ナノコンポジット市場規模、シェア及び業界分析：タイプ別（ポリマー、金属、セラミック、その他）、製品別（カーボンナノチューブ、ナノクレイ、グラフェン、ナノファイバー、その他）、用途別（包装、電気・電子、自動車、航空宇宙・防衛、その他）、地域別予測（2024-2032年）

世界のナノコンポジット市場規模は2019年に43億2000万米ドルであり、2027年までに143億4000万米ドルに達すると予測され、予測期間中に16.3％のCAGR（年平均成長率）を示す見込みである。アジア太平洋地域は2019年に38.19％の市場シェアでナノコンポジット市場を支配した。

ナノコンポジットは分散相材料と分散マトリックスに基づいて分類できる。これらは界面相互作用、個々の成分特性、構造、組成に大きく影響される。自動車、包装、電子・半導体、薬物送達システム、防食バリアコーティング、航空宇宙・防衛用途の分野で市場は急速に成長している。

金属マトリクスナノコンポジット（MMNC）は、延性合金または金属マトリクスで構成される。これらの材料は、セラミックと金属の特性を併せ持つ。すなわち、高弾性率・高強度と、靭性・延性を兼ね備える。したがって、MMNCはせん断・圧縮プロセスにおける高強度と高温環境下での使用が求められる材料の製造に適している。

日本のナノコンポジット市場インサイト

日本では、素材技術の高度化と産業競争力強化の観点から、ナノコンポジットへの関心が急速に高まっています。軽量化、高強度、耐熱性、バリア性能などの優れた特性を持つナノコンポジットは、自動車、エレクトロニクス、包装、医療機器といった主要分野での応用が進んでいます。世界的な先端素材開発の加速に伴い、日本市場にとっては、設計自由度の向上や環境負荷の軽減を実現する革新的ソリューションを取り入れ、技術優位性をさらに高める絶好の機会が広がっています。

世界のナノコンポジット市場概要

市場規模と予測

• 2019年市場規模：43億2,000万米ドル
• 2027年予測市場規模：143億4,000万米ドル
• CAGR：16.3%（2019年～2027年）

市場シェア：

• 2019年、アジア太平洋地域はナノコンポジット市場で最大のシェア（38.19%）を占めました。これは中国、日本、韓国などの国々における電子機器、自動車、包装分野での高い需要に支えられたものです。

地域別インサイト：

• アジア太平洋地域：電子機器、包装、産業分野の急成長により最速の成長地域。中国、日本、韓国における強力な政府支援が後押し。
• 北米：先進的な研究インフラ。航空宇宙、防衛、医療産業が堅調。
• 欧州：自動車、医療、消費財分野での応用拡大。
• 中南米・中東・アフリカ：新興用途が存在するも、高コストと現地製造基盤の不足により限定的

COVID-19：政府による厳格な規制が包装・電子産業の需要急増を招く

進行中のCOVID-19パンデミックは、地方政府や組織による厳格な規制により、世界のナノコンポジット市場に大きな影響を与えています。地域によっては製品製造が減少しており、市場に深刻な影響を及ぼしています。この状況で市場は影響を受けているものの、食品包装や電子機器などの特定分野では需要が大幅に増加しています。

ソーシャルディスタンスの規範により包装食品やテイクアウト容器の需要が大幅に増加した結果、ナノコンポジット包装フィルムやカートンの需要も増加しています。さらに、学校・大学・教育機関でのeラーニング導入に伴い、スマートフォン、 ノートパソコン、テレビ画面、その他のガジェットの需要増加は機会となり、需要を押し上げるでしょう。

ナノコンポジット市場の動向

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透明フィルムおよび電極の製造が重要なトレンド

これらの複合材料の顕著な用途の一つは、透明導電性フィルム（TCF）の開発におけるカーボンナノチューブ（CNT）の使用である 。現在、TCFの製造には酸化インジウムスズが使用されている。CNTを用いたTCF製造における新たな技術的進歩は、従来型のTCFを、改良された低コストかつ高品質なCNTベースの透明フィルムに置き換えるであろう。化学気相成長法、レーザー蒸発法、アーク放電法は、従来の合成法よりも好まれる、重要かつ改良された商業的製造法である。これらは高品質なCNTを得るためのより簡便で容易な方法である。燃焼化学気相成長法（CCVD）およびプラズマ化学気相成長法（PECVD）は、技術的に高度な手法であり、単層カーボンナノチューブの製造に頻繁に用いられる。

