发明创造名称：一种用于色谱填充的核壳颗粒及其制备方法
外观设计名称：
决定号：181952
决定日：2019-06-24
委内编号：1F249642
优先权日：
申请（专利）号：201510115043.9
申请日：2015-03-16
复审请求人：上海通微分析技术有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：李旭
合议组组长：潘慧
参审员：张娴
国际分类号：B01J20/283,20/10,13/02,20/30
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果发明要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，然而所述区别技术特征被另一份对比文件公开并且在该对比文件中所起的作用与其在发明中为解决发明实际解决的技术问题所起的作用相同，则可以认为现有技术整体上存在将所述区别技术特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510115043.9，名称为“一种用于色谱填充的核壳颗粒及其制备方法”的发明专利申请。申请人为上海通微分析技术有限公司，申请日为2015年3月16日，公开日为2015年5月27日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2017年12月11日发出驳回决定，驳回了本发明专利申请，其理由是：权利要求1-10不符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。驳回决定所依据的文本为：申请日提交的说明书第1-69段，说明书附图图1-13，说明书摘要，摘要附图，2017年5月10日提交的权利要求第1-10项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种用于色谱填充的核壳颗粒，包括无孔SiO2核、及修饰于无孔SiO2核表面的多孔SiO2壳层，所述无孔SiO2核为100nm-10μm的无孔SiO2颗粒；所述多孔SiO2壳层的厚度为10-500nm，孔的孔径为2-100nm，核壳颗粒的比表面积为10-600m2/g；其特征在于：所述多孔SiO2壳层通过两相法修饰于无孔SiO2核表面，且表面具有放射状孔结构。
2. 根据权利要求1所述的用于色谱填充的核壳颗粒，其特征在于：所述无孔SiO2核为0.5-3μm的无孔SiO2颗粒。
3. 根据权利要求1所述的用于色谱填充的核壳颗粒，其特征在于：所述多孔SiO2壳层的厚度为10-200nm；所述整个核壳颗粒表面的孔径为3-30nm，比表面积为15-300m2/g。
4. 一种用于色谱填充的核壳颗粒的制备方法，其特征在于：将0.5-6g直径为100nm-10μm的无孔SiO2颗粒作为无孔SiO2核分散到15-18mL的H2O中，加入0.46-5.52mL的异丙醇、0.3-3.6g的尿素、0.5-6g的模板试剂、0.5-6mL的正硅酸四乙酯、15-180mL的非极性溶剂，通过搅拌、升温至60-150℃、静止状态下反应，其中，升温时的搅拌速度控制在0-1500rpm；将反应后得到的产物过滤，用去离子水清洗数遍；去除滤后的滤饼中的模板试剂。
5. 根据权利要求4所述的用于色谱填充的核壳颗粒的制备方法，其特征在于：所述去除模板试剂的方式采用在烘箱中干燥、再冷却至室温后放入坩埚中，以0.5-2℃/min升温至550-1000℃，保持2-12h，然后随炉冷却至室温；或采用HCl乙醇溶液或硝酸铵水溶液，在回流状态下反应6-24h。
6. 根据权利要求4所述的用于色谱填充的核壳颗粒的制备方法，其特征在于：所述异丙醇采用碳数从1至10的醇类试剂中的任一种替代。
7. 根据权利要求4所述的用于色谱填充的核壳颗粒的制备方法，其特征在于：所述尿素可采用甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺或碳酸氢铵替代。
8. 根据权利要求4所述的用于色谱填充的核壳颗粒的制备方法，其特征在于：所述正硅酸四乙酯可采用硅酸钠替代。
9. 根据权利要求4所述的用于色谱填充的核壳颗粒的制备方法，其特征在于：所述非极性溶剂为环己烷、正己烷、乙醚、苯、甲苯、四氯化碳中任一种。
10. 根据权利要求4所述的用于色谱填充的核壳颗粒的制备方法，其特征在于：所述模板试剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基氨基吡啶、十四烷基氨基吡啶、十八烷基氨基吡啶、十四烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、其它碳数在8-20之间的三甲基氯化铵、溴化铵类表面活性剂、氨基吡啶类表面活性剂中的任一种。”
