生物降解塑料中国专利分析研究陈庆杨欣宇（成都新柯力化工科技有限公司，四川成都610072）摘要：通过目前已经公开的1989～2006年4月止的中国专利，对生物降解塑料技术专利进行各种指标的分析研究，从而揭示本技术领域中一些有价值的技术经济情报信息，为企业和科研机构的研发、创新活动以及开展知识产权战略提供参考和帮助。
关键词：生物降解塑料；专利文献；专利分析Analysis and Investigation of China Biodegradable Plastics PatentCHEN Qing, YANG Xin-yu(Chengdu Newkeli Chemical Science Co., Ltd., Chengdu 610072, China)Abstract: The indexes of China biodegradable plastics patents published from 1989 to April, 2006, were analyzed and studied, and then some valuable technical and economical information were revealed, which provided reference and help for the research and development, innovation, intellectual property stratagem of enterprises and scientific research institutions.Keywords: Biodegradable Plastics, Patent Literature Patent Analysis知识经济时代，充分、有效地利用专利文献已经成为人们获取知识的主要方法，也是加速科技发展，进行技术创新和谋求技术竞争优势的重要手段。
据世界知识产权组织(WIPO)有关统计表明：若能在研究开发的各个环节中充分运用专利文献，则能节约40％的科研开发经费，同时少花60％的研究开发时间。
据不完全统计，在国家知识产权局专利数据库中检索出与生物降解塑料的制备、应用等相关的专利532篇（1989年至2006年4月公开），其中国内申请人公开的共398篇，国外申请人公开的共134篇。
下面结合国内生物降解塑料专利公开情况，对国内生物降解塑料专利情况进行分析研究。
1 行业申请趋势及历年变化情况通过对中国专利数据库中公开的生物降解塑料相关专利按申请年份进行统计和分析，结果如下表1。
表1 国内生物降解塑料专利历年情况图年份1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 合计发明专利 1 9 1 8 19 16 21 17 11 25 21 30 42 52 58 49 20 400 实用新型0 0 0 1 0 0 0 0 4 3 7 14 25 18 26 19 0 117 外观设计0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 1 1 0 7 2 1 15 总计 1 9 1 9 19 16 21 17 15 28 31 45 68 70 91 70 21 532 从专利申请量来分析：1989～2005年间的此技术领域的专利申请量呈现波状，申请量总体呈上升趋势。
在1989～1995年间，中国生物降解塑料专利数量还比较少，共74件，且基本上为发明专利，表明生物降解塑料研究在我国处于起步阶段；1995～2000年间的专利申请总量有所增加，开始有实用新型和外观设计专利出现，但上升趋势比较平缓。
此间申请专利共计135件，包括发明专利104件，实用新型26件和外观设计4件，表明生物降解塑料技术处于发展阶段；从2001开始到现在，专利申请量上升速度明显加快，实用新型和外观设计专利也大量增加，2003年专利申请总量达到顶点为91件，降解塑料技术发展进入一个新的高峰期。
从技术类型上分析：1990年以前及1990年代初期，国内以光降解塑料技术为主，主要采用淀粉填充聚烯烃的方法来实现；进入20世纪90年代中期，国内技术以淀粉为主的生物降解塑料技术占大多数，其他以纤维素、秸杆等天然植物为原料的也有较大比例，而纯粹的光降解塑料技术逐渐减少，取而代之的是光/生物双降解塑料和生物降解塑料技术。
随着环保要求及社会对降解塑料降解性能要求的提高，从2000年开始，全生物降解塑料专利大量出现，并成为近年来专利申请的热点。
在近年所公开的全生物降解专利中，主要包括三类技术：一是可降解的合成高分子材料，如聚乳酸、聚乙烯醇；二是可生物降解聚酯塑料，如聚羟基丁酸酯、聚己内酯等可生物降解的聚酯或其共聚物；三是以淀粉、纤维素、甲壳素等天然材料与可降解聚合物共混制得的全生物降解塑料，如淀粉/聚乙烯醇，淀粉/脂肪族聚酯、淀粉/纤维素等共混型全生物降解塑料。
全生物降解塑料专利的大量出现，标志着生物降解塑料技术已经进入新的技术发展阶段。
2类型分析1 按专利类型分析图1是生物降解塑料中国专利的类型分布情况根据检索结果，1989年至2006年4月，国内外共申请生物降解塑料532件，其中，发明专利400件，实用新型117件，外观设计15件。
从专利总量上来看，发明专利（主要是制备方法）要远远多于实用新型（主要是应用产品）和外观设计专利，根据专利定量分析理论，说明生物降解塑料技术目前正处于技术和市场的发展期，因为市场的需求最终是要靠产品来实现的，这方面目前还较薄弱。
