橡膠輸送帶專利技術分析

摘 要：本文根據專利申請的地域分布和在華申請的申請人來源地分布剖析和預判了橡膠輸送帶的潛在市場，從逐年申請量趨勢分析了橡膠輸送帶發展情況，并對國內外重要申請人及相關技術發展路線進行了梳理，以期為相關政策制定和企業的發展提供前瞻性參考。

關鍵詞：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中用于承載和運輸松散物料或固體物品的一種標準化復合制品。輸送帶的歷史可以追溯到1933年，是年，英國對輸送帶進行了標準化（BS 490）[1]。隨后，由于合成橡膠的迅速發展并應用于輸送帶行業，輸送帶產品得到了快速發展。輸送帶比其他的運輸手段簡單且經濟，可大大降低生產成本和維保花銷[2]。在螺桿輸送、振動輸送、導管輸送和輸送帶輸送中，輸送帶的工作效率（運輸能力/摩擦損失）是公認最佳的。輸送帶有多種分類標準，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]。

本文選擇中國專利文摘數據庫（CNABS）和德溫特世界專利索引數據庫（DWPI），對2015年之前申請的橡膠輸送帶領域的專利文獻進行了統計分析，并結合可視化圖表[3]和內生原因分析力求揭示輸送帶領域的相關技術內容和發展趨勢，以期為政策制定和國內企業及研發機構的投資方向和技術挖掘提供前瞻性參考。

1 專利申請分布情況

1.1 全球專利申請地域分布

在DWPI數據庫中對專利申請所在地區進行統計（見圖1），分析可知，橡膠輸送帶在華申請占到全球申請量的約1/4，而以專利申請遞交的地區或知識產權機構計，申請量排名前五的地區或知識產權機構分別是日本、中國、德國、美國、歐洲專利局，而韓國的申請量相對來說則十分微小。

眾所周知，某一地區的專利申請量除了能反映該地區內相關技術的創新能力外，其更重要的是能反映一個地區的市場活躍程度和全球對該地區的重視程度。圖1中的數據顯示在華申請量占到全球申請量的約1/4，這在一定程度上反映出中國地區的橡膠輸送帶前景廣闊，市場活躍。從圖2可以看出，在日本和中國的申請量遠高于其他國家和地區，且二者之和占到全球申請量一半以上，這說明中國和日本輸送帶市場極受重視。綜合來看，圖1和2的數據有力的說明了日本、中國橡膠輸送帶市場活躍，開放程度相對較高，對企業吸引力大。

1.2 在華申請的申請人來源地分布

在CNABS專利文摘數據庫中對申請人來源地進行統計（見圖3），國內專利申請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，在華申請中，有超過1/4是由“國外申請人”申請的，其主要是日本、德國和美國。上述三個國家的專利申請量占到所有“國外申請人”申請量的80%。這些國家是老牌工業強國，輸送帶行業技術較高，發展較好，而來自這些國家的企業利用自身技術優勢大量布局中國專利申請，由此可見，國外企業十分看重中國的輸送帶市場。

綜上，在市場活躍和需求量旺盛的中國地區，橡膠輸送帶受到了國內外企業的重視。基于此，面對日益開放的市場和國外企業的競爭，國內的企業和單位應該更加注重知識產權保護，加緊技術研發以及專利布局，以期能有效規避專利壁壘。

2 全球及中國專利申請趨勢

在CNABS及DWPI專利數據庫中對在中國境內和境外申請的橡膠輸送帶專利的數量進行逐年統計（見圖5），可以看出，從20世紀90年代至今，境外的橡膠輸送帶專利申請數量相對平穩，波動較小。這說明國外的橡膠輸送帶行業和市場在上世紀90年代就已經較為成熟，后續申請可能是對早期專利的進一步研究和延續。而中國從1999年開始，橡膠輸送帶領域的申請量才漸漸增多，但初期申請量仍處于低位。這說明我國輸送帶行業在改革開放后很長一段時間內，并沒有太大的發展。進入21世紀后，國內的工礦制造業等行業技術水平不斷提高，機器自動化和生產效率越來越受到重視，輸送帶行業也隨之發展迅猛，橡膠輸送帶的專利申請量也相應迅猛增長。

從以上趨勢分析來看，中國逐漸崛起成為輸送帶行業的新興市場和最活躍的市場之一。在國外市場發展成熟，保持平穩的同時，國內市場迅速發展，機遇明顯大于國外，對國內外輸送帶領域的企業吸引力也持續增強。而在2011年之后，中國則成為全球專利申請量第一的地區。可見，雖然國內輸送帶行業和市場起步晚，但是增速快、勢頭強勁，受到了全球的重視。

3 國內外重要申請人分析

3.1 國外重要申請人

從申請量來看，專利申請量的近一半來自七位重要申請人，且均為企業申請人，這些公司分別來自日本、德國和美國，這七家公司的名錄及相關數據如下表1，圖6則是七大企業申請人的申請量占所有境外申請量百分比示意圖。從圖6的申請量占比來看，國外企業的技術實力相對集中，排名靠前的企業均是成熟化和大型化的全球性的跨國企業集團，其在專利申請數量上占據相當大的優勢。七大公司的專利申請中，超過四分之三來自日本的四大企業，尤其前三名的阪東化學株式會社、普利司通株式會社和橫濱橡膠株式會社，各自占比均達到或接近10%。上述幾家企業均是橡膠工業領域的龍頭企業，而阪東株式會社更是以輸送帶見長的老牌橡膠制品企業。

