2024년판 셀룰로오스 나노파이버 시장의 전망과 전략(일본어판)

리서치 내용

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조사결과의 포인트

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제1장: 셀룰로오스 나노파이버 시장의 전망

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CNF를 'CN2050'에 공헌하는 환경 소재로 만든다

향후 10년이 볼륨존을 구축하기 위한 제2 창업기

2024년 CNF·MFC·CeF 합계의 출력량은 생산용량의 10% 내외 수준

기능성 첨가제용은 고부가가치 제품으로 일정한 위치를 확립

　　(표) CNF의 세계 시장규모 예측(고형분)

　　(그림) CNF의 세계 시장규모 예측

　　(그림·표) CNF 생산용량 추이

　　(그림) CNF 생산용량에 대한 가동상황

　　(표) CNF와 경합 재료와의 가격 비교

　　(그림) CNF 용도별 시장규모 추이(고형분 환산) 중량기준

　　(그림) CNF용도별 시장규모 추이(금액기준)

구조재용 복합수지에서는 '마이너스의 CO2'라는 셀룰로오스의 환경성능과

마이크론 사이즈의 CeF 활용을 통한 비용 절감 효과를 무기로 볼륨 확보에 연결

　　(그림) CNF 강화수지 시장규모 추이(중량기준)

CNF 복합화를 통한 MR재 성능향상으로 자동차용 채용 실현에 기대

충격강도 향상을 위한 개발도 진행

PLA와 NR에 대한 배합을 통한 '바이오×바이오' 제안도

구조재에서의 CNF 어드밴티지에

요구되는 성능과 비용을 조정해 마이크론에서 나노까지

3,000배 사이즈 중에서 최적 매칭을 찾아라

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제2장: 셀룰로오스 나노파이버, MFC, CeF 시장의 동향

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1. 셀룰로오스 나노파이버 제조법별 동향

　　　　화학적 해섬, 기계적 해섬 모두 해섬 정도와 성능 등

　　　　다양한 니즈에 최적화한 CNF 개발·제안·공급이 진전

　　　　(그림) 해섬도별 CNF 현황

　　1-1. 화학적 해섬

　　　　TEMPO 산화법, CM화법, 인산 에스테르화법이 실적을 확대

　　　　그 외의 해섬방법도 샘플워크가 진전

　　　　(표) 화학적 해섬 CNF 제조법별 참가기업

　　1-2. 기계적 해섬

　　　　그라인더·균질기(homogenizer)·밀을 통한 섬유의 물리적 파괴와 물 충돌법,

　　　　교토프로세스 등 다양한 해섬기술 메이커가 참가

　　　　(표) 기계적 해섬 CNF 제조법별 참가기업

　　　　(표) 셀룰로오스 나노파이버 제조법별 개황 화학적 해섬

　　　　(표) 셀룰로오스 나노파이버 제조법별 개황 기계적 해섬

　　　　주요 각 메이커의 CNF 생산능력

2. 셀룰로오스 나노파이버 주요 용도별 동향

　　　　나노사이즈의 섬유의 균일 분산이 성능을 발휘하는 기능성 첨가제와

　　　　셀룰로오스의 역학특성을 활용한 구조재로 용도개발 방향성이 양극화

　　2-1. 기능성 첨가제

　　　　칙소성, 증점효과, 분산안정성, 유화안정성 등 CNF의 특성에 대한 이해가 진행되어

　　　　식품, 화장품, 도료, 세라믹 등 폭넓은 산업에서 채용 확대

　　　　(표) 기능성 첨가제 용도 CNF 활용 사례

　　　　파우더 타입에 비해 재분산이 쉽고 사용이 편리한 고농도 CNF의 니즈가 확대

　　2-2. 수지복합화(구조재)

