碳纤维真空灌注环氧树脂-复审决定


发明创造名称:碳纤维真空灌注环氧树脂
外观设计名称:
决定号:182074
决定日:2019-06-24
委内编号:1F236548
优先权日:
申请(专利)号:201510018183.4
申请日:2015-01-14
复审请求人:惠柏新材料科技(上海)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:袁帅
合议组组长:王中良
参审员:朱伟
国际分类号:C08L63/00,C08K7/06,C08G59/50
外观设计分类号:
法律依据:专利法第33条,专利法第22条第3款
决定要点:在判断一项权利要求的创造性时,首先确定与本发明最接近的现有技术,找出二者的区别特征。如果最接近的现有技术采用了和本发明相同和/或极其相似的关键技术手段达到相同的技术效果,并且现有技术给出了将上述区别特征应用到最接近的现有技术的技术启示,则认为该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510018183.4,名称为“碳纤维真空灌注环氧树脂”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为惠柏新材料科技(上海)股份有限公司(由惠柏新材料科技(上海)有限公司变更而来)。本申请的申请日为2015年01月14日,公开日为2015年05月13日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2017年07月19日发出驳回决定,以权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:2017年04月01日提交的权利要求第1项,申请日2015年01月14日提交的说明书第1-7页,说明书附图第1页,说明书摘要和摘要附图(下称驳回文本)。
驳回文本的权利要求书如下:
“1. 一种碳纤维真空灌注环氧树脂的制备方法,其特征在于,所述碳纤维真空灌注环氧树脂,采用固化剂6010B-1,即
树脂组分(LTC-6010A):双酚A型环氧树脂127 65%
双酚F型环氧树脂170 25%
环氧稀释剂BDGE 10%;和
固化剂组分(LTC-6010B-1):聚醚胺固化剂D230 60%
环己二胺DCH99 22%
2-甲基戊二胺Dytek A 18%;
树脂组分和固化剂组分按照重量比100:30的比例混合后即为所述组合物;
所述树脂组分的外观为无色或微黄透明粘稠体,25℃时粘度为700-1100cps,密度为1.10-1.20g/cm3,环氧当量为160-170g/eq;
所述固化剂组分为微黄透明液体,25℃时粘度为6-12cps,密度为0.90-1.00g/cm3,胺值为500-700 mg KOH/g;
所述树脂和固化剂组分混合后的组合物在25℃时粘度为120-220cps,25℃时可操作时间为140-190min,在30℃时粘度为70-170cps,30℃时可操作时间为100-140min,在35℃时粘度为45-105cps,35℃时可操作时间为50-90min;
所述树脂和固化剂组分混合后的组合物在23℃时,凝胶时间10-13分钟,在43℃,凝胶时间5-8分钟;所述树脂和固化剂组分混合后的组合物在25℃时粘度为120-220cps,25℃时可操作时间为60-90min,在30℃时粘度为70-170cps,30℃时可操作时间为50-80min,在35℃时粘度为45-105cps,35℃时可操作时间为30-60min,组合物在23℃时,凝胶时间3-6分钟,在43℃时,凝胶时间1.5-3.5分钟;
所述碳纤维真空灌注环氧树脂的制备方法包括所述比例的各组分和下列步骤:
步骤一,制备树脂组分
a,将双酚A型环氧树脂127、环氧稀释剂BDGE,预热到60℃-65℃;
b,将经步骤一预热的双酚A型环氧树脂127、部分环氧稀释剂BDGE加入反应釜;
c,将双酚F型环氧树脂170加入反应釜;
d,开启搅拌器,以24-28rpm的速度搅拌30-40min后停止;
e,加入剩余的环氧稀释剂BDGE,
f,在抽真空的环境下,启动搅拌程序,控制高速28 rpm、低速24rpm ,持续搅拌60-90min,关闭搅拌程序;
g,停止抽真空,将反应釜内恢复常压即得所述甲组分;
步骤二,制备固化剂组分;
h,将聚醚胺固化剂D230;环己二胺DCH99;2-甲基戊二胺Dytek A ;准确称量,并添加到另一个反应釜中;
I,搅拌,高速28 rpm 、低速24rmp ,持续搅拌50-60min,关闭搅拌,同时控制温度在40℃以下;
j,灌桶,每桶必须充氮气保护。”
驳回决定指出:对比文件1(CN101735570 A,公开日为2010年06月16日)公开了一种风力发电机叶片用的环氧树脂体系及其改性方法(参见说明书第34段,实施例2)。权利要求1与对比文件1的区别在于:权利要求1的固化剂中包括环己二胺DCH99和2-甲基戊二胺Dytek A并不含有颜料,并限定了固化剂和树脂组分中各个组分的相对比例;而对比文件1相应的为二乙烯三胺和异佛尔酮二胺,并且权利要求1还限定了双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂的具体牌号,树脂组分和固化剂组分的质量比,树脂组分和固化剂组分的物性参数以及树脂和固化剂混合以后的物性参数,并限定了具体的制备过程。权利要求1实际解决的技术问题是如何提供一种环保,粘度低的环氧树脂体系。对比文件2(“环氧树脂涂料用脂肪族二胺加成物固化剂”,杜邦中国集团有限公司,粘接,第21卷,第6期,第14-16页,2000年6月)公开了(参见第14页1概述和2.3配方设计试验1,第15页第3节结果讨论部分,图1-图2)双酚A环氧树脂按化学计量值分别与MPMD(2-甲基戊二胺,商标为DYTEK A)﹑DAMP(1,3-戊二胺)﹑DCH99(1,2-环己二胺)﹑DETA和IPDA进行混合﹑固化。