橡膠輸送帶專利技術(shù)分析

摘 要：本文根據(jù)專利申請(qǐng)的地域分布和在華申請(qǐng)的申請(qǐng)人來(lái)源地分布剖析和預(yù)判了橡膠輸送帶的潛在市場(chǎng)，從逐年申請(qǐng)量趨勢(shì)分析了橡膠輸送帶發(fā)展情況，并對(duì)國(guó)內(nèi)外重要申請(qǐng)人及相關(guān)技術(shù)發(fā)展路線進(jìn)行了梳理，以期為相關(guān)政策制定和企業(yè)的發(fā)展提供前瞻性參考。

關(guān)鍵詞：輸送帶；橡膠；專利分析

[Abstract]： Based on the geographical distribution of the application and the source of the applicants who submitted application in China， this article predicts the potential market of the rubber conveyor belt， and summarizes the development of rubber conveyor belt in accordance with yearly application amount， and gives out the important applicants and sorts out the technology development routes， so as to provide forward-looking suggestions for governments and enterprises.

[Keywords]： Conveyor belt， Rubber，Patent analysis

輸送帶是皮帶輸送機(jī)中用于承載和運(yùn)輸松散物料或固體物品的一種標(biāo)準(zhǔn)化復(fù)合制品。輸送帶的歷史可以追溯到1933年，是年，英國(guó)對(duì)輸送帶進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化（BS 490）[1]。隨后，由于合成橡膠的迅速發(fā)展并應(yīng)用于輸送帶行業(yè)，輸送帶產(chǎn)品得到了快速發(fā)展。輸送帶比其他的運(yùn)輸手段簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)，可大大降低生產(chǎn)成本和維保花銷(xiāo)[2]。在螺桿輸送、振動(dòng)輸送、導(dǎo)管輸送和輸送帶輸送中，輸送帶的工作效率（運(yùn)輸能力/摩擦損失）是公認(rèn)最佳的。輸送帶有多種分類標(biāo)準(zhǔn)，按功能特性分， 有耐熱耐高溫輸送帶、阻燃輸送帶和其他特殊用途輸送帶等[1]。

本文選擇中國(guó)專利文摘數(shù)據(jù)庫(kù)（CNABS）和德溫特世界專利索引數(shù)據(jù)庫(kù)（DWPI），對(duì)2015年之前申請(qǐng)的橡膠輸送帶領(lǐng)域的專利文獻(xiàn)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，并結(jié)合可視化圖表[3]和內(nèi)生原因分析力求揭示輸送帶領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容和發(fā)展趨勢(shì)，以期為政策制定和國(guó)內(nèi)企業(yè)及研發(fā)機(jī)構(gòu)的投資方向和技術(shù)挖掘提供前瞻性參考。

1 專利申請(qǐng)分布情況

1.1 全球?qū)＠暾?qǐng)地域分布

在DWPI數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)專利申請(qǐng)所在地區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)圖1），分析可知，橡膠輸送帶在華申請(qǐng)占到全球申請(qǐng)量的約1/4，而以專利申請(qǐng)遞交的地區(qū)或知識(shí)產(chǎn)權(quán)機(jī)構(gòu)計(jì)，申請(qǐng)量排名前五的地區(qū)或知識(shí)產(chǎn)權(quán)機(jī)構(gòu)分別是日本、中國(guó)、德國(guó)、美國(guó)、歐洲專利局，而韓國(guó)的申請(qǐng)量相對(duì)來(lái)說(shuō)則十分微小。

眾所周知，某一地區(qū)的專利申請(qǐng)量除了能反映該地區(qū)內(nèi)相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新能力外，其更重要的是能反映一個(gè)地區(qū)的市場(chǎng)活躍程度和全球?qū)υ摰貐^(qū)的重視程度。圖1中的數(shù)據(jù)顯示在華申請(qǐng)量占到全球申請(qǐng)量的約1/4，這在一定程度上反映出中國(guó)地區(qū)的橡膠輸送帶前景廣闊，市場(chǎng)活躍。從圖2可以看出，在日本和中國(guó)的申請(qǐng)量遠(yuǎn)高于其他國(guó)家和地區(qū)，且二者之和占到全球申請(qǐng)量一半以上，這說(shuō)明中國(guó)和日本輸送帶市場(chǎng)極受重視。綜合來(lái)看，圖1和2的數(shù)據(jù)有力的說(shuō)明了日本、中國(guó)橡膠輸送帶市場(chǎng)活躍，開(kāi)放程度相對(duì)較高，對(duì)企業(yè)吸引力大。

