(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリセリドを主成分とするワックス組成物であって、前記グリセリドを構成する脂肪酸が一塩基酸、二塩基酸、およびヒドロキシ脂肪酸を必須成分としてなることを特徴とするワックス組成物。
【請求項２】
グリセリドを構成する脂肪酸である一塩基酸、二塩基酸、およびヒドロキシ脂肪酸は、炭素数がいずれも１０〜４０からなるものであることを特徴とする請求項１記載のワックス組成物。
【請求項３】
グリセリドを構成する脂肪酸である一塩基酸、二塩基酸、およびヒドロキシ脂肪酸の混合割合が、一塩基酸４０〜９８重量部、二塩基酸１〜３０重量部、およびヒドロキシ脂肪酸１〜３０重量部であることを特徴とする請求項１または２記載のワックス組成物。
【請求項４】
融点が４０〜７０℃であることを特徴とする請求項１、２または３記載のワックス組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、天然の木蝋に類似した物性を有するワックス組成物に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、天然の木蝋の代替物として使用できるワックス組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
木蝋（ＪＡＰＡＮ  ＷＡＸ）は、ウルシ科のハゼの木の果実から圧搾または浸出によって得られたパルミチン酸を主とするグリセリドからなり、日本酸という二塩基酸を含むことを特徴としている。木蝋は、融点が５３℃内外であって、漂白したさらし蝋は４０℃付近で一時的にほとんど透明に融解し、５０℃に近づくと白く濁り、５３℃で透明に融解するという性質を有している。また、木蝋は、和ロウソクの原料として使用すると、製造時に、手掛け性がよいことから製造がし易く、燃焼時に油煙が少なく、刺激性のガスの発生が少なく、溶融蝋の垂れ流れが少ないという特徴がある。さらには、軟らかさ、伸び等の粘靱性、乳化性がよく、ヒマシ油に溶かしてゲルとした時に良好な光沢があり、しかも充分な強度があることから、口紅、眉墨、クリーム、ポマード、チック等の化粧品用、軟膏、座薬、乳剤、外科用包帯材等の医療品用の原料として使用されてもいる。その他、木蝋のこのような優れた特性を利用して、クレヨン、クレパス、鉛筆、カーボン紙等の文房具用、木材、家具、皮革、自動車、紙、菓子、絨毯等の艶出し用、鉄、ステンレス等の研磨剤用、グリース用、離型剤用、塗料用、模型や彫刻用の原料等として幅広く使用されている。
【０００３】
しかしながら、優れた特性を有する木蝋を得ることのできるハゼの木は、日本を中心として生育する樹木であるが、近年、その生育範囲が限定されてきていると同時に、ハゼの実を採集するための労働力が不足しがちであり、ハゼの実の採集量は減少傾向にある。さらに、ハゼの実は人体に対してカブレを生じさせるため、採種量の減少傾向に拍車がかかっており、ハゼの実の価格が高止まりする傾向にある。そして、ハゼの実の結実には、天候の影響が大きいことから、天候の変化によってハゼの実の生産量は左右され、供給が不安定であり値段の変動が激しいという問題がある。
【０００４】
一方、木蝋の代替品としては、これまでにもマッコウ鯨油の硬化蝋、牛脂の硬化油、輸入木蝋（ウルシ蝋）、米ぬか蝋等が知られている。
だが、これらの代替品は、木蝋と比べ、粘靱性が乏しく、例えば、化粧品原料として使用した場合、伸び、軟らかさが極めて劣り、また、乳化性に欠け、かつ、ヒマシ油に溶かした時のゲルは強度、光沢において劣る等欠点を有するものである。
【０００５】
