デフォーミュレーションとは、配合された化学物質の個々の成分を分離して識別するために使用される一連の分析手順を指します。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]デフォーミュレーションは分析化学の方法を応用し、化学製品に関する競合情報を取得するためによく使用されます。デフォーミュレーションはリバースエンジニアリングに関連していますが、後者の概念は、デバイスまたは設計されたシステムの動作原理をその構造の調査と分解を通じて発見するために使用される手順に最も密接に関連しています。リバースエンジニアリングという用語は、具体的かつほぼ排他的にソフトウェアエンジニアリングの分野に関連付けられています。[ 5 ] [ 6 ]一方、デフォーミュレーションは化学製造の分野により適切な用語です。多成分化学混合物のデフォーミュレーションは、化学製品の故障原因の調査、競合ベンチマーク、特許侵害の証拠を得るための法的調査、新製品の研究開発など、いくつかの状況で発生する可能性があります。この状況と求められる情報のレベルに応じて、デフォーミュレーションの分析の要件が異なる場合があります。[ 7 ]脱変形プロセスでは通常、複数の分析手法の適用が必要であり、その選択は結果に求められる信頼性の程度に依存する。脱変形法は、材料の破損原因の発見や法的問題の解決に分析手順が適用される 法医学化学の手法とも類似性がある。
知的財産権に関するデフォーミュレーション
アメリカ合衆国では、連邦法において、元の製品の設計図を入手することなく、複製品やより優れた製品を作る目的で、ある製品の仕組みを詳細に理解することを目的として製品を研究する法的行為が認められています。研究対象となる製品は、盗難やその他の不正流用ではなく、合法的に取得されたものでなければなりません。[ 8 ]知的財産保護の目的は、投資へのインセンティブを提供し、集合知の向上を図ることです。デフォーミュレーション（リバースエンジニアリング）は、健全な競争を教育し促進するのに役立つと考えられています。これは、現在市場に出回っている製品よりも性能が高く、低コストな、競争力のある新製品を開発するための道筋を提供する学習ツールであると考えられています。デフォーミュレーションは、ベンチマーク、特許マッピング、その他の競合他社情報収集プロセスと併せて、日常業務を遂行する手段としてしばしば検討されます。[ 9 ]
国によっては、知的財産権や、物品の変形やリバースエンジニアリングに関する法的許容範囲について異なる考え方を持つ場合があります。世界各国における変形行為の法的地位に関する情報については、知的財産法の専門家にご相談されることをお勧めします。
変形手順
未知物質の性質に関する根本的な疑問に答えるために、予備的なゼロ次分析が行われることがあります。予備分析に用いられる手法としては、赤外分光法や蛍光X線分光法などの分光学的手法が挙げられます。物質のゼロ次特性評価の結果は、後続の分析段階における選択に役立てられます。
調合された化学混合物には、懸濁物質や乳化物質など、複数の相が含まれる場合があります。物質の一次分析には、相分離が含まれる場合があります。遠心分離、抽出、ろ過は、物質を異なる相に分離する方法の例です。遠心分離は、密度の異なる相を分離するのに効果的です。抽出は、混ざり合わない液体相を分離するのに効果的です。ろ過は、フィルターに捕捉されるほどの大きさの分散粒子を分離するのに効果的です。この最初の分離では、固体成分を溶解するか、液体の希釈剤として作用する適切な溶媒を選択する必要がある場合があります。相の定量的決定は、多くの場合、重量測定法で行われます。
分離された各物質相自体は、さらに分析される化学混合物です。各相の二次分析では通常、これらの成分をさらに分離するために利用可能な分析方法を選択します。液相に使用される分析方法には、蒸留やさまざまなクロマトグラフィー分離方法のいずれかが含まれます。蒸留は、沸点の差に応じて液体混合物の成分を分離します。クロマトグラフィーは、混合物が固定相と相互作用する際の保持時間の差に応じて液体または気体混合物の成分を分離します。このようにして分離された個々の成分は、赤外分光法、ラマン分光法、質量分析法、核磁気共鳴分光法などのさまざまな検出方法によって識別できます。固体をさらに分析する方法には、熱分析（熱重量分析や示差走査熱量測定など）、結晶固体の特性評価のためのX線回折、顕微鏡検査、熱分解、燃焼分析、表面分光法などがあります。
状況によっては、分離された成分のさらなる分析段階が必要になる場合があります。 他の類似材料と差別化する配合化学製品の有効成分には、独自の成分や特定の機能性添加剤が含まれる場合があります。[ 10 ]アプリケーションにおいて材料の性能に重要な役割を果たすこのような成分には、より完全に特性評価するために三次分析が必要になる場合があります。機能性添加剤の例には、界面活性剤、乳化剤、分散剤、接着促進剤、レベリング剤、染料および顔料、酸化防止剤、防腐剤、蛍光増白剤などがあります。 実質的にあらゆる種類の化学配合製品には、性能において重要な役割を果たす可能性のある機能性添加剤の選択肢に関する独自の配合が関連付けられています。 したがって、デフォーミュレーションでは、材料組成の分析と主要成分の機能的役割の特定の両方が必要になる場合があります。
化学製品の種類と機能性添加剤の種類の例
| 配合化学製品 | 機能性添加剤の可能性 | 参考文献 |
|---|---|---|
| 洗濯洗剤 | 界面活性剤、漂白剤、消泡剤、酵素、腐食防止剤、香料、増粘剤 | [ 11 ] |
| オフセット平版インク | 乾燥剤、ワックス、酸化防止剤、レオロジー改質剤、リソグラフィー添加剤 | [ 12 ] [ 13 ] |
| 室内用塗料 | 顔料、増量剤、開始剤、連鎖移動剤、凝集剤、湿潤剤、凍結融解安定剤 | [ 14 ] [ 15 ] |
| ラミネート接着剤 | コロイド安定剤、陰イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、連鎖移動剤、可塑剤、保湿剤 | [ 16 ] |
| 自動車用エンジンオイル | 流動点降下剤、粘度調整剤、酸化防止剤、洗浄防止剤、摩耗防止剤、摩擦調整剤 | [ 17 ] |
| はんだマスク | 光開始剤、反応性希釈剤 | [ 18 ] |
| 炭酸飲料 | 保存料、酸味料、甘味料 | [ 19 ] |
機能性添加剤の分析には、特有の問題が伴います。機能性添加剤の濃度は他の成分と比較して低い場合があり、そのため検出が困難な場合があります。特に、特許取得済みの成分は正確に特定することが困難です。主要成分の機能的役割は、検査だけでは明らかでない場合があります。主要成分は、材料メーカーによって非公開であり、企業秘密として保持されている場合があります。メーカーに関連する業界文献や特許出願を注意深く調査することで、分析担当者は特性評価を行うことができる場合があります。
参考文献
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