2017년 이후 셀룰로오스 나노파이버(CNF) 양산 플랜트와 세미커머셜 규모로 생산이 시작되면서 식품, 화장품, 문구 등의 일용품과 생 콘크리트 윤활제, 접착제, 세라믹과 같은 산업 재료 등 폭넓은 산업 분야에서 채용이 진행되어왔다. 2019년에 개최된 도쿄모터쇼에서는 산학 연계 컨소시엄 NCV 프로젝트가 CNF를 사용한 콘셉트카를 출품하는 등 자동차 재료로서의 기대도 높아지고 있다. 이번 조사에서는 CNF의 제조법별, 용도별 동향과 참여 각사의 동향에 대해 최신 상황을 분석·고찰해 CNF 시장의 현황과 향후 전망을 정리했다.
◆조사개요
조사목적: 셀룰로오스 나노파이버 제조사의 현재 동향을 파악하는 동시에 향후 사업계획 및 연구개발 동향을 밝힌다.
조사대상: 셀룰로오스 나노파이버(CNF)
조사방법: 직접 면접취재를 바탕으로 문헌조사를 병용
조사기간: 2020년1월~2020년3월
[지난 판과의 차이]
①제2장: 셀룰로오스 나노파이버 시장의 동향에 NCV 프로젝트에 관한 기사를 추가
②제3장: 셀룰로오스 나노파이버 제조사의 동향과 전략에서 기재 기업을 변경
리서치 내용
조사결과의 포인트
1장 셀룰로오스 나노파이버 시장의 전망
CNF만의 퍼포먼스, 경량화, 환경 기여를 소구해 시장에 잠재된 커다란 광맥을 발굴하라!
시제작, 샘플을 포함한 2020년 예상 생산량은 57t에 그쳐, 수지복합용에서는 가격이, 첨가제·필름용에서는 섬유 사이즈 및 흡습성 등 CNF 독자적인 특성이 수요 확대의 걸림돌로
(그림·표) CNF의 세계 시장규모 예측
(표) CNF와 경쟁 재료와의 가격 비교
수지복합화 용도의 주력인 자동차 부재용에서는 경량화에 의한 CO2 삭감효과 및 리사이클 적정성 등 SDGs 환경문제의 해답이 되는 CNF 채택의 장점의 소구로, 기능성 첨가제 용도에서의 인체에 대한 CNF의 안전성에 대한 우려는 불식 방향으로
CNF 필름에서는 흡습성, 생분해성을 역이용한 흙으로 돌아가는 습도 센서의 개발도 시작된다
시용기간은 종료, 사용자의 기대 이상의 성과를 창출하는 매칭포인트 창출로!
제2장 셀룰로오스 나노파이버 시장의 동향
1. 셀룰로오스 나노파이버 제조법별 동향
샘플 제작, 용도 개발의 진전과 함께 참여 기업이 확대
1-1. 화학적 해섬
화장품 등의 기능성 첨가제로서 채용되어 각 회사의 설비 가동률이 상승
신규 진입과 능력 증강 등 본격적인 시장 형성을 향한 움직임이 시작
(표) 셀룰로오스 나노파이버 제조법별 개황 화학적 해섬
1-2. 기계적 해섬
자동차 부재를 중심으로 수지 보강재로서의 샘플 제작이 진전
(표) 셀룰로오스 나노파이버 제조법별 현황 기계적 해섬
(표) 주요 제조사들의 CNF 생산능력
2. 셀룰로오스 나노파이버 주요 용도별 동향
국가 지원에 의한 개발은 일단락, 시판품에 대한 채용 사례도 증가해
CNF는 용도 개발에서 수요 확대를 모색하는 시기로 이행
(그림·표) CNF 생산능력 추이
(표) CNF의 다운스트림 전개
1. 수지복합화
생산성과 코스트 경쟁력이 뛰어난 교토프로세스는 볼륨 존에서의 확대에 기대
경량화를 무기로 자동차 부재용에서 강점을 보이다
(표) 자동차 4부재의 CNF 수요 잠재력
(그림) 자동차 4부재의 CNF 복합수지 사용에 의한 경량화 효과
기타 기계해섬법 CNF는 소수화·파우더화에 의한 분산성 개선 및
시트화 등 편리한 사용을 위한 개발이 진전
(그림) ACC법에 의한 CNF를 복합화한 箏柱
오지HD, 가오 등 화학적 해섬으로 전개하는 CNF 제조사가
수지 그레이징 실현을 위해 투명 수지와 복합화에 대응
2. 기능성 첨가제
기능성 첨가제 용도는 화장품, 식품, 일용품뿐만 아니라
생 콘크리트 윤활제, 접착제, 세라믹 등 산업 용도로 실적화가 진전
3. 기타
절연 재료, 생분해성 디바이스 등 일렉트로닉스 관련 용도 개발이 진전
