專利視域下二乙基次膦酸鋁阻燃劑競爭態勢分析

趙寶晶

摘 要：本研究以二乙基次膦酸鋁阻燃劑技術為研究對象，以智慧芽全球專利數據庫為統計源，對該領域2000—2020年的全部專利文獻進行統計。通過專利分析的方法，從專利申請趨勢、技術生命周期、主要專利權人、主要申請人趨勢、新進入者、專利集中度、高價值專利分析、專利地圖信息等角度進行可視化展示和競爭態勢分析。發現該技術仍然處于成長期，后續研發企業正在不斷地進入該領域，我國二乙基次膦酸鋁阻燃劑的研究尚處于起步階段，歐美化工巨頭仍掌握著高價值專利，通過本研究希望為該領域后續研發人員提供相關參考。

關鍵詞：二乙基次膦酸鋁;專利分析;競爭態勢

中圖分類號：G35;TQ323.6 ? ? 文獻標志碼：A ? 文章編號：1003-5168（2022）4-0153-05

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.04.033

Analysis of the Competitive Situation of Diethyl Aluminum Phosphinate Flame Retardant from the Perspective of Patents

ZHAO Baojing

（Intellectual Property Information Service Center，Beijing Institute of Technology，Beijing 100081，China）

Abstract：This research used zhihuiya global patent database as the statistical source，the patent documents according to the technical field of aluminum diethylphosphinate flame retardant were counted from 2000 to 2020.Through the method of patent analysis，visual display and competitive situation analysis were carried out from the perspectives of patent application trends，technology life cycles，main patentees，new entrants，patent concentration，high-value patent analysis，patent map information.It was found that the technology was still in the growth stage，and the follow-up research and development enterprises were constantly stepping in，the research on aluminum diethyl phosphinate flame retardant in our country was still in its infancy，and European and American chemical giants still have high-value patents.Through this study，hoping to provide relevant references for subsequent R&D personnel in this field.

Keywords：aluminum diethylphosphinate;patent analysis;competitive situation

0 引言

常見的阻燃劑品類繁多，大體上可以分為鹵系阻燃劑、無機阻燃劑、磷系阻燃劑和復合型阻燃劑四大類[1]。其中，鹵系阻燃劑在燃燒時會產生有毒煙霧，并且具有腐蝕性。隨著人們的環保意識不斷增強，使得鹵素阻燃劑的應用受到了很大限制。而歐盟RoHS指令和聯合國《斯德哥爾摩公約》的強制執行，使得歐洲和美國市場上的鹵素阻燃劑的使用量大幅度下降[2]。無機阻燃劑具有環境友好、無毒無害、儲量豐富、價格低廉的優點，但無機阻燃劑與有機高分子材料之間的界面相容性卻很差，一直都是制約其應用發展的瓶頸[3]。磷系阻燃劑分為紅磷阻燃劑、無機磷系阻燃劑（如聚磷酸銨）、有機磷系阻燃劑（如烷基次膦酸鋁）[4]。其中以二乙基次膦酸鋁（ADP）為代表的烷基次膦酸鋁阻燃劑的應用范圍最廣，且具有添加量小、密度低、力學性能好、煙霧密度低的優良特性[5]。2004年，德國科萊恩公司推出品牌號為Exolit? OP930的二乙基次膦酸鋁阻燃劑產品[6]，國內的金發科技公司也于2009年開始嘗試在聚酰胺組合物中添加二乙基次膦酸鋁阻燃劑[7]。復合型阻燃劑是對多種阻燃劑的復合使用，以此來產生協同阻燃的效果，并且Show等[8]于2015年提出了阻燃協同效應的概念及評估方法，但是復合型阻燃劑的高成本使其應用范圍受限。由此可見，二乙基次膦酸鋁是阻燃劑所有分類領域中的明星產品，對二乙基次膦酸鋁阻燃劑的競爭態勢進行深入研究是非常有必要的。

