JPH0525490A - ワツクスの硬度向上方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 天然ワックス、特に砂糖キビから抽出される
ワックスの硬度を改善し硬いワックスを製造する方法を
提供すること。 【構成】 砂糖キビから抽出されるワックス分などの天
然ワックスをアルカリ金属化合物および／またはアルカ
リ土類金属化合物の存在下、炭素数１以上４以下のアル
コールとともに温度５０℃以上２００℃以下で加熱した
後、減圧加熱処理することにより天然ワックスの硬度を
向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、天然ワックス、特に砂
糖キビから抽出されるワックスの処理方法に関するもの
である。更に詳しくはワックスの硬度を改善し硬いワッ
クスを製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】天然ワックス、例えば砂糖キビのワック
スは、砂糖生産を目的として耕作される砂糖キビがそれ
自身の植物組織を保護する目的で分泌すると言われてい
る物質であって、一般にはキビの表皮部分に主として分
布していると言われている。分布するワックスの量は、
耕作される砂糖キビの種類や粗糖キビの耕作場所により
異なるが、そこから抽出されるワックス分は種々の点か
ら注目されいる。

【０００３】植物系天然ワックスは一般には融点が高く
また非常に硬いとされ、そのため表面保護用の塗布、表
面艶出し等に好まれて使用されている。しかしながら、
特に砂糖キビワックスは実際には必ずしも十分に高い硬
度を有するとは限らなかった。それ故ワックスの硬度
（具体的にはＪＩＳ試験法Ｋ２２３５に規定されている
針入度）を改善する効率的な方法の提案が望まれてい
た。然し、特に砂糖キビワックスに関し、その硬度を向
上させる方法は今だかって提案されたことはない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】天然ワックス、特に砂
糖キビから抽出されるワックスの硬度を改善し硬いワッ
クスを製造する方法を開発する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは砂糖キビ副
産物として産出される、砂糖キビワックスの硬度向上に
ついて検討を重ねた結果、天然ワックスの硬度低下はそ
の中に含まれる特定成分に起因することを見いだした
が、この特定成分を選択的にワックス中から除去するこ
とは容易ではなく、単なる蒸留、抽出その他の通常の分
離、除去方法によっては不可能であり、例えば、単なる
蒸留では、いかなる精密蒸留あるいは分子蒸留によって
も選択的に当該硬度低下成分を除去することはできない
ことが判った。そこで、本発明者らはさらに検討を重ね
た結果、天然ワックス、特に砂糖キビのワックスを特定
の条件下で熱処理することにより硬度向上が達成できる
ことを見い出し本発明を完成した。

【０００６】本発明の第１の発明は、天然ワックスをア
ルカリ金属化合物および／またはアルカリ土類金属化合
物の存在下、炭素数１以上４以下のアルコールとともに
温度５０℃以上２００℃以下で加熱した後、減圧加熱処
理することを特徴とする天然ワックスの硬度向上方法で
ある。

【０００７】本発明の第２の発明は、前記天然ワックス
が砂糖キビから抽出されるワックス分からなるものであ
る請求項１記載のワックスの硬度向上方法である。

【０００８】本発明で用いる天然ワックスは、動物天然
ワックスでも植物天然ワックスでも用いることができる
が、特に砂糖キビから抽出されるワックス分からなるも
のである場合により硬度が高いワックスが得られる。

【０００９】砂糖キビから抽出されるワックス分からな
るワックスとしては、耕作される砂糖キビの種類により
その含有量は異なるが、何れの種類の砂糖キビから抽出
されたワックス分でも本発明の方法に使用できる。これ
らのワックス分は、砂糖キビから、好ましくは沸点５０
℃以上１５０℃以下の炭化水素溶剤を用いて抽出するこ
とができる。抽出操作後、抽出に用いた溶剤を蒸発等で
除去すれば固形のワックスを得ることができる。これら
のワックス分の抽出は砂糖キビ自身から抽出しても、ま
た砂糖生産工程で副生する砂糖絞り汁から分離された濾
過残渣や廃糖蜜などから抽出してもよく、いずれのもの
も本発明の原料とすることができる。

【００１０】また、本発明で用いるワックス分は、抽出
されたワックス分をそのまま用いても、或は適宜溶剤を
用いて軽質不純物や重質不純物等を除去したものを用い
てもよい。