さらに、 炭素ナノチューブ強化ナノコンポジットは、その卓越した機械的特性、引張強度、熱的特性、化学的特性、および改良された難燃性により、近年重要性を増し、新たな応用分野を開拓している。CNTのニッチな応用例としては、航空機の翼や胴体における帯電防止シールド、電磁干渉（EMI）シールドなどが挙げられる。伸縮性・柔軟性・ウェアラブル性を備えた光電子デバイスへの応用が可能なCNTベースの透明導電フィルム（TCF）の潜在的可能性も存在する。また、製造技術・特性・安定性において著しい進歩がみられ、産業応用拡大が期待される。

MoOxのドーピングにより、TCFの安定性と信頼性が大幅に向上した。電荷移動ドーピングはTCFの電気伝導性を高め、熱安定性も示す。金属ナノ粒子やフィルムナノ粒子に代わり半導体ナノ粒子を用いることで、CNTネットワーク内での効率的な電気輸送が可能となる。2019年11月、ビルラ・カーボンとCHASMアドバンスト・マテリアルズは、新規コーティング、次世代電池、その他の印刷電気部品など様々な市場セグメントに利益をもたらす新規ナノ材料の革新と開発を加速させるため、提携した。 

ナノコンポジット市場の成長要因

包装産業における応用拡大が成長を促進

包装業界は過去20年間で現代的な変革を経験した分野の一つである。ナノコンポジットは、フィルム、カートン、箱などの包装製品の製造に広く使用されています。この製品は、高品質、汎用性、柔軟性、高い引張強度、および他の包装製品と比較した低コストにより、包装分野で幅広い用途を持っています。

食品・飲料分野における包装需要の増加は、市場成長に多大な影響を与えています。これらの製品は、微生物やその他の汚染物質に対する遮断性の向上に加え、熱的特性、機械的特性、生分解性が改善されています。インテリジェントで能動的な食品包装技術の利用が市場を牽引するでしょう。例えば、食品包装には酸化による食品の劣化を防ぎ、製品の保存期間を維持するため、低いガス透過率が求められます。ポリマー複合材は酸素、二酸化炭素、湿気、さらには食品の香りさえも透過させない優れたバリア特性を有する。こうした望ましい特性が食品・飲料メーカーにナノコンポジット包装の採用を促し、製品需要をさらに押し上げている。

世界中で働く女性の数が増加していることで、調理済み食品、調理済み食品、その他の便利食品の需要が大幅に増加しています。国際労働機関（ILO）によれば、現在の女性の労働力参加率は約49％であり、ILOが推進する取り組みの拡大に伴い、さらに増加が見込まれています。

抑制要因

高い生産・加工コストが成長の妨げとなる可能性

これらの複合材料は、ナノテクノロジー分野において短期間で重要性を増した特殊設計材料です。これらは一般的に、マトリックス中にナノ粒子を分散させることで製造される。カーボンナノチューブは、化学気相成長法、レーザーアブレーション法、アーク放電法などのプロセスにより製造され、ナノサイズの粒子をマトリックス粒子内に分散させる。使用される装置や機械はやや高価で、高いメンテナンスを必要とします。さらに、生産効率と品質を維持するためには、装置の定期的なメンテナンスが必要です。これにより、生産と加工のコストが高くなります。しかし、加工装置と生産方法の技術的進歩は、予測期間中の市場にとって機会となるでしょう。

ナノコンポジット市場セグメント分析

タイプ別分析

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ポリマーナノコンポジットセグメントが主要シェアを占める見込み

タイプ別では、市場はポリマー、金属、セラミック、その他に区分される。ポリマーセグメントは2019年に主要シェアを占め、予測期間中も優位性を維持する見込みである。包装、航空宇宙、自動車産業における製品使用に関する有利な政府規制が、ポリマー製品タイプの需要を促進する。本製品は、機械的強度、ガスバリア性、難燃性、優れた熱伝導性、電気伝導性、レオロジーなどの特性により、合成プラスチック材料の進歩をもたらす。また、航空宇宙および自動車産業で使用される重金属を徐々に置き換えている。

