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光引發劑行業深度研究報告:行業集中趨勢明顯

發布時間:2022-09-09 16:13:00

                                                            光引發劑行業深度研究報告:行業集中趨勢明顯

                                                             以下文章來與源于未來智庫

一、光引發劑依托光固化產業發展,配方產品終端應用廣泛

(一)光引發劑:光固化體系中的關鍵材料

光引發劑是光固化體系中的關鍵材料,與活性稀釋劑、低聚物、助劑等原材料形成配方產品,再應用至終端用戶; 光引發劑用量雖然不大,但在光固化體系中占有重要地位。從化學結構上看,光引發劑大多數為帶苯甲?;挠袡C 化合物,常見的有安息香衍生物、聯苯甲酰衍生物、α-羧基酮類、α-氨基酮類、膦氧化合物類、二苯甲酮類、硫雜 蒽酮類等化合物。

紫外光光引發劑又稱光敏劑或光固化劑,其分子在紫外光區(250-400nm)或可見光區(400-800nm)有一定吸光能力,在 直接或間接吸收光能后,引發劑分子從基態躍遷到激發單線態,經系間竄躍至激發三線態。在激發單線態或三線態 經歷單分子或雙分子化學作用后,產生能夠引發單體聚合的活性碎片(自由基、陽離子、陰離子等),從而引發單 體聚合交聯固化。

光引發劑種類繁多。按照引發機理的不同,光引發劑主要可以分為陽離子光引發劑和自由基型光引發劑,其中自由 基型光引發劑又分為裂解型和奪氫型,自由基型光引發劑應用范圍最廣。按照吸收輻射類型分類,光引發劑又可以 分為紫外光(250~420nm)引發劑和可見光(400~700nm)引發劑。

目前行業內主流的光引發劑品種為 907、TPO、184、1173、DETX、ITX、369 等,目前主要產品質量標準已相對統 一,即使各生產企業在生產工藝上存在一定差異,但制備出的同一型號光引發劑有固定的分子結構及純度要求。不 同型號的光引發劑有著不同的分子結構,從而有著不同的性能。涂料、油墨生產商需視其需求不同、配方不同、產 品性能不同來選擇不同的光引發劑進行搭配使用。907 ITX DETX 光引發劑配合使用用于有色體系中,主要應 用領域為:PCB 油墨、膠粘劑、印刷油墨、家居裝飾等;1173 TPO 等搭配有較好的固化效果,主要應用領域為: 家具木器清漆、地板涂料、電子產品涂層、家居裝飾、紙上光油、塑料制品等;184 可以與 TPO 等低黃變的光引發 劑應用于白色體系,主要應用領域為:家具木器清漆、地板涂料、電子產品涂層,膠粘劑、汽車內飾、家居裝飾、 紙上光油、塑料制品等。

(二)UV 光固化:面向 21 世紀綠色工業的新技術

輻射固化是借助能量照射(UV 或者電子束)實現化學配方(涂料、油墨和膠黏劑)將液態快速固化的一項技術,主 要包括紫外線(UV)固化(簡稱“UV 光固化)和電子束(EB)固化(簡稱“EB 固化)兩大類,其中 UV 光 固化技術占全球輻射固化市場的 90%以上。

UV 光固化技術與傳統的溶劑型熱固化技術相比,具備固化速度快、可瞬間成膜,不含揮發性溶劑、環境污染小、安 全性高,能耗低,占地小、設計緊湊、適合流水線操作,生產成本低,涂層性能優異等多方面的優勢。輻射固化技 術是種高效、環保、節能、優質的材料表面處理技術,被譽為面向 21 世紀綠色工業的新技術。UV 光固化技術是一 項節能環保新技術,符合“5E”特點,即 Efficient(高效)、Enabling(實用)、Economical(經濟)、Energy Saving(節能)、 Environmental Friendly(環境友好)。

按照 UV 光固化配方產品用途的不同,一般將 UV 光固化配方產品分為 UV 光固化涂料、UV 光固化油墨、UV 光固 化膠黏劑等。UV 光固化配方產品通過對 UV 單體、UV 樹脂、光引發劑、助劑四大類組分進行選擇、成分配比并加 以混合,以使其滿足各種基材、各種涂料/印刷工藝、環境條件以及不同涂層性能的要求。

