자료 코드 C59106000 / A4 105p / 2017.07.31
셀룰로오스 나노파이버(CNF)는 2016년~2017년에 걸쳐 일용품을 중심으로 일부 제품에서 채용이 시작되어 2017년에는 일본발 양산 플랜트가 가동하는 등, 시장은 개발 단계에서 실용화·양산화 단계로 바뀌고 있다. CNF는 단독이 아니라 수지와 섬유 등과 복합화함으로써 강도 향상 및 경량화 등을 실현한다. 재료로서의 진가를 발휘해 용도를 확대하려면 「얼마나 쉽게 혼합할 수 있느나」가 과제이며 CNF 메이커뿐만 아니라 수지, 첨가제, 용제 등 각 메이커와의 정보교환 및 공동연구가 요구되고 있다. 연구개발부터 제조, 최종매제품까지 일본에서 대응할 수 있는 일본기업이야말로 세계에서 CNF 사업화를 리드할 수 있는 잠재성이 있다.
이번 조사는 대학, 연구기관 및 제지 메이커, 화학 메이커 등 CNF의 사업화를 목표로 하는 기업, CNF를 사용한 최종 판매 제품을 개발하는 기업 등에 취재를 실시해 제품 및 각 참가 메이커의 동향 등 최신 상황을 분석했다.
■조사 개요
조사목적：셀룰로오스 나노파이버 메이커의 현재 동향을 파악하는 것과 동시에, 향후 사업 계획과 연구개발 동향을 분석한다.
조사대상：셀룰로오스 나노파이버(CNF)
조사방법：직접 면접 취재를 토대로 문헌조사를 병용
조사기간：2017년 5월~2017년 7월
■자료 포인트
• 일본발 신소재, 드디어 실용화 단계로, 시장 확대 열쇠는 「복합화」에 있어, 소재~최종제품까지, 업종을 초월한 제휴로 시장을 개척해라
• 2016년 이후, 각 회사의 생산체제 정비가 급속히 진전했지만 안정적인 양산 체제 확립에는 이르지 않아 2020년 CNF 생산량은 경제산업성의 예상보다 약간 낮은 400 t/년 정도
• 주요 각 메이커의 생산능력은 2017년에 880 t/년으로 생산체제 정비는 일단락, 향후는 생산캐파를 풀 활용할 수 있는 시장·용도 개척이 과제
• 소수화 그레이드, 파우더 타입 등 복합화를 염두에 둔 개량 개발이 진전
• 자동차 용도의 금속 대체 실현에는 더욱 연구개발이 필요
• 교토 프로세스에 의한 수지 복합화의 코스트다운 효과가 주목된다
• 자동차 용도의 금속 대체 실현에는 더욱 연구개발이 필요, 내장, 외장용 기존재료에서의 대체로는 경량화를 실현하는 발포기술에 활로가 있어
• 고투명, 치수 안정성, 표면 경도를 살린 유리 대체 필름이 기대, 열황변, 내수성 등 「종이의 한계」를 뛰어넘는 개발이 과제
• 매우 미세한 기공 크기 제어를 실현하는 고성능 에어필터로 CNF만의 강점을 발휘
• CNF 독자적인 성능을 살릴 수 있는 기능성 첨가제에서의 채용 확대도 기대
리서치 내용
■게재 내용
조사 결과의 포인트
제1장：셀룰로오스 나노파이버 시장의 전망과 전략
• 일본발 신소재, 드디어 실용화 단계로, 시장 확대 열쇠는 「복합화」에 있어
• 소재~최종제품까지, 업종을 초월한 제휴로 시장을 개척해라
• 2016년 이후, 각 회사의 생산체제 정비가 급속히 진전했지만 안정적인 양산 체제 확립에는 이르지 않아 2020년 CNF 생산량은 경제산업성의 예상보다 약간 낮은 400 t/년 정도
(표) 셀룰로오스 나노파이버 제법별 개황
(표) 일본 CNF 시장규모 예측
• 주요 각 메이커의 생산 능력은 2017년에 880 t/년으로
• 생산체제 정비는 일단락, 향후는 생산캐파를 풀 활용할 수 있는 시장·용도 개척이 과제
(도·표) 일본 국내 CNF 능력 추이
(표) 주요 각 메이커의 CNF 생산 능력
• 소수화 그레이드, 파우더 타입 등 복합화를 염두에 둔 개량 개발이 진전
