В последнее время все большее значение приобретает придание определенных свойств и внешнего вида полимерным изделиям за счет применения различных добавок

В связи с повышением требований к изделиям из полимерных материалов появилась необходимость улучшения их эксплуатационных, технологических, эстетических и гигиенических свойств. Постоянно возрастающие требования рынка к качеству, цветовой гамме и разнообразию пластмассовой продукции, нашедшей применение в различных областях потребления, способствуют развитию такого рыночного сектора, как добавки к полимерным материалам.
Быстро растущий рынок полимерной упаковки, особенно пищевых продуктов, и товаров для детей предъявляет особые требования к добавкам в полимерные материалы.

Основные понятия
Суперконцентраты добавок для полимерных материалов подразделяют на модификаторы свойств полимеров, включая добавки, улучшающие их перерабатываемость в изделия, — Additive-Masterbatch и суперконцентраты красителей — Color-Masterbatch.
Для придания полимерному изделию необходимых свойств в комплексе, например, стойкости к воздействию ультрафиолетового излучения, трудногорючести, гибкости и цветовой стабильности, возможны комбинации этих добавок в одном концентрате. Однако, в каждом конкретном случае необходимо предусмотреть возможные варианты взаимодействия добавок друг с другом и исключить их, так как это может привести к снижению эффекта модификации.
Суперконцентраты различаются также в соответствии со способом переработки полимерных материалов, например, для литья изделий под давлением, экструзии (нити, пленки, трубы) и т. д.

История производства красителей
В 50–60 гг. прошлого века окрашивание полимеров осуществлялось главным образом на стадии синтеза добавлением 10–20-кратных концентратов пигментов, получаемых на основе того же окрашиваемого полимерного материала.

В настоящее время суперконцентраты красителей производятся в соответствии с такими цветовыми каталогами, как RAL, HKS, Pantone, NCS и др. При этом некоторые компании, например, немецкая Grafe Color Batch, изготавливают до 5000 новых красителей в год для всех видов полимеров. Компании постоянно расширяют ассортимент (цветовую гамму) суперконцентратов пигментов (СКП).
Так, 15 марта 2006 года PolyOne объявила о введение своего каталога OnColor™ colorants более чем со 100 цветами. (Адрес каталога www.polyone.com/oncolor). Каталог Catalog Color Selector предоставляет возможность заказчикам быстро оценивать, а затем выбирать цвет для их изделий. Если требования заказчика за пределами стандартного цвета эксперты могут подобрать этот цвет из базы данных более чем с 5 миллионами синтезированных цветных формулировок. Эта электронная система соответствия цвета позволяет PolyOne, быстро удовлетворять требованиям заказчиков в подборе цвета, следить за рынком и предлагать продукт который наиболее востребован сегодня, а не через время.

Основной тенденцией сектора пигментов и красителей является поиск новых альтернативных красителей в отличие от классических, основанных на тяжелых металлах, типа кадмия с «испорченной репутацией».

Все большую популярность приобретают красители в жидкой форме, потому что удобны в обращении и зачастую позволяют создавать специальные эффекты (хромированной, металлической, жемчужной, перламутровой, матовой поверхности и проч.).
Исследования, направленные на разработку и создание универсальных концентратов пигментов, пригодных для окрашивания широкого круга полимерных материалов и обладающих хорошей диспергируемостью, высокой цветоотдачей, равномерностью окраски и воспроизводимостью цвета, экономией за счет высокой концентрации активного агента, кроме того, суперконцентраты пигментов не должны влиять на физико-механические свойства изделия, отличаться простотой дозировки и работы.
Более 50 компаний в мире занимаются патентованием, многие из них — исследованиями и разработкой рецептур концентратов красителей для полимеров, наиболее крупными являются Ciba (Швейцария), BASF, Hoechst, Degussa-Huls, Merсk (Германия), VIBA S.p.A.( Италия), Holland Colours Pigments (Венгрия), Huntsman Tioxide (Великобритания ), Ampacet, А. Schulman, Ferro Corporation (США), Clariant.

Так, Cabot Carbon имеет 8 научно-исследовательских институтов, а в лабораториях Ampacet существует более миллиона рецептур изготовления суперконцентратов, в том числе таких как флиттер, флэк, мультиколоры, а также супермодные в последнее время в Европе прозрачные полипропиленовые красители.

