一种高分子吸水树脂保鲜剂及其制备方法-复审决定


发明创造名称:一种高分子吸水树脂保鲜剂及其制备方法
外观设计名称:
决定号:183080
决定日:2019-07-04
委内编号:1F261408
优先权日:
申请(专利)号:201410619426.5
申请日:2014-11-06
复审请求人:邹城市安德机械制修有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:刘婷婷
合议组组长:侯曜
参审员:王轶
国际分类号:C08F289/00
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:在判断创造性时,首先要将权利要求的技术方案和最接近的现有技术进行对比,找出二者的区别特征,确定所述技术方案实际解决的技术问题,进而考察现有技术中是否存在将该区别特征引入到所述最接近的现有技术中以解决上述技术问题的启示,如果现有技术中存在这样的启示,则该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201410619426.5,名称为“一种高分子吸水树脂保鲜剂及其制备方法”的发明专利申请。申请人为邹城市安德机械制修有限公司。本申请的申请日为2014年11月06日,公开日为2016年05月11日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年06月25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2018年05月11日提交的权利要求第1项,申请日2014年11月06日提交的说明书第1-5页、说明书附图、说明书摘要和摘要附图 。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种高分子吸水树脂保鲜剂的制备方法,其特征在于,按照重量份的原料包括:菱角粉3.8-4.2g、丙烯酸110-130g、氢氧化钠48-52g、去离子水210-220g、蒸馏水48-52g、交联剂0.02-0.03g、引发剂0.19-0.2g;
所述高分子吸水树脂保鲜剂的制备方法如下:
(1)按照重量份称取各原料;
(2)将丙烯酸溶解于45-55g的去离子水中,得到丙烯酸水溶液;将氢氧化钠溶解于150-170g的去离子水中,得到氢氧化钠水溶液;
(3)将氢氧化钠水溶液缓慢加到丙烯酸水溶液中,配制成中和度为70-80%的丙烯酸钠水溶液,再将交联剂加入至丙烯酸钠水溶液中溶解备用;
(4)将菱角粉和蒸馏水加入至250mL的三口烧瓶中,在78-92℃的温度下糊化0.8-1.2h后再将温度降为38-42℃;
(5)将溶有交联剂的丙烯酸钠水溶液加入至三口烧瓶中,搅拌下通氮25-35min;
(6)往三口烧瓶中加入引发剂,升温至52-58℃,反应4.5-5.5h后冷却至室温;
(7)将溶液中和后取出,进行离心分离,取出沉淀物进行洗涤,在110-130℃的环境下烘干;
(8)将烘干后的产物进行粉碎,经140-160目的筛网过滤后进行包装,得到成品;
所述引发剂为过硫酸钾。”
驳回决定认为,对比文件1(“淀粉接枝丙烯酸钠高吸水树脂的合成及在食品保鲜中的应用”,廖烈文等,广州化工,第28卷第4期,第12-15页,2000年12月31日)公开了一种可应用于食品保鲜中的吸水树脂,权利要求1与对比文件1的区别在于(1)权利要求1中限定使用的基质原料是菱角粉;权利要求1中限定了使用的去离子水和蒸馏水量,丙烯酸、氢氧化钠、引发剂和交联剂使用量与对比文件1不同。(2)权利要求1中限定了氢氧化钠水溶液和丙烯酸溶液的制备方法、菱角粉糊化过程;引发剂和交联剂的加入顺序不同,聚合温度、时间和后处理过程不同。(3)引发剂不同。权利要求1所要求保护技术方案实际解决的技术问题是:如何获得一种淀粉来源不同的高分子吸水树脂。区别(1)已被对比文件2(CN102432761A,公开日为2012年05月02日)所公开,区别特征(2)和(3)是本领域常规选择。因此,权利要求1相对于对比文件1结合对比文件2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人邹城市安德机械制修有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年09月21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)提供证据3(“菱角全粉加工中无硫护色工艺优化研究”,魏海香等,食品科技,2016年)表明菱角全粉不同于菱角淀粉,本发明使用的是菱角全粉,在制备过程中和制备成品性能上都把菱角全粉除淀粉之外的部分全都考虑在内。