UL 94 可燃性規格評価のガイド

着火のしやすさや火炎拡散能力など、さまざまな要因がプラスチックの可燃性に影響を与えます。可燃性を適切に研究し、特定のプラスチックがどの程度可燃性であるかを明確に判断するために、エンジニアと製品チームは UL 94 規格に目を向けます。

UL 94 は、Underwriters Laboratories (UL) によって作成された、広く使用されているプラ​​スチック可燃性試験であり、プラスチック部品がどのように燃焼し、どれだけ炎を防ぐかを測定します。 UL 94 可燃性試験では、発火を防ぐ能力、高温下で安定した状態を維持する能力、および可燃性のプラスチックの滴りを生成する能力に従って、プラスチックをランク付けします。

実際の火災の状態は予測できないため、UL 94 の可燃性は、燃焼中に材料がどのように反応するかを反映していません。むしろ、UL 94 規格は、特定のプラスチック材料がその可燃性に関して特定の目的または部品にどの程度許容されるか、または使用可能であるかを決定します。

UL 94 燃焼性規格評価表

UL 94 可燃性規格評価表には、難燃性が低いものから順にリストされた 6 つのカテゴリが含まれています。

UL 94 レーティング	UL 94 評価の定義
HB	100mm手前で燃焼が止まる水平燃焼試験
V-2	垂直部分では 30 秒以内に燃焼が停止し、可燃性プラスチックが垂直方向に落下する可能性があります
V-1	垂直部分では 30 秒以内に燃焼が停止し、炎の中にないプラスチックの落下が許容されます
V-0	垂直部分では 10 秒以内に燃焼が停止し、炎の中にないプラスチックの落下が許容されます
5VB	垂直部分では 60 秒以内に燃焼が停止し、炎症を起こしていないプラスチックの落下が可能になり、プラークの穴や溶け落ちが発生する可能性があります
5VA	垂直部分の燃焼は 60 秒以内に停止し、炎症のないドロップが可能になり、プラーク ホールやバーンスルーが生じません

UL 94 V-0、V-1、および V-2 可燃性規格の定格は、コーヒー マシンやスタンド ミキサーなどの携帯用、無人、間欠使用の家庭用電化製品に対して一般的に許容されます。部品のサイズと厚さ、絶縁されていない通電部品からの距離、熱線点火などのさまざまな要因によって、どの分類が適用されるかが決まります。

プラスチック用難燃剤

プラスチックの難燃性は、可燃性を低下させるためにプラスチックに添加される化合物である添加剤を使用することで改善できます。プラスチック用の難燃性添加剤は、熱と炎による燃焼を抑制、抑制、または遅延させ、発火前の燃焼からプラスチック コンポーネントを保護するように設計されています。

多くの難燃性プラスチック添加剤は、火災を防ぐために熱分解を防ぎます。熱分解は、ポリマー分子が分解して炭化水素分子と可燃性ガスになり、酸素と結合して発熱化学反応を起こすプロセスです。反応性難燃添加剤はポリマー分子自体に挿入されますが、活性添加剤はポリマーにブレンドされます。どちらの種類も、火の蒸気 (気体) および凝縮 (固体) 状態での着火を抑えることができます。

難燃性添加剤を製造する一般的なプロセスは 3 つあります。

気相ラジカル消光

これは、臭素系難燃剤 (BRF) として知られる、プラスチック用の難燃剤の最も一般的な種類です。 BRF は、化学物質を放出する前に熱分解を受ける有機ハロゲン化合物で、炎の酸化反応を減少させます。 BRF は低コストで、多くのポリマーで機能しますが、ハロゲンは人間や動物に対して有毒であると考えられていることに注意してください。

吸熱分解

吸熱分解では、一般に制酸剤として知られる水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの鉱物化合物を、火の蒸気相の難燃剤として使用します。これらの化合物は高熱にさらされると分解し、吸熱反応によって生成された熱を吸収します。これにより、燃焼が停止し、材料が冷却され、炎が防止されます。

熱遮蔽（チャー形成）

リン難燃剤は、加熱するとリン酸を形成する非ハロゲン化化合物で、固体を焦がして炭素の厚い層を作ります。これにより、ポリマーが断熱され、熱分解が遅くなり、火災の原因となるガスの放出が妨げられます。リン難燃添加剤は、活性または反応性があり、保護を強化するために火の気相に作用するハロゲンを追加できます。

一部のプラスチックは本質的に耐熱性があり、融点が高いため、発火を防ぐことができます。これらのプラスチックは、燃焼と戦うための難燃性添加剤を必要としません。たとえば、ポリエーテルイミド (PEI) は本来難燃性ですが、ポリベンズイミダゾール (PBI) は燃焼せず、既知の融点もありません。

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