セルロースナノファイバーセルロースナノファイバー
樹木などすべての植物の細胞壁はセルロースから成り立っています。木材パルプなどのセルロース原料を微細化することにより、セルロースナノファイバー（CNF）が得られます。製造方法により繊維幅は数nm〜数百nmまでさまざまですが、製品ラインアップ
これらの製品には、ISO/TS21346で定義されたiCNFが含まれています。

CNFはナノレベルの繊維からなる新素材です。植物由来で環境への負荷が少ない材料というだけでなく、軽くて丈夫、高い透明性、熱膨張率が小さいなど、さまざまな特長があります。

樹木CNF
木材
パルプ

製品名

特徴

CNF固形分（%）

レオクリスタ I-2SX

標準グレード2

レオクリスタ I-2AX

極性溶剤配合安定性向上グレード2

レオクリスタ I-2SXS

短繊維長グレード2

レオクリスタ C-2SP

化粧品グレード2

レオクリスタ C-2EP

乳化グレード2

レオクリスタ C-2SN

ナチュラルグレード2

レオクリスタクロスシリーズ＊

高濃度グレード

6＊開発品

バンドル型CNF（幅数十〜数百nm）

孤立分散型CNF（幅3〜10 nm）

レオクリスタのユニークなレオロジー特性

セルロースナノファイバーのサイズイメージ

第一工業製薬のCNF「レオクリスタ」

一般的な増粘剤に比べて低固形分濃度でも高い粘性を発現

低せん断速度では高い粘度を示しますが、高せん断速度します。

では急激に粘度が低下する擬塑性流動を示します。
さらに、せん断速度を下げると再び高い粘度を示します。

第一工業製薬では、TEMPO酸化法により製造されるCNFを製品名「レオクリスタ」として販売しています。TEMPO酸化法

低せん断速度（0.1 sec−1）

100,000とは東京大学磯貝明特別教授、齋藤継之教授らのグループにより見いだされた手法で、セルロース繊維に高密度にカルボキシ基を導入し、高効率でCNFを調製する技術です。本技術により得られるCNFは繊維幅が約3nmと非常に細く、しかも均一

10,000OH
2CH O OOH2OOH2CH O OOH2OOCHOOH2CH O OCHOOH
2CH O O

粘度（mPa・s）であることが特長です。

aONCOO

レオクリスタ I-2SX
10,000キサンタンガム

1,000

100

CMCNaOCO

100,000

カルボマー

粘度（mPa・s）

100 μmレオクリスタ I-2SXS

10010

TEMPO酸化法によるセルロース結晶表面へのカルボキシ基の導入

1

高せん断速度（500 sec−1）
00.5

1.0

固形分濃度
（％）

CONTENTS

製品ラインアップ

3

安定性

6

レオロジー特性3

化粧品での利用

7

分散機能

4

希釈方法

7

乳化機能

5

皮膜形成能

5

＊
「レオクリスタ」「 RHEOCRYSTA」「レオクリスタクロス」
は、第一工業製薬株式会社の登録商標です。

21,0001010305070

時間（min）

レオクリスタおよびその他の増粘剤の濃度と粘度の関係

異なるせん断速度での粘度変化

測定条件：BM型粘度計、6 rpm、3 min、20℃

測定条件：レオメーター、固形分濃度0.2%、20℃

せん断力によってCNFのネットワーク構造が破壊され、粘度が著しく低下するためにゲル状でありながらスプレーが可能です。
また、スプレーして皮膚や壁などに付着した後はネットワーク構造が再構築されるため、タレにくくなります。

