ニュースに追加しました。中国で開催されたナノセルロース材料国際シンポジウムのまとめを掲載しました。優れた特性を持つ夢の素材セルロースナノファイバー(CNF)。その特性を活かした製品が続々と開発されています。日本で発売されている製品の種類と数は、間違いなく世界一でしょう。その一方で、試作段階でとどまっているものや、CNFの使用が商品の一部にとどまっているもの、CNFの使用をやめてしまったものがあるのも事実です。製造中止になったものも含め、日本で試作・販売されたCNFを使った商品をリストアップし、解説します。数が多いので、CNFを使った化粧品・食品、およびCNFを混ぜた樹脂複合材料は、別の記事にまとめています。ネイルチップ紙製品ナノセルロースの用途別需要先で最も多いといわれているのが、製紙関連産業での利用です。具体的には、ナノセルロースが高強度であるという特性を活かして、段ボールなどの包装用資材の「紙力増強剤」として、また紙の吸水性を調節してインクのにじみを防止する「サイズ剤」として、海外ではセルロースナノファイバー(CNF)、セルロースナノクリスタル(CNC)とも、すでに使われています。日本では紙力増強剤やサイズ材として使っていることを公表した例はありませんが、CNFの高強度という特性を使った製品が実用化されていますが、それに加えて、比表面積が大きいという特性を使った商品もあります。ELLEX-S(推定)(大王製紙)トレイ掃除に使用する薬剤が染み込んだペーパークリーナーは、そのままトイレに流すことができるので便利ですが、使っている途中で破れやすいという課題がありました。使用しているCNF:機械解繊したCNF(天間特殊製紙)CNFが入った水解原紙を使用したトイレクリーナーを開発しています。トイレに流す際に速やかに分解される水解性を維持しつつ、クリーナーとしての使用に必要十分な湿潤強度を両立させています。cellenpia®(日本製紙)セルロース繊維の表面には多数の官能基があるので、さまざまな物質を担持させることができます。セルロース繊維は繊維径が小さいほど、比表面積(体積当たりの表面積)が大きくなります。繊維径が最も小さいTEMPO酸化CNFの表面に、消臭・殺菌効果のあるAgイオンを多数担持させることで、高い脱臭効果が得られる超強力消臭シートを作り、それを大人用紙おむつとパンティライナーなどの商品に使っています。使用しているCNF:不明(他社から購入)セルロースナノファイバー(CNF)で作った堅い厚紙「KAMIDE+CNF」を使った、ティッシュペーパー容器です。プラスチックを全く使わず、十分な強度が得られています。染色したパルプをからCNFを製造することで、色とりどりのCNFが作れます。使用しているCNF:自社製造CNFをコーティングした原紙を用いた飲料向け紙カップです。CNFバリア層、ポリエチレンの5層構造となっており、従来のプラスチックカップと同等のガスバリア性を有しながら、プラスチックの使用量を50%削減しています。CO2排出量を20%削減しています。2020年4月よりサンプル出荷が行われました。使用しているCNF:不明ティッシュのパルプ繊維間にCNF繊維が交絡し網目構造を形成することで抗菌・抗ウイルス剤の保持力を強化させています。破れにくさを増強することができました。バルカナイズドファイバーバルカナイズドファイバー(北越東洋ファイバー)紙を薬品処理してナノレベルにまで解繊した後、乾燥させることで、CNFの繊維同士が3次元的に強固に絡み合ってできる、ほぼセルロースからなるシート状、ブロック状の強化材料です。(天間特殊製紙)CNFと化学合成繊維を湿式抄紙法(一般的な紙の製造方法)で製造した複合材料シート。シートはセルロースの剛性と、樹脂の成型性を兼ね備えています。展開を検討しています。しているCNF:吉田機械興業製の湿式微粒化装置で製造したCNF(製造事業者名は非公表)銅の抗菌剤:CNFの添加によって水分散系の抗菌剤とした(水野金属商事/あいち産技セ)。