氟橡膠領(lǐng)域?qū)＠暾堏厔菁爸饕暾埲朔治?/h1>
2016-04-23 11:32宋聰雨
新材料產(chǎn)業(yè) 2016年6期
宋聰雨
氟橡膠（FKM）是主鏈或側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子彈性體，由于氟原子強(qiáng)的負(fù)電性，其強(qiáng)的吸電子能力使聚合物分子鏈上C-C鍵能變得更大，主價鍵更加穩(wěn)定；同時，由于氟原子體積略大于氫原子，能對分子鏈形成屏蔽效應(yīng)，免受外來腐蝕介質(zhì)的侵蝕。這些結(jié)構(gòu)特征使其具有與其他橡膠不可比擬的優(yōu)異性能。氟橡膠最早應(yīng)用于航空領(lǐng)域，但目前最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域是汽車制造，在該領(lǐng)域的應(yīng)用量占其應(yīng)用總量的60%～70%。
本文從專利的角度對氟橡膠的專利申請情況進(jìn)行了全面的檢索、標(biāo)引和統(tǒng)計，并從申請趨勢和主要申請人的角度進(jìn)行了全面的分析。
一、全球?qū)＠暾堏厔莘治?/p>
截至2014年10月，在德溫特WPI數(shù)據(jù)庫中檢索到涉及氟橡膠的全球?qū)＠暾埞灿?0 718項。
1.全球氟橡膠專利申請趨勢
氟橡膠出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，最初作為高性能彈性密封材料應(yīng)用于航空航天工業(yè)領(lǐng)域。1956年杜邦公司率先以偏氟乙烯、六氟丙烯為原料生產(chǎn)出“Viton”牌號的氟橡膠，次年，3M公司也用同樣的原料生產(chǎn)出牌號為Kel-F2140的氟橡膠。之后，各個國家相繼研制出更多品種的氟橡膠，從全球氟橡膠專利申請趨勢（圖1）可以看出，在20世紀(jì)60年代以前，只有零星專利出現(xiàn)，這時正是氟橡膠的研發(fā)起步階段。從20世紀(jì)60年代開始，隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，新的工藝路線不斷涌現(xiàn)，氟橡膠應(yīng)用市場的不斷拓展，尤其是汽車工業(yè)、電器等工業(yè)的發(fā)展，為氟橡膠的發(fā)展提供了廣闊的市場，因此這一時期（20世紀(jì)60～90年代）氟橡膠的專利申請量穩(wěn)步增長，到1996年，專利申請量達(dá)到229件。從1998年開始至2012年，專利申請量快速增長，并沒有因為經(jīng)濟(jì)因素（1990-1992年爆發(fā)海灣戰(zhàn)爭，1997-1998年亞洲金融風(fēng)暴）而下降，可見其發(fā)展勢頭之迅猛，到2012年專利申請量已達(dá)到666項。
2.中日美歐氟橡膠領(lǐng)域近20年專利申請趨勢
圖2描述了中、日、美、歐的專利申請趨勢，從中可以看出，歐洲和美國的相關(guān)專利申請量比較平穩(wěn)，美國的申請量維持在每年120項左右，歐洲相比較少，大概在65項左右。2008年以前，日本的專利申請量平穩(wěn)增長，而中國的專利申請量有增長的勢頭。2008年以后，日本的專利申請量有所下降，而中國相關(guān)領(lǐng)域的專利申請量穩(wěn)步上升，這和我國的政策環(huán)境是分不開的。從20世紀(jì)90年代末期開始，中國陸續(xù)出臺了一系列政策扶持氟橡膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2011年，中國的專利申請量超過了其他國家/地區(qū)，達(dá)到了210項。
二、國內(nèi)專利申請趨勢分析
截至2014年10月，在中國專利文獻(xiàn)檢索系統(tǒng)（CPRS）中檢索到涉及氟橡膠的中國專利申請共計1 627件。
1.中國氟橡膠專利申請量趨勢
