金属外装パネルのコア材比較 PU、EPSフォーム、ロックウール

適切なコア材を選定することは、金属被覆パネルの仕様決定において極めて重要な技術的判断です。PU／EPSフォームおよびロックウールコアが市場を支配しており、それぞれに異なる性能特性があり、安全性、効率性、耐久性、用途適応性に影響を与えます。本比較では、素材の固有特性および標準化された試験に基づく主要な特徴を示します。

1. ポリウレタン（PU）コア

断熱性能：PU／PIRフォームは最高の断熱効率（最低の熱伝導率、通常は0.022〜0.028 W／(m・K)）を提供します。これにより、必要な断熱性能値（R値／U値）を達成するためにパネルをより薄くすることができ、スペースの最適化および構造上の荷重軽減が可能になります。

構造的寄与：高い圧縮強度（通常150 kPa以上）を提供し、パネル全体の剛性および耐荷重性を高め、屋根材および構造用途に適しています。

重量：非常に軽量であり、取り扱いや輸送、設置の物流が容易になります。

制限:

防火性能：標準的なポリウレタンフォームは可燃性（通常ヨーロッパ分類Eまたはそれ以下）です。難燃性（FR）グレードも存在します（よくてヨーロッパ分類Bに達しますが）、不燃性にはなりません。燃焼時の煙の発生量は多くなる可能性があります。

湿気への感受性：水の侵入を防ぐために頑丈な表面材と密封されたエッジが必要です。水の侵入は断熱性能の低下や腐食の原因となる可能性があります。

化学的適合性：特定の溶剤や接着剤によって劣化する可能性があります。

2. 発泡ポリスチレン（EPS）フォームコア

コスト効果：一般的に最も経済的なコアオプションです。

断熱性能：優れた断熱性を提供（熱伝導率～0.032-0.040 W/(m・K)）が、ポリウレタン（PU）ほど効率は良くなく、同等のR値を得るにはより厚いコアが必要です。

湿気抵抗性：表面材が健全であれば比較的水分吸収に強く、湿気中でも断熱性能を維持します（鉱物繊維（ミネラルウール）とは異なります）。

重量：非常に軽量です。

制限:

防火性能：標準的な発泡スチロール（EPS）は非常に燃えやすく（欧州分類F/E）、難燃グレード（FR-EPS）も存在します（通常は欧州分類E/D）が、依然として不燃材とは程遠く、火災時には溶融および多量の滴下が発生します。

構造的寄与：ポリウレタン（PU）と比較して圧縮強度が低い（通常70-150 kPa）。

長期安定性：硬質フォームやロックウールと比較して、持続荷重下での長期的なクリープが発生しやすいです。

3. ロックウールコア

防火性能：主要な利点。ロックウールは本質的に不燃性（欧州分類A1またはA2-s1,d0）です。火災負荷に寄与せず、火災の拡大を大幅に遅らせ、高温下でも構造的な完全性を維持し、最小限の煙を発生させます。これは防火安全基準が厳しい建物（高層ビル、公共施設、境界付近の建物など）において特に重要です。

音響性能：フォームコアと比較して、優れた吸音および遮音特性を持ち、空気伝播音および衝撃音の伝播を低減します。

断熱性能：機能的な断熱材（熱伝導率～0.035-0.040 W/(m・K)）であり、EPSと同様ですがPUほど効率的ではありません。同等の断熱性能を得るにはパネルをより厚くする必要があります。

耐久性と安定性：化学的に不活性で、湿気（濡れた場合、一時的に断熱性能が低下しますが、乾燥後に回復します）、腐り、害虫に強いです。温度変化下での寸法安定性に優れています。圧縮強度が高く（>80 kPa、多くの場合>120 kPa）。

持続可能性：豊富な火山岩および再生原料（スラグ）を使用。寿命終了後も完全にリサイクル可能。

制限:

重量：フォームコアに比べて大幅に重量があり、取り扱いや構造的サポートに影響を与える。

コスト：一般的に最も高価なコア素材。

熱橋：繊維質の性質を持つため、フォームのより連続的な断熱層と比較して、熱橋を最小限に抑えるための丁寧なジョイントおよび固定部分の設計が必要。

コア素材比較サマリー：

適切なコア材の選定

最適なコア材は、プロジェクトの優先事項によって異なります：

最大の熱効率（最小の厚み）：ポリウレタン（PU）フォームが最も優れています。

初期コストが最も低い：発泡スチロール（EPS）フォームが一般的な基準となります。

防火安全とコンプライアンスが重要：不燃性が義務付けられている、または特に求められる用途ではロックウールが確実な選択です。

優れた遮音性能：ロックウールが顕著な利点を持っています。

構造上の荷重要件：ポリウレタン（PU）フォームが最も高い固有の強度を持っています。

これらのコア材の特性を理解することで、建築家、仕様担当者、施工業者は、特定の建物性能要件、安全規格、予算制約に応じた適切な判断を行うことができます。正確な製品性能データについては、常に製造元が提供する技術資料および防火試験報告書を参照してください。詳しくはリソースライブラリで技術仕様やプロジェクト事例をご確認ください。