可見，境外輸送帶專利申請主要集中在實力較強的老牌橡膠企業中，這說明國外橡膠輸送帶技術發展已經較為成熟，進入該領域的技術門檻相對較高，從技術角度開拓國外市場較為困難。

3.2 國內重要申請人

表2是國內申請量排名前十的企業名錄及申請量。

從表2中可以看出，排名前十的企業主要來自江蘇、浙江、山東、安徽以及上海，這與前述的境內申請人來源地分布相吻合。這說明上述地區不僅輸送帶行業整體發達，輸送帶領域的龍頭企業也大多位于這些地區。其中，排名第一的企業專利申請量比排名第二的企業多出近一倍，顯示出該企業的龍頭地位。另外，排名前十的企業的專利申請總量占到橡膠輸送帶國內申請總量的近1/4，這足以說明國內橡膠輸送帶行業發展已經告別了遍地開花階段，開始步入技術實力相對集中的階段，國內的相關企業的成長初見端倪。

但值得注意的是，這些國內龍頭企業相對于國外老牌企業，資歷相對較淺，技術集中程度仍然不足，在未來的競爭中仍需謹慎和努力提升技術實力，以謀求在未來的發展中立于不敗之地。

4 橡膠輸送帶技術路線分析

4.1 橡膠輸送帶的功能性技術發展路線

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數量對比圖。圖8是功能性輸送帶逐年申請量分布圖（國內）。從圖7可以看出，阻燃輸送帶的申請量明顯多于其他類型的輸送帶，耐高溫輸送帶申請量也相對較多；從圖8可以看出，耐高溫輸送帶的研發先于阻燃輸送帶，耐寒輸送帶的發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、水泥等生產行業必需的一種功能性輸送帶，也是最先發展的功能性輸送帶之一，這些行業運送的產品通常溫度較高，需要使用能耐高溫的輸送帶進行輸送。隨著耐高溫輸送帶的使用過程中漸漸暴露出一些問題，比如高溫產品導致輸送帶起火等，功能性輸送帶的重點開始轉移到阻燃性能。阻燃輸送帶由于采用了耐高溫材料，通常也同時具備耐熱性能。因此，阻燃輸送帶漸漸成為研究開發的主流。這一點從全球功能性輸送帶申請量分布上也得到了印證。

另外，隨著科技的進步，極寒工況越來越多的出現，比如南北極地區的活動，冷凍保鮮和食品生產領域等，具備特殊耐寒性能的橡膠輸送帶專利申請也逐年增加。從功能性技術發展路線趨勢來看，在阻燃和耐高溫輸送帶已經發展較為成熟的條件下，耐寒輸送帶極有可能是下一個技術性增長點，機遇也較大。

4.2 國內重要申請人功能性技術發展路線

下圖9可以看出，無錫寶通帶業股份有限公司（下面簡稱“寶通公司”，國內申請量第一）主要以耐熱耐高溫和阻燃兩方面的功能輸送帶為主，近年來才開始涉及具有特殊耐寒性能的輸送帶，且申請量大小關系為：耐熱耐高溫>阻燃>耐寒。這與該公司的商業化產品結構是相符的，寶通公司目前的主力產品正是耐高溫輸送帶和煤礦用阻燃輸送帶。

就耐高溫輸送帶來看，寶通公司從最初通過加入導熱填料提高耐熱性，發展到通過選配合適的橡膠組分以達到耐高溫目的，再到從輸送帶整體結構考慮，研發芯體、覆蓋膠均耐熱且各層粘合良好的高質量耐高溫輸送帶。例如，其早期專利CN101028888A便是通過加入導熱的ZnO填料將熱量快速導出，以保護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，通過采用耐熱性好的芳綸作為芯體材料，并通過粘合體系的使用讓覆蓋膠與芯體在高溫下粘合更緊密，以此來保證輸送帶的長期高溫使用穩定性，改善輸送帶的耐高溫性能。

從阻燃輸送帶來看，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、無機阻燃劑復配和新型有機蒙脫土作為阻燃助劑來達到阻燃目的；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，寶通公司還從結構入手，研究了具有疊層結構的阻燃輸送帶，如專利CN102516617A。

在具備特殊耐寒性能的輸送帶上，寶通公司在2014年第一次申請了相關專利，如專利CN103937050A和CN104311907A，其主要構思是通過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冰。

5 結語

雖然我國與發達國家的差距越來越小，但是仍然有一段距離。因此，在國家政策方面，應對前沿研發技術進行鼓勵和引導，以促進技術快速進步。對于企業來說，則應緊跟行業發展趨勢，大力發展功能性輸送帶，抓緊研發新型輸送帶。

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

參考文獻

[1]周世元，周悅.輸送帶加工技術講座[J].橡膠工業，2002，02：122-123.

[2]于清溪.世界輸送帶發展現狀與展望[J].橡塑技術與裝備，2001，07：1-6.

[3]田力普.發明專利審查基礎教程·檢索分冊[M].北京：知識產權出版社.2012年7月，416，428.

作者簡介

王金澤（1988-），男，湖北省荊門市人，碩士，審查員，國家知識產權局專利局專利審查協作湖北中心，研究方向：橡膠高分子領域的發明專利實質審查。