发明创造名称：用于对碳质材料共价接枝的工艺
外观设计名称：
决定号：182400
决定日：2019-06-28
委内编号：1F242698
优先权日：2013-05-16
申请（专利）号：201480040361.7
申请日：2014-05-16
复审请求人：道达尔研究技术弗吕公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：朱伟
合议组组长：王中良
参审员：卢晗
国际分类号：C09C1/46，C09C1/48，C09C1/44，C01B31/02，C01B31/04
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：要求保护的发明与最接近的现有技术存在区别特征，如果现有技术中不存在将该区别特征应用到最接近的现有技术中以解决其存在的技术问题的启示，则发明对本领域技术人员来说是非显而易见的，具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201480040361.7，名称为“用于对碳质材料共价接枝的工艺”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为道达尔研究技术弗吕公司。本申请的申请日为2014年05月16日，优先权日为2013年05月16日，公开日为2016年03月02日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2017年11月01日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：本申请的权利要求1-34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：2016年01月15日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件中文文本的说明书第1-53页和说明书摘要，2017年03月09日提交的权利要求第1-34项（下称驳回文本）。
驳回文本的独立权利要求1如下（注：对权利要求1中基团R1-R7和X-的具体限定内容以及其它权利要求，此处略）：
“1. 用于制备经共价接枝的碳质材料的工艺，其包括如下步骤：
(a)提供碳质材料；
(b)提供至少一种反应物；
(c)将所述碳质材料与所述反应物混合，从而获得混合物；和
(d)将步骤(c)中获得的混合物在IR辐射下照射；
从而获得经共价接枝的碳质材料；
其中所述反应物选自包括如下的组：R1-NH2、R2-CH＝CH2、R3-Si(OR4)3、(R5)3-SiOR6、和R7-N ≡N X-、丙交酯、聚丙交酯。”
驳回决定认为：（1）对比文件5（US6022597A，公开日为2000年02月08日）公开了基材表面的化学修饰（参见说明书第2页右栏第25-48行，第5页左栏第41-54行）。权利要求1与对比文件5的区别特征在于：权利要求1具体选择了基材为碳质材料和能量源为IR辐射，且限定了反应物的组，其包含各种不同功能团。权利要求1实际解决的技术问题为提供可共价接枝上碳材料的多种反应物。然而在对比文件5公开了基材和能量源的可选来源的基础上，本领域技术人员可根据实际操作需要选择得到具体的基材和能量源来源。另外，对比文件2（“碳纳米管的共价修饰”，苑伟康等，有机化学，2006年第26卷第11期，第1508-1517页，公开日为2006年11月30日）给出了对碳纳米管的共价修饰的常用方法和原理。对比文件3（“Effect of infrared irradiation on immobilization of ZnO nanocrystals on multiwalled carbon nanotubes”,B.R.Venugopal等，Journal of Nanoparticle Research, 第14卷第9期，第1-11页，公开日为2012年08月23日）公开了纳米粒子和CNTs在红外辐射下的成功修饰，并给出了红外辐射在修饰CNTs中的原理，并给出了红外辐射和CNTs体系能够与多种物质如聚合物、纳米颗粒、生物分子和药物进行反应以实现对CNTs的修饰的启示。在对比文件5的工艺方法及限定反应物应具有叠氮或类似基团的基础上，并在对比文件2-3公开的反应原理和可反应物质类别及反应类型的基础上，本领域技术人员有动机对反应物进行筛选，选择能与碳材料发生衍生反应或者加成反应的含有OH或NH2或烯基等基团的物质作为反应物，其技术效果可预料。