吳培善
1 概述
聚苯醚(PPO)屬于熱塑性工程塑料,是5大工程塑料之一。聚苯醚的工業(yè)化生產(chǎn)是由美國通用電氣公司(GE)于1964年實現(xiàn)。盡管純聚苯醚具有各種優(yōu)良的性能,例如物理機械性能、耐熱性和電氣絕緣性,但是其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高,熔融流動性差,為此需要對聚苯醚進行改性。聚苯醚改性方法可以包括物理改性和化學(xué)改性:物理改性主要是與其他高性能樹脂共混形成塑料合金,例如共混、填充等;化學(xué)改性,即在聚苯醚分子鏈上引入活性基團改善相容性或與其他分子進行嵌段、接枝以克服自身缺陷例,如改性主鏈、改性端基等。日本旭化成公司于1979年開發(fā)了苯乙烯改性的聚苯醚,開創(chuàng)了聚苯醚化學(xué)改性的先河。國內(nèi)從1968年開始對聚苯醚的研究,但是直到2007年才由中國藍星化工材料有限公司(以下簡稱“藍星”)實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)[1-3]。
目前,世界上對聚苯醚的需要正在日益增大。但是,與其他熱塑性工程塑料不同,聚苯醚的生產(chǎn)高度集中于少數(shù)廠家,包括沙特基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料、日本旭化成公司、日本三菱瓦斯化學(xué)和藍星等[3],而目前具有聚苯醚工業(yè)化生產(chǎn)能力的國內(nèi)公司主要是藍星和鑫寶。
本文基于涉及聚苯醚的中國專利數(shù)據(jù),從專利申請量、申請人、申請趨勢、技術(shù)構(gòu)成等等角度分析了2011年以來國內(nèi)聚苯醚專利技術(shù)的發(fā)展,并與馮剛于2010年發(fā)表的文章[4]中的相關(guān)數(shù)據(jù)(以下簡稱文獻4的數(shù)據(jù))進行比較。本文還于在前述數(shù)據(jù)分析和比較的基礎(chǔ)上,就國內(nèi)聚苯醚技術(shù)的專利保護相關(guān)問題,提出對策建議。
2 中國聚苯醚專利整體情況
本文使用智慧芽專利數(shù)據(jù)庫來進行專利檢索和分析工作。檢索采用的關(guān)鍵詞包括聚#苯基醚、聚2,6-二甲基1,4-亞苯基醚、聚 2,6-二甲基1,4-亞苯醚、聚2,6-二甲基1,4-苯醚、聚#苯醚、聚苯#氧、聚#苯基氧、(苯#醚 $W1 共聚)、聚#芳基醚、聚#芳醚、和芳氧基聚合物等。檢索涉及的IPC國際分類號主要為C08G65/44、C08G65/46、C08G65/48和C08L71/12。
檢索采用關(guān)鍵詞和分類號結(jié)合使用的方式,檢索自2011年1月1日以來的中國專利申請及專利,共獲得3 112條,經(jīng)簡單同族去重后為2 339件,包括12件實用新型,并作為本文的數(shù)據(jù)樣本。考慮到數(shù)據(jù)庫持續(xù)更新,本文數(shù)據(jù)檢索截至2021年12月。
2.1 區(qū)域分布
圖1顯示了中國專利申請量居于前10名的區(qū)域情況。從圖1可以明顯看出,最近10年來國內(nèi)申請人的聚苯醚申請數(shù)量遠遠超過國外企業(yè),總計1 958件,約占全部數(shù)量的84%。第2名是日本,總計209件,約占全部數(shù)量的9%。之后是荷蘭99(約4%),美國28(約1.2%),韓國27(約1.2%),再之后的區(qū)域的申請數(shù)量已經(jīng)不足5件。在文獻4的數(shù)據(jù)中,國內(nèi)申請人的申請量僅為91件,僅占全部數(shù)量的24%,美國申請人申請量第1,日本第3,荷蘭第4。很顯然,在最近10年的專利申請增量中,國內(nèi)申請人的申請占了絕大部分。這與近年來,國家一直在不遺余力地推動聚苯醚的工業(yè)化發(fā)展和技術(shù)進步有關(guān)。另外,國內(nèi)申請人申請量的急劇增加也與國家近年來的專利鼓勵政策有關(guān)。美國申請人申請量的相對減少則與SABIC收購了GE Plastic及其聚苯醚相關(guān)業(yè)務(wù)有關(guān)。
