【国君产研|新材料】疫苗包装材料COP的国产化

（以下内容从国泰君安《【国君产研|新材料】疫苗包装材料COP的国产化》研报附件原文摘录）
　　摘要 COP(cyclic olefin polymer)即环烯烃聚合物，COC(cyclic olefin copolymer)即环烯烃共聚物，属于新型透明高分子材料。由于在光学、重量、防水性、耐热性、电性能等方面的优势，COC/COP在药品包装，偏光片非TAC型保护膜等领域有广阔的市场前景。目前COC/COP树脂的技术与产能掌握在日本企业手中，国内开始有企业具备环烯烃单体制备能力。在配方、催化剂、单体合成等方面的研发与生产积累，以及产业链整合形成了COP及其制成品生产的优势。 COP在双折射率、吸水性、耐热性的综合表现高于其他传统透明高分子材料，应用场景也比TAC、PMMA、PET等广泛，我们认为COP是最具有竞争力替代TAC的材料。对LCD屏幕来说，背光模块的热度不均引起的偏光板收缩、长途运输对材料耐久性要求高等问题，使行业开始引入其他材料以代替TAC膜，其中COP膜是最具竞争力；由于OLED逐渐应用于5G手机等大功率电子元件，对屏幕的耐热性与防水性提出了新的要求，这为环烯烃类物质开拓了广阔的市场。 COP用于医药包装具有最佳特性和性价比。玻璃透明的COP医用聚合物具有极低的可浸出物和可萃取物，可保持长期的药物纯度，从而实现更好的性能和患者安全。适合疫苗、抗癌药物、抗肿瘤药品、碱式缓冲液等药品的包装。截止至2018年底中国医药包装行业市场规模突破千亿元，达到了1068亿元，较上年增长10.6%，快于全球增速。其中塑料包装具有携带方面，密封性好，成本低等特点，成为包装材料中应用最多的材料，占比接近一半。 COP/COC市场被国外巨头垄断，所需产品基本依赖进口，国内已有企业具备环烯烃单体制备能力。日本是COP/COC主要供应地，主要生产企业有日本瑞翁(Zeonex, Zeonor)、JSR（ARTON）/三井(APEL)、宝理(TOPAS)等。目前全球合计COP/COC树脂产能约7.84万吨。产能最高的日本瑞翁产能约3.7万吨，预计2021年瑞翁的年产能将增加至4.16万吨。目前国内有部分企业已经着手进行COP合成用单体的开发及生产，但是没有COP树脂的量产化技术，产品主要依赖进口。 COP聚合物制备的核心在于环烯烃单体降冰片烯NBE及其衍生物的合成。环烯烃共聚物生产的技术难点主要在控制催化剂活性、单体插入率、单体位阻参数，环烯烃聚合物生产的技术难点在调控不同位阻大小单体的配比。日本瑞翁掌握了从C5馏分提纯、双环戊二烯提纯、降冰片烯单体制备、COP树脂制备、COP薄膜成型全产业链，形成了全产业链整合的优势。 本期作者：肖洁、鲍雁辛 负责人：鲍雁辛 以下正文 1. COP/COC是什么？ COP（cyclic olefin polymer）即环烯烃聚合物，是由具有较大环张力的环烯烃单体通过开环异位聚合（ROMP）后，再对其中的不饱和双键进行氢化得到的一类聚合物。 COC（cyclic olefin copolymer）即环烯烃共聚物，是环烯烃和α-烯烃为聚合单体，在催化剂作用下进行加成聚合得到的共聚物。 COP与COC属于新型透明高分子材料，相比甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）等传统透明高分子材料，在光学特性、重量、吸水耐潮性、耐热性（玻璃化温度Tg）、电性能（介电常数）等有显著优势。 下表比较了日本瑞翁公司的COP产品Zeonex480、日本宝理塑料公司的COC产品Topas6017、光学级PC与PMMA的性能。 光学性能：在透射率、折射率、双折射率（应力下光学特性改变的指标），COC/COP拥有与PC、PMMA相同或更高的性能。 其他方面的优异性能有： 比重：比重接近1，比常见材料轻20%； 低吸水性：在所有塑料中展现出最低的吸水性，适用药品食品包装； 高耐热性：玻璃化温度Tg达到140度以上，热变形温度在123度以上； 低介电常数：在热塑性树脂中展现出最低的介电常数与介电损失，意味着其高频特性好。 COC主要供应商三井化学的COC产品APEL，目前主要应用在手机摄像头、车载摄像头、投影仪、DVD等光学部件；日本宝理的COC产品Topas主要应用在注射器、滴定板、生物芯片、医药薄膜包装、食品薄膜包装。 