UL 94の燃焼性等級
UL 94のHB、V-2、V-1、V-0、5VB、5VAの等級と試験片の厚さの影響を理解し、材料の分類を確認する方法を解説します。
執筆・技術レビューElectroDesignForge Engineering Team
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UL 94は、機器や家電の部品に使うプラスチック材料の燃焼挙動を分類します。完成品の耐火性能、ケーブルの敷設等級、部品が燃えないことを保証するものではありません。材料、その正確な配合、色、試験時の厚さがすべて重要です。
UL 94で分かること
UL 94は管理された実験室試験を用い、小さな着火源に対する高分子材料の試験片の反応を比較します。試験方法によって、燃焼速度、炎が消えるまでの時間、残じん、燃焼物の滴下、試験片に穴が開くかどうかを評価します。
筐体、コネクタ本体、絶縁支持部、PCB関連のプラスチック部品などに使う材料の指定に役立ちます。等級は試験した材料と厚さに適用されます。同じ商品名の材料で成形されたすべての部品に自動的に適用されるわけではありません。
| UL 94が判断材料になること | UL 94だけでは証明できないこと |
|---|---|
| 部品の要求に合うプラスチック材料の選択 | 組み立てた製品や設備の耐火性能 |
| 指定した厚さでの材料グレードの比較 | 火災中に回路が動作し続けること |
| 選んだ方法における残炎、残じん、燃焼滴下の限界 | 煙の毒性や濃度、腐食性生成物 |
| UL 94等級を求める製品規格への根拠 | ケーブル、空調用空間、建物、防火扉の等級 |
主な等級：HB、V-2、V-1、V-0
よく見かけるUL 94の表示はHBと、垂直試験のV-2、V-1、V-0です。試験片の向きと判定基準が異なるため、単純な一直線上の序列ではありません。
| 等級 | 試験方向 | 実務上の意味 |
|---|---|---|
| HB | 水平 | 試験方法で定めた最大燃焼速度または燃焼長さの条件を満たす。水平燃焼を一定の範囲に抑えた材料に用いられる |
| V-2 | 垂直 | 規定された時間内に自己消火する必要がある。綿の指標に着火する燃焼粒子や滴下物は許容される |
| V-1 | 垂直 | V-2より厳しい残炎時間の条件を満たす必要がある。綿の指標に着火する燃焼滴下物は許容されない |
| V-0 | 垂直 | この一般的な垂直等級の中で最も厳しい。さらに短い残炎時間が要求され、綿の指標に着火する燃焼滴下物は許容されない |
垂直試験では、管理された炎を各試験片に繰り返し当てます。UL 94には、各回の炎の適用と合計の双方に限度があります。V-0は、これらの垂直等級の中で許される残炎時間が最も短い等級です。V-2の材料も自己消火性を持ち得ますが、許容される燃焼滴下物のため、近くに可燃性部品がある場合には適さないことがあります。
製品の用途を考慮せず「V-0なら常に優れている」とは書けません。必要な等級、部品の厚さ、着火源、形状、完成品に適用される規格に基づいて選びます。
5V：より強い炎にさらす試験
5V試験では、一般的な垂直V試験より強い炎を当てます。その結果による等級が5VBと5VAです。
| 等級 | 主な違い |
|---|---|
| 5VB | 残炎の基準は満たすが、試験した棒状試験片に穴が開くことは許容される場合がある |
| 5VA | より厳しい等級で、試験条件下で棒状試験片に穴が開いてはならない |
製品規格や部品仕様が、より強い5V試験への耐性を求める場合に使います。それでも分類対象は試験した材料の試験片であり、筐体、製品、設備全体の認証ではありません。
厚さも等級の条件に含まれる
UL 94の結果には、合格した最小厚さが欠かせません。ある材料がV-0の等級を3.0 mmで取得していても、1.5 mmや0.8 mmでは別の等級になる可能性があります。材料の認定に含まれない色、添加剤、補強材、再生材、加工条件にも同じ注意が必要です。
たとえば図面で「UL 94 V-0」を求めるなら、検証できる形で次のように指定します。
材料：[認定済みの材料グレード]
燃焼性：UL 94 V-0、完成品の最小肉厚 [x] mmでの等級
証拠資料：現行の材料認証／Yellow Card
完成品の公称肉厚だけで判断してはいけません。設計審査では、許容差、ウェルドライン、リブ、ゲート、関連する成形部の最も薄い箇所を含めて確認します。
材料の認定記録の読み方
供給業者のデータシートは調査の出発点になりますが、認定材料の根拠となるのは、一般にYellow Cardと呼ばれる現行のUL材料認定記録です。次を確認します。
- 製造業者とグレードを正確に特定する。 似たシリーズ名だけでは不十分です。
- 色と補強材を確認する。 ナチュラル、黒、着色品、ガラス繊維入り品では認定範囲が異なる場合があります。
- 燃焼性等級と最小厚さを組で読む。 等級は特定の厚さでの結果です。
- 加工形態を確認する。 成形品、押出品、フィルム、発泡品では認定範囲が異なる場合があります。
- 適用される部品・完成品規格を確認する。 システム全体への要求で追加条件が課されることがあります。
正確な材料と部品の最小厚さが根拠資料に含まれない場合は、供給業者、認証機関、または適切な試験計画で確認するまで、その等級を未検証として扱ってください。
よくある間違い
| 間違い | 誤りである理由 | 適切な対応 |
|---|---|---|
| 「筐体がV-0である」と書く | UL 94は通常、筐体全体ではなく材料の試験片を分類する | 材料、等級、認定される厚さを明記する |
| 一般的なデータシートからV-0の表示をコピーする | 別のグレード、色、厚さでの結果かもしれない | 対象の仕様に対する現行の材料認定記録を確認する |
| HB、V-2、V-1、V-0を同じ試験とみなす | HBは水平、V等級は垂直試験で、滴下物の基準も異なる | 適用規格が要求する方法と等級を選ぶ |
| 薄いリブや壁を無視する | 最も薄い重要箇所が認定厚を下回る可能性がある | 許容差を含め、製造後の最小肉厚を確認する |
| UL 94を設備の耐火等級として使う | 組み立てたケーブルや建物への適用を評価しない | 製品と設備に適用される規格を別に使う |
確認事項
- 適用する製品仕様で要求されるUL 94等級を特定します。
- 許容差を含め、関連する完成部品の最小厚さを求めます。
- その厚さで認定された正確な材料グレードを選びます。
- 供給業者の現行UL材料認定記録で、色、補強材、加工形態を確認します。
- 部品の適合性資料とともに材料の証拠を保管します。
関連資料
- IECの感電保護クラスI、II、III — 感電に対する保護と、プラスチック材料の燃焼性等級を区別します。
- IP保護等級 — 異物や水の侵入に対する保護と材料の燃焼性を区別します。
- 部品の温度グレード — 部品の熱的な限界を燃焼性等級とは別に評価します。