主要3Dプリントフィラメントの可燃性比較：PLA・ABS・PETG・TPU

3Dプリントが多様な産業で広く活用され、用途も多岐にわたるようになった今、利用可能なサーモプラスチックのカタログは拡大の一途をたどっています。それぞれに長所・短所があり、造形物ごとに最適な材料を選ぶのはもはや「技術」の域を超えた「芸術」に近いと言えます。

フィラメント選定で見落とせない重要な観点の一つが「難燃性の要・不要」です。製品タイプや設置環境によっては、発火しないフィラメントを選ぶことが極めて重要になるケースがあります。

結論から言えば、どのフィラメントが可燃性なのか？

3Dプリントで最も一般的なフィラメントの中で、PLAが最も可燃性が高いです。また、ABS製パーツも高温に長時間さらされれば発火します。一方、一般的に入手しやすいフィラメントの中で最も難燃性が高いのはTPUとPETGです。

PLAは可燃性か？

ポリ乳酸（PLA）は最も一般的な3Dプリントフィラメントです。発酵植物デンプンから製造されるプラスチック代替材料です。

ホビーユースには優れた熱可塑性樹脂ですが、高い可燃性と低温発火傾向が、幅広い産業用途への採用を大きく制限しています。

PLAを燃やすのは安全か？

燃焼時、PLAはVOC（揮発性有機炭素）と呼ばれる煙を放出する可能性があります。全てのVOCが有毒とは限りませんが、喘息や気管支炎など呼吸器疾患のリスクがあるため、吸入は避けるべきです。

PLAを燃やす際は適切な安全対策が必須です。

ABSは可燃性か？

高温に長時間さらされれば、ABSも確実に発火します。一般的な薪ストーブの温度でもABSに着火可能です。多くの熱可塑性樹脂と同様、まず融解（約210℃）、次に沸騰し、その沸騰ガスが発火源となります。

ABSを燃やすのは安全か？

ABSはハロゲンを含まないため、燃焼・熱分解*時にも持続性有機汚染物質（POPs）は通常発生せず、主要な有害生成物は一酸化炭素とシアン化水素です。

しかし、これらは窒息の原因となる有害ガスです。ABSを燃やすのは非常に危険です。

*熱分解：不活性雰囲気下で高温により材料が分解される現象。

難燃性ABSフィラメントは存在するか？

現在、様々な難燃剤を配合したABSベースフィラメントが多数存在します。

UL-94規格は、米国におけるポリマーの可燃性規格です。アンダーライターズ・ラボラトリーズ（UL）が策定し、「機器・器具部品用プラスチック材料の可燃性安全規格」としても知られます。燃焼挙動・部品厚に基づき、プラスチックを6段階（HB、V-2、V-1、V-0、5VB、5VA）に分類し、難燃性の低い順から高い順に並べています。

最も難燃性が低いHBカテゴリでは、厚さ3mmの水平試験片で燃焼速度76mm/分まで許容されます。一方、最高難燃グレード5VAでは、60秒以内に自己消火し、落下物・穴あきのないことが要求されます。

このカテゴリ分類を踏まえ、代表的な難燃性ABSフィラメントを紹介します。

難燃性ABSフィラメント製品例

3Dプリントの普及に伴い、難燃特性を持たせたABSフィラメントも豊富に選べるようになりました。通常ABSの3〜5倍の価格ですが、特定用途で必要な場合に備え選択肢があるのは心強いです。

Firewire 難燃性ABS

Firewire ABS-FRは、UL-94 V-0認定のハイエンド難燃ABSで、機能プロトタイプ・量産部品に使用可能。V-0は「10秒以内に自己消火、落下物は許容だが燃焼しない」レベルです。

一般的なABS同様、押出温度220〜240℃、ヒートベッド100〜110℃が必要。臭気は強く不快なため、十分な換気環境またはHEPA＋活性炭フィルター併用が推奨されます。

Atomic Filament 難燃性ABS

UL-94 V-0認証取得の有無は不明ですが、V-0相当の難燃性能を謳っています。他フィラメントより造形しやすく、高温（235〜255℃）でプリント可能。

繰り返しになりますが、強い化学臭を発するため、常に十分な換気下で使用してください。

PETGは可燃性か？

PETG（ポリエチレンテレフタレートグリコール）は、現在3Dプリントで広く使われる耐久性・耐熱性に優れた熱可塑性樹脂です。

ABS・PLAより難燃性が高く、最大の利点は「溶融しても発火しない」点です。

PETGを燃やすのは安全か？

PETGはPLA・ABSより安全ですが、長時間プリント時は（全フィラメント共通で）換気等の安全対策が必須です。

換気の良い環境でプリントし、有害排出物への曝露を最小限に抑えること。PETGはカプロラクタムを高濃度で放出し、過剰曝露は眼・呼吸器刺激の原因になります。結論：適切な安全対策なしに、PETGを含むいかなる熱可塑性樹脂を燃やすのも安全ではありません。

TPUは可燃性か？

TPU（熱可塑性ポリウレタン）はゴムライクな柔軟材料で、3Dプリント界でも人気です。

市販の一般的熱可塑性樹脂の中で最も難燃性が高く、発火しません。もちろん溶融・滴下はします（そうでなければ3Dプリントに使えません）。

TPUを燃やすのは安全か？

TPUは一般的に無害で、チューブ、医療機器、スポーツ用品、ケーブル、靴、ワイヤー等、幅広い用途に適しています。

しかし燃焼時にはシアン化合物等の有害ガスが発生します。他の熱可塑性樹脂と同様、TPUを使用中の3Dプリンターが稼働している部屋に留まるのは危険です。

結論

難燃性が最優先事項ならPLAは避けるべきです。ABSも条件次第で発火しますが、難燃グレードABSを購入可能です（高価ですが）。

他の制約がない限り、難燃性熱可塑性樹脂として最適なのはTPUとPETGです。TPUは柔軟フィラメントのため、剛性が必要なPLA・ABS代替としては不向きなケースもあります。その点、PETGが最有力候補となります（耐UV性も必要なら別途検討）。