3. 환경성 NCV 프로젝트의 동향
업스트림~다운스트림까지의 컨소시엄으로 재료부터 최종 제품까지를 부감
2019년에는 콘셉트카 제작 및 실제 주행 실현
자동차 부재의 금속 대체, 수지 대체, 무기 유리 대체에 도전한
컨셉트카 Nano Cellulose Vehicle을 도쿄모터쇼에 출전
(그림) CNF에서 시제품한 부재의 성능평가
(표) NCV 프로젝트 실시 체제
(표) NCV 프로젝트 각 사업에서의 담당 사업자
(표) NCV 프로젝트의 도전과 담당 사업자
(그림) 자동차 부재로서 실현 가능한 CNF 재료의 제품 활용 시 CO2 삭감효과의 평가·실증
(그림) NCV 프로젝트 콘셉트카 Nano Cellulose Vechicle
CNF 사용 부재의 양산 가능성에 3단계 페이즈, 빠른 것은 2025년경 실현될까
모든 단계에서의 CNF 부재화 완료는 2040년 전후로 예상
(표) NCV 프로젝트에서 시제작한 자동차 부재 부위별 일람
(표) NCV 프로젝트에서 시제작한 CNF 활용 부재의 개발 페이즈 일람
(그림) CNF 활용 자동차 부품 전개 이미지 미래 예상도
CNF 해섬과 수지복합화를 원패스로 하는 교토 프로세스 외에 투명 수지복합화와
ALL CNF 성형 등 다양한 제법으로 차량 중량의 16% 경량화 실현
NCV 프로젝트는 2019년도에 일단락
2020년도 이후에는 자동차에 CNF 부재 실장을 목표로 한 프로젝트가 시동
(표) NCV 프로젝트에서 제작한 부재 현황과 전망
(표) NCV 프로젝트 시작 부재 일람
3장 셀룰로오스 나노파이버 기업의 동향과 전략
니혼제지 주식회사
TEMPO 산화 CNF, CM화 CNF는 채용 사례 확대로 수요 증가에 탄력
실증실험 중인 교토 프로세스 플랜트는 자동차를 타깃으로 R&D 계속
TEMPO 산화 CNF는 자동차 타이어용 채택으로 볼륨 확대에 기대
타깃을 좁히는 것보다 유저 니즈에 부합하는 제안으로 저변 확대를 도모
화장품, 식품 용도로는 CMC와 동일한 화학구조를 가진 CM화 CNF를 제안
화과자, 화장품 등에서의 채용 실적도 확대
후지 공장에서 실증실험 중인 교토 프로세스에 의한 CNF 강화 수지가
환경성 NCV 프로젝트 콘셉트카 부품에 채용
오지홀딩스 주식회사
인산에스테르화법 CNF의 특성을 살려
「소재의 강점」에 초점을 맞춘 용도 개발로 착실하게 실적화
시판품의 CNF 채용 실적이 확대, 양산화를 겨냥한 설비 투자를 검토
CNF 슬러리 「AUROVISCO」 캐미컬에 이어 생 콘크리트 압송 윤활제로 채용
닛코케미칼즈와 공동개발한 화장품 Grade 제품화, 국내외 유저에서 검토 진행
다양한 사이즈의 섬유가 함유된 대형 CNF 슬러리 개발
보수성, 칙소성, 분산안정성 등 성능과 저점도화 양립 실현
CNF와 PC의 복합화 기술은 xEV화에 따른 차체 경량화가 진행되는 자동차 창에서 채택될 것으로 기대
CNF 시트는 적당한 반발력과 탄력이 평가되어 탁구채로서 실용화가 시작
비수계 재료와 잘 어울리는 소수성 CNF 파우더 개발
주에쓰펄프공업 주식회사
ACC법에 의한 CNF 「nanoforest」 시리즈가 순조롭게 실적화
보다 폭넓은 니즈에 대응하기 위해 고기능화 CNF 개발을 추진, 파일럿 설비 설치도 검토
「nanoforest」는 고해섬 그레이드가 탁구채에서 채용
수지복합화에 최적화된 파우더 Grade 및 MB도 여러 유저에서 실적화
화장품, 도료, 잉크 등에 적합한 소수화 그레이드의 개발과 더불어
CNF100% 성형체 등 새로운 사용법 제안도 추진
다이이치공업제약 주식회사
스킨케어·화장품을 중심으로 기능성 첨가제로서의 실적 확대
LiB 첨가제, 세라믹 관련 등 새로운 용도 개척도 추진
2018년 조직개편을 통해 기존에 없던 새로운 용도 및 사용법 개발 추진
