとも１つまたは複数の特性を示す情報をデータベースレコードに記録する工程であって、データベースは、それぞれが１つまたは複数のマーカの少なくとも１つに関連付けられた複数のレコード（例えば、ブロックチェーンデータレコード）を含む、工程；および、１つまたは複数のマーカの少なくとも１つの存在を特定するために、リサイクル可能な材料を含む製品から得られた信号を処理する工程；および、それに関連付けられたデータベースレコードの少なくとも１つに記録された情報に基づいて、当該情報によって示される１つまたは複数の特性に基づいて製品に含まれるリサイクル可能な材料の原料物質成分の少なくとも１つの品質または通貨尺度を決定する工程、を含む。この方法は、いくつかの実施形態では、決定された品質または通貨尺度に基づいて、製品のためのリサイクルまたは廃棄プロセスのいずれかを決定する工程を含む。
【0030】
必要に応じて、しかしいくつかの実施形態で好ましくは、１つまたは複数の特性は、原料物質成分の少なくとも１つの質量、材料タイプ、含有率、および／またはリサイクルプロセスの数のうちの少なくとも１つを含む。本方法は、１つまたは複数のマーカのうちの少なくとも１つに関連する少なくとも１つのデータベースレコードに、原料物質成分のうちの少なくとも１つについて決定された品質または通貨尺度を記録する工程を含むことができる。
【0031】
いくつかの実施形態では、本方法は、製品からリサイクルされた材料に１つまたは複数の追加のマーカを導入する工程を含む。１つまたは複数の追加のマーカは、製品のリサイクル業者および製品をリサイクルするために使用されるリサイクルプロセスの１つまたは複数の特性のうちの少なくとも１つを示す。必要に応じて、リサイクルプロセスを決定する工程は、機械的リサイクルプロセスと化学的リサイクルプロセスとの間、および／またはリサイクルプロセスで使用されるリサイクルされた材料と未使用の材料との組合せの割合を決定する工程を含む。
【0032】
決定されたリサイクルプロセスの１つまたは複数の特性は、リサイクルされた材料中の原料物質成分の少なくとも１つの質量、材料タイプ、含有率、および／またはリサイクルプロセスの数のうちの少なくとも１つを含むことができる。
【0033】
本方法は、いくつかの実施形態では、決定されたリサイクルプロセスの１つまたは複数の特性を示す情報を、１つまたは複数のマーカのうちの少なくとも１つに関連付けられたデータベースレコードに記録する工程を含む。本方法は、１つまたは複数の追加のマーカのうちの少なくとも１つの存在を決定するために、リサイクルされた材料を含む製品から得られた信号を処理する工程、および、１つまたは複数の追加のマーカのうちの少なくとも１つに関連するデータベースレコードのうちの少なくとも１つに記録された情報に基づいて、この情報によって示される１つまたは複数の特性に基づいて、リサイクルされた材料を含む製品の原料物質成分の少なくとも１つの品質または通貨尺度を決定する工程を含む。
【0034】
本方法は、いくつかの実施形態では、廃棄物を収集し、１つまたは複数のマーカ、および／または１つまたは複数の追加のマーカのうちの少なくとも１つの有無を特定するために、収集された廃棄物のそれぞれから得られた信号を処理する工程、そこから得られた処理された信号に基づいて、廃棄物のそれぞれを分離する工程、および、マーカの少なくとも１つに関連するデータベースレコードの少なくとも１つに記録された情報に基づいて、１つまたは複数のマーカおよび／または１つまたは複数の追加のマーカの少なくとも１つを担持する分離された廃棄物に含まれる原料物質成分の少なくとも１つの品質または通貨尺度を決定する工程を含む。
【0035】
必要に応じて、分離する工程は、そのために決定された品質または通貨尺度に基づいて、焼却のために収集された廃棄物の少なくとも一部を除去する工程を含む。リサイクル可能な材料は、いくつかの実施形態では、少なくとも１つのポリマーおよび／または少なくとも１つのバイオベースの原料物質を含む。
【0036】
必要に応じて、しかしいくつかの実施形態で好ましくは、通貨指標は、仮想通貨ポリシーに従って決定される。本方法は、いくつかの実施形態では、決定された品質または通貨尺度に基づいて、以下のうちの少なくとも１つをクレジットする工程を含む：原料物質成分のうちの少なくとも１つの製造業者、リサイクル可能な材料を含む製品の製造業者、製品のリサイクル業者、リサイクル可能な材料または製品の消費者、リサイクル可能な材料または製品を含む廃棄物の集積者、および／または製品を含む廃棄物の焼却炉。
【0037】
本明細書に開示される主題の別の発明態様は、リサイクル可能な材料の再利用を監視するためのシステムに関する。本システムは、いくつかの実施形態では、以下を含む：被検査物体からの信号を測定するように構成された少なくとも１つのリーダであって、測定された信号が被検査物体の１つまたは複数のマーキング組成物の有無を示す、少なくとも１つのリーダ、複数のデータレコードを含むデータベースであって、データベースレコードの各々は、マーキング組成物の少なくとも１つに関連付けられており、リサイクル可能な材料の少なくとも１つの原料物質成分の１つまたは複数の特性を示す情報を含む、データベース、および、少なくとも１つの処理ユニットであって、少なくとも１つのリーダからの測定された信号を処理して、マーキング組成物の少なくとも１つに関連するデータベースレコードの少なくとも１つにおける１つまたは複数のマーキング組成物および情報の存在を決定し、かつ、情報によって示される１つまたは複数の特性に基づいて、製品に含まれるリサイクル可能な材料の少なくとも１つの原料物質成分の品質または通貨尺度を決定する、ように構成および動作可能な、少なくとも１つの処理ユニット。少なくとも１つの処理ユニットは、いくつかの実施形態では、決定された品質または通貨尺度に基づいて、検査された製品についてのリサイクルまたは廃棄プロセスのいずれかを決定するように構成および動作可能であり得る。
【0038】
いくつかの実施形態では、１つまたは複数の特性は、原料物質成分の少なくとも１つの質量、材料タイプ、含有率、および／またはリサイクルプロセスの数のうちの少なくとも１つを含む。少なくとも１つの処理ユニットは、１つまたは複数のマーカのうちの少なくとも１つに関連する少なくとも１つのデータベースレコードに、少なくとも原料物質成分について決定された品質または通貨尺度を記録するように構成および動作可能であり得る。
【0039】
必要に応じて、少なくとも１つの処理ユニットは、検査された製品からリサイクルされた材料に導入された１つまたは複数の追加のマーカの有無を決定するように構成および動作可能であり、１つまたは複数の追加のマーカは、検査された製品をリサイクルしたリサイクル業者および検査された製品をリサイクルするために使用されるリサイクルプロセスの１つまたは複数の特性のうちの少なくとも１つを示す。少なくとも１つの処理ユニットは、１つまたは複数の追加のマーカのうちの少なくとも１つの存在に基づいて、検査された製品をリサイクルするために機械的または化学的リサイクルプロセスが使用されたかどうか、および／またはリサイクルプロセスにおいて使用されたリサイクルされたおよび未使用の材料の組合せの割合を決定するように構成および動作可能であり得る。決定されたリサイクルプロセスの１つまたは複数の特性は、リサイクルされた材料に含まれる原料物質成分の質量、材料タイプ、含有率、および／またはリサイクルプロセスの数のうちの少なくとも１つを含むことができる。
【0040】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの処理ユニットは、決定されたリサイクルプロセスの１つまたは複数の特性を示す情報を、１つまたは複数のマーカの少なくとも１つに関連するデータベースレコードの少なくとも１つに記録するように構成および動作可能である。少なくとも１つの処理ユニットは、１つまたは複数の追加のマーカのうちの少なくとも１つの存在を決定するために、リサイクルされた材料を含む製品から得られた信号を処理し、かつ、１つまたは複数の追加のマーカのうちの少なくとも１つに関連するデータベースレコードのうちの少なくとも１つに記録された情報に基づいて、情報によって示される１つまたは複数の特性に基づいてリサイクルされた材料を含む製品の原料物質成分の品質または通貨尺度を決定する、ように構成および動作可能であり得る。
