发明创造名称：一种具有电磁屏蔽性能的杜仲胶复合材料及其制备方法
外观设计名称：
决定号：184943
决定日：2019-07-12
委内编号：1F251052
优先权日：
申请（专利）号：201610518047.6
申请日：2016-07-04
复审请求人：沈阳化工大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：张倩
合议组组长：孙丽芳
参审员：张家祥
国际分类号：C08L7/00，C08L9/00，C08K13/02，C08K3/04，C08K5/09，C08K3/22，H05K9/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：判断发明的创造性，首先将发明与最接近的现有技术进行对比，找出区别特征，进而基于该区别特征所能达到的技术效果来确定发明实际解决的技术问题，如果现有技术中给出了将上述区别特征运用到该最接近的现有技术以解决所述技术问题的启示，则该发明不具备创造性。
全文：
本复审请求案涉及申请号为201610518047.6，名称为“一种具有电磁屏蔽性能的杜仲胶复合材料及其制备方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为沈阳化工大学。本申请的申请日为2016年07月04日，公开日为2016年10月26日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2017年12月21日发出驳回决定，驳回了本申请，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申请人于2016年07月04日提交的说明书第1-3页、说明书附图第1页及说明书摘要，于2017年12月08日提交的权利要求第1项（下称驳回文本）。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种具有电磁屏蔽性能的杜仲胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下制备过程：
将开炼机辊温升至65℃加入100份杜仲胶，然后加入超导电炭黑和其它配合剂进行混炼，混炼均匀后压片得到混炼胶；
将混炼胶在室温停放24h后进行硫化，硫化成厚度约2mm的正方形薄片；所述材料由以下质量份数的原料制成：杜仲胶100份、超导电炭黑40份、硬脂酸2份、氧化锌5份、硫磺3份、防老剂4010NA 2份、促进剂NOBS 1.2份。”
驳回决定认为：权利要求1要求保护一种具有电磁屏蔽性能的杜仲胶复合材料的制备方法，其与对比文件1（“反式-1,4-聚异戊二烯/炭黑导电复合材料的形状记忆性能”，徐福勇 等，《特种橡胶制品》，第31卷第1期，第1-5页，2010年02月15日）公开的一种反式-1,4-聚异戊二烯/炭黑导电复合材料及其制备方法（参见对比文件1第1.2-1.3节，第2.2节及图2）相比，区别在于：①权利要求1与对比文件1中硬脂酸和硫磺的用量不同，促进剂和导电填料的具体种类和用量不同；②权利要求1与对比文件1中开炼机炼胶温度不同；权利要求1混炼完成后停放24h，然后硫化成厚度2mm的正方形薄片，对比文件1未记载该停放步骤以及硫化后产品的厚度和形状。对于区别特征①，硬脂酸作为硫化活性剂可以提高促进剂活性，进而缩短硫化时间；硫磺作为硫化剂用于硫化橡胶，用量越多，硫化速度和程度相应越大；高导电炭黑与超导电炭黑均是本领域常用的炭黑类导电填料；促进剂NOBS和促进剂CZ均是常用的硫化促进剂，用于缩短硫化时间，降低硫化温度，一般用量越多，效果越明显；因此，本领域技术人员可以根据橡胶复合材料硫化方面的需求合理选择和调整促进剂的具体种类和用量，硬脂酸和硫磺的用量，比如为提高硫化速度和程度而适当增加其用量，以及根据导电性方面的要求选择导电填料的具体种类和调整其具体用量。对于区别特征②，开炼机温度越高，达到相同可塑度所需时间越短，但是温度过高，则能耗大，且容易过炼；而胶料混炼完成后停放是本领域的惯用手段，其有利于胶料进行应力松弛，减少后续加工时的收缩率，一般时间越长，应力松弛越充分；据此，本领域技术人员可以根据胶料的塑炼和相关性能需求调整开炼机温度和选择在混炼后设置停放步骤并合理确定停放时间。硫化后产品的形状和厚度则是根据后续测试或进一步加工的具体要求可以确定的。因此，权利要求1不具备创造性。