圖2顯示了自2011年以來中國專利申請量居于前10名的國內(nèi)省級行政區(qū)情況。從圖2可以看出,有6個國內(nèi)省級行政區(qū)申請了大于100件的中國專利,這其中江蘇和廣東都申請了390件中國專利,很難想象在2011年之前國內(nèi)申請人的申請總量僅為91件。此外,在文獻4的數(shù)據(jù)中,2011年以前廣東、北京、上海、浙江和江蘇分列國內(nèi)前5名。在最近10年的專利申請增量中,廣東、江蘇、安徽、浙江和上海分列國內(nèi)前5名,這里面包括了長三角的4個省。實際上,在文獻4的數(shù)據(jù)中,安徽是第7名。本文的數(shù)據(jù)和2011年以前的數(shù)據(jù)基本一致,特別體現(xiàn)了長三角的化工產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。北京排名的下降則與北京的產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整和化工公司較少有關(guān),但是北京的科研院所和相關(guān)公司的申請量仍然將北京的排名維持在前10名。
2.2 申請人情況
圖3顯示了最近10年來中國專利申請量位于前10名的國外申請(專利權(quán))人,這其中高新特殊工程塑料全球技術(shù)有限公司的申請全部從SABIC轉(zhuǎn)讓而來,而沙特基礎(chǔ)全球技術(shù)有限公司和沙特基礎(chǔ)工業(yè)全球技術(shù)有限公司都是SABIC,排名中還存在多個第10??梢钥闯觯琶?的國外申請(專利權(quán))人也僅僅提交了80件申請,僅比第2名高出17件。最近10年來,排名前10位的外國公司共計擁有262件中國發(fā)明專利申請,約占總量的11%。
圖4顯示了最近10年來中國專利申請量位于前10的國內(nèi)申請(專利權(quán))人,排名存在多個并列第10。可以看出,最近10年來,排名第1的國內(nèi)申請(專利權(quán))人也僅僅提交了不到80件申請,但是遠遠高于排名第2的35件。最近10年來,排名前10的國內(nèi)創(chuàng)新主體共計擁有283件中國發(fā)明申請,約占總量的12%,與排名前10的外國公司的占比基本相當(dāng)。
2.3 時間分布
圖5顯示了最近10年來中國專利申請的時間分布情況。顯然,隨著時間的推移,有關(guān)聚苯醚的中國專利申請量從2011年的不足110件急劇增加到2014的222件,2016—2018年的285件左右的水平,之后又開始降低。
圖6顯示了對應(yīng)于圖1的排名前5位的不同區(qū)域,最近10年來中國專利申請的時間分布情況??梢钥闯觯瑖鴥?nèi)申請人的申請量分布與圖5基本保持一致,而日本申請人的中國專利申請量則從2011年的10件逐漸增加2019年的31件,考慮到公開時間的滯后,日本申請人2020年的中國專利申請量很大可能會大于30件。荷蘭申請人的中國專利申請量則從2011年的7件急劇增加2012年的19件,之后逐漸下降到2018年的6件,就又在2019年達到15件。而韓國和美國的申請人的中國專利申請量在這10年間僅僅略有起伏,都是保持在1~7件之間。相反,國內(nèi)申請人有關(guān)聚苯醚的中國專利申請量在2011年為88件,2014年急劇增加到190件,2016—2018年間都是240件左右,2019年稍有降低,為220件。比較圖6與圖5可以看出,中國專利申請量的急劇上升主要是國內(nèi)申請人的貢獻。
2.4 技術(shù)概況