【0041】
少なくとも１つの処理ユニットは、いくつかの実施形態では、１つまたは複数のマーカおよび／または１つまたは複数の追加のマーカの少なくとも１つの有無を特定するために廃棄物から得られた信号を処理し、そこから得られた処理された信号に基づいて廃棄物を分離し、かつ、マーカの少なくとも１つに関連するデータベースレコードの少なくとも１つに記録された情報に基づいて、１つまたは複数のマーカおよび／または１つまたは複数の追加のマーカの少なくとも１つを担持する分離された廃棄物に含まれる原料物質成分の品質または通貨尺度を決定する、ように構成および動作可能である。必要に応じて、少なくとも１つの処理ユニットは、そのために決定された品質または通貨尺度に基づいて、焼却のために廃棄物を移動させるかどうかを決定するように構成および動作可能である。
【0042】
少なくとも１つの処理ユニットは、決定された品質または通貨尺度に基づいて、以下のうちの少なくとも１つについてクレジットを決定するように構成および動作可能であり得る：原料物質成分の製造業者、リサイクル可能な材料を含む製品の製造業者、製品のリサイクル業者、リサイクル可能な材料または製品の消費者、リサイクル可能な材料または製品を含む廃棄物の集積者、および／または製品を含む廃棄物の焼却炉。
【0043】
さらに別の発明態様によれば、本明細書に開示される主題は、少なくとも１つのリサイクル可能な材料および１つまたは複数のマーキング組成物を含むリサイクル可能な製品に関し、各マーキング組成物は、少なくとも１つのリサイクル可能な材料の少なくとも１つの原料物質成分の１つまたは複数の特性を示し、１つまたは複数のマーキング組成物は、１つまたは複数の特性に基づいて、リサイクル可能な製品の品質または通貨尺度を決定するためのリーダデバイスによる検出のために構成される。必要に応じて、１つまたは複数のマーキング組成物は、耐久性、半耐久性、および／または非耐久性マーカ／タガント物質のうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のマーキング組成物によって示される１つまたは複数の特性は、原料物質成分の少なくとも１つの質量、材料タイプ、含有率、および／またはリサイクルプロセスの数のうちの少なくとも１つを含む。
【0044】
本発明を理解し、それが実際にどのように実行され得るかを見るために、非限定的な例としてのみ、添付の図面を参照して実施形態を説明する。図面に示される特徴は、他に明示的に示されない限り、本発明のいくつかの実施形態のみを例示することを意図している。図面において、同様の参照番号は、対応する部分を示すために使用される。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】リサイクル可能な材料／製品のライフサイクルおよびリサイクルを概略的に示す図
【図2】いくつかの可能な実施形態によるリサイクルプロセスを概略的に示す図
【図3】いくつかの可能な実施形態によるポリマー材料の製造を概略的に示す図
【図4】いくつかの可能な実施形態による堆肥化可能なポリマー材料の製造を概略的に示す図
【図5】他の可能な実施形態によるリサイクルプロセスを概略的に示す図
【図6】他の可能な実施形態によるリサイクルプロセスを概略的に示す図
【図7】可能な実施形態による、リサイクル可能な材料の品質監視／監視および／またはトークン化のために使用可能な監視スキーム、および具体例の概略図
【図8】可能な実施形態による、リサイクル可能な材料の品質監視／監視および／またはトークン化のために使用可能な監視スキーム、および具体例の概略図
【発明を実施するための形態】
【0046】
本開示の１つまたは複数の具体的なおよび／または代替的な実施形態が、図面を参照しながら以下で説明されるが、これらの図面は、すべての態様において例示的なものにすぎず、いかなる形でも限定的なものではないと見なされるべきである。これらの実施形態は、そのような具体的な詳細なしに実施され得ることが当業者には明らかであろう。これらの実施形態の簡潔な説明を提供するために、実際の実装形態のすべての特徴または詳細が本明細書において詳細に説明されるわけではない。代わりに、本発明の原理を明確に示すことに重点が置かれ、当業者は、本明細書に開示される主題の原理を一旦理解すると、タグ付け／マーキング、分離、トークン化／品質評価／監視、およびリサイクルを行い、使用することができるであろう。本発明は、本明細書に記載される本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態および実施形態で提供され得る。
【0047】
本出願は、リサイクル可能な材料、および、例えば単一材料製品（すなわち、単一のポリマー材料および場合によっては追加の低濃度添加剤で作製された製品）であるがこれに限定されないリサイクル可能な材料で作製された製品、のリサイクルおよび様々なライフサイクルを管理および／またはトークン化／品質監視するための新規な技術を提供する。この目的のために、製造中に第１のマーキング組成物（例えば、１つまたは複数のマーカ／タガント物質を含む）をポリマー材料に添加してもよい。非限定的な実施例では、マーキング組成物は、プラスチック製品の製造において、押出、成形および／または形成などの技術において使用される、ポリマー樹脂またはペレットの製造中に添加される。異なる非限定的な実施例では、マーキング組成物は、製品自体の製造プロセスにおいて添加されてもよい。例えば、標準的なフィーダー（例えば、マスターバッチ中に追加の添加剤を含む）を介して押出および成形などのプロセスに加えることができる。
【0048】
さらなる非限定的な実施例において、マーキング組成物は、ポリマー材料の成分の製造において添加され得る。例えば、特定のマーキング組成物を、モノマーが生成される反応に添加することができる。この第１のマーキング組成物は、製造の任意の段階で、および最終製品において、リーダデバイス、例えば光学リーダによって検出され得る。例えば、限定されないが、ＸＲＦマーカ／タガント物質が使用される場合、そのような製品のリサイクルプロセス中に、マーキング組成物は、ＸＲＦリーダ（例えば、携帯型手持ち式リーダ）によって検出および識別されてもよく、それによって、リサイクルされた製品が未使用の材料（すなわち、非リサイクル材料）から作製され、したがって、事前に選択されたリサイクルプロセスのうちの１つを受け得ること、および／または一度リサイクルされた材料が好適な成分であり得る１つまたは複数の製品の製造において使用され得ることの指標を提供する。
【0049】
リサイクルプロセス中または後に、第２のマーキング組成物をポリマー材料に添加することができ、一旦リサイクルされたポリマー材料を、第２のマーキング組成物を読み取ることによって識別することができる。このリサイクルおよびマーキングプロセスは、それ自体を複数回繰り返すことができ、製品の各リサイクルに先立って、添加されたマーキング組成物が識別され、それによって、ポリマー材料が受けたリサイクルプロセスの正確な回数および場合によっては種類を示し、次いで、リサイクル材料の将来の使用を決定するために使用することができる。
【0050】
したがって、未使用の材料に、およびその後の各リサイクルプロセスに添加された異なるマーキング組成物は、ポリマー材料がリサイクルされた回数を計数するためのカウンターとして使用される。さらに、最新のリサイクル工程で添加された最新のマーキング組成物は、リサイクルされた材料の全体的な履歴を示すこともできる。すなわち、最後に添加されたマーキング組成物を使用して、リサイクルされた材料が受けた正確な製造、およびリサイクルプロセス、および場合によっては追加の情報（それが使用された異なる製品、製造業者など）を決定することができる。
【0051】
