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難燃性等級の概念

難燃性評価試験は、材料の燃焼伝播に対する抵抗力を評価するために使用される方法です。一般的な規格には、UL94、IEC 60695-11-10、および GB/T 5169.16 があります。UL94 規格では、機器・器具部品用プラスチック材料の燃焼性試験難燃性等級は、試験の厳格さと用途に基づいて、HB、V-2、V-1、V-0、5VA、5VB、VTM-0、VTM-1、VTM-2、HBF、HF1、HF2の12レベルに分類されます。

一般的に、難燃性等級はV-0からV-2までで表され、V-0が最高の難燃性能を示す。

1.1 4段階の難燃性等級の定義

HB（水平燃焼）：
HB等級は、材料がゆっくりと燃焼するものの、自然消火しないことを示します。これはUL94規格の中で最も低い等級であり、通常、垂直燃焼試験方法（V-0、V-1、またはV-2）が適用できない場合に使用されます。

V-2（垂直燃焼 – レベル2）：
V-2等級とは、材料が10秒間の垂直燃焼試験を2回受けたことを意味します。炎を取り除いた後、材料の燃焼時間は30秒を超えず、30cm下に置かれた綿に引火する可能性があります。ただし、炎はマーキングされた線より上に広がってはなりません。

V-1（垂直燃焼 – レベル1）：
V-1等級とは、材料が10秒間の垂直燃焼試験を2回受けたことを意味します。炎を取り除いた後、材料の燃焼時間は30秒を超えてはならず、炎はマークされた線より上に広がったり、30cm下に置かれた綿に引火したりしてはなりません。

V-0（垂直燃焼 – レベル0）：
V-0等級とは、材料が10秒間の垂直燃焼試験を2回受けたことを意味します。炎を取り除いた後、材料の燃焼時間は10秒を超えてはならず、炎はマークされた線より上に広がったり、30cm下に置かれた綿に引火したりしてはなりません。

1.2 その他の難燃性等級の概要

5VAと5VBは、500Wの試験炎（炎の高さ125mm）を用いた垂直燃焼試験の分類に属します。

5VA（垂直燃焼 – 5VAレベル）：
5VAという定格は、UL94規格における分類の一つです。これは、炎を取り除いた後、材料の燃焼時間が60秒を超えないこと、炎がマーキングされた線を超えて広がらないこと、そして滴り落ちる炎が60秒を超えないことを示しています。

5VB（垂直燃焼 – 5VBレベル）：
5VB定格は5VAと類似しており、燃焼時間と炎の広がりに関する基準は同じです。

VTM-0、VTM-1、VTM-2は、垂直燃焼試験（炎の高さ20mm）における薄い材料（厚さ0.025mm未満）の分類であり、プラスチックフィルムに適用可能です。

VTM-0（垂直トレイ書き込み – レベル0）：
VTM-0等級とは、炎を取り除いた後、材料の燃焼時間が10秒を超えず、炎がマークされた線を超えて広がっていないことを意味します。

VTM-1（垂直トレイ書き込み – レベル1）：
VTM-1等級とは、炎を取り除いた後、材料の燃焼時間が30秒を超えず、炎がマークされた線を超えて広がっていないことを意味します。

VTM-2（垂直トレイ書き込み – レベル2）：
VTM-2の評価基準はVTM-1と同じです。

HBF、HF1、HF2は、発泡材料の水平燃焼試験（炎の高さ38mm）の分類です。

HBF（水平燃焼発泡材）：
HBF等級とは、発泡材の燃焼速度が40mm/分を超えず、炎が125mmの目盛り線に達する前に消火しなければならないことを意味します。

HF-1（水平燃焼 – レベル1）：
HF-1等級とは、炎を取り除いた後、材料の燃焼時間が5秒を超えず、炎がマークされた線を超えて広がっていないことを意味します。

HF-2（水平燃焼 – レベル2）：
HF-2等級とは、炎を取り除いた後、材料の燃焼時間が10秒を超えず、炎がマークされた線を超えて広がっていないことを意味します。

難燃性評価試験の目的

難燃性評価試験の目的は以下のとおりです。

2.1 材料燃焼性能の評価

火災条件下における材料の燃焼速度、炎の広がり、および火災の伝播を測定することは、その材料の安全性、信頼性、および耐火用途への適合性を評価する上で役立つ。

2.2 難燃性判定

試験によって、材料が火源にさらされた際に炎の延焼を抑制する能力が明らかになる。これは、火災の拡大を防ぎ、被害を最小限に抑える上で非常に重要である。

2.3 指導材料の選定と使用

さまざまな材料の難燃性を比較することで、試験は建設、輸送、電子機器、その他の分野において、防火安全性を向上させるための適切な材料を選択するのに役立ちます。

2.4 規制および基準の遵守

難燃性試験は、多くの場合、国または業界の規制に従って実施されます。これにより、材料が特定の用途における安全性および適合要件を満たしていることが保証されます。

要約すると、難燃性評価試験は、燃焼挙動と難燃性を評価することにより、材料選定、防火安全性の向上、および規制遵守のための重要なデータを提供する。

参照標準

UL94:機器・器具部品用プラスチック材料の燃焼性試験
IEC 60695-11-10:2013: *火災危険性試験 - 第11-10部：試験炎 - 50W水平および垂直炎試験方法*
GB/T 5169.16-2017: *電気・電子製品の火災危険性試験 - 第16部：試験炎 - 50W水平・垂直炎試験方法*

HB、V-2、V-1、およびV-0の試験方法

4.1 水平燃焼（HB）

4.1.1 サンプル要件

形状：滑らかな縁、きれいな表面、均一な密度を持つシート状（切断、鋳造、押出成形など）。
寸法：長さ125±5mm × 幅13±0.5mm。厚さが3mmを超える場合を除き、最小厚さ3mmのサンプルが必要です。最大厚さ13mm以下、幅13.5mm以下、角半径1.3mm以下。
バリエーション：異なる色や濃度の代表的なサンプル。
数量：最低2セット、1セットにつき3サンプル。

4.1.2 試験手順

マーキング：25±1mmと100±1mmの線。
固定方法：100mm端付近を、水平方向に長手方向、幅方向に45°±2°の角度で保持し、100±1mm下に金網を配置します。
炎：メタン流量105ml/分、背圧10mm水柱、炎の高さ20±1mm。
着火方法：炎を45°の角度で30±1秒間、または燃焼が25mmに達するまで当ててください。
計測：25mmから100mmまでの燃焼時間と燃焼長（L）を記録します。
計算：燃焼速度（V）＝60L/t（mm/分）。

4.1.3 テスト記録

炎が25±1mmに達するか、100±1mmに達するか。
25mmから100mmまでの燃焼長さ（L）と燃焼時間（t）。
炎が100mmを超えた場合は、25mmから100mmまでの時間を記録してください。
計算された燃焼速度。

4.1.4 HB評価基準

厚さ3～13mmの場合：75mmの範囲で、切断速度は40mm/分以下とする。
厚さが3mm未満の場合：75mmの範囲で、燃焼速度は75mm/分以下とする。
炎は100mm手前で止まらなければならない。

4.2 垂直燃焼（V-2、V-1、V-0）

4.2.1 サンプル要件

形状：縁が滑らかで、表面がきれいで、密度が均一なシート状。
寸法：125±5mm × 13.0±0.5mm。最小/最大厚さのサンプルを提供してください。結果が異なる場合は、中間サンプル（3.2mm以下の間隔）が必要です。
バリエーション：異なる色や濃度の代表的なサンプル。
数量：最低2セット、1セットあたり5サンプル。