また、前記した木蝋の代替品を和ロウソク用の原料として使用した場合、燃焼時に油煙の発生が多く、刺激性ガスが発生し、また、燃焼による溶融蝋の垂れ流れがひどく燃焼時間が短くなる等といった欠点がある。そこで、２種以上の代替品を混合したり、あるいは、密蝋、米ぬか蝋を配合することによって燃料時の油煙の発生、刺激性ガスの発生、溶融蝋の垂れ流れ等を改善しようとしてきているが、その効果は十分とはいえず、木蝋の代替品としては未だ満足できるまでには至っていない。しかも、和ロウソクは古来より伝統的な手掛けにより製造されており、独特の仕上げ風味が外観的価値を高めているが、これまでの木蝋代替品は凝固点が木蝋に比べ高いため、手掛けによる製造は不可能であり、ロウソク成型機による流し込み製造しかできないという欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、以上のような実情に鑑みてなされたものであって、木蝋に類似した良好な物性を有し、かつ安定的に供給することができる安価なワックス組成物を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するものとして、グリセリドを主成分とするワックス組成物であって、前記グリセリドを構成する脂肪酸が一塩基酸、二塩基酸、およびヒドロキシ脂肪酸を必須成分とするワックス組成物を提供する。
すなわち、この発明は、木蝋を初めとする蝋に関する発明者らの長年の研究の結果から得られた、グリセリドを主成分とするワックス組成物において、グリセリドを構成する必須の脂肪酸として一塩基酸、二塩基酸、およびヒドロキシ脂肪酸の三種類が含有されることによって木蝋に類似した融点、伸び、軟らかさ等の優れた特性を得ることができるとの知見に基づいて完成されたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明では、脂肪酸の一塩基酸としては、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、エルカ酸、アラキジン酸、大豆油脂肪酸、牛脂脂肪酸、米ぬか油脂肪酸等が使用できるが、これ等だけに限定されるものではない。
【０００９】
また、二塩基酸としては、セバシン酸、ドコサン二酸、ブラシル酸、エイコサン二酸、８−エチルオクタデカン二酸、８−ヘキサデセン二酸等が使用できるが、これ等だけに限定されるものではない。
そして、ヒドロキシ脂肪酸としては、１２−ヒドロキシドデカン酸、３−ヒドロキシミリスチン酸、２−ヒドロキシパルミチン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、９，１０−ジヒドロキシステアリン酸、９，１０−ジヒドロキシオクタデカン酸、リシノール酸、ヒマシ油脂肪酸等が使用できるが、これ等だけに限定されるものではない。
【００１０】
この発明のグリセリドは、前記した一塩基酸の脂肪酸、二塩基酸の脂肪酸、および、ヒドロキシ脂肪酸とグリセリンとのエステル化によって得られるグリセリドの他、天然に産する動植物蝋で一塩基酸の脂肪酸、二塩基酸の脂肪酸、および、ヒドロキシ脂肪酸とのグリセリドを含むものであってもよく、また、これらの天然物の硬化油であってもよいものである。
【００１１】
エステル化によるグリセリドとしては、ラウリン酸グリセリド、パルミチン酸グリセリド、ステアリン酸グリセリド、イソステアリン酸グリセリド、ベヘン酸グリセリド、モンタン酸グリセリド、パルミトレイン酸グリセリド、オレイン酸グリセリド、リノール酸グリセリド、エルカ酸グリセリド、アラキジン酸グリセリド、大豆油脂肪酸グリセリド、牛脂脂肪酸グリセリド、米ぬか油脂肪酸グリセリド、セバシン酸ビスグリセリド、ドコサン二酸ビスグリセリド、ブラシル酸ビスグリセリド、エイコサン二酸ビスグリセリド、８−エチルオクタデカン二酸ビスグリセリド、８−ヘキサデセン二酸ビスグリセリド、１２−ヒドロキシドデカン酸グリセリド、３−ヒドロキシミリスチン酸グリセリド、２−ヒドロキシパルミチン酸グリセリド、１２−ヒドロキシステアリン酸グリセリド、９，１０−ジヒドロキシステアリン酸グリセリド、９，１０−ヒドロキシオクタデカン酸グリセリド、リシノール酸グリセリド、ヒマシ油脂肪酸グリセリド等およびこれらの混合グリセリド等が使用できる。一塩基酸の脂肪酸、二塩基酸の脂肪酸、または、ヒドロキシ脂肪酸とグリセリンとのエステル化は、Ｐ−トルエンスルホン酸等の酸触媒によって、行うことができる。