添加されたマーカ／タガント物質によって製品にエンコードされた情報は、（例えば、リーダまたは他のデバイスによって）アップロードされ、クラウドシステムに記憶されてもよい。クラウドシステムは、様々なリサイクル可能な製品の製造業者、製造プロセスで使用される様々なポリマー材料の製造業者、そのような製品の供給者、およびエンドユーザのための「グリーン」クレジットシステムを管理するために使用され得る。一例では、クラウドシステムは、分散型ブロックチェーンシステムであってもよい。例えば、ブロックチェーンシステムは、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、本出願と同じ出願人の国際公開第２０１８／２０７１８０号、および同第２０１９／１７５８７８号、および米国仮特許出願第６２／９１３，５４８号明細書に記載される。
【0052】
いくつかの可能な実施形態では、マーカ／タガント物質は、スマート製品（処理能力、感知能力、および／または通信能力を有するインテリジェント製品）に組み込まれてもよく、マーキング組成物によってコード化された情報は、スマート製品の電子システム（チップ、メモリデバイス、またはプロセッサ）にアップロード、記憶、または処理されてもよい。非限定的な実施例では、スマート製品は、そのような電子システムが例えばフレキシブル回路として組み込まれるスマート衣服またはスマート靴（例えば運動靴）である。電子システムおよびその構成要素はまた、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、本出願と同じ出願人の国際公開第２０１７／１７５２１９号に記載されるスマート衣類および電子システムなどの、製品自体と同じリーダによって読み取られ得る１つまたは複数のマーキング組成物によってマーキングされてもよい。スマート衣類は、マーキング組成物のリーダから、ならびに他のソースから受信された情報を記憶および処理することができる。スマート衣類または靴はまた、クラウドシステムまたはブロックチェーンシステムと相互作用してもよい。
【0053】
代替的な実施例では、半耐久性マーキング組成物は、ポリマー材料内に１回だけ埋め込まれる。半耐久性マーキング組成物は、リサイクルプロセスに完全に耐えないように、例えば、それを分解させ、中和され、および／またはそのマーキング特性および／または可読性を損失／低下させるように構成される。例えば、いくつかの可能な実施形態では、マーキング組成物は、１つまたは複数の有機溶媒の使用を含み得る、化学的リサイクルプロセスにおいて完全にまたは部分的に溶解し得る。このような実施形態では、リサイクルプロセスを受けた後、マーキング組成物の少なくとも一部が溶解し、リサイクルされたポリマー材料中のその濃度を低下させる。したがって、マーキング組成物の濃度を測定すること（例えば、リサイクルの前にリサイクル施設において）は、リサイクルされた製品の材料がすでにリサイクルを受けているか否かの指標を提供し、さらに、サイクルの数（すなわち、材料が受けたリサイクルプロセスの数）も示し得る。
【0054】
別の非限定的な実施例では、リサイクル可能な製品は、２つの成分（原料物質）を含有してもよく、原料物質の一方または両方のリサイクルプロセスは、２つの物質を分離するためのプロセスを含む。そのような分離プロセスは、原料物質の１つを洗い流すかまたは除去することができる。マーキング組成物は、原料物質の一方または両方に含まれ得る。除去される原料物質をマーキングするマーキング組成物もまた、分離プロセスによってそれとともに除去され得るが、残りの原料物質に埋め込まれたマーキング組成物は、分離プロセスに対して耐性があってもよく、したがって、残りの原料物質内に残存し得る。
【0055】
別の非限定的な実施例では、残りの原料物質のマーキング組成物は、半耐久性、すなわち、分離プロセスに対して完全に耐性でないマーキング組成物であってもよく、マーキング組成物の濃度が各分離プロセスで減少する。例えば、２成分製品は、異なる原料物質から作製される２種類の繊維からなる織物または糸であってもよい。このような２成分製品の１つの可能な実施例は、ナイロン－ライクラブレンドの織物であり、ライクラ成分要素は、ナイロン成分要素がその元の形態を保持しながら、熱処理（２２０℃の温度で）およびそれに続くエタノールによる処理によって除去され得る。したがって、ナイロン成分要素に埋め込まれたマーキング組成物は、ナイロン－ライクラブレンドから分離した後、リサイクルされたナイロン中に完全にまたは部分的に残る。リサイクルの前または後にマーキング組成物を識別することは、リサイクルされる元の製品（織物）、元の製品の製造業者、およびそれまでに関与したリサイクルプロセスに関する情報をさらに提供し得る。
【0056】
さらに別の非限定的な実施例では、単一のポリマー材料で作製された製品は、例えば熱可塑性ポリウレタンであるがこれに限定されない弾性材料で作製され得る、運動靴などの靴であってもよい。ミッドソールはＴＰＵベースの発泡体で作製されてもよく、靴の上部はＴＰＵベースの糸で作製されてもよい。単一の熱可塑性材料から作製された靴は、例えば、機械的プロセスによって、例えば、靴を細かいペレットに粉砕し、次いで、ペレットを溶融させて、類似の靴が再び製造され得る形態のＴＰＵを得ることによって、リサイクルされ得る。しかしながら、リサイクルプロセスは、靴の特性のいくつかに影響を及ぼし得る。例えば、リサイクルされた材料は、劣化した機械的特性を有し得る。したがって、特定の数のリサイクルサイクルの後、リサイクルされた材料は、異なるタイプの靴または異なるタイプの製品を製造するために使用され得る。本明細書に開示される技術では、マーキング組成物は、例えば、靴および／またはその構成要素の製造中に、靴の未使用の熱可塑性材料に導入されてもよく、次いで、必要に応じて、各リサイクルサイクルにおいて、リーダによって測定されたシグナルによって反映されるマーキング組成物の有効性および／または濃度の低下に従って靴材料が受けたリサイクルプロセスの回数を計数するためのカウンターとして使用される。
【0057】
本出願はまた、例えば、新規製品の製造プロセスにおいて使用されるリサイクル材料中の未使用材料対リサイクル材料の比を決定するための技術を提供する。リサイクルされた材料を耐久性または半耐久性のマーカ／タガント物質でマーキングすることによって、新しい物体／製品の製造において未使用材料とブレンドまたは混合されるリサイクルされた材料のパーセント／量を決定することができる。さらに、原料成分物質が受けたリサイクルのサイクル数を測定することにより、製造業者は、リサイクルされた原料成分物質の品質に従って製造プロセスを改善および最適化することができ、これは、原料成分物質が受けたリサイクルプロセスの数に依存し得る。
【0058】
本出願はまた、マルチマテリアルプラスチック製品のリサイクルおよび再利用を含む、リサイクル可能な原料成分物質のライフサイクルを管理するための技術を提供する。これは、いくつかの実施形態では、予め選択されたマーキング組成物を、マルチマテリアル製品が作製されるポリマー材料のそれぞれまたはいくつかに導入することによって達成される。そのようなマーキング組成物の各々は、１つまたは複数の異なるマーカ／タガント物質を含んでもよく、それぞれがマーキングしている特定の原料成分物質に対応する。したがって、それぞれの原料成分物質に添加される予め選択されたマーキング組成物は、好適なリーダを用いて最終製品内に含まれるポリマー材料の組成物／混合物を同定することを可能にする。
【0059】
非限定的な実施例では、マーキング組成物の特定の選択は、それぞれの原料成分物質を含む特定の製品に対応し、原料成分物質内に含まれるマーキング組成物のセットを識別することは、製品内に含まれるポリマー材料の組成および製品内のそれらの相対濃度を完全に識別する。例えば、マーキング組成物およびそれらが埋め込まれる対応する製品の異なる選択は、そのような識別を可能にするように構成されたデータベース（例えば、クラウドベースのデータベース）に記憶され得る。
【0060】
別の非限定的な実施例では、リーダはまた、製品材料中の異なるマーキング組成物の濃度および／または相対濃度を測定してもよく、それによって、製品自体に関する事前の知識がなくても、製品内のポリマー原料成分物質の組成および相対濃度の同定を可能にする。マーキング組成物の異なる濃度（または相対濃度）の測定は、ＸＲＦマーカ／タガント物質のそのような測定（例えば、モバイルまたはベンチトップＥＤＸＲＦリーダを使用することによる）を可能にするＸＲＦ分析によって実現することができる。
