芳綸專利破壁

文/黃倩倩、王莉、龐世崇、張建綱、高東輝、羅嘯、謝楠 編輯/趙穎

國內(nèi)芳綸企業(yè)在試圖跨越國外行業(yè)龍頭技術(shù)、市場壁壘的同時(shí)，通過專利布局有效保護(hù)自身創(chuàng)新技術(shù)非常重要

芳綸纖維、碳纖維與超高分子量聚乙烯纖維并稱為三大高性能纖維，在國防軍工和民用領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，是強(qiáng)國強(qiáng)軍的戰(zhàn)略性物資。美國杜邦（DuPont）公司在芳綸領(lǐng)域不僅具有技術(shù)和市場上的先發(fā)優(yōu)勢，而且善于利用專利資源鞏固強(qiáng)化自身優(yōu)勢，不斷擴(kuò)展產(chǎn)業(yè)鏈，擠壓弱小企業(yè)生存空間。多年來，我國芳綸企業(yè)夾縫中求生，亟需破壁。本文希望通過剖析杜邦的專利布局之道，為我國芳綸企業(yè)的發(fā)展提供建議。

杜邦占據(jù)芳綸產(chǎn)業(yè)壟斷地位

目前，最具實(shí)用價(jià)值的芳綸產(chǎn)品有兩類：（1）間位芳綸，化學(xué)名稱為“聚間苯二甲酰間苯二胺”纖維，我國稱為芳綸1313；（2）對位芳綸，化學(xué)名稱為“聚對苯二甲酰對苯二胺”纖維，我國稱為芳綸1414。兩者化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，但性能差異卻很大，應(yīng)用領(lǐng)域各有不同。間位芳綸具有突出的耐高溫、阻燃和絕緣性，主要應(yīng)用于高溫防護(hù)服、電絕緣和高溫過濾等領(lǐng)域。對位芳綸則具有高強(qiáng)度高模量的特點(diǎn)，被稱為高分子材料中的“百變金剛”，主要應(yīng)用于個體防護(hù)、防彈裝甲、光纜、摩擦密封材料、橡膠制品、高強(qiáng)纜繩等。

芳綸纖維最初由美國杜邦公司在20世紀(jì)60年代成功開發(fā)并率先產(chǎn)業(yè)化，經(jīng)過60年的發(fā)展，杜邦芳綸無論是研發(fā)水平還是規(guī)?；a(chǎn)都日趨成熟，占據(jù)技術(shù)和市場上的壟斷地位。目前，全球?qū)ξ环季]產(chǎn)量達(dá)8 萬噸、間位芳綸產(chǎn)量達(dá)4 萬噸。其中，杜邦對位芳綸和間位芳綸的市場份額分別占到51.6%和67.4%，日本帝人公司在對位芳綸的市場份額達(dá)到38.3%，國內(nèi)企業(yè)泰和新材間位芳綸市場份額占世界第二（見圖1）。

我國芳綸纖維技術(shù)起步較晚，主要產(chǎn)能分布在5 家企業(yè)（見圖2）。分品種看，間位芳綸和對位芳綸發(fā)展程度不同，間位芳綸比較成熟，已形成規(guī)模產(chǎn)能，對位芳綸嚴(yán)重依賴進(jìn)口。20 世紀(jì)70年代我國開始研制芳綸，“十二五”期間，間位芳綸實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，2018年我國間位芳綸總產(chǎn)量約1.2 萬噸，代表性企業(yè)有煙臺泰和新材料股份有限公司和超美斯新材料有限公司；對位芳綸關(guān)鍵裝備、產(chǎn)品及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的突破是“十三五”期間的重要任務(wù)。2018年，我國規(guī)模以上對位芳綸企業(yè)3 家，產(chǎn)量約1800 噸，國內(nèi)需求量約為1 萬噸，需求缺口由進(jìn)口填補(bǔ)。

圖1 全球主要芳綸生產(chǎn)商市場份額分布

圖2 2018年中國主要芳綸廠家產(chǎn)能分布

剖析杜邦全球?qū)＠季煮w系

通過Incopat 數(shù)據(jù)庫檢索，截至2020年3月12日杜邦已公開的所有芳綸纖維專利共檢索到3353 件，經(jīng)簡單同族合并后，得到同族專利1287 項(xiàng)。

