聚乳酸（PLA）是以有機酸乳酸為原料生產(chǎn)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(yōu)良的生物相容性等特點，因此，近年來成為世界范圍內(nèi)的研究熱點。聚乳酸作為包裝材料，是至今國外市場上開發(fā)最為成功的應(yīng)用領(lǐng)域，國外眾多相關(guān)廠商在聚乳酸于包裝領(lǐng)域的應(yīng)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(lǐng)域的發(fā)展趨勢。
 
　　筆者以聚乳酸為主題詞，在中國專利數(shù)據(jù)庫中進行檢索（時間：2006年2月28日），發(fā)現(xiàn)與聚乳酸包裝應(yīng)用相關(guān)的專利12篇，其中國內(nèi)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(lián)機檢索系統(tǒng)的“世界專利索引”（WPI，F(xiàn)ile 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(diào)研，結(jié)果分析如下：

一、研發(fā)國家趨勢：日本投入巨大，成為主流研發(fā)國

　　圖1為國內(nèi)外聚乳酸在包裝應(yīng)用領(lǐng)域的專利申請隨年代發(fā)展的趨勢圖。圖中上線為國外專利，下閃點為國內(nèi)專利。國外自1992年申請了聚乳酸在包裝應(yīng)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(fā)展趨勢看，聚乳酸在國外包裝應(yīng)用中的發(fā)展幾經(jīng)起伏，特別是1999年以前表現(xiàn)明顯；2000年開始專利申請呈持續(xù)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(wěn)。與國外專利申請相比，國內(nèi)申請起步較晚、數(shù)量少，僅在1996、1999、2000、2002年的四年中申請了12項專利，且國內(nèi)第一項申請為國外申請人在中國的專利申請，而國內(nèi)申請人的第一項申請是從1999年開始，且僅在1999-2000兩年內(nèi)申請了4項專利，此后不見有國內(nèi)申請人的中國專利申請公開。從整體上比較，目前國內(nèi)外專利在數(shù)量上差距甚大，國內(nèi)申請人申請的專利數(shù)量在國內(nèi)外專利族數(shù)中，僅占3%（見圖2）。

 
　　對DERWENT專利數(shù)據(jù)庫公開的專利族按國別進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)聚乳酸在包裝應(yīng)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(shù)量為107個專利族，遠遠領(lǐng)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(shù)量在一定程度上說明了日本要積極搶占聚乳酸在包裝領(lǐng)域應(yīng)用的國際市場的戰(zhàn)略動向。具體見表1。
 
表1 國別統(tǒng)計
  日本 芬蘭 意大利 德國 美國 英國
DERWENT專利族數(shù) 107 4 3 3 2 2
國內(nèi)專利公開數(shù) 4 0 2 1 1 0

　　由以上專利數(shù)量的調(diào)研表明，國外、尤其是日本看好聚乳酸在包裝行業(yè)的應(yīng)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(yōu)良性能和巨大的市場價值，其性能勝于現(xiàn)有塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料，被產(chǎn)業(yè)界定為二十一世紀最有發(fā)展前途的新型包裝材料。一般認為從某一領(lǐng)域目前的專利數(shù)量可以推斷出未來3－4年內(nèi)該領(lǐng)域的市場情況。從專利量來看，國外相關(guān)機構(gòu)在聚乳酸包裝材料方面已有相當(dāng)大投入，尤其是日本投入力度非常大，預(yù)計聚乳酸包裝材料在日本首先形成大產(chǎn)業(yè)，其它國家的市場規(guī)模將相繼形成；從我國的專利申請量可以預(yù)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(nèi)申請量過少，一方面可能存在技術(shù)方面的原因，另一方面也表明我國企業(yè)搶占未來國內(nèi)市場的意識不強。而日本不僅是聚乳酸的研究與開發(fā)大國，目前也是其下游產(chǎn)品包裝材料的開發(fā)大國，其相關(guān)專利申請量最多。從中國相關(guān)專利公開可知，日本申請人公開的聚乳酸包裝應(yīng)用的專利數(shù)量，目前雖然還不算多，但占相關(guān)中國專利總量的33%，占所有國外申請人公開的相關(guān)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(zhàn)略動向。