【0061】
様々な部品を含む製品であって、各部品が異なるポリマー原料物質から作製され、各ポリマー原料物質が異なるマーキング組成物によってマーキングされている製品は、完成品に含まれる様々なポリマー原料物質を検出および識別するように構成されたリーダによって、リサイクル施設で検査することができる。いったん識別されると、異なる部品は、ポリマー原料物質に従って、それぞれ好適なリサイクルプロセスに転送されてもよい。
【0062】
さらに、最終製品は、それぞれが複数のポリマー原料物質を含む組成物から作製される１つまたは複数の部品からなるか、またはそれらを含み得る。リサイクル施設において、製品は、１つまたは複数の組成物を同定し、そのポリマー原料物質に従って各部品を適切なリサイクルプロセスに転送するためにリーダによって調べられ得る。各ポリマー原料物質または材料の組成物のリサイクルプロセス中または後に、新しいマーキング組成物を、リサイクルされた原料物質またはリサイクルされた原料物質の組成物に添加することができる。この新しいマーキング組成物は、原料物質または原料物質の組成物が受けたリサイクルサイクルの回数を計数するカウンターとして使用され得る。
【0063】
本明細書に開示される異なる実施形態において使用されるマーキング組成物は、原料物質または最終製品の製造業者、リサイクル材料から作製される将来の製品の製造業者などであるがこれらに限定されない、追加の情報をコード化し得る。
【0064】
本明細書に開示されるように、マーキング組成物をリサイクル可能な材料成分および／またはそれから作製される最終製品に導入することは、いくつかの実施形態では、リサイクル可能な材料および／または製品の製造中、分離中、リサイクル中、および／またはその廃棄後に、リサイクル可能な材料および／または製品をトークン化するおよび／またはその品質を監視するために使用される。したがって、いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるマーカ／タガント物質を担持する特定の量のリサイクル可能な材料を使用する製造業者は、対応する量の仮想通貨を受け取ることができ、仮想通貨は、仮想コインシステムにおいて製造業者にクレジットされ得る。マーキングされたリサイクル可能な材料の焼却または堆肥化は、環境損傷の低減のために、同様に、環境から除去されるリサイクル可能な材料の量に従って、それぞれの当事者／団体にクレジットされる特定の量の仮想通貨を提供することができる。
【0065】
一般的なタイプのマルチマテリアルプラスチック製品は、包装産業において様々なタイプの包装およびラッピングに使用されるプラスチックラミネートである。プラスチックラミネートは、複数の層を含んでもよく、各層は、１つまたは複数の原料物質を含み、通常、リサイクルに不適切であると見なされる。プラスチックラミネートの原料成分をマーキングし、本明細書に開示される技術に従ってリサイクルする間または前にそれらを検出することにより、そのような多層ラミネートのリサイクルが可能になる。
【0066】
本出願のいくつかの例示的な特徴、プロセス段階、および原理の概要について、図に概略的および概略的に示され、以下で説明されるタグ付け／マーキングの実施例は、プラスチック製品を対象とする。これらのタグ付け／マーキング技術は、成分プラスチック材料のマーキングを容易にするために使用される多くの特徴、プロセス、および原理を示す１つの例示的な実装形態として示されているが、それらはまた、他の用途および材料にも有用であり、異なるバリエーションで作製され得る。したがって、本説明は、示される実施例を参照して進められるが、以下の請求項に列挙される発明はまた、本原理が本明細書の記載、説明、および図面から理解されると、無数の他の方法で実装され得ることを理解されたい。全てのそのようなバリエーション、ならびに当業者に明白であり、材料リサイクル用途において有用な任意の他の修正は、適切に採用されてもよく、本開示の範囲内に入ることが意図される。
【0067】
図１は、プラスチック製品のライフサイクルおよびリサイクルを概略的に示すブロック図（１０）である。プラスチック製品の製造は、石油化学要素の中間体製造（１２）から開始し得る。中間体製造（１２）は、原油および天然ガス処理（１１）から得られるような未使用材料のみを利用することができる。あるいは、中間体製造（１２）は、化学的リサイクルプロセス（１９）から得られるようなリサイクルされた成分を利用してもよい。次いで、得られた高度中間体（１３）は、ポリマー生成（１４）および必要に応じて添加材料の導入に使用することができる。ポリマー生成（１４）段階は、中間工程および高度な製造工程（１２、１３）から得られた未使用材料のみを使用し得る。あるいは、ポリマー生成（１４）段階は、機械的リサイクルプロセス（１８）から得られるリサイクルされた原料成分を使用することもできる。
【0068】
次いで、ポリマー材料は、それぞれの市場（１６ａ）での取引および／または二次市場（１６ｂ）に関連する他の製品のための特定の完成品（１５）を製造するために使用することができる。製造された製品の使用が終了した後、使用された製品のいくつかの部分は、典型的には、埋立（１７ｂ）または焼却（１７ａ）のために廃棄され、いくつかの部分は、再利用のために分離される。廃棄された製品の再利用は、原料成分物質をポリマーおよび添加剤製造段階（１４）に提供する機械的リサイクルプロセス（１８）によって、または分解された原料物質を中間体製造段階（１２）に提供する化学的リサイクルプロセス（１９）によって達成することができる。
【0069】
図２は、いくつかの可能な実施形態による、製造、分離およびリサイクルプロセス（２０）を概略的に示し、耐久性および／または非耐久性（および／または半耐久性）マーカ／タガント物質が構成要素材料に添加される。必要に応じて、いくつかの実施形態では好ましくは、非耐久性（および／または半耐久性）マーカ／タガント物質（１１ｍ）は、中間体製造段階（１２）において原油および／または未加工天然ガス処理（１１）に添加される。そのような非耐久性（および／または半耐久性）材料（１１ｍ）は、それらの有効性および／または濃度の低下により、製造された構成材料のリサイクルプロセスによって影響を受け、それによって構成材料に適用されるリサイクルプロセスの数の指標を提供するように構成される。
【0070】
例えば、限定するものではないが、可能な実施形態による化学的リサイクルプロセスにおいて、非耐久性材料（１１ｍ）は、金属化合物、例えば金属酸化物および金属硫酸塩を含むことができる。可能な実施形態による化学的リサイクルプロセスにおける半耐久性材料は、金属塩化物、金属カルボニル、アセチルアセトネート（ａｃａｃ）、トリフルオロアセチルアセトネート（ｔｆａｃ）およびヘキサフルオロアセチルアセトネート（ｈｆａｃ）を含むことができる。非限定的な実施例では、化学的リサイクルプロセスで使用される耐久性材料は、金属フタロシアニンであり得る。
【0071】
高度中間体成分は、いくつかの可能な実施形態では、フェアブントプロセス（２１）によって得ることができ、ここで、非耐久性材料（１１ｍ）は、任意の添加剤を使用してポリマーを生成するためにポリマー生成段階（１３）で使用される生成原料物質、および／または機械的リサイクルプロセス（１８）からのリサイクルされた原料物質に溶解され得る。
【0072】
フェアブントプロセスは、基本的な化学物質から消費者製品まで広がる効率的な価値連鎖を作り出す。このプロセスは、典型的には、複数の工程からなる：長い炭化水素鎖は、最初に混合され、水蒸気で蒸発させられ、次いで、加熱されて、ナフサをより小さな成分に分解させ、得られた高温ガスは、直後に非常に急速に冷却され、それによって、分解生成物がさらに分解することを防止する。次いで、粗製ガスを圧縮する。これらの処理工程の結果として形成される第１の生成物は、例えば、熱分解油および熱分解ガソリンである。最後に、形成された混合物中に含まれる生成物を蒸留によって互いにさらに分離して、主としてエチレン、プロピレン、ブタジエン、熱分解ガソリンおよび水素を含む後続の製造のための基本成分を得る。