Практический интерес представляют также работы по созданию полифункциональных концентратов, т. е. обладающих одновременно красящей способностью в сочетании с какими-либо специальными свойствами — светостойкостью, электропроводностью, повышенной адгезией и др.

В настоящее время ведутся научно-исследовательские работы по созданию рецептур концентратов пигментов на основе новых связующих, являющихся универсальными для полимерных красок и полимеров, по расширению цветовой гаммы, марочного ассортимента суперконцентратов пигментов со специальными эффектами. Непрерывно совершенствуются технологии получения суперконцентратов пигментов и автоматизации процессов окраски полимерных материалов.

Мировой рынок
Компания Ampacet оценивала мировое потребление Сolor-Masterbatch в 1998 году около 1,5 млн. тонн со средними темпами прироста 6% в год.
В 2001 году мировой рынок красителей составлял 1,9 млн. тонн. Высокие темпы роста потребления были в странах Юго-Восточной Азии и Латинской Америки, по уровню потребления они приближались к рынкам развитых стран. Соответственно темпы роста «зрелых» рынков были ниже и суммарная доля Северной Америки, Европы и Японии снизилась с 76 % в 1997 году до 73% в 2001 году.
Пигменты и красители занимают третий по величине сектор в мировом рынке добавок для пластмасс. В 2004 году его объем составил 2,6 млн. тонн, и по оценке в 2005 году рынок приблизился к отметке — 2,86 млн. тонн.
Вплоть до 2008 года ежегодные темпы прироста производства и потребления суперконцентратов красителей для полимеров оцениваются в 10–11%. Основная доля в приросте рынка придется на развивающиеся страны, где темпы роста спроса и потребления полимерной продукции выше, чем в развитых странах, и составляют например, в Индии — 12–13%, в Китае — 15%.
Производители суперконцентратов красителей для идентификации продукции и продвижения товара, а также распределения рынков сбыта и увеличения своих долей на них, объединяются в ассоциации.
Основателями International Colour Alliance являются три компании — это Chroma Corporation (США), Lifocolor Farben GmbH & Co. ( Германия), и Cromex (Бразилия).

Эти три компании разделяют не только производство и ресурсы распространения, но и формулировки пакета, так что можно быть уверенными, что цвет будет идентичен по каталогу несмотря на то, где был сделан СКП. Альянс продолжает расширяться, пополняясь новыми партнерами, среди которых: Panacea Polymers (ЮАР), IWP (Индонезия), World Pigment (Тайланд), и совсем недавно в него вошли Ngai Hing Hong с четырьмя расположенными в Китае производствами.
Liquid Color Alliance (Альянс жидких концентратов для окраски полимеров):
Liquid Color Alliance (жидкие формулировки) состоит из Riverdale Injecta Color и Maguire Products.
Эти цветные дома (альянсы) имеют давнишнюю репутацию для обеспечения красителями высокого качества и превосходных формулировок в таблетированном виде и жидких концентратах для полиолефинов (polyolefins) и инженерных термопластов (thermoplastics).