日本瑞翁的COP产品Zeonex主要用于光学器件、血液容器、连接器绝缘材料、天线基板；Zeonor主要用于半导体制造容器、偏光片膜层、导光板等。日本合成塑料的COP产品JSR主要用于偏光片位相差膜兼PVA保护膜。 COP具有与PMMA相匹敌的光学性能，同时具备更低的吸水性，是一种性能优良的热塑性工程塑料。 2. COP/COC市场空间 2.1 LCD大尺寸化与5G手机：非TAC膜对TAC替代 COP膜的高耐热性与低吸湿性使其成为了TAC材料的最佳替代品。对LCD屏幕来说，背光模块的热度不均引起的偏光板收缩、长途运输对材料耐久性要求高等问题，使行业开始引入其他材料以代替TAC膜，其中包括COP膜； 对于OLED屏幕而言，由于 OLED会逐渐应用于 5G 手机等大功率电子元件，这一发展前景对屏幕的耐热性与防水性提出了新的要求。手机上使用的 TAC 膜将会被 COP 薄膜逐渐完全替代，这为环烯烃类物质开拓了广阔的市场。 LCD面板大尺寸化与轻薄化为非TAC膜带来广阔前景，COP最具竞争力。传统TFT-LCD偏光片一般采用TAC膜为PVA膜提供支撑与保护，但在玻璃基板轻薄化趋势下，偏光片与PVA保护膜的收缩力需要下降，降低对面板的收缩应力；在电视面板大尺寸化趋势下，背光模组相应大尺寸化，导致面板热度不均，容易造成偏光板局部收缩；TV面板Open Cell的销售方式逐渐普及，长途长时间的运输需要偏光片具备更长和更强的耐久性：因此行业开始寻找性能更优秀的材料替代TAC保护膜。 常见的非TAC型膜有丙烯酸树脂PMMA（又称亚克力Acrylic Resin）、对苯二甲酸与乙二醇PET、环烯烃聚合物COP。根据IHS数据，2017年非TAC膜偏光片占比约为28%，预计随着10.5代线投产，2021年非TAC型保护膜占比将提升至41%。 PMMA方面：偏光片厂家住友化学、日东电工、LG化学在自家偏光片上使用了PMMA替代TAC。PMMA是最早使用的非TAC型膜，据化学工业日报报道，在2017年，PMMA在非TAC型膜中的市占率就已达到50%左右。 PET薄膜方面：日本东洋纺Toyobo在2013年推出了超位相差型(SRF, Super Retardation Film) PET保护膜COSMOSHINE。SRF膜利用PET材料的相位差，消除面板中双折射引起的彩虹斑纹（位相差），并兼具PVA液晶侧保护膜的功能。另外有消息称，韩国SKC也完成了PET薄膜开发。 COP环烯烃聚合物薄膜可以用于：1）在大尺寸LCD中，COP可以制成位相差保护膜，配置在PVA液晶侧，这一点与PET位相差保护膜相似；2）在手机OLED面板中，COP应用于PVA外侧保护膜，将PVA传来的直线偏振光变圆偏振光，圆偏振光在OLED金属电极层反射，被COP圆偏振膜阻挡，OLED偏光片得以防止外界光在面板金属电极层反射，起到放眩光的功能；3）在所有面板中COP都可用于上偏光片PVA外侧，起保护PVA，与使面板墨镜可视的功能；4）COP在触摸面板中，COP可以直接作为触摸传感器的基膜。 2.2 医药包装领域 COP用于医药包装具有最佳特性和性价比。玻璃透明的COP医用聚合物具有极低的可浸出物和可萃取物，可保持长期的药物纯度，从而实现更好的性能和患者安全。适合疫苗、抗癌药物、抗肿瘤药品、碱式缓冲液等药品的包装。 COP被国家政策所支持。科技部发布《“十四五”国家重点研发计划“高端功能与智能材料”重点专项2021年度项目申报指南征求意见的通知》，环状聚烯烃列入国家关键医用与防疫材料方向重点研发计划。 国内药包市场破千亿，市场空间巨大。截止至2018年底中国医药包装行业市场规模突破千亿元，达到了1068亿元，较上年增长10.6%，快于全球增速。其中塑料包装具有携带方面，密封性好，成本低等特点，成为包装材料中应用最多的材料，占比接近一半。 3. COP/COC全球竞争格局 我国COP市场被国外巨头垄断，所需产品基本依赖进口。日本是COP/COC主要供应地，主要生产企业有日本瑞翁(Zeonex, Zeonor)、JSR（ARTON）/三井(APEL)、宝理(TOPAS)等，其他集中于美国、韩国、台湾等国家和地区。目前，全球合计COP/COC树脂产能约7.84万吨。产能最高的日本瑞翁产能约3.7万吨，预计2021年瑞翁的年产能将增加至4.16万吨。