セルロースナノファイバー最新業界レポート
~Industry Trends for Cellulose Nano Fiber~
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2020年12月、「2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」が公表された。2050年までに温室効果ガスの排出量を実質ゼロとする“カーボンニュートラル”にする方針である。
カーボンニュートラルを環境目標とする動きが世界的に広がるなか、非石油由来の「セルロースナノファイバー」が脱炭素社会の実現に貢献する素材として関心が高まっている。
新エネルギー・産業技術総合開発機構 (NEDO) は2020年8月、セルロースナノファイバー関連技術の研究開発に着手した。セルロースナノファイバー複合樹脂の製造コストを大幅に低減させるため、抜本的な見直しを行った新しい製造プロセス技術の開発を目指す。
セルロースナノファイバーは軽量、高強度、熱膨張に優れること等で様々な用途展開が可能である。なかでも、樹脂やゴム等に配合されたセルロースナノファイバー複合材料は軽量、高強度の特性を有し、自動車の軽量化が図られている。また、増粘安定性や透明性、抗菌・消臭などの特性を活かして、住宅・建設やエレクトロニクス、塗料、化粧品、医療などに応用展開し、市場機会の獲得のため各社は様々な戦略を進めている。
世界ではセルロースナノファイバーを利用した製品の社会実装・市場拡大を早期に実現することで、CO2の排出量を削減し、脱炭素化社会を目指すようになった。本レポートでは、セルロースナノファイバー応用に焦点を合わせ、市場、及び業界を分析した。新たな市場をつくるうえでの次世代ビジネスにつながるレポートになっている。
本書の特徴
- 導電性フィラー、コンクリート、電池材料、スピーカー振動板、塗料・コーティング剤、分離膜・フィルター、化粧品、トイレタリー用品、医療・バイオ、食品…の業界を分析した
- 保水性、ガスバリア性、抗菌・消臭、高強度などの特性を活かした開発状況、製品化とは
- 外板・内装部材としての“車載用セルロースナノファイバー”の業界分析・企業動向を探る
- 北米や北欧、中国、韓国、日本など各国のナノセルロースの製造技術の取り組みを詳述
- 炭素繊維が普及するまでの経緯から、セルロースナノファイバーの実用化を探ってみた
目次
第Ⅰ編 セルロースナノファイバー
第1章 セルロースナノファイバーの特徴
- 1.セルロースナノファイバーとは
- 2.セルロースナノファイバーの製造 (解繊) 法
- 2.1 概要
- 2.2 機械的手法
- 2.2.1 高圧式ホモジナイザー法
- 2.2.2 グラインダー法
- 2.2.3 水中カウンターコリジョン法 (ACC法)
- 2.3 化学的手法 (TEMPO酸化法)
- 3.ナノセルロースの種類
- 3.1 セルロースナノクリスタル (CNC)
- 3.2 バクテリアナノファイバー (BNF)
- 4.セルロースナノファイバーの製造コスト
- 5.セルロースナノファイバーの販売価格
- 6.セルロースナノファイバーの特性
- 6.1 保水性,増粘安定性,保形性
- 6.2 透明性
- 6.3 抗菌・消臭
- 6.4 ガスバリア性
- 6.5 チキソ性
- 6.6 紙の強度向上
- 6.7 ゴムの強度向上
- 6.8 分散安定性
- 6.9 大きな比表面積
- 6.10 軽量・高強度
- 6.11 難燃性
- 7.セルロースナノファイバーによる高機能化
- 7.1 断熱材
- 7.1.1 概要
- 7.1.2 断熱材の厚み
- 7.1.3 断熱材の隙間
- 7.1.4 開発動向
- 7.2 エアロゲル
- 7.2.1 概要
- 7.2.2 開発動向
- ① 東京大学
- ② スイス連邦材料試験研究所 (Empa)
- 7.3 放熱材料
- 7.4 接着剤
- 7.5 発泡成形
- 7.5.1 概要
- 7.5.2 開発動向
- ① マクセル
- ② ダイキョーニシカワ
- ③ 京都大学,京都市産業技術研究所
- 8.各企業の開発製品とセルロースナノファイバーの生産規模