Европейский рынок
В 2001 году европейский рынок красителей оценивался в 728 тыс. тонн стоимостью $1,2 млрд.
По информации AMI Consulting, в Европе насчитывается более 200 предприятий, занимающихся производством суперконцентратов: в Великобритании — 36, в Германии — 25, в Италии и Испании — по 20, во Франции — 17, в Бельгии — 13, в Швеции и Нидерландах — по 8, остальные в других странах. Однако это не свидетельствует об объемах производства в конкретной стране. Так, в Люксембурге только одно предприятие — Ampacet Europe, которое входит в десятку крупнейших заводов Европы.
Объем рынка суперконцентратов красителей для полимеров оценивается в 0,9 млн. тонн. В настоящее время в Европе более 95% полимеров окрашивается суперконцентратами.
В связи со снижением объемов потребления полимеров в регионе, снижаются и темпы роста потребления суперконцентратов красителей для полимеров. Однако, не смотря на это, темпы роста потребления достаточно высоки и оценивающиеся в 4%. Основной прирост в потреблении красителей приходится на страны Восточной Европы и, особенно — на страны постсоветского пространства. За последние несколько лет объемы потребления там возросли в несколько раз.
На европейском рынке основными поставщиками промышленных концентратов пигментов для окраски термопластичных материалов в процессе изготовления изделий являются компании BASF, Hoechst, Colorant, Bayer, Degussa, A. Schulman GbhH, Kronos Titan (Германия); Ciba (Швейцария); Cabot Plastics, Holliday, Color Matrix (Англия); Gabriel-Chemi (Австрия); Kemira (Финляндия); Viba S.p.A. (Италия).
По данным компании AMI Consulting, в производстве суперконцентратов для термопластов доминирующие позиции занимают пять компаний: А. Schulman, Ampacet, Clariant, Cabot и PolyOne. На их долю приходится приблизительно 60% всех произведенных в Европе в 2002 году суперконцентратов. Влияние этой пятерки иллюстрирует все большую глобализацию рынка суперконцентратов, так как все они имеют значительные мощности непосредственно в Европе, а также заводы за ее пределами. Schulman, Ampacet и PolyOne — американские компании, хотя подразделение суперконцентратов Schulman управляется из Европы. Выше сказанное также применимо и к Cabot, производство суперконцентратов которой более активно в Европе, чем в Северной Америке. По всей видимости, Clariant — самая интернациональная из всех этих компаний, с представительствами в 50 странах по всему миру. Компания была создана в 1997 году в результате поглощения бизнес-структур по производству суперконцентратов Hoechst и Sandoz.
Аналогично интернациональным альянсам европейские производители также объединяются. Характерным объединением является Global Colors Group (GCP) . Суммарные мощности предприятий входящих в группу составляют 30 тыс. тонн/ год (2005). Компании входящие в состав Группы используют ту же самую технологию, качественные стандарты, диапазон продуктов и новые элементы, спровоцированные техническим прогрессом, а децентрализованное управление и маркетинг обеспечивают высокую эластичность реагирования на нужды клиента, соединенную с быстрым и гибким принятием решений.
В Global Colors Group входят: Global Colors Polska SA (Польша), PLASTIKA KRITIS (Греция), ROMCOLOR 2000 SA (Румыния), SENKROMA AS (Турция).

Азиатский Рынок
Согласно данным компании AMI Consulting, в последние годы на азиатском рынке суперконцентратов наблюдалось стремительное увеличение спроса на данный продукт, но, несмотря на это, у рынка есть существенный потенциал для дальнейшего роста. Возрастание спроса в дальнейшем будет обусловлено двумя направлениями — развитием рынка продукции из пластмасс в регионе, а также за счет популяризации использования суперконцентратов по сравнению с традиционными красителями. Только в 43% окрашенных изделий из пластмасс используются суперконцентраты, в то же время использование сухих пигментов в регионе продолжает оставаться существенным. Таким образом, остается значительный резерв для увеличения потребления суперконцентратов в Азии.

