치과용 왁스

+ 왁스

치과용 왁스는 한 가지 성분으로만 사용되는 경우는 거의 없고, 사용 용도에 따라 적절한 성질을 얻기 위해 천연왁스, 합성 왁스, 레진 등의 여러 가지 유기물질들을 혼합해서 만들어진다. 왁스는 실온에서 고체나 반고체 상태이지만 열을 가하면 성형이 가능한 유연한 재료이다. 따라서 왁스로 패턴을 제작한 후 부주의하게 취급하면 쉽게 변형될 뿐만 아니라 보관온도와 경과시간에 따라 내부에 축적된 응력이 방출되며 형상의 변화가 일어날 수 있으므로 취급 시 주의가 요구된다. 

 

1. 왁스의 성분

1) 천연 왁스 (Natural wax)

 천연 왁스는 1 광물성 왁스(파라핀 왁스, 미세결정 왁스, 몬탄 왁스), 2 식물성 왁스(카나우바 왁스, 오우리쿠리 왁스, 칸텔리라 왁스), 3 곤충 왁스(밀랍), 4 동물성 왁스(스퍼마세티 왁스) 등으로 분류할 수 있다. 천연왁스는 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소가 주성분이고, 유리지방산, 알코올, 유분, 색소 등이 포함되어 있다. 

 

(1) 파라핀 왁스 (paraffin wax)

석유에서 얻은 백색의 반투명한 광물성 왁스로, 탄소원자 수 26-30개의 메탄계 탄화수소의 혼합물이다. 파라핀 왁스는 40-71도씨에서 융해되며 융해온도는 분자량이 증가할수록 높아진다. 상온에서 부서지기 쉬우며 37-55도씨에서 연화된다. 파라핀 왁스는 유동성은 크지만 조각성은 떨어지므로 다른 성분들을 첨가해서 사용한다. 

 

(2) 미세결정 왁스 (microcrystallin wax)

석유에서 얻어지며 결정이 극히 미세하다. 탄소원자 수 41-50개의 탄화수소 혼합물로 60-91도씨에서 용해된다. 파라핀 왁스의 용해온도 범위를 증가시키고 유동성을 감소시키기 위해 첨가한다. 파라핀 왁스보다 질기고 유연하며 응고과정에서 체적변화가 더 작다. 

 

① 반달(barnsdahl); 용해온도 범위가 70-74도씨로, 파라핀 왁스의 용해온도와 경도를 증가시키고 유통성을 감소시키기          위해 사용한다. 

② 오조케라이트(ozokerite); 용해온도가 65도씨로, 파라핀 왁스에 5-15% 첨가 시 용해온도가 54도씨로 유지되면 물리적        성질이 개선된다. 

③ 세레진(ceresin); 용해온도 범위가 60-80도씨로 파라핀 왁스의 융점을 높이기 위해 사용한다. 

 

(3) 몬탄 왁스 (montan wax)

갈탄에서 얻어지는 광물성 왁스로, 탄소원자 수 40-58개의 긴 사슬구조 에스테르 혼합물이다. 용해온도의 범위가 72-92도씨로, 다른 왁스들과 잘 섞이므로 파라핀 왁스의 경도와 용융점의 개선을 위해 식물성 왁스 대신에 사용한다. 

 

(4) 카나우바 왁스(carnauba wax), 오우리쿠리 왁스(ouricury wax)

용해온도의 범위는 카나우바 왁스가 84-91도씨이고 오우리쿠리 왁스가 79-84도씨이다. 경도가 높고 부서지기 쉬우며, 파라핀 왁스의 경도와 용해온도의 범위를 크게 증가시킨다. 예를 들면, 용해온도의 범위가 18도씨인 파라핀 왁스에 카나우바 왁스를 10% 첨가하면 용해온도의 범위가 46도씨로 증가된다. 오우리쿠리 왁스의 첨가도 비슷한 효과를 나타내지만 카나우바 왁스만큼 효과적이지는 못하다. 

 

(5) 칸델리라 왁스(candelilla wax)

탄소원자수 29-33개의 파라핀계 탄화수소를 40-60% 함유하고 용해온도의 범위가 68-75도씨이다. 카나우바 왁스와 오우리 쿠리 왁스와 마찬가지로 파라핀 왁스를 단단하게 하지만 용해온도의 상승에는 효과적이지 못하다. 

 

(6) 밀랍(beeswax)

꿀벌로부터 얻어지는 왁스로, 용해온도의 범위가 63-70도씨이다. 실온에서는 부서지기 쉽지만 체온에서는 가소성을 갖는다. 파라핀 왁스의 성질을 조절하기 위해 사용하며, 스티키 왁스의 주성분이다. 

 

(7) 스퍼마세티 왁스(spermaceti wax)

동물성 왁스로 향유고래에서 얻어지며 치실을 표면처리제로 사용한다. 

 

2) 합성 왁스 (Synthetic wax)

합성 왁스는 다양한 조성의 유기합성물질로, 화하적으로는 천연 왁스와 다르지만 용해온도나 경도 등의 성질은 유사하다. 오염물질이 존재할 수 있는 천연 왁스에 비해 높은 순도를 보이므로 성상의 변화가 적다. 합성 왁스에는 폴리에틸렌 왁스, 폴리옥시에틸렌클리콜 왁스, 할로겐화탄화수소 왁스, 하이드로겐화 왁스, 왁스 에스테르 등이 있다. 

 

3) 레진 (Resin)

천연 레진은 모양이나 성질이 왁스와 유사하며, 왁스의 용해온도 범위, 경도, 필름 형성도 등을 개선하기 위해 첨가한다. 식물에서 얻어지는 레진에는 담마르(dammar), 송진(rosin), 산다락(sandarac) 등이 있고, 곤충에서 얻어지는 레진에는 셀락(shellac)이 있다. 또한 합성 레진으로는 다양한 종류의 폴리에틸렌(polyethylene)과 비닐 레진(vinyl resin)이 사용된다. 

 

2. 왁스의 성질

1) 용해온도의 범위 (Melting range)

치과용 왁스는 여러 종류가 고분자 화화물을 함유하므로 명확한 융점(melting point)을 갖지 않는 대신에 용해온도의 범위를 갖는다. 용해온도의 범위는 용융온도가 높은 성분의 함량이 많을수록 전체적으로 상승한다. 용해온도의 범위를 보면 파라핀 왁스는 44-62도씨이고 카나우바 왁스는 50-90도씨이므로, 파라핀 왁스에 카나우바 왁스를 첨가하면 용해온도의 범위가 상승한다. 왁스로 패턴을 제작할 때는 온도를 높여서 유동성을 증가시켜야 하지만 작업이 끝난 후에는 패턴에서 변형이 발생하지 않아야 하므로 용해온도의 범위가 실온보다 높아야 한다.

파라핀 왁스와 카나우바 왁스의 조성비가 혼합물의 용해온도의 범위에 미치는 영향을 나타낸 것으로, 파라핀 왁스에 카나우바 왁스를 2.5% 첨가 시까지는 거의 변화를 보이지 않지만, 10% 첨가 시 18도씨에서 46도씨로 증가된다.