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クリーンルームパネルはどのような素材で作られていますか?

Jun 18, 2026

クリーンルームパネルを断面から切り開くと、3つの明確な層が確認できます。外側には平らな鋼板が2枚、中央にはコア材のブロック、そして4辺全体を囲むように成形された薄い金属製ストリップが取り付けられており、これらすべてを一体化させています。これがパネルの構造です。しかし、「クリーンルームパネルとは、中央に何かを挟んだ2枚の鋼板」と説明するだけでは、薬剤の錠剤を「粉末を形状に圧縮したもの」と表現するのと同じくらい、実用的な情報が得られません。パネルの性能をほぼすべて決定するのは、使用される素材——鋼板の表面処理、コア材の種類、エッジ部のシーリング方法、および全体を接着する接着剤——です。

これは重要です。 クリーンルームパネル 材料の劣化が重大な影響を及ぼす環境に使用されます。反復的な消毒により劣化する表面コーティングは、汚染源となります。不十分なエッジシーリングにより繊維が剥離するコア材は、医薬品および食品産業における汚染制御要件を満たしません。熱サイクルを長期間繰り返した後に接着強度を失う接着剤は、デラミネーション(層間剥離)を引き起こし、構造的完全性と気密性の両方を損ないます。

What Are Clean Room Panels Made Of.webp

本稿では、クリーンルームパネルの各構成要素を詳細に解説します。各要素の素材、代替素材、選択の重要性、およびそれらがパネル全体のシステムにおいてどのように相互作用するかについて述べます。

1. クリーンルームパネルの構造

クリーンルームパネルはサンドイッチ構造の複合材です。剛性のある外板と固体のコアが接着され、すべての端面が封止されています。「サンドイッチ」という用語は構造的意味を表しており、外板とコアが一体となって複合要素として機能します。鋼板製の外板が引張応力および圧縮応力を負担し、コアがせん断抵抗を提供するとともに外板間の間隔を保ちます。この複合的な作用により、薄いパネルでも十分な剛性と荷重支持能力が得られます。

クリーンルームパネルの断面構成

① 外側鋼板 — 予塗装亜鉛めっき鋼板(厚さ:0.4~0.8 mm)
接着剤層 — 2成分型ポリウレタン
② 断熱コア — 岩綿/アルミニウムハニカム/ポリウレタンフォーム(PUフォーム)/ポリアイソシアヌレート(PIR)
厚さ:50 mm/75 mm/100 mm/150 mm
接着剤層
③ 内側鋼板 — 予塗装亜鉛めっき鋼板(厚さ:0.4~0.8 mm)
④ エッジ・チャンネル
成形鋼/アルミニウム(4辺すべて)
⑤ 接続ハードウェア
内蔵コネクタ+シリコーンシーラント

これらの5つの構成要素のそれぞれについて、パネルの性能、耐久性、および特定用途への適合性に影響を与える素材選択が求められます。以下各項では、それぞれを詳細に解説します。

Cleanroom panel cross-section showing rock wool core and steel skin layers

2. 鋼製表面板(スキン)

2枚の外側表面板(パネル業界では「スキン」と呼ばれる)は、以下の3つの機能を同時に果たします。すなわち、支持部材間を横断するための引張および圧縮強度を提供すること、コアを湿気から保護するための防湿層を形成すること、そして作業員が接触し、清掃剤が作用する表面を提供することです。クリーンルームにおいては、この最後の機能が最も多くの仕様検討を要する要素となります。

基底金属:冷間圧延亜鉛めっき鋼

ほとんどのクリーンルーム用パネル・スキンの基材は、冷間圧延亜鉛めっき鋼板です。これは、所定の厚さに圧延された鋼帯を、装飾性および保護性塗装系を施す前に、腐食防止のために薄い亜鉛層(亜鉛めっき)でコーティングしたものです。

亜鉛めっき量は、亜鉛被覆量を平方メートルあたりのグラム数(g/m²)で規定します。通常、Z275(両面合計で275 g/m²)または、各国市場における同等の規格表示で示されます。標準的な屋内クリーンルーム用途では、Z275で十分な腐食耐性が得られます。一方、屋外設置、海岸線から数キロメートル以内の沿岸地域、あるいは高湿度の室内環境に設置されるパネルの場合には、より厚い亜鉛被覆、あるいはアルミニウム55%-亜鉛合金(ガルバリウム鋼板、通常AZ150)を基材として使用することで、著しく優れた腐食保護性能が得られます。