而在选择合适的反应物的基础上，本领域技术人员为了追求反应物原料的多样化或原料的来源丰富化而在反应物含有特定基团的基础上对其他基团进行常规限定，如烷基、烯基、芳基等，并对其他基团选用烃基或羧基或硫基等取代基进一步取代，也是本领域技术人员能够做出的常规选择，其技术效果可预料。因此权利要求1不具备创造性。（2）权利要求2-3限定了碳质材料的种类，但在对比文件5的基础上，本领域技术人员选择材料组成相似并同样因特定性质被广泛研究的其他碳质材料是常规选择，其技术效果可预料，因此它们也不具备创造性。（3）权利要求4-8分别限定了反应物的类别，但根据对权利要求1的评述可知，它们也不具备创造性。（4）权利要求9-10分别限定了红外辐射的波长和持续时间，但在对比文件5的基础上，本领域技术人员基于实际反应的具体需要，能够通过有限的试验调整得到适宜的红外波长及持续时间，其技术效果可预料。因此它们也不具备创造性。（5）权利要求11-28分别做了进一步限定。对比文件5公开了可以进一步加入其他反应物修饰碳材料，在此基础上，本领域技术人员基于反应原理和反应需要，能够自由选择与碳材料混合的反应物数量，如再加入共反应物。至于共反应物的种类，在对比文件5公开氮烯中间体及叠氮反应的基础上，本领域技术人员为了实现对碳质材料的加成修饰，可自由选择能生成重氮盐的反应物如亚硝酸根化合物，亚硝酸钠或亚硝酸异戊酯一起反应产生自由基实现共价修饰，其技术效果可预料。至于工艺中还包含与溶剂混合及溶剂种类的限定，对比文件3给出了在红外辐射下对CNTs共价修饰的过程中，使用去离子水作溶剂，同时可加入其他物质促进反应朝既定方向进行的启示。因此本领域技术人员在选定反应物对CNTs修饰的基础上，有动机基于实际反应溶解的需要选用适宜的溶剂及助溶剂，并基于具体物质的溶解性或反应方向或反应后续纯化方便的需要选用溶剂的具体种类、助溶剂的具体种类及助溶剂的状态。至于对反应物中X的基团限定或限定反应物为式（II）的化合物，也是本领域技术人员为了追求反应物原料的多样化或原料的来源丰富化能够做出的常规选择，其技术效果可预料。而IR辐射的波长及时间也是本领域技术人员基于实际反应的具体需要，能够通过有限试验调整得到的，其技术效果可预料。因此，权利要求11-28也不具备创造性。（6）权利要求29的实质为将根据权利要求1-28任一项的工艺制得的经共价接枝的碳质材料取一定量与聚合物共混得到产物。然而，在碳材料制备中可根据需要加入多种基团的物质。在此基础上，本领域技术人员可根据实际混合材料的需要，自由选择特定物质与制备得到的碳材料混合，且说明书中并未记载这种选择能够带来预料不到的技术效果或克服难以逾越的技术障碍。根据权利要求1-28任一项的工艺制得的经共价接枝的碳质材料不具备创造性，因此其与常规聚合物得到的聚合物复合材料也不具备创造性。因此，权利要求29不具备创造性。（7）权利要求30-31分别限定聚合物成分，但在对比文件5的基础上，本领域技术人员可根据实际混合材料的需要，自由选择特定的聚合物类别与制备得到的碳材料混合，且说明书中并未记载这种选择能够带来预料不到的技术效果或克服难以逾越的技术障碍。因此，它们也不具备创造性。（8）在制备工艺不具备创造性的基础上，所得到的产品也不具备创造性，因此权利要求32不具备创造性。（9）权利要求33限定了X-的类别，但X-的类别是本领域技术人员为了追求反应物原料的多样化或原料的来源丰富化能够作出的常规选择，其技术效果可预料，因此权利要求33也不具备创造性。（10）在制备工艺不具备创造性的基础上，所得到的产品也不具备创造性，因此权利要求34也不具备创造性。
申请人道达尔研究技术弗吕公司（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年01月17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：① 对比文件5未公开碳质材料与IR辐射的具体组合，更未公开碳质材料、IR辐射与如权利要求1中所限定的反应物的具体组合；基于区别技术特征，本发明所要解决的技术问题是提供一种在适中且安全的实验条件下在短的反应时间内实现碳质材料良好的共价接枝的工艺；② 对比文件5清楚教导了，在IR存在下，官能化试剂中的官能化用基团例如胺基团等无法与元素碳的各种同素异形形式反应并且因此共价接枝在其表面上；因此，对比文件5已经给出了与在IR存在下使用如权利要求1中限定的反应物例如R1-NH2对碳质材料进行共价改性相反的教导；③ 本发明利用了与对比文件5完全不同的改性机理；④ 对比文件2既未提及IR，也未公开权利要求1的反应物，对比文件2未给出应用以上区别技术特征以解决本发明所要解决的技术问题的技术启示；⑤ 对比文件3公开了使用IR将ZnO纳米晶体固定在MWCNT的表面上的工艺，该固定是通过Zn2 离子与CNT上的酸性官能团之间的离子键合而实现的，完全不涉及共价接枝，且对比文件3未公开权利要求1限定的反应物，因此对比文件3未给出解决上述技术问题的技术启示。