(2)本发明制定的反应物添加顺序,是考虑到菱角粉的组成成分碳水化合物、脂肪、蛋白质的化学性质特点,同时为了最后制备的高分子吸水树脂更稳定、效果更好,又经过反复的实验验证得到的,且反应过程中酸碱条件不同 。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年09月30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04 月18 日向复审请求人发出复审通知书,指出:对比权利要求1与对比文件1可知,权利要求1与对比文件1的区别特征是:(1)原料来源不同,权利要求1中使用的是菱角粉;对比文件1使用的是玉米淀粉。且权利要求1与对比文件1限定的去离子水和蒸馏水量,丙烯酸、氢氧化钠、引发剂和交联剂使用量不同。(2)制备过程略有不同,权利要求1中限定了氢氧化钠水溶液和丙烯酸溶液的制备方法、菱角粉糊化温度和时间;且与对比文件1引发剂和交联剂的加入顺序不同,聚合温度、时间和后处理过程略不同。(3)引发剂不同,权利要求1使用的是过硫酸钾,对比文件1使用的是 (NH4)2S2O8。权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是:如何获得一种淀粉来源不同的高分子吸水树脂。区别特征(1)已被对比文件2结合本领域公知常识所公开,区别特征(2)和(3)均为本领域常规选择。因此,权利要求1相对于对比文件1结合对比文件2以及本领域公知常识不具备专利法第22条第3款的创造性。
复审请求人于2019 年05 月31 日提交了意见陈述书,未修改申请文件。复审请求人认为:(1)菱角粉与菱角淀粉成分不同,且对比文件1和对比文件2与本申请属于完全不同的发明构思,本领域技术人员基于对比文件1和对比文件2没有动机将起始物从玉米淀粉调整为菱角粉。(2)在对比文件1的基础上,本领域技术人员没有动机从原料的加入顺序和方式进行本申请的调整,该调整导致反应过程不同,进而导致产物结构不同;本申请限定了反应后用氢氧化钠中和反应混合物,导致其与对比文件1所得保鲜剂的结构和pH值不同;且本申请的技术效果基于对比文件1是难以预期的。
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
鉴于复审请求人在复审程序中并未对申请文件进行修改,故本复审请求审查决定所针对的文本为驳回文本,即复审请求人于2018年05月11日提交的权利要求第1项,申请日2014年11月06日提交的说明书第1-5页、说明书附图、说明书摘要和摘要附图 。
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。
在判断创造性时,首先要将权利要求的技术方案和最接近的现有技术进行对比,找出二者的区别特征,确定所述技术方案实际解决的技术问题,进而考察现有技术中是否存在将该区别特征引入到所述最接近的现有技术中以解决上述技术问题的启示,如果现有技术中存在这样的启示,则该权利要求不具备创造性。
就本申请而言,权利要求1请求保护一种高分子吸水树脂保鲜剂的制备方法(详见案由部分)。
对比文件1公开了一种可应用于食品保鲜中的吸水树脂,其制备方法如下:将玉米淀粉配成5%的溶液, 在一定温度下糊化40min后冷却至室温;称取一定量的丙烯酸,缓慢加入30%(重量百分比)NaOH 水溶液,并加入一定量的(NH4)2S2O8和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺,在通N2的条件下搅拌15min后, 将丙烯酸钠的预聚物倒入糊化淀粉水溶液中,通N2并搅拌10min,随后缓慢升温至一定温度后,将混合物倒在聚四氟乙烯盘上在一定温度下烘干,将反应产物粉碎,过筛,即得淡黄色晶状高吸水树脂。其中最优反应条件丙烯酸的中和度为78%,引发剂浓度为12.6mmol/L,交联剂浓度为4.4mmol/L(参见对比文件1第13页第1.2节、第2.2节第2段和第15页第3节)。