1.2 在華申請(qǐng)的申請(qǐng)人來(lái)源地分布

在CNABS專利文摘數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)申請(qǐng)人來(lái)源地進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)圖3），國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)量最大的省份是江蘇省，緊隨其后的是山東和浙江兩省。另外，值得一提的是，在華申請(qǐng)中，有超過(guò)1/4是由“國(guó)外申請(qǐng)人”申請(qǐng)的，其主要是日本、德國(guó)和美國(guó)。上述三個(gè)國(guó)家的專利申請(qǐng)量占到所有“國(guó)外申請(qǐng)人”申請(qǐng)量的80%。這些國(guó)家是老牌工業(yè)強(qiáng)國(guó)，輸送帶行業(yè)技術(shù)較高，發(fā)展較好，而來(lái)自這些國(guó)家的企業(yè)利用自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)大量布局中國(guó)專利申請(qǐng)，由此可見(jiàn)，國(guó)外企業(yè)十分看重中國(guó)的輸送帶市場(chǎng)。

綜上，在市場(chǎng)活躍和需求量旺盛的中國(guó)地區(qū)，橡膠輸送帶受到了國(guó)內(nèi)外企業(yè)的重視?；诖?，面對(duì)日益開(kāi)放的市場(chǎng)和國(guó)外企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)內(nèi)的企業(yè)和單位應(yīng)該更加注重知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，加緊技術(shù)研發(fā)以及專利布局，以期能有效規(guī)避專利壁壘。

2 全球及中國(guó)專利申請(qǐng)趨勢(shì)

在CNABS及DWPI專利數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)在中國(guó)境內(nèi)和境外申請(qǐng)的橡膠輸送帶專利的數(shù)量進(jìn)行逐年統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)圖5），可以看出，從20世紀(jì)90年代至今，境外的橡膠輸送帶專利申請(qǐng)數(shù)量相對(duì)平穩(wěn)，波動(dòng)較小。這說(shuō)明國(guó)外的橡膠輸送帶行業(yè)和市場(chǎng)在上世紀(jì)90年代就已經(jīng)較為成熟，后續(xù)申請(qǐng)可能是對(duì)早期專利的進(jìn)一步研究和延續(xù)。而中國(guó)從1999年開(kāi)始，橡膠輸送帶領(lǐng)域的申請(qǐng)量才漸漸增多，但初期申請(qǐng)量仍處于低位。這說(shuō)明我國(guó)輸送帶行業(yè)在改革開(kāi)放后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，并沒(méi)有太大的發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)后，國(guó)內(nèi)的工礦制造業(yè)等行業(yè)技術(shù)水平不斷提高，機(jī)器自動(dòng)化和生產(chǎn)效率越來(lái)越受到重視，輸送帶行業(yè)也隨之發(fā)展迅猛，橡膠輸送帶的專利申請(qǐng)量也相應(yīng)迅猛增長(zhǎng)。

從以上趨勢(shì)分析來(lái)看，中國(guó)逐漸崛起成為輸送帶行業(yè)的新興市場(chǎng)和最活躍的市場(chǎng)之一。在國(guó)外市場(chǎng)發(fā)展成熟，保持平穩(wěn)的同時(shí)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)迅速發(fā)展，機(jī)遇明顯大于國(guó)外，對(duì)國(guó)內(nèi)外輸送帶領(lǐng)域的企業(yè)吸引力也持續(xù)增強(qiáng)。而在2011年之后，中國(guó)則成為全球?qū)＠暾?qǐng)量第一的地區(qū)?？梢?jiàn)，雖然國(guó)內(nèi)輸送帶行業(yè)和市場(chǎng)起步晚，但是增速快、勢(shì)頭強(qiáng)勁，受到了全球的重視。

3 國(guó)內(nèi)外重要申請(qǐng)人分析

3.1 國(guó)外重要申請(qǐng)人

從申請(qǐng)量來(lái)看，專利申請(qǐng)量的近一半來(lái)自七位重要申請(qǐng)人，且均為企業(yè)申請(qǐng)人，這些公司分別來(lái)自日本、德國(guó)和美國(guó)，這七家公司的名錄及相關(guān)數(shù)據(jù)如下表1，圖6則是七大企業(yè)申請(qǐng)人的申請(qǐng)量占所有境外申請(qǐng)量百分比示意圖。從圖6的申請(qǐng)量占比來(lái)看，國(guó)外企業(yè)的技術(shù)實(shí)力相對(duì)集中，排名靠前的企業(yè)均是成熟化和大型化的全球性的跨國(guó)企業(yè)集團(tuán)，其在專利申請(qǐng)數(shù)量上占據(jù)相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。七大公司的專利申請(qǐng)中，超過(guò)四分之三來(lái)自日本的四大企業(yè)，尤其前三名的阪東化學(xué)株式會(huì)社、普利司通株式會(huì)社和橫濱橡膠株式會(huì)社，各自占比均達(dá)到或接近10%。上述幾家企業(yè)均是橡膠工業(yè)領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，而阪東株式會(huì)社更是以輸送帶見(jiàn)長(zhǎng)的老牌橡膠制品企業(yè)。

