发明创造名称：一种制备含磷共聚酯泡沫的组合物及使用该组合物制备含磷共聚酯泡沫的方法
外观设计名称：
决定号：181406
决定日：2019-06-19
委内编号：1F248139
优先权日：
申请（专利）号：201610134890.4
申请日：2016-03-09
复审请求人：常州天晟新材料股份有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：姜小薇
合议组组长：兰琪
参审员：孙丽芳
国际分类号：C08L67/02，C08L85/02，C08L23/12，C08L51/06，C08L71/02，C08L69/00，C08K5/523，C08K3/34，C08K3/26，C08K3/22，C08K3/36，C08J9/12，C08J9/14，C08J9/04，C08G63/91
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别特征，同时现有技术中没有给出将该区别特征应用到该最接近的现有技术的启示，并且权利要求的技术方案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，符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610134890.4，名称为“一种制备含磷共聚酯泡沫的组合物及使用该组合物制备含磷共聚酯泡沫的方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为常州天晟新材料股份有限公司。本申请的申请日为2016年03月09日，公开日为2016年06月22日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年02月24日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是： 权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为申请人于2017年11月14日提交的权利要求第1-8项，于2016年03月09日提交的说明书第1-31页以及说明书摘要（下称驳回文本）。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种制备含磷共聚酯泡沫的组合物，其包括以下重量份的组分：100份通用聚酯、5-20份反应性含磷阻燃剂，5-10份增粘剂、5-10份发泡剂和2-5份成核剂；上述发泡级含磷共聚酯组合物中磷含量为8000-15000ppm、IV值为1.20-1.40dL/g，所述含磷共聚酯泡沫的密度为30-130kg/m3；所述含磷阻燃剂选自羟基苯基磷酰酸、羧烷基苯基次磷酸、2-羟基甲基磷酸和其酯化物、磷酸三苯酯、聚磷酸酯、高磷含量无卤阻燃齐聚物、芳香聚磷酸酯、反应型磷硅阻燃剂、苯基次磷酸金属盐、和聚苯基磷酸二苯砜酯中的一种或它们任意比例的混合物。
2. 根据权利要求1所述的制备含磷共聚酯泡沫的组合物，其特征在于：所述通用聚酯选自PET聚酯、PBT聚酯、PTT聚酯、PEN聚酯、和PCT聚酯中的一种或它们任意比例的混合物。
3. 根据权利要求1所述的制备含磷共聚酯泡沫的组合物，其特征在于：所述发泡剂选自惰性气体、脂肪烃、饱和脂环烃、氟烷烃、醚和酮中的一种或它们任意比例的混合物；
所述成核剂选自滑石粉、碳酸钙、氧化钙、高岭土、硫酸钡、二氧化硅和氧化铝中的一种或它们任意比例的混合物。
4. 根据权利要求3所述的制备含磷共聚酯泡沫的组合物，其特征在于：所述的增粘剂为扩链剂或将0.1-30wt％扩链剂与70-99.9wt％载体树脂熔融混合得到的增粘剂母料；
所述发泡剂选自惰性气体中的二氧化碳或氮气。
5. 根据权利要求4所述的制备含磷共聚酯泡沫的组合物，其特征在于：所述扩链剂选自多官能团噁唑啉化合物、多官能异氰酸酯、多官能环氧化合物、多官能酸酐和多磷酸酯化合物中的一种或它们任意比例的混合物；
所述载体树脂选自聚烯烃树脂、共聚酯树脂、尼龙树脂和聚碳酸酯树脂中 的一种或它们任意比例的混合物。
6. 根据权利要求5所述的制备含磷共聚酯泡沫的组合物，其特征在于：所述载体树脂选自聚丙烯树脂、马来酸接枝聚丙烯、聚碳酸酯和PETG树脂中的一种或它们任意比例的混合物。