在中國的專利申請（圖3）中，2006年以前是國外來華專利申請占據(jù)主導(dǎo)地位，2006年之后則是國內(nèi)專利申請多于國外來華專利申請，中國是從1984年開始有了專利制度。可以看出，國外申請人在中國有了專利制度之初就開始關(guān)注中國的氟橡膠市場，進(jìn)行了專利布局。從2007年開始，國內(nèi)申請量開始超過國外來華申請量，并且在2009年后申請量以較快速度增長，遠(yuǎn)高于國外來華申請量的增長速度，2013年達(dá)到420件，國外來華申請量在2011年達(dá)到51件，可見近5年來，國內(nèi)申請人在氟橡膠領(lǐng)域的研發(fā)投入力度加大。預(yù)計未來幾年，在政府的政策導(dǎo)向和市場的需求不斷增大的情況下，氟橡膠領(lǐng)域的專利申請量仍將保持快速發(fā)展的態(tài)勢。
2.中國氟橡膠專利授權(quán)量趨勢圖
從中國氟橡膠領(lǐng)域?qū)＠跈?quán)量趨勢（圖4）可以看出，中國在氟橡膠領(lǐng)域的專利授權(quán)量總體呈上升趨勢。2000年以前，國內(nèi)和國外來華申請授權(quán)量均不高，增長速度也比較緩慢；2000-2009年，授權(quán)量有所增長，國外來華授權(quán)量基本都高于國內(nèi)授權(quán)量，2007年達(dá)到30件，之后有所回落；到2009年以后，國內(nèi)申請授權(quán)量大幅增長，2013年授權(quán)量達(dá)到102件，這和國家政策扶持氟化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及企業(yè)、科研院所的知識產(chǎn)權(quán)意識增強(qiáng)是分不開的。
三、全球范圍的主要申請人
首先，從各個國家的申請人類型來看，美日歐均是以公司為主，中國則是大學(xué)和科研院所占了相對較多的比例，其中美國、日本和歐洲申請人中公司所占的比例分別為86.96%、97.91%和90.75%，而中國公司比例僅占70.17%，大學(xué)和科研院所的比例占到了21.09%?？梢妵鴥?nèi)的研發(fā)和市場有所脫節(jié)，建議公司要與科研院所和大學(xué)建立更廣泛的合作關(guān)系，加快技術(shù)轉(zhuǎn)化，推動氟橡膠的技術(shù)不斷向前發(fā)展。
經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)，氟橡膠領(lǐng)域全球排名前10的申請人分別為大金、杜邦、施樂公司、3M、信越化學(xué)、旭硝子、NOK、蘇葳、東海橡塑和佳能。這10名申請人的專利申請總量占全球該領(lǐng)域申請總量的25%，可見氟橡膠領(lǐng)域的技術(shù)集中度并不高，這和氟橡膠的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛有很大關(guān)系，這就促使更多的公司參與到氟橡膠的研究中來。排名第1位的是日本的大金公司，其在氟橡膠領(lǐng)域的領(lǐng)先地位不言而喻。排名第2～4位的分別是美國的杜邦、施樂和3M公司，其中杜邦和3M公司早在20世紀(jì)50年代就開始參與氟橡膠的研發(fā)，其研發(fā)歷史是最長的，相應(yīng)的專利申請量也較多，施樂公司的關(guān)于氟橡膠方面的申請主要集中在應(yīng)用領(lǐng)域。
從技術(shù)集中度來看，氟橡膠領(lǐng)域的技術(shù)集中度并不高，排名前10的申請人的申請量僅占總申請量的25%，在不同的發(fā)展時期，專利申請量的比例也不是“一家獨大”的局面。1996年之前，杜邦是這一領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，專利申請量占有份額有30%以上。之后，杜邦申請量份額保持在10%左右，施樂和大金的專利申請量占比開始增長。到了2000年，3M的專利申請量份額開始占據(jù)主導(dǎo)地位，直到2004年，大金重占主導(dǎo)地位，這種局面持續(xù)到2010年。2013年，大金，施樂和杜邦3家公司的申請量份額達(dá)到了70%。從上述“此消彼長”的專利申請份額變化的趨勢圖，可以看出，在某一技術(shù)領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展，要不斷地進(jìn)行研發(fā)的投入，這樣才能在市場中長久地占據(jù)一定的份額。