世界上每年有90%～95%的發明創造成果是通過專利文獻的形式進行記載的，那么如何從專利文獻中獲取有效信息，并且通過加工、統計和可視化的方式，使其成為具有概述及預測功能的競爭態勢情報，就成為了知識產權領域的一項重要研究內容[9]。專利分析是指從大量無序的專利和非專利信息中，通過檢索、處理和加工的方式，挖掘背后隱藏的相對真實的信息，研究其在時間、空間、技術和經濟等維度的關聯性，最終實現對技術發展的預判和競爭對手的追蹤等主要目的[10]。本研究采用專利分析方法，對二乙基次膦酸鋁阻燃劑的競爭態勢進行可視化分析，從專利申請趨勢、技術生命周期、主要專利權人、主要申請人趨勢、新進入者、專利集中度、高價值專利分析、專利地圖信息等角度出發進行分析。這對我國后續進入該領域的高校和企業而言，能夠起到優化有限資源配置、合理進行研發布局、掌握科技創新主動權、提升市場競爭力的作用。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

本研究的數據全部來自智慧芽全球專利數據庫，其深度整合了歐洲專利組織、世界知識產權組織和美國、中國、德國、日本等全球126個國家和地區的1.6億條專利數據。

1.2 研究方法

鑒于二乙基次膦酸鋁阻燃劑競爭態勢的全面性分析檢索要求高，本研究采用關鍵詞和分類號構建檢索式，對專利標題、摘要和權利要求信息進行檢索，初步獲取所需要的專利文獻集合，對所獲取的專利文獻集合進行檢索同案合并及人工標引，剔除無效專利，檢索年限設定為2000—2020年，總共得到837件有效專利，檢索日期為2021年10月20日。

2 二乙基次膦酸鋁阻燃劑的競爭態勢分析

2.1 專利申請趨勢分析

2000—2020年全球關于二乙基次膦酸鋁的申請專利總共有837件是有效專利，并且從整體的申請趨勢來看還是穩步增長（如圖1所示）。其中，從2003年德國科萊恩公司申請的第一份關于二乙基次膦酸鋁的基礎專利——二烷基次膦酸鹽（公開號為CN1660857B）開始，一直到2015年，可以說申請量呈逐年遞增的趨勢，2016年的申請量有所下降，2017年以后申請量又猛增，2019—2020年申請量有所下降，這是因為專利從申請到公開通常需要18個月延遲期。

2.2 技術生命周期分析

根據每年專利申請人的數量以及專利數量可以得出該技術的生命周期，技術生命周期分為萌芽期、成長期、成熟期、衰退期以及復蘇期。萌芽期最重要的是基本發明的誕生，在該階段研究和開發主要集中在少數幾個公司，專利申請量與專利申請人的數量都不多，集中度較高;成長期是基本發明縱向發展和橫向發展的時期，應用發明專利逐漸出現，在該階段技術有了突破性的進展，市場擴大，介入的企業增多，專利申請量與專利申請人的數量會急劇上升;成熟期的技術趨于成熟，除少量企業外，大多數企業已經不再投入研發力量，也沒有新的企業愿意進入;衰退期是指經過市場淘汰，申請人數量大為減少，專利數量維持穩定，技術的發展進入下降期，進展不大。當技術老化后，不少企業相繼退出，每年申請的專利數量和企業數量甚至呈負增長;而技術是否進入復蘇期，主要取決于是否有突破性創新，可以為技術市場注入活力。由圖2可以看出，二乙基次膦酸鋁阻燃劑處于技術生命周期中的成長期，從二乙基次膦酸鋁化合物的合成階段進入組合物阻燃劑的應用階段，大部分新的企業進入并投入研發力量。

2.3 主要申請人分析

對該領域專利申請數量排名前十的專利權人進行統計分析，如圖3所示。德國科萊恩公司的專利申請數量為57件，遙遙領先其他機構;金發科技作為國內科研實力很強的塑料改性民營公司，其專利申請數量為36件;緊隨其后的沙特基礎全球技術公司的專利申請數量為33件、德國朗盛的專利申請數量為32件、美國杜邦的專利申請數量為27件、德國弗勞恩霍夫應用研究促進會的專利申請數量為22件、德國巴斯夫的專利申請數量為16件，這些傳統老牌的化工材料生產研發單位也均在該領域有所布局;最后入場的是國內江蘇利思德新材料公司、東華大學、浙江大學，其專利申請數量也比較可觀，而且浙江大學與江蘇利思德新材料公司在專利申請上有合作關系，這也間接反映出兩者的產學研合作密切，更有利于高校科技成果轉化。

