市場調査レポート

世界のナノセルロース市場規模(2025~2033年):エンドユーザー別(紙加工、塗料&コーティング、石油&ガス、食品&飲料、複合材料、医薬品&化粧品)

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ナノセルロースの世界市場規模は、2024年に4億9,007万米ドルと評価され、2025年には5億8,074万米ドル、2033年には2億2,5802万米ドルに達すると予測され、予測期間(2025年~2033年)の年平均成長率は18.5%です。

木材パルプから得られるセルロース誘導体はナノセルロースと呼ばれます。この材料は、機械的に高いせん断力を加えることで木材から分離されます。グラインダー、マイクロフルイダイザー、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザーを使って調製することもできます。これらのナノ材料は、非常に強く、軽く、導電性であるため、複合材料に最適です。ナノセルロースを添加したナノコンポジットの強度は、防弾製品の製造に適しています。また、優れたセメント添加剤であり、密度が低く、アスペクト比が高く、硬い。紙パルプ工業技術協会(TAPPI)は、特許申請や研究論文の増加は、このクラスのナノ材料への関心が広がっていることを示していると主張しています。


ナノセルロースの世界市場規模は、2024年に4億9,007万米ドルと評価され、2025年には5億8,074万米ドル、2033年には2億2,5802万米ドルに達すると予測され、予測期間(2025年~2033年)の年平均成長率は18.5%です。

木材パルプから得られるセルロース誘導体はナノセルロースと呼ばれます。この材料は、機械的に高いせん断力を加えることで木材から分離されます。グラインダー、マイクロフルイダイザー、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザーを使って調製することもできます。これらのナノ材料は、非常に強く、軽く、導電性であるため、複合材料に最適です。ナノセルロースを添加したナノコンポジットの強度は、防弾製品の製造に適しています。また、優れたセメント添加剤であり、密度が低く、アスペクト比が高く、硬い。紙パルプ工業技術協会(TAPPI)は、特許申請や研究論文の増加は、このクラスのナノ材料への関心が広がっていることを示していると主張しています。

ナノセルロース市場の成長要因

ナノセルロースに適した特性

ナノセルロースは、優れた熱的、機械的、構造的特性を備えています。製紙加工、複合材料、石油・ガス、塗料、コーティングなど、さまざまな用途で使用されています。ナノセルロースはその再生可能な性質から、最近では材料科学や生物医学の分野からの需要が増加しています。ナノ結晶セルロースは、その機械的特性から用途に適しています。ナノセルロースフィルムは、高いひずみ(12%)、剛性(約20GPa)、強度(200MPa以上)を有しています。ナノセルロースの需要が急増しているのは、塗料、コーティング、石油、ガスです。

耐傷性や塗料の耐久性を向上させるだけでなく、ナノセルロースを塗料やコーティング剤の添加剤として使用することで、VOC排出量を削減することができます。発展途上国における住宅建築の急速な拡大は、おそらく塗料やコーティング剤の需要を増加させ、ナノセルロースの必要性を高めるでしょう。したがって、ナノセルロースの需要は、業界の力強い成長により、今後数年間で急成長すると予想されます。

様々なエンドユーザー産業における需要の高まり

包装産業は、主に食品やアルコール飲料の包装にナノセルロースを使用しています。ナノセルロースには、リサイクル能力、強度、環境適合性、汎用性など、包装材料としての使用に適したいくつかの本質的な特質があります。こうした特性がバクテリアセルロース、ナノフィブリル化セルロースなどの需要を牽引しています。食品輸出の着実な増加と食品加工産業の拡大により、アジア太平洋地域では柔軟な生分解性包装の需要が一貫して増加しています。

さらに、現代的な食習慣へのシフトや、COVID-19パンデミックによる閉鎖がもたらした職場や生活習慣の変化が、包装食品の需要を高めています。ナノセルロース製品は、包装食品への酸素の侵入を防ぐことで食品の腐敗を防止します。消費者の包装食品に対する嗜好の高まりが、食品・飲料包装業界におけるナノセルロースの需要を増加させています。