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年01月24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5公开的反应原理为，在IR等能量源的作用下，使功能化叠氮反应物发生氮宾反应，产生的氮烯中间体与基体如碳材料表面的-CH等基团反应，通过氮烯加成或氮烯插入反应实现对基体表面的共价修饰。IR提供反应发生的能源，氮烯反应是实现修饰的原理，由于对比文件5仅研究通过氮烯加成反应路径来对基体进行修饰，因此其限定了反应物至少需要能够产生氮烯中间体。本领域技术人员根据氮烯反应的条件可合理预期该修饰反应能在温和的条件下发生（可参见“有机化学 第2版”，伍越寰等，中国科学技术大学出版社，第447-455页，2010年10月31日）。但其并未教导IR存在下，其他官能团无法实现对基体的共价接枝，即并不涉及相反教导。事实上，对比文件5已公开了本申请的发明构思，即以IR作为能量源，通过使反应物与基体之间发生共价反应从而实现共价接枝。本申请的权利要求1与对比文件1的区别特征在于，其限定了反应物的组，其包含各种不同功能团。而对比文件2公开了对CNTs进行共价修饰的多种原理及路径，其中也包括了对比文件5采用的氮宾加成修饰路径，同时对比文件3公开了CNTs的特殊性能，其能够在IR照射下吸收近红外，并将光能转化为热能，即IR作为良好的能量源使得红外辐射和CNTs成为了与其他客体物质一起制备化合物和杂化物的理想体系，即对比文件3给出了IR可作为能量源，成功实现CNTs与其他物质反应制备化合物等。在对比文件5的技术构思的基础上，本领域技术人员基于对比文件2给出的可修饰原理，以及对比文件3给出的IR能够实现CNTs与其他物质成功反应得到化合物的基础上，本领域技术人员采用不同的修饰原理，并基于不同的修饰原理选择相应修饰反应发生的反应物，并根据对比文件5已实现的成功修饰以及对比文件3给出的能够成功反应的启示能够合理预期其他在IR辐射下，采用其他修饰路径也能够成功实现共价接枝，并根据相应的反应路径对应的化学反应条件合理预期其反应条件并不苛刻。另一方面，尽管对比文件5中采用叠氮化合物，但其X基团也可采用CH2NH2（参见第7栏第20-30行），即反应物中选自R1-NH2的组对应的技术方案已被公开。同时，说明书中实施例仅涉及采用苯胺类反应并且在加入了共反应物的技术方案，其技术效果不能作为权利要求的整体技术效果。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。
合议组于2019年01月16日向复审请求人发出复审通知书，指出：
（1）权利要求1请求保护一种用于制备经共价接枝的碳质材料的工艺。对比文件5公开了一种共价修饰（即功能化）基质表面的方法（参见对比文件5的说明书第2栏第19-48行，第5栏第41-54行），该方法与本申请的构思一致，都是通过在红外辐射IR作用下将高活性的反应物与碳质材料接触并反应，实现对碳质材料的共价接枝。权利要求1与对比文件5的区别特征在于反应物的种类，本申请实际要解决的技术问题是如何获得对碳质材料进行共价接枝的替代型工艺。
① 针对权利要求1中反应物选自R1-NH2和R7-N ≡N X-的情形：
对比文件2明确记载了含NH2的分子（包括R-NH2、R-Ph-NH2）、R-N3、R-Ph-N ≡N BF4-均可作为反应物对碳纳米管进行共价修饰（参见正文第1节“CNTs的缺陷”的第2段，第2节“羧基的衍生反应”的第3段，第3节“直接加成反应”的第1段，图4和6）。在这些内容的教导下，本领域技术人员在对比文件5公开的共价修饰基质表面的方法的基础上，有动机且容易想到使用含NH2的分子（包括R-NH2、R-Ph-NH2）、R-Ph-N ≡N BF4-来替代对比文件5中以叠氮基团或类似化学基团封端的功能化反应试剂，以期获得更多的对碳质材料进行共价接枝的替代型工艺。尽管相比于对比文件2中公开的含NH2的分子（包括R-NH2、R-Ph-NH2）、R-Ph-N ≡N BF4-，权利要求1对R1-NH2和R7-N ≡N X-中的R1和R7做了更为具体的限定，然而限定的基团是本领域技术人员通过合理分析和有限试验就能够确定的，它们并未使得发明能够解决新的技术问题或取得更好的技术效果。因此，权利要求1的上述技术方案不具备创造性。