作为DETA﹑IPDA替代物的MPMA﹑DAMP和DCH99而言,作为胺类固化剂使用均具有较低的粘度,从而改善了操作性能。已知DETA固化剂气味大,对人的呼吸系统具有刺激作为,因而本领域技术人员为了改善工作环境,有动机采用MPMA﹑DAMP替换对比文件1中的DETA,而且对比文件2明确给出了DCH99可以作为IPDA替代物的技术启示,故本领域技术人员根据风电叶片对于固化工艺的需要通过常规技术手段可以得到合适的固化剂组合以及相应的质量比。同时本领域技术人员可以根据风电叶片对于环氧树脂的要求选择合适的树脂牌号,并且根据常规技术手段确定树脂组分和固化剂组分中各个组分的相对含量,而树脂和固化剂之间的质量比是本领域技术人员可以根据环氧树脂的环氧当量以及固化剂的胺值通过常规技术手段可以得到的,并且是否加入颜料只是本领域的常规选择。进而,本领域技术人员根据公知常识,可以推定树脂组分的外观为无色或者微黄色的粘稠液体,而所限定的密度、粘度、环氧当量均是用于风电叶片的真空灌注环氧树脂的常规参数范围。所限定的固化剂组分的外观、密度、粘度、胺值均是用于风电叶片的真空灌注环氧树脂用固化剂的常规参数范围。此外,对比文件1公开了(参见说明书第36段表1)配方的初始粘度(25℃)为180~250mPa.s,凝胶时间(25℃)为≥150min;尽管对比文件1没有公开30℃和35℃的粘度和可操作时间,但是所限定的相应温度的粘度和可操作时间均是风电叶片对于真空灌注环氧树脂的基本要求。同时本领域技术人员可以根据对于在特定温度下的凝胶时间和可操作时间的需求,通过调整固化剂组分中的快速固化剂和慢速固化剂之间的相对含量,从而得到所需要的固化剂组分。另外,首先树脂组分和固化剂组分的混合的要求是混合均匀,并且在混合过程严格控制空气和水分;因而混合过程中加料顺序的不同不会造成树脂组分实质性改变;其次,对比文件3(CN104151527A,公开日为2014年11月19日)公开了(参见权利要求4)一种风电叶片用手糊环氧树脂组合物的制备方法,本领域技术人员有动机采用对比文件3公开的方法来制备对比文件1的环氧树脂。因此,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人惠柏新材料科技(上海)股份有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2017年11月03日向国家知识产权局同日提出两次复审请求,其中一份复审请求同时提交了意见陈述书和修改后的权利要求书(下称复审请求1;共2页,权利要求第1项),另一份复审请求仅提交了意见陈述书(下称复审请求2)。
复审请求人在复审请求1中提交的权利要求1相对驳回文本中的权利要求1的修改在于:将权利要求1中的树脂组分、固化剂组分以及树脂和固化剂组分混合后的组合物的外观和/或参数进行了排版,其实质内容相同。该权利要求书如下:
1. 一种碳纤维真空灌注环氧树脂的制备方法,其特征在于,所述碳纤维真空灌注环氧树脂,采用固化剂6010B-1,即树脂组分(LTC-6010A):
树脂组分(LTC-6010A):双酚A型环氧树脂127 65%
双酚F型环氧树脂170 25%
环氧稀释剂BDGE 10%;和
固化剂组分(LTC-6010B-1):聚醚胺固化剂D230 60%
环己二胺DCH99 22%
2-甲基戊二胺Dytek A 18%;
树脂组分和固化剂组分按照重量比100:30的比例混合后即为所述组合物;所述树脂组分的外观为无色或微黄透明粘稠体,25℃时粘度为700-1100cps,密度为1.10-1.20g/cm3,环氧当量为160-170g/eq;所述固化剂组分为微黄透明液体,25℃时粘度为6-12cps,密度为0.90-1.00g/cm3,胺值为500-700mg KOH/g;所述树脂和固化剂组分混合后的组合物在25℃时粘度为120-220cps,25℃时可操作时间为140-190min,在30℃时粘度为70-170cps,30℃时可操作时间为100-140min,在35℃时粘度为45-105cps,35℃时可操作时间为50-90min;所述树脂和固化剂组分混合后的组合物在23℃时,凝胶时间10-13分钟,在43℃,凝胶时间5-8分钟;所述树脂和固化剂组分混合后的组合物在25℃时粘度为120-220cps,25℃时可操作时间为60-90min,在30℃时粘度为70-170cps,30℃时可操作时间为50-80min,在35℃时粘度为45-105cps,35℃时可操作时间为 30-60min,组合物在23℃时,凝胶时间3-6分钟,在43℃时,凝胶时间1.5-3.5分钟;
所述碳纤维真空灌注环氧树脂的制备方法包括所述比例的各组分和下列步骤:
……(同驳回文本的权利要求1的制备方法中的组分和步骤)。”
复审请求人在复审请求1的意见陈述中认为:(i)对于固化剂的种类以及促进剂种类的选择上需要充分考虑所选择固化剂以及促进剂之间的相互作用、相互配合,原料组分的用量等,需要付出大量的创造性劳动。而对比文件1没有给出将所述区别特征结合在一起使用的技术启示,也没有文献表明所述区别特征为本领域的常规技术手段;而且,本申请一方面将双酚A型和双酚F型环氧树脂并用,另一方面通过将聚醚胺固化剂、环己二胺、2-甲基戊二胺Dytek A 固化剂作为复合的固化体系,所得产品取得了众多有益的效果。(ii)对权利要求1的评述应该当将其作为整体来评述,并且本申请属于组合发明,应用组合发明的判断方法来判断其是否具备创造性。但是对比文件1和本申请的发明构思不同,而根据对比文件2公开的内容无法想到将固化剂进行替换,其比例也不是常规的调整。