驳回决定认为：独立权利要求1与对比文件1（CN101426725A，公开日为2009年5月6日）相比的区别技术特征被对比文件2（CN104129791A，公开日为2014年11月5日）公开，因此权利要求1不具备创造性；独立权利要求4与对比文件1相比的区别技术特征或是被对比文件2公开，或是本领域的常规技术手段，因此不具备创造性；从属权利要求2-3、5-10的附加技术特征或是被对比文件1或2公开，或是本领域的常规技术手段，因此也不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年3月25日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件，复审请求人认为对比文件2不存在相关技术启示，理由是：（1）对比文件2中的制备方法为微乳液法，与本申请的两相法不同，本申请制备核壳颗粒的方法中，存在水相和非水相两种体系，使正硅酸四乙酯水解反应速率易于控制，从而获得具有放射性孔结构的壳层。且对比文件2采用的制备原料也与本申请不同。（2）对比文件2制作的是单一结构颗粒，不是两层结构，其放射状孔结构从颗粒中心向外辐射，本申请的孔结构则位于多孔SiO2壳层上，因此，用对比文件2的方法不能得到本申请的核壳结构颗粒。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年5月4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。
合议组于2019年4月12日向复审请求人发出复审通知书，沿用驳回决定中使用的对比文件1和2，指出权利要求1-10相对于对比文件1和2的结合不具备创造性，并针对复审请求人的意见进行了回应。
复审请求人于2019年5月24日提交了意见陈述书，并修改了权利要求书，所做修改涉及将原权利要求1-3请求保护的主题由“核壳颗粒”改为“核壳颗粒的制备方法”，将原权利要求4的技术特征合并入权利要求1，并相应删除了原权利要求4，并调整了原权利要求5-10的编号及引用关系。修改后的权利要求1-3如下：
“1. 一种用于色谱填充的核壳颗粒的制备方法，所述核壳颗粒包括无孔SiO2核、及修饰于无孔SiO2核表面的多孔SiO2壳层，所述无孔SiO2核为100nm-10μm的无孔SiO2颗粒；所述多孔SiO2壳层的厚度为10-500nm，孔的孔径为2-100nm，核壳颗粒的比表面积为10-600m2/g；其特征在于：所述多孔SiO2壳层通过两相法修饰于无孔SiO2核表面，且表面具有放射状孔结构，所述两相法的步骤为：将0.5-6g的无孔SiO2颗粒作为无孔SiO2核分散到15-18mL的H2O中，加入0.46-5.52mL的异丙醇、0.3-3.6g的尿素、0.5-6g的模板试剂、0.5-6mL的正硅酸四乙酯、15-180mL的非极性溶剂，通过搅拌、升温至60-150℃、静止状态下反应，其中，升温时的搅拌速度控制在0-1500rpm；将反应后得到的产物过滤，用去离子水清洗数遍；去除滤后的滤饼中的模板试剂。
2. 根据权利要求1所述的用于色谱填充的核壳颗粒的制备方法，其特征在于：所述无孔SiO2核为0.5-3μm的无孔SiO2颗粒。
3. 根据权利要求1所述的用于色谱填充的核壳颗粒的制备方法，其特征在于：所述多孔SiO2壳层的厚度为10-200nm；所述整个核壳颗粒表面的孔径为3-30nm，比表面积为15-300m2/g。”
复审请求人认为：对比文件1未采用本申请权利要求1所述的“两相法”，因此其壳层孔道不具有本申请权利要求1所述的放射状结构；对比文件2虽然公开了制作具有放射状孔结构颗粒的方法，但其制作的是单一结构颗粒，而不是核壳结构颗粒，其颗粒的孔道是从颗粒中心延径向向外辐射到边缘，因而对比文件2并没有给出在无孔SiO2核的表面形成具有放射状孔结构壳层的技术启示。因此认为权利要求1具有创造性。
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
（一）关于审查文本
在复审程序中，复审请求人于2019年5月24日提交意见陈述书时提交了经修改的权利要求书，经审查，所作修改符合专利法第33条及专利法实施细则第61条第1款的规定，因此本复审请求审查决定所针对的审查文本为：2019年5月24日提交的权利要求第1-9项，申请日提交的说明书第1-69段，说明书附图图1-13，说明书摘要及摘要附图。
（二）关于创造性
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。
如果发明要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，然而所述区别技术特征被另一份对比文件公开并且在该对比文件中所起的作用与其在发明中为解决发明实际解决的技术问题所起的作用相同，则可以认为现有技术整体上存在将所述区别技术特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示。
