芳纶中国专利数据统计分析

芳纶中国专利数据统计分析

杨翔(国家知识产权局专利局，北京，100088)

摘要：以中国专利检索系统文摘数据库(CPRSABS)中的检索结果为对象，对1985—2011年间芳纶技术专利申请的专利类型及授权情况、年度申请量分布、申请人来源地分布和国内外主要申请人等方面进行统计分析。结果表明，芳纶专利技术集中度较高，跨国公司在技术开发和专利布局上优势明显。

关键词：芳纶，芳砜纶，芳香族聚酰胺，中国专利，数据统计分析

芳香族聚酰胺纤维简称芳纶，是由美国杜邦公司在20世纪60年代成功开发并率先产业化的纤维产品[1]，发展至今已成为世界上产量最大、用途最广的高性能纤维。芳纶主要分为对位芳纶(PPTA，芳纶1414)和间位芳纶(PMIA，芳纶1313)，还有芳砜纶(学名为聚苯砜对苯二甲酰胺纤维)。芳纶具有优良的耐热性、低密度、高阻燃、高绝缘、高化学稳定性、高强度、高模量等特性，广泛应用于橡胶制品、光纤光缆、摩擦材料、土木建筑、密封填料、航空结构材料及防护产品等下游领域[2]，产品供不应求，市场前景广阔。

20世纪70年代，我国启动了芳纶的研制工作，但直到2003年仍未实现工业化生产。近年来，国内芳纶行业发展迅猛，多家企业和科研单位正在从事芳纶及其制品的产业化开发工作，因此，芳纶相关技术的专利保护状况不能不引起研发人员、投资者和企业经营者的关注。本文在中国专利检索系统文摘数据库(CPRSABS)检索结果的基础上，对在1985—2011年之间申请并公开的芳纶专利文献结合行业发展状况进行统计分析，总结芳纶领域的专利申请和持有情况，以揭示芳纶专利技术发展状况。

1芳纶中国专利文献检索

关键词在CPRSABS中，用芳纶、凯夫拉、凯芙拉、特安纶、阿拉米德、诺梅克斯、康纳克斯、特瓦隆、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺、芳香族聚酰胺、芳族聚酰胺、聚芳基酰胺、聚芳族酰胺、聚芳酰胺、芳香聚酰胺、芳砜纶、聚苯砜对苯二甲酰胺、芳香族聚砜酰胺、芳族聚砜酰胺、聚芳砜酰胺，以及英文PPTA、PMIA、Kevlar、Tanlon、Aramid、Nomex、Conex、Twaron、Technora、Metamax、Terlon、polysulphonamide、polysulfonamide、aromatic polyamide，在发明名称、关键词、摘要和权利要求1的范围内对申请日为2011年以前(包含2011年)的专利进行检索，获得1 896篇申请并公开的专利文献。

中图分类号：TQ342.72文献标志码：A

收稿日期：2014-02-14

作者简介：杨翔，男，1985年生，工学硕士。主要从事专利审查工作。

2芳纶中国专利文献的分析

2.1　专利申请类型和授权情况

1 896篇专利文献中包括689篇实用新型专利和1 207篇发明专利，详细情况见表1。发明专利中有613篇授权发明专利和594篇未授权发明专利(检索时间为2014年2月12日)，国外申请人的4篇实用新型专利中2篇属于美国杜邦公司，且为同日申请的发明专利，另外2篇分别来自韩国和意大利；而国内申请人的685篇实用新型专利中，申请日在2004年以前的仅90篇。需要说明的是，部分实用新型专利在申请的同日也申请了发明专利。

表1　芳纶中国专利的申请和授权情况

由表1可知，国外申请人大多仅申请发明专利保护其创新成果，而极少采用同日既申请实用新型专利又申请发明专利这一策略；国内申请人的芳纶专利数是国外申请人的数倍，反映出国内该领域研发成果显著。但也应指出，国内申请人的未授权发明明显多于已授权发明，这意味着仅是公布的发明专利多于授权公告的发明专利。