申请人沈阳化工大学（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年05月04日向国家知识产权局提出了复审请求，同时提交了权利要求书全文替换页（共2项）和说明书全文替换页（共3页），其中，将权利要求2中记载的“开炼机”修改为“开炼机或密炼机﹑螺杆挤出机”，“升至65℃”修改为“升至65℃-90℃”，“超导电炭黑”修改为“导电填料”，删除了对硫化制品的限定“厚度约2mm的正方形薄片”，以及对原料组分及其含量的限定“所述材料由以下质量份数的原料制成：杜仲胶100份、超导电炭黑40份、硬脂酸2份、氧化锌5份、硫磺3份、防老剂4010NA 2份、促进剂NOBS 1.2份”，增加了“按常规工艺”，另外，复审请求人增加了新的独立权利要求1。复审请求人认为：（1）对比文件1在外加电场下依靠分子链结晶的变化产生形状记忆功能，本申请涉及屏蔽材料，无需外加电场，不发生结晶的变化，与对比文件1原理不同，本申请恰恰是利用杜仲胶的结晶特性实现的电磁屏蔽效能，其为中等结晶结构，进而使屏蔽效能最佳；图2表明了EUG的电磁屏蔽性能优于TPI。（2）对比文件1中加工设备只采用双辊机，而本申请扩展到密炼机、挤出机加工，65℃熔炼是打开杜仲胶结晶的最低温度，本申请扩大了设备使用范围；制备工艺每个细节不同，导致产品性能不同。
复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种具有电磁屏蔽性能的杜仲胶复合材料，其特征在于，所述材料由以下质量份数的原料制成：杜仲胶100份、导电填料10-80份、硬脂酸2-4份、氧化锌3-5份、硫磺2-3份、防老剂2-4份、促进剂1-2份；杜仲胶为天然杜仲胶或合成反式异戊二烯(TPI)；杜仲胶复合材料的导电填料为导电炭黑﹑石墨烯﹑碳纳米管﹑碳纤维﹑导电金属﹑乙炔炭黑﹑导电聚合物等其中的一种或多种；配合剂是硬脂酸、氧化锌、防老剂、促进剂和硫化剂等常规助剂。
2. 一种具有电磁屏蔽性能的杜仲胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下制备过程：
将开炼机或密炼机﹑螺杆挤出机温升至65℃-90℃，加入100份杜仲胶，然后按常规工艺加入导电填料和其它配合剂进行混炼，混炼均匀后压片得到混炼胶；
将混炼胶在室温停放24h后，进行硫化，获得相应制品。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年05月11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03月29日向复审请求人发出复审通知书，指出：（1）新提交的权利要求1-2不符合专利法实施细则第61条第1款的规定，不予接受。为节约程序，合议组在驳回决定所针对文本的基础上继续进行审查。（2）权利要求1要求保护一种具有电磁屏蔽性能的杜仲胶复合材料，对于杜仲胶，本领域公知，从广义上来讲，杜仲橡胶分为天然杜仲橡胶与合成杜仲橡胶两类，其为反式聚异戊二烯（参见《中国橡胶工业年鉴（2010-2011年）》，中国橡胶工业协会编写，第113页，中国商业出版社，2011年10月，下称公知常识性证据1），且本申请说明书也记载了“杜仲胶为天然杜仲胶或合成反式异戊二烯（TPI）”（参见本申请说明书第[0008]段），可见，本申请原申请文件也并未将杜仲胶仅仅限定为“天然高分子材料”，从而，对比文件1中的TPI落入了权利要求1中杜仲胶的范围。对于电磁屏蔽性能，本领域公知，屏蔽塑料的体积电阻率必须在10-1-103Ω?cm（参见《塑料应用技术手册》，卓昌明主编，第116页，机械工业出版社，2013年05月，下称公知常识性证据2），而对比文件1公开了高导电炭黑用量为15份时，体积电阻率为29.5Ω?cm，可见，当对比文件1中的高导电炭黑用量大于等于15份时，所得复合材料也具有电磁屏蔽性能。权利要求1与对比文件1相比，区别在于：1）权利要求1与对比文件1中硬脂酸和硫磺的用量不同，促进剂和导电填料的具体种类和用量不同；2）权利要求1与对比文件1中开炼机炼胶温度不同；且权利要求1混炼完成后停放24h，然后硫化成厚度约2mm的正方形薄片，而对比文件1未公开该停放步骤以及硫化后产品的厚度和形状。对于区别特征1），本领域技术人员知晓，硬脂酸作为硫化活性剂能够增加促进剂活性，充分发挥促进剂效力；硫磺作为硫化剂，其用量提高，可使TPI交联程度增加，结晶度下降（参见《智能材料》，姚康德等，第28页，化学工业出版社，2002年01月，下称公知常识性证据3）；高导电炭黑与超导电炭黑均是本领域常用的炭黑类导电填料；促进剂NOBS和促进剂CZ均是本领域常用的次磺酰胺促进剂。