聚丙烯腈基碳纖維的專利申請現(xiàn)狀分析

趙金玲國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心，北京　　100081

聚丙烯腈基碳纖維的專利申請現(xiàn)狀分析

趙金玲
國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心，北京100081

摘要利用專利文摘數(shù)據(jù)庫對聚丙烯腈基碳纖維的專利申請進行了檢索、比較和分析，特別地，對聚丙烯腈基碳纖維專利的時間分布、申請人分布和應(yīng)用領(lǐng)域分布進行分析，對國內(nèi)聚丙烯腈基碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了建議。關(guān)鍵詞 聚丙烯腈碳纖維；專利分析；申請

碳纖維是一種高性能、高附加值產(chǎn)品，具有廣泛的用途和良好的發(fā)展前景。碳纖維按照原料來源可以分為聚丙烯腈碳纖維（PAN碳纖維）、瀝青碳纖維、黏膠基碳纖維和酚醛基碳纖維。PAN基碳纖維在強度上要優(yōu)于其他纖維，其產(chǎn)量約占世界碳纖維總產(chǎn)量的90%以上[1-2]。

本文以PAN基碳纖維的專利申請作為數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)，從專利申請的時間分布、申請人分布、技術(shù)領(lǐng)域分布等角度詳細(xì)剖析了PAN基碳纖維專利技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，并在此基礎(chǔ)上，為國內(nèi)PAN基碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了建議。

1 研究方法

本文以S系統(tǒng)中的VEN虛擬庫和中文專利文摘數(shù)據(jù)庫（CNABS）作為信息來源，數(shù)據(jù)的截止日為2015年03月31日（公開日）。數(shù)據(jù)分析所依據(jù)的年為申請年，同族專利以多件計。

2 PAN基碳纖維相關(guān)專利申請狀況

2.1PAN基碳纖維申請量分析

從圖1可以看出，PAN基碳纖維在世界范圍內(nèi)的申請量呈階段式增長，出現(xiàn)了三個增長高峰：第一階段，1960年-1980年，增長高峰出現(xiàn)在1970年左右，PAN基碳纖維相關(guān)專利申請量在19世紀(jì)60年代后期出現(xiàn)了快速增長。第二階段，1980-2000年，PAN基碳纖維相關(guān)專利申請量在19世紀(jì)80年代至19世紀(jì)90年代出現(xiàn)了第二個增長高潮。第三階段，2000年至今，PAN基碳纖維相關(guān)專利申請量出現(xiàn)了大幅增長。2014年的申請量較低，可能是由于大部分申請尚未公開的緣故。

2.2PAN基碳纖維專利申請申請人分析

從表1可以看出，在世界前十位申請人中，日本公司占了7個。其中，三菱麗陽株式會社、日本的東麗株式會社、東邦泰納克絲株式會社和東邦特耐克絲株式會社的專利申請量占世界前十位申請人申請量的78.81%，處于絕對領(lǐng)先地位。同時，這四個公司也是世界知名的碳纖維生產(chǎn)商。這從另一方面證明了日本對該領(lǐng)域的技術(shù)具有壟斷性地優(yōu)勢。然而，世界上在PAN基碳纖維領(lǐng)域最重要申請人三菱麗陽、東麗、東邦的中國專利申請量分別只有14件、9件和3件。可見，在該領(lǐng)域處于技術(shù)領(lǐng)先地位的國外申請人并未在中國國內(nèi)進行充分的專利布局。究其原因可能是，我國在PAN基碳纖維領(lǐng)域的技術(shù)水平還比較低，并未對國外申請人構(gòu)成威脅，國外申請人對中國采取了技術(shù)屏蔽。