綿製品への固定化:銅などの機能性素材を綿に固定化するために、石油由来のバインダーの代替としてCNFを用いる技術を開発した(日清紡テキスタイル/あいち産技セ)。CNFの製造:吉田機械興業製の湿式微粒化装置ナノヴェイタを使用した(吉田機械興業/あいち産技セ)。水野金属商事ニュースリリースリンク先の愛知県のホームページは既に削除されていますが、ナノセルロース・ドットコムのニュース(2022年2月24日)に内容が記載されています。ウーファー」を搭載し、力強く低重心でありながら、レスポンス良く立ち上がる低音再生を実現しており、生演奏の迫力、演奏者や会場の空気感を再現します。nanoforest®(中越パルプ工業)セルロースナノファイバーを使った新開発の口径50mmドライバーを搭載しています。ハイレゾ音源の再生に対応したパイオニアブランドの密閉型ダイナミックステレオヘッドホンです。振動板にCNF複合振動板を採用しています。CNFは鋼鉄の1/5の軽さで5倍以上の強度を有し、Qが低い為、不要な共振も少なく振動板材料として最適です。本モデルでは振動板の必要な部分をCNFで強化する事で伸びが有り拡がりの有る高音域と力強い低音域の両立を実現しました。使用しているCNF:機械解繊CNF(大昭和紙工産業)CNFをスピーカーの振動板に使用したBluetoothスピーカーです。東邦電機工業は鉄道の信号機や踏切用品などの製造するメーカーですが、社内の真空管アンプを自作して音楽鑑賞を楽しむサークルが中心となったオーディオプロジェクトで開発されました。REGZA)もともとは東芝のブランドでしたが、2006年以降は中国のHisenseのブランド名になっています。一部の商品に、CNFコーティングダブルフルレンジスピーカーとアルミ振動板によるハードドームツイーターの新型2ウエイスピーカーを前面に配置することで、解像感の高いクリアな音を再生しています。CNFコーティング振動板ダブルウーファーと対向型パッシブラジエーターによる新型重低音バズーカを背面に配置することで、豊かで切れのよい重低音を再生しています。2023年モデル(4月発売)にCNFが使われているかどうかは、未確認です。Paraboloid)形状振動板を採用したフルレンジ・スピーカー・ユニットです。セルロース・ナノファイバ・コーティングとは、基層の表面にCNFとマイカから成るコーティング層を形成することで、ヤング率、比曲げ剛性、音速を向上しながら内部損失の低下を抑制する特徴を有しているものです。この処理を施したHP形状の振動板は、軽量にして剛性の確保と共振の分散を高度に実現しています。フルレンジらしい、反応が早く切れの良い低域、充実した中低域、明るく張りが有る素直な中域、自然な響きの中高域、十分に伸びた高域によって音楽を楽しむことができます。使用しているCNF:不明スピーカーのボイスコイルの巻き芯(ボビン)の補強に、高密度CNFシートを採用しています。このことにより、ボイスコイルの振幅をダイヤフラムへロスなく伝えることで解像度が向上し、高域のクリアな再生を可能となります。ソールは、CNFをゴムに練りこむことで、耐摩耗性を約40%向上させたソールで、同じ靴を少しでも長く使うことで、お客様の満足とサスティナブルな社会づくりの両方に貢献します。(星光PMC)セルロースナノファイバー(CNF)を含んだ樹脂を原材料の一部として使用し、これを発泡成形させたスポンジ材をミッドソール(甲被と靴底の間の中間クッション材)に使用したランニングシューズです。・同社の一般的なミッドソール材料と比較すると、55%ほど軽量化されたが、耐久性は同じです。比較では、軽量性を維持したまま、強度を約20%、耐久性を約7%高めました。(星光PMC)ミッドソール(甲被と靴底の間の中間クッション材)は、サトウキビ由来のバイオベースポリマーとセルロースナノファイバーを一部使用したFLYTEFOAMを採用しています。(中越パルプ工業)卓球のラケットの合板にCNFを含浸させることで、ラケットの反発力を増強させた製品です。2019年に発売されましたが、数年後には見られなくなりました。