聚乳酸（PLA）是以有機酸乳酸為原料生產的新型聚酯材料，具有無毒、無刺激性，強度高，易加工成型和優良的生物相容性等特點，因此，近年來成為世界范圍內的研究熱點。聚乳酸作為包裝材料，是至今國外市場上開發最為成功的應用領域，國外眾多相關廠商在聚乳酸于包裝領域的應用研究中，申請了大量專利。本文從公開專利角度研究目前聚乳酸在包裝領域的發展趨勢。
 
　　筆者以聚乳酸為主題詞，在中國專利數據庫中進行檢索（時間：2006年2月28日），發現與聚乳酸包裝應用相關的專利12篇，其中國內申請人公開的4項，國外申請人公開的8項。在國際著名Dialog聯機檢索系統的“世界專利索引”（WPI，File 351）文檔中，以“(POLYLACTIC()ACID OR POLYLACTIDE)/TI AND IC=B65?” 為策略（B65為包括包裝的國際專利分類），對Derwent公司出版的、包含了40個國家和國際專利組織公開的專利文獻進行了較為全面的調研，結果分析如下：

一、研發國家趨勢：日本投入巨大，成為主流研發國

　　圖1為國內外聚乳酸在包裝應用領域的專利申請隨年代發展的趨勢圖。圖中上線為國外專利，下閃點為國內專利。國外自1992年申請了聚乳酸在包裝應用中的第1件專利起到2005年底，共公開了121個專利族，衍生出246個專利。從專利申請的發展趨勢看，聚乳酸在國外包裝應用中的發展幾經起伏，特別是1999年以前表現明顯；2000年開始專利申請呈持續增長時期；2002年申請量達到最高峰；最近幾年中，國外申請量趨于平穩。與國外專利申請相比，國內申請起步較晚、數量少，僅在1996、1999、2000、2002年的四年中申請了12項專利，且國內第一項申請為國外申請人在中國的專利申請，而國內申請人的第一項申請是從1999年開始，且僅在1999-2000兩年內申請了4項專利，此后不見有國內申請人的中國專利申請公開。從整體上比較，目前國內外專利在數量上差距甚大，國內申請人申請的專利數量在國內外專利族數中，僅占3%（見圖2）。

 
　　對DERWENT專利數據庫公開的專利族按國別進行統計分析，發現聚乳酸在包裝應用專利的主要申請國為日本、芬蘭、意大利、德國、美國和英國。其中日本公開的專利數量為107個專利族，遠遠領先于其他國家，局全球之首，且日本的許多公司紛紛申請了PCT專利，并在其他國家得到公開。在中國國外申請人申請的專利中，日本占50%；在中國專利申請總量中，日本占居33%。其數量在一定程度上說明了日本要積極搶占聚乳酸在包裝領域應用的國際市場的戰略動向。具體見表1。
 
表1 國別統計
  日本 芬蘭 意大利 德國 美國 英國
DERWENT專利族數 107 4 3 3 2 2
國內專利公開數 4 0 2 1 1 0

　　由以上專利數量的調研表明，國外、尤其是日本看好聚乳酸在包裝行業的應用，紛紛申請專利爭相專利圈地。主要原因在于聚乳酸作為包裝材料的優良性能和巨大的市場價值，其性能勝于現有塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料，被產業界定為二十一世紀最有發展前途的新型包裝材料。一般認為從某一領域目前的專利數量可以推斷出未來3－4年內該領域的市場情況。從專利量來看，國外相關機構在聚乳酸包裝材料方面已有相當大投入，尤其是日本投入力度非常大，預計聚乳酸包裝材料在日本首先形成大產業，其它國家的市場規模將相繼形成；從我國的專利申請量可以預見聚乳酸包裝材料在我國將形成一定的市場。但相比國外申請量，目前國內申請量過少，一方面可能存在技術方面的原因，另一方面也表明我國企業搶占未來國內市場的意識不強。而日本不僅是聚乳酸的研究與開發大國，目前也是其下游產品包裝材料的開發大國，其相關專利申請量最多。從中國相關專利公開可知，日本申請人公開的聚乳酸包裝應用的專利數量，目前雖然還不算多，但占相關中國專利總量的33%，占所有國外申請人公開的相關專利總量的50%，這在一定程度上表明了日本已開始打開中國聚乳酸包裝材料市場的戰略動向。