- 9.開発動向
- ① 日本製紙
- ② 王子ホールディングス
- ③ 大王製紙
- ④ 星光PMC
- ⑤ レンゴー
- ⑥ 東亞合成
- ⑦ 中越パルプ工業
- ⑧ 第一工業製薬
- ⑨ ダイセル,三和商会
- ⑩ ダイセル
- ⑪ 大阪ガス,大阪ガスケミカル
- ⑫ 昭和丸筒
- ⑬ スバル
- ⑭ 丸住製紙
- ⑮ 愛媛製紙
- ⑯ 巴川製紙所
- ⑰ モリマシナリー
- ⑱ 草野作工
- ⑲ マリンナノファイバー
- ⑳ 大村塗料
- ㉑ 増幸産業
- ㉒ 東京大学
- ㉓ 産業技術総合研究所,京都大学
- ㉔ 京都大学
- ㉕ 大阪大学
- ㉖ 東北大学
- ㉗ 横浜国立大学
- ㉘ CelluForce
- ㉙ Blue Goose Biorefineries
- ㉚ Anomera
- ㉛ Stora Enso
- ㉜ UPM Kymmene Oyj (UPM)
- ㉝ Oy Keskuslaboratorio Centrallaboratorium Ab (KCL)
- ㉞ Valmet
- ㉟ Borregaard
- ㊱ WEIDMANN Fiber Technology
- ㊲ Zelfo Technology
- ㊳ Innventia
- ㊴ ANPOLY
- ㊵ Melodea
- ㊶ McGill University
- ㊷ Aalto University
- ㊸ Australia National University (ANU)
- 10.その他木質系材料
- 10.1 概要
- 10.2 ヘミセルロース
- 10.3 リグニン
- 11.各国の取り組み
- 11.1 概要
- 11.2 日本
- 11.3 カナダ
- 11.4 米国
- 11.5 北欧
- 11.5.1 概要
- 11.5.2 フィンランド
- 11.5.3 スウェーデン
- 11.5.4 ノルウェー
- 11.5.5 スイス
- 11.6 中国
- 11.7 韓国
- 11.8 フランス
第Ⅱ編炭素繊維
第1章 炭素繊維強化プラスチック (CFRP)
- 1.概要
- 2.CFRPとは
- 3.炭素繊維の種類
- 3.1 PAN系炭素繊維
- 3.2 ピッチ系炭素繊維
- 3.2.1 等方性ピッチ系炭素繊維
- 3.2.2 異方性ピッチ系炭素繊維
- 4.炭素繊維メーカー
- 4.1 概要
- 4.2 企業動向
- ① 東レ
- ② 帝人
- ③ 三菱ケミカル
- ④ Solvay
- ⑤ Hexcel
- 5.炭素繊維の価格推移
- 6.炭素繊維の形状
- 6.1 長繊維
- 6.2 短繊維
- 6.3 チョップドファイバー、
- 6.4 ミルドファイバー
- 6.5 ファブリック (織物) 、
- 6.6 フェルト
- 6.7 ペーパー
- 6.8 プリプレグ
- 7.CFRPの成形技術
- 7.1 オートクレーブ成形
- 7.2 シートワインディング成形
- 7.3 引き抜き成形
- 7.4 プレス成形
- 7.5 RTM (Resin Transfer Molding) 成形
- 7.6 VaRTM成形、
- 7.7 ハンドレイアップ成形
- 8.CFRPのリサイクル技術
- 9.CFRPの国内動向
- 10.CFRPの国外動向
第2章 CFRP製品の用途
- 1.概要
- 2.スポーツ・レジャー分野
- 2.1 釣竿
- 2.2 ゴルフシャフト・ヘッド
- 2.3 テニスラケット
- 2.4 その他のスポーツ用品
- 3.輸送分野
- 3.1 自動車・レーシングカー
- 3.2 鉄道車両
- 3.3 船舶
- 4.航空宇宙分野
- 4.1 民間航空機
- 4.2 ロケット・人工衛星
- 4.3 ヘリコプター
- 4.4 ジェットエンジン
- 5.土木建築分野
- 6.エネルギー分野
- 6.1 風力発電
- 6.2 燃料電池
- 6.3 リチウムイオン電池
- 6.4 電線
- 6.5 耐圧容器
- 6.6 海底油田
- 7.コンポジットロール
- 8.医療機器
- 9.モバイル機器筐体
- 10.ロボットハンド
- 11.ブレーキディスク
- 12.断熱材
- 13.電磁波シールド特性