2.2　专利申请年度分布及早期专利

由于芳纶是轮胎、输送带、防护用具、光纤通信、飞行器板材等应用领域的重要原料，芳纶专利申请量在2000年后的持续增长反映了市场对芳纶相关产品的需求增长。2001年中国加入WTO，进出口贸易繁荣，企业为争夺市场份额而加大了专利申请力度。2001年发生在美国的“9·11”恐怖袭击事件，使得防弹衣用芳纶需求快速增长。此外，我国汽车消费的增长带动了轮胎工业和刹车片行业的发展，信息高速公路建设、宽带普及和光纤到户技术的推广使得国内光纤光缆对芳纶的需求快速提升。近年来我国芳纶市场需求旺盛，国产产品供不应求，大部分用量依靠进口，2009年国内市场缺口约2 000 t[1]，2002—2009年进口量年均增长率将近20%。2009年芳纶进口量已超过2 500 t，预计到2015年，我国芳纶的市场需求量将会达到11 000 t[3]。为满足市场需求，国内芳纶产业已进入快速发展期，相关技术专利的申请还将继续增加。芳纶中国专利历年申请数见图1。

图1　芳纶中国专利历年申请数

由图1可知，1995年以前，每年的芳纶中国专利申请量较少。中国芳纶早期重要专利文献见表2，可见，早在1985年，已有中国纺织大学(现东华大学)申请的实用新型专利，清华大学申请的2项发明专利，1986年就有了纳幕尔杜邦公司(Du PontDe Nemours)向中国申请的发明专利。杜邦公司作为行业领头羊在中国的芳纶专利申请较早且多，其专利公开具有防御作用，而韩国的可隆株式会社(KOLON)于1995年向中国提交第一件芳纶专利申请(CN1145079A)，日本的帝人株式会社(Teijin)于1997年向中国提交第一件芳纶专利申请(CN1161902A)。

国内外申请人历年的芳纶中国专利申请数量的统计数据见图2。由图可知，2000年后国内申请人的芳纶专利申请数开始超过国外申请人，国外申请人的芳纶专利申请量在2003年以后也有明显增长，而2006年后国内申请人的芳纶中国专利申请量快速上升。在我国专利制度创立之初，我国申请人即已重视对芳纶技术的专利保护，但限于市场发展水平，早期的专利申请较少。2000年以后芳纶专利申请量的增长反映出国民经济的发展与技术研发的相互促进作用，知识产权制度的发展和维护使得越来越多的创新主体申请专利对其创新成果寻求法律保护。

图2　国内外申请人的历年专利申请数

申请日期申请人名 称公开号1985-04-01清华大学聚对苯二甲酰对苯二胺的合成工艺CN85100134A1985-07-12清华大学高分子量聚对苯二甲酰对苯二胺的合成CN85100048A1985-11-23中国纺织大学多功能芳纶1414反应器CN85205311U1986-08-15纳幕尔杜邦公司芳香族聚酰胺纤维和它的定型处理CN86106248A1987-01-15纳幕尔杜邦公司聚芳酰胺的聚合方法CN87100176A1987-05-14伯林顿工业公司聚(间亚苯基间苯二甲酰胺)纤维的连续染色方法CN87103493A1987-05-14伯林顿工业公司芳族聚酰胺纤维制品的印花方法CN87103494A1987-05-26上海市合成纤维研究所聚对苯甲酰胺纤维的制造方法CN87101052A1988-04-19中国纺织大学耐光性聚对苯二甲酰对苯二胺纤维及其合成CN1036777A1988-06-09三井东压化学株式会社芳香族聚酰胺CN88103468A1988-07-27纳幕尔杜邦公司一种难溶聚合物的溶液CN1030920A1989-01-14纳幕尔杜邦公司制备聚酰胺阴离子溶液的方法CN1034736A1990-02-21纳幕尔杜邦公司芳族聚酰胺长丝方法CN1045283A1990-08-15化学工业部成都有机硅应用研究技术服务中心高黏度聚对苯二甲酰对苯二胺的制备方法及设备CN1048710A1990-09-05纳幕尔杜邦公司非常易加工的芳族聚酰胺纤维及其生产与应用CN1050573A1991-02-28纳幕尔杜邦公司致密可再分散芳族聚酰胺浆粕的制备方法及该方法所获产品CN1057470A1995-03-14北京燕山石油化工公司研究院合成聚对苯二甲酰对苯二胺聚合溶剂回收方法CN1112140A1995-04-10可隆株式会社芳香族聚酰胺料浆及其制备方法CN1145079A1997-01-09扬中市中滩四氟密封件厂一种纤维橡胶密封材料CN1187593A1997-02-19帝人株式会社全芳族聚酰胺纤维片CN1161902A

