從專利角度看丁基橡膠生產技術的發展趨勢

查芷琦

（中國石油化工股份有限公司 科技開發部，北京 100728）

從專利角度看丁基橡膠生產技術的發展趨勢

查芷琦

（中國石油化工股份有限公司 科技開發部，北京 100728）

專利文獻記載了技術發展的最新成果，是開展相關領域技術發展態勢分析的重要根據。對丁基橡膠全球專利信息進行了收集與分析，結果表明，該領域技術研發活動持續增強，專利保護網已基本形成，丁基橡膠技術市場主要在建有丁基橡膠裝置的國家，產品市場主要在亞洲，這些地區分別是生產技術和應用技術專利布局的重點；近年研發熱點和專利保護重點主要是功能化改性技術和催化體系；國外跨國公司專利技術優勢明顯，埃克森和朗盛公司是丁基橡膠技術的主要壟斷者，他們在研發、專利戰略和策略方面各有特點，值得中國企業借鑒。

丁基橡膠；專利；統計分析

據世界知識產權組織統計，世界上95%的發明創造都在專利文獻中有所記載，世界上80%的發明創造僅在專利文獻中有所記載，可見專利能夠很好地反映某個領域科學和技術的發展狀況。通過查找專利文獻并從中提取專利信息進行統計分析，可以幫助我們了解相關領域的技術動向和專利布局態勢，掌握競爭對手研發活動的重點和技術優勢、目標市場和知識產權保護策略，從而指導企業拓展技術創新思路、避免重復研究并做好創新成果的保護。

為更好地認識和了解丁基橡膠專利技術的發展趨勢、全球專利格局及競爭態勢，本文對該技術領域的專利信息進行了檢索、排查、標引和統計分析，并根據分析結果提出了相關建議。

1 數據來源與分析統計說明

本文的數據來源是湯森路透公司的INNOVATION數據庫，所采集的數據截止至2011年11月12日。鑒于從提交國家專利申請至信息公開及提交國際專利申請到進入具體國家一般存在18個月和30個月的滯后期，且公開數據進入檢索數據庫的時間會延遲，故具體數據分析只針對截止到2008年底的數據。另外，在以申請人為要素進行數據統計時，將各分子公司均歸一為母公司。

2 全球專利格局

2.1 總體趨勢

專利權具有地域性，一項發明只能在獲得專利的國家得到保護。因此，發明創造所有人基于開拓國際市場或制約競爭對手的戰略考慮，在本國首次提出專利申請（下文稱“基本申請”）后，通常會就相同的發明在其他國家提出專利申請（下文稱“同族申請”）。可見，基本申請量的多少能夠反映該領域相關創新活動的活躍程度，而總申請（基本申請+同族申請）量的多少則可反映相關領域的專利保護程度。圖1為丁基橡膠技術全球專利申請量隨年度的變化情況。

圖1 丁基橡膠技術全球專利申請量的年分布趨勢Fig.1 The annual distribution and tendency chart of global patent application quantity in the butyl rubber(IIR) technology fi eld.

由圖1可看出，1942年出現首件丁基橡膠專利，此后專利數量整體呈三階梯式增加。至2001年，雖然基本申請量仍呈上升趨勢，但總申請量呈整體下降趨勢，反映出隨著丁基橡膠全球需求的不斷擴大，該領域的研發投入持續增長，但全球專利布局速度放緩，總體布局已基本完成。

2.2 地域布局態勢

2.2.1 專利技術的主要原創國

一個國家某領域的專利申請一般由兩部分構成：一是該所屬國申請人提出的本國申請，一是外國申請人提出的外源申請。如果本國申請量高于外源申請量，則說明該國是一個以原創技術為主的國家。丁基橡膠專利在主要國家的申請情況見圖2。

分析圖2（a）中的數據可看出，在丁基橡膠生產技術方面，美國是以原創為主的國家，而澳大利亞、巴西、韓國、比利時、西班牙、奧地利、荷蘭、印度和墨西哥等地基本為技術輸入國，說明跨國公司有在這些地區投資建廠的考慮。

比較圖2中的兩組數據可看出，日本在丁基橡膠生產技術領域的原創性不強，外源申請達到65.7%，但其應用技術的原創性很強，外源申請只有16.2%；中國、韓國與日本類似。澳大利亞、印度和墨西哥是跨國公司看好的丁基橡膠消費市場，目前完全被跨國公司專利覆蓋。

2.2.2 國家分布格局

檢索排查結果表明，丁基橡膠技術在全球共申請了1 253件基本專利，在49個國家或地區布局了2 715件同族專利，總申請量達3 968件，其中涉及丁基橡膠生產技術的有3 003件，涉及丁基橡膠應用技術的有965件，這些專利在不同國家的分布見圖3。由圖3可看出，申請人對兩個分領域的國際布局策略完全不同。

圖2 丁基橡膠生產技術專利（a）和應用技術專利（b）國家申請組成Fig.2 The patent application constitutes of production technology patent(a) and applied technology patent(b) for the IIR technology based on countries.

