具有非常低浓度的碳纳米填料的复合材料、其制备方法和所述材料的用途-复审决定


发明创造名称:具有非常低浓度的碳纳米填料的复合材料、其制备方法和所述材料的用途
外观设计名称:
决定号:182651
决定日:2019-07-03
委内编号:1F249995
优先权日:2012-06-04
申请(专利)号:201380041303.1
申请日:2013-06-03
复审请求人:阿克马法国公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:王普天
合议组组长:张家祥
参审员:张倩
国际分类号:C08J5/00,C08J3/22,C08K3/04,C08L23/02,B29B7/38,B29C70/12
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,但该区别特征是本领域技术人员在现有技术的基础上进行的常规选择,同时也未带来任何预料不到的技术效果,则该权利要求的技术方案不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201380041303.1,名称为“具有非常低浓度的碳纳米填料的复合材料、其制备方法和所述材料的用途”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为阿克马法国公司。本申请的申请日为2013年06月03日,优先权日为2012年06月04日,公开日为2015年05月06日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年01月08日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-2、7、10-28、30、32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2015年02月03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1-12页、说明书摘要,2017年08月16日提交的权利要求第1-32项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 包括聚合物成分和基于碳的纳米填料的复合材料,所述基于碳的纳米填料选自碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯或这些物质以所有比例的混合物,其特征在于,所述基于碳的纳米填料的重量含量为0.1ppm至99ppm,且所述聚合物成分包括聚合物基体,所述聚合物基体包括选自以下的至少一种热塑性聚合物:烯烃的均聚物和共聚物;其可能作为与弹性体树脂基础物的共混物,其中基于碳的纳米填料的引入改善聚合物成分的机械性能、同时使其成形为复合物部件容易和改善其静电耗散能力。
2. 权利要求1的材料,其特征在于,所述烯烃的均聚物和共聚物为聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚丁烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
3. 权利要求1的材料,其特征在于,所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯为聚(甲基丙烯酸甲酯)。
4. 权利要求1的材料,其特征在于,所述聚醚为聚(苯醚)、聚(甲醛)和聚(氧化乙烯)或聚(乙二醇)。
5. 权利要求1的材料,其特征在于,所述含氟聚合物为聚(偏氟乙烯)、聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯。
6. 权利要求1的材料,其特征在于,所述聚芳醚酮(PAEK)为聚醚醚酮(PEEK)和聚醚酮酮(PEKK)。
7. 权利要求1-6任一项的材料,其特征在于,所述基于碳的纳米填料为单独的或作为与石墨烯的共混物的碳纳米管。
8. 权利要求1-7任一项的材料,其特征在于,所述热塑性聚合物选自:烯烃的均聚物和共聚物;聚碳酸酯;以及酰胺的均聚物和共聚物。
9. 权利要求8的材料,其特征在于,所述烯烃的均聚物和共聚物为聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚丁烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