而在仅提交意见陈述的复审请求2中,复审请求人主张:本申请实际要解决的技术问题是如何得到一种粘度低的碳纤维真空灌注环氧树脂的制备方法。但是对比文件1没有给出任何涉及树脂粘度的技术启示,本申请权利要求1的技术方案解决的技术问题和对比文件1所解决的技术问题不同;本申请中固化剂的应用范围与对比文件2公开的固化剂的应用范围不同;对比文件2对本申请权利要求1的技术方案没有技术启示;本申请对环氧树脂的密度、粘度、环氧当量以及固化剂的外观、密度、粘度、胺值的限定并非本领域的常规技术手段;本申请权利要求1的技术方案是一个整体,应从技术方案的整体上进行评价;由具体实施例可知,权利要求1的技术方案可以进一步降低混合粘度,提高树脂对碳纤维的浸润性能,保证在最短的时间浸润碳纤维制品,提高了FRP性能。
经形式审查合格,国家知识产权局于2017年11月22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:1)对于固化剂和促进剂的种类选择,本申请固化剂组分包含聚醚胺、环己二胺和2-甲基戊二胺,对比文件1已经公开了其固化剂组分包含聚醚胺、异佛尔酮二胺和二乙烯三胺,环己二胺与异佛尔酮二胺均为常见的脂环族二胺,2-甲基戊二胺和二乙烯三胺均为常见的脂肪族二胺,对比文件2又给出了使用环己二胺、2-甲基戊二胺替代异佛尔酮二胺和二乙烯三胺可以降低粘度、改善操作性能的技术启示,基于较低粘度属于环氧树脂真空灌注工艺的普遍技术需求,本领域技术人员有动机选择使用对比文件2中所述的粘度更小的固化剂。2)对于本申请创造性的评述是基于发明构思的整体评述,充分考虑了结合启示,而对于具体的树脂以及固化剂的牌号、各组分的相对含量等的选择和调节,是本领域技术人员根据本领域普通技术知识容易得到的。3)虽然对比文件1同时还含有颜料,但是对于是否加入颜料是可以根据实际需求进行常规选择的,其所对应的性能相应的产生或者消失;原料组分配比是可以通过本领域惯用手段进行调节的,原料物化性能是由其所选择的原料所决定的,具体工艺参数对比文件3已经给出了技术启示。4)对比文件1也公开了将双酚A型和双酚F型环氧树脂并用;对于复合固化剂中部分组分的替换,对比文件2已经给出了替换后可以进一步降低粘度的技术启示,当粘度较低时,环氧树脂对于纤维的浸润能力必然会提高,未产生预料不到的技术效果。5)本领域技术人员公知环氧树脂E-51是外观为淡黄色至棕黄色的透明液体;双酚F型环氧树脂是外观为黄色透明的液体;1,4-丁二醇二缩水甘油醚是无色液体,对于这一公知常识的认定是具有普遍性的。6)是否具有创造性不能以引用对比文件的多少来衡量,而应该整体考虑其相对于现有技术是否具有显而易见性。因而,坚持原驳回决定。
复审请求人于2018年11月09日向国家知识产权局再次提出了复审请求,提交了意见陈述书和修改后的权利要求书(共2页,权利要求第1项)。但是复审请求人此次提交的意见陈述书和修改后的权利要求书与复审请求人于2017年11月03日在上述复审请求1中所提交的意见陈述书和权利要求书相同。
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2018 年11月28日向复审请求人发出复审通知书,指出:
(a)关于专利法第33条
复审请求人于2018年11月09日新提交的权利要求1中记载的所述具体组成的碳纤维真空灌注环氧树脂与其后记载的参数范围“所述固化剂组分为微黄透明液体,25℃时粘度为6-12cps,密度为0.90-1.00g/cm3,胺值为500-700mg KOH/g”和“所述树脂和固化剂组分混合后的组合物在25℃时粘度为120-220cps,25℃时可操作时间为140-190min,在30℃时粘度为70-170cps,30℃时可操作时间为100-140min,在35℃时粘度为45-105cps,35℃时可操作时间为50-90min;所述树脂和固化剂组分混合后的组合物在23℃时,凝胶时间10-13分钟,在43℃,凝胶时间5-8分钟”的组合即未明确记载在原说明书和权利要求书中,也不能由原说明书和权利要求书所记载的内容直接地、毫无疑义地确定,因此超出了原说明书和权利要求书记载的范围,不符合专利法第33条的规定。
鉴于复审请求人新提交的权利要求1中已经具体限定了所述碳纤维真空灌注环氧树脂中树脂组分、固化剂组分所采用的具体物质及其具体用量,以及树脂组分和固化剂组分混合的重量比的比例关系,因而权利要求1中其后所记载的树脂组分、固化剂组分、以及树脂和固化剂组分混合后的组合物的各项参数实质上应为由上述具体组分及其用量组成的树脂组分、固化剂组分、以及树脂和固化剂组分混合后的组合物本身固有的特性所决定的,而非进一步限定的特征或者增加的特征。因此,为了节约程序,合议组针对复审请求人新提交的权利要求1中的所述碳纤维真空灌注环氧树脂为由权利要求1中的上述具体组分及其用量组成的树脂组分、固化剂组分、以及树脂和固化剂组分混合后的组合物所制备的碳纤维真空灌注环氧树脂,进而其后所限定的树脂组分、固化剂组分、以及树脂和固化剂组分混合后的组合物的各项参数范围为由所述树脂组分、固化剂组分、以及树脂和固化剂组分混合后的组合物本身固有的特性所决定的参数范围,对本申请继续进行审查,提出如下审查意见。
(b)关于专利法第22条第3款规定的创造性