② 针对权利要求1中反应物选自R2-CH＝CH2、R3-Si(OR4)3、(R5)3-SiOR6、丙交酯、聚丙交酯的情形：
围绕本申请要解决的技术问题，尽管说明书中记载了实施例1-121，但是其中使用的反应物并未涉及R2-CH＝CH2、R3-Si(OR4)3、(R5)3-SiOR6、丙交酯、聚丙交酯。本申请的说明书中未记载任何具有说服力的证据以证实当反应物选自R2-CH＝CH2、R3-Si(OR4)3、(R5)3-SiOR6、丙交酯、聚丙交酯时，权利要求1的技术方案能够解决其声称要解决的技术问题；并且，本领域技术人员基于现有技术也无法预期这些技术方案必然能够解决所述技术问题。因此，权利要求1的上述技术方案未解决任何技术问题，相对于现有技术并未做出实质性的技术贡献，不具备创造性。
（2）从属权利要求2和3分别对碳质材料的种类做了限定。对比文件5中已公开了石墨、富勒烯，对比文件2中已公开了碳纳米管，可见附加技术特征已经被对比文件5和/或2公开。并且在对比文件5已明确指出基质可以是元素碳的各种同素异形体的基础上，本领域技术人员能够想到采用其它常见的元素碳材料，如炭黑、纳米石墨烯、纳米石墨等。因此权利要求2和3也不具备创造性。
（3）从属权利要求4-6分别对反应物的种类做了进一步限定。基于评述权利要求1时的相同理由可知，它们也不具备创造性。
（4）从属权利要求7对反应物的种类做了进一步限定。尽管相比于对比文件2中公开的R-Ph-NH2，权利要求7对式I中的R11和n做了更为具体的限定，然而限定的基团是本领域技术人员通过合理分析和有限试验就能够确定的，且它们并未使得发明能够解决新的技术问题或取得更好的技术效果。因此权利要求7也不具备创造性。同理，权利要求8也不具备创造性。
（5）从属权利要求9和10分别对IR辐射的波长和持续时间做了限定。在对比文件5已记载反应能量源可以是红外辐射IR的基础上，适用的IR辐射波长和持续时间是本领域技术人员通过合理分析和有限试验就能够确定的。因此，权利要求9和10也不具备创造性。
（6）从属权利要求11限定“步骤(c)进一步包括如下步骤：将所述碳质材料与共反应物混合”。如对比文件2的图4和图6中所示，在碳纳米管上进行羧基的衍生反应或直接加成反应时，除反应物之外，反应体系中可一并添加其它试剂以促进共价修饰反应的进行。即，该附加技术特征已被对比文件2公开，因此权利要求11也不具备创造性。
（7）从属权利要求12-14分别对步骤(c)做了进一步限定。然而，在反应体系中加入溶剂以使体系分散更加均匀、以及加入助溶剂以进一步促进体系分散，是本领域技术人员在实际操作中容易想到的，并且适用的溶剂/助溶剂种类是本领域技术人员通过合理分析和有限试验就能够确定的。因此权利要求12-14也不具备创造性。
（8）从属权利要求15-17分别对X-和碳质材料的种类做了限定。对比文件2公开了反应物R-Ph-N ≡N BF4-，并且也公开了多壁碳纳米管（参见正文第1段和图6）。可见附加技术特征已被对比文件2公开，因此权利要求15-17也不具备创造性。
（9）从属权利要求18-22分别对反应物种类、IR辐射的波长和持续时间做了限定。然而基于评述权利要求7、9和10的相同理由可知，它们也不具备创造性。
（10）从属权利要求23对共反应物的种类做了限定，该附加技术特征未被对比文件5和2公开。然而当其引用的权利要求涉及反应物选自R2-CH＝CH2、R3-Si(OR4)3、(R5)3-SiOR6、丙交酯、聚丙交酯的情形时，基于上述评述权利要求1时②中的相同理由可知，该技术方案并未解决任何技术问题，相对于现有技术并未做出实质性的技术贡献，因此权利要求23也不具备创造性。同理，从属权利要求24也不具备创造性。
（11）从属权利要求25-28分别对权利要求12-14做了进一步限定，但基于评述权利要求12-14时的相同理由可知，它们也不具备创造性。
（12）权利要求29请求保护一种用于制备聚合物复合材料的工艺。对比文件2还公开了以下内容：将碳纳米管分散在聚合物基质中，可制造高强度的纤维（参见正文第2段）。可见对比文件2已经记载了将经共价修饰的碳纳米管与聚合物成分共混以制备复合材料。尽管对比文件2未记载碳纳米管的用量，但是适用含量是本领域技术人员通过合理分析和有限试验就能够确定的。因此结合上文评述权利要求1-28的理由可知，权利要求29也不具备创造性。
（13）从属权利要求30和31分别对聚合物成分的种类做了限定，但适用的聚合物成分种类是本领域技术人员根据实际应用需求通过合理分析和有限试验就能够确定的，因此权利要求30和31也不具备创造性。
（14）权利要求32请求保护通过根据权利要求1-28任一项的工艺获得的经共价接枝的碳质材料。但在权利要求1-28的工艺均不具备创造性的基础上，由该工艺获得的经共价接枝的碳质材料必然也不具备创造性。