発電、エネルギー貯蔵、自動車、航空宇宙分野における製品用途の拡大は、高温環境下での耐性を有する特性から、セラミック製品市場の規模拡大を牽引する見込みです。破断靭性、高温耐性、耐食性、耐摩耗性、高い損傷耐性といった特性により、航空宇宙・防衛産業で広く採用されています。航空機への電磁シールドや宇宙環境の改善に貢献しています。

製品別分析

高い電気・熱伝導性によりカーボンナノチューブ（CNT）が主導的地位を占める

製品ベースでは、市場はカーボンナノチューブ （CNT）、ナノクレイ、グラフェン、ナノファイバー、その他に分類される。2027年末までに、CNTベースのナノコンポジットセグメントが市場を支配すると予測される。カーボンナノチューブは高い電気伝導性、引張強度、熱伝導性を有し、化学的改質も可能である。複合材料、光学、電子機器などの分野で使用される。ポリマー複合繊維として電気的・熱的・機械的特性を向上させる目的で利用されるほか、自動車部品やスポーツ用品の製造にも用いられる。ポリマー需要の増加がカーボンナノチューブ市場の成長を牽引する見込み。

ナノクレイは主に、ポリマーナノコンポジット、レオロジー調整剤、ガス吸収剤、ならびに薬物送達キャリアとして用いられる。ポリマーに添加することで機械的特性を向上させ、酸素・二酸化炭素・水分・蒸気などのガス透過性を低減する。 石油・ガス産業では、掘削泥水の一部としてナノクレイの需要が増加している。泥水のスラリー粘度を高めることで、ドリルを冷却し、掘削された固形物の除去を助ける。ナノクレイは比較的安価で環境に優しく、製造も容易である。

グラフェンはその電気的特性から様々な電子部品に使用される。グラフェンはゼロギャップ半導体であり、常温で高い電子移動度を示す。これらの特性から、主にLED、タッチパネル、太陽電池、携帯電話画面、その他の電子部品に用いられる。ノートパソコン、スマートフォン、LEDテレビ、タッチスクリーン搭載デバイスなどの電子機器に対する需要の増加が、グラフェンの需要を押し上げるでしょう。

用途別分析

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パッケージング分野が市場で主要なシェアを占める見込み

用途別では、市場は包装、電気・電子機器、自動車、航空宇宙・防衛、その他に区分される。包装セグメントは、食品・飲料および医薬品包装での使用増加により、予測期間中に主要なシェアを占める見込みである。

自動車産業では、軽量部品の製造にこれらの複合材料が採用されている。これらの部品は車両の総重量を軽減し、燃料消費量を大幅に削減する。さらに、温室効果ガス（GHG）排出量を低減し、政府当局が課す車両の炭素排出に関する厳格な規制にも適合する。これらの要因が市場に好影響を与え、軽量自動車部品の需要を押し上げるだろう。

多層ナノコンポジットは電子機器用途に利用される。高い光学透過性から透明電極開発へのグラフェン応用に関する研究開発の増加が、電子・電気分野での製品需要を牽引する。現代では、タッチスクリーン、ビデオディスプレイ、光学パネル、太陽電池の製造向けに柔軟で透明な導電材料の需要が増加しており、これが市場成長を促進している。

地域別ナノコンポジット市場分析

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2019年にはアジア太平洋地域が最大の市場シェアを占めると予測される。東南アジアに複数の製造業者があることが、様々な最終用途分野における製品需要の拡大に寄与する。電子機器・半導体、自動車、 食品・飲料、包装、医薬品用途での使用増加は、地域市場に好影響を与え、その優位性を維持すると見込まれる。

カーボンナノチューブは、その卓越した特性から様々なトランジスタ、センサー、IC、原子間力顕微鏡プローブ、その他の電気部品に使用されており、インド、日本、中国、韓国などの国々で製品需要を高めるだろう。これらの国々における電子機器製造セクターの急速な発展は、エンドユーザー産業からの電子機器に対する高い需要に起因し、地域市場を牽引するでしょう。例えば、国連工業開発機関（UNIDO）の統計によれば、中国では今後数年間で電子機器、光学機器、コンピュータ製造が10.5％という著しい成長を遂げると予測されています。これらの要因が地域市場の成長に寄与するでしょう。