目前国内有部分企业已经着手进行COP合成用单体的开发及生产，但是没有COP树脂的量产化技术，产品主要依赖进口。 瑞翁早在上世纪九十年代就开始量产COP塑料。1990年11月，瑞翁COP产品Zeonex的首条产线在日本水岛完工，1998年6月Zeonor上市，2002年10月LCD用ZeonorFilm薄膜上市。日本瑞翁的COP树脂有Zeonex与Zeonor两个系列：Zeonex主要用于光学器件、血液容器、连接器绝缘材料、天线基板、Zeonor主要用于半导体制造容器、偏光片膜层、导光板等。ZeonorFilm是利用瑞翁生产的Zeonor COP原料，通过熔融挤压法制成的COP保护膜，早在2002就已商业生产。 阿科力，国内唯一已实现环烯烃单体产业化的企业，聚合物COC/COP相关生产正在稳步推进，小批量客户试用达到进口水平。阿科力2017年上市前的主营业务包括聚醚胺和光学级聚合物材料，其中光学树脂为丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯，而异冰片酯具有与COC/COP相似的桥形结构。在光学级聚酯的技术累积，使阿科力有能力进入环烯烃单体及聚合物制备的行业。 2017年上市时，阿科力募投了1万吨光学级环烯烃聚合物单体及生产线项目。根据公司公告，截止2020年5月，第一期5千吨光学级环烯烃单体项目已完成建设与验收。具备了单体产能后，公司又设立了“耐高温光学单体及树脂的研发与产业化”、“光学级聚合物及其关键原材料的研发”两项研究项目，对环烯烃单体聚合与环烯烃产成品（如COP膜、新型涂料等）进行研发。21年6月公司定增，募投10,000吨光学级环烯烃单体及聚合物项目。阿科力生产COC/COP的主要原料为茨烯、甲基丙烯酸。 新纶科技，在CPI、COP、TAC等薄膜基础上进行涂层加工，不进行原膜和膜原材料生产，COP涂布尚未量产。新纶科技是国内先进的高端光学薄膜涂布商，其子公司新恒东薄膜，通过引进日本管理团队和涂布设备，形成了CPI、COP和TAC等薄膜产品的涂布加工能力。主要加工品有柔性显示盖板膜、车载防爆膜、显示用IM膜等。公司CPI柔性盖板膜已经通过了国内主流智能手机厂商的验证，打破了国外垄断，实现国产化替代；车载防爆膜已完成多种基材（SRF、TAC、PET）的量产，并实现AR（低反射）产品的国产化替代。 下游三利谱，已开发出基于COP膜的偏光片。2017年三利谱公告称，已开发出基于COP膜的超薄75微米偏光片，主要用于中小尺寸偏光片，将成为2018年下半年及以后公司的核心产品。 4. 技术突破和产业化的难点 COP聚合物制备的核心在于环烯烃单体降冰片烯NBE及其衍生物的合成。降冰片烯单体通常由（双）环戊二烯和乙烯进行Diels-Alder反应制得。环戊二烯来自石油C5产业链。石油裂解制乙烯（C2）会产生C5副产品，其中包含纯度较高的双环戊二烯（DCPD）。此外环戊二烯还可以通过煤焦油深加工获得。 日本瑞翁是从上游C5副产品提取，逐步向下游拓展进入COP及其制成品产业，全产业链整合是瑞翁多年累积的竞争优势。瑞翁逐步掌握从C5馏分提纯、双环戊二烯提纯、降冰片烯单体制备、COP树脂制备、COP薄膜成型全产业链，为了将COP树脂制成COP薄膜制品，公司还独创了倾斜拉伸技术。瑞翁创立于1950年，最早生产聚氯乙烯，1965年开始使用自主研发的GPB技术，从石油裂解乙烯的C4副产品中提取丁二烯，1973年开始在水岛工厂生产C5合成树脂，后来逐渐进入C5产业链的各个环节，逐步生产SIS弹性体、RIM树脂等制成品，1990年开始生产COP Zeonex，1998年6月Zeonor上市，2002年10月LCD用ZeonorFilm薄膜上市。 COC/COP塑料的耐热性与韧性常常难以兼顾，需要通过单体投料的精确配比与研发创新，提高产成品综合性能，实现聚合物性能连续可调。 环烯烃共聚物生产的技术难点主要在控制催化剂活性、单体插入率、单体位阻参数；环烯烃聚合物生产的技术难点在调控不同位阻大小单体的配比。 国泰君安证券研究所，产业研究中心 国泰君安产业研究中心成立于2018年10月，旨在更好地为客户提供研究服务，让研究回归本质。产业研究中心希望通过跨行业、跨领域、跨部门协同，做产业里最专业的金融专家。当前产业研究中心一共提供三块业务：产业研究、定制服务、定期报告。