アウロ・ヴェールLSを使った卓球ラケットの製造・販売を始めています。ELLEX-M(大王製紙)写真:タマスホームページCNF高配合シート状成形体を合板にはさむことで、高反発でありながら振動特性を低く抑えるという、従来用いてきた特殊素材では実現し得なかった性能が得られました。cellenpia®(日本製紙)世界で初めてCNFを採用したタイヤで、2019年に発売されました。タイヤのサイドウォールにCNFを配合したゴムを使っていますが、ゴムに配合する際にCNFの繊維の方向を揃えることで、周方向は硬く・強く、径方向は柔らかいという剛性を得ることができました。日本製紙のCNFを、三菱ケミカルがゴムに配合しています。発売が開始されてから3年以上経過した2023年4月現在も、タイヤサイズは1種類だけで、実質、販売されていない状態です。レオクリスタ®(第一工業製薬)世界で初めてインクにCNFを使用したゲルインクボールペンで、2016年に発売されました。TEMPO酸化CNFはチキソ性が高いため、筆圧がかかる筆記時にはインクの粘度が下がり、速書きでも字がかすれません。インクが紙面にしっかり乗り、ペン先にインクが残りにくいため、インク溜まりができにくいという特徴があります。活かされた特性:網目状構造(紫外線の透過抑制)使用しているCNF:酵素による分解とビーズミルによる機械解繊で作られたCNF(玄々化学工業)CNFシーラーを塗装すると、木材の表面に薄い和紙のようなレイヤー(層)を形成します。この層が木材と塗膜を強固に接着し、木材表面をしっかり固めることで紫外線の透過を抑制し、木材の酸化による変色や劣化を防ぐことができます。ページ遮熱塗料(日建ハウジングシステム・アマケンテック)日建ハウジングシステム、竹CNFを使った遮熱塗料を開発(2023年1月18日)放置竹林問題解消に向けて、竹の活用を加速するため、日建ハウジングシステムなどは、竹から作ったセルロースナノファイバー(CNF)を混ぜた、遮熱塗料を開発したことが、本日明らかになりました。ハウジング・トリビューンVol.654(2023年1号)に掲載された内容によりますと、塗料を開発したのは、日建ハウジングシステムとアマケンテック(熊本県天草市)です。一緒に、竹CNFを使用した建材の開発などを行っていました。CNF」を開発したとのとです。CNF」を塗装して調べたところ、塗装していない場合と比較して室内温度を4°C下げられることが確かめられました。遮熱塗料の販売価格は10,000円/kgで、今後は全国展開するとのことです。CNFの原料となる竹は薩摩川内市市内で伐採されたものを使い、中越パルプ工業がCNFに加工しているとのことです。詳細はハウジング・トリビューンの記事をご覧ください。(中越パルプ工業)電子部品を基板上の電子回路に接合する際に用いられるクリームはんだ(ソルダペースト)です。よる内部欠陥(ボイド)低減を実現しました。使用しているCNF:開発当初は自社製造のCNFを使用CNFを植物油脂中に分散させ、フィラーとして用いたスキー・スノーボード用ワックスです。従来のフッ素化合物や金属化合物のフィラーを植物性素材で置き換ています。ワックスの最高峰です。従来の石油系パラフィンやフッ素は水を弾くことを主な性能として作られてきました。親水とは撥水の対極の性能です。水分を受け流す親水の力と同時に、非常に小さな粒子にすることで低摩擦と親水の両立を計っています。微粒子パウダーは滑走面と雪との摩擦による静電気を利用し滑走面に密着します。(星光PMC)発泡剤は、プラスチックやゴムなどのポリマーに他の配合剤と一緒に加えることで、加熱分解して発生した窒素ガス、炭酸ガス、一酸化炭素ガス、アンモニアガス、水蒸気などを包含ポリマー内部に包含させることで、細胞構造を形成するための薬剤です。この発泡剤のマスターバッチはCNFを配合することで、従来製品より発泡倍率を20%向上させることができます。発泡剤を添加すると20%程度の軽量化が見込めますが、弾性率は低下してしまいます。MBを使用することで、従来の軽量化は維持しつつ弾性率を向上させることができます。