【００１１】本発明で用いるアルカリ金属化合物または
アルカリ土類金属化合物は、例えばナトリウム、カリウ
ム、カルシウムなどの酸化物、塩化物、水酸化物、硝酸
塩、燐酸塩、硫酸塩等の無機化合物、或は酢酸塩等のカ
ルボン酸塩、スルホン酸塩等の有機化合物であり、これ
らは単独もしくは混合して用いることができる。これら
の具体例としては、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸
化カルシウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化カルシウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸
カルシウム、燐酸ナトリウム、燐酸カリウム、燐酸カル
シウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウ
ム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム、
スルホン酸ナトリウム、スルホン酸カリウム、スルホン
酸カルシウム、およびこれらの混合物などを挙げること
ができる。

【００１２】これらの中でもナトリウム、カリウム、カ
ルシウムなどの酸化物、水酸化物、カルボン酸塩、ある
いはこれらの混合物を用いることが好ましく、処理され
たワックスの性状が優れたものを得ることができる。

【００１３】これらの金属化合物の添加量は非常に少量
でも効果がある。然し、通常はワックス１ｋｇに対し、
０．００１ｇ以上であり、その量は適宜選択できる。然
し、あまりに過大に添加すると処理後、添加した金属化
合物を除去する必要があるなどのため、実用上は被処理
ワックス１ｋｇに対し５０ｇ以下であれば充分である。
好ましは、被処理ワックス１ｋｇに対し０．００１ｇ〜
４０ｇの範囲である。

【００１４】本発明の加熱処理の温度は５０℃以上２０
０℃以下である。加熱処理に用いるアルコールの種類に
よっては加圧下で加熱処理することもできるが、通常は
用いるアルコールの沸点において加熱処理すれば目的を
達することができる。温度が５０℃未満の場合は加熱処
理の効果が得られず、２００℃を越える場合は加熱処理
の熱による劣化が著しくなるので好ましくない。

【００１５】本発明の加熱処理に用いるアルコールはメ
タノール、エタノール、プロパノールおよびブタノール
などの炭素数が１以上４以下のアルコールが好ましい。
５以上の炭素数のアルコールを用いた場合はワックスの
硬度の改善効果が得られない。これらのアルコールは単
独または混合して適宜に使用できる。

【００１６】加熱処理に用いるアルコールは被処理ワッ
クス分に対し０．０５重量部以上使用することが好まし
い。使用量の上限は適宜選択することができ、特に好ま
しい上限はないが、実用上は５０重量部までの量で充分
である。

【００１７】本発明においては、加熱処理後、更に減圧
加熱処理を行う。加熱処理で使用したアルコールは減圧
加熱処理前に予め除去しておいてもよいし、または減圧
加熱処理中に除去してもよい。減圧加熱処理において
は、２０ｍｍＨｇ（絶対圧力）以下で行うことが望まし
い。これを越える圧力では例え長時間の減圧処理であっ
ても硬度の改善効果が得られず好ましくない。圧力の下
限は特になく、低い圧力ほど好ましいが実用上の減圧機
器には到達できる減圧度に限界があり、実用上は１０^-7
ｍｍＨｇ（絶対圧力）程度である。

【００１８】減圧加熱処理における加熱温度は、１８０
℃以上２７０℃以下で行うことが適当である。１８０℃
未満では反応が不十分で硬度改善効果が得られない。一
方２７０℃を越える温度では被処理ワックスの熱分解が
顕著になりワックス性状が悪化すると共にかえって硬度
が低下するので好ましくない。

【００１９】減圧加熱処理に要する時間は、減圧加熱処
理の圧力、温度などに依存するが、通常は２０分以上２
０時間以下で行えばよい。

【００２０】減圧加熱処理を行わなと、例え前述のアル
コール存在下における加熱処理を行っても、硬度低下成
分がワックス中に残留するために本発明の目的を達成す
ることができない。本発明においては硬度低下成分の分
離手段として蒸留という簡便な方法を採用するために、
工業的に簡便な方法となるとともに選択率および効率な
ども優れたものとなる。然し、抽出などの方法による
と、必ずしも選択率や効率は向上しない。

