发明创造名称:聚乳酸树脂组合物
外观设计名称:
决定号:180361
决定日:2019-06-03
委内编号:1F247707
优先权日:2013-04-04
申请(专利)号:201480020009.7
申请日:2014-04-02
复审请求人:SK化学公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:吴进高
合议组组长:李丽
参审员:张娜
国际分类号:C08L67/04,C08G63/08,C08J5/18
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:如果权利要求保护的技术方案相对于现有技术是非显而易见的,并且能够产生有益的技术效果,则认为该权利要求具有突出的实质性特点和显著的进步,具备创造性。
全文:
本复审请求案涉及申请号为201480020009.7,发明名称为“聚乳酸树脂组合物”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为SK化学公司。本申请的申请日为2014年04月02日,优先权日为2013年04月04日,公开日为2015年12月23日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2017年12月12日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-5,7-9,11,13,14不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。驳回决定所依据的文本为:申请人于2017年07月21日提交的权利要求第1-14项,于2015年10月08日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件中文译文的说明书第1-24页和说明书摘要(下称驳回文本)。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 聚乳酸树脂组合物,其包括:
聚乳酸树脂,所述聚乳酸树脂包括硬段和软段,所述硬段包括式1的聚乳酸重复单元,所述软段包括聚烯烃基多元醇重复单元,其中式2的聚烯烃基多元醇结构单元通过氨酯键或酯键以线型或支链的方式连接,其中生物质基碳的有机碳含量(%Cbio),如等式1定义的,为至少60wt%,其中在式1和2中,n是从700至5000的整数,并且m 1是从5至200的整数;和抗氧化剂,其中以用于形成聚乳酸重复单元的单体的量计,抗氧化剂的使用量为1000至1500ppmw,
【式1】
【式2】
【等式1】
%Cbio=(聚乳酸树脂中总碳含量的14C同位素与12C的重量之比)/(生物质基碳标准材料中总碳含量的14C同位素与12C的重量之比)。
2. 根据权利要求1所述的聚乳酸树脂组合物,其中以在聚乳酸树脂中的总的碳重量计,14C同位素的含量为7.2×10-11至1.2×10-10wt%。
3. 根据权利要求1所述的聚乳酸树脂组合物,其中软段具有的生物质基碳的有机碳含量(%Cbio),如在等式1中定义的,为至少70wt%。
4. 根据权利要求1所述的聚乳酸树脂组合物,其中聚乳酸树脂具有的数均分子量为50000至200000,并且具有的重均分子量为100000至400000。
5. 根据权利要求1所述的聚乳酸树脂组合物,其中聚乳酸树脂具有的玻璃转化温度(Tg)为20至55℃,并且具有的熔融温度(Tm)为145至178℃。
6. 根据权利要求1所述的聚乳酸树脂组合物,其中氨酯键通过聚烯烃基多元醇结构单元的末端羟基或聚烯烃基多元醇结构单元的末端羟基和交酯的加成聚合制备的预聚物;和二异氰酸酯或二或更高官能的异氰酸酯化合物之间的反应形成。
7. 根据权利要求1所述的聚乳酸树脂组合物,其中所述聚乳酸树脂包括嵌段共聚物,所述嵌段共聚物中,包含在硬段中的所述聚乳酸重复单元的末端羟基通过酯键连接至在软段中包含的所述聚烯烃基多元醇结构单元的末端羟基,或者所述嵌段共聚物中嵌段共聚物通过氨酯键以线型或支链的形式连接。
8. 根据权利要求7所述的聚乳酸树脂组合物,其中聚乳酸树脂还包括聚乳酸均聚物,其保持未与聚烯烃基多元醇重复单元偶合。
9. 根据权利要求1所述的聚乳酸树脂组合物,其中聚烯烃基多元醇重复单元的聚合物具有的数均分子量为1000至100000。
10. 根据权利要求6所述的聚乳酸树脂组合物,其中聚烯烃基多元醇结构单元的末端羟基与二异氰酸酯或二或更高官能的异氰酸酯化合物的异氰酸酯基团的摩尔之比是1:0.50至1:0.99。
