聚苯醚(PPO)屬于熱塑性工程塑料，是五大工程塑料之一。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)了聚苯醚化學改性的先河。國內從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)。
目前，改性聚苯醚以其優(yōu)異的耐水性、耐低溫、耐候性等優(yōu)點，在光伏接線盒領域取得了廣泛應用，成為幾乎不能替代的材料。
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，包括沙特基礎創(chuàng)新塑料、日本旭化成公司、日本三菱瓦斯化學和藍星等，而國內目前具有聚苯醚工業(yè)化生產(chǎn)能力的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、技術構成等等角度分析了2011年以來國內聚苯醚專利技術的發(fā)展。
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。
檢索采用關鍵詞和分類號結合使用的方式，檢索自2011年1月1日以來的中國專利申請及專利，共獲得3112條，經(jīng)簡單同族去重后為2339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。
下圖顯示了中國專利申請量居于前10名的區(qū)域情況。
2011-2021年中國專利申請量居于前 10 名的區(qū)域
可以看出，最近10年來國內申請人的聚苯醚專利申請數(shù)量遠遠超過國外企業(yè)，總計1958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。
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)展和技術進步有關。另外，國內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。美國申請人申請量的相對減少則與SABIC收購了GEPlastic及其聚苯醚相關業(yè)務有關。
下圖顯示了自2011年以來中國專利申請量居于前10名的國內省級行政區(qū)情況。
2011-2021年中國PPO相關專利申請量居于前 10 名的國內省級行政區(qū)
可以看出，有6個國內省級行政區(qū)申請了大于100件的中國專利，廣東、江蘇、安徽、浙江和上海分列國內前5名，這里面包括了長三角的4個省，特別體現(xiàn)了長三角的化工產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。這其中江蘇和廣東都申請了390件中國專利，而在2011年之前國內申請人的申請總量僅為91件。北京排名的下降則與北京的產(chǎn)業(yè)政策調整和化工公司較少有關，但是北京的科研院所和相關公司的申請量仍然將北京的排名維持在前10名。
下圖顯示了最近10年來中國專利申請量位于前10名的國外申請(專利權)人，這其中高新特殊工程塑料全球技術有限公司的申請全部從SABIC轉讓而來，而沙特基礎全球技術有限公司和沙特基礎工業(yè)全球技術有限公司都是SABIC，排名中還存在多個第10。
2011-2021年中國專利申請量位于前 10 名的國外申請 ( 專利權 ) 人
可以看出，排名第1的國外申請(專利權)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%。
下圖顯示了最近10年來中國專利申請量位于前10的國內申請(專利權)人，排名存在多個并列第10。
2011-2021年以來中國專利申請量位于前 10 名的國內申請 ( 專利權 ) 人
可以看出，最近10年來，排名第1的國內申請(專利權)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。
下圖顯示了最近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。
下圖顯示了對應于圖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。
可以看出，國內申請人的申請量分布與總量情況基本保持一致，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，國內申請人有關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申請人的貢獻。
下圖是最近10年來有關聚苯醚的全部中國專利申請的IPC分類號分布。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以外的反應得到的聚合物。
2011-2021年聚苯醚的中國專利申請的 IPC 分類號分布
下圖是自2011年來，國外申請(專利權)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。
自 2011 年來國外申請 ( 專利權 ) 人的中國專利申請 IPC 分布
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涉及化學改性聚苯醚，C08J5/24涉及含有聚苯醚的預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用。
另外，近10年來國內、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技術方面，分別有1756和259件申請，占據(jù)了國內外申請人總申請量的絕大部分，這延續(xù)了2011年以前數(shù)據(jù)所顯示的趨勢。
-
聚焦制備技術優(yōu)化和工業(yè)化產(chǎn)能擴大
經(jīng)過近些年來的技術發(fā)展，國內企業(yè)已經(jīng)成功實現(xiàn)聚苯醚的工業(yè)化生產(chǎn)。但是，國內產(chǎn)能還較小，目前還無法滿足國內對于聚苯醚的需求。而且相比于國外企業(yè)的溶液法，國內企業(yè)采用的沉淀聚合法存在較多技術問題，尚待解決。
從聚苯醚的制備技術C08G65/44在國內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的同時，國內創(chuàng)新主體的研發(fā)卻并沒有聚焦制備技術優(yōu)化。因此，在聚苯醚制備技術方面，建議國內創(chuàng)新主體能夠投入更多的力量，優(yōu)化制備技術，解決目前存在的問題，并在此基礎上不斷擴大產(chǎn)能。
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，國內外的研發(fā)方向基本是一致的。在聚苯醚組合物方面，建議國內創(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。
-
充分利用國內法律和產(chǎn)業(yè)政策，提高產(chǎn)業(yè)競爭力
近10年來，國內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)》重點領域關鍵技術產(chǎn)業(yè)化實施方案”中被國家發(fā)展和改革委員會歸類為“新材料關鍵技術產(chǎn)業(yè)化項目”，在“2019年產(chǎn)業(yè)結構調整指導”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。建議國內創(chuàng)新主體充分利用國內法律和產(chǎn)業(yè)政策，推動國內聚苯醚工業(yè)化的進一步擴大并提高技術先進性，并且占據(jù)國內聚苯醚市場的競爭主動權，提高國際競爭力。
雖然相比于2011年以前，近10年來國內創(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)新質量卻并不盡如人意，與國內創(chuàng)新主體相關的非正常申請日漸增多。
據(jù)報道，僅2021年國家知識產(chǎn)權局就通報了81.5萬件非正常專利申請。而且，很多創(chuàng)新主體的專利申請撰寫比較簡單，授權保護范圍較窄，實際上無法用于提高市場競爭優(yōu)勢。因此，建議國內創(chuàng)新主體更加關注專利質量，從撰寫、專利布局、保護層次、特征覆蓋與支持，以及有效維權等各個維度充分考慮專利保護的不同要素，提高專利質量。
參考資料：中國聚苯醚專利分析，安道麥，互聯(lián)網(wǎng)資料等
原文始發(fā)于微信公眾號（光伏產(chǎn)業(yè)通）：光伏接線盒核心塑料，聚苯醚（PPO）中國專利分析