2.4 主要申請人趨勢分析

通過對以上十大專利權人的專利申請趨勢進行分析（如圖4所示），不難發現2003年德國科萊恩公司開始申請第一件基礎專利，2004年沙特基礎全球技術公司申請聚酯組合物的專利US8034870B2，同年杜邦公司申請阻燃聚酰胺樹脂組合物的應用專利EP1668074B1，這充分說明國際化工材料巨頭的研發靈敏性。我國金發科技公司于2009年開始申請第一件無鹵阻燃增強聚酰胺組合物專利CN101735609B，比科萊恩公司晚了6年時間，說明我國二乙基次膦酸鋁的研發還處于“跟跑”階段。浙江大學于2012年申請了第1件基于磷氮復合阻燃體系電線電纜的熱塑性彈性體組合物專利CN102898769B，而東華大學和江蘇利思德新材料公司則是在2017年才開始申請專利，說明研發起步很晚。

2.5 新進入者分析

將過去5年內才提交專利申請的專利權人定義為新進入者，從圖5可以看出，排名前十的新進入者中僅有金泰克斯和漢高兩家公司為外資企業，余下8家新進入者均為中國的企業或高校，并且其專利布局均在中國，這說明二乙基次膦酸鋁阻燃劑在我國存在著巨大的潛在市場價值，為研發立項提高戰略依據。

2.6 專利集中度分析

將申請總量排名前十的申請人的專利申請量占該領域專利申請總量的比例定義為專利集中度，如圖6所示。2000—2010年該領域專利集中度為100%，說明在此期間二乙基次膦酸鋁阻燃劑技術僅掌握在幾家公司手中，此時處于壟斷時期;2011—2016年專利集中度有所下降，而2017年以后專利集中度在30%左右，說明這個階段有新企業持續不斷地進入并且進行研發投入，這也與前文提到的技術生命周期的成長期特征相吻合，側面反應未來新企業進入的趨勢和必要性。

2.7 高價值專利分析

智慧芽專利價值評估體系是基于深度加工的專利大數據，運用市場法，結合機器學習模型進行價值估算。它整合了包括引用、專利國家規模、專利存活期、法律狀態等在內的與專利價值相關的80多個不同指標，同時基于歷史上的專利成交案例進行調整，最終提供專利價值的評估數值。從表1可以看出，排名前十的高價值專利的當前申請（專利權）人均為歐美化工巨頭公司，而我國在該領域沒有上榜的高價值專利。

2.8 專利地圖

專利地圖是二乙基次膦酸鋁阻燃劑領域的技術布局可視化表現形式，高峰代表了技術聚焦的領域，低谷則意味著技術盲點，存在潛在的機會或者待開拓的領域（見圖7）。從圖7中可以發現，二乙基次膦酸鋁阻燃劑的布局主要集中在聚酰胺、三元乙丙橡膠、聚乙烯聚丙烯、共聚醚酯、苯醚塑料、硬質泡沫等十個領域中，其中布局最多的是聚酰胺組合物，其次是三元乙丙橡膠組合物，而烷基次膦酸鹽的合成作為基礎專利布局已經明顯趨于弱勢。后續入場的高校和企業可以根據自身實力選擇技術盲點進行研發。

3 結語

本研究以智慧芽專利數據庫所獲取的837件專利文獻為樣本，對二乙基次膦酸鋁阻燃劑技術領域的專利進行了分析與可視化展示。從整體申請趨勢和技術周期分析，發現該項技術仍然處于成長期。從主要專利權人、新進入者、專利集中度等維度分析得出該技術領域不斷有新企業進入，并且我國二乙基次膦酸鋁阻燃劑的研究尚處于起步階段，國內市場有著巨大的潛在價值;從高價值專利角度分析，掌握高價值專利技術的國家全部為歐美化工巨頭公司，說明我國在該領域還需不斷地努力。最后，通過專利地圖分析，后續入場的高校和企業可以根據自身經濟實力選擇技術盲點進行研發，為研發立項提供戰略依據。

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