（15）从属权利要求33对X-的种类做了限定，该附加技术特征已经被对比文件2公开，因此权利要求33也不具备创造性。
（16）权利要求34请求保护通过根据权利要求29-31任一项的工艺获得的聚合物复合材料。在权利要求29-31的工艺均不具备创造性的基础上，由该工艺获得的聚合物复合材料必然也不具备创造性。
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全文替换页（共4页，29项）。修改后的权利要求书如下：
“1. 用于制备经共价接枝的碳质材料的工艺，其包括如下步骤：
(a)提供碳质材料；
(b)提供至少一种反应物；
(c)将所述碳质材料与所述反应物混合，从而获得混合物；和
(d)将步骤(c)中获得的混合物在IR辐射下照射；
从而获得经共价接枝的碳质材料；
其中所述反应物为R1-NH2或R7-N ≡N X-；
其中R1选自包括如下的组：C6-10芳基、C2-24烯基、C6-10芳基-C1-6烷基和C1-6烷基-C6-10芳基，和其中R1可任选地被一个或多个各自独立地选自包括如下的组的取代基取代：-OH、卤代C1-10烷基、C(O)OH、-SH、-NO2、杂芳基、C1-24烷基、C2-24烯基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-6烷基、C1-6烷基-C6-10芳基、和卤素；
其中R7选自包括如下的组：C1-24烷基、C2-24烯基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-6烷基和C1-6烷基-C6-10芳基，和其中R7可任选地被一个或多个各自独立地选自包括如下的组的取代基取代：-OH、卤代C1-10烷基、C(O)OH、-SH、-NO2、杂芳基、C1-24烷基、C2-24烯基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-6烷基、C1-6烷基-C6-10芳基、和卤素；和
其中X-为有机或无机阴离子；
其中当所述反应物为R1-NH2时，步骤(c)进一步包括将所述碳质材料与共反应物混合的步骤，所述共反应物为亚硝酸根化合物并且将所述反应物通过形成重氮盐而活化；当所述反应物为R7-N ≡N X-时，不使用共反应物。
2. 根据权利要求1的工艺，其中所述碳质材料选自包括如下的组：碳纳米管、富勒烯、炭黑、纳米石墨烯、和纳米石墨。
3. 根据权利要求1或2的工艺，其中所述碳质材料包括碳纳米管。
4. 根据权利要求1-3任一项的工艺，其中所述反应物选自包括如下的组：取代的苯胺、苯胺、重氮盐、和脂族伯胺。
5. 根据权利要求1-4任一项的工艺，其中所述反应物为取代的苯胺。
6. 根据权利要求5的工艺，其中所述反应物为式(I)的化合物：
其中各R11独立地为氢、卤素、或-NO2，或者为选自包括如下的组的基团：-OH、卤代C1-10烷基、-C(O)OH、-SH、杂芳基、C1-24烷基、C2-24烯基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-6烷基、C1-6烷基-C6-10芳基，各基团任选地被一个或多个各自独立地选自卤素、或C1-6烷基的取代基取代，其中n为选自1、2、3、4或5的整数。
7. 根据权利要求1-6任一项的工艺，其中所述反应物为式(II)或(III)的化合物：
其中R11为氢、卤素、或-NO2，或者为选自包括如下的组的基团：-OH、卤代C1-10烷基、-C(O)OH、-SH、杂芳基、C1-24烷基、C2-24烯基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-6烷基、C1-6烷基-C6-10芳基，各基团任选地被一个或多个各自独立地选自卤素、或C1-6烷基的取代基取代，
各R12独立地为氢、卤素、或-NO2，或者为选自包括如下的组的基团：-OH、卤代C1-10烷基、-C(O)OH、-SH、杂芳基、C1-24烷基、C2-24烯基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-6烷基、C1-6烷基-C6-10芳基，各基团任选地被一个或多个各自独立地选自卤素、或C1-6烷基的取代基取代，
和其中n为选自1、2、3、或4的整数。
8. 根据权利要求1-7任一项的工艺，其中所述IR辐射具有至少0.75μm且至多3.00μm的波长。
9. 根据权利要求1-8任一项的工艺，其中步骤(d)具有至少10分钟且至多240分钟的持续时间。