• 교토 프로세스에 의한 수지 복합화의 코스트다운 효과가 주목된다
• 자동차 용도의 금속 대체 실현에는 더욱 연구개발이 필요
• 내장, 외장용 기존재료에서의 대체로는 경량화를 실현하는 발포기술에 활로가 있어
(표) 각종 재료의 특성 비교
(표) 자동차용 수지 수요량 추이
• 고투명, 치수 안정성, 표면 경도를 살린 유리 대체 필름이 기대
• 열황변, 내수성 등 「종이의 한계」를 뛰어넘는 개발이 과제
• 매우 미세한 기공 크기 제어를 실현하는 고성능 에어필터로 CNF만의 강점을 발휘
• CNF 독자적인 성능을 살릴 수 있는 기능성 첨가제에서의 채용 확대도 기대
(표) CNF의 판매전개
제2장：셀룰로오스 나노파이버 메이커의 동향과 전략
오지홀딩스 주식회사
독자적인 인산에스테르화 CNF를 이용해 실증 설비 가동으로 새로운 용도개발 추진
슬러리, 파우더, 시트로 폭넓은 형태로 제안
적은 에너지량으로 원료 펄프를 완전하게 나노화하는 인산에스테르화법을 확립
2017년부터 40 t/년 규모로 실증 생산을 개시, 용도개발에 박차
증점제 「아우로 비스코™」는 2017년 5월말부터 자동차 케미컬용으로 채용 개시
핸들링성을 향상한 파우더에서는 소수화 그레이드도 개발
연속 시트화 CNF 「아우로·베일™」은 저열팽창성을 살려 유리 대체 용도 탐색을 진행
성형 그레이드 등 독자적인 제품 개발로 차별화
일본제지 주식회사
제조 프로세스를 다양화해 용도와 고객 니즈에 최적화한 CNF를 제안
슬러리, 파우더, 마스터 배치 등 폭넓은 라인업을 전개
2017년 6월에는 CNF를 비롯한 신소재의 확대판매를 담당하는 신소재영업본부가 시동
CNF는 양산·파일럿 플랜트를 합해 4 거점 생산체제
TEMPO 산화, CM화, 교토 프로세스에서 생산해 용도에 맞춘 특성을 가진 CNF를 제안
다양한 고객 니즈를 망라하는 전방위형 전개를 진행
이시마키의 양산 플랜트 가동으로 코스트 경쟁력 강화에 기대
다이오제지 주식회사
양산화에 적절한 프로세스와 다양한 원료 펄프에서 선택으로 차별화
미시마공장의 슬러리 파일럿 플랜트에서는 고형분 환산으로 100 t/년 능력을 확보
2017년도내에 분체 CNF의 파일럿 설비를 설치, 용도개발·시장 개척에 대응
용도와 요구 성능에 따라 최적 특성을 얻을 수 있는 펄프를 여러 종류에서 선택
열가소성 수지와의 복합화가 용이한 파우더화 그레이드는 2017년내에 샘플워크 개시 예정
CNF 배합 페이퍼 클리너를 자사 브랜드로 발매 개시
베리어포장재, 성형품, 인공뼈 보전재 등 다종 다양한 용도개발을 추진
호쿠에쓰키슈제지 주식회사
특수지 사업으로 축적한 기술과 마케팅 수법을 활용해 한 걸음 더 후방산업에 가까운 CNF 사업을 추진
2017년 4월에 신조직 「신기능재료 개발실」을 설치, 개발과 영업의 양면으로 CNF를 제안
바이러스와 초미립자도 캐치하는 고기능 에어필터를 개발
시즈 선행 개발에서는 액체 속에 분산된 CNF를 그대로 추출한 초정밀 다공질체를 제안
캐나다의 자회사에서 CNC 개발 진전, CNF와는 다른 니즈에 대한 대응이 가능해져
다이이치공업제약 주식회사
TEMPO산화 CNF 「레오크리스타」의 본격 전개 개시
소수화 그레이드도 개발해 새로운 용도개척을 추진
고점도+요변성 등 기존에 없는 성능 부여가 높게 평가
용제와 알코올에도 「레오크리스타」와 같은 성능 부여가 가능한 소수변성 그레이드를 개발
잉크, 도제, 화장품 등 비수성 재료에 용도 확대에 기대
고부가가치·니치 분야에 특화해 CNF를 사업의 기둥으로 기른다
가오 주식회사