10. 前述权利要求任一项的材料,其特征在于,所述弹性体树脂基础物选自氟碳或氟硅氧烷弹性体;丁二烯的均聚物和共聚物,其任选地由不饱和单体官能化;氯丁橡胶;聚异丁烯(PIB);聚异丙烯(PIP);聚异戊二烯;异戊二烯与苯乙烯、丁二烯、丙烯腈和/或甲基丙烯酸甲酯的共聚物;基于丙烯和/或乙烯的共聚物,以及这些烯烃与(甲基)丙烯酸烷基酯或乙酸乙烯酯的共聚物;天然橡胶(NR);卤化丁基橡胶;有机硅弹性体;聚氨酯(PU);包括 C4、C5、C6、C8、C9或C12烯烃的塑性体;聚酯;丙烯酸类聚合物;以及它们改性的或官能化的衍生物和它们的共混物。
11. 权利要求10的材料,其特征在于,所述不饱和单体为马来酸酐、(甲基)丙烯酸、丙烯腈(NBR)和/或苯乙烯。
12. 权利要求10的材料,其特征在于,所述基于丙烯和/或乙烯的共聚物为基于乙烯、丙烯和二烯的三元共聚物(EPDM)。
13. 权利要求10的材料,其特征在于,所述有机硅弹性体为具有乙烯基末端的聚(二甲基硅氧烷)。
14. 权利要求10的材料,其特征在于,所述丙烯酸类聚合物为携带羧酸或环氧官能团的聚(丙烯酸丁酯)。
15. 用于制备复合材料的方法,所述复合材料包括聚合物成分和基于碳的纳米填料,所述基于碳的纳米填料选自碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯或这些物质以所有比例的混合物,所述方法包括以下步骤:
a)将浓缩基于碳的纳米填料的母料与聚合物基体引入配混设备中,然后在配混设备中捏合,以获得预复合物,所述预复合物包含按质量计0.25%至3%的基于碳的纳米填料;
b)任选地以附聚固体形式转变预复合物;
c)将预复合物引入聚合物基体中以获得复合材料,所述聚合物基体包括选自以下的至少一种聚合物:单独的或作为与弹性体树脂基础物的共混物的热塑性聚合物,所述热塑性聚合物选自烯烃的均聚物和共聚物,
其中基于碳的纳米填料的引入改善聚合物成分的机械性能、同时使其成形为复合物部件容易和改善其静电耗散能力。
16. 权利要求15的用于制备复合材料的方法,其特征在于,所述附聚固体形式为粒料或经研磨的粉末。
17. 权利要求15的用于制备复合材料的方法,其特征在于,步骤a)以至少两个相继的步骤实施,第一个步骤产生包含按质量计2.5%至10%的基于碳的纳米填料的预复合物,和第二个步骤产生包含按质量计0.25%至3%的基于碳的纳米填料的预复合物。
18. 权利要求17的用于制备复合材料的方法,其特征在于,第一个步骤产生包含按质量计2.5%至5%的基于碳的纳米填料的预复合物。
19. 权利要求15-18任一项的用于制备复合材料的方法,其特征在于, 步骤a)的聚合物基体与步骤c)的聚合物基体相同。
20. 权利要求15-18任一项的用于制备复合材料的方法,其特征在于,根据步骤c)的将预复合物引入聚合物基体中直接在用于使所述复合材料成形的机器中干地进行。
21. 权利要求20的用于制备复合材料的方法,其特征在于,所述机器为注塑设备。
22. 根据权利要求15-21任一项的方法能够获得的复合材料。
23. 权利要求22的材料,其特征在于,它包含按质量计0.1ppm至0.25%的基于碳的纳米填料,所述基于碳的纳米填料选自碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯或这些物质以所有比例的混合物。
24. 权利要求23的材料,其特征在于,它包含按质量计0.1ppm至0.1%的基于碳的纳米填料。
25. 权利要求23的材料,其特征在于,它包含按质量计0.1ppm至99ppm的基于碳的纳米填料。
26. 根据权利要求1-14任一项或根据权利要求22-25任一项的复合材料在制造各种复合物产品中的用途,所述产品可用于光纤导管,缆线加工,废水或废气或工业用水或工业用气管道,挤出或模塑的涂层,通过注塑、挤出、压缩或模塑制造的制品,用在机动车业中,或用在农业领域中。
27. 权利要求26的用途,其特征在于,所述复合物产品为纱、膜、管、纤维、无纺物。
28. 权利要求26的用途,其特征在于,所述复合物产品为织物或毡。
29. 权利要求26的用途,其特征在于,所述产品可用于保护农业用地。
30. 具有0.1ppm至99ppm含量的基于碳的纳米填料用于改善聚合物基体的机械性能、同时使根据任何合适的技术使其成形为复合物部件容易、和同时在这些复合物部件的制造期间改善其静电耗散能力的用途,所述基于碳的纳米填料选自碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯或这些物质以所有比例的混合物,所述聚合物基体包括选自以下的至少一种聚合物:单独的或作为与弹性体树脂基础物的共混物的热塑性聚合物,所述热塑性聚合物选自烯烃的均聚物和共聚物。