2019년도 대형공장 라인 증강으로 생산능력 배증
성과를 바탕으로 안전성 평가기법 확립 등 화장품 관련 실적 확대를 위한 대응 추진
교토시산업기술연구소와 공동연구 성과가 새로운 교야키(京焼)·기요미즈야키(清水焼) 개발에 기여
세라믹스 등 공업 관련에서의 새로운 용도 개척에 기대
세이코PMC 주식회사
프로세스 개량에 의한 백색화 그레이드, EPDM 베이스 제품 등
용도의 폭을 넓히는 연구개발에 주력
류가사키 공장에서는 사용자, 테마별로 세밀한 샘플 그레이드를 생산
EPDM 베이스 제품은 자동차 부재의 경량화 효과에 기대
PP 베이스 제품은 NCV 프로젝트에 샘플 공급, 컨셉트카에 채용
주식회사 스기노머신
CNF 외에도 실크 유래품과 섬유경이 마이크로 사이즈의 CMF 등
독자 개발품 투입으로 차별화
「BiNFi-s」의 생산량은 연간 10% 정도의 성장률로 추이
8종 세트, 5종 세트 샘플 트라이얼 세트도 호조로 손익 흑자화
고기능, 고부가가치에 특화된 CNF 외에도 섬유 직경을 마이크로 사이즈로 한 CMF 개발
수지 복합화 용도를 중심으로 폭넓은 니즈 대응력을 강화
CNF와 Ag나노입자의 복합체, 실크나노파이버 등
타사에 없는 독특한 제품의 개발 및 제안도 적극적으로 추진
모리마시너리 주식회사
슬러리, 분체, 알코올 치환품에 MB를 라인업하여
CNF 용도 개발에 탄력
펄프 유래품 외에 목재칩을 직접 해섬한 리그노 CNF를 라인업
간단한 제조법을 통한 코스트 경쟁력과 환경부하 저감에 강점
2019년에는 PP, PE, PA6 기반 MB 공급 시작
착색 CNF 개발도 진행
유기용제, 열가소성 수지 배합에 적합한 알코올 치환품은 도료 관련 수요에 기대
독자적인 탈수방법에 의한 리그노 CNF 100% 성형체는 금속 및 엠플러 대체를 목표
호쿠에쓰코퍼레이션 주식회사
PC에 필적하는 강도와 생분해성을 겸비한 독자적인 올 셀룰로오스 재료
다양한 용도의 플라스틱 대체 니즈에 기대
CNF의 응용품으로서 독자적인 올 셀룰로오스 재료 발카나이즈드 파이버 제안
시트 형태로 강도, 내구성이 뛰어나고 가공성도 높은 특성을 폭넓은 용도에 활용
나노 사이즈의 미립자를 보완하는 에어필터, CNF의 초정밀 다공질체 에어로겔 등
시즈 선행품의 용도 및 시장 개척도 계속 추진
캐나다 자회사에서 CNC 개발 진전, CNF와는 다른 니즈에 대응 가능
지방독립행정법인 교토시산업기술연구소(고분자계 팀)
CNF 복합수지 사회 구현을 위한 대응을 추진
CNF의 연구개발과 함께 사업화를 위한 코디네이터로서의 역할을 담당
CNF 강화 PVC 개발, CNF/PP 머티리얼 사이클, 바이오 PE와 CNF의 복합화 등
CNF 복합화 수지 실용화를 위한 개발 추진
지방특별행정법인 교토시산업기술연구소(요업계 팀)
세라믹스 주입 성형에 CNF 활용
전통 도자기와 공업·산업용 세라믹스 기술을 접목하여
요업 제품의 새로운 가치 창출에 주력
이장(泥漿)에 CNF를 첨가해 주물에서의 이탈성 향상, 새로운 작풍의 교야키·기요미즈야키를 실현
자동차, 일렉트로닉스 등 첨단 시장으로의 응용을 목표로 한다
국립대학법인 오사카대학(산업과학연구소 노기 마사야 교수)
흡습성, 생분해성이라는 특성을 강점으로 두고 개발을 추진
「흙으로 돌아가는 IoT 디바이스」는 CNF 채택의 필연성에 대한 해답의 하나로
CNF 페이퍼와 Ag 잉크만으로 구성된 생분해성을 가진 습도 센서를 구현
농업, 방재 등 폭넓은 용도로 CNF 페이퍼 디바이스 활용의 가능성에 기대
주식회사 RBP
분자·나노 수준의 자연과학 응용으로 화장품에서 석유·화학물질을 배제
응용연구에 특화된 개발로 가성비가 뛰어난 제품 제공
CNF의 네트워크 구조와 보습성을 활용하여 천연성분 100% 스킨 「SURISURI」 개발
보습성분, 장벽성분, 유화제를 CM화 CNF가 수행
