氯丁橡膠電纜護(hù)套材料專利技術(shù)分析

曹佳麗

（國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作湖北中心，湖北 武漢　430070）

氯丁橡膠電纜護(hù)套材料專利技術(shù)分析

曹佳麗

（國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作湖北中心，湖北 武漢430070）

本文通過專利檢索和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用計(jì)量排序、可視化聚類、引證統(tǒng)計(jì)等分析方法，揭示了國內(nèi)外氯丁橡膠電纜護(hù)套材料的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，以期為我國電纜企業(yè)研發(fā)策略及宏觀產(chǎn)業(yè)政策的制定提供有價(jià)值的參考。

電纜；護(hù)套；氯丁橡膠；專利

氯丁橡膠為氯丁二烯的聚合物，其耐候性和耐臭氧性能優(yōu)異，僅次于乙丙橡膠和丁基橡膠，并具有一定的阻燃性；耐油性、耐酸堿腐蝕性良好。因此，氯丁橡膠常用作電纜護(hù)套材料［1，2］。隨著電線電纜工業(yè)的發(fā)展，人們對電纜產(chǎn)品提出了更高的要求。由于氯丁橡膠分子側(cè)鏈上存在氯原子，在光、熱的作用下會(huì)生成氯化氫，而使分子鏈的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生“自硫”現(xiàn)象，從而導(dǎo)致膠料變硬。另外，氯丁橡膠的耐寒性較差，電絕緣性不佳［3，4］。由于電纜在使用時(shí)長期處于惡劣的環(huán)境，因此，如何提高氯丁橡膠護(hù)套材料的耐候性等性能成為本領(lǐng)域一個(gè)重要研究課題。

本文通過在中國專利文摘數(shù)據(jù)庫（CNABS）和德溫特世界專利索引（DWPI）數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索，采用計(jì)量排序、可視化聚類、引證統(tǒng)計(jì)等分析方法，揭示了氯丁橡膠電纜護(hù)套的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，以期為我國電纜企業(yè)研發(fā)策略及宏觀產(chǎn)業(yè)政策的指定提供有價(jià)值的參考。

1　專利申請量趨勢分析

1.1 國內(nèi)申請量趨勢分析

圖1為國內(nèi)不同年份中氯丁橡膠電纜護(hù)套材料的專利申請分布圖。從圖中可以看出：1988年以前我國關(guān)于氯丁橡膠電纜護(hù)套材料的專利申請數(shù)量僅有6篇；國內(nèi)最早的專利申請出現(xiàn)在1985年，其申請人為德國底格薩股份公司。這是由于當(dāng)時(shí)改革開放不久，國外大公司進(jìn)駐我國并申請了專利，一定程度上促進(jìn)了國內(nèi)該領(lǐng)域的專利發(fā)展。2000年以后，專利申請量開始穩(wěn)步增長，尤其到了2006-2009年間專利申請量達(dá)到50篇，這說明該領(lǐng)域的專利研究開始逐步受到關(guān)注。2010年以后，專利申請數(shù)量增長翻番，這主要與當(dāng)時(shí)電纜行業(yè)的快速發(fā)展密切相關(guān)，其次與國家大力扶持中小企業(yè)的政策密不可分。

圖1 國內(nèi)氯丁橡膠電纜護(hù)套材料專利申請量變化表

1.2 全球申請量趨勢分析

近年來，世界電纜產(chǎn)品持續(xù)增長，北美發(fā)展最快，其產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的26%。其中，光纖光纜以及計(jì)算機(jī)用電纜約占總量的25.4%。圖2為國外不同年份中關(guān)于氯丁橡膠電纜護(hù)套材料的專利申請分布圖。從圖2中可以看出：國外該領(lǐng)域的專利申請起步較早，始于1961年；截止到1990年就已達(dá)到129篇。2005年以前每年的專利申請數(shù)量增長穩(wěn)定；2005年之后數(shù)量迅速增長。究其原因，是由于氯丁橡膠電纜領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)取得了一定的飛躍。