圖7是最近10年來有關(guān)聚苯醚的全部中國專利申請的IPC分類號分布,本文以IPC分類號作為技術(shù)的代表,這里僅僅體現(xiàn)了前10名的情況。顯然,前10名的分類號僅僅涉及C08L和C08K這2個小類以及其下的多個小組,以及C08G這個小類之下的一個小組C08G65/48。C08L為聚合物組合物的分類號,C08K為使用無機物或非聚合物有機物作為配料的分類號,C08G涉及采用碳碳不飽和鍵反應(yīng)以外的反應(yīng)得到的聚合物。
圖8是自2011年來,國外申請(專利權(quán))人的中國專利申請IPC分布情況,這里同樣僅僅體現(xiàn)了IPC前10名的情況。可以看出,前10名的分類號不但涉及C08L和C08K這2個小類以及其下的多個小組,還涉及C08G、C08J和H05K這3個小類之下的各一個小組。具體而言,C08G65/48涉及化學(xué)改性聚苯醚,C08J5/24涉及含有聚苯醚的預(yù)聚物浸漬材料的制造,H05K1/03涉及聚苯醚在印刷電路基片材料的應(yīng)用。
圖9是自2011年來國內(nèi)申請(專利權(quán))人的中國專利申請IPC分布情況,這里同樣僅僅體現(xiàn)了IPC前10名的情況??梢钥闯?,前10名的分類號不但涉及C08L和C08K這2個小類以及其下的多個小組,還涉及C08G之下的一個小類。圖9的所有分類號都可以在圖7找到,僅僅存在排名的區(qū)別,這與圖1顯示出來的國內(nèi)申請人申請量的統(tǒng)治地位相互一致。
比較圖8與圖9可以看出,近10年來國內(nèi)外申請人的聚苯醚申請不約而同地聚焦在聚苯醚組合物C08L71/72技術(shù)方面,分別有1 756和259件申請,占據(jù)了國內(nèi)外申請人總申請量的絕大部分,這延續(xù)了2011年以前文獻4數(shù)據(jù)所顯示的趨勢。作為聚苯醚組合物中其他聚合物共混組分,國內(nèi)外申請人都關(guān)注了乙烯基芳族單體和共軛二烯的嵌段共聚物C08L53/02,與此同時國內(nèi)創(chuàng)新主體還重點關(guān)注了聚乙烯C08L23/06,而國外申請人還重點關(guān)注了聚苯乙烯C08L25/06和環(huán)氧樹脂C08L63/00,這其中嵌段共聚物、聚乙烯和聚苯乙烯都出現(xiàn)在了2011年前文獻4的數(shù)據(jù)中,但是國外申請人研究的環(huán)氧樹脂則并未出現(xiàn)。對于圖9中并未出現(xiàn)的苯乙烯C08L25/06和環(huán)氧樹脂C08L63/00,當(dāng)然并不意味著國內(nèi)創(chuàng)新主體沒有進行這方面的技術(shù)研究。例如環(huán)氧樹脂C08L63/00,經(jīng)過分析,其主要用于印刷線路板的絕緣層,在這方面,國外公司主要是例如味之素株式會社在進行研究,國內(nèi)其實也有例如廣東生益科技股份有限公司在進行研究和申請,但是由于申請量較小,相對于國內(nèi)創(chuàng)新主體的龐大申請數(shù)量,無法排入前10名。如文獻4所示,聚酰胺配料技術(shù)C08L77在2011年前在國外申請人的申請中排名第3,然而此次并未出現(xiàn)在圖8中,也未出現(xiàn)在圖9中,這表明聚酰胺配料技術(shù)至少對于國外申請人而言不再是技術(shù)研發(fā)熱點。
同樣,比較圖9與圖8可以看出,近10年來國內(nèi)外申請人的聚苯醚申請還同時聚焦在使用無機或非聚合物有機物作為配料C08K的技術(shù)方面。具體而言,C08K7/14同時出現(xiàn)在國內(nèi)外申請人的技術(shù)排名前10名,其涉及玻璃的形狀作為特征的配料技術(shù)。國內(nèi)申請人技術(shù)排名前10名涉及的配料技術(shù)還包括金屬氧化物和氫氧化物配料技術(shù)C08K3/22、含硅化合物配料技術(shù)C08K3/34、炭配料技術(shù)C08K3/04,以及使用不包含在C08K3/00至C08K11/00任何單獨一個大組中的配料混合物(其中每種化合物都是基本配料):使用形狀為特征和有機無機化合物配料技術(shù)C08K13/04、和有機和無機配料技術(shù)C08K13/02。國外申請人技術(shù)排名前10名涉及的配料技術(shù)還包括用含硅化合物預(yù)處理的配料技術(shù)C08K9/06和磷酸酯配料技術(shù)C08K5/521。