- 14.炭素繊維複合材料供給組織体制 (サプライチェーン)
第Ⅲ編自動車用材料
第1章 自動車用プラスチック
- 1.概要
- 2.プラスチックの分類
- 2.1 概要
- 2.2 熱可塑性樹脂
- 2.3 熱硬化性樹脂
- 3.自動車用プラスチックとは
- 3.1 概要
- 3.2 市場動向
- 3.3 ポリプロピレン (PP)
- 3.3.1 概要
- 3.3.2 市場動向
- 3.3.3 用途動向
- 3.4 ポリエチレン (PE)
- 3.4.1 概要
- 3.4.2 市場動向
- 3.4.3 用途動向
- 3.5 ポリ塩化ビニル (PVC)
- 3.5.1 概要
- 3.5.2 市場動向
- 3.5.3 用途動向
- 3.6 アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂 (ABS)
- 3.6.1 概要
- 3.6.2 市場動向
- 3.6.3 用途動向
- 3.7 メタクリル樹脂 (PMMA)
- 3.7.1 概要
- 3.7.2 市場動向
- 3.7.3 用途動向
- 3.8 汎用系ポリアミド (PA66,66,11,12など)
- 3.8.1 概要
- 3.8.2 市場動向
- 3.8.3 用途動向
- 3.9 ポリブチレンテレフタレート (PBT)
- 3.9.1 概要
- 3.9.2 市場動向
- 3.9.3 用途動向
- 3.10 ポリエチレンテレフタレート (PET)
- 3.10.1 概要
- 3.10.2 市場動向
- 3.10.3 用途動向
- 3.11 ポリアセタール (POM)
- 3.11.1 概要
- 3.11.2 市場動向
- 3.11.3 用途動向
- 3.12 ポリカーボネート (PC)
- 3.12.1 概要
- 3.12.2 市場動向
- 3.12.3 用途動向
- 3.13 変性ポリフェニレンエーテル (m-PPE)
- 3.13.1 概要
- 3.13.2 市場動向
- 3.13.3 用途動向
- 3.14 ポリフェニレンスルフィド (PPS)
- 3.14.1 概要
- 3.14.2 市場動向
- 3.14.3 用途動向
- 3.15 液晶ポリマー (LCP)
- 3.15.1 概要
- 3.15.2 市場動向
- 3.15.3 用途動向
- 3.16 その他スーパーエンプラ (PEEK,PAR,PES,PEI,TPIなど)
- 3.17 ポリウレタン (PUR)
- 3.17.1 概要
- 3.17.2 市場動向
- 3.17.3 用途動向
- 3.18 不飽和ポリエステル樹脂 (UP)
- 3.18.1 概要
- 3.18.2 市場動向
- 3.18.3 用途動向
- 3.19 フェノール樹脂 (PF)
- 3.19.1 概要
- 3.19.2 市場動向
- 3.19.3 用途動向
第2章 車載用CFRP
- 1.概要
- 2.自動車用途の材料特性
- 3.自動車用CFRPの種類
- 4.自動車用CFRPの動向
第3章 車載用セルロースナノファイバー
- 1.NCV (Nano Cellulose Vehicle)
- 2.製品活用時のCO2削減効果の評価・実証
- 3.業界分析
- 4.外板・内装部材
- 4.1 概要
- 4.2 外板部材に求められる条件と動向
- 4.3 内装部材に求められる条件と動向
- 5.自動車部材としてのバイオ由来樹脂の利用
- 6.開発動向
- ① トヨタ自動車東日本
- ② トヨタ車体
- ③ 昭和丸筒,昭和プロダクツ
- ④ 昭和丸筒
- ⑤ トヨタ紡織
- ⑥ イノアックコーポレーション
- ⑦ キョーラク
- ⑧ マクセル
- ⑨ 住友ゴム工業
- ⑩ スギノマシン,タカギセイコー,富山県立大学
- ⑪ トクラス
- ⑫ 旭化成
- ⑬ 宇部興産
- ⑭ アイシン精機
- ⑮ デンソー
- ⑯ 利昌工業
- ⑰ ダイキョーニシカワ
- ⑱ 三和化工
- ⑲ トヨタカスタマイジング&ディベロップメント
- ⑳ 大王製紙
- ㉑ Bell Helicopter
- ㉒ Innovatech Engineering
- ㉓ Weyerhaeuser
- ㉔ Woodbridge Foam
- ㉕ Melodea