10. 根据权利要求1-9任一项的工艺，其中步骤(c)进一步包括如下步骤：将所述碳质材料与液态或气态溶剂混合。
11. 根据权利要求10的工艺，其中所述溶剂选自包括如下的组：水、乙腈、乙醇、吡啶、脂族烃、芳族烃、氮气、氩气、和氦气。
12. 根据权利要求1-11任一项的工艺，其中步骤(c)进一步包括将所述碳质材料与液态或气态助溶剂混合。
13. 根据权利要求1的工艺，其中X-为卤素或四氟硼酸根。
14. 根据权利要求3的工艺，其中其中所述碳质材料包括多壁碳纳米管。
15. 根据权利要求7的工艺，其中所述反应物为式(II)的化合物：
16. 根据权利要求8的工艺，其中所述IR辐射具有约1.50μm的波长。
17. 根据权利要求9的工艺，其中步骤(d)具有至少20分钟且至多180分钟的持续时间。
18. 根据权利要求9的工艺，其中步骤(d)具有至少40分钟且至多120分钟的持续时间。
19. 根据权利要求9的工艺，其中步骤(d)具有约60分钟的持续时间。
20. 根据权利要求1的工艺，其中所述共反应物为亚硝酸钠或亚硝酸异戊酯。
21. 根据权利要求10的工艺，其中将所述碳质材料与液态溶剂混合。
22. 根据权利要求11的工艺，其中所述溶剂选自包括如下的组：水、乙腈、乙醇、和吡啶。
23. 根据权利要求12的工艺，其中将所述碳质材料与气态助溶剂混合。
24. 根据权利要求12的工艺，其中所述助溶剂为有机或无机酸。
25. 用于制备聚合物复合材料的工艺，其包括如下步骤：
(a)提供包括至少一种聚合物的聚合物成分；
(b)提供相对于所述聚合物复合材料的总重量的至少0.001％重量的根据权利要求1-24任一项的工艺制备的经共价接枝的碳质材料；
(c)将所述经共价接枝的碳质材料与所述聚合物成分共混，从而获得聚合物复合材料。
26. 根据权利要求25的工艺，其中所述聚合物成分包括至少一种聚烯烃。
27. 根据权利要求25的工艺，其中所述聚合物成分包括聚乙烯或聚丙烯。
28. 通过根据权利要求1-24任一项的工艺获得的经共价接枝的碳质材料。
29. 通过根据权利要求25-27任一项的工艺获得的聚合物复合材料。”
复审请求人认为：（1）对比文件5公开了基底和反应能量源各自具有超过两种选择。为了获得权利要求1的碳质材料和IR辐射的组合，本领域技术人员必须对对比文件5中的基底和反应能量源的具体类型进行选择。因此不应认为对比文件5公开了权利要求1的碳质材料和IR辐射的组合。（2）“在发明构思一致的情况下，对比文件5中公开的方法必然与申请效果相当”不合理。（3）对比文件5已经给出了与在IR存在下使用如权利要求1中限定的反应物如R1-NH2对碳质材料进行共价改性相反的教导。（4）本发明要解决的技术问题是提供在适中且安全的实验条件下在短的反应时间内实现良好、高度有效、高度均匀且选择性的共价接枝的方法，而不是提供替代的技术方案。（5）对于对比文件5和2中提及的这些不同的改性机理，没有现有技术教导它们能够实现相同的技术效果。本领域技术人员无法预料到，将对比文件5的叠氮化物用胺代替仍然能够解决对比文件5所寻求解决的技术问题并且实现与对比文件5中所实现的相同技术效果。
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
审查文本的认定
复审请求人于2019年02月26日答复复审通知书时提交了权利要求书全文替换页，因此本复审请求审查决定针对的文本为：2016年01月15日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件中文文本的说明书第1-53页和说明书摘要，2019年02月26日提交的权利要求第1-29项（下称决定文本）。
具体理由的阐述
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。
要求保护的发明与最接近的现有技术存在区别特征，如果现有技术中不存在将该区别特征应用到最接近的现有技术中以解决其存在的技术问题的启示，则发明对本领域技术人员来说是非显而易见的，具备创造性。
具体到本案，权利要求1请求保护一种用于制备经共价接枝的碳质材料的工艺（具体参见案由部分）。
对比文件5被认为是最接近的现有技术，其公开了一种共价修饰（即功能化）基质表面的方法，包括：存在反应能量源如光、电或热的情况下，将基质表面暴露于含氮的（nitrenogenic）功能化反应试剂；在反应能量源的作用下，该功能化反应试剂形成氮宾中间体，并与基质表面上的-CH、-NH、-OH、-C=C-、-C-C-和其它基团共价反应，从而使得该功能化反应试剂“氮宾加成”或“氮宾插入”至基质表面；为了形成氮宾中间体，用于和基质表面分子反应的功能化反应试剂须以当暴露于反应能量源时能够形成反应性氮宾的叠氮基团或类似化学基团封端；所述基质可以是元素碳的各种同素异形体如石墨、富勒烯；所述反应能量源可以是红外辐射IR（参见对比文件5的说明书第2栏第19-48行，第5栏第41-54行）。