对比文件1的实施例2公开了一种风力发电机叶片用的环氧树脂体系及其制备方法(参见对比文件1的实施例2)。权利要求1中的用途特征“碳纤维真空灌注环氧树脂”未隐含所述环氧树脂具有特定的结构和/或组成。权利要求1与对比文件1的区别在于:(i)除聚醚胺D230外,权利要求1的固化剂组分中使用了环己二胺DCH99和2-甲基戊二胺Dytek A,以及限定了固化剂各组分的%,而对比文件1中具体使用的是二乙烯三胺,异佛尔酮二胺和还包括助剂颜料,以及限定的是各组分的重量份,经换算,二者各组分的%不同;(ii)权利要求1的树脂组分中具体使用的树脂组分为双酚A型环氧树脂127和双酚F型环氧树脂170,以及限定了树脂各组分的%,而对比文件1具体使用的树脂组分为双酚A环氧树脂E-51和双酚F环氧树脂,以及限定的是树脂各组分的重量份,经换算,二者各组分的重量百分比%不同;(iii)权利要求1中限定树脂组分和固化剂组分的重量比为100:30,以及具体限定了所述树脂组分、固化剂组分和二者混合后的组合物的参数;而对比文件1中是按重量份分别制备树脂组分和固化剂组分,树脂组分和固化剂组分的重量比为100:100.3,并且未限定所述树脂组分、固化剂组分和二者混合后的组合物的参数;(iv)权利要求1和对比文件1中的环氧树脂的制备方法虽然都采用了分别制备树脂组分和制备固化剂组分的步骤,但是二者具体的步骤不同。合议组查明(参见本申请说明书第0001,0003,0004,0009,0015段):本申请的关键技术手段是(1)将双酚A型和双酚F型环氧树脂并用,并使用环氧稀释剂;(2)将聚醚胺固化剂、环己二胺和2-甲基戊二胺Dytek A 固化剂作为复合的固化体系,从而获得了可应用于具有低粘度的、符合风力发电机叶片等生产制造工艺领域的性能需求的真空灌注环氧树脂。合议组进一步查明(参见对比文件1的说明书第0001,0005,0033-0034,0079-0081段,以及表一):对比文件1的关键技术手段在于,(1)将双酚A型和双酚F型环氧树脂并用,以及使用环氧稀释剂1-4丁二醇二缩水甘油醚(即本申请的环氧稀释剂BDGE)或1-6己二醇二缩水甘油醚;(2)将脂肪胺族固化剂—聚醚胺D230和二乙烯三胺(本申请中的聚醚胺固化剂和2-甲基戊二胺也为脂肪胺族固化剂)、以及脂环族胺固化剂——异佛尔酮二胺和/或二氨基二环己基甲烷(本申请中的环已二胺也为含有六元环结构的脂环族胺固化剂)作为复合的固化体系,从而获得了可应用于具有低粘度的、符合风力发电机叶片等生产制造工艺领域的性能需求的真空灌注环氧树脂。对比文件1采用了与本申请相同的关键技术手段(1),以及本申请和对比文件1采用了极其相似的关键技术手段(2),并且基于本申请和对比文件1的上述记载,可以确定二者均能解决相同的技术问题并达到了相似的技术效果。
对于上述的区别特征(i),基于对比文件2公开的内容(参见对比文件2的概述,表1,试验1-6以及图1-2),在对比文件1公开了采用脂肪胺族固化剂和脂环族胺固化剂复合的复合固化体系的基础上,为了降低环氧树脂固化体系的混合粘度以改善其操作性能,本领域技术人员可从对比文件2获得技术启示用对比文件2中的脂肪族胺固化剂MPMD替换对比文件1的二乙烯三胺DETA,对比文件2中的脂环族胺固化剂DCH99替换对比文件1的脂环族胺固化剂IPDA从而获得本申请权利要求1中的固化剂组成的组分,进而可根据环氧树脂固化体系应用的需求(真空灌注的粘度需求等)选择和调整复合固化体系各组分的用量%比例。并且在如上对比文件1中明确公开了所述助剂颜料的使用不会影响整个体系的性能而仅是为了便于操作的基础上,本领域技术人员完全有动机选择是否省略使用颜料。
对于上述的区别特征(ii)-(iii),在对比文件1公开了同时使用双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂以及环氧稀释剂的基础上,本领域技术人员可根据环氧树脂体系的粘度和操作性的需求选择本领域常规的双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂牌号,并选择和调整树脂组分中各组分的用量%,以及树脂组分和固化剂组分之间的质量比,进而获得了由所述树脂组分、固化剂组分、以及树脂和固化剂组分混合后的组合物本身固有的特性所决定的各项性能参数;
对于上述的区别特征(iv),对比文件3公开了一种风电叶片用手糊环氧树脂组合物的制备方法(参见对比文件3的权利要求4)。
在上述对比文件1的基础上结合对比文件2和3,分别制备树脂组分和固化剂组分并根据组合物的组成相应地省略添加促进剂的步骤,从而获得权利要求1中的所述制备方法是容易想到的。因此,权利要求1不符合专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审通知书,复审请求人于2019年02月11 日提交了意见陈述书,并提交了修改后的权利要求书(共2页,权利要求第1项)。该权利要求1相对于复审请请求人于2018年11月09日提交的权利要求1的修改在于:基于说明书第0018段第1-2个表格中实施例2的测试结果将“树脂组分和固化剂组分按照重量比100∶30的比例混合后即为所述组合物”修改为“树脂组分和固化剂组分按照重量比100∶30-31的比例混合后即为所述组合物”,以及对树脂组分、固化剂组分、树脂和固化剂组分的混合物的参数进行了修改。
复审请求人提交的权利要求书如下:
“1. 一种碳纤维真空灌注环氧树脂的制备方法,其特征在于,所述碳纤维真空灌注环氧树脂,采用固化剂6010B-1,即
树脂组分(LTC-6010A):
双酚A型环氧树脂127 65%
双酚F型环氧树脂170 25%
环氧稀释剂BDGE 10%;和
固化剂组分(LTC-6010B-1):聚醚胺固化剂D230 60%
环己二胺DCH99 22%
2-甲基戊二胺DytekA 18%;