【0073】
耐久性マーカ／タガント物質（２２ａ）は、高度中間体段階において、この非限定的な実施例のフェアブントプロセス（２１）において、および／またはポリマーおよび添加剤の製造プロセス（１３）において、製造された材料成分に添加することができる。耐久性マーカ／タガント物質（２２ａ）は、分離およびリサイクルプロセスに実質的に耐え、その効力を維持するように構成され、したがって、耐久性マーカ（２２ａ）を担持する原料成分物質の製造プロセス、製造プロセスにおいて添加されるリサイクル原料物質の割合、および／または製造業者を追跡および識別するために使用することができる永久マーカとして使用することができる。
【0074】
ポリマーおよび添加剤段階（１３）の後、製造された原料成分物質は、最終製品および／または最終製品用の部品を製造するための熱可塑性／プラスチック加工（２３）を受ける。この段階では、他の耐久性マーカ（２２ｂ）を導入することができ、これは、製造に使用される特定の熱可塑性／プラスチックプロセス（例えば、成形、押出、引抜成形など）を識別するための永久マーカとして機能する。このプロセス（２０）に基づいて製造された１つまたは複数の原料成分物質を使用して得られた最終製品（２４）はまた、製造された原料成分物質から製造された特定の製品または製品部品（２４）を識別するために使用可能な、耐久性マーカ（２２ｃ）を、例えばプリントまたはコーティングによって塗布することによってマーキングすることができる。
【0075】
耐久性マーカ／タガント物質は、酸化物、炭酸塩、ハロゲン、硫化物、硫酸塩、炭化物などの金属化合物を含んでもよいが、これらに限定されない。
【0076】
マーカ（１１ｍ、２２ａ、２２ｂ、および／または２２ｃ）のうちの１つまたは複数を含む最終製品（２４）が廃棄された後、それらの原料成分物質、製造業者、製造プロセス、および／または特定の最終製品は、製造プロセス（２０）中に添加された異なるタイプのマーカを検出するように構成された１つまたは複数のリーダデバイス（２５）を利用して、分離プロセス（２５ｓ）において識別することができる。分離プロセス（２５ｓ）を使用して、リーダ（２５）によって検出されたマーカに基づいて、廃棄物またはその１つまたは複数の部分が、機械的リサイクルプロセス（１８）を利用して再利用され得るか、または化学的リサイクルプロセス（１９）によって分解され得るかどうかを判定することができる。リーダ（２５）によって提供されるマーカ検出に基づいて、炭素クレジット（２６、すなわち温室効果ガス排出許可）は、例えば耐久性マーカ（２２ａ、２２ｂ、および／または２２ｃ）の検出に基づいて、リサイクルされた原料成分物質の製造業者に提供され得る。
【0077】
必要に応じて、しかしいくつかの実施形態で好ましくは、化学的リサイクルプロセス（１９）によって得られた原料成分物質は、原料成分物質が受けた化学的リサイクルプロセスの数の指標として使用されるサイクル特異的非耐久性マーカ／タガント物質（ｒ１、ｒ２、．．．、またはｒｎ）によってマーキングされる。特に、リーダ（２５）が分離段階（２５ｓ）中に使用済みプラスチック製品中のサイクル特異的非耐久性マーカ／タガント物質（ｒ１、ｒ２、．．．、またはｒｎ）を検出しない場合、使用済みプラスチック製品は、未使用原料成分物質のみを含有する使用済み製品の化学的リサイクルプロセス（１９）を受けるように選別され、第１のサイクル特異的非耐久性マーカ／タガント物質（ｒｌ）が、リサイクルされた原料物質に添加されて、それらが１回のみのリサイクルプロセスを受けたことを示す。
【0078】
リーダ（２５）が、分離段階（２５ｓ）中に使用済みプラスチック製品中の第１のサイクル特有の非耐久性マーカ／タガント物質（ｒｌ）を検出する場合、使用済みプラスチック製品は、少なくとも１回リサイクルされた原料成分物質のみを含有する使用済み製品の化学的リサイクルプロセス（１９）を受けるように選別され、第１のサイクル特異的非耐久性マーカ／タガント物質（ｒ１）が分解／中和され、第２のサイクル特異的非耐久性マーカ／タガント物質（ｒ２）がリサイクルされた成分物質に添加されて、それらが少なくとも２回のリサイクルプロセスを受けたことを示す。
【0079】
このサイクル特異的非耐久性マーキングプロセス（ｒ１、ｒ２、．．．、またはｒｎ）は、原料成分物質が特定の量の許容可能なリサイクルプロセスを受け、最終サイクル特異的非耐久性マーカ／タガント物質（ｒｎ）によってマーキングされるまで継続することができ、それから作製された製品は、分離プロセス（２５ｓ）においてさらなる化学的リサイクルプロセス（１９）に選別されるべきではないことが示される。最終サイクル特異的非耐久性マーカ／タガント物質（ｒｎ）を担持する原料成分物質から作製された製品は、埋立または焼却（図１の１７ｂおよび１７ａ）のために、または異なるリサイクルプロセス、例えば、機械的リサイクルのために、分離プロセス（２５ｓ）によって選別することができる。
【0080】
図３は、新しいハイブリッドポリマー原料物質（３３）を得るために、特定の割合（Ｘ％）の未使用原料物質（３１）を特定の割合（Ｙ％）の化学的にリサイクルされた原料物質（３２）と組み合わせるために使用可能な製造プロセス（３０）を概略的に示す。製造プロセス（３０）を使用して、得られた複合材料成分（３３）が、リサイクルされた材料の物理的／機械的特性の劣化に起因して、最終製品の製造に必要な品質条件を満たすことを保証することができる。したがって、プロセス（３０）は、リサイクルされた原料物質（３２）の化学的リサイクルプロセスの数が増加するにつれて、複合材料成分（３３）中の未使用材料（３１）の量を確実に増加するように構成することができる。プロセス（３０）は、多くの異なるリサイクル原料物質（３２）の異なる割合を未使用原料物質（３１）にさらに組み合わせるように調整することができ、各リサイクル原料物質（３２）は、異なる数の化学的リサイクルプロセスを受け、未使用原料物質（３１）の割合（Ｘ％）は、それに応じて調整される。
【0081】
図４は、原料成分物質の正確な識別を可能にするためにマーカ／タガント物質を利用する製造プロセス（４０）を概略的に示す。この特定の非限定的な実施例では、新しい複合材料（４４）は、第１のマーカ／タガント物質（マーカＡ）が添加された特定の割合（Ｘ％）の未使用原料物質（４１）、第２のマーカ／タガント物質（マーカＢ）が添加された特定の割合（Ｙ％）のバイオベースの原料物質（４２、すなわち、生物学的材料、例えば、「ＢｉｏＰＥ」または「ＢｉｏＰＥＴ」を含む）、および、第３のマーカ／タガント物質（マーカＣ）が添加された特定の割合（Ｚ％）の化学的にリサイクルされた原料物質（４２）の組合せから製造される。
【0082】
製造プロセス（４０）は、各原料成分物質（４１、４２および４３）について、原料成分物質の特定のタイプ示す特定のマーカ／タガント物質（マーカＡ、ＢおよびＣ）およびその特定の割合（Ｘ％、Ｙ％およびＺ％）、またはその特定の範囲を割り当てるように構成することができる。代替的にまたは追加的に、各原料成分物質（４１、４２および４３）に添加されるマーカ／タガント物質（マーカＡ、ＢおよびＣ）の量は、組み合わせられた原料成分物質（４１、４２および４３）のそれぞれについて、（Ｘ％、Ｙ％およびＺ％）の割合、または特定の割合の範囲の指標として使用することができる。このようにして、得られた新しい生物分解性ポリマー（４４）は、全てのその成分原料、およびその中のそれらの正確な割合（または割合の範囲）の正確な識別を可能にする、識別可能なマーカのセットを用いて構成されてもよい。
【0083】
耐久性、半耐久性、および／または非耐久性のマーカ／タガント物質は、製造される特定の複合ポリマー材料（４４）、ならびにその意図される目的および用途に応じて使用することができる。
【0084】