圖2 國外氯丁橡膠電纜護(hù)套材料專利申請量變化表

圖2與圖1相比可以看出，在1996年以前國外申請量遠(yuǎn)超國內(nèi)，一方面是由于中國專利制度在20世紀(jì)80年代才剛成立，起步比較晚；另一方面也說明國外在關(guān)于氯丁橡膠電纜護(hù)套材料領(lǐng)域中的研發(fā)較早。2005年以來我國該領(lǐng)域的申請數(shù)量開始迅速增加，這表明此后國內(nèi)的研究熱度高漲。這可能是由于中國加入WTO后，政府對于電纜領(lǐng)域加大了科研力度，使得中國在電纜領(lǐng)域的研究熱潮推向另一高峰。

2　專利申請分布

在CNABS數(shù)據(jù)庫中對該領(lǐng)域的專利申請的國家進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（見圖3），分析可知在該領(lǐng)域?qū)＠暾垟?shù)量排名前5的國家依次為中國、日本、英國、德國和法國。

從圖中3可以看出，中國在該領(lǐng)域的申請量最大，這主要是由于國內(nèi)的電纜行業(yè)發(fā)展迅速。同時(shí)我國人口相對更多，電纜的需求量更大，因此對于電纜護(hù)套材料的研究更為重視。另外由于國際專利合作以來，大量的PCT和巴黎公約申請涌入中國，這在一定程度上沖擊了中國專利申請數(shù)量。

圖3 氯丁橡膠電纜護(hù)套材料在華專利申請數(shù)量前五國家分布圖

在CNABS數(shù)據(jù)庫中對該領(lǐng)域在華專利申請的申請人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，企業(yè)申請占絕大多數(shù)，個(gè)人申請極少。企業(yè)在華申請數(shù)量排名前3的分別為陶氏環(huán)球技術(shù)公司、日立電纜株式會(huì)社和羅狄亞化學(xué)公司，如表1所示。

表1 氯丁橡膠電纜護(hù)套材料在華專利申請的主要申請人

從表1中可以看出，申請量最高的三大公司的申請量相差不大，分別占據(jù)在華申請總量的9.29%、8.3%和6.86%。可見，對于該領(lǐng)域的研究各國都比較重視，因?yàn)殡娔苁侨蚋采w面最廣的能源之一，而電能的輸送都必須通過電纜來進(jìn)行，因此帶動(dòng)了電纜領(lǐng)域的不斷發(fā)展。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，美國、日本和法國的在華專利申請的申請人比較集中，均為巨頭公司；而國內(nèi)的專利申請人比較分散。可見，國外的巨頭公司更加注重于先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)；國內(nèi)的更多企業(yè)加大了創(chuàng)新力度。

在CNABS數(shù)據(jù)庫中對該領(lǐng)域?qū)＠暾埖膰鴥?nèi)申請人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，企業(yè)申請占絕大多數(shù)，在該領(lǐng)域排名前5的國內(nèi)申請人分布如表2所示。

從表2中可以看出，在該領(lǐng)域國內(nèi)申請人江蘇遠(yuǎn)洋東澤電纜股份有限公司的專利申請量最多；同時(shí)，在該領(lǐng)域國家納米科學(xué)中心的申請量也較多。這也間接說明該領(lǐng)域受到國家重視，而國家科研院所對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)研發(fā)，并且該領(lǐng)域的產(chǎn)品有廣泛應(yīng)用市場和巨大的商業(yè)價(jià)值。

表2 關(guān)于氯丁橡膠電纜護(hù)套材料領(lǐng)域國內(nèi)主要申請人

圖4 陶氏環(huán)球技術(shù)公司專利技術(shù)研究重點(diǎn)

圖5 日立電線株式會(huì)社專利技術(shù)研究重點(diǎn)

3　重要申請人重點(diǎn)研發(fā)技術(shù)分析

由以上數(shù)據(jù)分析可知，氯丁橡膠電纜護(hù)套材料專利申請量排名第1和第2的國外公司分別為陶氏環(huán)球技術(shù)公司和日立電線株式會(huì)社。下面將對所述重要申請人的重點(diǎn)研發(fā)技術(shù)進(jìn)行分析。