スキンの厚さは、もう一つの重要な仕様パラメータです。クリーンルーム用パネル・スキンで最も一般的な仕様は 0.5 mm 両面に施されています。薄いスキン(0.4 mm)はコストと重量を削減しますが、衝撃耐性および表面剛性が低下し、斜め光下で波打ちが目立ちやすくなり、日常的な衝撃によるへこみも生じやすくなります。厚いスキン(0.6–0.8 mm)は、高い衝撃リスクがある箇所に指定されます——機器の頻繁な移動が行われる通路壁、ドア周辺、および荷役エリアに隣接するパネルなどです。

表面板厚さ 典型的な用途 備考
0.4 mm 経済型クリーンルーム用天井パネル 衝撃耐性が低く、高通行量の壁面には推奨されません
0.5 mm 標準的なクリーンルーム壁面——製薬、食品、電子機器産業向け GMP対応アプリケーションの業界標準
0.6 mm 通路、資材搬送ゾーン 優れた衝撃耐性;表面の波打ちが抑制されます
0.8~1.0mm 頑丈な産業用クリーンルーム、ドックエリア フォークリフトの通行や重機の使用により衝撃リスクが生じる場所に指定されます

3.表面コーティング:スキンの仕上げ処理

亜鉛メッキ鋼板基材の上に施される塗装システムは、クリーンルーム内で実際に人が目で見て、手で触れる部分であり、また規制対象環境においては、施設の運用期間中に清掃剤や消毒剤、検査担当者が直接接触する部分でもあります。コーティングの選択は、クリーンルーム用パネル仕様において最も重要な材料選定の一つです。

PE(ポリエステル)コーティング

標準ポリエステル(PE)は、汎用プレペイント鋼板に最も広く使用される塗装です。これはコイルコーティング工程で施され、鋼板ストリップがプライマーとトップコートを連続的に塗布・焼付する塗装ラインを通過し、均一で工場管理された塗装システムを形成します。この方法は高価な代替品よりもコストが低くなります。

PEコーティングは、中程度の頻度で軽い洗浄剤を用いた清掃が行われる環境において良好な性能を発揮します。しかし、過酷な消毒処理(特に過酸化水素蒸気(VHP)、高濃度次亜塩素酸ナトリウム溶液(濃度1%超)、または過酢酸などの酸化性薬剤を用いるもの)には適していません。これらの薬剤に繰り返し暴露されると、PEコーティングは白粉化(チャッキング)を起こし、微小な多孔質構造を形成し、基材への密着性を失うため、徐々に効果的な清掃が困難になります。定期的にVHPによるバイオデコンタミネーションが実施される医薬品製造のグレードBまたはCクリーンルームでは、PEコーティングは通常、5~8年以内に目に見える劣化が生じます。

PVDF(ポリビニリデンフルオライド)塗装

PVDFは、規制対象のクリーンルーム環境における標準的なコーティングです。その化学構造は、フッポリマーの骨格と、紫外線劣化および化学薬品による攻撃に対して、ポリエステルなどの炭化水素系コーティングよりもはるかに優れた耐性を示す強固な炭素・フッ素結合から成ります。業界で最も広く採用されているPVDF系コーティング(製薬および食品産業の仕様書で最も頻繁に言及されるKynar 500®を含む)は、高紫外線環境下での屋外使用において20年以上の耐久性が保証されています。一方、屋内クリーンルーム用途(紫外線照射なし)では、化学耐性が主要な性能特性となり、PVDFは製薬分野の消毒プロトコル下において、20~30年の施設寿命にわたってポリエチレン(PE)系コーティングを一貫して上回る性能を発揮します。

PVDFは、PEと同じコイルコーティング工程で適用されますが、腐食抑制性プライマー層(通常はエポキシ系)とPVDFトップコートの2層構成という特殊な2 Coatシステムを採用します。クリーンルーム用途では、乾燥膜厚は通常25~30 µmです。標準PEコーティングに比べたコストプレミアムは、完成パネル価格で約15~20%であり、25年の施設ライフサイクル全体で分散すればわずかな額ですが、プロジェクト予算に圧縮すると大きな負担となります。

HDP(高耐久性ポリエステル)

HDPは、性能およびコストの両面で標準PEとPVDFの中間に位置します。シリコン添加による改良型ポリエステル樹脂は、標準PEに比べて紫外線耐性が向上し、化学薬品に対する耐性も若干改善されますが、強力な酸化性消毒剤下でのPVDFの性能には及びません。HDPは、中程度の洗浄剤を使用する医薬品製造のグレードDエリアや、次亜塩素酸濃度が500 ppmを超えない、あるいは酸化性剤を含まない消毒プロトコルを採用する食品加工環境において、妥当な仕様となります。