【００２１】

【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳しく説明
するが、本発明の主旨を逸脱しない限り本発明は実施例
に限定されるものではない。 参考例１．砂糖キビワックスの抽出 砂糖キビを粉砕圧縮して絞った砂糖ジュース中に浮遊す
る澱物質を濾過して得られたフィルターケーキを温度９
０〜１０５℃で乾燥し、乾燥ケーキを得た。還流冷却
機、攪拌機、加熱装置を備えた容量１ｍ³ の抽出釜に上
記乾燥ケーキ１００ｋｇと抽出溶剤としてのノルマルヘ
キサン３００リットルを入れ、加熱し還流温度で５時間
攪拌した。攪拌を継続しながら５００リットルの温水を
徐々に追加添加した。温水の添加終了後、攪拌を停止
し、水層とヘキサン層とを静置分離した。上層のヘキサ
ン層を濾過した後、ヘキサンを蒸発除去し暗緑色の砂糖
キビワックス（「ワックスＡ」と略す）７．５ｋｇ得
た。このワックスの針入度（ＪＩＳＫ２２３５；２５
℃、１００ｇ、５秒で測定した。以下同様にして測定し
た）は２５であった。なお、上記針入度の測定数値の小
さいワックスの方がより高い硬度を有する硬いワックス
である。

【００２２】参考例２．砂糖キビワックスの分別 加熱装置、攪拌機、温度計を備えた５リットルの容器に
上記参考例１で得られた「ワックスＡ」７００ｇと３５
００ｇのＭＥＫとを入れ攪拌しながら還流温度まで上げ
溶解させた。攪拌を停止し徐々に冷却させながら静置分
離させた。上層に分離したＭＥＫ層を分離した後、下層
のワックス層を減圧下でＭＥＫを蒸発分離させ針入度１
２の茶褐色の砂糖キビワックス（「ワックスＢ」と略
す）４００ｇを得た。

【００２３】実施例１．攪拌機、温度計、還流冷却器、
加熱装置を備えた容量２００ｍｌのフラスコに参考例１
で得られた「ワックスＡ」５０ｇ、エタノール５０ｇお
よび酢酸カルシウム５０ｍｇを入れ、還流温度で５時間
加熱した。加熱後、常圧に於いて４８ｇのエタノールを
蒸発除去した。５ｍｍＨｇの減圧下、２００℃×１時間
保ち、その後、２０℃／時間の速度で昇温し温度が２６
０℃に達した時点で加熱を終了した。減圧処理ワックス
として４７．４ｇ得た。この減圧加熱処理ワックスの針
入度は８であり、処理前に比較して硬度の向上が達成で
きた。なお、酢酸カルシウムの代わりに酢酸ナトリウ、
酢酸カリウムを用いても上記とほぼ同様にワックスの硬
度を向上できた。

【００２４】実施例２．上記実施例１と同様にして、
「ワックスＢ」５０ｇを用いて減圧加熱処理を行い４
９．３ｇの減圧処理ワックスを得た。この処理ワックス
の針入度は３であり、実施例１と同様に硬度の向上が達
成できた。なお、酢酸カルシウムの代わりに酢酸ナトリ
ウム、酢酸カリウムを用いても上記とほぼ同様にワック
スの硬度を向上できた。

【００２５】

【発明の効果】以上実施例を挙げて詳細に説明した如
く、本発明の方法によれば、まず天然ワックスを特定の
条件で熱処理を行うことにより、天然ワックス中に含ま
れる硬度を低下させる成分が特定の反応により変質さ
れ、次に行う減圧加熱処理という工業的に容易に実施で
きる方法で容易に除去可能となるので、針入度の小さい
非常に硬い天然ワックスを製造することができる。本発
明の方法は、砂糖キビから得られるワックスに対して特
に効果的である。また、本発明の方法により得られるワ
ックスの硬度以外の性状については、処理前のワックス
とほぼ同等であるので、通常の天然ワックスと同様に各
種用途に使用でき、その産業上の利用価値は甚だ大き
い。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天然ワックスをアルカリ金属化合物およ
   び／またはアルカリ土類金属化合物の存在下、炭素数１
   以上４以下のアルコールとともに温度５０℃以上２００
   ℃以下で加熱した後、減圧加熱処理することを特徴とす
   る天然ワックスの硬度向上方法。
2. 【請求項２】 前記天然ワックスが砂糖キビから抽出さ
   れるワックス分からなるものである請求項１記載のワッ
   クスの硬度向上方法。