- 7.タイヤ,ゴム製品
- 7.1 概要
- 7.2 業界分析
- 7.3 セルロースナノファイバー強化ゴム材料
- 8.開発動向
- ① 横浜ゴム
- ② 日本製紙
- ③ 王子ホールディングス
- ④ 丸五ゴム工業
- ⑤ 日進工業
- ⑥ 住友ゴム工業
- ⑦ 日本製紙
- ⑧ 三菱ケミカル
- ⑨ バンドー化学,東ソー
- ⑩ フコク
- ⑪ American Process
第Ⅳ編セルロースナノファイバーの応用展開編
第1章 フィラーと複合材料
- 1.フィラー
- 2.フィラーの種類
- 3.市場動向
- 4.導電性フィラー
- 4.1 概要
- 4.2 業界分析
- 4.3 導電性フィラーの種類
- 4.3.1 金属系
- 4.3.2 炭素系
- 4.3.3 金属酸化物系
- 4.3.4 金属被覆系
- 5.セルロースナノファイバーの複合材への応用と動向
- 5.1 概要
- 5.2 開発動向
- ① 大王製紙
- ② ユニチカ
- ③ GSアライアンス
- ④ 花王
- ⑤ 王子ホールディングス
- ⑥ 北越コーポレーション
- ⑦ 日産化学
- ⑧ 東亞合成
- ⑨ 吉川国工業所
- ⑩ 日本資材、
- ⑪ スターライト工業
- ⑫ ネイチャーギフト
- ⑬ 日本原子力研究開発機構,東京都立産業技術研究センター,東京大学
- ⑭ 富山大学
- ⑮ Elastopoli
- ⑯ American Process
- 6.木粉などバイオマスと石油由来プラスチックとの複合系
- 6.1 概要
- 6.2 ウッドプラスチックコンポジット (Wood Plastic Composite;WPC)
- 6.3 竹繊維複合系
- 6.4 米複合系
- 6.5 開発動向
- ① バイオマスレジン南魚沼
- ② ソラボ
- ③ ファイン、
- ④ バイオポリ上越
第2章 住宅・建設
- 1.概要
- 2.樹脂サッシ
- 2.1 概要
- 2.2 国内の機能サッシの市場動向
- 2.3 業界分析
- 2.4 開発動向
- 3.遮熱フィルム
- 3.1 概要
- 3.2 国内の遮熱フィルムの市場動向
- 3.3 業界分析
- 3.4 開発動向
- 4.遮熱塗料
- 4.1 概要
- 4.2 国内の遮熱塗料の市場動向
- 4.3 業界分析
- 4.4 開発動向
- ① 大建工業,利昌工業
- ② All Weather Windows
- ③ Cellutech AB
- ④ UPM-Kymmene Oyj (UPM)
- ⑤ Zelfo Technology
- 5.コンクリート
- 5.1 概要
- 5.2 業界分析
- 5.3 開発動向
- ① 三井住友建設
- ② タケ・サイト
- ③ 菊水化学工業
第3章 エレクトロニクス
- 1.プリント配線板
- 2.銀ナノワイヤ
- 2.1 概要
- 2.2 業界分析
- 2.3 開発動向
- ① 中越パルプ工業
- ② 太陽ホールディングス
- ③ リコー
- ④ ウシオ電機
- ⑤ 王子ホールディングス
- ⑥ US Forest Products Lab
- ⑦ Poly-Ink
- ⑧ 大阪大学
- ⑨ 東京理科大学
- 3.電池材料
- 3.1 概要
- 3.2 業界分析
- 3.3 開発動向
- ① 第一工業製薬
- ② 日本製鋼所
- ③ 特種東海製紙
- 4.スピーカー振動板
- 4.1 概要
- 4.2 業界分析
- 4.3 開発動向
- ① オンキヨー
- ② スギノマシン
- ③ フォスター電機
- ④ シナネンゼオミック
- ⑤ プラス産業
- ⑥ 大昭和紙工産業
- 5.家電
第4章 塗料・コーティング剤
- 1.概要
- 2.業界分析
- 3.開発動向
- ① 日本ペイント
- ② 関西ペイント
- ③ 玄々化学工業
- ④ 三洋貿易
- ⑤ NIPPO
- ⑥ Borregaard Chemcell、
- ⑦ Treaty Biotech
- ⑧ Cellutech AB、
- ⑨ CelluComp
- ⑩ 杭州語晗科技
第5章 分離膜・フィルター
- 1.概要
- 2.膜の材質
- 3.世界の分離膜・フィルターの用途分野別市場
- 3.1 水環境分野
- 3.1.1 概要