エポキシ塗料

エポキシ系コーティングは優れた耐化学薬品性および硬度を有しますが、紫外線(UV)に対する耐候性が低く、直射日光下では急速にチョーキング(白亜化)します。UV照射のない室内クリーンルーム用途においては、溶剤耐性が主な要件である場合、コスト効果の高い選択肢としてエポキシ系コーティングが採用されることがあります。また、特定の特殊クリーンルーム用途(例えば、半導体製造ファブリック内で特定の有機溶剤が使用されるエリアなど)では、その優れた溶剤耐性を理由に、明示的にエポキシ系コーティングが指定されることがあります。一方、一般的な医薬品・食品関連用途では、長期的な外観保持性および柔軟性の点でPVDFが優れているため、エポキシ系よりもPVDFが好まれます。

コーティング 化学耐性 VHP/酸化性 UV耐性 使用寿命(屋内)
電子化 優れた 優れた 優れた 25年以上
HDP 良好 適度 良好 15~20年
エポキシ 良好 適度 劣る(屋内専用) 10~15年(室内)
標準PE 適度 不良 適度 8~12年

4. コア材:内部構造

コアは、2枚の鋼板の間に挟まれた材料であり、断熱性を提供し、遮音性能に寄与し、耐火等級を決定する。また、クリーンルーム用途では、コアから発生する粒子が制御環境に侵入しないよう完全に密閉されている必要がある。クリーンルーム用パネルには、主に5種類のコアが使用されており、それぞれ異なる用途に適している。

岩毛

ロックウールは、玄武岩(および鋼鉄製造工程で発生する再生スラグ)を1,500℃以上の高温で溶融し、綿菓子を作るのと同様の原理で溶融物を細い繊維状に紡糸した後、フェノール樹脂系バインダーで繊維を接着・固化させ、所定の密度で圧縮して硬質スラブ状に成形したものである。得られる素材は無機物が主体(約97~98%が鉱物繊維)であり、そのため不燃性である。

ロックウール — 主な特性

熱伝導率(λ)
0.034–0.040 W/m・K
密度(GMPグレード)
100–120 kg/m³
防火等級
A1 — 不燃性
最高使用温度
750°C以上
遮音性能(厚さ100 mm)
Rw 38~45 dB
最適な用途
GMP医薬品・病院・食品

クリーンルーム用パネルにおいて、ロックウールはすべてが同等ではありません。密度が非常に重要であり、医薬品のGMPクリーンルームでは、接着剤との十分な接合面を確保し、許容範囲内の音響性能および長期的な寸法安定性を実現するため、標準仕様として100~120 kg/m³が採用されています。一方、一般産業用サンドイッチパネルに使用される低密度ロックウール(60~80 kg/m³)は、経時的に圧縮されてコアと表皮の間に空隙を生じる可能性があります。また、繊維の配向も重要です。ラメラ配向ロックウール(繊維がパネル表面に対して平行ではなく、垂直に配向しているもの)は、表皮界面における接着強度を大幅に高めます。

アルミミツバチ

アルミニウムハニカムは、薄いアルミニウム箔を六角形のセル構造に展開して作られる構造用コア材であり、ミツバチの巣で見られる幾何学的原理と同じである。セルの直径は通常6~12 mmである。ハニカムシートは構造用接着剤で2枚の鋼板表皮間に接着され、圧縮時に薄いアルミニウムセルが働き、鋼板表皮が引張および圧縮に寄与することで、重量に対する剛性が極めて優れたパネルが得られる。

アルミニウムハニカム — 主な特性

パネル重量(50 mm)
6~9 kg/m²
防火等級
A1 — 不燃性
熱絶縁
低(構造用途のみ)
メンテナンスアクセス
安全 — 人体荷重対応
耐湿性
優秀(密閉されたアルミニウムセル)
最適な用途
クリーンルーム用天井パネル

アルミニウムハニカムは実質的な断熱性能を提供しません——その厚さ1mmあたりの熱抵抗値は、あらゆるフォームコアよりもはるかに低いです。しかし、クリーンルーム用天井パネルでは、断熱性能が主な要件ではありません。必要なのは、軽量で剛性があり、不燃性のパネルであり、HVACフィルター交換や照明器具の保守作業時にメンテナンス担当者が安全に上を歩行できる強度を備えていることです。50mm厚のアルミニウムハニカムは、通常、許容範囲内のたわみで150–200kg/m²の集中荷重に耐えることができます——これは、ほとんどの製薬・食品産業向け天井構成におけるメンテナンス作業へのアクセスに十分な強度です。

ポリウレタン(PU)フォーム

ポリウレタンフォームは、ポリオールとイソシアネートという2種類の液体反応性化学成分を混合することで生成されます。これらの成分は発熱反応を起こし、連続ラミネーション工程において2枚の鋼板パネル間に充填されるように膨張します。フォームが膨張する際に、両面の鋼板に直接密着・接着され、別途接着剤を用いる工程を必要としません。その結果、非常に微細で均一な閉セル構造のフォームが形成されます。この微細なセル構造によりガス分子が効果的に捕捉されるため、ポリウレタンフォームは優れた断熱性能を発揮します。

