 | • レポートコード：SRAM3704DR • 出版社/出版日：Straits Research / 2025年3月 • レポート形態：英文、PDF、約120ページ • 納品方法：Eメール（受注後2-3日） • 産業分類：材料 |
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レポート概要
ナノセルロースは、優れた熱特性、機械特性、構造特性を備えています。 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。再生可能な素材であることから、ナノセルロースは最近、材料科学や生物医学の分野からの需要が高まっています。 ナノ結晶セルロースは機械的特性に優れているため、さまざまな用途に適しています。 ナノセルロースフィルムは、高い歪み（12%）と剛性（約20 GPa）、強度（200 MPa以上）を備えています。 塗料、コーティング剤、石油、ガスなどの分野では、ナノセルロースに対する需要が急激に高まっています。
ナノセルロースを塗料やコーティング剤に添加することで、耐傷性や塗料の耐久性が向上するだけでなく、揮発性有機化合物（VOC）の排出量も削減できます。新興国における住宅建設の急速な拡大により、塗料やコーティング剤の需要も増加すると考えられ、ナノセルロースの需要も高まるでしょう。そのため、業界の著しい成長により、ナノセルロースの需要も今後数年間で急速に伸びると予想されています。
ナノセルロース市場の成長要因
ナノセルロースの適切な特性
ナノセルロースは、優れた熱特性、機械特性、構造特性を備えています。 紙加工、複合材料、石油・ガス、塗料、コーティング剤など、さまざまな用途で使用されています。 再生可能な素材であることから、ナノセルロースは最近、材料科学や生物医学の分野で需要が高まっています。ナノ結晶セルロースは機械的特性に優れているため、さまざまな用途に適しています。ナノセルロースフィルムは、高い歪み（12%）と剛性（約20 GPa）、強度（200 MPa以上）を備えています。塗料、コーティング剤、石油、ガスなどの分野では、ナノセルロースに対する需要が急速に高まっています。
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、耐傷性や塗料の耐久性を向上させるだけでなく、揮発性有機化合物（VOC）の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設の急速な拡大により、塗料やコーティング剤の需要が増加し、ナノセルロースの需要も高まるでしょう。したがって、業界の力強い成長により、ナノセルロースの需要は今後数年間で急速に伸びると予想されます。
さまざまな最終消費者向け産業における需要の増加
包装業界では、主に食品やアルコール飲料の包装にナノセルロースが使用されています。ナノセルロースには、リサイクルが可能であること、強度があること、環境にやさしいこと、多用途であることなど、包装材料として使用するのに適したいくつかの重要な特性があります。これらの特性により、バクテリアセルロースやナノフィブリル化セルロースなどの需要が高まっています。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継続的に増加しています。
さらに、近代的な食習慣への移行や、新型コロナウイルス感染症によるパンデミックによるロックダウンによってもたらされた職場や生活習慣の変化により、包装食品の需要が高まっています。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好みが強まるにつれ、食品・飲料包装業界におけるナノセルロースの需要が高まっています。
市場の抑制要因
消費者の認知度の低さ
補強効果、豊富さ、低密度、生分解性といった強みにより、ナノセルロースは最も広く使用される可能性の高い再生可能かつ持続可能な原材料であると考えられます。しかし、その用途に関する知識が不足しているため、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業界は、その用途についてより詳しく知る必要があります。幅広い用途が考えられるにもかかわらず、市場がニッチな性格であるため、まだ多くの用途が開発される必要があります。複合材料、塗料、コーティング、ヘルスケアなどの最終用途産業も、炭素繊維についてはより詳しい知識を持っています。ナノセルロース市場は、まだ初期段階であり未開発であるため、予測期間の前、期間中、期間後にどのような可能性が現れるかについては、まだ調査されていません。
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、企業によって実施されている研究開発業務の重要な要素は、商業的な要件を満たすための新規用途の開拓とナノセルロースの特性の革新です。ナノセルロースの生成、その改質、およびその応用に関する研究が数多く実施されています。 医療用途のナノ複合材料、ピッカリング乳化剤、木材用接着剤、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、その他の用途におけるナノセルロースの利用は、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、粉砕機、マイクロフルイダイザーを使用してナノセルロースを生成するために処理されます。ナノセルロースは、生物由来の生産源、高い多孔性、剛性、電気伝導性、生分解性、低毒性、軽量といった特性により、多くのエンドユーザー業界で人気が高まっています。
