パラフィンワックス：性質、製造、用途と安全性

物理的・化学的性質

一般的なパラフィンワックスは白色から淡白色で、無臭・無味、かつ室温では固体である。非極性で水に不溶であり、多くの有機物質と比べて化学反応性が低い。融点は等級および組成によって異なるが、通常はおよそ40℃から70℃の範囲にある。パラフィンは可燃性であり、不完全燃焼するとすすや揮発性有機化合物を生じる。しかし、精製パラフィンワックスの急性全身毒性は低い。技術用語としてのパラフィンワックスは、石油またはその他の炭化水素原料から処理・製造される商業的な固体混合物に用いられる。

製造

市販パラフィンワックスの大半は石油精製の過程で得られる。潤滑油留分を脱ろうして、固体のパラフィン系材料を取り出す。歴史的には、パラフィンに似た物質は石炭タールの処理からも単離された。フィッシャー・トロプシュ合成などの合成経路も存在し、工業規模でパラフィン材料を製造できる。さらに精製と配合を行うことで、硬さ、透明性、融点範囲など、特定の性能特性に適合する等級が作られる。

用途

パラフィンワックスは、融解挙動、疎水性および電気絶縁性を生かし、幅広く利用される。主な用途には次のものがある。

• ろうそく、および燃焼性や外観を調整するためのろうそく用添加剤
• 紙、木材、金属、包装材用のコーティングおよびつや出し剤
• エモリエント、安定剤または基剤として用いる化粧品・医薬品製剤
• 食品加工における離型剤、ならびに菓子や青果物用のコーティング
• 絶縁材、離型剤、潤滑剤、ならびに美術・手工芸用途（エンコースティック画、クレヨン）

等級、代替品および用語

ワックスは炭素鎖長と微細構造によって区別される。直鎖パラフィンはより硬い結晶性ワックスを形成する一方、より分岐した混合物であるマイクロクリスタリンワックスは、より軟らかく粘着性が高い。蜜ろうやカルナウバろうなどの天然ワックスは化学的に異なり、異なる融点や生分解性が求められる場合に用いられる。地域によっては「パラフィン」という語が液体燃料を意味することに注意が必要である。英国および南アフリカでいうパラフィン油は、他国で一般にケロシンと呼ばれるものに相当する。この名称は、低い親和性または反応性を示すラテン語の語根（parum＋affinis）に由来し、飽和炭化水素の化学的不活性さ、すなわち低い反応性を表している。

安全性と環境上の考慮事項

精製パラフィンワックスの急性毒性は低いが、溶融状態では吸入または誤嚥の危険をもたらすことがある。取り扱いやろうそく作りでは、熱いワックスによるやけどが一般的な危険である。燃焼副生成物は条件によって異なるため、ワックスを含む製品を燃やす際には十分な換気と火気安全対策が推奨される。石油由来の材料であるパラフィンワックスは速やかには生分解されず、環境影響は原料および使用後の管理に関わる。ワックスのリサイクルと適切な廃棄は廃棄物の削減につながる。工業用途は規制の対象であり、保管、使用、廃棄に際しては安全データシートおよび地域の規制に従うべきである。

歴史

パラフィンとして認識される物質は、石炭タール処理と石油精製の発展期である19世紀に確認された。1830年頃の初期研究者としてはカール・ライヘンバッハがしばしば挙げられる。時代とともに工業的精製は発展し、日常用途から専門的用途まで用いられる多種多様なパラフィン等級が生産されてきた。