11. 根据权利要求1所述的聚乳酸树脂组合物,其中以总聚乳酸树脂100重量份计,聚乳酸树脂包括的硬段的含量为65至95重量份,并且软段的含量5至35重量份。
12. 根据权利要求1所述的聚乳酸树脂组合物,其具有的色b值低于10。
13. 根据权利要求1所述的聚乳酸树脂组合物,其包括以聚乳酸树脂的重量计低于1wt%的剩余的单体。
14. 根据权利要求1所述的聚乳酸树脂组合物,其中抗氧化剂包括至少一种选自由受阻酚基抗氧化剂、胺基抗氧化剂、硫基抗氧化剂和亚磷酸基抗氧化剂组成的群组的抗氧化剂。”
驳回决定认为:1)权利要求1要求保护聚乳酸树脂组合物,对比文件1(KR10-2011-0067238 A,公开日为2011年06月22日)公开了一种聚乳酸树脂组合物,权利要求1与对比文件1的区别在于权利要求1限定了聚烯烃基多元醇重复单元的具体结构及其重复单元m l的值,限定了聚乳酸树脂中生物质基碳的有机碳含量,并限定了组合物还包括抗氧化剂及抗氧化剂的用量。对于区别特征,对比文件1已经公开了上位概念含有一个或多个端羟基的聚烯烃链段,本领域的技术人员可以根据对比文件1的指导,结合实际情况对原料的具体结构和重复单元数量进行具体选择,其效果是可以预见的。本领域中公知生物来源的材料相比石油基材料更环保,本领域的技术人员可以根据实际情况选择合适的原料,其效果是可以预见的。抗氧化剂是本领域中的常用添加剂,本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择,并根据实际情况对其用量进行调节,其效果是可以预见的,属于本领域的惯用手段。因此,权利要求1不具备创造性。在此基础上,从属权利要求2-5,7-9,11,13,14也不具备创造性。2)驳回决定还在其他说明部分中指出:(1)对于权利要求1中式2的聚烯烃基多元醇结构单元通过氨酯键方式连接的技术方案,对比文件2(JP特开2005-281424A,公开日为2005年10月13日)公开了一种树脂组合物。权利要求1与对比文件2的区别在于权利要求1限定了生物质基碳的有机碳含量,以及抗氧化剂组分及其用量。对于区别特征,对比文件2中公开了环境意识增强,为了防止石油资源枯竭和地球变暖,石油来源的树脂逐渐被植物来源的树脂替换,并且本领域中公知生物来源的材料相比石油基材料更环保,本领域的技术人员可以根据实际情况选择合适的原料,其效果是可以预见的。对比文件2还给出了加入抗氧化剂的启示,本领域的技术人员可以根据实际情况对其用量进行调节,其效果是可以预见的。(2)对于权利要求1中式2的聚烯烃基多元醇结构单元通过酯键方式连接的技术方案,对比文件2公开了一种树脂组合物(参见对比文件2说明书第[0052]段实施例5)。权利要求1与对比文件2的区别在于权利要求1限定了生物质基碳的有机碳含量,以及抗氧化剂组分及其用量。对于区别特征,参见对技术方案(1)区别特征的评述。因此权利要求1不具有创造性。在此基础上,从属权利要求2-14也不具备创造性。
申请人SK化学公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年03月27日向国家知识产权局提出了复审请求,同时提交了权利要求书的全文修改替换页(共14项),其中,相对于驳回文本,删除权利要求1中的“或酯键”,删除权利要求6中的“或聚烯烃基多元醇结构单元的末端羟基和交酯的加成聚合制备的预聚物”,删除权利要求7中的“或者所述嵌段共聚物中嵌段共聚物通过氨酯键以线型或支链的形式连接”,并将权利要求7中的“所述聚乳酸重复单元的末端羟基”修改为“所述聚乳酸重复单元的末端羧基”。
复审请求时新修改的权利要求1,6,7如下:
“1. 聚乳酸树脂组合物,其包括:
聚乳酸树脂,所述聚乳酸树脂包括硬段和软段,所述硬段包括式1的聚乳酸重复单元,所述软段包括聚烯烃基多元醇重复单元,其中式2的聚烯烃基多元醇结构单元通过氨酯键以线型或支链的方式连接,其中生物质基碳的有机碳含量(%Cbio),如等式1定义的,为至少60wt%,其中在式1和2中,n是从700至5000的整数,并且m 1是从5至200的整数;和抗氧化剂,其中以用于形成聚乳酸重复单元的单体的量计,抗氧化剂的使用量为1000至1500ppmw,
【式1】
【式2】
【等式1】
%Cbio=(聚乳酸树脂中总碳含量的14C同位素与12C的重量之比)/(生物质基碳标准材料中总碳含量的14C同位素与12C的重量之比)。
