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主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
巴斯夫公司在专利布局和创新保护策略方面有哪些值得借鉴的经验?

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匿名 提出于2021-09-28 15:30
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  巴斯夫公司为世界最大的跨国化工企业之一,同时也是全球化工行业最具创新力的公司,总部位于德国路德维希港。根据巴斯夫2019 年度报告,其研发投入高达21.58 亿欧元,拥有超过11,000 名科研人员和70 个研发基地,在全球新申请专利超过1000 项,且连续多年位居全球专利资产指数榜首。

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巴斯夫、中国石化、万华化学全球专利申请趋势与授权率统计

  以石墨增强聚苯乙烯材料的专利布局与运营策略,分析巴斯夫的战略经验。

  材料概述 1951 年,巴斯夫基于其发泡聚苯乙烯材料(EPS),开发了拥有卓越保温隔热性能的白色硬质泡沫产品Styropor。经过40 年的发展,巴斯夫于1997 年再次创造聚苯乙烯产品的历史,在全球首次提出含石墨的发泡聚苯乙烯材料(GEPS)颗粒相关专利,并于1998 年推出基于石墨增强聚苯乙烯的银灰色硬质泡沫保温材料Neopor®。与传统聚苯乙烯保温板Styropor相比,石墨聚苯乙烯保温板Neopor®聚合物基体中添加的石墨能够反射和吸收热能,降低传导性能,提升保温性能30%以上,而且形成发泡板所需的Neopor ®颗粒材料减少40%。2015 年又升级添加新型阻燃剂,提升防火性能到B级标准,甚至增加了抗紫外线能力。因此,石墨增强聚苯乙烯保温板Neopor®是一种更具效率、成本效益和可持续性的保温隔热材料。

  材料关键专利布局策略经过检索标引,按最早优先权年和最新公开日筛选,巴斯夫与石墨增强聚苯乙烯材料相关的关键专利共计109 项简单同族,849 件专利申请。宏观层面,相关专利的申请趋势与地域布局如图所示。巴斯夫最早于1996 年在德国提出两项专利申请,分别于1998—1999 年、2008—2012 年达到2 个申请峰值,自2017 年开始逐步降至年申请3 项以下。而且巴斯夫在全球33 个国家地区进行专利布局,除德国本土之外,在欧洲、美国、中国均进行大量专利布局,这些国家地区即是最重要的目标市场国。

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  巴斯夫石墨增强聚苯乙烯关键专利申请趋势

  技术层面,相关专利可分为上游材料、中游材料、下游应用三类,其中上游材料主要包括聚合物粒子和石墨的组成与制备,中游材料包括泡沫板和复合板的结构、成型与制备,下游应用包括墙体、地板、家具等。

  巴斯夫石墨增强聚苯乙烯关键专利技术分类

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  整体来看,巴斯夫在石墨增强聚苯乙烯技术领域,上游材料的聚合物粒子方面布局最早也最多,中游材料的泡沫板和复合板专利布局力度比较均衡,下游应用专利布局时间整体偏晚,集中于2008—2011 年期间。

  1996 年,巴斯夫最早提出了2 项关于下游应用主题的专利申请。专利DE29616361U要求保护的是热水装置,其器壁隔热材料由密度为5~25g/l 且含有2%~10%(wt)的炭黑或石墨的聚苯乙烯发泡颗粒组成。专利DE29616362U要求保护的是由发泡绝缘材料组成的保温地板,由密度为5~20g/l 且含有2%~ 10%(wt)的炭黑或石墨的聚苯乙烯发泡颗粒制得。上述专利均于1996 年11 月公开,对石墨聚苯乙烯产品专利的后续申请和授权有一定影响,不仅保护范围较小,而且仅在德国进行布局,不利于石墨聚苯乙烯产品后续进入海外市场。巴斯夫初期可能并未想到后续能够获得绝热阻燃性能特别优异的石墨聚苯乙烯产品,因此初期布局时,给自己产品的后续专利保护留下一定的阻碍。