1、关于权利要求1
权利要求1请求保护一种用于色谱填充的核壳颗粒的制备方法。对比文件1公开了（参见说明书第2页第5、7段）一种核壳型二氧化硅的制造方法：“使球形度在0.8以上、变异系数在0.2以下的实质上无孔质的二氧化硅核粒子在表面活性剂的存在下分散于由醇和水形成的分散介质来调制分散液的工序；向该分散液中加入二氧化硅原料，在pH 8-13的条件下使二氧化硅原料反应，在二氧化硅核粒子的表面形成包含二氧化硅和表面活性剂的壳前体的工序；从该壳前体中除去表面活性剂，形成多孔质的壳的工序”。并公开了具体的制备方法（参见说明书第9-10页[例1]）：“作为二氧化硅核粒子，准备希玛电子株式会社制的HPS-1000（个数平均粒径1.0μm 【落入本申请权利要求1限定的核粒径100nm-10μm范围内】）。在100mL的带盖烧瓶中加入4.81g二氧化硅核粒子、0.73g作为表面活性剂的十二烷基胺、28.8g蒸馏水，再加入乙醇至分散液的总量达到80ml后，将它们充分混合，制成分散液。接着，在25℃的条件下搅拌分散液的同时，向分散液中加入0.17g四乙氧基硅烷。刚添加四乙氧基硅烷后的反应液的pH为9.8。持续搅拌反应液20小时，使四乙氧基硅烷水解，使壳前体形成于二氧化硅核粒子表面。接着，用孔径0.1μm的膜滤器过滤反应液，回收核壳型二氧化硅前体。使核壳型二氧化硅前体分散于50mL乙醇中，在70℃搅拌1小时，溶解除去十二烷基胺的一部分。用孔径0.1μm的膜滤器过滤分散液，回收核壳型二氧化硅前体。将核壳型二氧化硅前体在550℃煅烧3小时，将十二烷基胺完全除去，得到核壳型二氧化硅。核壳型二氧化硅的平均细孔直径为2.5nm 【落入本申请权利要求1限定的壳层孔径2-100nm的范围内】，比表面积为146 m2/g【落入本申请权利要求1限定的核壳颗粒比表面积10-600m2/g的范围内】，壳的厚度为0.15μm【落入本申请权利要求1限定的壳层厚度10-500nm的范围内】”。该核壳型二氧化硅可作为液相色谱法用填充材料。
权利要求1与对比文件1相比的区别在于：（1）权利要求1的反应体系中同时包含极性溶剂和非极性溶剂，属于两相反应体系，所得核壳颗粒壳层具有放射状孔结构；而对比文件1的反应体系中不含非极性溶剂，是单一均相反应体系，所得核壳颗粒的壳层内部孔道结构不是放射状的；（2）两者的制备原料和制备工艺存在差异。基于上述区别，权利要求1实际要解决的技术问题是如何提高核壳颗粒壳层中孔道的有序性。
关于上述区别（1），对比文件2公开了（参见说明书第7-24段）一种含径向介孔孔道结构的球形二氧化硅材料，其解决了现有技术中介孔SiO2的介观有序性不好、缺少有序性径向孔道结构的技术问题。并具体公开了其制备方法，包括以下步骤：“（1）将正硅酸乙酯（TEOS）分散在环己烷溶液中；（2）将十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）加入到体积分数为37.5%的乙醇溶液中，搅拌溶解，所述质量比；（3）在不断搅拌的条件下，将步骤（1）得到的溶液加入到步骤（2）所得的溶液中，持续搅拌形成混合溶液；（4）向步骤（3）得到的混合溶液加入氨水，继续搅拌反应，使溶液环境呈弱碱性；（5）将步骤（4）中的沉淀物离心分离，清洗干燥；（6）将步骤（5）得到的沉淀物煅烧得到含径向介孔孔道结构球形二氧化硅材料。所述步骤（4）在25-100℃继续搅拌反应4-24h。上述方法所制备的二氧化硅材料，其介观有序性延续到整个颗粒。介孔的排列方式为辐射状排列，介孔孔道从球的中心辐射到球的边缘，所述介孔二氧化硅为单分散球形。本发明利用CTAB，PVP–乙醇–环己烷–水形成的水包油型微乳液体系做模板，TEOS作为硅源进行水解、缩聚，自组装合成介孔材料，煅烧去除有机物，得到所需要的含径向介孔孔道结构球形介孔SiO2纳米材料”。
由以上公开内容可知，对比文件2的反应体系包含水、油两相，其制备方法属于“两相法”，即，对比文件2给出了“利用微乳液法（即两相法）可以使制得的SiO2颗粒具有放射状孔结构”的技术启示。尽管对比文件2制作的是单一结构颗粒而对比文件1制作的是核壳结构颗粒，但本领域技术人员可以判断，由于无孔SiO2颗粒不参与水解反应，因此其存在与否不会影响所得多孔SiO2中放射状孔道结构的形成，即，无论反应制备的是单一结构颗粒还是核壳结构颗粒，所得多孔SiO2中都将形成放射状孔结构。此外，本领域技术人员了解，颗粒孔道结构的有序性越高，其传质效率就越高，而高传质效率正是色谱法用填充材料所追求的性能。因此，本领域技术人员在对比文件1的基础上，出于提高色谱柱填充用SiO2孔结构有序性的目的，有动机结合对比文件2给出的技术启示，将两相法用于对比文件1的核壳颗粒制备过程中，使壳层表面具有放射状孔结构。
