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DPP类有机颜料市场分析与产权保护

    DPP是Diketopyrrolo(3,4-c) pyrrole吡咯并吡咯二酮)的缩写,DPP类有机颜料是吡咯并吡咯二酮类化合物的衍生物,一般具有图l所示的结构通

式n 3,其中方框部分为其发色团。图1 DDP类有机颜料的结构通式

    DPP类有机颜料是由Ciba公司的Iqbal等人在1983年研制成功的一类全新结构的高性能有机颜料,该类颜料的问世被誉为是有机颜料发展史上的一个新的里程碑。2003年以前,由于知识产权的原因,全球只有Ciba公司可以生产并销售该类颜料。根据《染料索引》的记载,已经实现商业化生产的DPP类有机颜料有7个品种,见表l,它们一般呈红

色。

    DPP类有机颜料具有很好的着色性能和牢度性能,色泽鲜艳,着色强度高,被广泛用于调制工业漆,有些透明性良好的品种也被用于调制油墨。尽管DPP类有机颜料有7个品种,但并非这7个品种都是经常性生产的。再则,并非每一个品种只有一个牌号,例如,在Ciba公司,C.I.颜料橙7 1有2个商品牌号:CROMOPHTAL DPP ORANGE TR和CROMOPHTALDPP ORANGE TRP:C.I.颜料红254有5个商品牌号:IRGAZIN DPP  RED BTR, IRGAZIN RED  2030,IRGAZIN DPP RED BO.IRGAZIN RED 2029(与偶氮颜料的复合物)和IRGAZIN RED 2027(与偶氮颜料的复合物):C.I.颜料红255有2个商品牌号:IRGAZINDPP SCARLET EK和CROMOPHTAL DPP CORAL REDC:C.I.颜料红264有2个商品牌号:IRGAZIN DPPRUBINE FI'X和IRGAZIN DPP RUBINE TR。

    国内生产情况

    2003年以后,国内的有机颜料生产企业抓住DPP类有机颜料个别品种专利到期的机会,迅速开发出这类颜料中的某些品种并开始在国内外市场上销售。截至2007年底,国内至少有6家企业(胶州市精细化工有限公司、南通海迪化工有限公司、高邮市助剂厂、南通市争妍颜料化工有限公司、杭州百合化工有限公司、先尼科化工(上海)有限公司)声称已开始生产DPP类有机颜料,他们中除了***精细化工有限公司外,只能生产C.I.颜料红254,因为这些企业都是专业的颜料企业,不具备颜料中间体的生产能力。***

精细化工有限公司是专业的颜料中间体生产商,同时还有专业研究院所的技术支持,具有很强的中间体研发和生产能力,除了能生产CL颜料红254外,还能生产C.I.颜料红264和C.I.颜料橙73。开始生产DPP类有机颜料,他们中除了胶州市精细化工有限公司外,只能生产C.I.颜料红254,因为这些企业都是专业的颜料企业,不具备颜料中间体的生产能力。胶州市精细化工有限公司是专业的颜料中间体生产商,同时还有专业研究院所的技术支持,具有很强的中间体研发和生产能力,除了能生产CL颜料红254外,还能生产C.I.颜料红264和C.I.颜料橙73。

    DPP类有机颜料的主要用途是调制工业漆,特别是汽车原始面漆和修补漆。我国的汽车工业虽然总体上规模不小,但由于主要是与外商合资的企业,决定汽车用原始面漆的权利在外方手里,所以DPP类有机颜料在国内的用量相当有限,主要是用在油墨或塑料中。上述6家企业生产的DPP类有机颜料主要销往国际市场。

    DPP类颜料的市场前景

    DPP类颜料是一类高性能有机颜料,与它同处一个档次的红色有机颜料有:菲红颜料(代表品种:C.I.颜料红149和C.I.颜料红179)、红色苯并咪唑酮颜料(代表品种:C.I.颜料红1 76和C.I.颜料红185),喹吖啶酮颜料(代表品种:C.I.颜料红122和C.I.颜料紫19)。档次低一些的是红色偶氮色酚颜料(代表品种:C.I.颜料红1 1 2,C.I.颜料红146和C.I.颜料红170)。相比起这些红色颜料,DPP类颜料的生产过程是相当清洁的,主要体现在:1)所需要的化学原料种类少,仅需要丁二酸二烷基酯、芳腈、溶剂、金属钠、甲醇和浓硫酸:2)在整个生产过程中反应产率较高,且反应所用的溶剂必须回收,故较容易做到零排放。

