JPH0711285A - 植物ワックスの精製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 植物性粗ワックスを融解し、２価金属化合物
を作用させ、これに極性溶媒を添加して７５〜１００℃
に加熱し、ワックス成分を前記極性溶媒で抽出する。 【効果】 簡易かつコスト的に負荷の少ない操作で、植
物性粗ワックスの脱酸および脱色処理を同時に行うこと
ができ、また樹脂分をも効率的に除去することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は植物から抽出される粗ワ
ックスの精製法に係わり、植物性粗ワックス中の樹脂分
および遊離脂肪酸を除去し、該ワックスの品質を高める
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】植物から抽出されるワックスには、カル
ナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスブラン
ワックス、シュガーケンワックス等があり、製品化にあ
たっては脱色、脱臭などの精製処理が行われてきた。こ
れらは天産品であるため、エステル、炭化水素、遊離の
長鎖脂肪酸、遊離の長鎖アルコール、樹脂分などを多く
含む。この中で、特に長鎖脂肪酸と樹脂分は物理的な挙
動が他の成分と異なり、かかるワックスの用途範囲を広
げていくうえでさまざまな問題を引き起こすので、除去
する必要があるが、ワックスの成分組成を変えるような
精製処理は工業的に例がない。

【０００３】例えば、カルナウバワックスはCopernicia
cerifera Martiusと呼ばれるヤシ科の植物の葉から得
られる植物ワックスであり、融点は約８０〜８６℃と高
く、ヒドロキシル酸エステルを含み、乳化特性が優れて
いる。そのため、化粧品、つや出し剤、カーボン用イン
ク、皮革の仕上げ、精密鋳造、医薬品、みがき剤、塗料
等の多くの用途がある。通常、カルナウバワックスは得
られるヤシの葉の部位により、組成が異なり、１号ワッ
クスと呼ばれるものは８０〜８５％のエステル分を含
み、その他の成分は遊離のアルコールおよび脂肪酸と約
３〜４％の樹脂分である。しかし、ワックスの品質が低
下するにつれ、エステル分の含量が低下し、色調も劣化
する。

【０００４】特に、樹脂分は２号ワックスおよび３号ワ
ックスでは約２０〜４０％に増加し、取り扱い時に目詰
まりを生じたりエタノールに対する溶解性が悪いなどの
問題点があり、特開平２−２７９７９４号公報ではその
除去方法が検討されている。また、遊離の脂肪酸はワッ
クスの表面上に粉をふくような現象（ブリード）を生
じ、この現象が各種製品の品質劣化、外観上の商品価値
の低下をひき起こす。このブリードはワックスの酸価が
約１０以上で顕著に生じる。従来、固形脂の脱酸法とし
ては、エステル化法（特開平２−１１５３００号公報）
や有機溶剤中でアルカリ石鹸を作り、水洗する方法など
が知られている。例えば、ライスブランワックスは、ラ
イスブランオイルを冷却析出して得られるが、粗ライス
ブランオイルのヘキサン溶液をアルカリ脱酸すること
で、ライスブランワックスの脱酸も同時に行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記エステル
化法は操作法としては簡便であるが、合成品となるため
に食品用途に使用しがたい。また着色防止のために有機
酸を用いているが、逆に加熱着色する傾向があり、色調
の面でも問題がある。また、アルカリ石鹸にして水洗す
る方法は、実際の操作において溶液が乳化し、該石鹸を
ワックスから分離することが難しい。従って、本発明の
目的は、操作が簡単で、着色による品質劣化を起こさず
に、植物から抽出される粗ワックスの脱酸、色調の改善
および樹脂分の除去を同時に行う方法を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者らは鋭意研究の結果、植物から抽出される
粗ワックス中の遊離の脂肪酸と２価金属化合物とを反応
させた後、生成する金属石鹸を、極性溶媒を用いて樹脂
分とともに除去することにより効率的な脱酸が可能であ
ること、併せて脱色効果もあることを見い出した。

【０００７】すなわち本発明は、植物から抽出される粗
ワックスを融解し、前記ワックス中の遊離脂肪酸に２価
金属化合物を作用させ、これに極性溶媒を添加して７５
〜１００℃に加熱し、ワックス成分を極性溶媒で抽出す
ることを特徴とする植物ワックスの精製法である。ナト
リウム石鹸のように１価金属石鹸は極性溶媒への溶解性
が良く、ワックスとの分離に向かない。また、アルミニ
ウム石鹸などの３価以上の金属石鹸は極性溶媒をゲル化
してしまい不適当である。２価金属としてはアルカリ土
類金属が好適であり、特にカルシウムおよび／またはマ
グネシウムが望ましい。すなわち、金属石鹸を生成する
ために、植物ワックスを融解させ、カルシウムおよび／
またはマグネシウムの金属末もしくは酸化物もしくは水
酸化物もしくは炭酸塩等を作用させる。これらは単独あ
るいは混合物として使用してもよい。とりわけ酸化物お
よび炭酸塩が好ましい。その添加量は、処理すべき植物
ワックスの酸価から算出した理論量の１〜２０倍が適当
である。また、石鹸化反応を促進させるため、水、二塩
基酸、過酸化水素、界面活性剤、多価アルコール、アル
ミノケイ酸塩、アルカリ金属イオンなどの共存は有効で
ある。