7. 一种如权利要求1所述的使用制备含磷共聚酯泡沫的组合物制备含磷共聚酯泡沫的方法，其特征在于：包括以下步骤：将配方量的通用聚酯、反应性含磷阻燃剂，增粘剂、发泡剂和成核剂在通用聚酯的熔融温度下，通过挤出机反应共混改性，通过口模挤出发泡成型，得到含磷共聚酯泡沫，再将这种泡沫牵引、切割，即制得成品。
8. 一种如权利要求1所述的使用制备含磷共聚酯泡沫的组合物制备含磷共聚酯泡沫的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将配方量的通用聚酯、反应性含磷阻燃剂、增粘剂混合，在聚酯的熔融温度下反应挤出造粒；
(2)将步骤(1)中造的粒子进行高温固态反应，此过程完成支化反应制备发泡级的含磷共聚酯；
(3)将步骤(2)得到的发泡级的含磷共聚酯、配方量的发泡剂和成核剂通过挤出机熔融混合，通过口模挤出发泡成型，得到含磷共聚酯泡沫，再将这种泡沫牵引、切割，即制得成品。”
驳回决定认为，对比文件1（“聚酯PET的反应挤出及其微孔发泡的研究”，袁海涛，《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》，第09期，B016-181，2014年09月15日）是最接近的现有技术，对比文件1也公开了一种制备泡沫的组合物，由常规PET、PMDA和发泡剂组成，以PET为100重量份，PMDA为0.503份。权利要求1的技术方案和对比文件1的区别技术特征为：权利要求1还包括5-20份反应性含磷阻燃剂，并限定了具体的种类以及组合物的磷含量、IV值和共聚酯泡沫的密度；同时权利要求1还加入了一定量的成核剂，并限定了发泡剂的用量，两者增粘剂含量不同。基于上述区别，权利要求1实际解决的技术问题为：如何改善泡沫的力学性能和阻燃性能。
对此，对比文件2（CN104017195A，公开日为2014年09月03日）公开了一种磷系共聚阻燃再生聚酯切片，其中阻燃剂采用磷系共聚阻燃剂（参见说明书第[0010]-[0016]段）。并说明在常规阻燃纤维制备中，阻燃剂的加入是在酯化之后，而对比文件2中，再生聚酯熔体是已经完成聚合过程的聚酯，再生熔体经均化反应后，打开或接长分子链，使其熔体再聚合、粘度均匀，并在开放和打开的分子链上直接接入阻燃单元，在均化催化剂的作用下，使阻燃剂中的磷分子参加化学反应，完成共聚反应，这是本申请与常规阻燃纤维的本质区别（参见说明书第[0022]段）。
因此，在对比文件2的启示下，本领域技术人员基于改善组合物阻燃性的需要，有动机选择加入反应性含磷阻燃剂；至于其合适的含量和组合物的磷含量，可以根据阻燃性能的需要调整。在对比文件2公开了反应型磷系共聚阻燃剂的基础上，本领域技术人员可以选择其它的可反应的含磷阻燃剂，起到的作用是相同的。至于组合物的IV值，本领域技术人员知晓，过小则熔体强度低，影响发泡性能，过大则加工流动性不好，本领域技术人员可以根据需要调整增粘剂用量，从而得到组合物合适的IV值。其次，对于发泡剂的含量，本领域技术人员知晓，发泡剂含量和泡沫的密度和强度相关，本领域技术人员可以根据泡沫性能需要通过常规试验调整。而成核剂可以改善聚酯的结晶性能，从而改善材料的力学性能，本领域技术人员可以根据需要选择添加并调整得到其合适的含量。在对比文件1的基础上，结合对比文件2以及本领域的常规技术手段，得到权利要求1请求保护的技术方案，对于本领域技术人员而言是显而易见的，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。在此基础上，权利要求2-8也不具备创造性。