四、中國主要申請人
氟橡膠領(lǐng)域的中國專利中，排名前10位的專利申請人分別為大金、李榕生（個人）、杜邦、寧波大學(xué)、3M、蘇葳、旭硝子、中昊晨光、奧西蒙特公司和天津鵬翎膠管股份有限公司?？梢娢涣星?名的的專利申請人（表1）除了大金、杜邦和3M這些世界知名的氟橡膠生產(chǎn)企業(yè)，還有李榕生和寧波大學(xué)，經(jīng)過閱讀他們的專利發(fā)現(xiàn)，李榕生的72件申請，以及寧波大學(xué)的48件申請都是2013年申請的有關(guān)光催化降解廢水的技術(shù)，其中用到的緩沖隔離墊的材質(zhì)是氟橡膠，因此涉及的是氟橡膠的應(yīng)用。
從表1可以看出，排名第2和第4位的國內(nèi)申請人，專利申請狀態(tài)均為未決，通過閱讀這2個申請人的專利發(fā)現(xiàn)，他們的專利都是在2013年申請。相比之下，國外來華申請人的專利申請較早，最早的是杜邦（早在1986年就開始來華申請專利），其次是大金，3M是從2000年開始進(jìn)入中國申請專利。這3個公司的專利授權(quán)情況，大金的授權(quán)率最高，達(dá)到85%，其授權(quán)有效率也是最高的，可見大金的專利含金量還是很高的；授權(quán)率排名第2的是3M，達(dá)到76%，授權(quán)有效率為80%；由于杜邦進(jìn)入中國較早，有些專利因為保護(hù)年限已到，所以其授權(quán)率達(dá)到69%，但授權(quán)有效率僅為58%。國內(nèi)申請人在進(jìn)行氟橡膠領(lǐng)域的研究應(yīng)用時，可充分利用這些國際大公司已經(jīng)失效的專利，但在申請專利時要注意這些公司還處于保護(hù)期內(nèi)的有效專利，避免侵權(quán)等問題的發(fā)生。
五、結(jié)語
氟橡膠由于其分子結(jié)構(gòu)的特異性，使其具有與其他橡膠不可比擬的優(yōu)異性能，因此受到業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。從全球和國內(nèi)的專利申請趨勢也可以看出，其專利申請總體呈上升趨勢，可見預(yù)見，隨著中國汽車、航空、軍工工業(yè)的崛起，氟橡膠會越來越受到關(guān)注，該領(lǐng)域技術(shù)人員可密切關(guān)注氟橡膠領(lǐng)域的最近專利申請動態(tài)，明確研究方向，避免重復(fù)研究，使我國氟橡膠技術(shù)躋身世界領(lǐng)先的快速發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
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宋聰雨
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一、全球?qū)＠暾堏厔莘治?/p>
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1.全球氟橡膠專利申請趨勢
氟橡膠出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，最初作為高性能彈性密封材料應(yīng)用于航空航天工業(yè)領(lǐng)域。1956年杜邦公司率先以偏氟乙烯、六氟丙烯為原料生產(chǎn)出“Viton”牌號的氟橡膠，次年，3M公司也用同樣的原料生產(chǎn)出牌號為Kel-F2140的氟橡膠。之后，各個國家相繼研制出更多品種的氟橡膠，從全球氟橡膠專利申請趨勢（圖1）可以看出，在20世紀(jì)60年代以前，只有零星專利出現(xiàn)，這時正是氟橡膠的研發(fā)起步階段。