07.06.2021 by Dr. Natalie Rudolph, Milena Riedl
電子部品の火災と有毒な煙を避ける方法
一般にプラスチック素材は優れた断熱材である。火災の安全性を確保するための対策のひとつに、難燃剤（FR）の添加があります。さまざまな難燃剤が火災の挙動に及ぼす影響について学びましょう。
プラスチック材料は一般に優れた絶縁体である。機械的強度が高く、重量が軽いため、電気・電子（E&E）市場や輸送・家電産業に特に適しています。この用途によく使用されるプラスチック材料のひとつに、ポリアミド系がある。
しかし、これらの材料は、電気火花のような着火源に近づけると発火する可能性がある。火災の安全性を確保するための対策のひとつが、難燃剤（FR）の添加である。
一般的に、難燃剤の添加量は、プラスチックの特性や加工挙動への影響を最小限に抑えるために少量が望ましい。他の添加剤と同様に、難燃剤はポリマー溶融物の粘度を増加させる。これは、小型化、つまり非常に薄い壁が標準であるエレクトロニクス産業では特に重要である。
たった一度の電気火花で火がつき、発火しても煙が出ます。煙の毒性や腐食性は、ハロゲン化ポリマーや難燃剤に由来することが多い。そのため、特殊な非ハロゲン系難燃剤やグラファイト系難燃剤が使用され、これらの問題を解消している。
TCC 918 コーン熱量計は命を救う！
防火試験規制は、燃焼性と延焼を管理可能なレベルに維持するために極めて重要です。国際規格ISO 5660-1およびASTM E1354に準拠した「火災に対する反応試験」では、コーン熱量計を使用して、材料試料の熱放出速度と動的煙発生量を評価します。コーン熱量計は、新しく開発された材料の火災安全性を判定するためにも不可欠です。
難燃剤の違いが火災の挙動に与える影響
PA 6 の火災挙動に及ぼす非ハロゲン系難燃剤の影響 を調べるため、異なる化合物の試料を 100 x 100 x 4mm3のプレートに射出成形し、TCC 918 で試験した。
ニートのPA 6、グラファイト系難燃剤を添加したPA 6、および非ハロゲン系難燃剤を添加したPA 6について、時間の関数としての質量損失、熱放出率、および透過率を調べた（図2）。
20wt%のグラファイト系難燃剤を添加したPA6試料（赤色の曲線）は、全試料の中で質量損失、熱放出、煙放出（透過率の低下が最も少ない）が最も少ないことがわかります。 比較すると、20wt%の非ハロゲン系難燃剤を添加した試料（緑色の曲線）は、未処理のPA6材料（青色の曲線）と非常によく似た挙動を示します。熱放出の場合、わずかに低い値を示し、熱放出が早く終了します。しかし、透過の場合、発煙量は無添加のPA 6よりもはるかに多い。
このことは、この特殊なPA6と調査したFR負荷の場合、グラファイト系難燃剤がはるかに優れた性能を発揮し、火災が周囲に及ぼす有害な影響を大幅に低減することを示している。
試料の準備と試験セットアップの詳細については、近日中に新しいアプリケーションノートでお知らせします！ニュースレターを購読する