注意事項・荷姿など
スプレー可能でタレないゲル（固形分濃度0.5%）

3レオクリスタの分散機能

レオクリスタの乳化機能

レオクリスタは微粒子に対して、水中での沈降抑制、表面への吸着による分散性向上などの効果を発現します。

レオクリスタの水分散液と油を激しく撹拌することで油滴表面にCNFが吸着し、乳化物を形成することが可能です。

微粒子の表面性状

例

沈降抑制

吸着

疎水性

カーボンブラック、撥水性酸化チタン、撥水性酸化亜鉛など○○

親水性（正荷電）酸化チタン、酸化亜鉛など○○

親水性（負荷電）

シリカなど

○

×

混合時の撹拌力が強いほど油滴は小さくなる傾向にあります。
さらにCNFの濃度が一定以上であれば、クリーミングの抑制も可能です。

沈降抑制
レオクリスタを添加することで、CNFのネットワーク構造によって微粒子5 μmの沈降を抑制できます。
また、ハードケーキの抑制も可能です。

レオクリスタを用いて調製した乳化物

レオクリスタによる乳化物のクライオSEM画像（左）CNF無添加 （右）0.2%CNF添加

レオクリスタによる微粒子の沈降抑制

200（a）5%撥水性酸化チタン （b）5%親水性酸化亜鉛 （c）5%カーボンブラック（左）CNF無添加 （右）0.1%CNF添加

IV/OV=0.45

180(a)

(b)

(c)