31. 权利要求30的用途,其特征在于,所述机械性能为拉伸性能。
32. 权利要求30的用途,其特征在于,所述技术为注塑、挤出、压缩、 模塑或纤维的纺丝。”
驳回决定认为:对比文件1(JP特表2006-526058A,公开日为2006年11月16日)公开了一种包括聚合物树脂和单壁碳纳米管或多壁碳纳米管的导电组合物,权利要求1与对比文件1的区别在于:对于碳的纳米填料,权利要求1还限定了石墨烯,而对比文件1未公开这一特征。对于上述区别特征,石墨烯也是复合材料制备领域常用的碳纳米填料的种类之一,本领域技术人员在选择碳纳米填料时不会局限于碳纳米管和碳纳米纤维,容易想到用石墨烯进行替换或与之组合使用,且这种替换或组合没有带来预料不到的技术效果。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、7、10-14也不具备创造性。权利要求15要求保护一种用于制备复合材料的方法,与对比文件1相比的区别在于:步骤a)中碳的纳米填料的含量不同。对于该区别技术特征,在对比文件1公开的作为碳的纳米填料的单壁碳纳米管为约0.0001~约50重量%的基础上,本领域技术人员不难做出进一步的选择,且该选择没有带来预料不到的技术效果。因此,权利要求15不具备创造性。在此基础上,从属权利要求16-21也不具备创造性。权利要求22要求保护一种根据权利要求15-21任一项的方法能够获得的复合材料,与对比文件1相比区别在于:步骤a)中碳的纳米填料的含量以及预复合物的配制方法不同。在权利要求15-21任一项的方法不具备创造性的情况下,权利要求22及其从属权利要求23-25也不具备创造性。权利要求26要求保护根据权利要求1-14或22-25所述复合材料在制造各种复合物产品中的用途,与对比文件1相比区别在于:权利要求26还限定了除机动车业以外的其它领域的用途,而对比文件1未公开这一特征。对于该区别技术特征,光纤导管,缆线加工,废水或废气或工业用水或工业用气管道,挤出或模塑的涂层,通过注塑、挤出、压缩或模塑制造的制品和农业领域也是复合材料常用的技术领域。因此,权利要求26不具备创造性。在此基础上,从属权利要求27-28也不具备创造性。权利要求30要求保护具有0.1ppm至99ppm含量的基于碳的纳米填料用于改善聚合物基体的机械性能和静电耗散能力的用途,与对比文件1相比区别在于:对于碳的纳米填料,权利要求30还限定了石墨烯,而对比文件1未公开这一特征。对于该区别技术特征,石墨烯也是复合材料制备领域常用的碳纳米填料的种类之一,本领域技术人员在选择碳纳米填料时不会局限于碳纳米管和碳纳米纤维,容易想到用石墨烯进行替换或与之组合使用,且这种替换或组合没有给发明带来预料不到的技术效果。因此,权利要求30不具备创造性。在此基础上,从属权利要求32也不具备创造性。
申请人阿克马法国公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年04月23日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书,其中删除了权利要求3-6、8-9、23-25,将权利要求1、15、30中“基于碳的纳米填料的重量含量”限定为“25ppm至99ppm”,并对权利要求的编号进行相应修改。复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 包括聚合物成分和基于碳的纳米填料的复合材料,所述基于碳的纳米填料选自碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯或这些物质以所有比例的混合物,其特征在于,所述基于碳的纳米填料的重量含量为25ppm至99ppm,且所述聚合物成分包括聚合物基体,所述聚合物基体包括选自以下的至少一种热塑性聚合物:烯烃的均聚物和共聚物;其可能作为与弹性体树脂基础物的共混物,其中基于碳的纳米填料的引入改善聚合物成分的机械性能、同时使其成形为复合物部件容易和改善其静电耗散能力。
2. 权利要求1的材料,其特征在于,所述烯烃的均聚物和共聚物为聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚丁烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
3. 权利要求1或2的材料,其特征在于,所述基于碳的纳米填料为单独的或作为与石墨烯的共混物的碳纳米管。