可見(jiàn)，境外輸送帶專利申請(qǐng)主要集中在實(shí)力較強(qiáng)的老牌橡膠企業(yè)中，這說(shuō)明國(guó)外橡膠輸送帶技術(shù)發(fā)展已經(jīng)較為成熟，進(jìn)入該領(lǐng)域的技術(shù)門(mén)檻相對(duì)較高，從技術(shù)角度開(kāi)拓國(guó)外市場(chǎng)較為困難。

3.2 國(guó)內(nèi)重要申請(qǐng)人

表2是國(guó)內(nèi)申請(qǐng)量排名前十的企業(yè)名錄及申請(qǐng)量。

從表2中可以看出，排名前十的企業(yè)主要來(lái)自江蘇、浙江、山東、安徽以及上海，這與前述的境內(nèi)申請(qǐng)人來(lái)源地分布相吻合。這說(shuō)明上述地區(qū)不僅輸送帶行業(yè)整體發(fā)達(dá)，輸送帶領(lǐng)域的龍頭企業(yè)也大多位于這些地區(qū)。其中，排名第一的企業(yè)專利申請(qǐng)量比排名第二的企業(yè)多出近一倍，顯示出該企業(yè)的龍頭地位。另外，排名前十的企業(yè)的專利申請(qǐng)總量占到橡膠輸送帶國(guó)內(nèi)申請(qǐng)總量的近1/4，這足以說(shuō)明國(guó)內(nèi)橡膠輸送帶行業(yè)發(fā)展已經(jīng)告別了遍地開(kāi)花階段，開(kāi)始步入技術(shù)實(shí)力相對(duì)集中的階段，國(guó)內(nèi)的相關(guān)企業(yè)的成長(zhǎng)初見(jiàn)端倪。

但值得注意的是，這些國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)相對(duì)于國(guó)外老牌企業(yè)，資歷相對(duì)較淺，技術(shù)集中程度仍然不足，在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中仍需謹(jǐn)慎和努力提升技術(shù)實(shí)力，以謀求在未來(lái)的發(fā)展中立于不敗之地。

4 橡膠輸送帶技術(shù)路線分析

4.1 橡膠輸送帶的功能性技術(shù)發(fā)展路線

橡膠輸送帶按功能性劃分，主要有耐高溫輸送帶、阻燃輸送帶和特殊耐寒輸送帶等幾類。圖7是耐高溫輸送帶、阻燃輸送帶和耐寒輸送帶的專利文獻(xiàn)數(shù)量對(duì)比圖。圖8是功能性輸送帶逐年申請(qǐng)量分布圖（國(guó)內(nèi)）。從圖7可以看出，阻燃輸送帶的申請(qǐng)量明顯多于其他類型的輸送帶，耐高溫輸送帶申請(qǐng)量也相對(duì)較多；從圖8可以看出，耐高溫輸送帶的研發(fā)先于阻燃輸送帶，耐寒輸送帶的發(fā)展則是直到最近幾年才步入上升通道。

分析其原因，耐高溫輸送帶是鋼鐵、水泥等生產(chǎn)行業(yè)必需的一種功能性輸送帶，也是最先發(fā)展的功能性輸送帶之一，這些行業(yè)運(yùn)送的產(chǎn)品通常溫度較高，需要使用能耐高溫的輸送帶進(jìn)行輸送。隨著耐高溫輸送帶的使用過(guò)程中漸漸暴露出一些問(wèn)題，比如高溫產(chǎn)品導(dǎo)致輸送帶起火等，功能性輸送帶的重點(diǎn)開(kāi)始轉(zhuǎn)移到阻燃性能。阻燃輸送帶由于采用了耐高溫材料，通常也同時(shí)具備耐熱性能。因此，阻燃輸送帶漸漸成為研究開(kāi)發(fā)的主流。這一點(diǎn)從全球功能性輸送帶申請(qǐng)量分布上也得到了印證。