树脂组分和固化剂组分按照重量比100∶30-31的比例混合后即为所述组合物;所述树脂组分的外观为无色或微黄色透明粘稠体,25℃时粘度为700-1100cps,密度为1.10-1.20g/cm3,环氧当量为160-170g/eq;所述固化剂组分为微黄透明液体,25℃时粘度为6-12cps,密度为0.90-1.00g/cm3,胺值为600-700mgKOH/g;所述树脂和固化剂组分混合后的组合物在25℃时粘度为120-220cps,25℃时可操作时间为60-90min,在30℃时粘度为70-170cps,30℃时可操作时间为50-80min,在35℃时粘度为45-105cps,35℃时可操作时间为30-60min,组合物在23℃时,凝胶时间3-6分钟,在43℃时,凝胶时间1.5-3.5分钟;
所述碳纤维真空灌注环氧树脂的制备方法包括所述比例的各组分和下列步骤:
……(同驳回文本的权利要求1的制备方法中的组分和步骤)。”
复审请求人认为:
(a)本申请和对比文件1的主题与目的不同;本申请和对比文件1的组成及其含量不同,并且固化剂中采用了不同于对比文件1中颜料的,高达18%的2-甲基戊二胺Dytek A,以及本申请中的固化剂2-甲基戊二胺Dytek A不同于对比文件1的二乙烯三胺和异佛尔酮二胺等;基于本申请实施例1和2的比较,本申请中固化剂“胺值”的提高可以显著改善操作时间和凝胶时间而对比文件1的固化剂不含有2-甲基戊二胺无法提高胺值;本申请的“生产效率”,包括制备操作时间和凝胶时间与对比文件1相比,本申请用于搅拌等时间上是较短的,特别是在凝胶时间上,没有证据表明本申请和对比文件1“达到相同的技术效果”;本申请中树脂组分和固化剂组分的组合,解决了降低粘度、保证树脂和/固化剂的浸润性、相容性,达到操作时间和凝胶时间的同时下降。
(b)本申请和对比文件2的主题与目的不同;对比文件1与对比文件2的环氧树脂不同,对比文件2没有给出将DCH99可以提高双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂组合的耐腐蚀性、高硬度和良好的光泽性的技术启示,根据对比文件2无法想象将固化剂进行替换,其比例也不是常规的调整;而且对比文件1中两种树脂的组合和固化剂才具有有益的技术效果;本申请提出的“混合粘度”不是要求固化剂组分的粘度越低越好,本申请的组合各技术特征彼此支持,在粘度、操作时间、凝胶时间之间相匹配以在性能方面取得了预料不到的技术效果。
(c)对于颜料,某些防水、防腐的颜料的加入会影响固化剂的粘结性能。
(d)对比文件3的组合物粘度是100-300,不适合本申请的真空灌注工艺,而本申请的固化剂组合物的粘度是6-12,是针对真空灌注工艺的,两者的数值是不同量级的。本申请可以参考对比文件3的工艺流程进行制备,但是方法步骤及工艺参数不同,并节约时间,明显提高效率;本申请相对于对比文件1,加热和搅拌时间相应的要少得多。
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)审查文本的认定
复审请求人于2019年02月11日提交了修改的权利要求第1项(具体参见上述案由部分),其修改是基于说明书第5-6页(第0018段第1-2个表格)中实施例2的测试结果,修改后的权利要求1中限定了“树脂组分和固化剂组分按照重量比100∶30-31的比例混合”,以及限定了权利要求1中的树脂组分、固化剂组分、树脂和固化剂组分的混合物的参数,该修改的内容可以由原说明书和权利要求书所记载的内容直接地、毫无疑义地确定,因此符合专利法第33条的规定。同时所作修改也符合专利法实施细则第61条第1款的规定。
因此,本复审决定通知书所针对的文本为:2019年02月11日提交的权利要求第1项,申请日2015年01月14日提交的说明书第1-7页,说明书附图第1页,说明书摘要和摘要附图。
(二)关于专利法第22条第3款规定的创造性
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,该实用新型具有实质性特点和进步。
在判断一项权利要求的创造性时,首先确定与本发明最接近的现有技术,找出二者的区别特征。如果最接近的现有技术采用了和本发明相同和/或极其相似的关键技术手段达到相同的技术效果,并且现有技术给出了将上述区别特征应用到最接近的现有技术的技术启示,则认为该权利要求不具备创造性。
独立权利要求1请求保护一种碳纤维真空灌注环氧树脂的制备方法(具体参见上述案由部分)。
对比文件1的实施例2公开了一种风力发电机叶片用的环氧树脂体系及其制备方法,树脂部分的配比按以下重量计算(单位:份)准备原料:双酚A环氧树脂E-51-70,双酚F环氧树脂-18,1-4丁二醇二缩水甘油醚-12。
树脂部分的具体改性步骤是:(1)准备反应釜;(2)将双酚A环氧树脂E-51加入反应釜中,升温至65℃并恒温;(3)加入双酚F环氧树脂;(4)加入稀释剂(1-4丁二醇二缩水甘油醚),在65℃的温度下充分搅拌反应3.5小时,即可。
固化剂部分的配比按以下重量计算(单位:份)准备原料:聚醚胺D230-74,二乙烯三胺-1,异佛尔酮二胺-25,颜料-0.03。
固化剂部分的具体改性步骤是:(1)准备反应釜;(2)将脂肪胺(聚醚胺D230和二乙烯三胺)和脂环胺(异佛尔酮二胺)加入反应釜中,使反应釜温度保持在23℃;(3)加入助剂(颜料),充分搅拌反应3小时,即可(参见对比文件1的实施例2)。
权利要求1中的用途特征“碳纤维真空灌注环氧树脂”未隐含所述环氧树脂具有特定的结构和/或组成。因此,权利要求1与对比文件1的区别在于:(i)除聚醚胺D230外,权利要求1的固化剂组分中使用了环己二胺DCH99和2-甲基戊二胺Dytek A,以及限定了固化剂各组分的%,而对比文件1中具体使用的是二乙烯三胺,异佛尔酮二胺和还包括助剂颜料,以及限定的是各组分的重量份,经换算,二者各组分的%不同;(ii)权利要求1的树脂组分中具体使用的树脂组分为双酚A型环氧树脂127和双酚F型环氧树脂170,以及限定了树脂各组分的%,而对比文件1具体使用的树脂组分为双酚A环氧树脂E-51和双酚F环氧树脂,以及限定的是树脂各组分的重量份,经换算,二者各组分的%不同;(iii)权利要求1中限定树脂组分和固化剂组分的重量比为100:30-31,以及具体限定了所述树脂组分、固化剂组分和二者混合后的组合物的参数;而对比文件1中是按重量份分别制备树脂组分和固化剂组分,树脂组分和固化剂组分的重量比为100:100.3,并且未限定所述树脂组分、固化剂组分和二者混合后的组合物的参数;(iv)权利要求1和对比文件1中的环氧树脂的制备方法虽然都采用了分别制备树脂组分和制备固化剂组分的步骤,但是二者具体的步骤不同。