　　　　extended chain crystal 구조에서 유래하는 역학 특성을 함께 갖추어

　　　　환경 대응과 성능을 양립하는 구조재로서 폭넓은 분야에서의 수요 확대에 기대

　　　　(표) CNF와 GF, 철의 특성 비교

　　　　교토프로세스는 수상 오토바이에서 채용되어 모빌리티 부품으로의 채용 실적을 확보

　　　　내충격성의 개선과 추가적인 비용 절감이 과제로

　　　　자동차 부재용으로 내충격성 향상을 위한 개발 지속

　　　　PLA에 대한 CNF 배합에 의한 충격 강도 향상 효과가 주목되다

　　　　지속가능한 재료화의 흐름 속에서 재활용 수지에 대한 CNF 배합 니즈도 확대

　　　　CNF 복합수지를 확실하게 분별하는 기술 개발 진행

　　　　천연고무, CFRP 등 열가소성 수지 외의 용도에서의 CNF 복합화 니즈도 확대

　　2-3. 기타

　　　　새로운 용도의 CNF 활용을 위한 연구개발도 주목

3. MFC, CeF 제조법별 동향

　　　　CeF전업 외에도 CNF 메이커에서도 해섬도를 자제한 Grade 투입이 확대

　　3-1. 화학적 해섬 MFC

　　　　수분량·점도 조정과 비용 절감을 목적으로 서브 마이크론 사이즈의 MFC 니즈가 확대

　　3-2. 기계적 해섬 MFC·CeF

　　　　파나소닉, 도모에가와코퍼레이션의 CeF전업 2사와 함께

　　　　물 충돌법, 교토프로세스 등 CNF에서 전개하는 메이커가 해섬도를 자제한 등급을 투입

　　　　오지HD는 부직포 기술을 활용해 셀룰로오스 섬유를 보강재로 한 '터프셀' 시리즈로 참가

　　　　(표) MFC, CeF 개황

4. MFC, CeF 주요용도별 동향

　　　　"CNF의 하위 호환"이 아닌 용도개발을 어떻게 진행할 것인가?

　　4-1. 기능성 첨가제

　　　　싱글 나노사이즈의 CNF에서는 오버스펙이 되는 용도로 MFC의 채용이 진전

　　4-2. 수지복합화(구조재)

　　　　바이오매스도 향상, CO2 배출 감소를 목적으로 CeF를 고배합한 복합수지 채용이 확대

　　　　(표) CeF 복합수지의 채용 예

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제3장: CNF, MFC, CeF 전방시장 동향

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　　자동차 부재에서의 탑재 실현을 목표로 한 물성 개량이 계속

　　모빌리티 외에서는 첨가제를 중심으로 CNF, MFC·CeF의 채용이 확대

1. 모빌리티 관련 시장 동향

　　토요타계 Tier1에 의한 분자구조 제어기술을 응용한 내충격성 개선이 진전

　　내충격성, 강성, 성형성 등 성능의 균형을 어떻게 맞춰 나갈지가 향후 개발 과제

　　　　(그림) NCV 프로젝트 콘셉트카 Nano Cellulose Vihicle

　　　　(그림) 토요타합성의 CNF 강화 플라스틱 전개

　　　　(그림) 나노 수준의 구조 제어 기술 TBi-Alloy

　　　　(그림) 오지HD 터프셀 매트/터프셀

　　야마하발동기의 수상 오토바이에 채용되어 세계최초 양산 모빌리티 CNF 구현

　　다이오제지의 CNF가 레이싱 카, 관광 투어버스 등 공공 도로 주행차의 일부에서 채용

　　　　(그림) 야마하발동기 수상 오토바이 엔진 커버에 대한 CNF 탑재 예

　　　　(그림) CNF를 이용하여 제작한 앞범퍼

　　　　(그림) 다이오제지의 ELLEX-R을 사용한 자동차 부품 시제품

2. 모빌리티 관련 외의 시장 동향

　　　　증점제, 분산 안정제 등 기능성 첨가제로서의 양산품으로 채용이 확대되는 한편

　　　　케이스 등의 구조재는 일용품·잡화류 등 일부 용도로 채용에 그친다

　　2-1. 전기·전자 관련

　　　　(그림) 오사카대학 마구 뿌릴 수 있는, 흙으로 돌아가는 IoT 디바이스

　　2-2. 공업·산업 관련

　　2-3. 건축·토목 관련

　　　　(그림) CNF(스기노머신 BiNFi-s)를 사용한 복합 바닥재 실증 예

2-4. 패션 관련

　　　　(그림) Kinari로 제작한 버튼과 스핀들 스토퍼

2-5. 화장품, 화장실 용품 관련

2-6. 악기(고토지, 고토즈메)

　　　　(그림) ACC법에 의한 CNF를 복합화한 고토지

　　　　(그림) CNF제 휴대를 절삭가공하여 성형한 고토즈메

2-7. 일용품, 기타

　　　　(그림) 파나소닉 Kinari를 사용한 액체비누통, 비누 받침대

2-8. 농업자재 관련

　　　　(그림) nanoforest-s agriculture 2가지 기능

　　　　(그림) nanoforest-s farm

　　　　(표) CNF, MFC-CeF의 전방 전개

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제4장: 셀룰로오스 나노파이버 메이커의 동향과 전략