一般情況下,光引發劑的使用量在光固化產品中的占比為 1-5%,但是由于光引發劑價格昂貴,其成本占到光固化產 品整體成本的 10-15%。


UV 光固化配方產品的應用已經滲透到人們日常生活中。隨著世界各國對環境保護的重視,對大氣排放 VOCs 進行嚴 格的立法限制,光固化產品的優越性更為突出,其產品的應用領域取得快速的拓展,從傳統的木器涂料擴展到紙張 上光油、印刷油墨、金屬、塑料、光纖、光盤、線路板、航空航天、軍事偽裝、3D 立體造型牙科等各個應用領域; 同時,UV 光固化配方產品還在不斷的開發新產品以開拓光電子、電池、可直接接觸的食品包裝、太陽能光伏、醫用 診斷等各個市場領域。

二、國家環保政策增強壁壘,行業集中度逐步提高

(一)UV 光固化性能優異,VOCs 排放量低

在全球擁有較大市場的油墨和涂料行業中,溶劑型占約 60%市場份額,水性型占約 14%,光固化材料與粉末分別占 8%12%。溶劑型油墨中有機溶劑(乙醇、異丙醇、甲苯等)占油墨總量的 30-50%,在生產制造過程中大量溶劑 揮發,對人體神經系統易造成極大損傷,也對環境造成很大威脅,由此引發的全球 VOCs 排放量已達上百萬噸。隨 著全球環保要求的提升,溶劑型油墨和涂料將被逐漸淘汰。在國內,我國對 VOCs 排放以及溶劑型油墨生產將實行 全面禁止,水性型油墨和涂料將代替溶劑型的市場份額,但由于其需要能耗高,未來的趨勢將會是由光固化材料替 代,其市場規模將不斷擴大。同時,光引發劑及光固化技術的出現本身就是各國環保意識提高的產物,光固化技術 的主要優勢之一是它基本不含揮發性溶劑,所有的活性稀釋劑都是高沸點有機物,而且固化時都參與交聯聚合成為 交聯網狀結構的一部分,不會造成空氣污染。

近幾年來,國內外越來越注重工業污染治理,在各個國家對環保要求日益嚴格的當前,制造企業紛紛尋找低污染可 持續發展的新型材料,對利用光引發劑進行固化的新材料需求越來越多。

隨著環保意識的提高,國家相關部門針對限制 VOCs 排放出臺了一系列的法規及政策,明確要求 2020 VOCs 排放 總量較 2015 年下降 10%以上。UV 光固化性能優異,有望逐步替代傳統油墨、涂料,市場前景可觀。

(二)主流品種行業格局穩定,集中趨勢愈發明顯

光引發劑發展始于西方國家,過去光引發劑的生產長期壟斷在 Ciba 等歐美老牌專營企業手中;隨著光引發劑專利權 先后到期失效,國內企業自主生產快速發展,20 世紀末國內光引發劑的生產就發展到一定規模。根據輻射固化專業 委員會的統計,2017 年我國光引發劑產量 3.32 萬噸,較 2010 年復合增長率達到 10.22%。

光引發劑種類繁多,BP(二苯甲酮)、1173、184、TPO、907 等品種產量靠前。根據 RadTech China 協會 2016 年統 計的國內 16 家光引發劑企業生產情況,2016 年國內光引發劑總產量 33393 噸,總產值 20.69 億元。在光引發劑各種 類型的產品中,BP9280 噸)、11736300 噸)、1843900 噸)、TPO3160 噸)、9072100 噸)產量合計 24740 噸,占比達到 74.09%,其中 BP 價格低廉,性價比較高,但由于其具有升華性,固化后易遷移,光引發效率有待提 高,其應用也受到一定限制。