另外，隨著科技的進(jìn)步，極寒工況越來(lái)越多的出現(xiàn)，比如南北極地區(qū)的活動(dòng)，冷凍保鮮和食品生產(chǎn)領(lǐng)域等，具備特殊耐寒性能的橡膠輸送帶專利申請(qǐng)也逐年增加。從功能性技術(shù)發(fā)展路線趨勢(shì)來(lái)看，在阻燃和耐高溫輸送帶已經(jīng)發(fā)展較為成熟的條件下，耐寒輸送帶極有可能是下一個(gè)技術(shù)性增長(zhǎng)點(diǎn)，機(jī)遇也較大。

4.2 國(guó)內(nèi)重要申請(qǐng)人功能性技術(shù)發(fā)展路線

下圖9可以看出，無(wú)錫寶通帶業(yè)股份有限公司（下面簡(jiǎn)稱“寶通公司”，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)量第一）主要以耐熱耐高溫和阻燃兩方面的功能輸送帶為主，近年來(lái)才開(kāi)始涉及具有特殊耐寒性能的輸送帶，且申請(qǐng)量大小關(guān)系為：耐熱耐高溫>阻燃>耐寒。這與該公司的商業(yè)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是相符的，寶通公司目前的主力產(chǎn)品正是耐高溫輸送帶和煤礦用阻燃輸送帶。

就耐高溫輸送帶來(lái)看，寶通公司從最初通過(guò)加入導(dǎo)熱填料提高耐熱性，發(fā)展到通過(guò)選配合適的橡膠組分以達(dá)到耐高溫目的，再到從輸送帶整體結(jié)構(gòu)考慮，研發(fā)芯體、覆蓋膠均耐熱且各層粘合良好的高質(zhì)量耐高溫輸送帶。例如，其早期專利CN101028888A便是通過(guò)加入導(dǎo)熱的ZnO填料將熱量快速導(dǎo)出，以保護(hù)輸送帶的橡膠工作面，從而獲得具備耐高溫性能的橡膠輸送帶；專利CN102585728A則選用耐熱性較好的丁苯橡膠以賦予輸送帶耐高溫性能；專利CN103057899A和CN104495215A則是從帶芯和各層間粘合出發(fā)，通過(guò)采用耐熱性好的芳綸作為芯體材料，并通過(guò)粘合體系的使用讓覆蓋膠與芯體在高溫下粘合更緊密，以此來(lái)保證輸送帶的長(zhǎng)期高溫使用穩(wěn)定性，改善輸送帶的耐高溫性能。

從阻燃輸送帶來(lái)看，寶通公司主要從阻燃助劑和橡膠材料兩方面入手，研制具備阻燃性能的橡膠輸送帶。例如，專利CN101580679A和CN103232621A分別采用有機(jī)、無(wú)機(jī)阻燃劑復(fù)配和新型有機(jī)蒙脫土作為阻燃助劑來(lái)達(dá)到阻燃目的；專利CN102604424A和CN103113641A則是選用含有鹵素的氯系橡膠作為主體橡膠材料，獲取具備阻燃性能的輸送帶。另外，寶通公司還從結(jié)構(gòu)入手，研究了具有疊層結(jié)構(gòu)的阻燃輸送帶，如專利CN102516617A。

在具備特殊耐寒性能的輸送帶上，寶通公司在2014年第一次申請(qǐng)了相關(guān)專利，如專利CN103937050A和CN104311907A，其主要構(gòu)思是通過(guò)使用耐寒增塑劑或疏水性材料，提高輸送帶的耐寒性或防止輸送帶表面掛水結(jié)冰。

5 結(jié)語(yǔ)

雖然我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距越來(lái)越小，但是仍然有一段距離。因此，在國(guó)家政策方面，應(yīng)對(duì)前沿研發(fā)技術(shù)進(jìn)行鼓勵(lì)和引導(dǎo)，以促進(jìn)技術(shù)快速進(jìn)步。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，則應(yīng)緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，大力發(fā)展功能性輸送帶，抓緊研發(fā)新型輸送帶。

同時(shí)，雖然耐高溫和阻燃輸送帶仍然會(huì)是需求量最大的功能性輸送帶，但在未來(lái)的研發(fā)中，除了從更深層次揭示影響耐高溫、阻燃性能的因素以開(kāi)發(fā)出性能更為優(yōu)異的耐高溫和阻燃輸送帶外；還應(yīng)提前做好新型功能性輸送帶（比如耐寒輸送帶）的研究，為企業(yè)后期發(fā)展打好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

王金澤（1988-），男，湖北省荊門(mén)市人，碩士，審查員，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作湖北中心，研究方向：橡膠高分子領(lǐng)域的發(fā)明專利實(shí)質(zhì)審查。