圖3 丁基橡膠生產技術專利（a）和應用技術專利（b）的國家分布Fig.3 The distribution of production technology patent(a) and applied technology patent(b) based on countries.

丁基橡膠生產技術的專利申請人共在46個國家或地區進行了國際專利布局。從圖3（a）可看出，專利申請量超過100件的國家和地區有美國、日本、德國、加拿大、歐洲、中國、俄羅斯、澳大利亞、英國、法國和巴西，反映出丁基橡膠生產技術的專利主要布局在建有丁基橡膠裝置的國家和主要研發企業所在國，以保護申請人的實施技術和制約競爭對手。從圖3（b）可看出，丁基橡膠應用技術專利的分布與生產技術領域不同，美國和加拿大名次下降，且排名前5位的國家中有3個是亞洲國家，反映出丁基橡膠應用技術主要布局在汽車工業發展迅速的亞洲國家或地區，主要包括日本、中國、韓國、印度和新加坡。事實上，據報道，日本、韓國和印度等亞洲國家80%以上的內胎用丁基橡膠制造［1］，是丁基橡膠的重要消費市場。

2.3 技術發展與保護態勢

專利技術分布情況可從一定角度反映該領域的研發熱點、研發關鍵點和專利保護重點。為獲得丁基橡膠生產技術專利的技術分布情況，本文根據每篇專利的主要發明點，從催化體系、聚合體系、聚合反應工藝、精制回收工藝、操作控制方法、化學改性（排除鹵化）、鹵化改性和配合改性等層面對專利數據進行分類、統計和分析，得到如下結果。

2.3.1 研發熱點

基本專利申請的技術分布情況能反映研發活動的熱點。全球丁基橡膠基本專利申請的技術分布見圖4。從圖4顯示的歷年總體情況看，配合改性、化學改性、鹵化改性和催化體系的申請量排名在前，是該領域研發的熱點。近十年數據還反映出，配合改性比化學改性越來越受到關注，而鹵化改性被關注的程度日益降低。

圖4 全球丁基橡膠基本專利申請的技術分布Fig.4 The technical distribution of the global basic patent application of the IIR technology.

2.3.2 專利保護重點

專利申請量多的領域顯然是專利保護的重點。從圖5可看出，配合改性、化學改性和催化體系是該領域的保護重點。

圖5 全球丁基橡膠總專利申請的技術分布Fig.5 The technical distribution of global total patent application of the IIR technology.

另外，同族專利平均數高的領域是尋求專利保護國家多的領域，也是專利保護的重點。從圖6可看出，除配合改性、化學改性和催化體系外，聚合體系也是專利保護的重點。

圖6 丁基橡膠各分技術領域同族專利平均數Fig.6 The patent families’average in various branches of the IIR technology fi eld.

2.3.3 關鍵技術發展態勢

從前述可知，催化體系、聚合體系、化學改性和配合改性是丁基橡膠生產技術的研發熱點。不過，配合改性的申請量雖大但技術門檻相對較低，技術非常分散（有31位參與者）；與之相反，化學改性（尤其是在聚合階段實施的化學改性）、催化體系和聚合體系的專利申請人非常集中，這是真正能夠提高丁基橡膠生產技術水平的關鍵。圖7顯示了這些關鍵技術領域近十年的發展情況。

由圖7可看出，化學改性技術在2005年出現飛躍后呈現下降趨勢；2001年各大公司因看好鹵代烷基鋁做引發劑而在催化體系領域布局了一批專利，隨后5年催化體系的研究沒有取得重大突破，專利布局逐年弱化，該趨勢雖在2007年有所改變，但變化不大；聚合體系是一個不活躍的分領域，參與其中的申請人很少，因偶爾取得突破才有專利申請。這一態勢反映出，丁基橡膠生產技術領域近年在催化體系和聚合體系上沒有重大突破，相對而言化學改性上的成就更為明顯，從目前趨勢看，該領域還會繼續有所突破。

3 專利競爭態勢

3.1 主要競爭者及其專利保護態勢

世界丁基橡膠的生產基本被埃克森和朗盛公司壟斷（其產能分別占世界總產能的52.3%和22.3%）［2-4］，他們在丁基橡膠生產技術和新產品開發能力上也處于世界絕對領先地位，并成功將科技優勢轉化為專利優勢，兩者在該領域的專利申請量之和占世界總申請量的62%（見表1）。從表1還可看出，在該領域，全球專利申請者布局非常集中，除埃克森和朗盛公司外，處于第二梯隊的日本公司因沒有自主的成套技術而與埃克森和朗盛公司存在巨大差距，而俄羅斯EKHIM公司雖有自主技術但不注重專利保護。鑒于此，后續對專利競爭者的分析主要針對埃克森和朗盛公司。