目前行業內的主要企業有 IGM、揚帆新材、久日新材、強力新材、固潤科技、雙鍵化工。 IGM 2014 年并購北京英力, 2015 年并購意大利 Lamberti 公司光引發劑業務,2016 年并購德國 BASF(巴斯夫)的 Irgacure 系列光引發劑業務, 是全球 UV 涂料、油墨行業的領先原料及技術服務供應商;揚帆新材主要從事光引發劑和巰基化合物及其衍生物的 研發、生產及銷售,目前主要光引發劑產品是 907,將在內蒙古建設 1.1 萬噸光引發劑(包括 TPO、1173、184 等品 種)及 1.8 萬噸醫藥中間體;久日新材是 TPO、DETX、TPO-L 等產品國內主要廠家,目前擬在科創板上市募投建設 27000 噸光引發劑(1173、184、TPO、TPO-L)和 60000 噸單體(TMPTA、TPGDA);強力新材光引發劑產品主要 是光刻膠用光引發劑。

在國內,經過十多年充分的市場競爭,光引發劑生產企業由最初的幾百家逐步減少。根據輻射固化專業委員會的統 計,2011 年光引發劑企業已經集中至 17 家,2013 年減少至 13 家,2014 年天津九日化學收購常州華鈦后,集中趨 勢愈發明顯。未來,伴隨國內對化工企業環保要求趨于嚴格,下游應用領域向高精尖端發展,光固化產業不排除進 一步集中的可能。

從價格水平來看,2015 年揚帆新材光引發劑產品平均價格與 2014 年基本持平,2016 年整體產品平均單價提升。隨 著對化工企業環保排放管理的加強,國內一些光引發劑生產企業產量受到較大不利影響,部分光引發劑市場供應減 少,導致產品價格上升。近兩年來,國內環保要求更加嚴格,中間體生產企業關停較多,規模較小的競爭對手廠商 無法按時交貨,加之成本上漲、貨源緊缺,推動市場價格進一步上漲。2018 年產品價格上漲幅度較大,光引發劑價 格同比增長超過 20%。

三、下游行業快速發展,光引發劑前景廣闊

全球光引發劑市場規??焖僭鲩L。RadTech China 協會統計數據顯示 2015 年全球光固化配方產品用量 53.3 萬噸;根 據 Lucintel 的統計,2017 年全球光引發劑市場規模達到 7.97 億美元,2012-2017 年復合增長率為 7.2%。UV 涂料和 油墨前景較好,市場規模不斷擴大,光引發劑行業將被不斷推動;預計 2023 年全球光引發劑市場規模將達到 12.944 億美元,2018-2023 年復合增長率將達到 8.5%。

UV 涂料、UV 油墨、UV 膠黏劑為主要光固化配方產品。2016 年我國光固化配方產品產量為 12.66 萬噸,其中 UV 涂料產量 7.44 萬噸,占比 58.76%;UV 油墨產量 5.04 萬噸,占比 39.82%;UV 膠黏劑產量 0.18 萬噸,占比 1.42%。 從產值來看,2016 年我國光固化配方產品產值為 59.17 億元,其中 UV 涂料產值 32.84 億元,占比 55.50%;UV 油 墨產值 24.16 億元,占比 40.82%;UV 膠黏劑產值 2.18 億元,占比 3.68%。

(一)UV 涂料:應用范圍廣,仍處成長期

從生命發展周期來看,UV 涂料仍處于成長期。國內早期光固化涂料是從單純的 UV 固化木地板涂料、UV 紙張上光 油、UV 固化聚氯乙烯(PVC)扣板涂料開始起步,發展到以塑料基材為主的 UV 固化摩托車涂料、UV 家電涂料、 UV 光盤涂料、UV 真空鍍膜涂料等。相比溶劑型涂料, UV 涂料優勢明顯,UV 涂料的應用領域不斷拓展。

根據 RadTech China 協會統計數據,2016 年國內 UV 光固化涂料總產量 7.44 萬噸,產值 32.84 億元。UV 光固化涂料 市場主要集中于竹木地板涂料(3.65 萬噸,占比 49.11%)、塑料涂料(1.74 萬噸,占比 23.39%)、紙張涂料(0.61 萬噸,占比 8.23%)和手機涂料(0.58 萬噸,占比 7.83%)。我國木器光固化涂料現已比較成熟,市場處于穩步增長 的狀態;而手機、電腦等光固化涂料,日、韓產品占據的市場份額較大。因此,國內生產企業仍然存在巨大的發展 空間。