【００１２】
天然に産する動植物蝋で一塩基酸の脂肪酸、二塩基酸の脂肪酸、およびヒドロキシ脂肪酸とのグリセリドを主成分として含むものとしては、大豆油、椰子油、パーム油、ヒマシ油、牛脂、紅花油、菜種油、アマニ油、ウルシ蝋等、および、これらの硬化油を使用することができる。
そして、これらのグリセリドは、一塩基酸脂肪酸、二塩基酸脂肪酸、およびヒドロキシ脂肪酸を必須成分として含むように複合して使用される。
【００１３】
また、この発明のワックス組成物の主成分であるグリセリドを構成する脂肪酸である一塩基酸、二塩基酸、および、ヒドロキシ脂肪酸は、炭素数がいずれも１０〜４０からなるものであることが好ましい。炭素数が１０未満であると融点が低くなり、和ロウソクの手掛けによる製造が困難となる上、ヒマシ油に溶かした時のゲルの強度が弱くなり好ましくない。また、炭素数が４０を超えると融点が高くな、ロウソク用として使用した場合に、燃焼時の油煙の発生の原因となり好ましくない。
【００１４】
ワックス組成物の主成分であるグリセリドを構成する脂肪酸の一塩基酸、二塩基酸、およびヒドロキシ脂肪酸の混合割合は、一塩基酸４０〜９８重量部、二塩基酸１〜３０重量部、ヒドロキシ脂肪酸１〜３０重量部であることが好ましい。一塩基酸の混合割合が４０重量部未満であるとワックス組成物が柔らかくなり、ロウソクの成型が困難となり好ましくない。また、９８重量部を超えると、脆くなり、化粧品原料として好ましくない。二塩基酸の混合割合が１重量部未満であると粘靱性が乏しくなり、化粧品原料として好ましくない。また、３０重量部を超えると二塩基酸由来の重合物が多くなり、ロウソク用として使用すると油煙の原因となり好ましくない。ヒドロキシ脂肪酸の混合割合が１重量部未満であると脆くなり、化粧品原料として好ましくない。また、３０重量部を超えると柔らかくなりすぎてしまい、ロウソクの成型が困難となり好ましくない。
【００１５】
本発明のグリセリドを主成分とするワックス組成物の融点は、４０〜７０℃であることが好ましい。融点が４０℃未満であるとロウソクの成型が困難となり好ましくない。また、融点が７０℃を超えると手掛けによる製造が困難となり好ましくない。
ワックス組成物には、その好適な特性に悪影響を与えない限りにおいて、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム等の石油ワックス、カルナバ蝋、米ぬか蝋、密蝋、キャンデリラ蝋、ライスワックス、ホホバ油、ラノリン等の動植物蝋、ポリエチレンワックス、フィシャートプシーワックス、エステルワックス等の合成ワックス、酸化パラフィンワックス、酸化マイクロクリスタリンワックス、酸化ポリエチレンワックス、酸化オレフィン等の酸化ワックスを混合することができる。とりわけ、酸化ワックスを少量混合することにより、ロウソクの燃焼時の溶融蝋の垂れ流しを防止する効果が向上する。
【００１６】
なお、これらの成分以外にも、必要に応じて、顔料、染料等の着色剤および／または香料を混合することができる。
さらに説明すると、この発明のワックス組成物としては、脂肪酸が一塩基酸の単一グリセリドを少なくとも一種、二塩基酸の単一グリセリドを少なくとも一種、および、ヒドロキシ脂肪酸の単一グリセリドを少なくとも一種選択し、これらを攪拌混合させて得られたものであってもよい。