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닛폰제지 주식회사

　　복수의 제조 프로세스, 다종다양한 섬유 직경과 형상을 갖추어

　　폭넓은 니즈에 확실하게 대응하는 체제가 강점

　　이시노마키, 고쓰의 양산설비, 후지의 실증설비 모두 안정적인 가동률을 확보

　　샘플워크가 제품화 검토 단계로 이행하는 가운데, 향후 1~2년 내 채용 확대에 기대

　　TEMPO 산화 CNF에서는 고형분 90% 이상의 'TD-02X' 샘플워크를 추진

　　해외시장을 포함하여 더욱 폭넓은 시장에서 개발속도 향상을 노린다

　　CM화 CNF는 식품, 화장품을 중심으로 많은 상품에서 채용이 진행

　　가반·가조정식 제조기를 도입, 수요지 인근과 유저쪽에서의 MFC 온사이트 생산도 검토

　　‘cellenpia®PLAS’가 수상 오토바이 엔진 커버에 사용되어

　　CNF 강화수지로 세계최초 모빌리티 부품 양산화를 실현

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오지홀딩스 주식회사

　　인산 에스테르화 CNF만의 특성을 활용한 용도개발 진행

　　석유유래 재료 대체 제안으로 사용자의 지속가능한 재료화에 공헌

　　도미오카공장의 실증 플랜트에서는 시작부터 채용을 염두에 둔 실증 생산으로

　　샘플워크의 단계를 진행하는 안건이 증가

　　기능성 첨가제로는 싱글 나노사이즈의의 CNF 슬러리 'AUROVISCO'