二、 技術趨勢：包裝容器與層狀產品最熱

　　圖3為DERWENT專利數據庫公開的聚乳酸在包裝應用中的專利技術領域分布圖。由圖可以看出，技術領域涉及最多的主要為四大國際專利分類B65D、B32B、C08J、C08L，其中第一大分類為B65D，有41個專利族，代表用于物體或物料貯存或運輸的容器，如袋、桶、瓶子、箱盒、罐頭、紙板箱、板條箱、圓桶、罐、運輸容器等；第二大分類為B32B，有27個專利族，代表層狀產品，即由扁平的或非扁平的薄層，例如泡沫狀的、蜂窩狀的薄層構成的產品，如各種薄膜，板材等；第三大分類為C08J，有21個專利族，代表加工，配料的一般工藝過程；第四大分類C08L，有17個專利族，代表高分子化合物的組合物；另外，技術領域涉及較多的還有分類B29C，代表塑料的成型或連接、塑性狀態物質的一般成型。聚乳酸作為包裝材料，近年來其應用領域還進一步地得到擴展，如涉及食品保存材料、醫用、牙科用或梳妝用的配制品、家庭或類似的垃圾收集或清除、涂料組合物、織物、墻壁或地面等的覆蓋材料、繩子、漿料或紙漿組合、甚至涉及電刻等領域。
 
　　在國內公開的聚乳酸包裝應用的專利中，國內申請人涉及的技術領域具體為食品包裝用的包裝袋、復合膜和容器，國外申請人目前在中國布局的技術領地主要為生物可降解薄膜及其貼窗盒、層狀薄膜袋子、拉伸成型的模塑制品、成型制品的方法、聚酯材料制備以及電設備的外殼或結構零部件等，具體見圖4（統計所有主分類和副分類）。

　　從國內外專利公開看，聚乳酸在包裝方面的應用熱點集中于B65D、B32B二大分類，即包裝容器，和層狀產品如薄膜和板材等；尤其是在國外專利文獻的公開中，這兩大領域的優勢特別突出，可以預計，在國外聚乳酸包裝材料將會在最近幾年的以上兩大領域中形成較大產業，主要原因是：由聚乳酸制成的產品除能生物可降解外，生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好，還具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，在未來將有望替代聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等材料。
 
　　從國內專利公開看，雖然相關專利申請還不多，但國外在中國的專利申請已涉足多個領域，預示國外公司在中國的市場傾向與意圖。
 
三、機構趨勢：日本三菱塑料株式會社、柯尼卡株式會社成為領軍機構

　　從DERWENT專利族公開看，聚乳酸包裝應用專利的國外申請人絕大部分為企業，公開專利族數最多的前十大公司為：MITSUBISHI PLASTICS IND LTD、UNITIKA LTD、MITSUI TOATSU CHEM INC、SHIMADZU CORP、TORAY IND INC、KANEBO LTD、BASTIOLI C、TOSERO KK、GUANELLA I、NOVAMONT SPA（見圖5），其中MITSUBISHI PLASTICS IND LTD公司申請的專利量最多，為該領域的領軍公司，雖然該公司于1996年才進軍該領域，比其他相關公司晚了四年，但目前該公司關于聚乳酸包裝應用的專利族高達30個，主要研發方向為層狀板材、片材及薄膜等。另外專利申請量位于第二的UNITIKA LTD公司，雖然于2000年才申請了該領域的第一個專利，但目前其公開的專利族達到18個，開發熱點為具體制品，如餐用盤子，水果、蔬菜包裝用容器、薄膜，農用肥料袋，垃圾袋，包裝帶等。這兩家公司作為世界上聚乳酸包裝應用研究的領頭羊，其研究在一定程度上代表了聚乳酸應用研究的世界最新動態。