そのためには、例えば、（Ａ）ラウリン酸グリセリド、パルミチン酸グリセリド、ステアリン酸グリセリド、イソステアリン酸グリセリド、ベヘン酸グリセリド、モンタン酸グリセリド、パルミトレイン酸グリセリド、オレイン酸グリセリド、リノール酸グリセリド、エルカ酸グリセリド、アラキジン酸グリセリド、大豆油脂肪酸グリセリド、牛脂脂肪酸グリセリド、米ぬか油脂肪酸グリセリドの内から選択された少なくとも一種のグリセリド、（Ｂ）セバシン酸ビスグリセリド、ドコサン二酸ビスグリセリド、ブラシル酸ビスグリセリド、エイコサン二酸ビスグリセリド、８−エチルオクタデカン二酸ビスグリセリド、８−ヘキサデセン二酸ビスグリセリドの内から選択された少なくとも一種のグリセリド、（Ｃ）１２−ヒドロキシドデカン酸グリセリド、３−ヒドロキシミリスチン酸グリセリド、２−ヒドロキシパルミチン酸グリセリド、１２−ヒドロキシステアリン酸グリセリド、９，１０−ヒドロキシステアリン酸グリセリド、９，１０−ヒドロキシオクタデカン酸グリセリド、リシノール酸グリセリドの内から選択された少なくとも一種のグリセリドを攪拌混合して得ることができる。
【００１７】
また、この発明のワックス組成物としては、脂肪酸が一塩基酸の少なくとも一種、二塩基酸の少なくとも一種、およびヒドロキシ脂肪酸の少なくとも一種を選択し、これらの脂肪酸とグリセリンとをエステル化することで得られる混合グリセリドであってもよい。エステル化は、Ｐ−トルエンスルホン酸等の酸触媒を使用して行えばよい。そのためには、例えば、（Ｄ）ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、エルカ酸、アラキジン酸、大豆油脂肪酸、牛脂脂肪酸、米ぬか油脂肪酸の内から選択される少なくとも一種、（Ｅ）セバシン酸、ドコサン二酸、ブラシル酸、エイコサン二酸、８−エチルオクタデカン二酸、８−ヘキサデセン二酸の内から選択される少なくとも一種、（Ｆ）１２−ヒドロキシドデカン酸、３−ヒドロキシミリスチン酸、２−ヒドロキシパルミチン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、９，１０−ジヒドロキシステアリン酸、９，１０−ジヒドロキシオクタデカン酸、リシノール酸、ヒマシ油脂肪酸の内から選択される少なくとも一種をグリセリンと混合させ、Ｐ−トルエンスルホン酸等の酸触媒を使用してエステル化させることで得ることができる。
【００１８】
前述のグリセリドと前述の脂肪酸とを混合しエステル化させ、脂肪酸が一塩基酸、二塩基酸、およびヒドロキシ脂肪酸を必須成分としてなるグリセリドを含有するようにしてもよく、また、単一グリセリドと混合グリセリドとを攪拌混合する等各種の実施の形態が採用できるものであり、さらに、前述した天然に産する動植物蝋または天然の硬化油を混合することもできることはいうまでもない。
【００１９】
【実施例】
以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明の実施の形態について説明する。もちろんこの発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
（実施例１）
パルミチン酸８２重量部、エイコサン二酸８重量部、９，１０−ジヒドロキシオクタデカン酸１０重量部、およびグリセリン１２重量部を攪拌混合して得られた混合物に、酸触媒としてのＰ−トルエンスルホン酸０．２重量部と溶剤としてのトルエン４０重量部を加えて１４０℃に加熱溶融する。その温度で６時間エステル化を行った後、さらに、２００℃に昇温し、その温度で４時間エステル化を行わせた。冷却、水洗、脱水後、乾燥させて淡黄色のワックスを得た。該ワックスの酸価は１３ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点は５２℃であった。
（実施例２）