二、 技術(shù)趨勢：包裝容器與層狀產(chǎn)品最熱

　　圖3為DERWENT專利數(shù)據(jù)庫公開的聚乳酸在包裝應(yīng)用中的專利技術(shù)領(lǐng)域分布圖。由圖可以看出，技術(shù)領(lǐng)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?shù)娜萜�，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(chǎn)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(gòu)成的產(chǎn)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(shù)領(lǐng)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(tài)物質(zhì)的一般成型。聚乳酸作為包裝材料，近年來其應(yīng)用領(lǐng)域還進一步地得到擴展，如涉及食品保存材料、醫(yī)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(lǐng)域。
 
　　在國內(nèi)公開的聚乳酸包裝應(yīng)用的專利中，國內(nèi)申請人涉及的技術(shù)領(lǐng)域具體為食品包裝用的包裝袋、復(fù)合膜和容器，國外申請人目前在中國布局的技術(shù)領(lǐng)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(shè)備的外殼或結(jié)構(gòu)零部件等，具體見圖4（統(tǒng)計所有主分類和副分類）。

　　從國內(nèi)外專利公開看，聚乳酸在包裝方面的應(yīng)用熱點集中于B65D、B32B二大分類，即包裝容器，和層狀產(chǎn)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(lǐng)域的優(yōu)勢特別突出，可以預(yù)計，在國外聚乳酸包裝材料將會在最近幾年的以上兩大領(lǐng)域中形成較大產(chǎn)業(yè)，主要原因是：由聚乳酸制成的產(chǎn)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(nèi)專利公開看，雖然相關(guān)專利申請還不多，但國外在中國的專利申請已涉足多個領(lǐng)域，預(yù)示國外公司在中國的市場傾向與意圖。
 
三、機構(gòu)趨勢：日本三菱塑料株式會社、柯尼卡株式會社成為領(lǐng)軍機構(gòu)

　　從DERWENT專利族公開看，聚乳酸包裝應(yīng)用專利的國外申請人絕大部分為企業(yè)，公開專利族數(shù)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(lǐng)域的領(lǐng)軍公司，雖然該公司于1996年才進軍該領(lǐng)域，比其他相關(guān)公司晚了四年，但目前該公司關(guān)于聚乳酸包裝應(yīng)用的專利族高達30個，主要研發(fā)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(lǐng)域的第一個專利，但目前其公開的專利族達到18個，開發(fā)熱點為具體制品，如餐用盤子，水果、蔬菜包裝用容器、薄膜，農(nóng)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(yīng)用研究的領(lǐng)頭羊，其研究在一定程度上代表了聚乳酸應(yīng)用研究的世界最新動態(tài)。

　　從中國專利數(shù)據(jù)庫公開的專利文獻可以發(fā)現(xiàn)，聚乳酸包裝應(yīng)用專利的國內(nèi)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(chǎn)業(yè)株式會社、尤尼迪卡纖維株式會社、卡吉爾.道有限責(zé)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(nèi)外專利申請人的分析，可以明顯看出，我國企業(yè)對聚乳酸在包裝應(yīng)用方面的投入顯然遠遠不夠，有一定實力的相關(guān)公司均未涉足該領(lǐng)域的研究、或還沒有相關(guān)的研究成果；而國外特別是日本，擁有相關(guān)專利的大部分為有相當(dāng)實力的國際大公司，可以看出國外公司對該領(lǐng)域的重視程度。
 
四、我國發(fā)展對策

　　我國是農(nóng)業(yè)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(guān)企業(yè)應(yīng)利用資源優(yōu)勢，抓住市場機遇，促進聚乳酸包裝材料的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化。