【０００８】この他、植物ワックス中の遊離脂肪酸を一
度ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物と中和させた
後、アルカリ土類金属の塩化物もしくは硫酸化物等と水
溶液中で反応させて所望の金属石鹸を得る方法がある。
この方法の場合は、極性溶媒へのワックスの溶解度を上
げるため、抽出操作に先立ち反応液を十分脱水する必要
がある。次に、前記操作により得られた２価金属石鹸を
含む植物ワックスに極性溶媒を加え、７５℃〜１００℃
でワックスを溶解する。この時、不溶性の樹脂分と２価
金属石鹸はペースト状の沈殿物として、また過剰の未反
応金属もしくは未反応金属化合物は固体として溶媒の底
に沈澱する。かかる温度に加熱したまま沈殿物と上澄液
とを静置し分離した後、デカンテーション等の操作で上
澄液を得、さらにこれを蒸留、結晶化あるいは濾過処理
等で溶媒を除去すると目的の精製植物ワックスが得られ
る。得られた精製植物ワックスは酸価の低減とともに脱
色もされている。本発明で用いる極性溶媒としてはメタ
ノール、エタノール、ブタノール、プロパノール、イソ
プロパノール等の低級アルコール類やアセトン、メチル
エチルケトン等があげられるが、沸点や溶解性の点から
エタノールもしくはイソプロパノールが好ましい。以下
に実施例を示すが、これらは本発明の実施態様を限定す
るものではない。

【０００９】

【実施例】

実施例１ 酸価が１５であるカルナウバワックス３号品２０ｇを８
０℃にて融解させた。酸化マグネシウムを１ｇ添加し、
減圧下、８０℃で３０分間かき混ぜた。これにエタノー
ルを１００ml加え、３０分間還流した。さらに１５分
間、７５℃で静置した後、デカンテーションで沈殿を除
去し、上澄みをエタノール留去して濃縮した。このエタ
ノール処理を３回繰り返して行い、目的とする精製カル
ナウバワックスを１３ｇ得た。該精製ワックスの酸価は
７であり、原料と比べて脱色されていた。またＴＬＣ
（薄層クロマトグラフィー）分析の結果、樹脂分は微量
であった。

【００１０】実施例２ 酸価が３であるカルナウバワックス１号品２０ｇを８０
℃にて融解させた。酸化マグネシウムを０．５ｇおよび
炭酸ナトリウムを０．０５ｇ添加し、減圧下、８０℃で
３０分間かき混ぜた。これにエタノールを１００ml加
え、３０分間還流した。さらに１５分間、７５℃で静置
した後、デカンテーションで沈殿を除去し、上澄みをエ
タノール留去して濃縮した。このエタノール処理を３回
行い、目的とする精製カルナウバワックスを１７ｇ得
た。該精製ワックスの酸価は１であり、原料と比べて脱
色されていた。またＴＬＣ分析の結果、樹脂分に相当す
るスポットは検出されなかった。

【００１１】実施例３ 酸価が１５である粗ライスブランワックス２０ｇを８０
℃にて融解させた。酸化カルシウムを１ｇ添加し、減圧
下、８０℃で３０分間かき混ぜた。これにエタノールを
１００ml加え、３０分間還流した。さらに１５分間、７
５℃で静置した後、デカンテーションで沈殿を除去し、
上澄みをエタノール留去して濃縮した。このエタノール
処理を３回行い、目的とする精製ライスブランワックス
を１３ｇ得た。該精製ワックスの酸価は９であり、原料
と比べて脱色されていた。樹脂分に相当するＴＬＣスポ
ットは検出されなかった。

【００１２】実施例４ 砂糖きびを原料とする砂糖の精製工程で得られるフィル
ターケーキを乾燥させ、６８℃のヘキサンで抽出して酸
価が１５である粗ワックスを得た。この粗ワックス２０
ｇを８０℃にて融解させた後、水酸化ナトリウム水溶液
（０．２１ｇ／１０ml）を加え、８０℃でかき混ぜた。
２分後、塩化カルシウムを１ｇ添加し、さらに１５分
間、９０℃でかき混ぜた。ついで減圧下、８０℃で脱水
した後、エタノールを２００ml加え、３０分間還流し
た。さらに１５分間、７５℃で静置した後、デカンテー
ションで沈殿を除去し、上澄みを冷却し、生じた結晶を
濾別した。これを１００℃で脱溶媒して精製ワックスを
８ｇ得た。該精製ワックスの酸価は３であり、原料の粗
ワックスに比べて脱色されていた。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、植物性粗ワックスを、
簡易かつコスト的負荷の少ない操作により、脱酸と同時
に脱色することができ、樹脂分をも効率的に除去するこ
とができる。また安全性が確認された添加剤を使用する
ので、本発明で得られる精製ワックスは、食品、化粧
品、医薬品等をはじめ各種分野において安心して利用で
きる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 植物から抽出される粗ワックスを融解
   し、前記ワックス中の遊離脂肪酸に２価金属化合物を作
   用させ、これに極性溶媒を添加して７５〜１００℃に加
   熱し、ワックス成分を前記極性溶媒で抽出することを特
   徴とする植物ワックスの精製法。
2. 【請求項２】 植物から抽出される粗ワックスがカルナ
   ウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス
   およびシュガーケンワックスから選ばれるいずれかであ
   る請求項１に記載の精製法。
3. 【請求項３】 ２価金属化合物がアルカリ土類金属の酸
   化物または炭酸塩である請求項１に記載の精製法。
4. 【請求項４】 極性溶媒が低級アルコールである請求項
   １に記載の精製法。