　　해섬 정도를 억제한 조대 CNF 등, 니즈에 최적 등급을 제안

　　CB 대신 CNF를 보강재로 한 CNF/천연고무 복합재는

　　지속가능 관련 니즈가 확대되는 타이어 채용에 기대

　　'2가 음이온 작용기'라는 인산 에스테르화 CNF의 독자적인 특성이

　　안전하고 환경적성이 높은 연료전지용 고분자 분리막 개발을 지원

　　소수성 CNF 파우더, CNF 연속 시트, 무기 유리 대체 PC 복합시트 등

　　폭넓은 니즈에 대응하는 다채로운 제품 라인업

　　셀룰로오스 섬유를 보강 재료로 한 '터프셀 매트', '터프셀'은

　　자동차 부재 등 내충격성이 필수적인 용도를 타겟으로 제안을 추진

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다이이치공업제약 주식회사

　　화장품, 잉크, 도료 등을 중심으로 채용이 진전

　　섬유 분포 폭이 넓은 고농도품 등 니즈에 최적화한 개발을 진행

　　TEMPO 산화 CNF 'RHEOCRYSTA' 생산 개시로부터 10년이 경과해 채용 실적도 확대

　　설비 가동률, 출력량 모두 안정적인 규모를 확보

　　주력 화장품용으로는 칙소성, 분산·유화 안정성에서 높게 평가되다

　　LiB 분산제, CFRP/CFRP 등 최첨단 용도로의 채용을 위한 개발도 진전

　　수송·보관 효율, 배합처방, CO2 배출 등 수분량을 배경으로 한 과제 해결을 위해

　　6% 농도의 'RHEOCRYSTA크로스'를 제안, 공업·산업 용도로 검토가 진행됨

　　도쿄대학교와의 공동연구로 TEMPO 산화 셀룰로오스 난연화, 열가소성화 실현

　　아카데미아용 무상 샘플 제공 등 'RHEOCRYSTA'의 새로운 가능성 추구에 임하다

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주식회사 스기노머신

　　극장에서 극단까지의 섬유 길이 변형을 활용한 첨가제와 함께

　　NR, PLA와의 복합화 등 다양한 용도개발 추진

　　샘플워크 진전, 체험세트의 판매 호조 등으로

　　설비 가동률, 출력량 모두 안정적으로 추이

　　'BiNFi-s' 슬러리는 2%품과 5% 및 10%품의 공급량이 거의 길항

　　NR과의 복합화에서는 높은 종횡비로 인한 초기 모듈러스의 부상에 강점

　　'경직하고 취약한' PLA의 강도 향상 등 CNF만의 사용법에 주목

　　고기능 첨가제로는 칙소성과 유화 안정성을 활용한 UV 차단 스프레이를 개발

　　극장섬유 타입과 해섬도를 마이크로 사이즈로 자제한 제품 등 다양한 라인업을 전개

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세이코PMC 주식회사

　　베이스 수지, 셀룰로오스 섬유 직경, 배합률 등 폭넓은 라인업으로

　　니즈에 최적화된 제안과 샘플워크를 진행

　　2020년도부터 5년간에 걸친 NEDO 프로의 대응 중에서

　　설비, 프로세스 모두에서 생산 효율 향상을 추진, 류가사키공장의 설비 개량에 착수

　　CNF와 함께 셀룰로오스 마이크로파이버가 포함된 [STARCEL®]도 라인업

　　다양한 등급 중에서 용도·니즈에 맞춘 제안을 추진

　　갑각류 유래로 다양한 생리작용을 하는 치킨 나노파이버로는

　　화장품, 헬스케어, 반려동물 케어 관련 분야의 수요를 개척

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주식회사 네이처기프트

　　CNF 복합수지 '만져보는' 단계에서 '채용검토' 단계로 전환

　　2024년 4월 준 양산규모 설비가 가동 예정

　　각 유저회사의 CN화, 바이오매스도 향상 니즈가 확대

　　CNF 복합수지 생산체제는 10t/년 시제기에서 100~150t/년 준양산기로 이행

　　CN 관련 니즈 확대로 바이오 PE 기준제품의 거래가 증가

　　지속가능한 재료에 대한 관심 고조로 재활용 수지 기준품도 주목

　　모빌리티, 일용품, 가전 등을 중심으로 CNF 복합수지 제안처는 50~60개에 이른다

　　내충격성 개량, 고순도 CMF 복합화 등 한층 더 고성능, 고부가가치화를 위한 개발 추진

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리쇼공업 주식회사

　　약 90년에 걸친 셀룰로오스+페놀 복합기술을 활용하여

　　타사에 없는 제품개발, 용도개발을 추진

　　100% CNF 성형체에 의한 SDGs 핀배지와 허니컴코어 구조의 샌드위치 재료로

　　NCV 프로젝트 콘셉트카 보닛 아우터 등 CNF 가공 실적을 축적

　　자사 내의 페놀수지 활용으로 셀룰로오스계 재료의 과제인 흡수·치수 변화를 해결

　　독자적인 기술력으로 CNF 성형체의 성능 향상과 용도개발의 폭 확대를 실현

　　다이켄공업과 공동으로 NEDO 조성사업에 참가, CNF를 이용한 내장건재 개발에 주력

　　2022년도에는 CNF판을 사용한 복합 바닥재를 일본 최초로 건물에 구현

　　매스프로용도와는 다른 CNF만의 특수 용도개발에도 주력

　　상아를 대체할 수 있는 지속가능한 재료로서 고토즈메의 실용화를 실현

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파나소닉프로덕션엔지니어링 주식회사

　　셀룰로오스 섬유(CeF) 배합 성형재료 "kinari" 등급을 확충

　　고강성, 양성형성, 고바이오매스화 등을 강점으로 실적을 확대

　　바이오매스도 55%품, 70%품 양산판매에 이어 90%품 샘플판매를 시작

　　높은 물성과 고바이오매스화의 양립으로 폭넓은 분야에서의 채용에 기대

　　CO2 배출을 자제한 생산 프로세스 및 재료 재활용 대응 등 환경 적정성에 강점

　　후쿠치야마시와의 연계협정으로 후쿠치야마시의 간벌재를 활용한 'kinari'를 개발

　　2023년부터 동 시립초중학교 전체 아동학생용 급식 식기로 채용

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주식회사 도모에가와코퍼레이션

　　셀룰로오스 파이버 복합수지 그린칩® CMF® 라인업을 확충

　　내충격성 개량, 난연 등 다양한 니즈에 부응하는 그레이드를 개발

　　환경부분, 물성부분과 함께 성형품의 휨·실크마크가 없고 자유로운 디자인에 대응하며 쉽게 성형 가능

　　기존 금형·성형 프로세스를 사용할 수 있는 점 등이 유저에서 평가되어 채용 확대

　　샤르피 충격강도 10kJ/㎡를 넘는 내충격성 등급, V-0 레벨의 난연 등급 등

　　공업·산업 분야에서 채용이 기대되는 그레이드 개발이 진전

　　식기, 일용품, 잡화를 중심으로 채용 실적은 꾸준히 증가

　　자동차 내외장 부재 채용을 위한 개량 개발, 샘플워크, 평가도 진행

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국립대학법인 오사카대학(산업과학연구소·노기 마사야 교수, 가스가 다카아키 조교)

　　흙으로 돌아가고 뿌릴 수 있는 센서, 물에 젖은 회로의 단락 방지 코트 등

　　전자 디바이스로서의 CNF 탑재를 위한 개발이 진전

　　CNF 센서와 무선급전장치, 열카메라의 조합으로 생분해성과 정보발신 기능을 양립

　　'흙으로 돌아가는' 토양함수 센서의 개발로 지속가능한 스마트농업의 실현에 기대

　　카르복시기를 많이 포함하는 CNF의 팽윤특성에 의한 물에 젖은 회로의 단락 방지 성능에 주목

　　TEMPO-CNF에 대한 이온의 차이로 수몰 고장방지 효과 차이가 판명

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