ポリウレタンフォーム — 主な特性

熱伝導率(λ)
0.022~0.028 W/m・K
泡密度
38~45 kg/m³(閉セル)
防火等級
B2 — 可燃性
最高使用温度
約100°C
パネル重量(100 mm)
11~13 kg/m²
最適な用途
冷蔵庫、倉庫、食品のコールドチェーン

PIR(ポリイソシアヌレート)フォームは、反応混合物中のイソシアネート含有量を高めることで化学的に改質されたポリウレタン(PU)の一種です。これにより、より熱的に安定したフォームが得られ、標準PUと比較して若干優れた耐火性(より多くの条件下でB2等級を取得)およびわずかに低い熱伝導率(λ値:0.022~0.024 W/m・K)を実現します。PIRは、屋根パネルや断熱性能と耐火性の両方が重要な用途において、標準PUよりも徐々に好まれる仕様となっています。ただし、PUと同様に可燃性材料であり、A1不燃材の要件を満たすことはできません。

紙のハニーキャブ

紙製ハニカムは、アルミニウム製ハニカムと同じ六角形セル構造を採用していますが、アルミニウム箔の代わりにフェノール樹脂で含浸処理されたクラフト紙を使用します。アルミニウム製よりも軽量で、大幅に低コストですが、剛性が低く、耐湿性も劣り、可燃性(防火等級BまたはC)です。紙製ハニカムパネルは、経済性を重視したクリーンルームの天井および区画壁用途に使用されます。ISO 7~9クラスの一般産業用または研究施設向けクリーンルームで、防火性能の要件が比較的緩やかであり、予算が最優先される場合に適しています。ただし、医薬品のGMP環境や、定期的に水にさらされる食品加工施設には不適です。

EPS(発泡ポリスチレン)

EPSは、ポリスチレンビーズを蒸気で膨張させ、ブロック状に融合した後、所定のサイズに切断して製造されます。これは最もコスト効率の高いフォームコアであり、熱的特性も最も単純です。その熱伝導率(λ値:0.036~0.040 W/m・K)はロックウールとほぼ同等ですが、ロックウールが持つ防火性能上の優位性はありません。EPSパネルは、経済性を重視した一般産業用途(基本的なクリーンエリア、農業用建物、オフィスの間仕切りシステムなど)に使用されます。ただし、可燃性であり、使用温度上限が約75~80℃であるため、非常に高温な気候下での屋根外装パネルには不適です。また、医薬品、食品、医療施設などの環境には推奨されません。

コア 製成された 防火等級 熱的 重量 主な使用
岩毛 玄武岩+再生スラグを溶融・紡糸した繊維 A1 適度 重い GMP準拠の医薬品・医療・食品工場向け壁材
アルミニウムハニカム アルミ箔、六角形セル構造 A1 低(構造用) 非常に軽量 クリーンルーム用天井パネル
PIRフォーム ポリイソシアヌレート(閉セルフォーム) B2 優れた ライト 屋根パネル、高温地域、冷蔵庫
PUフォーム ポリウレタン(閉セルフォーム) B2 優れた ライト 冷凍倉庫、食品のコールドチェーン
紙のハニーキャブ クラフト紙+フェノール樹脂 B–C 低く、 ライト 経済型クリーンルーム用天井・区画壁
EPS 発泡ポリスチレンビーズ B2/B3 適度 非常に軽量 一般産業向け、コスト重視の構築

Different Core Material Manual Clean Room Panel

5.エッジシーリング:クリーンルームパネルを決定づける細部

これは、クリーンルームパネルを標準産業用サンドイッチパネルと明確に区別する最も重要な特徴であり、製品の写真や仕様書だけを比較する際には、実物を手に取らない限り見落とされがちな細部です。

標準産業用サンドイッチパネル(倉庫外装材、冷蔵庫用)は連続生産ラインで長さに応じて切断されるため、切断面の端部は開放されたまま、あるいは最小限の保護しか施されていません。つまり、コア材が端面から直接露出しています。倉庫ではこの点は問題になりませんが、クリーンルームでは、ロックウール繊維、EPSビーズ、またはフォーム粒子といったコア材が室内空間に直接接触し、制御された環境へ継続的に微粒子を放出することを意味します。

クリーンルーム用パネルは、4つの辺すべてを、専用に成形された鋼板またはアルミニウム製チャンネル部材で完全に囲んでおり、そのチャンネル部材がパネルの芯材を完全に覆っています。これらのチャンネル部材は、機械的にクランプまたは折り曲げてパネルの端面に固定し、接着剤で接合されます。その結果、パネルのどの面や端面にも芯材が露出することはありません。指で端面をなぞっても、滑らかな金属面のみが触れるはずであり、芯材にアクセスすることはできません。