表1 全球丁基橡膠專利主要申請人排名Table 1 Global billboard of key patent applicants in the IIR fi eld

從埃克森和朗盛公司近十年的專利申請趨勢（圖8）來看，兩者提出的基本專利申請均呈波折中上升的趨勢，但朗盛公司在2002年后增長勢頭超過埃克森公司，且在2003年后專利申請總量也超過埃克森公司，反映出朗盛公司近年在丁基橡膠上的投入遠超過埃克森公司。另外，朗盛公司在中國提出專利申請的數量為埃克森公司的兩倍，是中國企業面臨的最大競爭對手。

3.2 主要競爭者的目標市場

本文統計了埃克森和朗盛兩大公司平均同族專利數，總體上埃克森公司的國際布局力度遠大于朗盛。進一步比較兩公司專利申請的主要覆蓋國家和地區（圖9）發現，它們均將美國、日本、加拿大和歐洲視為最重要的保護目標；其他目標市場國雖基本相同，但側重點有很大不同：首先埃克森公司非常重視在澳大利亞的布局（申請量占總申請量的6%，排名第6），而朗盛公司并不看好澳大利亞（申請量占總申請量的1%，排名第16）；朗盛公司比埃克森公司更加重視中國、韓國和俄羅斯市場，朗盛公司在中國的申請量占其總申請量的11%，排名第5，事實上，朗盛曾考慮在中國建設丁基橡膠工廠，但由于原料供應問題，放棄了這個想法，最終選址新加坡裕廊島［5］。而埃克森公司在中國的申請量只占其總申請量的3.5%，排名第8。

圖8 埃克森和朗盛公司丁基橡膠基本專利申請量（a）和總專利申請量（b）的發展趨勢Fig.8 The developmental trend of basic(a) and total(b) patent application quantity.

圖9 埃克森公司（a）和朗盛公司（b）丁基橡膠生產技術專利的國家布局Fig.9 The production technology patent layout of EXXON(a) and LANXESS(b) in different countries.

3.3 主要競爭者的技術發展趨勢和專利保護態勢

3.3.1 朗盛公司

從朗盛公司丁基橡膠專利申請情況（圖10）可看出，該公司研發熱點非常突出，主要是配合改性、化學改性和催化體系，涉及工藝過程的專利很少，且近十年有進一步減少的趨勢。該公司專利保護重點與研發熱點一致，但對配合改性的保護更為突出，說明朗盛公司非常重視提供高性能專用膠料和催化體系的研究與保護。值得注意的是，該公司在聚合方法及操控方面的專利很少，分析其原因可能是將此類內容作為技術秘密來保護。

圖11顯示了朗盛公司近年丁基橡膠熱點技術發展趨勢和專利保護情況。由圖11可看出，20世紀末到21世紀初，朗盛公司在催化體系方面取得一系列成果，包括烷基鹵化鋁及茂金屬催化劑，但2003年后成果不多，專利保護隨之弱化；從21世紀初開始，朗盛公司日益重視聚合物性能改性的研究和保護，不斷研發出新產品、新膠種，專利保護網日趨完善。

3.3.2 埃克森公司

從埃克森公司丁基橡膠專利申請情況（圖12）可看出，該公司研發熱點不如朗盛公司集中，特別突出的熱點技術是化學改性，但近十年已向配合改性、聚合體系轉移。涉及催化體系的專利很少，且有進一步減少的趨勢，同時對鹵化改性的研究趨于弱化。另外該公司積極申請關于許多操控方法的專利，而不像朗盛公司作為技術秘密保護，分析其原因可能是該公司與日本合資建廠，技術秘密存在泄密風險。

由圖12（b）可見，埃克森公司專利保護重點與研發重點并不一致，第一保護重點是配合改性而不是化學改性，分析其原因是埃克森公司的化學改性技術多是在聚合階段實施的方法，而配合改性多涉及的是聚合物產品配方，保護力度更強。近十年數據顯示了對聚合體系的強保護，主要是圍繞氫氟烴稀釋劑的這一重要發明而展開，估計在今后一段時間內對聚合體系的保護會陷入低谷，除非又有突破性發明；另外對鹵化技術的保護也很弱，這與朗盛公司相同，其原因是鹵化技術已工業化多年，專利網絡布局已基本完成。

圖10 朗盛公司丁基橡膠基本專利申請（a）和總專利申請（b）的技術分布Fig.10 The technical distribution of LANXESS’s basic(a) and total(b) patent application quantity.