杜邦在芳綸領(lǐng)域的專利申請始于1957年，一直持續(xù)到現(xiàn)在（見圖3）。1957年2月28日，杜邦申請了第一件涉及由芳族二胺和芳族二?；u合成高分子量芳族聚酰胺的專利US03642941，首次公開了以間苯二胺/對苯二胺、間苯二甲酰氯，通過在含氯化鋰的二甲基乙酰胺紡絲溶液來制備纖維的方法。在1980年之前，杜邦先后完成了間位芳綸和對位芳綸的研究和工業(yè)化生產(chǎn)。隨著日本帝人間位芳綸的產(chǎn)業(yè)化以及其他國家逐漸開展芳綸的研究，為鞏固市場，杜邦自上世紀(jì)80年代之后開始在芳綸纖維領(lǐng)域進(jìn)行大規(guī)模的專利布局。進(jìn)入21世紀(jì)，韓國、中國芳綸市場逐漸崛起，杜邦再次加強(qiáng)了自身芳綸專利布局體系。

從市場角度看（見表1），在間位芳綸實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化之前，杜邦的專利布局集中在美國、德國、英國、法國以及歐洲少數(shù)國家；在1967—1980年間，杜邦進(jìn)一步擴(kuò)大了在歐洲的專利布局，并且開始了在加拿大和日本的專利布局；在1981—2000年間，芳綸國際化發(fā)展的趨勢逐漸顯現(xiàn)，杜邦不僅進(jìn)一步鞏固了自身在美國的市場地位，加強(qiáng)了在德國、加拿大的專利布局，而且，面對日韓芳綸產(chǎn)業(yè)的崛起，杜邦還在日本和韓國進(jìn)行了大量的專利布局，另外還通過巴黎公約和PCT（《專利合作條約》）途徑積極申請海外專利。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著亞洲新興市場的崛起，杜邦在海外市場的專利布局開始從歐洲向亞洲轉(zhuǎn)移，重點(diǎn)在日本、中國、韓國進(jìn)行大量專利布局，通過專利布局搶占市場。

圖3 杜邦芳綸纖維專利申請趨勢圖

表1 杜邦在不同時(shí)間段的芳綸主要專利地域分布

從技術(shù)角度看，隨著時(shí)間的推移，市場逐漸成熟，杜邦在芳綸產(chǎn)業(yè)的專利布局逐漸向產(chǎn)業(yè)鏈下游轉(zhuǎn)移。在間位芳綸產(chǎn)業(yè)化之前，專利布局主要集中在聚合物的制備和生產(chǎn)工藝的研發(fā)，之后關(guān)于化合物制備方法的關(guān)注度逐漸較低，重點(diǎn)開始向生產(chǎn)工藝和應(yīng)用領(lǐng)域傾斜；在1980年之后，生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品及應(yīng)用領(lǐng)域成為專利布局的重點(diǎn)，更偏向生產(chǎn)工藝的研究；而進(jìn)入21世紀(jì)后，對于芳綸產(chǎn)業(yè)的專利布局開始由對生產(chǎn)工藝的研究偏向于產(chǎn)品及應(yīng)用領(lǐng)域（見表2）。

通過以上分析，可以發(fā)現(xiàn)針對自主技術(shù)和產(chǎn)品，杜邦采用的是主要市場全覆蓋、產(chǎn)業(yè)鏈全覆蓋的專利布局策略。即根據(jù)市場發(fā)展的成熟度，在鞏固本土市場的基礎(chǔ)上，逐漸擴(kuò)展海外市場，重點(diǎn)把握主要市場；根據(jù)技術(shù)發(fā)展的成熟度，專利布局逐漸由產(chǎn)業(yè)鏈上游向產(chǎn)業(yè)鏈下游過渡。