表1　世界范圍內(nèi)專利申請人分布情況

2.3PAN基碳纖維專利申請的領(lǐng)域分布

由圖2能夠看出，世界范圍內(nèi)PAN基碳纖維主要涉及的領(lǐng)域為D01F9，D06M和D01F6，其占到了總申請量的約72%，可見，目前世界范圍內(nèi)PAN基碳纖維的創(chuàng)新主要集中在PAN基碳纖維的制備、碳纖維原絲的制備，以及碳纖維的化學(xué)后處理等領(lǐng)域。從圖3可以看出，中國國內(nèi)PAN基碳纖維主要涉及的領(lǐng)域為D01F9，D01D、D06M、C08F220和D01F6，可見，目前中國國內(nèi)PAN基碳纖維的創(chuàng)新主要集中在PAN基碳纖維的制備、紡絲工藝、碳纖維的化學(xué)后處理、碳纖維前體聚丙烯腈的制備、提純和改性、以及碳纖維原絲的制備等領(lǐng)域。世界范圍內(nèi)和中國國內(nèi)PAN基碳纖維專利申請涉及的領(lǐng)域基本相同，只是各領(lǐng)域申請量的排序不同，最明顯的差別是，世界范圍內(nèi)涉及碳纖維前體聚丙烯腈（C08F220）的專利申請量排序比較靠后，僅排在第9位，涉及碳纖維原絲制備（D01F6）的專利申請量排序比較靠前，排在第3位；而中國國內(nèi)涉及C08F220的申請量排序比較靠前，排在第4位，涉及D01F6的申請量排序相對比較靠后，排在第5位。可見，國內(nèi)對碳纖維原絲的專利研究還相對較少，而國外申請人對碳纖維原絲的研究比較重視，這與中國的碳纖維原絲質(zhì)量差、產(chǎn)品規(guī)格少、性能低的國情是相符的。

3 結(jié)論

PAN基碳纖維作為一種經(jīng)濟附加值較高的先進材料以及一種高性能戰(zhàn)略性材料，廣泛應(yīng)用于航空、航天、國防、建筑、汽車、體育休閑等領(lǐng)域[3]。目前，國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)的數(shù)量和規(guī)模均低于國外水平；碳纖維產(chǎn)品規(guī)格單一，性能低而不全；碳纖維原絲質(zhì)量、性能差；生產(chǎn)裝備的技術(shù)水平低。對此，筆者提出以下建議：加強研發(fā)能力，關(guān)注世界先進技術(shù)，尤其是各大公司在世界范圍內(nèi)申請的核心專利，盡快掌握核心技術(shù)，特別是高性能PAN原絲的生產(chǎn)技術(shù)，實現(xiàn)自主創(chuàng)新，在關(guān)鍵技術(shù)上打破國外的封鎖與壟斷。同時，關(guān)注國外主要企業(yè)的失效專利技術(shù)。國外主要企業(yè)，諸如東麗、三菱麗陽、東邦等國外公司在國外申請了大量關(guān)于PAN基碳纖維技術(shù)的專利，但并沒有在中國就相同的技術(shù)申請專利保護，國內(nèi)企業(yè)對這些技術(shù)都是可以合法使用的。對于那些專利保護期限已經(jīng)或即將屆滿的在中國申請的專利，國內(nèi)企業(yè)和研究機構(gòu)也應(yīng)充分關(guān)注，如果其仍不乏具有市場前景，則需要進一步研究，對這些技術(shù)的消化和吸收，必將對國內(nèi)PAN基碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到推動作用。

參考文獻

[1]馬剛峰，李峰，徐澤夕，等.聚丙烯腈基碳纖維研究進展[J].現(xiàn)代紡織技術(shù)，2011（3）：58-64.

[2]張新元，何碧霞，李建利，等.高性能碳纖維的性能及其應(yīng)用[J].棉紡織技術(shù)，2011，39（4）：269-272.

[3]余紅偉，袁慧五，王源升，等.聚丙烯腈基碳纖維制備工藝研究進展[J].材料開發(fā)與應(yīng)用，2012，27（1）：101-106

作者簡介：趙金玲，博士研究生，研究方向：專利實質(zhì)審查

中圖分類號G306

文獻標(biāo)識碼A

文章編號1674-6708（2015）140-0170-02