2010 年全球 UV 涂料市場規模 35.56 億美元,2016 年增長至 47.42 億美元,Marketsand Markets 預計 2019 年全球 UV 涂料市場價值有望達到 75.904 億美元, 2010-2019 年的年復合增長率達到 9.95%。 2010 年全球 UV 涂料需求量為 43.22 萬噸,2016 年需求量為 57.30 萬噸。

2016 年我國 UV 涂料行業市場規模約 51.3 億元,同比增長 41.09%。2012 年我國 UV 涂料產量 5.25 萬噸,2017 年我 國 UV 涂料產量 8.90 萬噸,年復合增長率達 11.15%。近幾年國內 UV 涂料生產發展很快,但從 UV 涂料產量與涂料 產量比值來看,國內 UV 涂料在國內涂料生產總量上所占比例很小,我國 UV 涂料產量與涂料產量比值多年徘徊于 0.4%-0.5%,國際平均水平為 2.8-3.2%。我國遠低于國際平均水平,市場規模增長空間巨大。

二)UV 油墨:滲透率提升,PCB 油墨潛力大

UV 油墨從用途上可分為 UV 印刷油墨和 UV 印刷電路板油墨,UV 印刷油墨主要應用于膠印、凸?。òㄈ嵝园嬗?刷)、凹印、網印以及噴墨印刷等各個印刷領域,UV 印刷電路板油墨主要用于電子行業中電路板(簡稱 PCB)的印制。 國內早期光固化油墨從 UV 固化網印油墨、UV 凸印油墨、UV 阻焊油墨開始起步,發展為印 刷包裝用的 UV 膠印油墨、UV 柔印油墨、UV 凹印油墨和裝飾性油墨等。目前,UV 技術已經在油墨產業實現了廣泛應用,主要應用領 域包括 PCB 油墨、柔版印刷油墨、膠版印刷油墨以及絲印油墨等。近年來隨著 UVLED 技術的日趨成熟,使得 UV 噴墨印刷逐漸替代了耐水性差、展色性能低、干燥慢的水性噴墨和污染較為嚴重的溶劑型噴墨,也更加迎合了個性 化特點鮮明的數字印刷需求。

根據 RadTech China 協會統計數據,2016 年國內 UV 光固化油墨總產量 5.04 萬噸,同比增長 19.06%;產值 24.16 億 元,同比增長 7.95%。2016 年產量較大的品種有:印刷電路板制作所用的阻焊油墨(1.28 萬噸,占比 25.43%)、光 成像阻焊劑(0.83 萬噸,占比 16.55%)、光纖油墨(0.72 萬噸,占比 14.34%)、膠印油墨(0.56 萬噸,占比 11.05%)、 絲印油墨(0.44 萬噸,占比 8.71%)。

2015 年全球 UV 油墨市場規模為 45.6 億美元,從市場格局來看,北美、歐洲、亞太為主要市場,占比分別達到 34%、 31%、27%。根據智研咨詢預測,2022 年全球 UV 油墨市場規模有望達到 72.3 億美元。

我國 UV 油墨的市場雖然起步較晚,但近年來隨著國內經濟的持續增長而呈現快速增長的局面。2012 年我國 UV 油 墨產量 3.22 萬噸,2017 年我國 UV 油墨產量 5.61 萬噸,年復合增長率達 11.73%。隨著國家和行業法律法規及技術標準對產品的環保要求的持續提升,全行業環保意識逐步提升,UV 油墨滲透率有望逐步提高,預計 2022 年國內 UV 油墨產量有望達到 9.17 萬噸,需求量達到 6.69 萬噸,市場規模達到 53.12 億元。

PCB 油墨是專門應用于 PCB 的油墨,一般情況下,PCB 油墨占 PCB 成本的比重為 3%,而光引發劑占 PCB 油墨成 本的 10-15%,因此 PCB 行業的市場容量變化與光引發劑行業的市場容量變化成正相關關系。