    虽然DPP类颜料是一类高性能有机颜料,但是在传统的应用领域内,它的应用对象也是油墨、油漆(涂料)和塑料。换言之,在市场一定和应用对象相同的情况下,DPP类颜料的上市具有排他性。它的入市,意味着有其他品种要退市,尽管这种退市在现阶段不一定意味着某个品种完全退出市场,而只是表现在其生产量和使用量的减少,但是长远来看,某些品种的完全退市是有可一能的。从环保的角度和经济性考虑用DPP类颜料取代污染严重的品种是行得通的。

    我国各种红色颜料的价格范围如表2所示。虽然C.I.颜料红1 1 2,C.I.颜料红146和C.I.颜料红170的价格低于C.I.颜料红254,但是它们的应用性能比之差了许多,两者不在一个档次上。另一方面,如果C.I.颜料红254取代这些红色偶氮颜料的方式不是直接取代,而是与这些红色偶氮颜料制成混晶固态溶液’’状的颜料,这样既可提高后者的品质,又可间接减少后者的生产量,以达到减少对环境的污染的目的。在技术层面上,也可以采用复配的方式,调配出与现有品种一致的色相。或者干脆采用新的体系,废弃原先的标准,这就从根本上解决了色相不一致的问题。

    存在的问题

    1.国外大公司没有盲目跟进DPP类颜料的生产

   国内有许多人认为DPP类颜料的生产前景非常乐观,于是在我国出现了至少6家企业涉足DPP类颜料的生产。事实上,早在2003年之前Ciba公司就预见到,随着DPP类颜料中各个品种的专利纷纷到期,此类颜料必将会有大的发展,所以他们早在美国新建了一家2000t/a的DPP颜料工厂。加上它在瑞士的工厂,Ciba公司自身的DPP颜料生产能力就已经达到4000t/a。全球生产有机颜料的公司并非Ciba-家,其他的大公司并没有在2003年后大张旗鼓地进军DPP类颜料,这是因为如果在生产技术和市场方面没有明显优势,就没有必要盲目投资一个其他公司的成熟产品。

    2.关于销售价格

    Ciba公司生产的C。I.颜料红254已经有20余年的历史,他们的产品已经得到用户的认可。而国内的DPP颜料生产企业除了价格优势外一无所有。据说,国内的某些企业卖给国外客户(并非C.I.颜料红254的最终用户)的C.I.颜料红254价格为20~25美元/kg,而国际市场上C.I.颜料红254价格为40~80美元/kg。这样的低价销售将会影响整个行业的正常发展。

    3.关于知识产权

    国内的企业创新能力不强,但是仿制的能力很强。前面提及,国内的企业能在很短的时间内就生产出C.I.颜料红254,这不是因为国内的企业开发能力强,而是因为生产C.I.颜料红254的技术实在太简单。国内的企业在仿制过程中也曾想到要改变其中的某些环节,从而形成有自己特色的技术,***精细化工有限公司就申请了国家发明专利,并

获得授权。

    Ciba公司申请的DPP颜料的专利最早可以追溯到1983年,典型的就是欧洲专利EP94911。但这个专利有个漏洞,它没有同时给出颜料的颜料化方法。事实上,用上述方法合成出的DPP类化合物本身的外观(色光)就非常鲜艳,色泽接近于常规的有机颜料,因此尽管没有对此类化合物进行颜料化加工,它们已经具有相当的颜料性能,在要求不十分严格的场合可以胜任一般意义的着色。另一方面,专利EP94911中合成DPP类化合物的反应收率在70%-75aYo。而没有转化的那部分可能生成了副产物,而且这些副产物对人体有害。为了减少对人体的危害,Ciba公司在DPP颜料出厂前,会对其进行特殊的处理(处理方法没有公开),以保证使用该颜料是安全的。

    针对Ciba专利的漏洞,胶州市精细化工有限公司申请了一项发明专利,该专利的亮点在于:由于使用了不同的丁二酸二烷基酯,反应收率可以超过75%。另外,由于有了颜料化加工步骤,可以获得粒径大小分布不同的颜料品种,尤其是可以制得大颗粒的颜料品种。正因为颗粒大,所以颜料的遮盖性、耐晒牢度和耐气候牢度都特别好。有一家汽车漆的制造商,专门比较了胶州市精细化工有限公司的大颗粒品种与Ciba公司的大颗粒品种的耐晒性能,结果在同样的条件下,前者的性能要优于后者。能,结果在同样的条件下,前者的性能要优于后者。

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