合议组查明,本申请文件记载,“本发明涉及风力发电机叶片、船舶游艇及汽车车体等,尤其涉及一种用于生产制造工艺中的碳纤维真空灌注环氧树脂”(参见本申请说明书第0001段),“环氧树脂是一种性能优良的高强度的工程材料,其优良的耐候性是制作风电系统的叶片、船舶游艇及汽车车体等的最佳选择。当其与碳纤维及玻璃纤维等进行复合加工后,在表现出树脂体系本身的优良性能的同时,碳纤维及玻璃纤维的高强度、绝缘性好及耐腐蚀性等优良性能也可以得到很好的表现。但环氧树脂牌号很多,不同牌号之前的特性差异很大,进一步的,与环氧树脂配合的常用的胺类或者酸酐类的固化剂表现也不十分令人满意,特别是在材料的机械性能上尤其明显”(参见本申请说明书第0003段),“本发明的碳纤维真空灌注环氧树脂混合黏度低,特别适合真空工艺可使碳纤及玻纤的优良性能得到很好的表现,既提高了制品的品质,也有助于提高生产效率”(参见本申请说明书第0004段),以及“本发明一方面将双酚A型和双酚F型环氧树脂并用,使得环氧树脂的粘度比较适中,另一个方面通过将聚醚胺固化剂、环己二胺、2-甲基戊二胺Dytek A 固化剂作为复合的固化体系,能进一步降低混合粘度、提高树脂对碳纤维的浸润性性能,保证在最短的时间浸润碳纤维制品,提高FRP性能等。大部分原料本土化、降低成本。采用自动化投料,能耗低、效率高,提高树脂配方产品的生产效率”(参见本申请说明书第0009段),“本发明超低混合粘度,常温下真空导流速度快,可减少真空导流的时间、提高制品性能等。快速、慢速固化剂可以自由互配使用,以达到要求速度。通过德国劳埃德船级社(GL)认证”(参见本申请说明书第0015段)。本申请的实施例1和2中的组合物均采用了树脂组分LTC-6010A和固化剂分别采用了LTC-6010B、LTC-6010B-1,其后给出了树脂组分、固化剂组分和组合物的各项参数,以及浇铸体性能和C-FRP性能。但是本申请仅记载了实施例1和2所采用的树脂组分和固化剂组分,以及所制备的树脂组分、固化剂组分和组合物的各项参数(各表中引用的标准基本上是相应参数的测定方法或试验方法),并未提供比较例确定本申请现对于现有技术能够带来的技术效果的改善或提升。
由此可见,本申请的关键技术手段是:(1)将双酚A型和双酚F型环氧树脂并用,并使用环氧稀释剂;(2)将聚醚胺固化剂、环己二胺和2-甲基戊二胺Dytek A 固化剂作为复合的固化体系,从而获得了可应用于具有低粘度的、符合风力发电机叶片等生产制造工艺领域的性能需求的真空灌注环氧树脂。
合议组进一步查明,对比文件1中记载“本发明涉及环氧树脂体系及其改性方法,具体是一种风力发电机叶片用的环氧树脂体系及其改性方法,特别适合兆瓦级风力发电机叶片配套用的环氧树脂”(参见对比文件1的说明书第0001段),“如何能得到耐候性、耐冲击等优良性能以及环氧树脂体系能否满足叶片模具高耐热、高强度的性能要求等成为近年来许多树脂生产厂家一致研讨的重要课题,在公开出版物上也屡见有关报道,但未见有与本发明相同的报道。例如,中国专利文献公开的名称为“一种环氧树脂及其用途”(公开号:CN101186744A,公开日:2008.05.28)和“环氧树脂组合物,复合材料及其准备方法”(公开号:CN101418070A,公开日:2009.04.29),此两篇专利文献虽然公开了环氧树脂体系的改性技术,但对风力发电机叶片配套用环氧树脂体系不具有针对性,不符合叶片真空灌注工艺对环氧树脂工艺性能的要求,树脂浇铸体及玻璃钢的机械性能也不能满足风力发电机叶片用环氧树脂的设计要求,尤其是兆瓦级风机叶片配套用环氧树脂的应用要求”(参见对比文件1的说明书第0005段),“本发明的有益效果是:采用上述配方和改性方法后,制得的环氧树脂能满足风力发电机叶片配套用环氧树脂体系的应用要求,既具有优良的耐候性、耐冲击性、高耐热、高强度的特点,又符合叶片真空灌注工艺对环氧树脂工艺性能的要求,树脂浇铸体及玻璃钢的机械性能满足风力发电机叶片用环氧树脂的设计要求,对风力发电机叶片配套用环氧树脂具有针对性,尤其是兆瓦级风机叶片配套用环氧树脂”(参见对比文件1的说明书第0033-0034段),“本发明的树脂部分中最主要且用量最大的是双酚A环氧树脂,双酚A环氧树脂选用的是双酚A环氧树脂E-51或双酚A环氧树脂E-54,此种组分具有较强的机械强度,较高的粘结强度,低的固化收缩率。在树脂部分中可以加入双酚F环氧树脂,双酚F环氧树脂和双酚A环氧树脂的共混产生的效应,降低了混合环氧树脂的粘度,大大提高了环氧树脂的的工艺性能。同时在共混体系中,双酚F环氧树脂的低空间位阻和双酚A环氧树脂的异丙撑基因高空间位阻的复合,可使固化产物的交联密度提高,固化物本身的密度也能提高。这表现在宏观性能上,将会使共混环氧树脂固化物获得较好的力学性能和较低的吸水率。在树脂部分中加入包含双官能团的1-4丁二醇二缩水甘油醚或1-6己二醇二缩水甘油醚,这两种活性稀释剂主要作用在于:一方面是降低环氧树脂配方体系的粘度,改善工艺性能,另一方面是该组分的分子中含有较长的链段,使体系具有很好的断裂韧性,但稀释剂的加入对环氧树脂固化物的热变形温度、机械性能等有很明显的降低,所以稀释剂的加入量不宜过多,一般不超过整个体系的20%(重量比)。