申请人常州天晟新材料股份有限公司（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年04月03日向国家知识产权局提出了复审请求，但未对申请文件做出修改。复审请求人认为，本申请所述含磷共聚酯泡沫的密度为30-130kg/m3，也就是说，本案的泡沫材料其通过挤出发泡成形其发泡体积可以达到至少10倍以上，这直接决定了其可用作高防火要求的夹心泡沫芯材，而对比文件1中的聚酯PET发泡材料最大减重20.98%，可推测出其发泡产品密度在900kg/m3左右，发泡倍率不超过1倍，与本申请中的至少10倍以上的发泡效果有明显差别。由此限制了对比文件1中材料的应用范围，同时也反应出本申请的发泡材料与对比文件1中的材料有显著区别。对比文件2中公开的为再生聚酯切片，属于阻燃涤纶工业丝的领域，因其与本申请中的含磷发泡材料属于不同的技术领域，对比文件2中公开了该再生聚酯切片的磷含量为0.6%（6000ppm），特性粘度（IV值）0.51dL/g，极限氧指数31%，这种再生聚酯切片粘度低流动性好，适合于纺丝，并不适合于发泡。因此，权利要求1对于对比文件1及对比文件2具有创造性，在此基础上，权利要求2-8也具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年05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，对比文件1的减重在20%左右并不表示无法达到本申请的水平，因为其采用了微孔注塑发泡成型技术，封闭模腔的限制使得制品减重减少。在对比文件2给出了可以添加反应性阻燃剂改善材料的阻燃效果的启示下，本领域技术人员有动机添加相应的阻燃剂，预期磷含量越高，阻燃性能相对越好，因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
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
在复审阶段，复审请求人对申请文件没有做出修改，因此本复审决定所针对的文本即为驳回文本。
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。
如果权利要求的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别特征，同时现有技术中没有给出将该区别特征应用到该最接近的现有技术的启示，并且权利要求的技术方案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，符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。
权利要求1请求保护一种制备含磷共聚酯泡沫的组合物（详见案由部分）。
对比文件1公开了一种改性的PET的微孔注塑成型的方法，原料为PET-2，PET-2：自制，PET-1在220℃下固相缩聚2h改性料，熔点255℃，熔融指数9.5 g/ 10min，特性粘度1.14 dL/g，PET-1：自制，0.5 wt%PMDA（均苯四甲酸酐，扩链剂，增粘剂的下位概念）添加纤维PET（常规PET，即为通用聚酯）反应挤出料，熔点254℃，熔融指数25g/10min，特性粘度0.78 dL/g，发泡剂为高纯氮气（参见对比文件1第5.1.1节 试验原料）。
驳回决定认为，对比文件1也公开了一种制备泡沫的组合物，由常规PET、PMDA和发泡剂组成，以PET为100重量份，PMDA为0.503份。对比文件1是本申请最接近的现有技术，权利要求1的技术方案和对比文件1的区别特征为：权利要求1还包括5-20份反应性含磷阻燃剂，并限定了具体的种类以及组合物的磷含量、IV值和共聚酯泡沫的密度，对比文件1不同，权利要求1还加入了一定量的成核剂，并限定了发泡剂的用量，两者增粘剂含量不同。而对比文件2公开了一种磷系共聚阻燃再生聚酯切片，具体的如下：
（1）将聚酯废料涤纶废丝、聚酯料块和经编废料一起熔融获得的泡泡料经干燥、螺杆熔融后获得再生聚酯熔体，再生聚酯熔体中添加阻燃调制剂后在均化反应釜中进行均化聚合反应；工艺参数为：泡泡料的熔融温度为260-285℃，均化反应釜温度280-286℃，压力70-100Pa，时间90-120min。
（2）熔体过滤、出料、切粒：经熔体过滤器（40μ）去除机械杂质，注带冷却，切粒，获得阻燃再生聚酯切片。
该阻燃再生聚酯切片的磷含量为0.6％，特性粘度0.51dL/g，熔点236℃，极限氧指数31。
其中，所述的阻燃调制剂是由阻燃剂与乙二醇按25：75的质量比混合、搅拌并升温至150℃，均相后过滤即可。
所述的均化聚合反应的催化剂为乙二醇锑，催化剂的添加量为20ppm。
其中，阻燃调制剂的加入量为8％（质量比）。