4. 前述权利要求任一项的材料,其特征在于,所述弹性体树脂基础物选自氟碳或氟硅氧烷弹性体;丁二烯的均聚物和共聚物,其任选地由不饱和单体官能化;氯丁橡胶;聚异丁烯(PIB);聚异丙烯(PIP);聚异戊二烯;异戊二烯与苯乙烯、丁二烯、丙烯腈和/或甲基丙烯酸甲酯的共聚物;基于丙烯和/或乙烯的共聚物,以及这些烯烃与(甲基)丙烯酸烷基酯或乙酸乙烯酯的共聚物;天然橡胶(NR);卤化丁基橡胶;有机硅弹性体;聚氨酯(PU);包括C4、C5、C6、C8、C9或C12烯烃的塑性体;聚酯;丙烯酸类聚合物;以及它们改性的或官能化的衍生物和它们的共混物。
5. 权利要求4的材料,其特征在于,所述不饱和单体为马来酸酐、(甲基)丙烯酸、丙烯腈(NBR)和/或苯乙烯。
6. 权利要求4的材料,其特征在于,所述基于丙烯和/或乙烯的共聚物为基于乙烯、丙烯和二烯的三元共聚物(EPDM)。
7. 权利要求4的材料,其特征在于,所述有机硅弹性体为具有乙烯基末端的聚(二甲基硅氧烷)。
8. 权利要求4的材料,其特征在于,所述丙烯酸类聚合物为携带羧酸或环氧官能团的聚(丙烯酸丁酯)。
9. 用于制备复合材料的方法,所述复合材料包括聚合物成分和基于碳的纳米填料,所述基于碳的纳米填料选自碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯或 这些物质以所有比例的混合物,其中所述基于碳的纳米填料的重量含量为25ppm至99ppm,所述方法包括以下步骤:
a)将浓缩基于碳的纳米填料的母料与聚合物基体引入配混设备中,然后在配混设备中捏合,以获得预复合物,所述预复合物包含按质量计0.25%至3%的基于碳的纳米填料;
b)任选地以附聚固体形式转变预复合物;
c)将预复合物引入聚合物基体中以获得复合材料,所述聚合物基体包括选自以下的至少一种聚合物:单独的或作为与弹性体树脂基础物的共混物的热塑性聚合物,所述热塑性聚合物选自烯烃的均聚物和共聚物,
其中基于碳的纳米填料的引入改善聚合物成分的机械性能、同时使其成形为复合物部件容易和改善其静电耗散能力。
10. 权利要求9的用于制备复合材料的方法,其特征在于,所述附聚固体形式为粒料或经研磨的粉末。
11. 权利要求9的用于制备复合材料的方法,其特征在于,步骤a)以至少两个相继的步骤实施,第一个步骤产生包含按质量计2.5%至10%的基于碳的纳米填料的预复合物,和第二个步骤产生包含按质量计0.25%至3%的基于碳的纳米填料的预复合物。
12. 权利要求11的用于制备复合材料的方法,其特征在于,第一个步骤产生包含按质量计2.5%至5%的基于碳的纳米填料的预复合物。
13. 权利要求9-12任一项的用于制备复合材料的方法,其特征在于,步骤a)的聚合物基体与步骤c)的聚合物基体相同。
14. 权利要求9-12任一项的用于制备复合材料的方法,其特征在于,根据步骤c)的将预复合物引入聚合物基体中直接在用于使所述复合材料成形的机器中干地进行。
15. 权利要求14的用于制备复合材料的方法,其特征在于,所述机器为注塑设备。
16. 根据权利要求9-15任一项的方法能够获得的复合材料。
17. 根据权利要求1-8任一项或根据权利要求16的复合材料在制造各种复合物产品中的用途,所述产品可用于光纤导管,缆线加工,废水或废气或工业用水或工业用气管道,挤出或模塑的涂层,通过注塑、挤出、压缩或模塑制造的制品,用在机动车业中,或用在农业领域中。
18. 权利要求17的用途,其特征在于,所述复合物产品为纱、膜、管、纤维、无纺物。
19. 权利要求17的用途,其特征在于,所述复合物产品为织物或毡。
20. 权利要求17的用途,其特征在于,所述产品可用于保护农业用地。
21. 具有25ppm至99ppm含量的基于碳的纳米填料用于改善聚合物基体的机械性能、同时使根据任何合适的技术使其成形为复合物部件容易、和同时在这些复合物部件的制造期间改善其静电耗散能力的用途,所述基于碳的纳米填料选自碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯或这些物质以所有比例的混合物,所述聚合物基体包括选自以下的至少一种聚合物:单独的或作为与弹性体树脂基础物的共混物的热塑性聚合物,所述热塑性聚合物选自烯烃的均聚物和共聚物。
22. 权利要求21的用途,其特征在于,所述机械性能为拉伸性能。
23. 权利要求21的用途,其特征在于,所述技术为注塑、挤出、压缩、模塑或纤维的纺丝。”