技術開発の追求により、ナノセルロースの研究開発は拡大しています。健康志向の高まりに応えるべく、食品・飲料やパーソナルケアなどの多数の業界が成長し、大きな革新を遂げています。その結果、二酸化炭素排出量が少ないバイオベースの素材を使用することは、当然の選択となっています。軍事分野におけるナノセルロースの利用は、拡大する研究テーマのひとつです。軍は現在、その活動が環境に与える影響について強く意識しています。旧式システムの退役と廃棄、および可能な限りの旧式システムの再利用やリサイクルは、特に懸念されている分野です。入手が容易で、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、この分野における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%の主要地域
北米は最大の貢献地域であり、予測期間中に21.63%のCAGRで成長すると予測されています。この国にはインターナショナル・ペーパー、ジョージア・パシフィック、ウェストロックなど、複数の大手製紙メーカーが拠点を置いています。同国のナノセルロース市場の需要を促進する主な要因は、製紙産業の拡大であり、これには製紙産業に対する厳格な法律も伴っています。米国のパルプ・製紙業界では、年間7,000万トン以上の紙および板紙が生産されています。また、インターナショナル・ペーパー、ジョージア・パシフィック・コーポレーション、ウェストロックなどの国内大手パルプ・製紙メーカーにより、競争環境が形成されています。消費サイクルの早い消費財の消費頻度が高まっているため、同国内の包装用紙の需要は増加傾向にあります。同国の成長する製紙産業がナノセルロース市場の拡大を後押しすることが期待されています。
ヨーロッパ：最も成長率の高い地域、成長率19.70
ヨーロッパは予測期間中に年平均成長率19.70%で成長すると見込まれています。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、食品および飲料の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製造業の20%を占めています。さらに、食品業界は他の産業分野よりも43%高い割合で包装デザインの革新を行っています。これにより食品包装の需要が増加し、全国的に包装材料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は1830万ユーロに達し、リサイクル可能なものも含めると家庭廃棄物は500万トン近くに上ります。食品業界の専門家や消費者も、包装が環境に与える影響について、より意識するようになってきています。さらに、新たな規制により、食品および包装業界は代替品を模索せざるを得なくなっています。これらの要因により、環境にやさしい商品の需要が急増し、ナノセルロースの使用が全国的に増加する可能性が高いでしょう。さらに、フランスの石油製品の需要のほとんどは、米国および中東諸国からの輸入で満たされています。石油およびガスの輸送の大半は貯蔵タンクを伴うため、調査対象市場にとっては時折ビジネスチャンスが生まれます。
アジア太平洋地域は予測期間中に大幅な成長が見込まれています。日本は世界第3位の製紙国です。しかし、ここ数年は国内の製紙業界は横ばいか、やや減少傾向にあります。この地域は古紙のリサイクルに優れた能力を持っています。2020年には、日本は廃紙の約85%を回収しました。しかし、この分野では新たな投資は行われておらず、予測期間中は緩やかな成長にとどまると予測されています。建設業界と自動車業界からの需要は増加する見込みであるため、日本の塗料およびコーティング市場は予測期間中に成長すると予測されています。自動車の生産台数の増加傾向は、おそらく大きな影響を与えるでしょう。
さらに、電気および電子部門の生産増加により、塗料やコーティング剤の需要も高まるでしょう。日本電子情報技術産業協会（JEITA）の報告によると、電気および電子部門の生産増加が見込まれています。家電製品、産業用電子機器、およびデバイスの生産増加が産業成長を促し、ナノセルロース市場を支えることが期待されています。
ペトロブラス（Petrobras）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です。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600万バレルから700万バレル以上増加すると予想されています。新たな油田や鉱区での追加の探査や開発を可能にするブラジルの能力は、2035年までの同国の石油生産の見通しに大きな影響を与えるでしょう。ペトロブラス社以外にも、これらの投資を実現する上で重要な役割を果たす企業があります。しかし、さまざまな病気が蔓延していることや、現在も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位のヘルスケア市場であり、毎年420億ドル以上が民間ヘルスケアに費やされています。
さらに、継続中の研究の蓄積により、ヘルスケア市場は拡大しています。ヘルスケア業界への民間投資額は、時を経るごとに増加しています。人口の高齢化により慢性疾患がさらに蔓延すると予測されているため、医薬品および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受け入れ国となっています。また、ブラジル政府は連邦法第13097号の施行を発表しており、これにより、外国投資が許可されるヘルスケア分野の領域が拡大されます。これにより、製薬業界におけるFDIの条件が改善され、ナノセルロースの需要が高まることが期待されています。
セグメント分析
製品タイプ別
ナノフィブリル化セルロース（NFC）セグメントは、最も高い市場シェアを占めており、予測期間中に年平均成長率17.21%で成長すると予想されています。ナノフィブリルは、秩序の少ない領域によって分離された塩基性フィブリルの束で構成されています。セルロースナノ結晶とは対照的に、絡み合ったネットワークを形成することができます。結晶領域と非晶領域が交互に存在し、通常はマイクロメーターの範囲で、10nmから100nmの横方向の寸法を示します。NFCを生成するには、まずセルロース繊維を化学的に除去する必要があります。高圧均質化の機械的作用により、繊維間の水素結合を破壊し、NFCを結晶領域と非晶領域に放出する必要があります。しかし、親水性の性質と水素結合によって結合した強力なネットワークを形成する傾向があるため、ほとんどの非極性ポリマー母材にNFCを均一に分散させることはできません。 溶媒キャスト、溶融混合、その場重合、エレクトロスピニングは、NFCベースのナノ複合材料を生成する方法です。 NFCは、高強度、高収率、剛性、軽量、生分解性などの特徴により、その需要が大幅に増加しています。