- 3.1.2 市場動向
- 3.1.3 企業動向
- ① ダイセル
- ② ダイセン・メンブレン・システムズ
- 3.2 大気・空質分野
- 3.2.1 概要
- 3.2.2 市場動向
- 3.2.3 開発動向
- ① 東レ
- ② 旭化成
- ③ 北越紀州製紙
- ④ Ahlstrom
- ⑤ Lenzing
- ⑥ Uppsala University
- ⑦ 九州大学
- 4.水素透過膜
第6章 化粧品
- 1.概要
- 2.業界分析
- 3.化粧品業界のマイクロプラスチック廃止への動き
- 4.マイクロビーズ
- 5.求められる化粧品容器の機能
- 6.日本化粧品工業連合会
- 7.開発動向
- ① 花王
- ② 王子ホールディングス,日光ケミカルズ
- ③ 日本製紙
- ④ 日本触媒
- ⑤ GSアライアンス
- ⑥ コーヨー化成
- ⑦ 大成薬品工業
- ⑧ シンクリンク
- ⑨ RBP
- ⑩ Natural Friend
第7章 トイレタリー用品
- 1.紙おむつ
- 2.トイレクリーナー・シート
- 3.洗剤,ボディソープ
- 3.1 概要
- 3.2 業界分析
- 3.3 開発動向
- ① あいち産業科学技術総合センター産業技術センター,日清紡テキスタイル,吉田機械興業
- 4.家庭用マスク
- 4.1 概要
- 4.2 業界分析
- 4.3 開発動向
- ① ユニチカトレーディング
- ② 事業革新パートナーズ
- ③ クイーンズランド工科大学
第8章 抗菌剤・消臭剤
- 1.概要
- 2.業界分析
- 3.銀ナノ粒子の用途事例
- 4.開発動向
- ① 日本製紙
- ② GSアライアンス
- ③ 日本ゼオン、
- ④ 真庭バイオケミカル
第9章 容器包装
- 1.概要
- 2.ガスバリア性
- 3.バリア紙容器としての応用例
- 4.業界分析
- 5.開発動向
- ① 凸版印刷
- ② 日本製紙
- ③ 花王
- ④ 大興製紙
- ⑤ 五條製紙
- ⑥ Stora Enso
- ⑦ VTT
- ⑧ Klabin
- ⑨ BillerudKorsnas
- ⑩ UPM
第10章 医療・バイオ
- 1.概要
- 2.業界分析
- 3.人工臓器
- 3.1 概要
- 3.2 BNCの人工臓器応用
- 3.3 セルロースナノファイバー,CNCの人工臓器応用
- 3.4 ナノファイバーを使った細胞接着型人工血管
- 4.足場材料
- 4.1 概要
- 5.3Dバイオプリンティング
- 5.1 概要
- 5.2 バイオインク
- 5.3 3Dバイオプリンティングに使用される生体材料の種類
- 5.4 市場動向
- 6.創傷被覆材
- 6.1 概要
- 6.2 開発動向
- ① 大王製紙
- ② GSアライアンス
- ③ American Process
- ④ CELLINK
- ⑤ UPM-Kymmene OYJ
- ⑥ Johnson & Johnson
- ⑦ VTT
- ⑧ Cellutech AB
- ⑨ Axcelon Biopolymers
- ⑩ JeNaCell
- ⑪ Bowil Biotech
- ⑫ 早稲田大学
- ⑬ 愛媛大学
- ⑭ スイス連邦工科大学
- ⑮ テキサスA&M大学
- ⑯ 揚州大学
- 7.義歯床用
第11章 食品
- 1.概要
- 2.業界分析
- 3.企業動向
- ① ダイセルミライズ
- ② 田子の月
- ③ 正栄堂
- ④ 徳島県立工業技術センター
- ⑤ ポンティフィシアボリバリアーナ大学,ゲルフ大学
第12章 スポーツ
- 1.概要
- 2.ランニングシューズ
- 3.卓球ラケット
- 4.スキー・スノーボード用ワックス
第13章 風力発電
- 1.概要
- 2.風力発電機の概要構造
- 3.風力発電ブレードの販売価格
- 4.業界分析
第14章 その他
- ① 三菱鉛筆
- ② 大鵬薬品
- ③ ナノサミット、
- ④ 大昭和加工紙業
- ⑤ 陶葊
- ⑥ 京都機械工具
- ⑦ 安達紙器工業
- ⑧ 田中石灰工業
- ⑨ 研美社
- ⑩ 芝浦機械
- ⑪ 京都大学
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