复审请求人认为:修改后的权利要求1与对比文件1的区别至少在于:(1)权利要求1中的基于碳的纳米填料的重量含量为25-99ppm,而对比文件1中的含量为10ppm至5×105 ppm;(2)对于基于碳的纳米填料,权利要求1还限定了石墨烯,而对比文件1没有公开石墨烯。基于上述区别,实际解决的技术问题是改进极限强度和断裂应变。本申请不仅利用上述区别解决了上述技术问题,还在非常小的基于碳的纳米填料的重量含量范围内发现了断裂应变性能显著改进。对比文件1公开基于碳的纳米填料的含量范围为10ppm至5×105ppm,远宽于修改后权利要求1中的含量范围。对比文件1仅仅期望保持复合材料的机械性能,没有意识到可提高机械性能,比如极限强度和断裂应变的可能性。本领域技术人员完全预料不到,当基于碳的纳米填料的含量范围在25ppm-95ppm的范围时,可获得如本申请表1所明确展示的断裂应变性质的显著改进。因此,修改后的权利要求1相对于对比文件1不是显而易见的,具有创造性。其他权利要求也具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年05月02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03月19日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1相对于对比文件1的区别特征为:权利要求1的复合材料中基于碳的纳米填料的重量含量为25ppm至99ppm,对比文件1中为10ppm-500000ppm。权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是:通过选择碳的纳米填料的合适含量从而提供一种具有所需机械性能和静电耗散性能的碳纳米复合材料。对于上述区别特征,由于碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯均属于常见的基于碳的纳米填料,本领域技术人员知晓将其添加入聚合物基体后对复合材料将带来机械性能和静电耗散性能的改善,同时对比文件1对此也进行了公开,因此,本领域技术人员能够根据对复合材料机械性能和静电耗散性能的需要,选择合适的碳纳米填料的用量范围。同时,根据本申请实施例的记载,随着复合材料中CNT含量的增加,复合材料的机械性能也逐步得到提升,这符合本领域的一般认知,因此,权利要求1中对碳纳米填料含量范围的限定并未产生预料不到的技术效果。 因此权利要求1不具备创造性。在此基础上,从属权利要求2-8也不具备创造性。
权利要求9要求保护一种用于制备复合材料的方法。权利要求9相对于对比文件1的区别特征为:(1)权利要求9的复合材料中基于碳的纳米填料的重量含量为25ppm至99ppm,对比文件1中为10ppm-500000ppm;(2)权利要求9通过三步制备复合材料,即首先制备包含碳纳米填料的母料,再通过母料与聚合物基体配混制备预复合物,最后将预复合物引入聚合物基体中以获得复合材料,而对比文件1通过两步制备复合材料,即首先制备包含碳纳米填料的母料,再将母料引入聚合物基体中以获得复合材料。对于区别特征(1),参考对权利要求1的评述。对于区别特征(2),对比文件1已经给出了提高碳纳米填料分散性可以提高复合材料性能从而降低碳纳米填料使用量的明确教导。本领域技术人员为了获得具有所需机械性能和静电耗散性能的碳纳米复合材料,有动机提高碳纳米填料在聚合物基体中的分散性,而在碳纳米填料用量一定的情况下,通过重复将包含碳纳米填料的母料与聚合物基体配混,可以逐步提高碳纳米填料在复合材料中的分散性属于本领域的常规技术手段。增加一次配混步骤的影响也是可以预期的。因此,权利要求9不具备创造性。在此基础上,从属权利要求10-15也不具备创造性。
权利要求16要求保护一种根据权利要求9-15任一项的方法能够获得的复合材料。在对比文件1的基础上结合本领域公知常识得到根据权利要求9-15任一项的方法能够获得的复合材料对本领域技术人员来说是显而易见的。因此,权利要求16不具备创造性。
权利要求17要求保护根据权利要求1-8或16任一项所述复合材料在制造各种复合物产品中的用途。对比文件1公开了这些用途。因此,权利要求17不具备创造性。在此基础上,从属权利要求18-20也不具备创造性。