所述的阻燃剂采用磷系共聚阻燃剂，其分子式如下所示（参见对比文件2说明书第[0010]-[0016]段）：
驳回决定认为，在对比文件2的启示下，本领域技术人员基于改善组合物阻燃性的需要，有动机选择加入反应性含磷阻燃剂；至于其合适的含量和组合物的磷含量，可以根据阻燃性能的需要调整。
由此可见，驳回决定的思路是将对比文件1作为最接近的现有技术，在此基础上进一步认为对比文件2给出了加入反应性含磷阻燃剂的技术启示，以及组合物中各组分的用量是常规技术手段。
首先，就对比文件1作为最接近的现有技术而言，合议组查明，根据本申请说明书的记载（参见本申请说明书第2页至第13页），现有技术中，共混阻燃改性会影响阻燃性能的持久性，而共聚阻燃改性，如含磷共聚酯是目前科学界和工业界认可的从本质上赋予聚酯良好阻燃性能的阻燃聚酯技术。现有专利制备的含磷共聚酯树脂具有有限的应用范围，限于比如纤维、薄膜、瓶类和阻燃工业丝等方面，但这些聚酯树脂熔体粘度低不能直接应用来挤出发泡。而有的技术方案中在线性分子链上接上支链进而提高分子量及其熔体粘度，又会因为泡沫孔径太大，孔径分布太宽而导致较差的机械性能，不能作为夹芯结构复合材料的芯材。本申请旨在提供一种发泡级含磷共聚酯组合物及其制备方法，氧指数大于30%，可用作高防火要求的夹芯泡沫芯材及建筑结构性与隔热保温双功能材料。本申请说明书第16页记载了“IV值低于1.10dL/g时发泡效果不好，高于1.40dL/g则成本太高”。此外，本申请说明书记载了7个实施例和2个对比例，其中对比例1中不使用含磷阻燃剂，对比例2中使用的是市售的含磷共聚酯阻燃切片，特性粘度仅为0.67 dL/g，磷含量为5600ppm。实验结果表明，对比例1和对比例2的氧指数均低于30%，阻燃性能不好。本申请说明书的倒数第二段明确记载了“对比例2中的含磷共聚酯为市售的，其IV值普遍比较低，而且聚酯的端基官能团被占据，特别是含磷量高的情况下（8000-15000ppm），粘度特别低，无法顺利的进行一步法或两步法增粘，由此说明本发明的发泡剂含磷共聚酯组合物具有优良的发货性能，适于挤出发泡”。即将本申请的发明思路进行梳理可以发现，本申请是以含磷共聚酯作为发明起点，力图解决其粘度低而带来的发泡性能差的技术问题。而对比文件1就是一个单纯的聚酯发泡材料，没有任何的含磷阻燃成分。
就对比文件2给出技术启示而言，对比文件2明确记载了其含磷切片的特性粘度为0.51dL/g，虽然其氧指数超过了30%，但是该技术方案显然对应于本申请对比例2中使用的低特性粘度的含磷阻燃切片，不适于进行发泡，对比文件2中只记载了其聚酯切片适用于生产工业丝，属于阻燃涤纶工业丝生产技术领域，而没有记载任何能够将该材料进行发泡的技术启示。对于本领域技术人员而言，没有动机将对比文件2中一个工业丝生产的聚酯技术方案中的某一特定原料应用于对比文件1的聚酯微孔泡沫材料中。事实上，现有证据中没有足够的技术启示使得本领域技术人员有动机跨越黏度差异很大且形态不同的两个材料，在各自组分结合后会产生何种程度的变化，是否会带来质变都不明确的情况下，将这两个不同应用领域的技术方案进行组合，即，本领域技术人员没有动机将对比文件1与对比文件2的技术方案相结合，再利用公知常识对其进行调整得到权利要求1的技术方案。另外，本申请发明的关键点和核心就在于通过合适的特性粘度来得到阻燃性能和机械性能兼备的含磷共聚酯，在缺乏证据支持的情况下，不能直接认为“本领域技术人员可以根据需要调整增粘剂用量，从而得到组合物合适的IV值”，驳回决定和前置意见指出的权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性的理由不能成立，在此基础上，权利要求2-8也具备创造性。
基于上述事实和理由，合议组做出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年02月24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驳回文本的基础上对本发明专利申请继续进行审查。
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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