図５は、いくつかの可能な実施形態に従った、モノマー製造（５３）およびポリマーペレット製造（５４）段階を有する、製造、分離およびリサイクルプロセス（５０）を概略的に示す。この非限定的な実施例では、プロセス（５０）は、中間体製造工程（１２）において原油および／または天然ガス（１１）から未使用の材料成分を製造するための段階を含む。化学的リサイクルプロセス（１９）からのリサイクルされた材料成分は、未使用の材料成分と組み合わせることができる。中間体製造段階（１２）で製造された材料成分は、モノマー製造（５３）に使用され、それによって製造されたモノマーは、ポリマーペレット製造（５４）に使用される。耐久性マーカ／タガント物質（５２）は、モノマー製造段階（５３）および／またはポリマーペレット製造段階（５４）において構成材料に添加することができる。
【0085】
最終製品は、プラスチック製造段階（１５）においてポリマーペレット（５４）から製造され、市場（１６ａ）に取引のために流通される。製品の使用が終了した後、使用済み製品は、埋立（１７ｂ）、焼却（１７ａ）、またはリサイクルのために廃棄および分離（２５ｓ）され得る。廃棄物の分離（２５ｓ）においてリーダ（２５ｓ）を使用して、マーカ／タガント物質（５２）を検出し、それに基づいて、機械的リサイクル（１８）または化学的リサイクル（１９）のいずれを使用するかを決定することができる。マーカ／タガント物質（５２）がリーダ（２５）によって検出される場合、廃棄された使用済み／廃棄物は、化学的リサイクルプロセス（１９）を利用して分解される。機械的リサイクルプロセス（１８）によってリサイクルされた廃棄物は、ポリマーペレット製造（５４）に再利用され、化学的リサイクルプロセス（１８）によってリサイクルされた廃棄物は、中間体製造段階（１２）における再利用のために分解される。
【0086】
図６は、いくつかの可能な実施形態に従った、モノマー製造（５３）およびポリマーペレット製造（５４）段階を有する、製造、分離およびリサイクルプロセス（６０）を概略的に示す。プロセス（６０）は、図５に示されるプロセス（５０）と実質的に同様であるが、分離（２５ｓ）が、リーダ（２５）によるマーカ／タガント物質（５２）の検出に基づいて、廃棄物を埋立（１７ｂ）または焼却（１７ａ）処分、あるいは機械的リサイクル（１８）のいずれかに移送するという点で、それとは異なる。機械的リサイクルプロセス（１８）の後、処理された廃棄物の少なくとも一部は、検出されたその中のマーカ／タガント物質に従って、化学的リサイクルプロセス（１９）によるリサイクルのためにリーダ（２５）を利用して選別される。機械的（１８）および化学的（１９）にリサイクルされた廃棄物は、リーダ（２５）によるそれらの検出に基づいて、本明細書に開示されるマーキング／タグ付け技法を使用して、炭素クレジット（２６）を製造業者に提供するために使用することができる。
【0087】
本明細書に開示される、リサイクル可能な材料のマーキングの特性、およびマーカ／タガント物質の検出によって、１つまたは複数の仮想通貨の使用を介した材料の「経済性」の管理が可能になる。本明細書に開示されるマーキングスキームの特性は、以下の演算子（予め選択された量のマーカ／タガント物質について、リサイクル可能な物質の体積または質量で測定される）を定義するために使用することができる：
・等式（「＝」）－マーカ／タガント物質の類似の濃度は、リーダによって実質的に同じ／類似の測定シグナルを生じる、すなわち、同じ／類似の通貨を示すために使用可能である。等式特性は、同じマーカ／タガント物質を２つの異なるマーキングされたリサイクル可能な材料に、それらの読取り値が等しい（すなわち、実質的に同じ信号がリーダによって測定される）ように添加することによって、マーキングされたリサイクル可能な材料および／またはそれらの原料成分に適用することができ、したがって、マーカ／タガント物質の添加後に、これらのリサイクル可能な材料から等しい読取り値が得られる。
・加算（「＋」）－マーカ／タガント物質に応答する測定信号の振幅は、その濃度を上昇させることによって増加させることができる。したがって、特定の量のマーカ／タガント物質をリサイクル可能な材料に加えることは、リーダによって測定される信号の振幅のそれぞれの増加によって反映される、すなわち、通貨の増加を示すために使用可能である。加算は、マーカ／タガント物質を担持する材料［Ａ］および［Ｂ］に関連し、読取り値（［Ａ］）＝読取り値（［Ｂ］）、すなわち、リーダによって測定された材料からの読取り値であり、［Ｃ］が別のマーカ／タガント物質を担持する別の材料である場合、読取り値（［Ａ］＋［Ｃ］）＝読取り値（［Ｂ］＋［Ｃ］）、すなわち、リーダによって測定されるのと同様に、材料［Ａ］および［Ｃ］、［Ｂ］および［Ｃ］の組合せから得られる読取り値である。同様に、
・減算（「－」）－リサイクル可能な材料中のマーカ／タガント物質の濃度を低下させることによって得られ、例えば、濃度は、マーキングされていない材料を添加することによってマーキングされた材料を希釈することによって低下させることができる。減算は、マーカ／タガント物質を担持する材料［Ａ］および［Ｂ］に関連し、特定の量／質量［Ｃ］がそれらから除去され、その結果、読取り値（［Ａ］）＝読取り値（［Ｂ］）である場合、読取り値（［Ａ］－［Ｃ］）＝読取り値（［Ｂ］－［Ｃ］）である。さらに、
・除算（「／」）－初期濃度に比較して予め選択された比／割合に対する濃度を低下させることに関し、例えば、マーカ／タガント物質を担持する材料［Ａ］が、例えば、２つの等しい部分に分割される場合、これらの２つの等しい部分から得られる読取り値も同じである、すなわち、読取り値（［Ａ］／２）＝読取り値（［Ａ］／２）。
・等式（「＝」）－マーカ／タガント物質の類似の濃度は、リーダによって実質的に同じ／類似の測定シグナルを生じる、すなわち、同じ／類似の通貨を示すために使用可能である。等式特性は、同じマーカ／タガント物質を２つの異なるマーキングされたリサイクル可能な材料に、それらの読取り値が等しい（すなわち、実質的に同じ信号がリーダによって測定される）ように添加することによって、マーキングされたリサイクル可能な材料および／またはそれらの原料成分に適用することができ、したがって、マーカ／タガント物質の添加後に、これらのリサイクル可能な材料から等しい読取り値が得られる。
・加算（「＋」）－マーカ／タガント物質に応答する測定信号の振幅は、その濃度を上昇させることによって増加させることができる。したがって、特定の量のマーカ／タガント物質をリサイクル可能な材料に加えることは、リーダによって測定される信号の振幅のそれぞれの増加によって反映される、すなわち、通貨の増加を示すために使用可能である。加算は、マーカ／タガント物質を担持する材料［Ａ］および［Ｂ］に関連し、読取り値（［Ａ］）＝読取り値（［Ｂ］）、すなわち、リーダによって測定された材料からの読取り値であり、［Ｃ］が別のマーカ／タガント物質を担持する別の材料である場合、読取り値（［Ａ］＋［Ｃ］）＝読取り値（［Ｂ］＋［Ｃ］）、すなわち、リーダによって測定されるのと同様に、材料［Ａ］および［Ｃ］、［Ｂ］および［Ｃ］の組合せから得られる読取り値である。同様に、
・減算（「－」）－リサイクル可能な材料中のマーカ／タガント物質の濃度を低下させることによって得られ、例えば、濃度は、マーキングされていない材料を添加することによってマーキングされた材料を希釈することによって低下させることができる。減算は、マーカ／タガント物質を担持する材料［Ａ］および［Ｂ］に関連し、特定の量／質量［Ｃ］がそれらから除去され、その結果、読取り値（［Ａ］）＝読取り値（［Ｂ］）である場合、読取り値（［Ａ］－［Ｃ］）＝読取り値（［Ｂ］－［Ｃ］）である。さらに、
・除算（「／」）－初期濃度に比較して予め選択された比／割合に対する濃度を低下させることに関し、例えば、マーカ／タガント物質を担持する材料［Ａ］が、例えば、２つの等しい部分に分割される場合、これらの２つの等しい部分から得られる読取り値も同じである、すなわち、読取り値（［Ａ］／２）＝読取り値（［Ａ］／２）。
【0088】
したがって、マーカ／タガント物質「Ａ」は、リサイクル可能な材料についての経済管理通貨を定義するために使用することができ、これは、リサイクル可能な材料中のその存在に応答してリーダによって得られる測定信号が以下の特性に従うからである：
（ｉ）反射（Ａ＝Ａ）；