权利要求21要求保护具有25ppm至99ppm含量的基于碳的纳米填料用于改善聚合物基体的机械性能、同时使根据任何合适的技术使其成形为复合物部件容易、和同时在这些复合物部件的制造期间改善其静电耗散能力的用途。对比文件1公开了上述用途,同时权利要求21中碳的纳米填料的种类和用量也是本领域的常规选择。因此,权利要求21不具备创造性。权利要求22-23分别对权利要求21的用途做了进一步限定,但上述权利要求的附加技术特征均属于本领域的常规选择,因此,从属权利要求22-23也不具备创造性。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年04月30日提交了意见陈述书,并提交了修改后的权利要求书(共19项),其中相对于复审通知书所针对的文本,删除了权利要求1、3、16和22,将用途权利要求21作为新的权利要求1,将权利要求3和22的特征并入新的权利要求1,并将权利要求1中碳纳米管限定为多壁碳纳米管,同时将其他权利要求均修改为权利要求1的从属权利要求,并对编号和引用关系进行了修改。新修改的权利要求书如下:
“1. 具有25ppm至99ppm重量含量的基于碳的纳米填料用于改善聚合物基体的拉伸性能、同时使根据任何合适的技术使其成形为复合物部件容易、和同时在这些复合物部件的制造期间改善其静电耗散能力的用途,所述基于碳的纳米填料选自单独的或作为与石墨烯的共混物的多壁碳纳米管,所述聚合物基体包括选自以下的至少一种聚合物:单独的或作为与弹性体树脂基础物的共混物的热塑性聚合物,所述热塑性聚合物选自烯烃的均聚物和共聚物。
2. 权利要求1的用途,其特征在于,所述烯烃的均聚物和共聚物为聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚丁烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
3. 前述权利要求任一项的用途,其特征在于,所述弹性体树脂基础物选自氟碳或氟硅氧烷弹性体;丁二烯的均聚物和共聚物,其任选地由不饱和单体官能化;氯丁橡胶;聚异丁烯(PIB);聚异丙烯(PIP);聚异戊二烯;异戊二烯与苯乙烯、丁二烯、丙烯腈和/或甲基丙烯酸甲酯的共聚物;基于丙烯和/或乙烯的共聚物,以及这些烯烃与(甲基)丙烯酸烷基酯或乙酸乙烯酯的共聚物;天然橡胶(NR);卤化丁基橡胶;有机硅弹性体;聚氨酯(PU);包括C4、C5、C6、C8、C9或C12烯烃的塑性体;聚酯;丙烯酸类聚合物;以及它们改性的或官能化的衍生物和它们的共混物。
4. 权利要求3的用途,其特征在于,所述不饱和单体为马来酸酐、(甲基)丙烯酸、丙烯腈(NBR)和/或苯乙烯。
5. 权利要求3的用途,其特征在于,所述基于丙烯和/或乙烯的共聚物为基于乙烯、丙烯和二烯的三元共聚物(EPDM)。
6. 权利要求3的用途,其特征在于,所述有机硅弹性体为具有乙烯基末端的聚(二甲基硅氧烷)。
7. 权利要求3的用途,其特征在于,所述丙烯酸类聚合物为携带羧酸或环氧官能团的聚(丙烯酸丁酯)。
8. 前述权利要求任一项的用途,其特征在于
基于碳的纳米填料以预复合物的形式被引入至所述聚合物基体中,所述预复合物根据包括以下步骤的方法获得:
a)将浓缩基于碳的纳米填料的母料与聚合物基体引入配混设备中, 然后在配混设备中捏合,以获得预复合物,所述预复合物包含按质量计0.25%至3%的基于碳的纳米填料;
b)任选地以附聚固体形式转变预复合物;
和其中,在步骤c)中,将预复合物引入所述聚合物基体中以获得复合材料,所述聚合物基体包括选自以下的至少一种聚合物:单独的或作为与弹性体树脂基础物的共混物的热塑性聚合物。
9. 权利要求8的用途,其特征在于,所述附聚固体形式为粒料或经研磨的粉末。
10. 权利要求8的用途,其特征在于,步骤a)以至少两个相继的步骤实施,第一个步骤产生包含按质量计2.5%至10%的基于碳的纳米填料的预复合物,和第二个步骤产生包含按质量计0.25%至3%的基于碳的纳米填料的预复合物。
11. 权利要求10的用途,其特征在于,第一个步骤产生包含按质量计2.5%至5%的基于碳的纳米填料的预复合物。
12. 权利要求8-11任一项的用途,其特征在于,步骤a)的聚合物基体与步骤c)的聚合物基体相同。
13. 权利要求8-11任一项的用途,其特征在于,根据步骤c)的将预复合物引入聚合物基体中直接在用于使所述复合材料成形的机器中干地进行。
14. 权利要求13的用途,其特征在于,所述机器为注塑设备。
15. 根据权利要求8-14任一项的用途,其特征在于复合材料用于制造各种复合物产品,所述产品可用于光纤导管,缆线加工,废水或废气或工业用水或工业用气管道,挤出或模塑的涂层,通过注塑、挤出、压缩或模塑制造的制品,用在机动车业中,或用在农业领域中。
16. 权利要求15的用途,其特征在于,所述复合物产品为纱、膜、管、纤维、无纺物。
17. 权利要求15的用途,其特征在于,所述复合物产品为织物或毡。
18. 权利要求15的用途,其特征在于,所述产品可用于保护农业用地。