由上可知,对比文件1的发明构思为以淀粉作为原料来源经过糊化活化,其中和度为78%(该中和度落在权利要求1中丙烯酸钠水溶液的中和度范围内)的丙烯酸钠水溶液在交联剂和引发剂的作用下与糊化活化后的淀粉溶液发生接枝反应,制得高分子吸水树脂保鲜剂。
对比权利要求1与对比文件1可知,权利要求1与对比文件1的区别特征是:(1)原料来源不同,权利要求1中使用的是菱角粉;对比文件1使用的是玉米淀粉。且权利要求1与对比文件1限定的去离子水和蒸馏水量,丙烯酸、氢氧化钠、引发剂和交联剂使用量不同。(2)制备过程略有不同,权利要求1中限定了氢氧化钠水溶液和丙烯酸溶液的制备方法、菱角粉糊化温度和时间;且与对比文件1引发剂和交联剂的加入顺序不同,聚合温度、时间和后处理过程略不同。(3)引发剂不同,权利要求1使用的是过硫酸钾,对比文件1使用的是 (NH4)2S2O8。
根据本申请说明书记载,本发明利用菱角粉制备高分子吸水树脂保鲜剂,为菱角副产品的深加工与应用开辟了一条途径,本发明通过与食品保鲜环境的物质交换和能量交换,达到调温、调湿及防腐等作用,能有效地延缓食品细胞的衰老和保持生物活性,且使其色、香、味、形保持不变。高分子吸水树脂是一种含有强亲水性基团并具有一定交联度的功能性高分子材料,它不溶于水,也不溶于溶剂,遇水后能吸收本身重量的几百倍甚至上千倍,它不但吸水量大,而且速度快,吸水后形成凝胶,保水能力强,不能用简单的挤压方法使其脱水,只能通过烘晒等方法使其重新获得吸水能力,以重复使用;由于高分子吸水树脂所具有的吸水性和保水性,而且当环境湿度太低时,它会释放水分,保持一定的环境湿度。因此,可将它制成湿度调节纸,用于包装水果和蔬菜,或置于水果蔬菜包装箱中,以达到保鲜的目的。用高分子吸水树脂作为食品保鲜材料已得到广泛的应用(参见本申请说明书第2页最后一段、第5页倒数第4段)。
根据对比文件1的记载,高吸水性树脂是一种新型功能高分子材料,它与水接触后在很短时间内,就可膨润成凝胶,吸收自身重量数百乃至上千倍的水份,即使在外力的作用下也很难脱水,性能显著优于传统的吸水材料如纸、棉、海绵等。由于其在农业、园林、生物卫生用品、食品以及其它方面显示出广阔的用途,发展相当迅速。本文以水溶性单体丙烯酸和天然多羟基高分子淀粉为主要原料,在水溶性引发剂的作用下,进行高温快速聚合,使聚合和干燥过程一步完成,制得高吸水性树脂。加入少量交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺可提高水凝胶的强度和保水能力。将吸水树脂,水,丙二醇以一定配比均匀混合,用作鱼肉类冷藏保鲜可达到良好的效果(参见对比文件1第12页左栏以及第15页右栏最后一段)
由上可知,对比文件1的高分子吸水树脂与本申请一样,均可用于食品保鲜,是基于高分子吸水树脂本身的高吸水性和保水性而实现的,且本领域技术人员可以预期该高分子吸水树脂保鲜剂具备调温、调湿和防腐的功能。因此本申请相对于对比文件1未具备何种不同的技术效果,两者均可用于食品保鲜,且均以淀粉作为接枝反应的基质原料,相应地开拓了淀粉类副产品的应用领域。
因此,权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是:如何获得一种淀粉来源不同的高分子吸水树脂。
对于区别特征(1),对比文件2公开一种干旱土壤植被用营养性保水剂(即高吸水性树脂)。保水剂按原料划分:淀粉系、纤维素系和合成聚合物系几大类。所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾,交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。本发明采用的可溶性淀粉可以通过绿豆、玉米、木薯、甘薯、红薯、马铃薯、麦类、菱角、藕等或其淀粉按照常规方法制备得到。具体可以是可溶性绿豆淀粉、可溶性玉米淀粉、可溶性木薯淀粉、可溶性甘薯淀粉、可溶性红薯淀粉、可溶性马铃薯淀粉、可溶性麦类淀粉、可溶性菱角淀粉、可溶性藕淀粉中的一种,所述的可溶性淀粉均常规。本发明保水剂使用的单体为丙烯酸,以氨水为中和剂,尿素、磷酸二氢钾和可溶性淀粉作为添加剂,在引发剂和交联剂存在下,经交联,通过水溶液聚合方法进行聚合反应,再经干燥,粉碎制成(参见对比文件2说明书第0009段)。
对比文件2的发明构思是采用可溶性淀粉接枝丙烯酸制备高分子吸水树脂保水剂,其中可以选用菱角淀粉或玉米淀粉作为基质材料。虽然对比文件2中的吸水树脂是用作土壤保水剂,但是本领域公知聚丙烯酸类吸水树脂用作土壤保水剂和食品保鲜剂,均利用的是聚丙烯酸类树脂的高效吸水性能。只是在制备过程中加入的辅助原料可能不同(例如,土壤保水剂可能会加入利于农作物生长的含N、P元素的化合物),但是使用的基质原料和接枝单体并无区别。
