セルロースナノファイバーの開発及び用途開拓

レンゴー株式会社

概要

　セルロースナノファイバー(CNF)は、木材のパルプ繊維を化学的あるいは機械的処理により、ナノレベル(１nm＝100万分の１mm)にまで微細化した繊維状物質で、軽量かつ強靭、特異な粘度特性などから、自動車・家電などに使用する樹脂の軽量化や、電池材料、化粧品基材、塗料他、様々な分野への応用が期待されています。

　当社では、セロファンの製造技術を糸口に、繊維の幅が3-10nmと細く、かつ耐熱性が高いCNFを開発し、応用展開を進めています。大気中のCO₂を固定化し、かつ再生可能な資源である木材を主原料とするCNFで、樹脂の使用量削減やさまざまな機能を付与した製品を開発することで、脱炭素社会の実現に貢献していきます。

説明

　ゼネラル・パッケージング・インダストリーであるレンゴーグループは、“Less is more.”を製品づくりと環境経営のキーワードとして掲げ、より少ない資源で大きな価値を生む製品の開発を進めています。

　サステナブルな植物系の素材であるパルプを、幅がナノメートルオーダーまで解繊することにより得られるCNFは、高強度・高弾性、低熱膨張、分散液の特異な粘度特性などの興味深い特徴を有し、広範な用途に応用可能な次世代素材として注目を集めています。特に素材に少量のCNFを配合し細かなネットワーク構造を形成させることで強度が向上し、樹脂やゴムなどの軽量化が図れることから、ライフサイクルでのCO₂排出削減が期待されています。

　当社の武生工場(福井県越前市)では、木材パルプを原料とした土壌や海水中で生分解するフィルム「セロファン」や球状粒子「ビスコパール」などのセルロース事業を展開しています。その製造工程の中間生成物であるセルロースザンテートを解繊することで、ザンテート化セルロースナノファイバー(XCNF)が効率的に得られ、さらにXCNFのザンテート基を簡単な処理で脱離させ，純粋なセルロースナノファイバー(RCNF)に戻すことが可能であることが分かっています。幅 3-10nmのXCNFから得られるRCNFも同じ繊維径であり、非化学修飾のCNFとしては極めて細く透明性も高い点が特長です。また、セルロースであることから原料パルプに近い耐熱性を有しており、高温での加工が想定される樹脂成型等での活用に期待しています。一部の樹脂、ゴム等での強度向上効果も認められており、企業・大学と積極的に連携して基盤研究および商品開発に取り組むことで、早期の事業化を目指すとともに低炭素社会の構築に貢献していきます。

今後の開発のポイント

①パイロットプラント導入・量産技術の確立

②用途開拓