关于上述区别（2），未被对比文件1和2公开的具体原料和工艺参数，例如硅源材料正硅酸乙酯的用量，对极性溶剂、非极性溶剂、水解后可产生氨的试剂的种类和用量的选择，升温时的搅拌速度等，都是本领域技术人员可以根据对产品性能的要求，通过适当的分析及试验后所能作出的常规选择。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2，进而得到本申请权利要求1所要求保护的技术方案，对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此权利要求1不具有突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、关于从属权利要求2和3
权利要求2和3进一步限定了无孔SiO2核的尺寸、多孔SiO2壳层的厚度、核壳颗粒表面的孔径、核壳颗粒的比表面积。对比文件1的[例1]公开了无孔SiO2核的粒径为1.0μm，多孔SiO2壳层的厚度为0.15μm（即150nm），核壳型二氧化硅的比表面积为146m2/g。经对比，本申请权利要求3限定的“核壳颗粒表面孔径为3-30nm”未被对比文件1公开，然而，基于对比文件1已公开的“壳的平均细孔直径为2-50nm（参见说明书第3页第3段）”，本领域技术人员可以根据对产品性能的不同要求，通过常规手段来调整并获得具有所需孔径的核壳颗粒。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求2和3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于从属权利要求4
权利要求4进一步限定了去除模板剂的方式。对比文件1公开了“将核壳型二氧化硅前体在550℃煅烧3小时，将十二烷基胺完全除去，得到核壳型二氧化硅”。在此基础上，采用先在烘箱中干燥、再冷却至室温后放入坩埚中，以一定升温速率升温，升温后保持一定时间，然后随炉冷却至室温，是本领域的常规技术手段；另外，采用HCl乙醇溶液或硝酸铵水溶液，在回流状态下反应一定时间去除模板剂，也是本领域的常规技术手段。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、关于从属权利要求5-9
权利要求5-9进一步限定了异丙醇、尿素、正硅酸乙酯的可替代物，以及非极性溶剂、模板试剂的具体种类。对比文件1还公开了（参见说明书第5页第6段-第6页第8段）：“醇可以是选自甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、乙二醇和甘油的至少一种；通过在pH 8～13的条件下于分散液中使二氧化硅原料反应；作为二氧化硅原料，只要是可以通过反应而形成硅氧化物的原料即可，较好是烷氧基硅烷、硅酸钠；作为表面活性剂，可以例举起到用于在壳中形成细孔的模板的作用的表面活性剂，较好是烷基铵卤化物、烷基胺。作为烷基铵卤化物，可以例举十四烷基三甲基铵卤化物、十六烷基三甲基铵卤化物、十八烷基三甲基铵卤化物、二十烷基三甲基铵卤化物、二十二烷基三甲基铵卤化物等。作为烷基胺，可以例举碳数为8～20的直链烷基胺，特别好是十二烷基胺。在此基础上，选择适合种类的醇、非极性溶剂及模板剂，并采用适合种类的酰胺类或碱性物质替代尿素，均是本领域的常规选择。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求5-9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（三）关于复审请求人的意见
关于复审请求人的意见，合议组认为：基于“对比文件1的核壳颗粒的多孔壳层不具有权利要求1所述的放射性孔道结构”这一区别特征，发明实际要解决的技术问题是如何改善二氧化硅核壳颗粒的多孔壳层中孔结构的有序性。对此，对比文件2给出了“利用微乳液法（即两相法）可以使制得的SiO2颗粒具有放射状孔结构”的技术启示。尽管对比文件2制作的是单一结构颗粒而不是核壳结构颗粒，但本领域技术人员可以判断，由于无孔SiO2颗粒不参与水解反应，因此无论反应体系中是否存在无孔SiO2颗粒，即，无论反应制备的是单一颗粒还是核壳颗粒，都不会影响所得多孔SiO2中放射状孔道结构的形成，因此上述区别特征不会妨碍本领域技术人员将对比文件2给出的“利用微乳液法（即两相法）可以使制得的SiO2颗粒具有放射状孔结构”的技术启示应用到对比文件1制作二氧化硅核壳颗粒的制备方法中，即，本领域技术人员有动机将对比文件2公开的两相法用到对比文件1的核壳颗粒制备中，从而使壳层产生放射状孔结构，以提高壳层孔道的有序性。
故对于复审请求人的上述主张，合议组不予支持。
根据上述事实和理由，合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年12月11日对本申请作出的驳回决定。
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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