同时,本领域公知菱角粉即为菱角淀粉,且菱角粉和玉米粉均为常规淀粉(参见《烹饪原料知识》,唐文等,东北财经大学出版社,第210页,2003年3月,下称公知常识证据1)。对比文件2也公开了将玉米淀粉和菱角淀粉等用于制备类似的淀粉接枝丙烯酸酯树脂。因此为了获得一种淀粉来源不同的高分子吸水树脂,本领域技术人员有动机在对比文件2的教导下选择菱角淀粉替换对比文件1中的玉米淀粉。
尽管复审请求人指出“菱角粉,其来源于菱角,虽然其主要成分为淀粉,但通过其制备工艺可知,其还还有一些来自于菱角的非可溶性成分,如脂肪、蛋白质等”,但是复审请求人提交的证据1(“不同品种菱角淀粉的理化特性研究”,刘洵妤等,中国粮油学报,第25卷第10期,2010年10月)和证据2(“不同品种菱角淀粉的颗粒特性研究”,杨冯等,食品科学,第31卷第3期,2010年)中也可以看出,即使是菱角淀粉,但是其成分也不是100%淀粉,也含有少量水分、脂肪、蛋白质和灰分。综合证据1、证据2以及公知常识性证据1中的观点:本领域并未严格区分菱角淀粉和菱角粉,不同的来源和加工程度可能导致其中淀粉含量以及其他成分上有所差别,但其中的主要成分实际上都是淀粉。
在对比文件1公开原料配比的基础上,根据菱角粉中淀粉含量选择丙烯酸、氢氧化钠的添加量,并根据产物吸水性能需求调整引发剂和交联剂的用量,并使用适当含量的蒸馏水和去离子水配制各原料溶液均是本领域常规操作。
对于区别特征(2),根据所选淀粉种类的实际情况,选择相应的糊化时间和温度,并根据后续反应温度将糊化液降至适当的温度是本领域常规选择;丙烯酸和氢氧化钠溶液的制备方法均为本领域常规操作;在氮气氛下先往糊化溶液中加入单体和交联剂,搅拌一定时间后再加入引发剂(参见“绿色降解化学品”,汪多仁,科学技术文献出版社,第186页第2段例1,2008年1月31日。下称公知常识证据2),以及根据反应情况选择聚合温度和时间均是本领域惯用手段。对产物先进行中和、离心、洗涤后再进行干燥粉碎和过筛均是对聚合产物进行的常规处理,其技术效果是可以预期的。
对于区别特征(3),对比文件2已公开了过硫酸钾作为引发剂(参见对比文件2说明书第0009段),且过硫酸钾和过硫酸铵均为本领域常规的引发剂。
由此可见,在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域公知常识得到该权利要求的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的。因此,权利要求1所要求保护的技术方案不具有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。
3、针对复审请求人在提出复审请求以及答复复审通知书时的主张(参见案由部分),合议组认为:(1)在前评述中可知,本申请和对比文件1发明目的相同,均涉及制备吸水树脂以及开拓淀粉类副产品的应用领域,且菱角淀粉和玉米淀粉均是常见淀粉类副产品,虽然复审请求人在整个审查阶段提供了证据1-3以期证明菱角粉、菱角全粉及菱角淀粉的组成不同,但复审通知书已明确指出无论菱角粉、菱角全粉或菱角淀粉,其主要成分都是淀粉,本申请以及现有技术中利用的也是其中淀粉糊化后与丙烯酸钠水溶液在交联剂和引发剂的作用下发生接枝反应这一基本性质。(2)参见权利要求1相关评述,交联剂和引发剂的加样顺序是本领域常规选择,复审请求人强调的基于菱角淀粉之外的其他成分导致高分子吸水树脂更稳定的技术效果以及反应后用氢氧化钠中和反应混合物导致所得保鲜剂结构和pH值不同的技术效果并未记载在原始说明书中,也未提供任何的相关实验数据。且对比文件1公开的丙烯酸钠水溶液的中和度落在权利要求1的保护范围内;同时基于在前评述可知,本申请的技术效果基于对比文件1是可以预期的。综上,对于复审请求人的主张,合议组不予支持。
基于上述理由,合议组做出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于 2018年06 月25 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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