圖8中出現(xiàn)的C08J5/24和H05K1/03這2類技術(shù)在國外申請人的技術(shù)排名中都在前5名,都可以用于印刷線路板的基板。和前面環(huán)氧樹脂配料技術(shù)一樣,國內(nèi)創(chuàng)新主體例如廣東生益科技股份有限公司同樣在該技術(shù)領(lǐng)域進行了研究和申請,但是由于申請量較小,相對于國內(nèi)創(chuàng)新主體的龐大申請數(shù)量無法排入前10名,因此沒有出現(xiàn)在圖9中。
如文獻4所示,在2011年以前,聚苯醚的制備技術(shù)C08G65/44在國內(nèi)外申請中的排名都不太靠前,但是在國外仍然可以排在第9名。從圖7—9可以看出,自2011年來,C08G65/44在國內(nèi)外申請人的申請增量排名中都無法排到前10了。盡管如此,C08G65/44在國外申請人的申請增量中還可以排名在第11位,而在國內(nèi)申請人的申請增量中,C08G65/44僅僅排名在第68位。
3 就國內(nèi)聚苯醚技術(shù)發(fā)展的建議
3.1 聚焦制備技術(shù)優(yōu)化和工業(yè)化產(chǎn)能擴大
經(jīng)過近些年來的技術(shù)發(fā)展,國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)成功實現(xiàn)聚苯醚的工業(yè)化生產(chǎn)。但是,國內(nèi)產(chǎn)能還較小,目前還無法滿足國內(nèi)對于聚苯醚的需求。而且相比于國外企業(yè)的溶液法,國內(nèi)企業(yè)采用的沉淀聚合法存在較多技術(shù)問題,尚待解決[2]。從聚苯醚的制備技術(shù)C08G65/44在國內(nèi)外申請人的申請量排名的巨大差異就可以看出,在國外企業(yè)仍然不斷完善和強化聚苯醚制備技術(shù)的同時,國內(nèi)創(chuàng)新主體的研發(fā)卻并沒有聚焦制備技術(shù)優(yōu)化。因此,在聚苯醚制備技術(shù)方面,建議國內(nèi)創(chuàng)新主體能夠投入更多的力量,優(yōu)化制備技術(shù),解決目前存在的問題,并在此基礎(chǔ)上不斷擴大產(chǎn)能。
3.2 研發(fā)差異化組合物
從前文的論述可以看出,在聚苯醚聚合物共混物和無機有機物配料方面,國內(nèi)外的研發(fā)方向基本是一致的,即使圖8中國外居于前10的某些技術(shù)并未出現(xiàn)在圖9中,也只是因為國內(nèi)創(chuàng)新主體申請量更大,申請的技術(shù)范圍更廣所致。因此,在聚苯醚組合物方面,建議國內(nèi)創(chuàng)新主體不僅僅是跟隨國外企業(yè)的組合物產(chǎn)品的研發(fā)方向,而是更加聚焦在研發(fā)并制造與國外企業(yè)的產(chǎn)品具有差異化的組合物產(chǎn)品,來滿足實際需要。
3.3 充分利用國內(nèi)法律和產(chǎn)業(yè)政策,提高產(chǎn)業(yè)競爭力
近10年來,國內(nèi)多個部門出臺了多個鼓勵聚苯醚的工業(yè)化發(fā)展和技術(shù)進步的產(chǎn)業(yè)政策,例如,聚苯醚于2007年被科技部列入了“十一五”國家科技支撐計劃重點項目,于2017年在“《增強制造業(yè)核心競爭力三年行動計劃(2018-2020年)》重點領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化實施方案”中被國家發(fā)展和改革委員會歸類為“新材料關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項目”,在“2019年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)”中被國家發(fā)展和改革委員會歸類為“鼓勵類石化化工產(chǎn)品”。而且國家商務(wù)部還于2020年根據(jù)《反補貼條例》就美國進口聚苯醚進行了反補貼調(diào)查,并且于2021年初步裁定自2021年10月15日起,采取臨時反補貼稅保證金的形式對原產(chǎn)于美國的進口聚苯醚實施臨時反補貼措施