6. 根据权利要求1所述的聚乳酸树脂组合物,其中氨酯键通过聚烯烃基多元醇结构单元的末端羟基和二异氰酸酯或二或更高官能的异氰酸酯化合物之间的反应形成。
7. 根据权利要求1所述的聚乳酸树脂组合物,其中所述聚乳酸树脂包括嵌段共聚物,所述嵌段共聚物中,包含在硬段中的所述聚乳酸重复单元的末端羧基通过酯键连接至在软段中包含的所述聚烯烃基多元醇结构单元的末端羟基。”
复审请求人认为:本申请的聚乳酸树脂通过借助氨酯键连接聚烯烃基多元醇结构单元以形成软段,然后使聚乳酸与所述软段聚合,对比文件1中不包含氨酯键,对比文件2通过将乳酸与羟基氢化聚丁二烯聚合,然后加入六亚甲基二异氰酸酯而制备。此外,本申请的聚乳酸树脂组合物显示出改进的弹性,并使得膜产品具有高透明性和低模糊度。本申请的聚乳酸树脂组合物显示出高的%Cbio,具有生物塑料的优点。因此,本申请具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年04月10日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为:对于修改后的权利要求1,驳回决定中的其他说明部分评述了“聚烯烃多元醇结构单元通过氨酯键连接”的技术方案相对于对比文件2不具备创造性。对于本申请的聚乳酸树脂组合物显示出改进的弹性,并使得膜产品具有高透明性和低模糊度,以及高的有机碳含量展示出生塑料的优点这些效果,对比文件1公开了由于环境污染问题,由于废旧聚合物和石油价格飙升,生物来源以及基于植物的聚合物材料得到关注,可见对比文件1已经提到了关于生物质基树脂的问题,并且本领域中也公知生物来源的材料相比石油基材料更环保,本领域的技术人员在面对提高环保性能的问题时,可以进行选择,其效果是可以预见的。对比文件2也公开了环境意识增强,为了防止石油资源枯竭和地球变暖,石油来源的树脂逐渐被植物来源的树脂替换。可见对比文件2也已经提到了关于生物质基树脂的问题。对于所陈述的技术效果,本领域技术人员在对比文件2的基础上得到权利要求限定的技术方案是显而易见的,则也必然得到相同的技术效果。因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年01月11日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1请求保护聚乳酸树脂组合物,对比文件2公开了一种树脂组合物,权利要求1与对比文件2的区别特征在于:(1)权利要求1限定了生物质基碳的有机碳含量,而对比文件2未公开该特征;(2)权利要求1的组合物还包括1000至1500ppmw的抗氧化剂,而对比文件2未公开该特征。基于上述区别特征,权利要求1相对于对比文件2实际解决的技术问题是使所述聚乳酸嵌段共聚物对生态环境友好,并抑制所述聚乳酸嵌段共聚物变色和降解。对此,对比文件2给出了使用植物来源的树脂代替石油来源的树脂从而对生态环境友好的技术启示,在该启示下,本领域技术人员有动机使用植物来源的树脂原料,从而使所得到的聚乳酸嵌段共聚物的%Cbio为至少60wt%。对于抗氧化剂,对比文件2还公开了所述组合物可包括热稳定剂和抗氧化剂,并且,本领域公知,抗氧化剂能抑制聚合物的降解和变色,其在聚合物中的含量,例如在与聚乳酸同样属于聚酯的聚对苯二甲酸酯中的含量可为0.1%-0.5重量%(参见《塑料橡胶加工助剂》,山西省化工研究所编,化学工业出版社,2002年10月第2版,第130和187页),即1000-5000ppmw。因此,在对比文件2和本领域公知常识的基础上,本领域技术人员有动机在聚乳酸嵌段共聚物中使用1000-1500ppmw的抗氧化剂来抑制聚合物的降解和变色。综上所述,权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-14的附加技术特征或者被对比文件2公开,或者是本领域的常规选择,因此,从属权利要求2-14也不具备创造性。
复审请求人于2019年02月26日提交了意见陈述书,同时提交了权利要求书的全文修改替换页(共14项),其中,相对于复审通知书针对的文本,在权利要求1中增加“其中,所述聚乳酸树脂通过如下制备:将异氰酸酯化合物与式2的聚烯烃基多元醇结构单元反应形成所述软段,然后将所述软段与式1的聚乳酸重复单元反应”。
新提交的权利要求1如下:
“1. 聚乳酸树脂组合物,其包括:
聚乳酸树脂,所述聚乳酸树脂包括硬段和软段,所述硬段包括式1的聚乳酸重复单元,所述软段包括聚烯烃基多元醇重复单元,其中式2的聚烯烃基多元醇结构单元通过氨酯键以线型或支链的方式连接,其中生物质基碳的有机碳含量(%Cbio),如等式1定义的,为至少60wt%,其中在式1和2中,n是从700至5000的整数,并且m 1是从5至200的整数;和抗氧化剂,其中以用于形成聚乳酸重复单元的单体的量计,抗氧化剂的使用量为1000至1500ppmw,
【式1】
【式2】
【等式1】
%Cbio=(聚乳酸树脂中总碳含量的14C同位素与12C的重量之比)/(生物质基碳标准材料中总碳含量的14C同位素与12C的重量之比),
其中,所述聚乳酸树脂通过如下制备:将异氰酸酯化合物与式2的聚烯烃基多元醇结构单元反应形成所述软段,然后将所述软段与式1的聚乳酸重复单元反应。”
复审请求人认为:本申请将聚烯烃基多元醇结构单元通过氨酯键连接形成软段,然后使聚乳酸与软段聚合,而对比文件2中聚烯烃和聚乳酸以酯键连接,然后得到的这些结构单元在后续反应步骤中彼此以二异氰酸酯连接,对比文件2没有教导这样的软段——其中聚烯烃基多元醇结构单元通过氨酯键连接,本申请的聚乳酸树脂的最终结构与对比文件2的共聚物的最终结构不同,如下图所示。由于这些差异,本申请的聚乳酸树脂组合物显示出改善的柔韧性、并且允许制备高透明度和低雾度的膜。此外,具有高有机碳含量的本申请聚乳酸树脂组合物可以表现出生物塑料的优点,并且可以在各种应用中使用。在此基础上,本申请的权利要求1-14具备创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
在答复复审通知书时,复审请求人于2019年02月26日提交了权利要求书的全文修改替换页(共14项),经审查,所述修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此,本复审请求审查决定所依据的文本是复审请求人于2019年02月26日提交的权利要求第1-14项,于2015年10月08日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件中文译文的说明书第1-24页和说明书摘要(下称复审决定文本)。
2、关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果权利要求保护的技术方案相对于现有技术是非显而易见的,并且能够产生有益的技术效果,则认为该权利要求具有突出的实质性特点和显著的进步,具备创造性。
具体到本申请,权利要求1请求保护聚乳酸树脂组合物(详见案由部分)。
根据本申请说明书的记载,石油基树脂并不是生物可降解的,因此造成环境污染,例如在废物处理过程中大量温室气体的排放等。最近,由于石油资源的逐渐消亡,生物质基树脂、通常聚乳酸树脂的使用被广泛认为是替换方案。已知其中聚酯多元醇重复单元通过氨酯键连接的包括软段的聚乳酸共聚物,或包含同样物质的树脂组合物或膜。但是,由于聚酯多元醇和聚乳酸之间的低兼容性,包含聚乳酸共聚物的膜具有低透明性和高模糊度,并且由于聚酯多元醇和聚乳酸的高的湿含量具有较差的防潮性。此外,由于所述聚乳酸共聚物具有宽泛的分子量分布和较差的熔融性,未将其良好挤压以制备膜。同样,如上生产的膜具有不令人满意的机械性,耐热性和防粘连性。通常,如上所述,由于包含其中的湿度导致的水解反应,聚乳酸树脂对湿度非常敏感。反应的结果是共聚物部分降解为乳酸、单体或低聚物,并因此导致分子量的降解。如上制备的乳酸、单体和低聚物在模塑过程中挥发,并可能导致设备的污染或腐蚀,或导致制成的产品的质量的恶化。因此,本申请的目的在于提供具有对生态环境友好的性质的聚乳酸树脂组合物,由于改进的弹性和其优越的通用性质,如防潮性、机械性、 透明性、耐热性、防粘连性和膜加工性,所述聚乳酸树脂组合物可有效用作包装材料(参见本申请说明书第1页第14行-第2页第25行)。本申请实施例1-8和对比实施例1-3分别制备了聚乳酸嵌段共聚物,其中实施例1-6的聚乳酸嵌段共聚物属于权利要求1中所述的聚乳酸树脂,表1中记载了所述聚乳酸嵌段共聚物的IV、Mn、Mw、MWD、Tg、Tm、色b、聚烯烃基多元醇重复单元含量、剩余单体含量和生物质C含量。从表1中的实验数据可以看出本申请实施例1-8的聚乳酸树脂组合物抑制变黄,树脂显现了低的色b值,并且剩余的单体含量低。同样,根据ASTM D6866标准,这些树脂使用的单体包括生物质基碳的有机碳,因此具有至少60wt%的%Cbio。此外,最终聚乳酸树脂A至H具有的重均分子量为100000至 400000,分子量分布为1.80至3.0,Tg为20至55℃,并且Tm为145 至178℃。因此,这些树脂可以制备为芯片,并且在至少200℃的膜挤出温度下其本身可以具有适宜的熔融粘度。此外,由于在树脂中低的剩余交酯含量,其低于1wt%,观察到很少发生变黄,造成低于10的低的色b值(参见本申请说明书第23页第6行-第18行)。