对比文件5公开的上述方法实质上就是一种用于制备经共价接枝的碳质材料的工艺，它与本申请的工艺类似，都是通过在红外辐射IR作用下将高活性的反应原料与碳质材料接触并反应，实现对碳质材料的共价接枝。对比文件5的方法中，含氮的功能化反应试剂作为与碳质材料反应的原料，对应于权利要求1中的“反应物”和“共反应物”（若使用）的组合。
权利要求1的技术方案与对比文件5公开的内容相比，区别特征在于与碳质材料反应的原料种类不同，具体表现为：权利要求1中使用的是R1-NH2和亚硝酸根化合物的组合，或是R7-N ≡N X-；对比文件5中使用的是以当暴露于反应能量源时能够形成反应性氮宾的叠氮基团或类似化学基团封端的试剂。
合议组查明，根据本申请说明书的记载，本申请要解决的技术问题是“仍然需要用于使碳质材料接枝有化学官能性的替代的和改进的工艺。仍然需要可在工业上现实的实验条件下进行的工艺。仍然需要可在大的体积(大规模)上进行的工艺。仍然需要可提供均匀接枝的工艺。仍然需要有效且划算的工艺。”说明书指出，“通过选择反应物(和任选的共反应物、溶剂和/或助溶剂)和用IR照射，实现了化学官能性向碳质材料的良好的共价接枝。……本工艺可显示短时间反应。……本工艺可在适中且安全的实验条件下进行。……本工艺可提供高度有效的接枝方法。……本工艺可提供高度均匀的接枝方法。……本工艺可提供选择性的接枝方法。……本工艺可防止碳质材料例如碳纳米管变短。……本工艺可提供在大的试样体积上接枝的方法，并且与电化学接枝反应相比，可不限于试样表面”。说明书记载了实施例1-121，其中以多壁碳纳米管为碳质材料，以取代苯胺为反应物，以亚硝酸钠或亚硝酸异戊酯为共反应物，并配合溶剂和任选的助溶剂，制备了样品；样品的XPS分析结果显示：本申请能够实现对多壁碳纳米管的共价接枝（参见本申请说明书第1页第20-23行，第2页第9-17行，第37页第20行至第53页第7行）。
合议组进一步查明，通过对比文件5公开的共价修饰基质表面的方法，能够经由一步或多步反应实现基质表面的功能化，进而赋予表面不同的化学特性（参见对比文件5的摘要）。源于IR辐射的低成本、安全、便利等特性，本领域技术人员能够预期本申请和对比文件5的方法均具有短时间反应、可在适中且安全的实验条件下进行、可提供选择性接枝、不破坏碳质材料、且可提供在大的试样体积上接枝的特点。
因此本领域技术人员能够确定，相对于对比文件5，本申请实际要解决的技术问题是如何获得在IR辐射下对碳质材料进行共价接枝的替代型工艺。
确定了权利要求1与最接近的现有技术即对比文件5的区别特征以及本申请实际要解决的技术问题后，判断权利要求1是否具备创造性的关键在于：在碳质材料共价修饰领域，权利要求1中记载的与碳质材料反应的原料与对比文件5中以叠氮基团或类似化学基团封端的试剂是否被认为是性质相同或类似的同类反应原料，以使得本领域技术人员有动机使用前者替代后者，从而获得类似的技术方案。
关于对比文件2
对比文件2涉及碳纳米管的共价修饰，具体公开了以下内容：碳纳米管的共价修饰反应分为羧基的衍生反应和直接加成反应两类；碳纳米管在制备和纯化过程中会形成很多缺陷，碳纳米管中存在的这些缺陷是对其进行共价修饰的基础（参见摘要，正文第3段，和第1节“CNTs的缺陷”的第1段）。
关于羧基的衍生反应：羧基的反应活性很高，可与碱反应形成离子键，与醇或胺反应形成酯键或酰胺键，因此碱及含OH或NH2的分子都可以与碳纳米管表面的羧基反应，对碳纳米管进行共价修饰；根据反应机理不同，COOH的衍生反应有酸碱中和、酰化和碳化二亚胺活化反应三类。图4概括了常见碳纳米管上羧基的衍生反应（参见正文第1节“CNTs的缺陷”的第2段，第2节“羧基的衍生反应”的第3段，图4）。
关于直接加成反应：直接加成反应是活化的功能化基团直接与碳纳米管中碳原子相互作用，一步反应，通常发生在碳纳米管侧壁的缺陷位上；常见的侧壁直接加成反应有氟化反应、自由基加成反应、1,3-偶极环加成反应（甲亚氨叶立德、O3、过氧化三氟醋酸等）、环加成反应（Bingel反应、氮宾加成、聚苯乙烯、四氧化锇等）、亲核加成反应（卡宾加成、有机金属等）、氢化反应等。图6概括了碳纳米管侧壁上可以进行的直接加成反应（参见正文第3节“直接加成反应”的第1段，图6）。