3.1 陶氏環(huán)球技術(shù)公司

由圖4可以看出陶氏環(huán)球技術(shù)公司專利技術(shù)研究的重點(diǎn)在于改進(jìn)硫化體系等而研究制備出優(yōu)異更性能的電纜護(hù)套材料的方法。其對于電纜材料技術(shù)的改進(jìn)包括氯丁橡膠的種類、配方、輔助材料、制備工藝以及對設(shè)備的要求等方面。由傳統(tǒng)的硫磺硫化轉(zhuǎn)向新型的硫化劑體系，這對提高電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量、壽命、經(jīng)濟(jì)效益具有積極意義。

在US20060359307A專利中，陶氏環(huán)球技術(shù)公司采用特定的硫化體系來改進(jìn)氯化高彈體組合物的性能。該硫化體系包括聚巰基交聯(lián)劑、無機(jī)堿、和特定結(jié)構(gòu)的鎓鹽。由此得到的電纜材料具有良好的焦燒安全性和貯存穩(wěn)定性，以及相對快速和穩(wěn)定的硫化速度。

在US201313768279A專利中，陶氏環(huán)球技術(shù)公司發(fā)現(xiàn)含氮螯合劑的加入可降低金屬鋅對氯丁橡膠的聚巰基硫化體系硫化速度的影響，從而有效消除由鋅引起的硫化速度的不穩(wěn)定性，并保證成品的物理性能基本不變，得到硫化效果更優(yōu)的氯丁橡膠電纜材料。

3.2 日立電線株式會(huì)社

對于日立電線株式會(huì)社，如圖5所示，其技術(shù)研究的重點(diǎn)在于提高電纜材料的耐磨耗性能和氯丁橡膠改性方面。在JP2012064704A專利中，日立電纜株式會(huì)社通過將未改性的氯丁橡膠與經(jīng)接枝改性的具有反應(yīng)性官能團(tuán)的氯丁橡膠按一定配比混合，得到的電纜材料在滑動(dòng)環(huán)境下低摩擦性和拉伸特性優(yōu)異，并且具有高耐摩耗性。在專利JP2009287013A中，日立電纜株式會(huì)社在橡膠中加入一定量的芳香族系操作油和耐放射線性賦予劑并進(jìn)行硫化，得到了一種使用安全性好、耐放射線性的電纜料。

4　結(jié)語

本文揭示了氯丁橡膠電纜護(hù)套材料的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，以期為我國電纜企業(yè)研發(fā)策略及宏觀產(chǎn)業(yè)政策的指定提供有價(jià)值的參考。

隨著全球?qū)τ谏鷳B(tài)環(huán)保的日益重視，未來電纜護(hù)套材料行業(yè)將逐步向性能更優(yōu)化、綠色化和多功能化方向發(fā)展。在國家鼓勵(lì)發(fā)明創(chuàng)造的政策支持下，只要不斷更新技術(shù)，提升質(zhì)量，電纜護(hù)套產(chǎn)業(yè)將具有無窮無盡的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

［1］周筠.礦用8.7/10kV高壓橡套電纜的研制［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（11）：47-50.

［2］Gillen，KT，e tal.Evidence of non-arrhenius behaviour from laboratory aging and 24-year field aging of polychloroprene rubber materials.Polymer Degradation and Stability［J］.2005（1）：57-67.

［3］蔣峰.耐熱氯丁橡膠電纜護(hù)套配方研制［J］.世界橡膠工業(yè)，2004（6）：13-15.

［4］王長春.彩色高強(qiáng)度高抗撕氯丁橡膠護(hù)套的研制［J］.特種橡膠制品，2005（1）：17-19.

Patent Analysis of the Technology about Chloroprene Rubber Cable Sheathing Materals

Cao Jiali
（Patent Examination Cooperation Hubei Center of the Patent Office，SIPO，Wuhan Hubei 430070）

Through patent retrieval and data statistics，this paper analyses the patent applications about chloroprene rubber cable sheathing both in China and all in the world.Based on the analytical methods of metering ordering，visualization clustering and citation statistics，this paper reveals the current situation and development tendency of chloroprene rubber cable sheathing，aiming at providing valuable information for our enterprises to make research and development strategy and macro-industry policy.

cable；sheath；chloroprene rubber；patent

TQ336.4

A

1003-5168（2016）06-0042-03

2016-5-20

曹佳麗（1989-），女，碩士，審查員，研究方向：橡膠高分子領(lǐng)域的專利審查。