エッジ・チャンネルの材質

  • 成形亜鉛めっき鋼板チャンネル — エッジシーリングに最もよく使用される材質です。パネル表皮に使用されるのと同じ亜鉛めっき鋼帯から成形されており、芯材接着剤システムとの密着性に優れた堅牢な機械的封止構造を提供します。塗装仕上げの場合、通常はパネル表面と同色になりますが、設置後にエッジが目立たない場合は、亜鉛めっき特有の銀色のまま仕上げられます。
  • アルミニウム押出 — エッジ部の形状が見える場所、あるいは外観が重視される場所、または接合ハードウェア(H型チャンネルまたはU型チャンネル)がエッジシールをジョイントシステムに統合する場合に使用されます。アルミニウム押出成形材は、曲げ加工された鋼板と比較してより洗練され、より高精度な形状を実現でき、一部の高級クリーンルームシステムでは標準仕様です。
  • PVCエッジチャンネル — 低コスト型クリーンルーム用途で時折使用されます。鋼材やアルミニウム材と比べて耐久性が低く、エッジ部への衝撃耐性が重要な環境では推奨されません。

サンプルの確認方法: 潜在的なサプライヤーから提供されたクリーンルームパネルのサンプルを評価する際は、パネルを縁側にして四方のエッジをすべて確認してください。目視でコア材(ロックウール繊維、フォームなど)が露出してはならず、エッジチャンネルとパネル面の間に隙間があってはなりません。また、エッジチャンネルをしっかり押して確認してください。これは堅固で良好に接着されており、緩んだり変形しやすかったりしてはいけません。エッジ部からコア材にアクセスできるようなパネルは、仕様書にいかなる記載があろうとも、クリーンルーム用パネルとは認められません。

6. 接着システム:一体化を実現するもの

ロックウール、アルミニウムハニカム、または紙ハニカム芯材を用いたクリーンルームパネルでは、発泡材のように鋼板表皮と芯材が膨張時に自己接着することはないため、接着剤は別途設けられた極めて重要な構成要素となります。この接着剤は、鋼板表皮と芯材の間で荷重を伝達する役割を果たすとともに、数十年にわたる熱サイクル、機械的荷重、および偶発的な衝撃にさらされた後でもパネルが構造的完全性を維持できるかどうかを決定づけるものです。

2成分ポリウレタン接着剤

標準接着剤は 高品質なクリーンルームパネル 2成分ポリウレタン(2C-PU)系接着剤です。この2成分とは、ポリオールとイソシアネートであり、ポリウレタンフォームと同じ化学組成ですが、発泡用途ではなく接着用途に配合されています。使用直前に2成分を混合し、鋼板表面およびコア表面の両方に塗布します。接着剤は加圧下で12~24時間かけて硬化し、強固かつ柔軟な接合部を形成します。柔軟性が重要である理由は、鋼板とロックウールの熱膨張係数が異なるため、長期間(数十年)にわたる使用中に生じる差動変位を接着剤が吸収し、亀裂を生じさせないよう設計されているからです。

接着剤システムの重要なパラメーター:

  • 混合比率: 2成分は、厳密に規定された比率で混合しなければなりません。規定外の比率で混合すると、接着強度が低下したり、完全に硬化しなくなったりします。品質の高いメーカーでは、生産記録に接着剤の混合比率を明記しています。
  • 塗布量: 接着剤の塗布量が不足していると、コア材とスキン材の間に未接着部が生じます。クリーンルーム用パネルでは、製造サンプルを定期的に破壊検査することで確認される bonding 面における接着剤の塗布率が95%以上となる必要があります。
  • 硬化時間および加圧条件: 接着剤は、所定の全硬化時間にわたり均一な圧力をかけた状態で完全に硬化させる必要があります。この工程を短縮するために硬化時間を減らしたり、加圧を弱めたりすると、初期検査には合格するものの、熱的および機械的負荷下でより急速に劣化するパネルが得られます。

連続ラミネーションラインで製造されるポリウレタン(PU)およびポリアイソシアヌレート(PIR)フォームパネルでは、フォーム自体が接着剤の役割を果たします。つまり、フォームが膨張・硬化する際に鋼板スキンに接着します。接着品質は、フォームの化学組成、ライン速度、温度プロファイル、および鋼板スキンの表面処理に依存します。設計・運用が優れた連続ラインから製造されたパネルは、非常に高い接着品質を達成できますが、品質の低いラインでは、外観からは判別できないスキン界面の空隙(ボイド)が発生し、構造性能が低下する場合があります。