（ｉｉ）対称（第２のマーカ／タガント物質「Ｂ」に関して、Ａ＝Ｂである場合Ｂ＝Ａである）すなわち、Ａ≠Ｂを示す信号測定は、マーカ／タガント物質「Ａ」および「Ｂ」を担持するリサイクル可能な材料について異なる通貨を必要とする；
（ｉｉｉ）移行（第３のマーカ／タガント物質「Ｃ」に関して、Ａ＝ＢおよびＢ＝Ｃである場合Ａ＝Ｃである）；
（ｉｖ）可換（Ａ＋Ｂ＝Ｂ＋Ａ）；および
（ｖ）会合（（Ａ＋Ｂ）＋Ｃ＝Ａ＋（Ｂ＋Ｃ））。
（ｉ）反射（Ａ＝Ａ）；
（ｉｉ）対称（第２のマーカ／タガント物質「Ｂ」に関して、Ａ＝Ｂである場合Ｂ＝Ａである）すなわち、Ａ≠Ｂを示す信号測定は、マーカ／タガント物質「Ａ」および「Ｂ」を担持するリサイクル可能な材料について異なる通貨を必要とする；
（ｉｉｉ）移行（第３のマーカ／タガント物質「Ｃ」に関して、Ａ＝ＢおよびＢ＝Ｃである場合Ａ＝Ｃである）；
（ｉｖ）可換（Ａ＋Ｂ＝Ｂ＋Ａ）；および
（ｖ）会合（（Ａ＋Ｂ）＋Ｃ＝Ａ＋（Ｂ＋Ｃ））。
【0089】
したがって、以下のようになる：マーカ／タガント物質「Ａ」、「Ｂ」および「Ｃ」を担持するリサイクル可能な材料について、Ａ＝Ｂの場合、Ａ＋Ｃ＝Ｂ＋Ｃである；Ａ＝Ｂの場合、Ａ－Ｃ＝Ｂ－Ｃである；および、Ａ＝ＢかつＣ≠０の場合、Ａ／Ｃ＝Ｂ／Ｃである。
【0090】
したがって、本明細書に開示されるように、リサイクル可能な材料に導入されるマーキング組成物は、リサイクル可能な材料を示す、測定可能かつ客観的な尺度を提供し、これはまた、加算（「＋」）、減算（「－」）、除算（「／」）、および等式（「＝」）の基本的な数学的演算子をサポートし、したがって、不変かつ信頼できる通貨（例えば、ブロックチェーンシステムなどの仮想コインシステムにおいて使用可能である）を定義するために使用することができる。
【0091】
したがって、マーキングされたリサイクル可能な材料（「項目」）の特性および測定された信号（「マーカ」）の関数として、特定のマーカ／タガント物質を担持するリサイクル可能な材料の事前定義された量に対する様々な異なる通貨を以下のように定義することが可能である：
通貨＝ｆ（項目特性、マーカ）。
通貨＝ｆ（項目特性、マーカ）。
【0092】
いくつかの実施形態では、リサイクル可能な材料に導入された特定のマーカ／タガント物質を使用して、マーキングされたリサイクル可能な材料の特定の製造業者（製造者）、材料の種類（ＭａｔＴｙｐｅ、例えばプラスチックタイプ）、製造されたマーキングされたリサイクル可能な材料に組み合わされたリサイクル可能な材料の割合／部（％ｒｅｃｙｃｌｅｄ）、および、製造されたマーキングされたリサイクル可能な材料に組み合わされたリサイクル可能な材料のリサイクルプロセスの数（ｌｏｏｐＣｏｕｎｔ）、製造されたマーキングされたリサイクル可能な材料のｗｅｉｇｈｔ（または密度）を識別する。いくつかの実施形態では、上記の数学的演算子は、ｗｅｉｇｈｔおよび％ｒｅｃｙｃｌｅｄパラメータのみを用いて定量的に使用される。
【0093】
このようにして、それぞれの通貨は、例えば以下であるがこれらに限定されない、リサイクル可能な材料のライフサイクルに参加する各当事者／団体（利害関係者）に対して特別に定義することができる：マーキングされたリサイクル可能な材料を製造した製造者、製造されたマーキングされたリサイクル可能な材料を購入した（または廃棄物としてリサイクル業者または廃棄施設に廃棄する）消費者、マーキングされたリサイクル可能な材料から作製された廃棄／使用済み廃棄物の収集を取り扱う廃棄物収集者、および、収集された廃棄／使用済み廃棄物のリサイクル業者（および／または分離業者）。いくつかの可能な実施形態では、これらの通貨は、以下の表１で定義される通貨関数を使用して決定される。
【表1】
【0094】
表１に定義される通貨関数は、マーキング組成物（マーカ／タガント物質）を担持するリサイクル可能な材料の品質を示す品質グレード／スコア指標として等しく使用することができることに留意されたい。必要に応じて、品質指標は、マーキングされたリサイクル可能な材料の処理／分離／リサイクル／廃棄に関与する当事者／団体の環境保存品質／スコアを示す。
【0095】
図７は、それらのライフサイクルを通してリサイクル可能な材料を監視するためのシステムおよびプロセス（６５）を概略的に示し、これは、そのライフサイクルの各段階におけるリサイクル可能な材料の品質スコア／グレードおよび／または通貨を決定／記録するために使用可能な監視システム（８０、例えばリモートデータベース、ネットワーク／クラウド、ブロックチェーンシステム）によって監督される。この具体的かつ非限定的な実施例では、炭化水素（７１）が供給原料生成（７２）に使用され、次いで、これがモノマー（７３）およびポリマー（７４）製造に使用される。生成されたポリマー材料（７４）は、配合／マスターバッチ段階（７６）を受けることができる。添加剤（７５）は、ポリマー生成（７４）および／または配合／マスターバッチ（７６）段階で、生成されたリサイクル可能な材料に導入することができる。
【0096】
必要に応じて、特定の製造業者マーキング組成物（ＲＩＤ）および／またはブランド識別マーキング組成物（ＢＩＤ）を担持する化学的にリサイクルされた材料（１９）を、モノマー（７３）および／またはポリマー（７４）の製造段階においてリサイクル可能な材料に添加することができる。リーダ（ｒ９）を使用して、生成されたリサイクル可能な材料への化学的にリサイクルされた材料（１９）の添加について監視システム（８０）を更新することができ、そのために、それぞれの通貨および／または品質スコア／グレード指標が、上で定義された数学的演算子および関数を使用して、それぞれの製造業者および／またはブランド当事者について計算および記録され得る。
【0097】
生成されたリサイクル可能な材料の製造業者指標マーキング組成物（ＲＩＤ）は、ポリマー生成（７４）段階で、および／または添加剤供給者（７５）の添加剤中に導入することができ、これは、監視システム（８０）において、例えば、通貨および／または品質スコア／グレード指標として、それぞれの製造業者について記録することができる。必要に応じて、特定の製造業者マーキング組成物（ＲＩＤ）および／またはブランド識別マーキング組成物（ＢＩＤ）を担持する機械的にリサイクルされた材料（１８）を、配合／マスターバッチ（７６）段階においてリサイクル可能な材料に添加することができる。リーダ（ｒ７）を使用して、生成されたリサイクル可能な材料への機械的にリサイクルされた材料（１８）の添加について監視システム（８０）を更新することができ、そのために、それぞれの通貨および／または品質グレード／スコアの指標が、上で定義された数学的演算子および関数を使用して、それぞれの製造業者および／またはブランド当事者について、監視システム（８０）によって計算および記録され得る。
【0098】
次いで、生成されたリサイクル可能な材料は、最終製品（１５）の製造のために消費者によって購入されてもよく、そのような最終製品の各々の原料成分物質は、リーダ（ｒ１）によって検出されることができ、それぞれの通貨および／または品質スコア／グレード指標は、上記で定義された数学的演算子および関数を使用して、それぞれの消費者について、監視システム（８０）によって計算および記録され得る。次いで、本明細書に開示されるように、最終製品を市場（７８、７９）に流通させることができ、リーダ（ｒ２、ｒ３）を使用して、最終製品中のリサイクル可能な材料（すなわち、それらのマーキング組成物）を識別することができ、それぞれの通貨および／または品質スコア／グレード指標を、それぞれの消費者について監視システム（８０）によって計算および記録することができる。最終製品が最終消費者（７７）に販売されると、リーダ（ｒ４）を使用して、販売された最終製品中のリサイクル可能な材料（すなわち、それらのマーキング組成物）を識別することができ、それぞれの通貨および／または品質スコア／グレード指標を、それぞれの最終消費者（７７）について監視システム（８０）によって計算および記録することができる。
【0099】
