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難燃性評価と試験規格の概要

October 28, 2025

難燃性評価と試験規格の概要

I. 難燃性評価の概念

難燃性試験は、材料の燃焼拡大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、UL 94、IEC 60695-11-10、およびGB/T 5169.16が含まれます。規格UL 94 - "デバイスおよびアプライアンスの部品用プラスチック材料の可燃性試験"では、試験の厳しさおよび対象用途に基づいて、難燃性評価はHB、V-2、V-1、V-0、5VA、5VB、VTM-0、VTM-1、VTM-2、HBF、HF-1、およびHF-2の12段階に分類されます。

一般的に使用される難燃性評価は、通常V-0からV-2の範囲であり、V-0はこれらのうち最高の難燃性性能を表します。

1.1 主な評価（HB、V-2、V-1、V-0）の定義

  • HB：水平燃焼
    HB評価は、材料がゆっくりと燃焼するが、自己消火しないことを示します。これはUL 94で最も低い評価であり、垂直燃焼試験（V-0、V-1、またはV-2）が適用されない場合にしばしば使用されます。

  • V-2：垂直燃焼 - レベル2
    V-2評価は、垂直位置で10秒間の炎の適用を2回行った後、材料の燃焼時間が炎の除去後30秒を超えないことを示します。燃焼滴は、試験片の下30cmに配置された綿に着火することが許可されていますが、炎は指定されたマーカーを超えて広がってはなりません。

  • V-1：垂直燃焼 - レベル1
    V-1評価は、垂直位置で10秒間の炎の適用を2回行った後、材料の燃焼時間が炎の除去後30秒を超えないことを示します。炎は指定されたマーカーを超えて広がってはならず、燃焼滴は下30cmに配置された綿に着火してはなりません。

  • V-0：垂直燃焼 - レベル0
    V-0評価は、垂直位置で10秒間の炎の適用を2回行った後、材料の燃焼時間が炎の除去後10秒を超えないことを示します。炎は指定されたマーカーを超えて広がってはならず、燃焼滴は下30cmに配置された綿に着火してはなりません。

1.2 その他の難燃性評価の紹介

  • 5VA & 5VB： これらの評価は、500W試験炎（炎の高さ125mm）を使用した垂直燃焼試験分類に属します。

    • 5VA： 指定された条件下での炎の適用後、材料の残炎時間は炎の除去後60秒を超えず、炎はマーカーを超えて広がってはならず、滴下粒子の燃焼時間は60秒を超えてはなりません。

    • 5VB： 基準は、残炎時間と炎の広がりに関して5VAと同様であり、滴下粒子の燃焼時間は60秒を超えてはなりません。

  • VTM-0、VTM-1、VTM-2： これらは、薄い材料（厚さ< 0.025 mm）の垂直燃焼試験分類であり、20mmの炎の高さを使用し、プラスチックフィルムに適用できます。

    • VTM-0： 炎の適用後、残炎時間は10秒を超えません。

    • VTM-1： 炎の適用後、残炎時間は30秒を超えません。

    • VTM-2： 炎の適用後、残炎時間は30秒を超えません（特定の合否基準がVTM-1と区別します）。

  • HBF、HF-1、HF-2： これらは、発泡材料の水平燃焼試験分類であり、38mmの炎の高さを使用します。

    • HBF： 燃焼速度は40 mm/minを超えず、炎は125mmマークの前に消火する必要があります。

    • HF-1： 炎の除去後、残炎時間は5秒を超えず、炎はマーカーを超えて広がってはなりません。

    • HF-2： 炎の除去後、残炎時間は10秒を超えず、炎はマーカーを超えて広がってはなりません。

II. 難燃性試験の目的

難燃性試験の目的には以下が含まれます。

2.1 材料の燃焼性能の評価：火災条件下での燃焼速度、炎の広がりやすさ、および火災の進展の程度を決定します。これにより、材料の安全性、信頼性、および防火用途への適合性を確認できます。

2.2 材料の難燃性の決定：試験は、着火源にさらされたときに炎の広がりを抑制する材料の能力を特定します。これは、火災の拡大を防ぎ、火災による損失を減らすために不可欠です。

2.3 材料の選択と使用のガイド：さまざまな材料の難燃性特性を試験し比較することにより、材料の選択と用途について情報に基づいた選択を行うことができます。これにより、建設、輸送、電子機器などの適切な材料を選択し、火災安全性を高めることができます。

2.4 規制と基準への準拠：難燃性試験は、多くの場合、国内または業界の規制と基準に従って実施されます。試験により、材料が要件を満たしていることが確認され、特定の用途でのコンプライアンスと安全性が保証されます。

要約すると、難燃性試験の目的は、材料の燃焼性能と難燃性を評価することにより、適切な材料を選択し、火災安全性を向上させ、規制と基準への準拠を保証するための重要な基盤を提供することです。

III. 参照規格

  • UL 94："デバイスおよびアプライアンスの部品用プラスチック材料の可燃性試験。"

  • IEC 60695-11-10:2013："火災ハザード試験 - パート11-10：試験炎 - 50 W水平および垂直炎試験方法。"