　　從中國專利數據庫公開的專利文獻可以發現，聚乳酸包裝應用專利的國內申請人只有一個，即平湖市比例包裝材料有限公司；而國外申請人有7個，為三菱樹脂株式會社、山中產業株式會社、尤尼迪卡纖維株式會社、卡吉爾.道有限責任公司、諾瓦蒙特股份公司、FVP股份有限公司、索尼株式會社等，均屬國際上著名的大公司。

　　從國內外專利申請人的分析，可以明顯看出，我國企業對聚乳酸在包裝應用方面的投入顯然遠遠不夠，有一定實力的相關公司均未涉足該領域的研究、或還沒有相關的研究成果；而國外特別是日本，擁有相關專利的大部分為有相當實力的國際大公司，可以看出國外公司對該領域的重視程度。
 
四、我國發展對策

　　我國是農業大國，聚乳酸的制備原料來源（如玉米、小麥、木芋等）豐富，而且我國人口眾多，市場廣闊，相關企業應利用資源優勢，抓住市場機遇，促進聚乳酸包裝材料的產業化轉化。

 
1．加大研發投入、加強產、學、研合作

  從以上專利申請人的分析可知，目前我國在聚乳酸于包裝應用領域的專利申請人只有一家企業初探，針對現實情況，我國相關機構應加大聚乳酸在包裝應用領域的研發投入，加強產、學、研合作，一方面要加強高校、研究所等研究機構在聚乳酸包裝應用方面的研究，促進相關成果產業化，另一方面可以為企業增加創新能力，取得競爭優勢、早日占據國內市場。
 
2．提高專利申請、以免國外公司專利圈地

　　從以上專利統計看，我國專利申請量與國外相差甚大，而且國外公司已紛紛在我國布局其技術領地，由此，我國相關機構應提高自主研究能力，加強知識產權保護意識，提高專利申請，盡快占領相關技術領地，以免國外公司專利圈地。建議密切關注國外申請人的中國專利公開動向，通過掌握相關專利信息資源，提高研發的起點，避免低水平重復研究和侵犯他人專利權，同時積極尋找空白點，申請具有自主知識產權的專利。
 
3．加強空白領域研發、培育自主品牌

　　相比傳統材料，聚乳酸在包裝方面的應用具有優良的性能價格比，環保意義大，競爭優勢強，市場潛力大，很有可能替代其他合成材料。但目前的主要問題是我國聚乳酸的后期制品開發在技術上仍存在一定的瓶頸，因此，我國政府要加強聚乳酸后期開發的投入力度，聚乳酸相關研究機構可以進一步加強聚乳酸在包裝方面的應用研究，企業應加快相關產品開發，以占據國內市場。另外國外申請人專利公開中涉及的聚乳酸在包裝容器、層狀制品、醫用、牙科用或梳妝用的配制品、家庭或類似的垃圾收集或清除、織物、墻壁或地面等的覆蓋材料、漿料或紙漿組合、電設備的外殼或結構零部件等領域中，國內除食品包裝用的包裝袋、復合膜和容器方面有專利保護外，目前我國在其它方面仍屬研究空白，我國相關研究機構應對此引起重視。同時建議政府機構重視聚乳酸包裝材料的技術經濟價值，組織項目攻關，培育具有自主知識產權的產品和品牌。
 
4．充分利用國外領軍公司失效專利

　　在聚乳酸包裝材料的研發方面，我國起步較晚，對于我國相關企業來說，要積極關注世界聚乳酸在包裝應用中的研究與開發的領軍企業，比如可以關注MITSUBISHI PLASTICS IND LTD和UNITIKA LTD公司的技術；一方面可以引進、并消化吸收其產品和技術，提升國內聚乳酸包裝材料的生產檔次和技術力量，另一方面對于外國公司從申請日起超過30個月、且未在中國公開的PCT專利，或在國外公開超過12個月而未在中國申請等同專利的國外專利技術，因失去獲得我國法律保護的時機，在我國成為一種失效專利，我國企業可以在國內范圍無償實施這些專利技術。作為聚乳酸及其包裝材料開發的主要國家，日本的相關技術值得我國相關研究、生產機構的高度重視。在消化吸收國外技術的基礎上，我國企業要進一步加強自主創新，形成自己的技術特色與品牌，早日占領自己的技術領地。
 
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