本发明的固化剂部分中用量最大的是脂肪胺族(聚醚胺和二乙烯三胺),尤为重要的是聚醚胺,通常用的聚醚胺是聚醚胺D230,因为聚醚胺D230色浅、粘度低、中温固化柔韧性好,用其作为固化剂主要是来调节力学性能,耐热性能和体系的活性。二乙烯三胺属于直链的脂肪胺,其活性相对较高,此种组分的加入可以调节整个体系的适用期,使整个环氧树脂体系满足真空灌注工艺对环氧树脂工艺性能的要求。固化剂部分中还加入脂环胺族的异佛尔酮二胺和/或二氨基二环己基甲烷,脂环胺族的这两种可以同时加入也可以单独加入,但不管那种加入形式,必须保证脂环胺族占整个固化剂总份中的20~45份。异佛尔酮二胺和二氨基二环己基甲烷这两种组份的分子结构中均含有六元环结构,当其作为固化剂成分加入时能很好提高整个环氧树脂体系的耐热性能和力学性能。另外,固化剂部分中还要加入颜料,颜料在整个体系中不参与反应,由于加入量很小,不会影响整个体系的性能,但其加入可以使操作人员很容易区分出树脂部分和固化剂部分,便于操作。因而,本发明性能优良,对风力发电机叶片配套用环氧树脂具有针对性,尤其是兆瓦级风机叶片配套用环氧树脂”(参见对比文件1的说明书第0079-0081段)。对比文件1的表一记载了该配方的性能测试结果。虽然对比文件1中的固化条件与本申请中的固化条件略有不同,但是二者的性能测试结果范围重叠或交叉(例如拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率、弯曲强度等),或者比较接近。
由此可见,对比文件1的关键技术手段在于(1)将双酚A型和双酚F型环氧树脂并用,以及使用环氧稀释剂1-4丁二醇二缩水甘油醚(即本申请的环氧稀释剂BDGE)或1-6己二醇二缩水甘油醚;(2)将脂肪胺族固化剂—聚醚胺D230和二乙烯三胺(本申请中的聚醚胺固化剂和2-甲基戊二胺也为脂肪胺族固化剂)、以及脂环族胺固化剂——异佛尔酮二胺和/或二氨基二环己基甲烷(本申请中的环已二胺也为含有六元环结构的脂环族胺固化剂)作为复合的固化体系,从而获得了可应用于具有低粘度的、符合风力发电机叶片等生产制造工艺领域的性能需求的真空灌注环氧树脂。
综上所述,对比文件1采用了与本申请相同的关键技术手段(1)。此外,对比文件1的关键技术手段(2)和本申请的关键技术手段(2)对应的复合固化体系均为脂肪胺族固化剂和脂环族胺固化剂复合的固化体系,即,本申请和对比文件1采用了极其相似的关键技术手段(2),并且基于本申请和对比文件1的上述记载,可以确定二者均能解决相同的技术问题并达到了相似的技术效果。
对于上述的区别特征(i),即本申请的关键技术手段(2),如上所述,对比文件1和本申请的复合固化体系均为脂肪胺族固化剂和脂环族胺固化剂复合的固化体系。
并且对比文件2公开了环氧树脂作为加成型环氧固化剂,当加成度相同时, 2 -甲基戊二胺(MPMD , 商标为DYTEK? A)、1 , 3 -戊二胺(DAMP , 商标为DYTEK? EP)和1 , 2 -环己二胺(DCH99)与异佛二酮二胺(IPDA)、二乙烯三胺(DETA), 其加成物粘度较低,以及公开了作为DETA 、IPDA 替代物的MPMD 、DAMP 和DCH99而言, 无论作为纯胺还是与环氧的加成物均具有较低的粘度, 因此改善了操作性能,并且采用的2 -甲基戊二胺(MPMD)、1 , 3 -戊二胺(DAMP)和1 , 2 -环己二胺(DCH99)的适用期依次为DCH99 >DAMP >MPMD(参见对比文件2的概述,表1,试验1-6以及图1-2)。由此可见,在对比文件1公开了采用脂肪胺族固化剂和脂环族胺固化剂复合的复合固化体系的基础上,为了降低环氧树脂固化体系的混合粘度以改善其操作性能,本领域技术人员可从对比文件2获得技术启示用对比文件2中的脂肪族胺固化剂MPMD替换对比文件1的二乙烯三胺DETA,对比文件2中的脂环族胺固化剂DCH99替换对比文件1的脂环族胺固化剂IPDA从而获得本申请权利要求1中的固化剂组成的组分,进而可根据环氧树脂固化体系应用的需求(真空灌注的粘度需求等)选择和调整复合固化体系各组分的用量%比例。并且在如上对比文件1中明确公开了所述助剂颜料的使用不会影响整个体系的性能而仅是为了便于操作的基础上,本领域技术人员完全有动机选择是否省略使用颜料。
对于上述的区别特征(ii)-(iii),在对比文件1公开了同时使用双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂以及环氧稀释剂的基础上,本领域技术人员可根据环氧树脂体系的粘度和操作性的需求选择本领域常规的双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂牌号,并选择和调整树脂组分中各组分的用量%,以及树脂组分和固化剂组分之间的质量比,进而获得了由所述树脂组分、固化剂组分、以及树脂和固化剂组分混合后的组合物本身固有的特性所决定的各项性能参数;
对于上述的区别特征(iv),如上所述,对比文件1已经公开了分别制备环氧树脂体系的树脂部分和固化剂部分,并且对比文件3公开了一种风电叶片用手糊环氧树脂组合物的制备方法,它包括所述比例的各组分和下列步骤:
步骤一,制备树脂组分
a,将双酚A型环氧树脂128、环氧稀释剂BDGE,预热到60℃-65℃;
b,将经步骤一预热的双酚A型环氧树脂128、部分环氧稀释剂BDGE加入反应釜;
c,将双酚F型环氧树脂170加入反应釜;
d,开启搅拌器,以24-28rpm的速度搅拌30-40min后停止;
e,加入剩余的环氧稀释剂BDGE,
f,在抽真空的环境下,启动搅拌程序,控制高速28 rpm、低速24rpm ,持续搅拌60-90min,关闭搅拌程序;
g,停止抽真空,将反应釜内恢复常压即得所述甲组分;
步骤二,制备固化剂组分;