从对比文件2记载的上述内容可以知晓，含NH2的分子（包括R-NH2、R-Ph-NH2）、R-N3、R-Ph-N ≡N BF4-均可作为反应原料对碳纳米管进行共价修饰。但是，这些反应原料在共价修饰中的反应机理存在显著差异。其中，R-NH2在加热条件下与羧基化碳纳米管发生酸碱中和反应，或者在EDC/DCC等存在下与羧基化碳纳米管发生碳化二亚胺活化反应（参见图4）；R-N3与碳纳米管侧壁发生氮宾加成反应（参见图6）；R-Ph-N ≡N BF4-和R-Ph-NH2分别与碳纳米管侧壁发生自由基加成反应（参见图6）。
本领域技术人员知晓，针对CNTs的共价修饰，基于不同反应机理的方法所用的试剂与条件各不相同；即使使用具有相同功能基团的反应原料，若反应途径不同，所得产物的性能也会不同。也就是说，适用于不同反应机理的各反应原料之间，可借鉴性低。根据对比文件2公开的内容，本领域技术人员并不能得出权利要求1中记载的与碳质材料反应的原料与对比文件5中以叠氮基团或类似化学基团封端的试剂属于性质相同或类似的同类反应原料的结论，因此对比文件2并未给出使用前者替代后者以获得在IR辐射下对碳质材料进行共价接枝的替代型工艺的技术启示。
关于对比文件3
对比文件3公开了使用IR辐射将ZnO纳米晶固定在MWCNTs表面上的工艺。其中，IR辐射产生的热能促使Zn2 离子和CNTs上的酸性官能团发生相互作用，从而实现了ZnO纳米晶的固定（参见对比文件3的摘要和第1079页右栏第1段）。
对比文件3未公开权利要求1中记载的反应原料。根据权利要求3公开的内容，本领域技术人员同样不能得出权利要求1中记载的与碳质材料反应的原料与对比文件5中以叠氮基团或类似化学基团封端的试剂属于性质相同或类似的同类反应原料的结论，因此对比文件3也未给出使用前者替代后者以获得在IR辐射下对碳质材料进行共价接枝的替代型工艺的技术启示。
另外由上述对比文件2和3记载的内容可知，即使将它们结合起来考虑，本领域技术人员也无法得出上述技术启示。
驳回决定和前置审查意见中指出：（1）在对比文件5的工艺方法及限定反应物应具有叠氮或类似基团的基础上，并在对比文件2-3公开的反应原理和可反应物质类别及反应类型的基础上，本领域技术人员有动机对反应物进行筛选，选择能与碳材料发生衍生反应或者加成反应的含有OH或NH2或烯基等基团的物质作为反应物，其技术效果可预料；（2）至于共反应物的种类，在对比文件5公开氮烯中间体及叠氮反应的基础上，本领域技术人员为了实现对碳质材料的加成修饰，可自由选择能生成重氮盐的反应物如亚硝酸根化合物，亚硝酸钠或亚硝酸异戊酯一起反应产生自由基实现共价修饰，其技术效果可预料。
对此，合议组认为：（1）技术方案的创造性审查并非是技术特征的简单堆砌。在确定要求保护的发明与最接近的现有技术之间的区别特征以及发明实际要解决的技术问题后，焦点应当在于现有技术中是否存在将该区别特征应用到最接近的现有技术中以解决其存在的技术问题的启示。驳回决定中，“本领域技术人员有动机对反应物进行筛选”中所谓的“动机”不明，该观点缺乏事实和理论依据。同时，如上文所述，适用于不同反应机理的各反应原料之间可借鉴性低。因此，“技术效果可预料”一说也缺乏必要的事实和理论支撑。（2）一方面，重氮盐和叠氮化物属于性质不同的两类化合物。由对比文件5公开的叠氮化物和氮宾中间体，本领域技术人员并不能直接联想到涉及重氮盐的反应。另一方面，本申请实施例的XPS分析结果显示，本申请对碳质材料的改性是经由重氮偶联实现的，其并非是如对比文件2的图6中所示的自由基加成反应。因此，关于共反应物种类的观点同样缺乏事实和理论依据。
综上所述，合议组认为，相对于对比文件5与对比文件2和3的结合，权利要求1的技术方案对本领域技术人员来说是非显而易见的，其符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。在此基础上，直接或间接引用权利要求1的权利要求2-29也符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。
根据上述事实和理由，合议组做出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2017年11月01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上述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，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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