市場抑制要因

消費者の認識不足

補強性、豊富さ、低密度、生分解性といった強みを持つナノセルロースは、再生可能で持続可能な原料として最も広く使用されていると思われます。しかし、その用途に関する知識不足のため、ナノセルロースはエンドユーザーの間で普及していません。ナノセルロースを日常的に使用する産業界は、その用途についてもっとよく知る必要があります。ナノセルロースの用途は多岐にわたりますが、市場がニッチであるため、その多くはまだ未開拓です。複合材料、塗料・コーティング、ヘルスケアなどのエンドユーザー業界も、炭素繊維に関する知識を深めています。ナノセルロース市場はまだ黎明期で未開発であるため、予測期間前、期間中、期間後に現れる可能性のある展望についてはまだ調べていません。

市場機会

研究開発投資とイノベーション活動の増加

現在、さまざまな研究グループ、大学、企業によって行われている研究開発活動の重要な構成要素は、新規用途の探求と、商業的要件を満たすためのナノセルロースの特性の革新です。ナノセルロースの創製、改質、およびその応用に関する数多くの研究が行われています。ナノセルロースのナノコンポジットとしての医療用途、ピッカリング乳化剤、木材接着剤、ろ過用途、製紙、石油・ガス掘削、セメント、エネルギー貯蔵システム、バイオセンサー、その他の用途への利用は、特に注目されている分野の一部です。木材パルプは、ホモジナイザー、グラインダー、マイクロフルイダイザーを使って加工され、ナノセルロースが製造されます。ナノセルロースは、その生物学的生産源、高い空隙率、剛性、導電性、生分解性、低毒性、軽量性などの特性により、多くのエンドユーザー産業で人気を集めています。

ナノセルロースの研究開発は、技術開発の追求の結果として拡大しています。食品・飲料やパーソナルケア分野をはじめとする数多くの産業が、健康志向の人々の高まる需要を満たすために成長し、大きな技術革新を遂げています。その結果、二酸化炭素排出量の少ないバイオベースの材料を使用することは、予防可能な選択肢となっています。軍事分野におけるナノセルロースの利用は、拡大する研究の対象です。軍は現在、その活動が環境にどのような影響を与えるかを強く意識しています。旧式のシステムを可能な限りリサイクルして再利用することを含め、旧式のシステムの廃止と廃棄は、特に懸念される分野のひとつです。広く入手可能で、強度が高く、持続可能な生産源であることから、ナノセルロース材料はこの分野で有望な材料として浮上しています。

地域分析

北米:成長率21.63%で支配的な地域

北米は最も大きな貢献をしており、予測期間中のCAGRは21.63%で成長すると予想されています。同国にはInternational Paper、Georgia-Pacific、Westrockなどの大手製紙メーカーがあります。同国のナノセルロース市場の需要を促進している主な要因は、同国の製紙産業の拡大であり、製紙産業に対する厳格な法律も伴っています。アメリカの紙・パルプ業界では、年間7,000万トン以上の紙・板紙が生産されています。また、International Paper社、Georgia-Pacific社、WestRock社など、国内の主要な紙パルプメーカーが競争環境を作り出しています。米国では、動きの速い消費財の消費頻度が高まるにつれて、包装用紙の需要が増加する見込みです。同国の製紙産業の成長により、ナノセルロース市場の拡大が期待されます。

ヨーロッパ 成長率19.70%の急成長地域

ヨーロッパは予測期間中に年平均成長率19.70%で成長する見込みです。フランスでは、包装部門がプラスチック製品の主要な消費者であり、食品・飲料包装が需要の大半を占めています。食品製造業はフランスの製造業の20%を占めています。また、食品産業は他の産業部門に比べて包装設計の革新率が43%高い。このため、食品包装の需要が高まり、全国の包装資材の価格が上昇しています。フランス国立統計経済研究所(INSEE)によると、フランスにおける包装製品の製造量は1,830万ユーロに達し、リサイクル品を含む家庭廃棄物の量は約500万トン。食品業界の専門家も消費者も、包装が環境に与える影響について認識を深めています。また、新たな規制により、食品業界や包装業界は代替品を探す必要に迫られています。これらの要因により、環境に優しい商品の需要が急増し、全国的にナノセルロースの使用量が増加すると考えられます。さらに、フランスの石油製品需要の大半は、米国と中東諸国からの輸入でまかなわれています。石油・ガス輸送の大半には貯蔵タンクが使用されるため、調査対象の市場にビジネスチャンスがもたらされることもあります。