注：化学工业部成都有机硅应用研究技术服务中心为中蓝晨光化工研究院有限公司的前身。

2.3　PCT申请的比例

芳纶中国专利的直接申请与PCT申请的情况见表3。中国于1994年1月加入《专利合作条约》(简称PCT)，依据该条约申请人只需向受理局提交一份申请文件，即可向该条约的成员国就同一发明申请专利保护。

表3　国内外申请人的PCT申请

这1 896篇专利文献中的PCT申请全部来自国外申请人。应该引起重视的是，国内申请人均未采用PCT申请就芳纶技术向国外申请专利保护，若不及早在芳纶技术和产品的目标市场所在地区申请专利，那么市场将难以开拓，竞争对手所持有的大量专利将成为开拓国际市场的障碍，最终可能会受制于人。

进一步检索2011年之后的芳纶相关专利文献发现，深圳昊天龙邦复合材料有限公司已经于2012年初提交了2篇PCT申请，名称分别为“包含芳族合成纤维纸的半固化片和由其制得的印刷电路板”以及“一种芳纶蜂窝芯板”。

2.4　国外申请的来源地分布

对所有400篇国外申请人的专利进行所在地分类，并统计其中的289篇PCT申请的所在地，结果见表4，其中来自美国和日本的申请占据明显多数。芳纶的消费区域主要在美国、欧洲和日本，欧洲是世界芳纶的最大消费市场，2009年其消费量占全球总消费量的48%，美国消费量占36%[3]。表4的数据也印证了专利申请与产业发展水平的正相关性，美国、欧洲和日本的专利申请人已经进入了专利保护的国际布局阶段。中国芳纶产品相关企业应当利用后发优势，积极借鉴国外经验，加强技术研发和专利的国际申请。

表4　国外申请的来源地分布

2.5　国外申请的申请人分布

对400篇国外申请人的芳纶中国专利申请按照申请人进行排序，位列前10的国外申请人及其申请数见表5。国外三大芳纶生产商位列前三，纳幕尔杜邦公司的专利申请数远高于其他公司，可见其在芳纶领域的专利技术开发和专利组合已经较为完善，并且与帝人株式会社成立的合资企业向芳纶下游产品延伸产业链，杜邦公司在美国、英国和日本设有工厂，还与日本东丽株式会社成立了合资企业生产对位芳纶。帝人株式会社在2000年兼并了荷兰阿克苏诺贝尔的芳纶业务后成立了帝人特瓦隆有限公司，后更名为帝人芳纶有限公司(Teijin Aramid)，使其原有的芳纶业务得到很大提升和拓展。韩国可隆株式会社1979年开始开发对位芳纶，2005年实现产业化[4]；韩国的另一家对位芳纶生产商晓星株式会社(HYOSUNG)却未在中国申请芳纶专利，但这并不影响韩国晓星向中国出口芳纶。

表5　专利申请数居前10位的国外申请人

为进一步了解国外芳纶生产商的专利布局状况，在德温特世界专利索引数据库(DWPI)中检索世界范围内的芳纶相关专利文献，杜邦公司有1 018篇，帝人集团企业有1 544篇，可隆株式会社有364篇，晓星株式会社有42篇，杜邦帝人先进纸有限公司有43篇。可见，杜邦公司和帝人集团企业在芳纶领域的研发成果以及在全球范围内的专利布局已经占据相当大的优势。

