作者：宋聪雨
来源：《新材料产业》 2016年第6期
文/ 宋聪雨
国家知识产权局专利局材料工程发明审查部
氟橡胶（F K M）是主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体，由于氟原子强的负电性，其强的吸电子能力使聚合物分子链上C - C键能变得更大，主价键更加稳定；同时，由于氟原子体积略大于氢原子，能对分子链形成屏蔽效应，免受外来腐蚀介质的侵蚀。这些结构特征使其具有与其他橡胶不可比拟的优异性能。氟橡胶最早应用于航空领域，但目前最广泛的应用领域是汽车制造，在该领域的应用量占其应用总量的60%～70%。
本文从专利的角度对氟橡胶的专利申请情况进行了全面的检索、标引和统计，并从申请趋势和主要申请人的角度进行了全面的分析。
一、全球专利申请趋势分析
截至2014年10月，在德温特WP I数据库中检索到涉及氟橡胶的全球专利申请共计10 718项。
1. 全球氟橡胶专利申请趋势
氟橡胶出现于20世纪50年代，最初作为高性能弹性密封材料应用于航空航天工业领域。1956年杜邦公司率先以偏氟乙烯、六氟丙烯为原料生产出“Viton”牌号的氟橡胶，次年，3M公司也用同样的原料生产出牌号为Kel-F2140的氟橡胶。之后，各个国家相继研制出更多品种的氟橡胶，从全球氟橡胶专利申请趋势（图1）可以看出，在20世纪60年代以前，只有零星专利出现，这时正是氟橡胶的研发起步阶段。从20世纪60年代开始，随着生产技术的发展，新的工艺路线不断涌现，氟橡胶应用市场的不断拓展，尤其是汽车工业、电器等工业的发展，为氟橡胶的发展提供了广阔的市场，因此这一时期（20世纪60 ～90年代）氟橡胶的专利申请量稳步增长，到1996年，专利申请量达到229件。从1998年开始至2012年，专利申请量快速增长，并没有因为经济因素（1990-1992年爆发海湾战争，1997-1998年亚洲金融风暴）而下降，可见其发展势头之迅猛，到2012年专利申请量已达到666项。
2. 中日美欧氟橡胶领域近20 年专利申请趋势
图2描述了中、日、美、欧的专利申请趋势，从中可以看出，欧洲和美国的相关专利申请量比较平稳，美国的申请量维持在每年120项左右，欧洲相比较少，大概在65项左右。2008年以前，日本的专利申请量平稳增长，而中国的专利申请量有增长的势头。2008年以后，日本的专利申请量有所下降，而中国相关领域的专利申请量稳步上升，这和我国的政策环境是分不开的。从20世纪90年代末期开始，中国陆续出台了一系列政策扶持氟橡胶产业的发展。2011年，中国的专利申请量超过了其他国家/地区，达到了210项。 二、国内专利申请趋势分析
截至2014年10月，在中国专利文献检索系统（C P R S）中检索到涉及氟橡胶的中国专利申请共计1 627件。
1. 中国氟橡胶专利申请量趋势
在中国的专利申请（图3）中，2006年以前是国外来华专利申请占据主导地位，2006年之后则是国内专利申请多于国外来华专利申请，中国是从1984年开始有了专利制度。可以看出，国外申请人在中国有了专利制度之初就开始关注中国的氟橡胶市场，进行了专利布局。从2007年开始，国内申请量开始超过
国外来华申请量，并且在2009年后申请量以较快速度增长，远高于国外来华申请量的增长速度，2013年达到420件，国外来华申请量在2011年达到51件，可见近5年来，国内申请人在氟橡胶领域的研发投入力度加大。预计未来几年，在政府的政策导向和市场的需求不断增大的情况下，氟橡胶领域的专利申请量仍将保持快速发展的态势。
2. 中国氟橡胶专利授权量趋势图
从中国氟橡胶领域专利授权量趋势（图4）可以看出，中国在氟橡胶领域的专利授权量总体呈上升趋势。2000年以前，国内和国外来华申请授权量均不高，增长速度也比较缓慢；2000-2009年，授权量有所增长，国外来华授权量基本都高于国内授权量，2007年达到30件，之后有所回落；到2009年以后，国内申请授权量大幅增长，2013年授权量达到102件，这和国家政策扶持氟化工产业的发展以及企业、科研院所的知识产权意识增强是分不开的。