       1997 年,巴斯夫认识到石墨聚苯乙烯产品的价值,迅速在1997 年5 月针对含有石墨颗粒的可发性苯乙烯聚合物、含有石墨颗粒的可发性苯乙烯聚合物的制备方法提出2 项核心PCT 专利申请,并分别进入8 个、15 个国家或地区。其中制备方法专利PCT 进入中国后,作为中国首件关键专利申请,2002 年授权后直到2017 年届满终止,有效保护了其在中国的市场。后于1997 年9 月、11 月巴斯夫又在德国提交了2 件制备工艺相关的专利申请,然后很快作为优先权申请予以撤回,并在1998 年以新的、更完善的技术方案通过PCT、EP 申请方式进入美国、中国、欧洲等国际市场,充分利用了专利制度的保护优势。 1998 年之前,巴斯夫更多地从制备工艺的角度进行专利保护,包括如何采用悬浮聚合这样的制备工艺来制得分散均匀的含石墨的可发泡聚苯乙烯颗粒等。由于化工领域工艺专利的侵权判定取证相对产品专利难度更大,所以巴斯夫分别围绕石墨形状和石墨改性、聚苯乙烯颗粒形状及泡沫球开孔等产品性能特征限定角度上,对产品进行专利保护。因此在巴斯夫1998 年正式推出Neopor产品时,已进行了有效的全球专利布局,用于防止侵权行为的发生。从时间纵向来看,在1996—1998 年期间,巴斯夫的专利申请量相对来说比较大。主要原因一是巴斯夫为Neopor产品提供了有利的专利权保护,产品推出前技术上做了充分的改进和准备,采用厚积薄发式的专利申请策略;二是巴斯夫在产品推出前后1—2 年内完成专利布局,可以有效地利用发明专利权20 年的保护期,核心专利申请的时期和产品推出的时间节点把握得非常高效。

  1999—2001 年和2002—2004 年期间的上游材料聚合物粒子相关的专利量开始回落,申请量并不高,但是专利涉及的改进方向却发生非常大的改变,在1999—2001 年期间申请的专利均是有关悬浮聚合工艺改进的专利,而2002—2004 年开始大部分的专利改进角度已开始转变为从组成上改进聚合物粒子。一则可见巴斯夫在2002 年之后开始亡羊补牢式地申请从组成角度保护的聚合物粒子专利权,二则可见巴斯夫可能正在积极地改进聚合物粒子组成,以确保能够尽早推出其他聚合物粒子产品。

  2009 年巴斯夫推出Neopor®F5000 系列、2011 年推出Neopor®plus 以及2014 年推出Neopor®PolyFR产品,可谓短时期之内推出了多个重量级产品,而在这3 个系列产品推出之前的2008—2011 年期间,巴斯夫的聚合物粒子专利申请量又出现较高增幅。可见巴斯夫产品推出附近必然伴随着专利量的增长,既有利于建立产品保护的专利权壁垒,又可以基本有效利用发明专利权的20 年保护期。

  涉及中游材料和下游应用的专利量一直较少,但是2008—2011 年期间巴斯夫布局了较多的下游应用相关专利,这些专利均涉及建筑领域,包括墙体、地板、家具、木基材料和混凝土等。这是因为巴斯夫在1997 年至2006 年的10 年时间里,使用包含Neopor®板的外墙外保温系统在德国进行节能改造,并在改造完成后对房屋进行全方位的检测评估,自此之后Neopor®板开始在全球逐步受到认可和关注,于是巴斯夫乘势申请了一批有关建筑领域应用的专利,并主要在欧洲、美国、中国、加拿大等目前的主要市场进行专利布局。此外,针对阻燃这一功能需求,为更好地平衡机械性能、耐热性能、反应工艺、环保健康等诸多需求,巴斯夫自1999 年提出首件相关专利申请Flame-proofed polystyrene foamed materials之后,又分别于2007年、2010 年、2011 年、2012 年提出对于发泡过程或机械性能没有任何显著影响,对环境或健康无害并且尤其当少量使用时可以在聚合物泡沫中提供足够阻燃性相关的专利技术方案。不断满足市场需求的同时,更好地提高其技术产品壁垒,占领市场。整体分析,巴斯夫有关石墨聚苯乙烯的关键专利中,主要涉及上游材料聚合物粒子的专利,涉及中游材料和下游应用的专利均较少,巴斯夫有的放矢,既可以保护石墨聚苯板的核心技术,又可以有利于培养市场,使得更多的企业进入该领域,更多的用户体验和接纳该产品,从而更进一步促进石墨聚苯乙烯泡沫板技术和市场的发展,可以预见未来巴斯夫将占据石墨聚苯乙烯泡沫板领域的技术和市场核心地位。