ステアリン酸７５重量部、ブラシル酸１０重量部、ヒマシ油脂肪酸５重量部、モンタン酸１０重量部、およびグリセリン１２重量部を攪拌混合して得られた混合物に、酸触媒としてのＰ−トルエンスルホン酸０．１重量部と溶剤としてのトルエン４０重量部を加えて１４０℃に加熱溶融する。その温度で６時間エステル化を行った後、さらに、２２０℃に昇温し、その温度で４時間エステル化を行わせた。冷却、水洗、脱水後、乾燥させて淡黄色のワックスを得た。該ワックスの酸価は１２ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点は６２℃であった。
（実施例３）
パルミチン酸５０重量部、アラキジン酸１０重量部、エイコサン二酸１０重量部、１２−ヒドロキシステアリン酸２０重量部、およびグリセリン１３重量部を攪拌混合して得られた混合物に、酸触媒としてのＰ−トルエンスルホン酸０．６重量部と溶剤としてのトルエン４０重量部を加えて１４０℃に加熱溶融する。その温度で６時間エステル化を行った後、さらに、２４０℃に昇温し、その温度で６時間エステル化を行わせた。冷却、水洗、脱水後、乾燥させて黄色のワックスを得た。該ワックスの酸価は１６ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点は５５℃であった。
（実施例４）
パルミチン酸モノグリセリド４１重量部、パルミチン酸４４重量部、セバシン酸５重量部、９，１０−ジヒドロキシステアリン酸１０重量部を攪拌混合して得られた混合物に、酸触媒としてのＰ−トルエンスルホン酸０．１重量部と溶剤としてのトルエン４０重量部を加えて１４０℃に加熱溶融する。その温度で４時間エステル化を行った後、さらに、１８０℃に昇温し、その温度で４時間エステル化を行わせた。冷却、水洗、脱水後、乾燥させて淡黄色のワックスを得た。該ワックスの酸価は８ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点は４９℃であった。
（比較例１）
パルミチン酸８２重量部、コハク酸８重量部、９，１０−ジヒドロキシオクタデカン酸１０重量部、およびグリセリン１５重量部を攪拌混合して得られた混合物に、酸触媒としてのＰ−トルエンスルホン酸０．２重量部と溶剤としてのトルエン４０重量部を加えて１４０℃に加熱溶融する。その温度で６時間エステル化を行った後、さらに、２００℃に昇温し、その温度で４時間エステル化を行わせた。冷却、水洗、脱水後、乾燥させて黄色のワックスを得た。該ワックスの酸価は１８ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点は５０℃であった。
（比較例２）
カプリル酸８５重量部、エイコサン二酸８重量部、９，１０−ジヒドロキシオクタデカン酸１０重量部、およびグリセリン２０重量部を攪拌混合して得られた混合物に、酸触媒としてのＰ−トルエンスルホン酸０．２重量部と溶剤としてのトルエン４０重量部を加えて１４０℃に加熱溶融する。その温度で６時間エステル化を行った後、さらに、２００℃に昇温し、その温度で４時間エステル化を行わせた。冷却、水洗、脱水後、乾燥させて黄色のワックスを得た。該ワックスの酸価は１３ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点は３５℃であった。
（比較例３）
パルミチン酸７５重量部、アラキジン酸１０重量部、オレイン酸１０重量部、ブラシル酸５重量部、およびグリセリン１３重量部を攪拌混合して得られた混合物に、酸触媒としてのＰ−トルエンスルホン酸０．２重量部と溶剤としてのトルエン４０重量部を加えて１４０℃に加熱溶融する。その温度で６時間エステル化を行った後、さらに、２００℃に昇温し、その温度で４時間エステル化を行わせた。冷却、水洗、脱水後、乾燥させて褐色のワックスを得た。該ワックスの酸価は１５ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点は５１℃であった。
（比較例４）