從20世紀(jì)60年代開始，隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，新的工藝路線不斷涌現(xiàn)，氟橡膠應(yīng)用市場的不斷拓展，尤其是汽車工業(yè)、電器等工業(yè)的發(fā)展，為氟橡膠的發(fā)展提供了廣闊的市場，因此這一時期（20世紀(jì)60～90年代）氟橡膠的專利申請量穩(wěn)步增長，到1996年，專利申請量達(dá)到229件。從1998年開始至2012年，專利申請量快速增長，并沒有因為經(jīng)濟(jì)因素（1990-1992年爆發(fā)海灣戰(zhàn)爭，1997-1998年亞洲金融風(fēng)暴）而下降，可見其發(fā)展勢頭之迅猛，到2012年專利申請量已達(dá)到666項。
2.中日美歐氟橡膠領(lǐng)域近20年專利申請趨勢
圖2描述了中、日、美、歐的專利申請趨勢，從中可以看出，歐洲和美國的相關(guān)專利申請量比較平穩(wěn)，美國的申請量維持在每年120項左右，歐洲相比較少，大概在65項左右。2008年以前，日本的專利申請量平穩(wěn)增長，而中國的專利申請量有增長的勢頭。2008年以后，日本的專利申請量有所下降，而中國相關(guān)領(lǐng)域的專利申請量穩(wěn)步上升，這和我國的政策環(huán)境是分不開的。從20世紀(jì)90年代末期開始，中國陸續(xù)出臺了一系列政策扶持氟橡膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2011年，中國的專利申請量超過了其他國家/地區(qū)，達(dá)到了210項。
二、國內(nèi)專利申請趨勢分析
截至2014年10月，在中國專利文獻(xiàn)檢索系統(tǒng)（CPRS）中檢索到涉及氟橡膠的中國專利申請共計1 627件。
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在中國的專利申請（圖3）中，2006年以前是國外來華專利申請占據(jù)主導(dǎo)地位，2006年之后則是國內(nèi)專利申請多于國外來華專利申請，中國是從1984年開始有了專利制度。可以看出，國外申請人在中國有了專利制度之初就開始關(guān)注中國的氟橡膠市場，進(jìn)行了專利布局。從2007年開始，國內(nèi)申請量開始超過國外來華申請量，并且在2009年后申請量以較快速度增長，遠(yuǎn)高于國外來華申請量的增長速度，2013年達(dá)到420件，國外來華申請量在2011年達(dá)到51件，可見近5年來，國內(nèi)申請人在氟橡膠領(lǐng)域的研發(fā)投入力度加大。預(yù)計未來幾年，在政府的政策導(dǎo)向和市場的需求不斷增大的情況下，氟橡膠領(lǐng)域的專利申請量仍將保持快速發(fā)展的態(tài)勢。
2.中國氟橡膠專利授權(quán)量趨勢圖
從中國氟橡膠領(lǐng)域?qū)＠跈?quán)量趨勢（圖4）可以看出，中國在氟橡膠領(lǐng)域的專利授權(quán)量總體呈上升趨勢。2000年以前，國內(nèi)和國外來華申請授權(quán)量均不高，增長速度也比較緩慢；2000-2009年，授權(quán)量有所增長，國外來華授權(quán)量基本都高于國內(nèi)授權(quán)量，2007年達(dá)到30件，之后有所回落；到2009年以后，國內(nèi)申請授權(quán)量大幅增長，2013年授權(quán)量達(dá)到102件，這和國家政策扶持氟化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及企業(yè)、科研院所的知識產(chǎn)權(quán)意識增強(qiáng)是分不開的。
三、全球范圍的主要申請人
首先，從各個國家的申請人類型來看，美日歐均是以公司為主，中國則是大學(xué)和科研院所占了相對較多的比例，其中美國、日本和歐洲申請人中公司所占的比例分別為86.96%、97.91%和90.75%，而中國公司比例僅占70.17%，大學(xué)和科研院所的比例占到了21.09%?？梢妵鴥?nèi)的研發(fā)和市場有所脫節(jié)，建議公司要與科研院所和大學(xué)建立更廣泛的合作關(guān)系，加快技術(shù)轉(zhuǎn)化，推動氟橡膠的技術(shù)不斷向前發(fā)展。
