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酸化バースト(さんかばーすと)

最終更新:2026/4/21

酸化バーストは、高分子材料の加工時に、急激な酸化分解が起こり、粘度低下やゲル化を引き起こす現象である。

別名・同義語 酸化劣化熱酸化分解

ポイント

酸化バーストは、特にポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂で発生しやすく、加工安定性を損なう原因となる。抗酸化剤の添加や加工条件の最適化で抑制される。

酸化バーストとは

酸化バーストは、ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)の加工過程で発生する、急激な酸化分解現象です。樹脂の粘度が著しく低下したり、ゲル化したりすることで、加工不良や製品の品質低下を引き起こします。

発生メカニズム

酸化バーストは、以下の要因が複合的に作用することで発生すると考えられています。

  • 履歴: 高温での滞留時間や、せん断熱の発生が酸化を促進します。
  • 酸素の存在: 加工環境中に酸素が存在することで、酸化反応が進行します。
  • 金属不純物: 樹脂中に含まれる金属不純物が、酸化反応を触媒的に促進します。
  • ラジカルの連鎖反応: 開始剤となるラジカルが生成され、連鎖的に酸化反応が進行します。

影響

酸化バーストが発生すると、以下のような影響が生じます。

  • 粘度低下: 樹脂の溶融粘度が低下し、成形性が悪化します。
  • ゲル化: 樹脂がゲル化し、加工が困難になります。
  • 機械的強度の低下: 製品の機械的強度や耐衝撃性が低下します。
  • 外観不良: 製品に色ムラや変色が発生します。

対策

酸化バーストを抑制するためには、以下の対策が有効です。

  • 酸化剤の添加: フェノール系抗酸化剤やリン系抗酸化剤などを添加することで、酸化反応を抑制します。
  • 加工条件の最適化: 加工温度や滞留時間を低減し、せん断熱の発生を抑制します。
  • 不活性ガス雰囲気での加工: 加工環境を窒素ガスなどの不活性ガスで置換することで、酸素の存在を排除します。
  • 金属不純物の除去: 樹脂中の金属不純物を除去することで、酸化反応の触媒作用を抑制します。

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