독자적인 계면제어 기술을 활용한 소수화 CNF를 개발
투명성 등 CNF만이 가능한 특성을 살릴 수 있는 용도개발을 추진
자사 이용(PLA 용기포재로의 첨가)과 외판 양방향에서 사업화 목표
세이코PMC 주식회사
2017년내에 변성 CNF 복합 수지의 양산 개시를 예정
고강도화와 경량화의 양립으로 자동차 부품 등에서 전개 기대
소수화 기술, 수지 복합화 기술 등 「화학 메이커」만이 가능한 기술력을 활용한 전개를 추진
주식회사 스기노마신
워터 제트 기술 활용으로 셀룰로오스 외의 원료도 나노화
금속 미립자와의 복합화 등, 독자적인 연구개발을 추진
공작기기와는 다른 신사업으로 CNF에 참가, 비교적 빠른 시기부터 주목되어
셀룰로오스, CMC, 키틴, 키토산의 4 종류를 원료로 샘플을 공급
샘플 워크가 한 번에 할 수 있는 「트라이얼 세트」가 호평
CNF의 물성에 귀금속 미립자의 기능을 복합화시킨 재료를 개발
항균·소취 관련과 각종 촉매에서 채용에 기대
MORI MACHINERY 주식회사
오카야마의 삼림 자원을 활용할 수 있도록 독자적인 설비로 목재 칩을 나노해섬
코스트 경쟁력와 함께 열가소성 수지와의 복합화에 강점
목재 칩 원료인 리그닌 CNF와 펄프 원료의 CNF를 라인업
수지에 분산성이 높은 분체 타입 개발로 용도개발을 촉진
아사히카세이화성 주식회사
한 걸음 더 후방산업에 까가운 전개를 모색해 CNF 부직포의 용도 개척을 추진
부직포에 수지를 함침시킴으로써 CNF가 균일하게 분산된 FRP를 실현
엘렉트로닉스, 자동차 등 폭넓은 용도로 채용에 기대
주식회사 핫토리쇼텐
비수계 용액 중에서 해섬한 소수화 CNF 슬러리를 개발
2016년에 비수계 용액에 분산한 CNF 슬러리를 발표
2017년말에는 1 t/달(용액 중량 포함)의 양산설비 도입으로 샘플 제공의 확대를 계획
농도, 용액 등 유저의 요망에 맞춘 OEM와 커스텀 대응을 모색
DAICEL FINECHEM 주식회사
마이크로피브릴 셀롤로오스 「celish」는 나노 사이즈로 공급도 가능
새로운 사업의 핵심이 되는 용도 개척에 주력
셀룰로오스를 호모지나이저로 미세화해 10~수십 nm레벨까지 해섬한 그레이드를 개발
균일 분산성을 살린 여과조제, 보수·보형성을 살린 식품 첨가제 등으로 실적
「celish」가 아니면 안되는 용도 개척에 대응
오사카가스 주식회사
오랜 세월에 축적한 플루오렌을 활용해 「플루오렌 셀롤로오스」를 개발
수지와의 배합을 타깃으로 샘플 워크를 진행
플루오렌에 의한 소수성의 부여, 파우더상태의 공급 등 CNF와 수지와의 복합화를 향한 개발을 추진
규슈대학(동 대학원 농학연구원·곤도테츠오 교수)
물과 생물 기능을 이용하는 재료 설계를 연구주제로 독자적인 ACC법에 따르는 양친성 CNF를 실현
화학 약품을 사용하지 않고 셀룰로오스 본래의 특성을 유지하면서 나노파이버화
친수성과 소수성과의 스위칭 등, 새로운 기능을 살린 전개에 기대
공동개발 파트너인 나카고에펄프의 설비가동으로 ACC-CNF는 양산화 국면으로
「가볍고 강함」의 다음 컨셉트 확립을 향한 연구개발을 추진
지방특별행정법인 교토시산업기술연구소
교토의 지리적 이점을 활용해 CNF의 사회 실장을 향한 대응을 추진
교토대학, 기업, 관공청·공적기관과의 제휴로 10년 이상에 걸친 CNF 정보 축적
CNF의 연구개발 지원과 함께 사업화를 향한 코디네이터로서의 역할을 담당
범용 엔프라와의 복합화, 미세 발포, 착색 등, 구체적인 출구를 의식한 연구개발을 추진
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