三、全球范围的主要申请人
首先，从各个国家的申请人类型来看，美日欧均是以公司为主，中国则是大学和科研院所占了相对较多的比例，其中美国、日本和欧洲申请人中公司所占的比例分别为86.96%、97.91%和90.75%，而中国公司比例仅占70.17%，大学和科研院所的比例占到了21.09%。可见国内的研发和市场有所脱节，建议公司要与科研院所和大学建立更广泛的合作关系，加快技术转化，推动氟橡胶的技术不断向前发展。
经过检索发现，氟橡胶领域全球排名前10的申请人分别为大金、杜邦、施乐公司、3M、信越化学、旭硝子、NOK、苏葳、东海橡塑和佳能。这10名申请人的专利申请总量占全球该领域申请总量的25%，可见氟橡胶领域的技术集中度并不高，这和氟橡胶的应用领域广泛有很大关系，这就促使更多的公司参与到氟橡胶的研究中来。排名第1位的是日本的大金公司，其在氟橡胶领域的领先地位不言而喻。排名第2～4位的分别是美国的杜邦、施乐和3M公司，其中杜邦和3M公司早在20世纪50年代就开始参与氟橡胶的研发，其研发历史是最长的，相应的专利申请量也较多，施乐公司的关于氟橡胶方面的申请主要集中在应用领域。
从技术集中度来看，氟橡胶领域的技术集中度并不高，排名前10的申请人的申请量仅占总申请量的25%，在不同的发展时期，专利申请量的比例也不是“一家独大”的局面。1996年之前，杜邦是这一领域的领导者，专利申请量占有份额有30%以上。之后，杜邦申请量份额保持在10%左右，施乐和大金的专
利申请量占比开始增长。到了2000年，3M的专利申请量份额开始占据主导地位，直到2004年，大金重占主导地位，这种局面持续到2010年。2013年，大金，施乐和杜邦3家公司的申请量份额达到了70%。从上述“此消彼长”的专利申请份额变化的趋势图，可以看出，在某一技术领域的持续发展，要不断地进行研发的投入，这样才能在市场中长久地占据一定的份额。
四、中国主要申请人
氟橡胶领域的中国专利中，排名前10位的专利申请人分别为大金、李榕生（个人）、杜邦、宁波大学、3M、苏葳、旭硝子、中昊晨光、奥西蒙特公司和天津鹏翎胶管股份有限公司。可见位列前5名的的专利申请人（表1）除了大金、杜邦和3M这些世界知名的氟橡胶生产企业，还有李榕生和宁波大学，经
过阅读他们的专利发现，李榕生的72件申请，以及宁波大学的48件申请都是2013年申请的有关光催化降解废水的技术，其中用到的缓冲隔离垫的材质是氟橡胶，因此涉及的是氟橡胶的应用。
从表1可以看出，排名第2和第4位的国内申请人，专利申请状态均为未决，通过阅读这2个申请人的专利发现，他们的专利都是在2013年申请。相比之下，国外来华申请人的专利申请较早，最早的是杜邦（早在1986年就开始来华申请专利），其次是大金，3M是从2000年开始进入中国申请专利。这3个公司的专利授权情况，大金的授权率最高，达到85%，其授权有效率也是最高的，可见大金的专利含金量还是很高的；授权率排名第2的是3M，达到76%，授权有效率为80%；由于杜邦进入中国较早，有些专利因为保护年限已到，所以其授权率达到69%，但授权有效率仅为58%。国内申请人在进行氟橡胶领域的研究应用时，可充分利用这些国际大公司已经失效的专利，但在申请专利时要注意这些公司还处于保护期内的有效专利，避免侵权等问题的发生。
五、结语
氟橡胶由于其分子结构的特异性，使其具有与其他橡胶不可比拟的优异性能，因此受到业内广泛关注。从全球和国内的专利申请趋势也可以看出，其专利申请总体呈上升趋势，可见预见，随着中国汽车、航空、军工工业的崛起，氟橡胶会越来越受到关注，该领域技术人员可密切关注氟橡胶领域的最近专利申请动态，明确研究方向，避免重复研究，使我国氟橡胶技术跻身世界领先的快速发展作出贡献。
10.3969/j.issn.1008-892X.2016.06.010
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