本期前瞻精译为产研中心定期产品之一。欢迎各位投资者跟我们对应销售或相关研究员咨询。 声 明 免责声明 本报告仅供国泰君安证券股份有限公司（以下简称“本公司”）的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本报告仅在相关法律许可的情况下发放，并仅为提供信息而发放，概不构成任何广告。 本报告的信息来源于已公开的资料，本公司对该等信息的准确性、完整性或可靠性不作任何保证。本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时，本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或修改。 本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户，不构成客户私人咨询建议。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议。在任何情况下，本公司、本公司员工或者关联机构不承诺投资者一定获利，不与投资者分享投资收益，也不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。投资者务必注意，其据此做出的任何投资决策与本公司、本公司员工或者关联机构无关。 市场有风险，投资需谨慎。投资者不应将本报告作为作出投资决策的唯一参考因素，亦不应认为本报告可以取代自己的判断。在决定投资前，如有需要，投资者务必向专业人士咨询并谨慎决策。 本报告版权仅为本公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用。如征得本公司同意进行引用、刊发的，需在允许的范围内使用，并注明出处为“国泰君安证券研究”，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。 若本公司以外的其他机构（以下简称“该机构”）发送本报告，则由该机构独自为此发送行为负责。通过此途径获得本报告的投资者应自行联系该机构以要求获悉更详细信息或进而交易本报告中提及的证券。本报告不构成本公司向该机构之客户提供的投资建议，本公司、本公司员工或者关联机构亦不为该机构之客户因使用本报告或报告所载内容引起的任何损失承担任何责任。 译者声明 本报告涉及的原文获取途径，均为各机构官网公开文章，本报告仅为摘选翻译，全文请详见原文链接。本报告为翻译文章，翻译过程中可能存在理解偏差，一切应以原文为准。报告正文中如果存在观点和行业判断，均为原文观点，概不代表本机构观点。本报告概不提供任何投资建议，亦不适用于投资决策，请报告使用者知悉。 特别声明 《证券期货投资者适当性管理办法》于2017年7月1日起正式实施。通过微信形式制作的本资料仅面向国泰君安证券客户中的专业投资者。请勿对本资料进行任何形式的转发。若您非国泰君安证券客户中的专业投资者，为保证服务质量、控制投资风险，请取消关注，请勿订阅、接受或使用本资料中的任何信息。因本订阅号难以设置访问权限，若给您造成不便，烦请谅解！感谢您给予的理解和配合。 本订阅号不是国泰君安产业研究中心研究报告的发布平台。本订阅号所载的信息仅面向专业投资机构，仅供在新媒体背景下研究观点的及时交流。本订阅号所载的信息均摘编自国泰君安证券研究所已经发布的研究报告或者系对已发布报告的后续解读，若因对报告的摘编而产生歧义，应以报告发布当日的完整内容为准。本资料仅代表报告发布当日的判断，相关的分析意见及推测可在不发出通知的情形下做出更改，读者参考时还须及时跟踪后续最新的研究进展。 本资料不构成对具体证券在具体价位、具体时点、具体市场表现的判断或投资建议，不能够等同于指导具体投资的操作性意见，普通的个人投资者若使用本资料，有可能会因缺乏解读服务而对报告中的关键假设、评级、目标价等内容产生理解上的歧义，进而造成投资损失。因此个人投资者还须寻求专业投资顾问的指导。本资料仅供参考之用，接收人不应单纯依靠本资料的信息而取代自身的独立判断，应自主作出投资决策并自行承担投资风险。 版权所有，未经许可禁止转载或传播。

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