7. 接続ハードウェアおよび継手シーラント

個々のパネルが製造された後、それらは床および天井と接続されるとともに、室内全体の気密性および汚染制御を維持する方法で相互に接続される必要があります。これらの接続に使用される材料は、パネル自体の材料と同様に重要です。

内装用(隠蔽型)コネクタ

医薬品および食品産業向けクリーンルームにおける標準的な接続方式は、隠蔽型の内装用コネクタです。これは、隣接する2枚のパネル間の継手部に跨るよう成形された鋼またはアルミニウム製の押出成形材であり、継手部の隙間に収められて室内側からは見えない構造になっています。中国および国際市場で一般的な形状には、十字型(中国産業界では「中字型」と呼ばれる)およびT字型のコネクタがあります。強度を重視する場合は通常亜鉛メッキ鋼またはステンレス鋼が用いられ、軽量用途や腐食が懸念される場合にはアルミニウムが採用されます。

床・天井用チャンネル

床および天井に設置されるU字型チャネルにより、壁パネルの底部および上部が位置決めされます。これらのチャネルは通常、亜鉛鋼板またはステンレス鋼で製造され、パネルの厚さに応じたサイズで作られます。製薬用クリーンルームでは、床用チャネルは床とパネルの接合部を「カーブド(コーブ)」形状に形成できるよう設計されており、段差や出っ張りが生じません。床用チャネルは、パネルの設置前に適切な接着剤または機械式固定具で構造床に密着固定する必要があります。また、床用チャネルと床との継ぎ目は、室内の気密性確保の一環としてシリコーンシーラントで密封します。

コーナーおよびジョイント用エクストルージョン

内角、外角、およびT字型接合部(パーティションが周囲の壁と接する部分)には、それぞれ専用設計の押し出し成形部品が必要です。これらは通常、アルミニウム製の押出成形プロファイルであり、パネルの厚さに応じて形状が調整され、各コーナーの幾何学的形状に適合するよう構成されています。医薬品製造用クリーンルームでは、内角部材には床・壁間および壁・天井間のコーブ半径(通常40~60 mm)が組み込まれており、清掃が困難となる死角を生む直角の内角を排除します。

シリコーン系ジョイントシーラント

シリコーンシーラントは、クリーンルームの enclosure を気密化する最終的な材料です。すべてのパネル継手、すべてのコーナー部の形状変化箇所、パネル表面への貫通部、およびパネルシステムと床・天井との接合部すべてに塗布されることで、シリコーンは継手部における気密性と衛生的な表面仕上げの両方を実現します。シーラントの仕様は重要です:

  • 防カビ性シリコーン: 標準的なシリコーンシーラントは、稼働中のクリーンルームの暖かく、ときに湿気のある条件下で、表面にカビの発生を助長する可能性があります。防カビシリコーンは、カビの成長を抑制する殺菌成分を含んでおり、製薬および食品関連施設において不可欠です。
  • 化学抵抗性 シーラントは、施設で使用される清掃剤と互換性を有している必要があります。多くの中性硬化型シリコーンは、イソプロピルアルコール(IPA)および第四級アンモニウム化合物に対して十分な耐性を示しますが、バイオデコンタミネーション用過酸化水素蒸気(VHP)や高濃度の酸化性薬剤は、時間の経過とともに一部のシーラント配合を劣化させる可能性があります。
  • 破断時の伸長率: 鋼板の熱膨張による変位を吸収し、継手部の亀裂を防止するために、推奨される最低伸び率は200%以上です。
  • 食品グレード認証: シーラントが食品に直接接触する可能性がある食品加工用クリーンルームでは、関連する食品接触材料規制に適合した食品-gradeシリコーンを使用する必要があります。

8. その他の外装材:鋼材以外

塗装済み亜鉛メッキ鋼板は、クリーンルーム用パネルの外装材として世界中で最も広く使用されていますが、鋼板の特性が不十分な特定用途や、特定の性能要件が優先される場合においては、いくつかの代替材料も採用されています。

ステンレス鋼(規格304/316L)

ステンレス鋼製外装材は、塗装システムを完全に不要とし、その結果、コーティングの耐久性に関する課題も解消します。グレード304は、ほとんどの医薬品・食品関連環境において優れた耐食性を発揮します。グレード316Lは合金にモリブデンを添加しており、塩化物によるピッティング腐食に対する耐性が向上します。このため、沿岸地域への設置、高濃度の塩素系消毒剤を使用する施設、および細胞毒性物質や高活性医薬品の製造エリアなど、最も過酷な化学環境にさらされる場所では、グレード316Lが適切な選択となります。