最終製品の使用が終了し、それらが廃棄された後、廃棄物収集および選別段階（８１）で収集され得る。本明細書に開示されるように、リーダ（ｒ５）を使用して、収集および選別段階（８１）において、種々のマーキング組成物（ＲＩＤおよびＢＩＤ）を担持する、すなわち、リサイクル可能な材料内に含有される廃棄物を検出することができ、それぞれの通貨および／または品質スコア／グレード指標は、それぞれの収集業者／リサイクル業者について、監視システム（８０）によって計算および記録することができる。選別された廃棄材料は、機械的リサイクル（１８）、化学的リサイクル（１９）、または焼却（１７ａ）のいずれかのために移送されてもよく、それぞれのリーダ（ｒ６、ｒ８、ｒ１０）を使用して、様々なマーキング組成物（ＲＩＤおよび／またはＢＩＤ）を検出することができ、それぞれの通貨および／または品質スコア／グレード指標は、それぞれの最終リサイクル業者／廃棄業者（１８、１９、１７ａ）について、監視システム（８０）によって計算および記録することができる。
【0100】
図８は、プラスチックフィルムのライフサイクルを通してプラスチックフィルムのリサイクル可能な原料成分物質を監視するためのシステムおよびプロセス（６６）についての特定の非限定的な実施例を概略的に示す。図示されるように、ペレット製造段階（８１）では、それぞれのリーダを使用して、例えば、監視システム８０を介して、それぞれの製造者を認証するため、および／またはそれらの調製に関与するリサイクルプロセスの数、および／またはそれらの品質を決定するために、パレットを製造するために使用される原料成分物質中のマーキング組成物を検出することができる。
【0101】
製造段階（８１）で製造されたペレットは、様々な異なるマーキング組成物「Ａ」（または「Ｂ」）、「Ｃ」、「Ｄ」、．．．、またはそれらの任意の組合せによってマーキングすることができ、使用されるマーキング組成物は、それぞれのリーダによって検出することができる、および／または、計算されたそれぞれの通貨／品質スコア／グレード指標を監視システム（８０）に記録することができる。例えば、マーカ組成物「Ａ」を使用して、原料成分物質の第１のリサイクルラウンドを指定することができ、マーカ組成物「Ｂ」を使用して、原料成分物質の第２のリサイクルラウンドを指定することができ、マーカ組成物「Ｃ」を使用して、製造されたパレットの製造者／製造業者を指定することができる。必要に応じて、マーカ組成物「Ｄ」を使用して、製造されたパレットのバッチ数を指定する。
【0102】
フィルム製造段階（８２）では、リーダを使用して、パレット内のマーキング組成物を検出する、例えば、監視システム８０を介して、パレットの製造者および／または原料成分物質およびそれらの品質を認証することができる。パレットは、フィルム製造に必要な異なる処理のために分割することができ、マーキング組成物の新しい濃度は、各処理段階について計算され、監視システム８０に記録される。さらなるリーダを使用して、例えば品質管理のために、製造されたフィルム中のマーキング組成物を検出することができる。追加のマーキング組成物をフィルムの製造中に導入し、監視システム（８０）に記録し、および／または例えばフィルム製造業者（「Ａ」）および／または製造シリアル番号（Ｅ）を示すそれぞれの計算された通貨／品質指標を記録することができる。
【0103】
製造されたフィルムは、倉庫（８３）内で商品を包装するために使用することができ、リーダを使用して、包装フィルム内のマーキング組成物を検出する、例えば、製造業者を認証するおよび／または監視システム（８０）を介して原料成分物質および／またはそれらの品質スコア／グレードを識別する、および／または特定の倉庫に関連するそれぞれの計算された通貨／品質スコア／グレード指標を監視システム（８０）に記録することができる。各ラップ／ロールにおけるマーキング組成物の濃度を計算し、監視システム（８０）において更新することができ、追加のマーキング組成物を各ラップ／ロールに適用して、倉庫識別（Ｉ）、包装機のシリアル番号（Ｆ）、および／またはロール内のパレットの数（Ｇ）を示すことができる。次いで、包装された商品は、市場（８４）に出荷される。
【0104】
小売業者（８４）は、リーダを使用し、小売商品のナイロン包装におけるマーキング組成物を検出して、例えば、監視システム（８０）を介して製造業者および／または倉庫、ならびに原料物質組成物および／または使用される包装フィルムの品質スコア／グレードを認証する、および／または、特定の小売業者に関連するそれぞれの計算された通貨／品質スコア／グレード指標を監視システム（８０）に記録することができる。リーダはまた、廃棄されたナイロン放送の収集（８５）において使用され、それらの原料成分物質および／または品質スコア／グレード、生産者、倉庫等を識別し、監視システムを更新し、および／またはそれぞれの廃棄物収集業者と関連付けられたそれぞれの計算された通貨／品質グレード／スコア指標を監視システム（８０）に記録することができる。
【0105】
選別段階（８６）では、図に例示されるように、廃棄物フィルム中のマーカ組成物を検出し、したがって廃棄物ナイロン材料を選別するために、リーダを使用することができる。監視システム（８０）は、廃棄物フィルムの選別に関して更新することができ、それぞれの選別機に関連するそれぞれの計算された通貨／品質スコア／グレード指標をそこに記録することができる。選別された廃棄ナイロンがリサイクルされるにつれて（８７）、それぞれのリーダを使用して、それらのマーキング組成物を検出し、原料成分物質、それらの割合および／または品質スコア／グレード、リサイクルプロセスの数などを同定することができる。新しいマーカマーキング組成物をリサイクルプロセス中に導入して、原料成分物質の割合および／またはリサイクルプロセスの更新された回数を示すことができ、これは監視システム（８０）において更新することができ、監視システムはさらに、それぞれのリサイクル業者に関連するそれぞれの計算された通貨／品質スコア／グレード指標を記録することができる。
【0106】
図８に示されるように、処理手段（８９、例えば、コンピュータデバイス）を、監視システム／プロセス（６６）に参加する当事者／団体の各々、すなわち、リサイクル可能な材料の製造業者（８１）、リサイクル可能な材料から作製された製品の製造業者（８２）、倉庫（８３）、小売業者（８４）、廃棄物収集業者（８５）、廃棄物の選別業者（８６）、および／またはリサイクル業者（８７）において使用することができる。処理手段（８９）は、リーダ（２５）からの信号を処理し、処理された信号に基づいてマーカ／タガント物質の有無を判定し、したがってデータベース（８０）に問い合わせ、リサイクル可能な材料および／またはそれらの原料成分の特性を示す内部に記録された情報を検索するように構成および動作可能であり得る。処理手段（８９）は、データベース（８０）から得られるそれらの特性に基づいて、リサイクル可能な材料および／またはそれらの原料成分の品質および／または通貨尺度を決定するように構成および動作可能であり得る。処理手段（８９）は、従来のデータ通信インフラストラクチャ（例えば、有線電話および／またはケーブルおよび／または光ファイバ）を介して、および／または無線で（例えば、携帯電話および／または他の無線周波数データ通信を使用する）データベース（８０）と通信するように構成および動作可能であり得る。
【0107】
プロセスまたは方法が図示されるまたは記載される本開示全体を通して、方法の工程は、ある工程は別の工程が最初に実行されることに依存することが文脈から明らかでない限り、任意の順序で、または同時に実行され得ることを理解されたい。
【0108】
上述され図面に示されるように、本出願は、原料成分物質をタグ付け／マーキングする技術、タグ付け／マーキングされた原料成分物質を分離およびリサイクルする技術、および／またはタグ付け／マーキングされた原料成分物質をトークン化／品質監視する技術、および関連する方法を提供する。しかしながら、本発明の特定の実施形態が説明されたが、特に前述の教示に照らして、当業者によって修正が行われ得るため、本発明はそれに限定されないことが理解されるであろう。当業者によって理解されるように、本発明は、上記の説明からの複数の技法を採用し、、全て請求項の範囲を超えることなく、多種多様な方法で実施することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】