使用しているCNF:非公表スクや乾式フィルターの表面に、CNFによってさらに細かい網目を形成し、PM2.5、花粉やウィルスといった異物の捕集率を大幅に向上させる液状処理剤です。処理剤のスプレーでの噴霧や、処理剤の液中に浸すことで処理ができるため、乾式であればフィルター全般に使用できます。使用しているCNF:非公表CNFで繊維一本一本をコーティングする技術で、生地にしてから加工します。加工された繊維は、繊維本来の風合いを損なわずに高い機能を発揮します。キュプラ(再生セルロース繊維の一緒)の生地を家庭で洗濯すると、6~10%収縮するのに対して、MVA加工をすることで、洗濯収縮率は3%以内に抑えられます。色落ち度合いを測る湿摩擦堅牢度は、従来加工が1~2級に対し、濃色でも3級以上の結果が出ているほか、洗濯後にしわになりにくいことも確認されています。しているCNF:非公表CNFを使った、塗布するだけで物が付着せずにすべり落ちる表面を作り出すことができる水性のコーティング剤技術を開発しました。液体を保持する性質に優れたCNFと潤滑油を組み合わせると、CNFが潤滑油を保持し、長期間に渡って微量の潤滑油が放出され続ける表面を作ることができます。そこでCNFの表面を疎水化する技術を応用し、潤滑油となじみやすくした疎水化CNFで潤滑油を強固に保持する技術を開発しました。環境や作業者の健康に配慮し、有機溶媒を用いない水性のコーティング剤を作るために、疎水化CNFと潤滑油を水中に微分散(乳化)させました。コーティング剤を対象物の表面に塗布すると、毬のような構造体が積層した膜を形成します。これにより、CNFが潤滑油を保持し、長期間に渡ってすべる性質を維持できる表面が作れたと考えられます。ページCNFを漆喰(しっくい)に配合することで、乾燥時の微細クラックの発生を軽減しました。漆喰を施工した後に水分が蒸発すると、水酸化カルシウムの粒子同士が凝集し、ひび割れが起こることがありますが、CNFの添加により粒子間が結合されるため乾燥収縮が抑制され、かつ材料全体の引張強度が増加するため、ひび割れが抑制されます。土佐塩焼き石灰をクリーム状にして、素人でも施工しやすくした商品です。しっくいは左官職人が現場で石灰やのりを練り合わせて作りますが、この商品は水練りの必要がなく、缶を開けたらすぐに使えます。CNFを配合しているため、施工後のひび割れリスクが大幅に軽減されています。主原料の消石灰には抗ウイルス性があり、新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)に対して、活性を不活性化する効果があることを、自社ホームページで公表しています。(大王製紙)清水建設と共同で、大王製紙のグループ企業、ダイオーロジスティクスの本社ビルにCNF配合コンクリートを活用しました。その結果コンクリート打設時の施工性改善(打設時間を約3分の1短縮)が確認できました。三井住友建設と共同でCNFをコンクリートへ配合することにより、特定の条件においてひび割れ低減効果を確認しました。解説ナノセルロース(CNF、CNC)は世界各国でコンクリート添加剤としての用途開発が進められています。ナノセルロースを添加する目的と効果は次の3つといわれています。【1】凝固する前のコンクリート配合物の材料分離やブリーディングの防止コンクリートを施工したとき、重い石や砂が沈み水が表面に浮き上がる現象をブリーディングといいますが、CNFを2%程度添加することで、材料分離やブリーディングを防ぐといわれています。これは凝固前の分散体の中でCNFがネットワーク構造を作ることで粘度が上がり、分散性が維持されるためと考えられます。【2】施工後の強度向上この目的ではCNF、CNCの両方が検討されており、CNCを1%程度添加することで、コンクリートの補強効果が得られたという報告があります。米国ではCNCを添加したコンクリートで橋が施工されています。工場からコンクリートミキサー車によって運ばれた生コンは、ポンプを使って施工場所に流し込まれます。