一般的な仕上げは、No. 4(ブラシド)または2B(滑らかな冷間圧延)です。ブラシド仕上げは、明るく照らされた製薬・研究施設などの空間において眩しさを低減する、滑らかだが非反射性の表面を提供します。ステンレス鋼パネルは、PVDFコーティング材と比較して60~90%程度のコストプレミアムが発生しますが、施設の長期的なメンテナンス計画から塗装および再仕上げ作業を完全に不要とします。

FRP(ガラス繊維強化プラスチック)

FRP(ファイバーリンフォースド・プラスチック)製の表面材は、ポリエステルまたはビニルエステル樹脂マトリックスに編み込み式のガラス繊維強化材を埋め込んだ構造です。この材料は軽量であり、産業用洗浄剤および消毒剤の広範な種類に対して化学的に耐性があり、清掃性と衛生性に優れた滑らかなゲルコート仕上げが可能です。FRPは、食品加工用クリーンルームにおいて、高圧高温水洗浄を頻繁に受ける壁面材として広く採用されています。このような処理を繰り返し受けても、FRPは塗装鋼板よりも優れた耐久性を示します。また、特定の溶剤との適合性が求められる化学プロセスや半導体製造環境でも使用されます。ただし、FRPパネルはA1級の防火性能分類を取得できません。

HPL(High-Pressure Laminate:高圧装飾板)

HPLは、フェノール樹脂を含浸させたクラフト紙の層と装飾層から構成され、高温高圧下で圧縮成形された装飾用表面材です。クリーンルーム用パネルでは、HPLは鋼板基材に内側面として接着されます。優れた耐傷性、多様な色彩および表面テクスチャ(静電気防止仕様も含む)、そしてある程度の耐薬品性を備えています。HPL表面仕上げのパネルは、耐傷性と外観の自由度が重視される電子機器製造用クリーンルームおよび実験室環境で使用されます。ただし、HPLは可燃性であり、A1等級を要求する医薬品GMPクリーンルームには適していません。

9. ご用途に応じた素材の選定

上記の素材オプションをプロジェクト仕様書に反映させる際は、各用途における主要な要件と、それらを満たす素材の特性を照合することが重要です。以下に実用的なまとめを示します:

用途 壁パネルの芯材 天井パネルの芯材 表面材(内側) 表面板厚さ
医薬品GMP(Grade B/C) ロックウール 100 mm アルミニウムハニカム(50 mm) PVDFまたはSUS304 0.5 mm
病院の手術室 ロックウール 100 mm アルミニウムハニカム(50 mm) PVDFホワイト 0.5 mm
食品加工(常温) ロックウール 75 mm アルミニウムハニカム/ロックウール PVDFまたはFRP 0.5–0.6 mm
半導体/電子機器 ロックウール 75–100 mm アルミニウムハニカム(50 mm) PVDF抗静電/HPL/ステンレス鋼 0.5 mm
冷蔵庫/医薬品用冷蔵庫 ポリウレタン/PIR 150–200 mm ポリウレタン/ポリアイソシアヌレート(100–150 mm) PVDFまたはPE 0.5 mm
一般産業用クリーンルーム(ISO 7–9) ロックウールまたはポリウレタン(50–75 mm) 紙ハニカム/アルミニウムハニカム PVDFまたはHDP PE 0.4~0.5 mm

Wansui Pharmaceutical GMP Cleanroom Project — 17,000㎡ of ZINJOY Handmade Cleanroom Panels.webp

10. よくあるご質問

クリーンルーム用パネルのコアは、見える状態ですか、それとも完全に封止されていますか?

適切に製造されたクリーンルーム用パネルでは、コア材は完全に封止されており、あらゆる角度からも見えません。2枚の鋼板が前面および背面を覆い、成形された鋼板またはアルミニウム製エッジチャネルが4辺すべての切断面を密封します。これは、クリーンルーム用パネルと一般産業用サンドイッチパネルを区別する決定的な特徴です。パネルを検査した際に、どの方向からもコア材が見える、あるいはアクセスできる場合、仕様書にいかなる記載があろうとも、そのパネルはクリーンルーム規格に準拠して製造されていません。

なぜ製薬用クリーンルームではフォームよりもロックウールが好まれるのですか?

火災分類。ロックウールはEN 13501-1に基づき、不燃材(クラスA1)に該当します。ポリウレタンおよびPIRフォームは、最高でも可燃材(クラスB2)に該当します。EUのGMP付録1および製薬工場の生産エリアにおいて適用される多くの各国の防火規制では、不燃性の構造材料の使用が義務付けられています。他の性能がいかに優れていたとしても、フォームコアパネルはこの要件を満たすことはできません。また、ロックウールは遮音性能も優れており(厚さ100 mmで38~45 dB Rw、同等のポリウレタンでは28~35 dB Rw)、製薬施設において生産ゾーン間の騒音遮断が求められる場合に有効です。

クリーンルームパネルの内側と外側のスキンの違いは何ですか?