經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)，氟橡膠領(lǐng)域全球排名前10的申請人分別為大金、杜邦、施樂公司、3M、信越化學(xué)、旭硝子、NOK、蘇葳、東海橡塑和佳能。這10名申請人的專利申請總量占全球該領(lǐng)域申請總量的25%，可見氟橡膠領(lǐng)域的技術(shù)集中度并不高，這和氟橡膠的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛有很大關(guān)系，這就促使更多的公司參與到氟橡膠的研究中來。排名第1位的是日本的大金公司，其在氟橡膠領(lǐng)域的領(lǐng)先地位不言而喻。排名第2～4位的分別是美國的杜邦、施樂和3M公司，其中杜邦和3M公司早在20世紀(jì)50年代就開始參與氟橡膠的研發(fā)，其研發(fā)歷史是最長的，相應(yīng)的專利申請量也較多，施樂公司的關(guān)于氟橡膠方面的申請主要集中在應(yīng)用領(lǐng)域。
從技術(shù)集中度來看，氟橡膠領(lǐng)域的技術(shù)集中度并不高，排名前10的申請人的申請量僅占總申請量的25%，在不同的發(fā)展時期，專利申請量的比例也不是“一家獨大”的局面。1996年之前，杜邦是這一領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，專利申請量占有份額有30%以上。之后，杜邦申請量份額保持在10%左右，施樂和大金的專利申請量占比開始增長。到了2000年，3M的專利申請量份額開始占據(jù)主導(dǎo)地位，直到2004年，大金重占主導(dǎo)地位，這種局面持續(xù)到2010年。2013年，大金，施樂和杜邦3家公司的申請量份額達(dá)到了70%。從上述“此消彼長”的專利申請份額變化的趨勢圖，可以看出，在某一技術(shù)領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展，要不斷地進(jìn)行研發(fā)的投入，這樣才能在市場中長久地占據(jù)一定的份額。
四、中國主要申請人
氟橡膠領(lǐng)域的中國專利中，排名前10位的專利申請人分別為大金、李榕生（個人）、杜邦、寧波大學(xué)、3M、蘇葳、旭硝子、中昊晨光、奧西蒙特公司和天津鵬翎膠管股份有限公司?？梢娢涣星?名的的專利申請人（表1）除了大金、杜邦和3M這些世界知名的氟橡膠生產(chǎn)企業(yè)，還有李榕生和寧波大學(xué)，經(jīng)過閱讀他們的專利發(fā)現(xiàn)，李榕生的72件申請，以及寧波大學(xué)的48件申請都是2013年申請的有關(guān)光催化降解廢水的技術(shù)，其中用到的緩沖隔離墊的材質(zhì)是氟橡膠，因此涉及的是氟橡膠的應(yīng)用。
從表1可以看出，排名第2和第4位的國內(nèi)申請人，專利申請狀態(tài)均為未決，通過閱讀這2個申請人的專利發(fā)現(xiàn)，他們的專利都是在2013年申請。相比之下，國外來華申請人的專利申請較早，最早的是杜邦（早在1986年就開始來華申請專利），其次是大金，3M是從2000年開始進(jìn)入中國申請專利。這3個公司的專利授權(quán)情況，大金的授權(quán)率最高，達(dá)到85%，其授權(quán)有效率也是最高的，可見大金的專利含金量還是很高的；授權(quán)率排名第2的是3M，達(dá)到76%，授權(quán)有效率為80%；由于杜邦進(jìn)入中國較早，有些專利因為保護(hù)年限已到，所以其授權(quán)率達(dá)到69%，但授權(quán)有效率僅為58%。國內(nèi)申請人在進(jìn)行氟橡膠領(lǐng)域的研究應(yīng)用時，可充分利用這些國際大公司已經(jīng)失效的專利，但在申請專利時要注意這些公司還處于保護(hù)期內(nèi)的有效專利，避免侵權(quán)等問題的發(fā)生。
五、結(jié)語
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