[5,6]。建議國內(nèi)創(chuàng)新主體充分利用國內(nèi)法律和產(chǎn)業(yè)政策,推動國內(nèi)聚苯醚工業(yè)化的進一步擴大并提高技術(shù)先進性,并且占據(jù)國內(nèi)聚苯醚市場的競爭主動權(quán),提高國際競爭力。
3.4 提高專利質(zhì)量,加強國際保護
雖然相比于2011年以前,近10年來國內(nèi)創(chuàng)新主體的聚苯醚申請數(shù)量呈現(xiàn)蓬勃增長之勢,但是創(chuàng)新質(zhì)量卻并不盡如人意,與國內(nèi)創(chuàng)新主體相關(guān)的非正常申請日漸增多。據(jù)報道,僅2021年國家知識產(chǎn)權(quán)局就通報了81.5萬件非正常專利申請[7]。而且,很多創(chuàng)新主體的專利申請撰寫比較簡單,授權(quán)保護范圍較窄,實際上無法用于提高市場競爭優(yōu)勢。因此,建議國內(nèi)創(chuàng)新主體更加關(guān)注專利質(zhì)量,從撰寫、專利布局、保護層次、特征覆蓋與支持,以及有效維權(quán)等各個維度充分考慮專利保護的不同要素,提高專利質(zhì)量。
此次檢索還發(fā)現(xiàn),國外公司在中國的專利申請大部分都是PCT申請的中國國家階段,或者至少在包括美國、歐洲、日本、韓國在內(nèi)的重點聚苯醚生產(chǎn)、研發(fā)國家中的幾個或全部國家中布局相應(yīng)的同族申請。與之相對的是,國內(nèi)創(chuàng)新主體的中國專利申請大部分在其他國家和地區(qū)并沒有相應(yīng)的同族申請。因此,建議國內(nèi)創(chuàng)新主體在提高專利質(zhì)量的同時,能夠充分利用PCT申請的優(yōu)越性以及現(xiàn)有的政策資助,加強專利技術(shù)的國際保護,將專利保護延伸到國外市場,特別是在聚苯醚生產(chǎn)研發(fā)重點國家布局相應(yīng)的有效專利,從而為創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品走出國門提供保障。
10.19599/j.issn.1008-892x.2022.01.005
參考文獻
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[5] 商務(wù)部.商務(wù)部公告2020年第32號關(guān)于對原產(chǎn)于美國的進口聚苯醚進行反補貼立案調(diào)查的公告[EB/OL].(2020—08—14).http://www.mofcom.gov.cn/article/zcfb/zcblgg/202008/20200802992300.shtml.
[6] 商務(wù)部.商務(wù)部公告2021年第31號關(guān)于對原產(chǎn)于美國的進口聚苯醚反補貼調(diào)查初步裁定的公告[EB/OL].(2021—10—14).http://www.mofcom.gov.cn/article/zcfb/zcblgg/202110/20211003207449.shtml.
[7] 國家知識產(chǎn)權(quán)局.圖文直播:國家知識產(chǎn)權(quán)局2021年第四季度例行新聞發(fā)布會[EB/OL].(2021—12—08).https:// www.cnipa.gov.cn/col/col2784/index.html.