Рис. 1. Структура спроса на суперконцентраты в Азии в 2004 году*

* По данным AMI Consulting

В последние годы наблюдался значительный прирост спроса на суперконцентраты для окрашивания пластиков в таких странах, как Китай, Тайланд и Малайзия. При темпах роста использования суперконцентратов 13% в год потребление в регионе увеличилось с 90 тыс. тонн (1990 г.) до 500 тыс. тонн в 2004 году. Параллельно с потреблением наблюдалось возрастание производственных мощностей, и в 2004 году по оценкам AMI Consulting, в Азии было произведено около 480 тыс. тонн суперконцентратов.
Одним из факторов, способствующих увеличению объемов использования суперконцентратов, является то, что многие азиатские производители пластиков поставляют свою продукцию на западные рынки и, таким образом, должны стремиться к стандартам качества, которые на них действуют, что, в свою очередь, требует окрашивания полимеров суперконцентратами. Таким образом, увеличение роста производства пластиков и стремление к более высоким стандартам качества продукции, обуславливает повышенный спрос на рынке суперконцентратов.
Рост спроса способствовал увеличению инвестиций в производство мастербатчей. Мощности расширяют как местные предприниматели, так и зарубежные.
Из региона экспортируются белые суперконцентраты, хотя имеется потребность в импорте красителей различных цветов. Предполагают, что в будущем внешнеэкономическое сальдо региона по СКП будет положительным, так как расширяются мощности по всем типам суперконцентратов, поддерживающие экспорт белых и сужающие потребность в импорте черных, цветных и суперконцентратов добавок.
В структуре регионального спроса на суперконцентраты значительно увеличилась доля Китая: с 23,2% (1994 г.), до 31,8% (1999 г.) и до 44,8% в 2003 году. Несмотря на такой значительный прирост, доля потребления суперконцентратов в Китае не пропорциональна его доле в регональном потреблении полимеров, которая в 2003 году составляла 60%. Эти данные характеризуют потенциал китайского рынка суперконцентратов и свидетельствуют о все еще значительном потреблении сухих пигментов и смесей в стране. Согласно данным AMI Consulting, в Китае будет продолжаться рост спроса на суперконцентраты на уровне 11% в год, и к 2008 году потребление будет порядка 780 тыс. тонн.
Благоприятная ситуация на рынке привлекла в последнее время в Китай большие объемы инвестиций со стороны международных компаний. Благодаря этому, были увеличены не только объемы отгрузок суперконцентратов красителей на внутренний рынок, но и на экспорт в страны Юго-Восточной Азии. Например, американская компания PolyOne инвестировала в строительство нового завода по производству суперконцентратов красителей, мощностью 10 тыс. тонн в год, в Шанхае около $10 млн. В 2005 году данное предприятие уже начало работу.
Международная компания Clariant, являющаяся одним из крупнейших производителей различных красителей, в конце 2005 года запустила новый крупнейший в Китае завод по производству суперконцентратов красителей. Несколько ранее, в 2003 году, Сlariant уже увеличил свои мощности на предприятиях в Beijing и Guangzhou.
Кроме того, местные производители в Китае создают СП с иностранными компаниями, которые могут предложить свою технологию в обмен на увеличение объемов выпуска суперконцентратов красителей на мощностях китайских производителей. Удачным примером может служить заключенное еще в 2003 году соглашение между Far East Plastic Colours Co., которой принадлежит завод по производству суперконцентратов красителей Guangzhou Eastern Rainbow, и американским производителем Techmer. Techmer предоставила собственные разработки в области суперконцентратов красителей, а Far East Plastic Colours Co. — производственные мощности.
Темпы роста потребления суперконцентратов пигментов для окраски полимеров и волокон в Индии самые большие во всем мире и превышают темпы роста потребления полимеров в стране. Рынок СКП в Индии оценивается в 70 тыс. тонн/год, предполагают, что в течение будущих пяти лет темпы его роста будут свыше 15% и спрос достигнет 150 тыс. тонн/год.

Рис. 2. Динамика потребления суперконцентратов пигментов для полимеров, тонн

* по данным компании «Маркет Репорт»

Украинский рынок
По предварительным оценкам компании «Маркет Репорт», украинский рынок базовых крупнотоннажных полимеров в 2005 году приблизился к отметке 700 тыс. тонн. Темпы роста рынка превысили, «оптимистические ожидания» и составили 24%. Соответственно, с ростом потребления полимеров возрастает потребление суперконцентратов для их окрашивания.
В Украине красители для полимеров выпускают: НПП «ПАКС», концерн «Стирол», «Армопласт», Рубежанское ОАО «Краситель», ПКФ «Тана», «Промтехкомплекс», кроме того, на украинский рынок поставляются большой ассортимент красителей из России, Австрии, Германии, Швейцарии, Бельгии, Англии и др. стран.
За последние шесть лет потребление суперконцентратов увеличилось, практически, в 4,1 раза. В настоящее время на украинском рынке преобладает продукция зарубежных производителей. Из отечественных фирм в десятку основных поставщиков СКП входит только НПП ООО «ПАКС». Продукции компании в 2004 году занимала десятую часть рынка. Третья часть украинского рынка обеспечивается поставками продукции от трех иностранных производителей — Tosaf, Ampacet, и A. Schulman.
В 2005 году темпы роста потребления составили 20,6 % (выше ранее прогнозируемых 18 %).
Почти 2/3 мастербатчей в Украине потребляется переработчиками полиэтилена. Этот рыночный сектор не имеет явного лидера, продукция которого преобладает. СКП для полиэтилена из отечественных производителей поставляют: «ПАКС», «Промтехкомплекс», «ТАНА». Кроме того, эти компании поставляют суперконцентраты красителей для полипропилена, ПВХ, ПС.
В секторе полипропилена преобладает продукция компании Ampacet — мастербатчи для БОПП-пленок, в секторе полистирола лидирует продукция A. Schulman, которая поставляется производителям одноразовой посуды и молочных контейнеров. Лидером в секторе ПЭТФ в 2004 году были красители PolyOne, из отечественных производителей красители для ПЭТФ поставляет «Армопласт».

НИИТЭХИМ, Черкассы,
Источник: Полимеры-Деньги