h,将聚醚胺固化剂、聚酰胺1250、酚醛胺固化剂T31准确称量,并添加到另一个反应釜中;
I,手动加入叔胺促进剂K54
j,搅拌,高速28 rpm 、低速24rmp ,持续搅拌50-60min,关闭搅拌,同时控制温度在40℃以下;
k,灌桶,每桶必须充氮气保护(参见对比文件3的权利要求4)。
在上述对比文件1的基础上结合对比文件2和3,分别制备树脂组分和固化剂组分并根据组合物的组成相应地省略添加促进剂的步骤,从而获得权利要求1中的所述制备方法是容易想到的。
因此,在对比文件1、2和3结合的基础上得到权利要求1的技术方案是显而易见的,权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步,不符合专利法第22条第3款规定的创造性。
(三)关于复审请求人陈述的意见
针对复审请求人于2019年02月11日提交的意见陈述中的陈述意见(具体参见上述案由部分),合议组做出如下回应:
(a)首先,基于上述对权利要求1的评述可知,本申请和对比文件1涉及相同的技术领域,并且对比文件1已经公开了和本申请的关键技术手段(1)相同的关键技术手段(1),以及采用了和本申请相似的关键技术手段(2),二者自然也均应该符合该技术领域基本的相同的性能要求,二者主题和目的上的不同表述并未使得技术方案中的所述环氧树脂具有特定的结构和/或组成;其次,虽然本申请和对比文件1中的固化剂不同,但是,对比文件1和本申请的复合固化体系均为脂肪胺族固化剂和脂环族胺固化剂复合的固化体系,那么在对比文件1公开了采用脂肪胺族固化剂和脂环族胺固化剂复合的复合固化体系的基础上,为了降低环氧树脂固化体系的混合粘度以改善其操作性能,本领域技术人员可从对比文件2获得技术启示用对比文件2中的脂肪族胺固化剂2-甲基戊二胺MPMD替换对比文件1的二乙烯三胺DETA,对比文件2中的脂环族胺固化剂DCH99替换对比文件1的脂环族胺固化剂IPDA从而获得本申请权利要求1中的固化剂组成的组分(具体参见对权利要求1的评述);再次,基于本申请说明书第0018段的表格可知,在实施例1-2中均使用具体的固化剂各组分及其用量为具体点值,但是二者的胺值范围接近并且存在相同的点值,在此基础上无法确定固化剂“胺值”有所提高,并且固化剂胺值的提高可以显著改善操作时间和凝胶时间;此外,如上述对权利要求1的评述中所指出的,虽然对比文件1中的固化条件与本申请中的固化条件略有不同,但是二者的性能测试结果范围重叠或交叉(例如拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率、弯曲强度等),或者比较接近,可以确定的是基于本申请和对比文件1的上述记载,二者能达到相似的技术效果。进一步地,在对比文件1和2的基础上能够获得本申请环氧树脂体系的组成,其自然也能够获得本申请中相同的技术效果。
(b)如上所述,对比文件1作为本申请最接近的现有技术,本申请和对比文件1采用了相同的关键技术手段(1)以及采用了极其相似的关键技术手段(2),二者均获得了可应用于具有低粘度的、符合风力发电机叶片等生产制造工艺领域的性能需求的真空灌注环氧树脂。因此,面对本申请的关键技术手段(2),即脂肪胺族固化剂和脂环族胺固化剂复合的固化体系,在对比文件1公开了采用脂肪胺族固化剂和脂环族胺固化剂复合的复合固化体系的基础上,为了降低环氧树脂固化体系的混合粘度以改善其操作性能,本领域技术人员可从对比文件2获得技术启示用对比文件2中的脂肪族胺固化剂MPMD替换对比文件1的二乙烯三胺DETA,对比文件2中的脂环族胺固化剂DCH99替换对比文件1的脂环族胺固化剂IPDA从而获得本申请权利要求1中的固化剂组成的组分,进而可根据环氧树脂固化体系应用的需求(真空灌注的粘度需求等)选择和调整复合固化体系各组分的用量%比例。进而在对比文件1和2的基础上最终获得的是具有低粘度的真空灌注环氧树脂,并非要求的是固化剂组分的低粘度。
(c)对比文件1中明确记载了“颜料在整个体系中不参与反应,由于加入量很小,不会影响整个体系的性能,但其加入可以使操作人员很容易区分出树脂部分和固化剂部分,便于操作”(参见对比文件1的说明书第0081段),在此基础上,本领域技术人员自然会选择的是便于操作但是不会影响固化剂的粘结性能的颜料。
(d)首先,对比文件3中“粘度是100-300”指的也是固化剂组分在25下的粘度(参见对比文件3的权利要求2),但是对于环氧树脂最终的用途“真空灌注”而言,考虑的应当是树脂组分和固化剂组分二者混合后的组合物粘度而非仅是固化剂组分的粘度,因此二者数值的不同并不决定二者最终的环氧树脂组合物的粘度/用途的不同,而树脂组分和固化剂组分二者混合后的组合物粘度主要是由其组分及其含量决定的,在上述对权利要求1的评述中可知基于对比文件1和2已经能够获得本申请的环氧树脂组合物的组分及其含量;其次,本申请的制备方法和对比文件3的制备方法,除对比文件3中增加了步骤I“手动加入叔胺促进剂K54之外”,二者的方法步骤以及工艺参数是相同的(具体参见对权利要求1的评述),因此本申请相对于对比文件3不存在“节约时间,明显提高效率”以及“加热和搅拌时间相应的要少得多”。
因此,复审请求人所陈述的意见不足以证明本申请具备创造性。
基于上述事实和理由,合议组做出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年07月19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,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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