  • GB/T 5169.16-2017："電気および電子製品の火災ハザード試験 - パート16：試験炎 - 50W水平および垂直炎試験方法。"（中国の国家規格、IEC 60695-11-10に技術的に準拠）。

IV. HB、V-2、V-1、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：切断、鋳造、押出などによって製造されたシートで、滑らかなエッジ、きれいな表面、および均一な密度を備えています。

  • 寸法：長さ×幅= 125 ± 5 mm × 13.0 ± 0.5 mm。最小厚さおよび3 mm厚さのサンプルを提供します。最小厚さ>3mmまたは最大厚さ<3mmの場合、3mmサンプルは不要な場合があります。最大厚さ≤13mm、最大幅≤13.5mm、コーナー半径≤1.3mm。

  • シリーズ：異なる色、密度などの代表的なサンプルを提供します。

  • 数量：最小2セット、1セットあたり3サンプル。

4.1.2 試験手順

  • マーキング：25 ± 1 mmおよび100 ± 1 mmの線をマークします。

  • クランプ：100mmマークの近くの端をクランプし、長軸を水平に、広軸を45°±2°の角度に保ちます。ワイヤーメッシュをサンプルから100 ± 1 mm下に配置します。

  • バーナー：メタン、流量105 ml/min、背圧10 mm水柱。

  • 炎：炎の高さ20 ± 1 mm。

  • 適用：サンプルの下端に45°で炎を当て、6 mm浸し、30 ± 1秒間、または炎が25mmマークに達するまで適用し、その後取り外します。

  • タイミング：炎の前面が25 ± 1 mmマークに達したときにタイミングを開始します。燃焼が停止するまでの時間と燃焼長を記録します。

  • 計算：V = 60L / t、ここでVは燃焼速度（mm/min）、Lは燃焼長（mm）、tは燃焼時間（s）です。

4.1.3 試験記録

  • 炎が25 ± 1 mmまたは100 ± 1 mmマークに達したかどうか。

  • 25mmと100mmの間で燃焼が停止した場合、燃焼長（L）と時間（t）を記録します。

  • 炎が100mmマークを通過した場合、25mmから100mmまでの時間を記録します。

  • 計算された燃焼速度。

4.1.4 HB評価基準

  • 厚さ3〜13mmのサンプルで75mmのスパンの場合：燃焼速度≤ 40 mm/min。

  • 厚さ<3mmのサンプルで75mmのスパンの場合：燃焼速度≤ 75 mm/min。

  • 100mmマークの前に燃焼が停止します。
    これらの基準を満たすサンプルはHBと評価されます。

4.2 垂直燃焼：V-2、V-1、V-0

4.2.1 サンプル要件

  • 形状：切断、鋳造、押出などによって製造されたシートで、滑らかなエッジ、きれいな表面、および均一な密度を備えています。

  • 寸法：長さ×幅= 125 ± 5 mm × 13.0 ± 0.5 mm。最小および最大厚さのサンプルを提供します。結果が異なる場合は、中間厚さのサンプルが必要になる場合があります。最大厚さ≤13mm、コーナー半径≤1.3mm。

  • シリーズ：バリエーションについては、代表的なサンプルを提供します。

  • 数量：最小2セット、1セットあたり5サンプル。

4.2.2 サンプルコンディショニング

  • 標準コンディショニング：23 ± 2°Cおよび50 ± 5% RHで48時間。取り外してから30分以内に試験を行います。

  • オーブンコンディショニング：70 ± 1°Cで少なくとも168時間、次にデシケーターで室温で少なくとも4時間冷却します。取り外してから30分以内に試験を行います。

4.2.3 試験手順

  • クランプ：サンプルの上部6mmをクランプし、垂直下向きに配置します。サンプルの下端は、純粋な綿（0.08g、50x50mm、最大厚さ6mm）の層から300 ± 10 mm上に配置する必要があります。

  • バーナー：メタン、流量105 ml/min、背圧10 mm水柱。

  • 炎：炎の高さ20 ± 1 mm。

  • 適用：炎の中心を、下端の中点（バーナーチップからサンプルまで10 ± 1 mm）に配置します。10 ± 0.5秒間適用します。サンプルが変形する場合は、バーナーを調整します。滴下が発生した場合は、バーナーを45°に傾けます。10 ± 0.5秒後、300 mm/minでバーナーを取り外し、少なくとも150mm離します。直ちに残炎時間t1を記録します。炎が消えた後、10 ± 0.5秒間炎を再適用します。取り外し、2回目の残炎時間t2と残光時間t3を記録します。

  • 注：残炎/残光を区別します。材料ガスによって炎が消えた場合は、直ちにバーナーを再着火し、合計10 ± 0.5秒に達するまで適用を続けます。

4.2.4 試験記録

  • 最初の残炎時間（t1）。

  • 2回目の残炎時間（t2）。

  • 2回目の残光時間（t3）。

  • 試験片が完全に燃焼するかどうか。

  • 滴下粒子が綿に着火するかどうか。

4.2.5 V-2、V-1、V-0評価基準
試験後、難燃性評価は、次の基準に基づいて決定されます（総残炎時間、個々の残炎時間、残光時間、綿の着火、および試験片の消費に関する合否制限の要約）。