2.6　国内申请的申请人分布

对1 496篇国内申请人的芳纶中国专利申请按照申请人进行排序，位列前30的国内申请人及其申请数见表6。居首的江苏亨通集团作为专业的光纤光缆生产商申请了47项采用芳纶作为加强件的通信光缆领域的专利，还有东捷光电科技(苏州)有限公司、江苏永鼎股份有限公司、江苏通鼎光电股份有限公司和天津六○九电缆有限公司也是光缆行业的申请人，信义集团的申请则集中在刹车片或摩擦材料领域，深圳市海川实业股份有限公司的申请主要涉及土建材料，上海博格工业用布有限公司、江苏氟美斯环保节能新材料有限公司、抚顺博格化工科技有限公司和抚顺博格环保科技有限公司的申请全部涉及过滤材料，天津鹏翎胶管股份有限公司的申请全部涉及胶管，陕西科技大学的申请全部涉及芳纶纸，华南理工大学的申请涉及芳纶纸和摩擦材料。

2013年底，烟台泰和新材料股份有限公司(原烟台氨纶股份有限公司)的间位芳纶总产能达7 000 t/a，仅次于杜邦公司，是全球第二大间位芳纶制造和供应商，对位芳纶产能达1 000 t/a。国内另一家间位芳纶生产商广东彩艳股份有限公司却未就芳纶直接申请专利。全球最大的帘子布生产商中国平煤神马集团的“对位芳纶纤维及应用关键技术研究”项目在2012年实现两个多月的连续生产，持有4项发明专利和1项实用新型专利；中国石化仪征化纤股份有限公司拟利用自主研发技术建设年产3 000 t对位芳纶项目[5]；四川辉腾科技有限公司正在推进“含氟芳纶纤维”中试研究，有5项发明专利申请；上海艾麦达化纤科技有限公司与东华大学合作的“年产100 t规模对位芳纶中试研究”项目在2007年通过技术鉴定，也有5项专利申请；河北硅谷化工有限公司已生产出对位芳纶[6]，同时生产芳纶纸，并有5项专利申请；采用东华大学技术的圣欧(苏州)安全防护材料有限公司的间位芳纶产能也已达2 000 t/a；苏州兆达特纤科技有限公司的千吨级对位芳纶产业化项目于2012年实现了连续运转。在芳纶行业，以企业为主的面向市场需求的科技创新模式已经形成，专利成果的转化在产业资本的催化下进入了良性循环的快车道。

表6　专利申请数居前30位的国内申请人

3结语

杜邦公司和帝人集团企业在芳纶领域的研发成果以及在全球范围内的专利布局已经占据相当大的优势。

国内申请人在芳纶领域申请的中国专利数虽远多于国外申请人，但其中将近半数是实用新型专利。2006年开始，国内申请人每年所提交的芳纶专利申请量快速上升，却都没有通过PCT途径向多个国家或地区申请专利，专利保护还仅限于国内，这应引起高度重视。

国内企业在实现芳纶工业化生产后应该继续开发芳纶的应用产品，开拓下游市场，加强合作，提高产品质量，进军芳纶高端产品市场。

参考文献

[1]张蓓.我国芳纶纤维的发展概况[J].精细与专用化学品,2010，18(10)：6-9.

[2]张武最，罗益锋，杨维榕.化工产品手册：合成树脂与塑料·合成纤维[M].北京：化学工业出版社，1999：898-904.

[3]重点化工产品产业损害预警课题组.芳纶纤维国外供过于求 国内供不应求[R/OL].(2010-10-09).http://acs.mofcom.gov.cn/sites/aqzn/jrywnry.jsp?contentld=2572282054601.

[4]严兵，张银成，胡茂明，等.溶致性芳纶液晶的研究进展[J].精细与专用化学品,2011，19(6)：49-54.

[5]江镇海.仪征化纤拟建3 kt/a对位芳纶装置[J].合成纤维工业，2009，32(3)：59.

[6]中国石油和化工编辑部.硅谷化工芳纶技术取得突破[J].中国石油和化工，2011，18(5)：69.

Data statistic analysis of China patents relating to

aramid fiber

YangXiang

(Patent Office of the State Intellectual Property Office)

Abstract:The patents relating to aramid fiber from 1985 to 2011 were searched in China Patent Retrieve System Abstract Database (CPRSABS). The distribution of patent kind, situation of grant of patent, annual applications for patent received, source of applicants and major applicants at home and abroad were quantitatively analyzed to reveal the progress and application situation of aramid fiber technologies.

Keywords:aramid fiber, polysulfonamide fiber, aromatic polyamide, China patent, statistic analysis