アジア太平洋地域は予測期間中に大きく成長する見込み。日本は世界第3位の製紙国。しかし、過去数年間、日本の製紙産業は横ばいか、わずかに減少しています。この地域は古紙のリサイクル能力に優れています。2020年、日本は古紙の約85%を回収しました。しかし、この分野への新規投資は行われておらず、予測期間中は緩やかな成長が予測されます。建設業界と自動車業界からの需要は増加すると思われるため、日本の塗料・コーティング剤市場は予測期間中に成長すると予想されます。自動車の生産台数増加の影響も大きいでしょう。

さらに、電気・電子分野の生産増加による塗料・コーティング剤の需要も見込まれます。電子情報技術産業協会(JEITA)の報告によると、日本では電気・電子分野の生産が増加すると予想されています。民生用電子機器、産業用電子機器、装置の増産が産業の成長を促し、ナノセルロース市場を支えることが期待されています。

Petroleo Brasileiro SA(ペトロブラス)によると、ブラジルの石油・ガス部門は、今後数年間でリオデジャネイロに2580億米ドルを投資する見込み。ブラジルの生産量は、今後5年間で約200万バレル、今後10年間で600万または700万バレル以上増加すると予想されています。ブラジルが新たな油田や鉱区での追加的な探鉱・開発を許容できるかどうかが、2035年までの同国の石油生産の見通しに大きく影響します。ペトロブラス以外の企業は、このような投資の実現に大きな役割を果たすことになります。しかし、さまざまな疾病が蔓延し、研究開発が進められていることから、ブラジルは現在、世界第7位の医療市場となっており、毎年420億米ドル以上が民間医療に費やされています。

さらに、現在進行中の研究の増加により、ヘルスケア市場は拡大しています。ヘルスケア産業への民間投資額も年々増加しています。高齢化により慢性疾患の蔓延が予測されるため、製薬・研究部門は需要に応えるべく成長軌道を維持しています。その結果、ブラジルは米国の大手製薬会社の製造施設建設 のホスト国となっています。ブラジル政府はまた、外資に開放される医療分野の分野を拡大する連邦法第13.097号の施行を発表しました。これにより、製薬業界における直接投資の条件が改善され、ナノセルロースの需要が高まると期待されています。

セグメント別分析

種類別

ナノフィブリル化セルロース(NFC)セグメントが最も高い市場シェアを占め、予測期間中の年平均成長率は17.21%と予想されます。ナノフィブリルは、規則性の低い領域で区切られた基本フィブリルの束から構成されます。セルロースナノクリスタルとは対照的に、絡み合ったネットワークを構築することができます。結晶ドメインと非晶質ドメインが交互に存在し、横方向の寸法は10 nm~100 nm、通常はマイクロメートルの範囲です。NFCを作るには、まずセルロース系繊維を化学的に除去する必要があります。高圧ホモジナイザーによる機械的作用で繊維間の水素結合を切断し、NFCを結晶ドメインとアモルファスドメインに放出する必要があります。しかし、NFCは親水性であり、水素結合によって強固なネットワークを形成する性質があるため、ほとんどの非極性ポリマーマトリックスに均一に分散させることはできません。NFCベースのナノコンポジットを作製する方法としては、溶剤キャスティング、メルトミキシング、in-situ重合、エレクトロスピニングなどがあります。NFCは、高強度、高収率、高剛性、低重量、生分解性などの特徴から、その需要は著しく高まっています。

微生物セルロースとしても知られるバクテリアセルロース(BC)は、ある種のバクテリアによって生産される直鎖状で分岐のない外多糖類です。1,4-グリコシド結合でつながったD-グルコピラノース単位のみから構成されています。これは植物セルロースに似ており、凝集して幅約1.5nmのサブフィブリルを形成します。その後、バクテリアセルロースのサブフィブリルは束状に結晶化し、後にリボン状に変化します。バクテリアセルロースは、引っ張り強さ、高い吸水性、高い空隙率、液体や気体に対する比較的高い透過性、超微細な網目などの性質を持っています。バクテリアセルロースは、特に引張強度、高い吸水能力、高い空隙率、液体や気体に対する比較的高い透過性、超微細なネットワークを有しています。バクテリアセルロースは、バイオメディカル、食品・飲料、製薬、化粧品産業など、数多くの分野で利用されています。