パルミチン酸８５重量部、エイコサン二酸１５重量部、およびグリセリン１３重量部を攪拌混合して得られた混合物に、酸触媒としてのＰ−トルエンスルホン酸０．４重量部と溶剤としてのトルエン４０重量部を加えて１４０℃に加熱溶融する。その温度で６時間エステル化を行った後、さらに、２２０℃に昇温し、その温度で４時間エステル化を行わせた。冷却、水洗、脱水後、乾燥させて淡黄色のワックスを得た。該ワックスの酸価は１４ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点は５７℃であった。
（実施例５〜８）
上記実施例１、３、４で得られたワックス組成物に天然蝋および／または合成蝋を表１に示すような割合で配合して得られたワックス組成物の融点を示す。
【００２０】
【表１】
0003664788.tif 000002
【００２１】
実施例１〜８および比較例１〜４で得られたワックス組成物について、化粧品原料としての評価および和ロウソク原料としての評価を行った。参考例として、木蝋についても評価を行った。
結果は表２に示されるとおりである。
化粧品原料としての評価は、固型での粘靱性（伸び）、および、ヒマシ油９０重量部に各種ワックス組成物１０重量部を溶かした時のゲルの光沢、強度を常温で観察することで行った。
【００２２】
和ロウソク原料としての評価は、手掛け製造の可否、および、燃焼時の煙の有無、溶融蝋溜まりの状態を観察することで行った。和ロウソクの手掛け製造は、各ワックス組成物１０ｋｇを９０〜１００℃に加熱溶融し、得られた混合物を攪拌しながら温度が４５〜５０℃になるまで自然冷却を行い、クリーム状になった後に、和ロウソク本来の手掛けによる製造を行った。手掛けを数十回繰り返すことで和ロウソクを得た。また、手掛けによる製造が不可能であったものはロウソク成型機による流し込みによってロウソクを成型した。
【００２３】
【表２】
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【００２４】
表２に示される結果から明らかなように、本発明の実施例によるワックス組成物は化粧品原料として必要な粘靱性、および、ヒマシ油に溶かした時のゲル特性いずれも極めて優れたものであり、また、和ロウソクの製造においても手掛けによる製造が可能であり、かつ、燃焼性が良好で、油煙の発生が無く、燃焼時の溶融蝋の垂れ流れが少ないものであって、木蝋と同等若しくはそれ以上の優れた特性を示すことが確認できた。
【００２５】
【発明の効果】
この発明によるワックス組成物は、前述した実施例からも明らかなように、軟らかさ、伸び等の粘靱性を有し、ヒマシ油に溶かした時のゲルは光沢、強度が優れており、和ロウソクの手掛けによる製造においては、手掛けが可能な程低い凝固点を有し、ロウソクに成型した時には、湾曲しがたい融点を有しており、燃焼時の溶融蝋の垂れ流れが少なく、さらに、燃焼性がよく燃焼による刺激性ガスの発生が少ないといった、木蝋に類似した優れた物性を有する。そして、本発明のワックス組成物のための原料となる一塩基酸脂肪酸、二塩基酸脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸、およびグリセリンはいずれも安価なものであり、エステル化によるグリセリドの製造も容易であることから、本発明のワックス組成物を安定して安価に供給することができる。そのため、木蝋に代り、各種の用途に使用することができる。とりわけ、この発明のワックス組成物は、軟らかさ、伸び等の粘靱性を有し、ヒマシ油に溶かした時のゲルは光沢、強度に優れていることから化粧用の原料に適したものとして使用することができ、また、手掛けが可能な程低い凝固点を有しながら、ロウソクに成型し時には湾曲しがたい融点を有しており、燃焼時の溶融蝋の垂れ流れが少ない上に、燃焼性がよく燃焼による刺激性ガスの発生が少ないことから、和ロウソクの原料に適したものとしても使用することができる。さらには、医療品用、文房具用、艶出し用、研磨剤用、グリース用、離型剤用、塗料用、模型や彫刻用の原料等にも木蝋の代替物として有効に使用することができる。