圖11 朗盛公司丁基橡膠熱點技術發展趨勢（a）和專利保護態勢（b）Fig.11 The developmental trend(a) and the patent protection situations(b) of LANXESS in the hot technology fi eld.

圖12 埃克森公司丁基橡膠基本專利申請（a）和總專利申請（b）的技術分布Fig.12 The technical distribution of EXXON’s basic(a) and total(b) patent application quantity.

圖13顯示了埃克森公司近年丁基橡膠熱點技術發展趨勢和專利保護情況。

由圖13可看出，不同領域的申請量在某段時間非常集中，反映出埃克森公司對熱點技術的研發投入是階段性的，或者對研發成果采用了集中申請的保護策略。聚合體系的保護趨勢與研發步調一致；化學改性技術的研發和保護在2005年“井噴”后均出現弱化的趨勢，這也直接導致2003年后，埃克森公司對丁基橡膠技術的保護明顯弱于朗盛公司（見圖8（b））。

圖13 埃克森公司丁基橡膠熱點技術發展趨勢（a）和專利保護態勢（b）Fig.13 The developmental trend(a) and the patent protection situations(b) of EXXON in the hot technology fi eld.

4 結語

從專利信息分析可以看出，全球丁基橡膠技術研發活動持續增強并已形成強大的專利保護網，生產技術專利主要布局在建有丁基橡膠裝置的國家，應用技術專利重點布局在亞洲；研發熱點和專利保護重點主要是催化體系、聚合體系和聚合物改性技術；埃克森和朗盛公司是丁基橡膠技術的主要壟斷者，但他們在研發、專利戰略和策略方面都存在較大差異。

據此，建議中國相關企業盡早開展專利戰略研究，包括：（1）加強專利信息的分析利用，密切關注跨國公司在催化體系、聚合體系和改性技術方面的最新專利動態，適時制定和調整研發方向和側重點，特別是相關企業應盡早關注除鹵化以外的其他功能化改性技術，如相對簡單易行、不依賴于生產裝置的配合改性技術。（2）做好跟蹤預警，對于可能影響自己未來發展的專利申請，特別是涉及新產品、新牌號的專利申請，應及時利用合法途徑阻止其授權或縮小其授權范圍。（3）重視規劃專利布局，一是對取得重大突破的技術要及時進行全球布局，可借鑒跨國公司的布局策略；二是針對重要發明要規劃專利布局，為深入研究提供指導，構建多層次（產品、生產或操作方法、產品用途等）專利網。（4）妥善處理創新技術的保護方式，對于存在泄密可能的技術創新，最好將其申請專利。

［1］ 芮定坤. 溴化丁基橡膠分析：高技術壁壘，國內市場約90億［R］. 中投證券：證券研究報告，2010-12-01.

［2］ 李敬. 國內外丁基橡膠市場的現狀及發展預測［J］. 中國橡膠，2008，25（11）：11 - 13.

［3］ 王全慶，仇國賢，李玉中，等. 國內外丁基橡膠現狀及我國發展建議［J］. 化工新型材料，2007，35（5）：13 - 15.

［4］ 王玉瑛，石明霞，孫玉，等. 丁基橡膠生產技術及市場分析［J］. 彈性體，2010，20（5）：80 - 84.

［5］ 錢伯章. 丁基橡膠的國內外市場分析（上）［J］. 上海化工，2010，35（1）：34 - 37.

（編輯 安 靜）

Developmental Trend in Butyl Rubber Technology from the Patent Viewpoint

Zha Zhiqi
（Science & Technology Development Department，China Petroleum & Chemical Corporation，Beijing 100728，China）

In this paper，the global patent information of butyl rubber(IIR) is collected and analyzed. The results show that the technical R & D activities in this field have continued to be strengthened，and the patent protection network has largely been formed already. The IIR technology markets are mainly located in the countries where IIR plants are established，and the product markets are mainly located in Asia. These regions are the pivots in the patent layout of the production technology and applied technology. In recent years，the R & D hot points and patent protection focal points mainly lie in functional modification technology and the catalytic system. The foreign and transnational companies have evident advantages in the patent technologies. Exxon Company and Lanxess Company are the key monopolist in the IIR technology，and they have many features in the R & D，patent strategy and tactic aspects.

butyl rubber；patent；statistical analysis

book=12,ebook=12

1000-8144（2012）06 - 0736 - 07

TQ 333.6

A

2012 - 03 - 06；［修改稿日期］2012 - 03 - 15。

查芷琦（1966—），女，浙江省杭州市人，碩士，高級工程師，電話 010 - 59968825，電郵 zhazhiqi@sinopec.com.cn。