19. 权利要求1的用途,其特征在于,所述技术为注塑、挤出、压缩、模塑或纤维的纺丝。”
复审请求人认为:修改后的权利要求1与对比文件1的区别至少在于:(1) 权利要求1限定了基于碳的纳米填料含有25-99ppm的多壁碳纳米管(MWNT);(2) 权利要求1限定了具体的用途,即改善拉伸性质和在复合物部件生产期间的静电耗散能力,而对比文件1涉及的是冲击性质且没有提及其复合物部件生产期间的静电耗散问题。本申请使用25-95ppm的MWNT,由断裂应变(%)所表示的拉伸性能得到了显著提升,拉伸性质得到了改善且制造期间的静电放电问题也得到了改善。对比文件1从未教导过MWNT可以解决改善拉伸性质和改善复合部件制造期间的静电耗散问题。对比文件1教导了在机械性能和静电耗散性能两方面,SWNT和MWNT性能是不同的,SWNT是更优选的。对比文件1公开的最低的MWNT的用量显著地高于权利要求1中的MWNT的含量。因此,权利要求1具备创造性。同理,本申请的其他权利要求也具备创造性。
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
审查文本的认定
在复审程序中,复审请求人于2019年04月30日提交了修改后的权利要求书,因此,本复审请求审查决定所依据的文本为:复审请求人于2019年04月30日提交的权利要求第1-19项,2015年02月03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1-12页和说明书摘要。
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,但该区别特征是本领域技术人员在现有技术的基础上进行的常规选择,同时也未带来任何预料不到的技术效果,则该权利要求的技术方案不具备创造性。
就本申请而言,权利要求1要求保护一种具有25ppm至99ppm重量含量的基于碳的纳米填料用于改善聚合物基体的拉伸性能、同时使根据任何合适的技术使其成形为复合物部件容易、和同时在这些复合物部件的制造期间改善其静电耗散能力的用途(具体参见案由部分)。
对比文件1公开了一种基于碳的纳米填料在包括聚合物树脂和单壁碳纳米管或多壁碳纳米管的导电组合物中的用途,所述组合物可以有利地用在计算机、电子商品、半导体组件、电路板等需要被保护不受静电消散的影响的制品中。所述组合物还可以有利地用在汽车内部和外部组件用的汽车覆盖件中。其中该组合物的体积电阻率小于或等于约10e12 ohm-cm,缺口Izod冲击强度大于或等于约5千焦/平方米。导电组合物中使用的聚合物树脂可以选自多种热塑性树脂、热塑性树脂的共混物或者热塑性树脂与热固性树脂的共混物。热塑性树脂的非限制性具体实例包括…聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯…。热塑性树脂共混物的非限制性具体实例包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/尼龙、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯……聚亚苯基醚/聚烯烃。通常,SWNT的用量通常为组合物总重的约0.001-约50wt%(即10ppm-500000ppm)。所述组合物中还可以任选使用其他导电填料,例如蒸汽生长碳纤维、碳黑等。不考虑固体金属和非金属导电填料颗粒的确切尺寸、形状和组成,当需要时,以组合物总重的约0.0001-约50wt%(即1ppm-500000ppm)的负载率将其分散在聚合物树脂中(参见对比文件1说明书第0004-0005、0009、0011-0012、0033-0034、0039段)。
对比文件1中的导电组合物属于一种复合材料,本申请与对比文件1均涉及基于碳的纳米填料在复合材料中的用途,属于相同的技术领域。其中,对比文件1中的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯属于权利要求1中烯烃共聚物的下位概念,对比文件1中的聚烯烃对应于权利要求1中烯烃的均聚物和共聚物,且它们可作为单独的或作为与弹性体树脂基础物的共混物的热塑性聚合物。对比文件1中公开了添加碳纳米管填料后,对组合物的体积电阻率和缺口Izod冲击强度的影响,以及可以有利地用在计算机、电子商品、半导体组件、电路板等需要被保护不受静电消散的影响的制品中,相当于公开了复合材料中基于碳的纳米填料的引入改善了聚合物基体的机械性能、同时使其成形为复合物部件容易和改善其静电耗散能力。