この作業を打ち込みといいますが、ポンプで圧送するためには、コンクリートに流動性が必要です。コンクリートへの水の添加量を増やせば流動性は高くなりますが、材料分離やブリーディングが起きやすくなります。コンクリートにナノセルロースを添加するとチキソ性が付与され、圧送時だけコンクリートの流動性を上げることが可能です。これと同じ原理で、生コンクリート圧送用先行剤が国内で商品化されています。これ以外に、ナノセルロースには、セメントの水和反応を促進する効果や、硫酸塩によるコンクリートの劣化を防ぐ効果、すなわち硫酸ナトリウムの水溶液がコンクリートに接するとナトリウムイオンや硫酸イオンが次第にコンクリートに侵入し,膨張性の鉱物などを生成することによりコンクリートを膨張破壊する現象を防ぐ効果もあるといわれています。(王子ホールディングス)タケ・サイト製品カタログコンクリートを打設する際、先行モルタルの代わりにそのまま使用する先行剤です。抱えるリスクを無くした製品です。ピンク色に着色されているため生コンとの区別が容易です。先行剤にはCNFが添加されており、チキソ性が付与されています。部分に生コンクリートが付着するのを防ぐコーティング剤です。塗布または噴霧していました。この製品は、油系ではないので現場環境を汚染せず、水で簡単に落ちます。CNFが使われているため、従来の油系のように液ダレしません。CNFと生コンスラッジの複合効果により、塗布後は直ぐに乾燥し、強固な付着防止膜を形成します。(スギノマシン)スギノマシンが製造したCNFを利昌工業が板状に成形し、大建工業が積層して複合フローリングに加工したものです。植物由来材料を主成分としながら高い硬度を保持している点が特徴です。CNFを使用した複合フローリングの実装例としては、日本初となります。樹脂を含浸させたCNF製板材は、CNFの優れた力学物性を活かし、高強度・高弾性(高硬度)を実現しています。その樹脂を含浸させたCNF製板材から製造した複合フローリングは、硬度が高いため、木材由来でありながら靴やキャスターによる傷や跡がつきにくく、鉱物製(大理石など)床材の代替として期待されています。サステナブルな天然素材を使用しており、抗生物質や殺虫剤等の合成成分は使用していない。nanoforest®の乾燥収縮作用により、埃・塵・羽根を小塊化し、飛散を防止します。不快害虫を天然繊維で物理的に固定化するため、薬剤成分等による殺虫ではありません。(中越パルプ工業)CNFを植物葉面に散布すると、微細なセルロース繊維の網(防菌ネット)が葉表面を覆い、葉内部への病原菌の侵入を物理的に防ぎ、病害の感染を抑制する効果があり、物理的防除資材として使うことができます。そのメカニズムとしては、CNFがネットのように葉の表面を保護し、菌の侵入をブロックする「マスク効果」と、CNFの両親媒性が葉の表面を親水性にすることで、菌が葉の表面だと認識できなくなるカモフラージュ効果の二つが考えられています。厚み50μmのフィルム上に印刷された湿度センサーで、薄くて軽く、耐屈曲性に優れているため、ロールやボトルに巻き付けるなどの使い方ができます。感湿材料にはCNFを、電極材料には水系インキを使用しています。用途に合わせて、必要な大きさをフィルムに印刷することができるため、大きな範囲の検知も可能です。使用しているCNF:非公表はPP(ポリプロピレン)やPE(ポリエチレン)といったオレフィン系樹脂にCNFを混練し、3DPの材料部分となるフィラメントを製作しております。(中越パルプ工業)もともと箏柱の材料として用いられてきた象牙の入手が難しくなったことから、代替品としてCNFとバイオプラスチックの複合樹脂を使用しました。使用しているCNF:CNF成形板に樹脂を含浸したCNF成形板(利昌工業)もともと箏爪の材料として用いられてきた象牙の入手が難しくなったことから、利昌工業が開発した特殊なCNF成形板を、三島屋楽器店が従来の象牙加工技術を用いて加工しました。象牙に近い音色を奏でることができます。ナノセルロース・ドットコム.ホームメニューTOPへ。