  对照关键专利布局情况,可简要梳理出巴斯夫的关键专利保护策略如下:

      (1)产品推出,专利先行。在产品推出前,与产品对应的专利已提前申请,基本都是在专利提出5 年内推出产品,这样既可以在产品推出前形成专利保护网,又可以在产品推出后获得足够长的专利保护期。如1998 年推出的Neopor®F2000 系列产品是采用悬浮聚合方式制得的可发泡聚苯乙烯颗粒,而在1997 年已就悬浮聚合制备含石墨的可发泡聚苯乙烯颗粒制备工艺进行了相应的专利布局;2011 年推出的Neopor®plus 是在Neopor®F5000 基础上加强机械强度等性能后的产品,在2008 年便提出在Neopor 产品中掺入聚烯烃和填料的专利;2014 年推出的Neopor®PolyFR 是采用新型聚合物阻燃剂PolyFR 代替六溴环十二烷阻燃剂后获得的更为环保和健康的产品,在2009 年巴斯夫已对采用卤代聚合物作为阻燃剂的技术方案进行专利布局。

      (2)合理跨度,长期保护。巴斯夫于1930 年提出制备聚苯乙烯的专利,1951 年提出有关白色发泡聚苯乙烯Styropor 的专利,1997 年提出灰色发泡聚苯乙烯Neopor 的专利,每个革新产品专利的提出都间隔近20 年以上,特别是银灰色发泡聚苯乙烯Neopor 专利提出,相对于白色发泡聚苯乙烯Styropor 的专利时间跨度达40 多年之久,主要是由于Neopor 将成为Styropor 的替代品,目前巴斯夫已开始着手降低Styropor 的产量,而取而代之提高Neopor 产量。产品更迭跨度控制在20 年以上,这样可以更为有效地利用专利20 年保护期,在这之后推出全新的产品,又可以避免在专利到期后被别人模仿的产品所替代。因此,新产品的推出,特别是具有划时代意义新产品的推出,在技术革新上耗时比较长,即便耗时较短,也要考虑到市场替代性问题,以防止新产品对旧产品的完全取代,旧产品市场份额降低,导致企业旧产品滞留、旧产品生产线停滞的问题。

  (3)做好技术储备,跟随市场需求。 2009 年推出的Neopor®F5000 系列产品是采用挤出方式制得的含石墨的可发泡聚苯乙烯颗粒制备工艺,而在2002 年时巴斯夫已经申请了采用挤出方式制备Neopor®产品的专利,之间相差有7 年时间,这样最早的专利保护期已然快过一半。巴斯夫的考虑点可能在于,第一代产品推出后至2002 年挤出方式相关专利首次提出之间仅相差4 年,然而在这4 年时间里,石墨聚苯乙烯泡沫板仍然处于第一代产品推出初期,市场接受度并不高,而且石墨聚苯乙烯泡沫板主要用于建造被动房,1998 年据德国第一座被动房的建造时间也不到10 年时间,下游应用都未被时间检验,更何况是作为上游材料的Neopor®相关产品。而在2006年左右,Neopor®才开始备受欧洲国家认可,后来进入美国、加拿大等被动房建造市场,并在2010 年进入中国被动房建筑市场。技术经过时间检验后,再次推出的新一代产品才更容易被用户接受,获得市场认可。这也是Neopor®F5000 系列产品需要在第一代Neopor®F2000 系列产品推出后10 年内才上市的主要原因,而此时制备含石墨的可发泡聚苯乙烯颗粒的挤出技术也优化多次,可获得性能更优的产品。

参考文献:《巴斯夫公司专利布局与创新保护策略探究》

发布于 2021-09-28 15:35
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