ほとんどのクリーンルーム用パネルでは、内側および外側のスキンに同一の基材(亜鉛鋼板)および同一の塗装システム(PVDFまたはPE)が使用されます。仕様によっては、衝撃耐性を高めるため、内面(「クリーン側」)に厚手のスキンを用いる場合がありますが、外面にはやや薄手のスキンでも許容されます。屋外の気象条件や高湿度のプラントルーム環境にさらされる医薬品用パネルでは、外面のスキンに耐食性を高めるために、亜鉛被覆量の多い鋼板またはガルバリウム鋼板を採用することがあります。ステンレス鋼製パネルでは、通常、内外両面のスキンに同一のグレードおよび表面仕上げが用いられます。

クリーンルーム用パネルは再生材料で製造できますか?

ロックウールは、すでに相当量の再生材を含んでいます。通常、鋼鉄製造工程から得られる産業廃棄物(スラグ)の20~30%が、繊維溶融プロセスにおける原料の一つとして再利用されています。鋼板表皮には、鋼鉄製造プロセスに固有の標準的な再生材含有率の鋼材が使用されています。ポリウレタン(PU)およびポリイソシアヌレート(PIR)フォーム芯材は石油由来のポリマーであり、現行の商業製品では再生材含有率が極めて低いのが実情です。LEEDやBREEAMなど、持続可能性に関する認証要件を満たすプロジェクトにおいては、ロックウールパネルの再生材含有率が材料関連のクレジット取得に貢献する場合があります。該当する場合は、パネルメーカーへEPD(環境製品宣言)文書の提供を依頼してください。

クリーンルーム用パネルが適切に接着されているかどうかを確認するには?

最も信頼性の高い現場検査は、ピール試験です。カットされた端部または角から、手で外板を芯材から剥離させようと試みます。適切に接着されたパネルでは、接着面が剥離する前にロックウールが破断します。つまり、ロックウールの繊維を引き裂いている状態であり、外板が芯材表面からきれいに剥がれているわけではありません。外板と芯材の界面できれいに分離する場合は、接着強度が弱いか、あるいは接着が失敗していることを示します。より厳密な検証を行うには、破壊的な接着強度およびピール強度試験を引張試験機を用いて実施する必要があります。また、大量注文の際には、第三者機関の試験所に委託して実施することをお勧めします。大規模な注文を発注する前に、SGS、Bureau Veritas、Intertekなどの認定機関による第三者による接着強度試験報告書の提出を要求することが、確実な対応方法です。

すべてのクリーンルーム用パネルは、同じ厚さの鋼板を使用していますか?

番号。スキン厚さは、用途要件および製品仕様によって異なります。医薬品および食品産業向けの標準的なクリーンルームパネル(壁用)では、両面に0.5 mmのスキンが使用されます。経済型天井パネルでは0.4 mmが採用される場合があります。高衝撃性を要求される通路や荷役エリア用パネルでは、0.6 mm以上が指定されます。また、一部のメーカーでは、重量削減と内側(クリーン側)表面品質の維持を目的として、内側面に0.5 mm、外側面に0.4 mmのスキンを使用しています。製品比較の際には、必ず両面のスキン厚さを確認してください。マーケティング資料では、内側スキンの厚さのみが記載されている場合があるためです。

クリーンルームパネルの寿命終了後はどうなりますか?リサイクルは可能ですか?

クリーンルーム用パネルは、使用終了後に一部をリサイクルすることが可能ですが、その際には構成材料の分別が必要です。鋼板の表皮は、標準的な金属リサイクルプロセスにより完全にリサイクル可能です。ロックウールは、新たなロックウール製造へと再利用できます。一部のメーカーでは、使用済みパネルの回収およびリサイクルプログラムをすでに導入しています。ポリウレタン(PU)およびポリイソシアヌレート(PIR)フォームはリサイクルが困難であり、通常は埋立処分またはエネルギー回収に向けられます。アルミニウムハニカムは、アルミニウム専用のリサイクル流通経路を通じて完全にリサイクル可能です。使用済み廃棄物管理を求めるプロジェクトにおいては、ロックウールおよびアルミニウムハニカムパネルが、主要なパネルタイプの中で最も優れたリサイクル性を有しています。

適切なパネル素材の選定でお困りですか?

Glostar社は、ロックウール、アルミニウムハニカム、ポリウレタン(PU)、ポリイソシアヌレート(PIR)など、あらゆるコア材に対応したクリーンルームパネルを製造しています。表面材にはPVDFコーティング仕様、ステンレス鋼、FRPの3種類から選択可能です。当社の技術チームが、お客様の用途、設置環境、および規制要件に最適な材料組み合わせをご提案いたします。

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