北米は、航空宇宙・防衛分野における研究開発活動の増加により、ナノコンポジット市場で大きなシェアを占めると予想される。航空宇宙部品の製造など、複数の航空用途における耐熱性ナノコンポジットの使用が市場成長を促進する見込みである。これらの製品は、自動車や航空宇宙用途を含む高温環境でも使用されている。米国航空宇宙局（NASA）による先進的な熱電応用向けの耐熱性およびポリマー由来セラミックスの採用は、地域市場にプラスの影響を与えるでしょう。

環境保護庁（EPA）による非分解性材料に関する厳格な規制により、様々な電子・包装産業で軽量かつ生分解性ポリマー複合材の採用が増加しており、これが地域市場の成長機会を促進する見込みです。

欧州では、自動車および医療分野におけるこれらの複合材の導入拡大により、著しい成長が見込まれます。自動車部品向けの軽量・非腐食性・高強度材料開発における継続的な研究開発は、車両全体の重量と燃料消費量の削減につながる可能性がある。これにより、欧州の様々な自動車メーカーからの需要が促進される見込みである。

ドイツ、英国、フランス、イタリアにおける薬物送達、骨組織工学、細胞関連療法などのバイオメディカル用途向け製品の使用増加と、技術的に先進的な医療処置が現地市場を牽引する。さらに、欧州諸国における高齢化人口の増加は、バイオメディカル用途の需要増加につながり、これが市場の成長をさらに促進する。イタリアにおけるバイオメディカル用途製品（薬物送達、骨組織工学、細胞関連治療など）の需要増加は、技術的に高度な医療処置として現地市場を牽引する。さらに、欧州諸国における高齢化人口の増加はバイオメディカル用途の需要拡大につながり、これが市場成長をさらに促進するだろう。

主要業界プレイヤー

市場地位強化に向けた企業の戦略的取り組み

ナノコンポジット業界の主要企業には、Zyvex Technologies Inc.、Nanocyl SA、 Evonik Industries AG、Arkema S.A.、Cabot Corporationなどが挙げられる。複数の企業が、提携や新製品開発戦略を通じて事業拡大を図っている。例えば、2020年1月にはCabot Corporationが、市場での地位と製品組成を強化するため、中国のカーボンナノチューブメーカーである深セン三順ナノ新材料有限公司（SUSN）の買収を発表した。

また、原材料サプライチェーンに組み込まれた複合材料の原料製造・供給に従事する企業も存在する。例えば、インフラマット社はナノ構造化先端材料研磨媒体、固体酸化物燃料電池、その他の先端材料を開発し、他社や研究機関に供給している。同社は工業用ナノコーティング分野で専門技術センターを構築している。ナノ磁気技術は、電気機器や機械に使用される軟磁性コアの応用を含む。同社の幅広い製品ポートフォリオには、ナノ金属酸化物、ナノ溶射粉末、ナノ炭化物・窒化物、ナノ金属粉末、および様々なグレード・純度・粒子サイズのナノ磁性粉末が含まれる。 

ナノコンポジット市場における主要企業一覧：

• アルケマ社（フランス）
• エボニック・インダストリーズ社（ドイツ）
• 昭和電工株式会社（日本）
• キャボット・コーポレーション（米国）
• ザイベックス・テクノロジーズ（米国）
• ナノシル社（ベルギー）
• RTPカンパニー（米国）
• ナノフェーズ・テクノロジーズ・コーポレーション（米国）
• ナノコール社（米国）
• デュポン社（米国）
• その他の主要企業

業界の主な動向：

• 2019年7月 – ブリッグス・オートモーティブ・カンパニー（BAC）は、自動車ボディパネルへの複合材採用に向けヘイデール社と提携。ヘイデール社は、自社開発のグラフェン強化プリプレグが新型BAC Mono Rの自動車ボディパネル及び複合材金型に採用されたと発表した。
• 2018年7月 – エアバス北京エンジニアリングセンター（ABEC）と中国国家ナノ科学技術センター（NCNST）は、ナノ複合材料に特化した研究所を設立。両機関は航空分野における共同研究を実施する。

レポートのカバー範囲

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