在華專利布局注重下游搶位

在我國正式實(shí)施《專利法》的第一年（1985年），杜邦就在我國開始了芳綸的專利布局之路，其在華布局的第一件專利CN85107011.6，涉及“高通量的芳香族聚酰胺反向滲透膜及其制造過程”。目前，杜邦已經(jīng)累計(jì)在華布局了254 件與芳綸有關(guān)的專利，專利技術(shù)包括化合物的制備、復(fù)合材料、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品和應(yīng)用幾個方面，布局重點(diǎn)主要集中在生產(chǎn)工藝，其次是產(chǎn)品和應(yīng)用；從應(yīng)用領(lǐng)域看，主要集中在防護(hù)用品、電氣絕緣材料和過濾材料，這與國內(nèi)芳綸纖維主要用于工業(yè)過濾、防護(hù)和電氣絕緣的情況是相一致的。另外，杜邦在輪胎簾子線、高強(qiáng)繩索、管材、攔截落石的防護(hù)網(wǎng)等方面也有一定專利布局（見圖4）。

由此可見，杜邦在我國的專利布局側(cè)重對工業(yè)生產(chǎn)和下游應(yīng)用的布局，通過專利搶位，限制中國企業(yè)對芳綸纖維的生產(chǎn)制造，有效控制中國芳綸市場；在產(chǎn)業(yè)鏈下游，對芳綸纖維在防護(hù)用品、電氣絕緣材料和工業(yè)用過濾材料的應(yīng)用進(jìn)行重點(diǎn)布局，遏制產(chǎn)業(yè)鏈下游廠商與國內(nèi)芳綸纖維企業(yè)的合作。

表2 杜邦在不同時(shí)間段的專利技術(shù)分布

圖4 杜邦中國專利的技術(shù)分布

對競爭者形成專利墻圍堵之勢

除了對自身技術(shù)、產(chǎn)品及目標(biāo)市場進(jìn)行專利布局外，杜邦也采用了一定的專利布局策略來阻礙競爭對手的發(fā)展。比如，利用競爭對手的專利布局漏洞，圍繞其基礎(chǔ)核心專利進(jìn)行外圍專利布局，形成專利圍墻，阻斷對手向產(chǎn)業(yè)鏈下游延伸發(fā)展的途徑。

芳砜綸是一種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化高性能纖維，其聚合物高分子具有75%的對位結(jié)構(gòu)和25%的間位結(jié)構(gòu)，主鏈上含有砜基（—SO2—），與芳綸1313、芳綸1414 同屬芳香族聚酰胺纖維。芳砜綸與杜邦的Nomex 相比，具有更加優(yōu)異的性能，有望全面取代Nomex，打破發(fā)達(dá)國家在耐高溫纖維領(lǐng)域的技術(shù)壟斷。

2006年3月，上海紡織控股（集團(tuán)）有限公司（以下簡稱“上海紡控”）全資注冊成立上海特安綸纖維有限公司（以下簡稱“特安綸公司”），作為芳砜綸產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的運(yùn)行實(shí)體。2007年在特安綸準(zhǔn)備投產(chǎn)期間，杜邦曾有意收購該技術(shù)，被拒絕后，杜邦針對特安綸的基礎(chǔ)核心專利進(jìn)行了圍堵式的專利布局。僅2007年，杜邦就圍繞芳砜綸布局了17 件專利（其中有14 件是針對芳砜綸下游進(jìn)行的專利布局），分別是2007年4月12日在中國布局的專利CN200710097134.X、在2007年8月22日在美國申請的10 件專利、以及在2007年12月21日在美國申請的6 件專利，以這17 件專利為優(yōu)先權(quán)，目前已經(jīng)形成了17 個專利家族。

這17 個專利族中除了優(yōu)先權(quán)號是US11894913、US11894939 和US11471907的3 個專利族未引證上海紡控的專利之外，其余14 個專利族的同族專利均引證了上海紡控在2002年7月6日申請的專利CN02136060.X（芳香族聚砜酰胺纖維的制造方法）。CN02136060.X是上海紡控申請的第一件有關(guān)芳砜綸的專利，是涉及芳砜綸纖維制造方法的重要專利，目前仍維持有效。而特安綸公司的核心專利CN200710038474.5（全間位芳香族聚砜酰胺纖維的制造方法），就是對上海紡控專利CN02136060.X 進(jìn)行的改進(jìn)專利（見表3）。