バクテリアセルロース（BC）は微生物セルロースとも呼ばれ、直線状で分岐のない外多糖類で、特定のバクテリアによって生成されます。 1,4-グリコシド結合によって結合したD-グルコピラノース単位のみで構成されています。 植物セルロースに似ており、集合して幅約1.5nmのサブフィブリルを形成します。その後、細菌性セルロースのサブフィブリルは結晶化して束になり、さらにリボン状に変化します。 細菌性セルロースには、引張強度、高い吸水性、高い多孔性、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など、さまざまな特性があります。 細菌性セルロースには、引張強度、高い吸水性、高い多孔性、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など、さまざまな特性があります。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、化粧品などの業界で数多くの用途があります。
エンドユーザー別
複合材料セグメントは市場への貢献度が最も高く、予測期間中に年平均成長率（CAGR）23.67%で成長すると予想されています。ナノセルロースの用途の大半は複合材料です。ポリマーへの優れた補強特性により、ナノセルロースは最近、複合材料への用途で需要が増加しています。高分子ナノ複合材料は、その構成要素の一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、植物繊維から作られ、優れた機械的特性を持つため、再生可能な材料です。生分解性と無毒という特性により、ナノセルロース複合材料はプラスチックを大幅に代替しています。
分散相のサイズが縮小され、ポリマー基質への分散性が向上しているため、これらの材料は、純粋なポリマーや従来の複合材料と比較して、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、重量が鋼鉄の5分の1であるのに対し、強度は5倍です。 したがって、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。 ベトナム、インド、日本などの新興国を中心に世界的にポリマーの需要が高まっているため、複合材料へのナノセルロースの利用は、今後数年間でナノセルロースの需要を大幅に増加させることが予想されます。
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。 その用途の例としては、癌などの複数の疾患の治療や、骨や軟骨の再生などが挙げられます。 さらに、ナノセルロースは生体適合性と生分解性という特性を備えており、特に医療用アプリケーションに適しています。また、静止時の高粘度、ずり減粘効果、高いゲル強度、懸濁力、高い保水力、フィルム形成能力などの特性も備えています。そのため、ウェットティッシュ、顔や髪用の化粧品、ボディ用化粧品などの化粧品処方にも最適です。これらのことから、医薬品や化粧品用途でのナノセルロースの需要が高まることが予想されます。
ナノセルロース市場における主要企業の一覧
- GranBio Technologies
- Axcelon Biopolymers Corporation
- Borregaard
- CelluComp
- CelluForce
- Chuetsu Pulp & Paper Co. Ltd
- Daicel Finechem Ltd
- Fiberlean Technologies
- Melodea Ltd
- Nippon Paper Industries Co. Ltd
- Norske Skog ASA
- Oji Holdings Corporation
- Sappi Ltd
- University of Maine
最近の動向
- 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しました。
- 2022年7月：DTIとセルコンプ社が、砂糖大根パルプから作られた繊維ベースの包装について共同研究を行いました。
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年～2033年
- 紙加工
- 塗料およびコーティング
- 石油およびガス
- 食品および飲料
- 複合材料
- 医薬品および化粧品
製品タイプ別（2021年～2033年）
- ナノフィブリルセルロース（NFC）
- ナノ結晶セルロース（NCC）
- バクテリアセルロース
- マイクロフィブリルセルロース（MFC）
目次
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
市場機会の評価
市場動向
市場評価
規制の枠組み
ESG動向
グローバルナノセルロース市場規模分析
- グローバルナノセルロース市場の紹介
- エンドユーザー産業別
- 紹介
- エンドユーザー産業別価値別
- 紙加工
- 価値別
- 塗料とコーティング
- 価値別
- 石油とガス
- 価値別
- 食品と飲料
- 価値別
- 複合材料
- 価値別
- 医薬品および化粧品
- 価値別
- 紹介
- 製品タイプ別
- 導入
- 製品タイプ別価値別
- ナノフィブリルセルロース（NFC）
- 価値別
- ナノ結晶セルロース（NCC）
- 価値別
- バクテリアセルロース
- 価値別
- マイクロフィブリルセルロース（MFC）
- 価値別
- 導入
北米市場分析
ヨーロッパ市場分析
アジア太平洋市場分析
中東およびアフリカ市場分析
中南米市場分析
競合状況
市場関係者の評価
調査方法
付録
免責事項