20 世紀 50 年代中期起,PCB 技術開始被廣泛采用,發展至今已然成為電子產品之母,近年來全球 PCB 行業總 體呈穩步增長態勢。PCB 應用幾乎滲透于電子產業的各個終端領域,未來隨著新一代信息技術產業的發展,智能手 機、汽車電子、LED、IPTV、數字電視等新興電子產品不斷涌現,PCB 產品的用途和市場將繼續擴展。進入 21 世 紀以來,中國憑借勞動力成本、投資政策等優勢,促進了全球制造業的轉移,電子產品產業鏈逐步完善,在我國形 成了龐大的配套市場和需求空間,并由此帶動了包括 PCB 在內的電子配套相關產業的發展。2000 2011 年,我國 PCB 產值由 33.68 億美元快速增長至 220 億美元,2017 年產值超過 297 億美元,占全球產值比重達到 50%,成為全 球 PCB 市場最主要的成長力量。預計 2020 年,全球 PCB 產值將達 647 億美元,中國 PCB 產值將達 335 億美元。

國家十三五規劃指出要加快構建高速、移動、安全新一代的信息基礎設施,未來隨著我國信息化建設全面深化, 居民收入增長、內需擴張、消費結構升級,計算機、通信設備、IC 封裝、消費電子等產業發展將獲得新動力。新產品的開發及更新換代將為 PCB 行業迎來更廣闊的市場空間,在此帶動下,PCB 油墨行業及光引發劑行業也將呈現持 續增長趨勢,在 PCB 行業的發展基礎上,預計 PCB 油墨的需求量增速將維持在 10%左右。

(三)UV 膠黏劑:新興產品,發展空間大

UV 光固化膠黏劑包括 UV 固化結構膠,UV 密封膠,UV 玻璃膠,UV 壓敏膠,UV 防黏膠和 UV 導電膠等。UV 膠 黏劑具有環境安全、經濟性、相容性等特點,但 UV 膠黏劑與相同類型油墨與涂料相比實際產量較低,光固化膠黏 劑在光固化配方產品中只占有很少份額,實際應用時間較晚。我國 UV 膠黏劑發展起步較晚,2000 年才開始有光固 化膠黏劑工業生產,滿足了國內用戶一般性中低端(例如無影膠、光盤膠等)的應用需求,但電子產品所需的高檔 光固化膠黏劑仍然需從國外進口。

2016 年我國 UV 膠黏劑總產量 1795 噸,總產值 2.18 億元。我國光固化膠黏劑主要應用在玻璃和工藝品的黏合領域, 因此光固化膠黏劑的主要品種為玻璃膠黏劑(832 噸,占比 46.35%)、工藝品膠黏劑(325 噸,占比 18.11%)和光 盤 DVD 膠黏劑(226 噸,占比 12.59%)。

2018 年我國膠黏劑行業產量達 838.3 萬噸,同比增長 5.28%;消費量為 827.1 萬噸,同比增長 4.96%。隨著人們健康 與環保意識的不斷增強,環保法規的日趨嚴格,膠黏劑的高固含量、無溶劑、水性、光固化等環境友好特性將越來 越受到重視,UV 膠黏劑將成為市場新寵,環保型膠黏劑正在逐漸成為主流。TMR 預計 2014-2020 UV 膠黏劑市 場復合年增長率將達 8.1%,2020 年底全球 UV 膠黏劑市場達到 1.17 億美元。目前,層壓和包裝敏感領域占據全球 UV 膠黏劑市場,未來裝配應用部分有望出現強勁增長,UV 膠黏劑市場潛力巨大。

 

、行業投資評級與投資策略

光引發劑依托光固化產業發展,環保推動傳統油墨、涂料轉型升級,UV 光固化技術應用領域拓展為光引發劑帶來了 新機遇。環保壁壘的不斷提高限制潛在進入者進入,行業并購整合不斷,光引發劑行業集中度提升。首次覆蓋,給 予行業推薦評級。

報告觀點屬于原作者,僅供參考。報告來源:華創證券

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