160

低極性の油ほど乳化しやすい傾向があります。
乳 化グレードの C - 2 E Pや I - 2 A Xを用 いること

IV/OV=0.25で、乳化可能な油の種類は広がります。

140

また、乳化の可否は有機概念図を用いることで

IV120

分散性の向上油の構造から推定可能です。

100
8060

CNFが吸着することで水への濡れ性が上がり、分散性がCNFが吸着することで粒子同士の摩擦が低減し、高濃度40向上します。

スラリーの粘度が低下します。

20（a）

0.1％CNF添加
Blank

500.1

110
粒径（μm）

100

頻度（％）

20（b）

15100.1％CNF添加

500.1

1,000

110
粒径（μm）

Blank

100

1,000

100,000
10,0001,000

粘度（mPa・s）

10Blank

0.1％CNF添加

0.2％CNF添加（b）

100,000：I-2AX, C-2EPで乳化可能

0200

400

600
OV

800

1000

1200：I-2AXで乳化可能

レオクリスタの皮膜形成能
レオクリスタを乾燥することで皮膜が形成できます。得られる皮膜は高強度、高透明性で、フレキシブル性も有しています。

10,000
1,000

Blank

0.01％CNF添加 0.1％CNF添加

レオクリスタ添加による微粒子の粒度分布への影響

レオクリスタ添加によるスラリー粘度への影響（a）1.25%撥水性酸化チタン （b）5%カーボンブラック（a）20%撥水性酸化チタン （b）5%カーボンブラック

4：全てのレオクリスタで乳化可能（a）

不均一なため測定不可

頻度
（％）

15

粘度（mPa・s）

0

レオクリスタによる乳化の可否

レオクリスタの乾燥皮膜

レオクリスタの乾燥皮膜のAFM画像5

レオクリスタの安定性

化粧品用途におけるレオクリスタの利用
レオクリスタ C-2SPは化粧品、医薬部外品などにもお使いいただくことが可能で、各種の安全性データも取得しています。

100,000

10,000

レオクリスタ I-2SX
CMC

1,000

キサンタンガムレオクリスタは多くの 水 溶 性 高 分 子とは異なり、温度に関わらず一定の粘度を示し

5152535
温度（℃）

45

レオクリスタおよびその他の増粘剤の温度と粘度の関係

粘度（mPa・s）

レオクリスタ I-2SX

1,000粘度（mPa・s）

安全性試験

化粧品表示名称

結晶セルロース、フェノキシエタノール、水INCI Name

Mic ro c ryst a lline c ellulo se,Pheno xyet ha no l, W a t er

外原規名

結 晶 セ ル ロ ー ス 、水 酸 化 ナトリウム 、フェノキシエタノール、水

カルボキシ基の斥力が弱まるため、凝集して減粘する傾向にあります。
しかし、同様にカルボキシ基を有するカル100

カルボマー（耐塩性グレード）

1000.020.040.06
NaCl濃度（％）

0.08

ボマーに比べると高い耐塩性を有します。
レオクリスタおよびカルボマーの耐塩性

結果

皮膚刺激性

陰性

皮膚感作性

陰性

眼刺激性

陰性

変異原性

陰性

ヒトパッチテスト

陰性

カルボマー水溶液とレオクリスタを併用

10,000することで、粘度が相乗的に高くなります。
0.07%カルボマー＋0.1%CNF1,0000.2%カルボマー

測定条件：固形分濃度0.2%、0.1

BM型粘度計、6 rpm、3 min、20℃

6,000

10000.05
NaCl濃度（%）

さらに感触を損なうことなく耐塩性が向上します。
レオクリスタ併用によるカルボマーの耐塩性向上効果
測定条件：BM型粘度計、6 rpm、3 min、20℃0.1

レオクリスタはpH5〜10の範囲で安定して水中に分散し、増 粘性などの各 種機 能4,000を発現します。

2,000

レオクリスタの耐pH性測定条件：固形分濃度0.4%、

357pH

911

BM型粘度計、6 rpm、3 min、20℃

13

レオクリスタの希釈方法
レオクリスタの希釈にはホモミキサーなどの高せん断力の撹拌機（回転数3,000 rpm以上）の使用を推奨します。
撹拌が不十分な場合、粘度のばらつきや透明ゲル状の塊が残り、十分な機能を発現しません。
5,500 rpm

メタノール

20,000有機溶剤を全量に対して40 wt%程度までIPA配合可能です。
さらに多くの有機溶剤を配合する必要がアセトンある場合には、レオクリスタ I-2AXの使用

THF

I-2AXI-2SX

NMP
020406080

有機溶剤の配合可能量（wt％）

100を推奨します。
レオクリスタに対する有機溶剤の配合可能量

粘度（mPa・s）

レオクリスタ I-2SXの場合、水と混和する

エタノール

6

称

イオン性物質を添加すると、CNF表面の10,000

0

名55100,000

1目ます。

測定条件：レオメーター、せん断速度0.1 sec−1100

項

粘度（mPa・s）

粘度（mPa・s）

カルボマー

15,000

レオクリスタの希釈条件と粘度の関係

10,000撹拌条件：ホモミキサー（タービン径 φ30 mm）、8,000 rpm
5,000
0

液量200 mL
測定条件：固形分濃度0.2%、

3,000 rpm
05BM型粘度計、0.6 rpm、3 min、20℃

101520撹拌時間（min）

25307取り扱いおよび保管上の注意
1. 本製品を試験室、または製造現場でご使用になる場合は、使用前に必ず当社発行のSDS（ 安全データシート）を熟読のうえ、記載された注意事項などを厳守してください。
2. 保護メガネ、ゴム手袋、必要によりマスクなどの保護具を着用してください。
3. 屋内の通気の良い場所で容器を密閉して保管してください。
4. 凍結は避けてください。

荷姿
一般工業用途：ペール缶18 kg詰（左）化 粧 品 用 途：バッグインボックス15 kg詰（右）お願い
1. この資料に記載しているデータは、当社の実験的試験資料に基づくものですが、実際の現場使用結果を保証するものではありません。現場での使用に当たっては事前に使用条件、使用方法およびこれらの条件下での効果をご確認ください。
2. 記載内容は、新しい知見などにより、改正されることがあります。

お問い合わせ先
第一工業製薬株式会社〒601-8391

レオクリスタ・サステナブル材料グループ

京都市南区吉祥院大河原町5TEL：075-326-7401

FAX：075-326-7614

ウェブサイトによるお問い合わせhttps://www.dks-web.co.jp

第一工業製薬株式会社
本社〒601-8002

京都市南区東九条上殿田町48-2

TEL 075-276-3030
FAX 075-276-3031

営業本部
本社

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京都市南区東九条上殿田町48-2

東京本社〒104-0031

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九州支店〒812-0016

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FAX 050-3156-3585
TEL 092-472-6353
FAX 092-472-4989

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