2 按发明专利权利要求类型分析图2 发明专利权利要求类型图2为生物降解塑料技术领域内申请中国发明专利的权利要求类型分布图，其中方法类265件，产品及用途类125件，设备类10件。
进一步分析，这些专利涉及产品的种类主要包装制品、餐具、医疗卫生用品，另外还有其他一些零散的产品，如电子元件、育苗容器、托盘等。
专利公开的设备主要包括吹塑成型、挤出成型和压制成型设备，用于生产薄膜、片材、餐具等各种降解塑料制品。
如阎万琪的专利“生物、光双降解薄膜及其制备方法和设备”，湖北绿舟环保科技公司的专利“‘淀粉基生物降解树脂及片材’成套设备”等，另外还有挤出吹瓶机等。
从专利文献的主要侧重面来看，本技术领域的发明专利以方法为主，其次为产品及用途，设备方面的专利少，也说明生物降解塑料目前处于技术和市场发展期。
3 按发明专利产品技术类型分析表2 发明专利主要技术类型1）（1989～2006年4月）技术类型专利件数淀粉/聚合物共混类153聚酯及其衍生物类110天然高分子或其共混物类55聚乳酸/聚乙烯醇类27填充树脂类23光降解22 注：1）上表为产品类和方法类发明专利涉及的产品的技术类型。
天然高分子包括淀粉、植物纤维、甲壳素等；填充树脂类包括碳酸钙等填料填充聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等聚烯烃类树脂。
从表2可以看出：目前的专利技术是以淀粉/聚合物共混类生物降解塑料技术为主流，其次是聚酯及其衍生物类，再次是以淀粉、植物纤维、甲壳素等为主的天然高分子及其共混物类和聚乳酸/聚乙烯醇类。
图3 1998～2006年降解塑料专利技术类型目前，国内已将主要力量转向了全降解型生物降解塑料的研发，主要的品种包括聚乳酸、聚己内酯、聚乙烯醇(经改性)及其与淀粉的共混物等，这是目前生物降解塑料的发展方向。
而以聚酯及其衍生物为主的生物降解塑料技术在所有专利中占的比例较大，由于聚酯可以满足生物降解和力学性能等方面的要求，综合使用性能良好，因此其发展潜力较大。
近年来此类技术的专利申请量不断增加，特别是国外申请人在中国申请的专利中，大部分是聚酯类技术的专利，但是由于研发技术难度大，特别是成本过高，将影响其产业化进程。
用聚乳酸和聚乙烯醇开发生物降解塑料产品也是目前的研究热点。
3 地区分布情况分析3.1按申请人国别分析本次检索生物降解塑料中国专利共532件中，其中国外申请134件，均为发明专利，中国申请398件（包括台湾申请3件），包括发明专利、实用新型和外观设计。
图4为国内和国外申请人生物降解塑料相关专利申请比例。
图4国内外申请相关专利比例3.2国内申请人地区分布情况表3 国内生物降解塑料专利数量前10名地区情况地区发明专利/件实用新型/件外观设计/件合计北京46 14 1 61湖北34 3 1 38广东19 9 4 32吉林27 2 0 29浙江12 17 0 29上海22 6 0 28四川18 5 0 23天津16 1 0 17福建9 3 0 12河北8 3 0 11表3表明，北京地区的优势非常明显，其次是湖北、广东、吉林等地区。
浙江虽然和吉林并列排名第四，但其实用新型专利占的比例较多。
上海地区的发明专利处在全国的第四位的水平。
3.3国外申请人地区分布情况中国实施专利法以后，外国主要生物降解塑料企业也大量在中国申请专利，以期占领市场。
本次对外国在中国生物降解塑料领域的专利申请作了检索，结果如下：截至2006年4月18日，共检索到已公开、授权的专利134篇，申请人所在国家有日本、美国、德国、意大利、韩国、英国、法国、加拿大、芬兰、澳大利亚、丹麦、荷兰、瑞士、瑞典、印度、波兰共16个国家，涉及到70余家公司，其中包括很多国际知名公司，如美国国家淀粉、日本三井化学株式会社、意大利诺瓦蒙特、德国巴斯夫、韩国栗村化学株式会社等。
所有国外在中国申请的生物降解塑料技术专利，日本以34件发明专利排在第一，美国、德国分别以32件和23件各列二、三位，说明日本、美国和德国的高科技企业对中国市场的重视。
意大利在生物降解塑料技术领域申请的中国专利主要为诺瓦蒙特和蝴蝶公司两家大企业，而排列前五的其他国家的申请人则相对分散，包括企业、大学和研究所。
4 专利申请人情况分析4.1 申请人总体构成情况按申请人构成分析如表4。
由表4可以看出：生物降解塑料中国专利申请人主要以企业和个人为主，其次为高校和研究所。
而企业申请的专利中，国内企业发明专利申请量仅为国外企业申请量的一半，由此可推知国内的专利申请以个人申请为主，这点正好与国外相反，说明中国的专利申请质量不如国外。
同时，对今后的产业化障碍也很大，个人的实力肯定不如企业的实力，包括技术改进、完善及推广等都需要大量的投资。
表4 生物降解塑料中国专利申请人构成申请生物降解塑料相关专利量排名靠前的单位依次为：中国科学院长春应用化学研究所（24件）、意大利诺瓦蒙特（14件）、武汉大学（10件）、中山大学（10件）、中国科学院化学研究所（8件）、同济大学（8件）、成都新柯力化工科技有限公司（7件）、中国科学院成都有机化学研究所（7件）、宝洁公司（7件）、南开大学（6件）、美国普罗克特和甘保尔公司（6件）、天津丹海（6件）、意大利蝴蝶公司（5件）、日本三菱树脂株式会社（5件）、四川大学（5件）、清华大学（5件）、天津大学（5件），其他科研机构和企业的相关专利申请量都在5件以下。