エンドユーザー別

複合材料分野は市場貢献度が最も高く、予測期間中のCAGRは23.67%で成長する見込みです。ナノセルロースの用途の大半は複合材料です。ポリマーの優れた補強特性により、ナノセルロースは最近、複合材料への応用需要が増加しています。ポリマーナノコンポジットは、その構成成分の1つとしてナノセルロースを使用しています。セルロースベースのナノ複合材料は、極小の植物繊維からできており、卓越した機械的特性を持っているため、再生可能です。生分解性で毒性がないため、ナノセルロース複合材料はプラスチックに取って代わる存在となっています。

純粋なポリマーや従来の複合材料に比べ、分散相のサイズが小さく、ポリマーマトリックス中によく分散するため、これらの材料は顕著に改善された特性を示します。また、カーボンナノファイバーは鋼鉄の5倍の強度を持ちながら、重量はわずか5分の1です。その結果、CNFをプラスチックやゴムと組み合わせることで、軽量で耐久性のある自動車部品を作ることができます。複合材料へのナノセルロースの使用は、世界的、特にベトナム、インド、日本などの発展途上国におけるポリマー需要の高まりにより、今後数年間でナノセルロースの需要が大幅に増加すると予想されます。

ナノセルロースは、抗菌フィルムや吸水パッドなど、さまざまな医療製品に使用されています。これらの用途の例としては、がんなどの複数の病気の治療、骨や軟骨の再生などが挙げられます。また、ナノセルロースは生体適合性と生分解性を有しており、特にバイオメディカル用途に適しています。また、静止状態での高い粘度、せん断減粘効果、高いゲル強度、懸濁強度、高い保水能力、フィルム形成能力などの性質も備えています。その結果、この物質は、ウェットティッシュ、顔や髪用の化粧品、体用の化粧品などの化粧品製剤に最適です。以上のことから、医薬・化粧品用途でのナノセルロースの需要拡大が期待されます。

ナノセルロース市場の主要企業一覧

  1. GranBio Technologies
  2. Axcelon Biopolymers Corporation
  3. Borregaard
  4. CelluComp
  5. CelluForce
  6. Chuetsu Pulp & Paper Co. Ltd
  7. Daicel Finechem Ltd
  8. Fiberlean Technologies
  9. Melodea Ltd
  10. Nippon Paper Industries Co. Ltd
  11. Norske Skog ASA
  12. Oji Holdings Corporation
  13. Sappi Ltd
  14. University of Maine

最近の動き

  • 2022年6月: メイン大学の研究者がリサイクル可能なナノセルロース食品容器を開発
  • 2022年7月:DTIとCelluCompがテンサイパルプを原料とする繊維ベースの包装材で共同研究

ナノセルロース市場のセグメント

エンドユーザー産業別(2021~2033年)

  • 紙加工
  • 塗料・コーティング
  • 石油・ガス
  • 食品・飲料
  • 複合材料
  • 医薬品・化粧品

種類別(2021-2033年)

  • ナノフィブリル化セルロース(NFC)
  • ナノ結晶セルロース(NCC)
  • バクテリアセルロース
  • ミクロフィブリル化セルロース(MFC)

エグゼクティブサマリー

調査範囲とセグメンテーション

市場機会評価

市場動向

市場評価

規制の枠組み

ESG動向

ナノセルロースの世界市場規模分析

  1. ナノセルロースの世界市場紹介
  2. エンドユーザー産業別
    1. 市場紹介
      1. 金額別エンドユーザー産業
    2. 紙加工
      1. 金額別
    3. 塗料・コーティング
      1. 金額別
    4. 石油・ガス
      1. 金額別
    5. 食品・飲料
      1. 金額別
    6. 複合材料
      1. 金額別
    7. 医薬品・化粧品
      1. 金額別
  3. 種類別
    1. 製品紹介
      1. 種類別 金額別
    2. ナノフィブリル化セルロース(NFC)
      1. 価値別
    3. ナノ結晶セルロース(NCC)
      1. 価値別
    4. バクテリアセルロース
      1. 価格別
    5. ミクロフィブリル化セルロース(MFC)
      1. 価値別

北米市場の分析

ヨーロッパの市場分析

アジア太平洋市場の分析

中東・アフリカ市場の分析

ラタム市場の分析

競争環境

市場プレイヤーの評価

調査方法

付録

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