由此可见,本申请权利要求1通过组合所述具有特定结构的聚乳酸树脂和抗氧剂来形成聚乳酸树脂组合物,从而使所述聚乳酸树脂组合物具有适宜的重均分子量、分子量分布、Tg和Tm,可以制备为芯片,并且在至少200℃的膜挤出温度下其本身可以具有适宜的熔融粘度。此外,所述聚乳酸树脂组合物中的剩余交酯含量低,很少发生变黄,具有低于10的低的色b值以及具有至少60wt%的%Cbio。
对比文件1公开了一种聚乳酸树脂组合物,包括:(A)聚D-乳酸嵌段共聚物;(B)聚L-乳酸;(C)热塑性树脂,其中所述聚D-乳酸嵌段共聚物是将热塑性树脂链段通过偶联反应连接到聚D-聚乳酸链段上,所述热塑性树脂链段包括聚烯烃,其含有一个或多个羟基基团作为端基或在侧链上。聚D-乳酸链段的数均分子量为5000-100000g/mol,优选10000-200000g/mol。聚D-乳酸链段的含量是30-90wt%,热塑性树脂链段的含量是70-10wt%(参见对比文件1说明书第[0013]-[0023]段)。对比文件1通过使用所述聚D-乳酸嵌段共聚物作为聚L-乳酸和热塑性树脂的相容剂,从而改善所得到的树脂组合物的耐热性和机械性能(参见对比文件1说明书第[0007]-[0012]段)。
对比文件2公开了一种树脂组合物,包括聚(α-羟基羧酸)、聚烯烃系树脂和聚(α-羟基羧酸)/聚烯烃嵌段共聚物(参见对比文件2说明书第[0007]段)。对比文件2的实施例1公开了一种聚(α-羟基羧酸)/聚烯烃嵌段共聚物:60质量份的L-乳酸与40质量份的羟基氢化聚丁二烯(数均分子量为2700,一份子羟基量为2.3)在催化剂作用下聚合1小时后,滴加2质量份的六亚甲基二异氰酸酯,继续反应0.5小时,得到无色透明的树脂(参见对比文件2说明书第[0048]段),所得嵌段共聚物的重均分子量为141000(参见对比文件2说明书第[0057]段表1)。对比文件2通过使用聚(α-羟基羧酸)/聚烯烃嵌段共聚物作为聚(α-羟基羧酸)和聚烯烃系树脂的相容剂,从而改善所得到的树脂组合物的耐冲击性,并且不损害耐热性和耐久性(参见对比文件2说明书第[0010]段)。
但是,对比文件1中的聚D-乳酸嵌段共聚物和对比文件2中的聚(α-羟基羧酸)/聚烯烃嵌段共聚物与权利要求1中的聚乳酸树脂结构不同。具体而言,对比文件1中的聚D-乳酸嵌段共聚物中不存在氨酯键;对比文件2的实施例1中先将L-乳酸与羟基氢化聚丁二烯反应,再加入六亚甲基二异氰酸酯反应来形成聚(α-羟基羧酸)/聚烯烃嵌段共聚物;而权利要求1中所述聚乳酸树脂通过如下方法制备:将异氰酸酯化合物与聚烯烃基多元醇结构单元反应形成所述软段,然后将所述软段与聚乳酸重复单元反应。
并且,目前没有现有技术证据表明权利要求1所述特定结构的聚乳酸树脂是本领域技术人员通过惯用手段容易制备的常规聚乳酸树脂。也就是说,权利要求1的技术方案相对于现有技术是非显而易见的。
另外,如上所述,权利要求1的技术方案也产生了有益的技术效果,即所述聚乳酸树脂组合物具有适宜的重均分子量、分子量分布、Tg和Tm,可以制备为芯片,并且在至少200℃的膜挤出温度下其本身可以具有适宜的熔融粘度。此外,所述聚乳酸树脂组合物中的剩余交酯含量低,很少发生变黄,具有低于10的低的色b值以及具有至少60wt%的%Cbio。
因此,权利要求1的技术方案具备突出的实质性特点和显著的进步,符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
在此基础上,包括权利要求1全部技术特征的从属权利要求2-14也符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
基于以上事实和理由,合议组作出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2017年12月12日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在复审决定文本的基础上对本申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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