由此可见,权利要求1相对于对比文件1的区别特征为:(1)权利要求1中基于碳的纳米填料的重量含量为25ppm至99ppm,对比文件1中为10ppm-500000ppm;(2)权利要求1具体限定了基于碳的纳米填料用于改善聚合物基体的拉伸性能。
根据说明书的记载,本申请的目的是提供具有非常低含量的基于碳的纳米填料的复合材料、制备所述复合材料的方法及其多种用途,所述复合材料显示出改进的机械性能。由于CNT的差的分散性对于它们与它们被引入其中的聚合物基体形成的复合物的特性具有显著的影响。只要CNT分散不良,则必需增加它们的含量以实现给定的导电率和/或导热率。现已发现,以小于0.01重量%的极低含量将基于碳的纳米填料(例如碳纳米管)引入聚合物基体中使得可改进其机械性能(特别是其拉伸性能),或者可在其转变成复合物部件期间赋予其新的性能。本申请实施例中随着CNT含量的增加,复合材料的机械性能得到提升,同时添加了CNT的复合材料的静电耗散能力得到改善(参见说明书第0006、0012、0014段,实施例1-2)。权利要求1中碳纳米填料在复合材料中的含量范围落在对比文件1公开的对应数值范围内,同时,对比文件1也公开了碳纳米材料对复合材料机械性能和电学性能的影响。因此经过分析可以确定,权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是:提供基于碳的纳米填料改进复合材料拉伸性能和静电耗散性能的用途。
对于上述区别特征(1)和(2),对比文件1公开了多壁碳纳米管在包括聚合物树脂和多壁碳纳米管的导电组合物中的用途。由于单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯均属于常见的基于碳的纳米填料,本领域技术人员知晓将其添加入聚合物基体后对复合材料将带来机械性能和静电耗散性能的改善,因此,本领域技术人员能够根据对复合材料机械性能和静电耗散性能的需要,选择合适的碳纳米填料的用量范围。同时,拉伸性能是表征材料在拉伸方面机械性能的一种常规选择,在聚合物基体中添加CNT能够显著提高聚合物材料拉伸性能是本领域技术人员容易预期的。此外,根据本申请实施例的记载,随着复合材料中CNT含量的增加,复合材料的机械性能也逐步得到提升,这符合本领域的一般认知,因此,权利要求1中对碳纳米填料含量范围的限定并未产生预料不到的技术效果。
因此,在对比文件1的基础上结合本领域公知常识得到权利要求1的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的。权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求19对权利要求1的用途做了进一步限定,但注塑、挤出、压缩、模塑或纤维的纺丝等成形技术均属于本领域的常规技术手段,在其引用的权利要求1不具备创造性的情形下,从属权利要求19也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人认为,权利要求1限定了具体的用途,即改善拉伸性质和在复合物部件生产期间的静电耗散能力,而对比文件1涉及的是冲击性质且没有提及其复合物部件生产期间的静电耗散问题。对比文件1从未教导过MWNT可以解决改善拉伸性质和改善复合部件制造期间的静电耗散问题。对比文件1教导了在机械性能和静电耗散性能两方面,SWNT和MWNT性能是不同的,SWNT是更优选的。对比文件1公开的最低的MWNT的用量显著地高于权利要求1中的MWNT的含量。
对此,合议组认为,SWNT和MWNT等碳纳米材料对聚合物基体拉伸性能和抗冲击性等机械性能以及电学性能的提升已为本领域技术人员所熟知,在这一认知框架内采用MWNT导致对材料性能的提升不属于预料不到的技术效果。对比文件1公开了包括MWNT与聚合物的复合材料,并教导了其能够改善材料的机械性能和静电耗散性能,这种改进在复合部件制造期间同样存在。对比文件1与本申请的试验数据基于不同组成的复合材料而获得,不能进行平行对比,同时也没有证据表明当对比文件1采用与本申请同样条件进行实验时不能获得同样的技术效果。因此,对于复审请求人的意见陈述,合议组不予支持。
根据上述事实和理由,合议组作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年01月08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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