表3 杜邦在2007年圍繞芳砜綸進(jìn)行的專利布局

芳砜綸纖維的制備單體是3,3'-DDS或4,4'-DDS，而杜邦在2007年布局的專利都是從這兩種單體出發(fā)，通過與其他材料進(jìn)行混合，形成阻燃、過濾、絕緣等材料。上述17 個專利族中有14 個專利族在中國都有同族專利，而且在通風(fēng)管、阻燃材料、過濾材料和芳砜綸紙應(yīng)用領(lǐng)域有7 件專利維持有效。

由于杜邦在芳砜綸產(chǎn)業(yè)鏈下游密集的專利布局，特安綸公司雖然有專利，在上游生產(chǎn)芳砜綸原料不存在問題，但是進(jìn)軍芳砜綸的下游產(chǎn)業(yè)會受阻，且下游的相關(guān)公司也不能采購特安綸公司生產(chǎn)的芳砜綸投入生產(chǎn)、使用，否則就可能侵犯杜邦公司專利權(quán)，這使得特安綸公司最終未能取得預(yù)期的銷售業(yè)績。

我國芳綸企業(yè)專利布局建議

我國芳綸企業(yè)在艱苦創(chuàng)新，試圖跨越國外行業(yè)龍頭技術(shù)壁壘、市場壁壘的同時(shí)，通過專利布局有效保護(hù)自身創(chuàng)新技術(shù)是非常重要的，下面筆者基于對杜邦專利布局策略的剖析，為我國芳綸企業(yè)開展專利布局工作提出4 點(diǎn)建議：

知己知彼、百戰(zhàn)不殆。企業(yè)應(yīng)充分利用現(xiàn)有的專利技術(shù)信息，通過專利信息的檢索分析，特別是對行業(yè)龍頭、競爭對手的專利進(jìn)行分析，了解最新的技術(shù)動態(tài)和競爭對手的專利情況，指導(dǎo)自身技術(shù)研發(fā)和未來專利布局。比如當(dāng)檢索到有可能侵犯競爭對手專利權(quán)的專利時(shí)，企業(yè)應(yīng)該針對該專利技術(shù)進(jìn)行合理的規(guī)避設(shè)計(jì)，規(guī)避設(shè)計(jì)既可以有效避免專利侵權(quán)，也是一種有效的研發(fā)手段。

兵馬未動、糧草先行。專利布局是一種有規(guī)劃、有策略的專利挖掘和部署行為，企業(yè)在進(jìn)行專利布局時(shí)，應(yīng)結(jié)合技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)品應(yīng)用、市場規(guī)劃等多維度進(jìn)行綜合考慮，形成“基礎(chǔ)專利+外圍專利”的全方位專利布局。在企業(yè)實(shí)務(wù)操作中，要制定專利布局的規(guī)劃和流程，有策略、有步驟的實(shí)施，而非零散、盲目地申請。例如，在產(chǎn)品上市前要先提交專利申請，避免信息公開破壞專利新穎性；在專利申請前要做好技術(shù)查新，避免權(quán)利要求撰寫不當(dāng)無法授權(quán)等現(xiàn)象。

瞄準(zhǔn)市場、專利搶位。在發(fā)展定位中，對于比較關(guān)注的目標(biāo)市場，企業(yè)應(yīng)有前瞻性專利布局的思維，根據(jù)目標(biāo)市場技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情況策劃專利布局的重點(diǎn)，利用專利布局實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突破，搶位市場。

發(fā)現(xiàn)漏洞、及時(shí)圍堵。保護(hù)好自身的創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品很重要，但是阻止競爭對手的市場擴(kuò)展同樣重要，應(yīng)實(shí)時(shí)關(guān)注競爭對手的專利布局情況，通過分析發(fā)現(xiàn)競爭對手在專利布局中的漏洞，針對競爭對手的漏洞進(jìn)行專利布局，可有效遏制競爭對手。