 
1．加大研發(fā)投入、加強產(chǎn)、學(xué)、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(yīng)用領(lǐng)域的專利申請人只有一家企業(yè)初探，針對現(xiàn)實情況，我國相關(guān)機構(gòu)應(yīng)加大聚乳酸在包裝應(yīng)用領(lǐng)域的研發(fā)投入，加強產(chǎn)、學(xué)、研合作，一方面要加強高校、研究所等研究機構(gòu)在聚乳酸包裝應(yīng)用方面的研究，促進相關(guān)成果產(chǎn)業(yè)化，另一方面可以為企業(yè)增加創(chuàng)新能力，取得競爭優(yōu)勢、早日占據(jù)國內(nèi)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(tǒng)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(shù)領(lǐng)地，由此，我國相關(guān)機構(gòu)應(yīng)提高自主研究能力，加強知識產(chǎn)權(quán)保護意識，提高專利申請，盡快占領(lǐng)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)地，以免國外公司專利圈地。建議密切關(guān)注國外申請人的中國專利公開動向，通過掌握相關(guān)專利信息資源，提高研發(fā)的起點，避免低水平重復(fù)研究和侵犯他人專利權(quán)，同時積極尋找空白點，申請具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利。
 
3．加強空白領(lǐng)域研發(fā)、培育自主品牌

　　相比傳統(tǒng)材料，聚乳酸在包裝方面的應(yīng)用具有優(yōu)良的性能價格比，環(huán)保意義大，競爭優(yōu)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(fā)在技術(shù)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(fā)的投入力度，聚乳酸相關(guān)研究機構(gòu)可以進一步加強聚乳酸在包裝方面的應(yīng)用研究，企業(yè)應(yīng)加快相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)，以占據(jù)國內(nèi)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(yī)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(shè)備的外殼或結(jié)構(gòu)零部件等領(lǐng)域中，國內(nèi)除食品包裝用的包裝袋、復(fù)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(guān)研究機構(gòu)應(yīng)對此引起重視。同時建議政府機構(gòu)重視聚乳酸包裝材料的技術(shù)經(jīng)濟價值，組織項目攻關(guān)，培育具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和品牌。
 
4．充分利用國外領(lǐng)軍公司失效專利

　　在聚乳酸包裝材料的研發(fā)方面，我國起步較晚，對于我國相關(guān)企業(yè)來說，要積極關(guān)注世界聚乳酸在包裝應(yīng)用中的研究與開發(fā)的領(lǐng)軍企業(yè)，比如可以關(guān)注MITSUBISHI PLASTICS IND LTD和UNITIKA LTD公司的技術(shù)；一方面可以引進、并消化吸收其產(chǎn)品和技術(shù)，提升國內(nèi)聚乳酸包裝材料的生產(chǎn)檔次和技術(shù)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(shù)，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(yè)可以在國內(nèi)范圍無償實施這些專利技術(shù)。作為聚乳酸及其包裝材料開發(fā)的主要國家，日本的相關(guān)技術(shù)值得我國相關(guān)研究、生產(chǎn)機構(gòu)的高度重視。在消化吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上，我國企業(yè)要進一步加強自主創(chuàng)新，形成自己的技術(shù)特色與品牌，早日占領(lǐng)自己的技術(shù)領(lǐng)地。
 
參考文獻：
1．瞿麗曼，肖滬衛(wèi). 聚乳酸領(lǐng)域國內(nèi)外專利特點分析及我國發(fā)展對策.化工進展，2005;(9)
 
2． 沈?qū)W友.新型綠色包裝材料——聚乳酸.包裝世界,2005;(1)
 
3． 任杰.聚乳酸的國內(nèi)外研發(fā)、生產(chǎn)現(xiàn)狀及應(yīng)用前景.新材料產(chǎn)業(yè),2005;(6)
 
4．王彤.食品包裝用復(fù)合膜.CN2457074
 
5．寺田滋憲,高木潤.生物可降解的袋子.CN1335807
 
6．伊藤卓郎等.通過拉伸和熱固定制備的模塑物品和用于生產(chǎn)該物品的方法.CN1556747
 
7．寺田滋憲,高木潤,吉賀法夫.生物降解性薄膜及貼窗盒.CN1423672
 
8．森浩之等.帶由生物可降解材料制造的箱套的電子器械以及由生物可降解材料制造的容器.CN1323156　　(peter)