因此，本领域技术人员可以根据橡胶复合材料硫化方面的需求合理选择和调整促进剂的具体种类和用量，硬脂酸和硫磺的用量，以及根据导电性的要求选择导电填料的具体种类并调整其具体用量。对于区别特征2），本领域技术人员知晓，使用开炼机操作时，混炼温度过高会导致树脂降解，而混炼温度过低则会出现塑化不均的现象（参见《高分子材料加工》，温变英，第176页，中国轻工业出版社，2016年06月，下称公知常识性证据4）；而将胶料混炼后停放8小时以上使胶料能够应力松弛，配合剂能进一步扩散，从而提升硫化胶的性能是本领域的常规技术手段。因此，本领域技术人员可以根据胶料的塑炼和相关性能需求调整开炼机温度，并选择在混炼后设置停放步骤并合理确定停放时间，而硫化后产品的形状和厚度则是根据后续测试或进一步加工的具体要求可以进行选择和确定的。因此，权利要求1不具备创造性。
复审请求人于2019年05月13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2项），其在2018年05月04日提交的权利要求书基础上，保留了权利要求1，将权利要求2恢复为驳回文本的权利要求1。新修改的权利要求书如下：
“1. 一种具有电磁屏蔽性能的杜仲胶复合材料，其特征在于，所述材料由以下质量份数的原料制成：杜仲胶100份、导电填料10-80份、硬脂酸2-４份、氧化锌3-5份、硫磺2-3份、防老剂2-4份、促进剂1-2份；杜仲胶为天然杜仲胶或合成反式异戊二烯(TPI)；杜仲胶复合材料的导电填料为导电炭黑﹑石墨烯﹑碳纳米管﹑碳纤维﹑导电金属﹑乙炔炭黑﹑导电聚合物等其中的一种或多种；配合剂是硬脂酸、氧化锌、防老剂、促进剂和硫化剂等常规助剂。
2. 一种具有电磁屏蔽性能的杜仲胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下制备过程：
将开炼机辊温升至65℃加入100份杜仲胶，然后加入超导电炭黑和其它配合剂进行混炼，混炼均匀后压片得到混炼胶；将混炼胶在室温停放24h后进行硫化，硫化成厚度约2mm的正方形薄片；所述材料由以下质量份数的原料制成：杜仲胶100份、超导电炭黑40份、硬脂酸2份、氧化锌5份、硫磺3份、防老剂4010NA 2份、促进剂NOBS 1.2份。”
复审请求人认为：（1）对比文件1未公开其制备的复合材料具有电磁屏蔽效能，杜仲胶与对比文件1中的TPI存在微观分子结构差异，电磁屏蔽性能有较大的差别，由文献1（“杜仲橡胶与合成反式1，4-聚异戊二烯非等温性能对比”，刘奇等，《橡胶工业》，207-212页，2017年第64卷）中图3可以看出，二者分子链排列有序程度不同。（2）复审请求人专门进行了对比试验，如图4、5所示，随着硫磺用量的增加，材料的体积电阻率逐渐减小，硫磺用量为1.5-3.5份时，材料的电磁屏蔽效能峰值33.2dB。
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
复审程序中，复审请求人于2018年05月04日提交了修改后的权利要求书，合议组在复审通知书中指出修改后的权利要求1-2不符合专利法实施细则第61条第1款的规定，不予接受。为节约程序，合议组在驳回决定所针对权利要求的基础上继续评价了创造性。为此，复审请求人于2019年05月13日再次提交了权利要求书修改替换页（共2项）。其在2018年05月04日提交的权利要求书基础上，保留了不符合专利法实施细则第61条第1款规定的权利要求1，将权利要求2恢复为驳回文本的权利要求1，可见，上述修改文本针对权利要求1未进行修改，因此依然未克服修改文本不符合专利法实施细则第61条第1款规定的缺陷，本复审决定以之前可接受的文本（即驳回文本）为基础做出复审决定，具体为：复审请求人于2018年05月04日提交的说明书第1-3页、2016年07月04日提交的说明书附图第1页及说明书摘要，于2017年12月08日提交的权利要求第1项。
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。
判断发明的创造性，首先将发明与最接近的现有技术进行对比，找出区别特征，进而基于该区别特征所能达到的技术效果来确定发明实际解决的技术问题，如果现有技术中给出了将上述区别特征运用到该最接近的现有技术以解决所述技术问题的启示，则该发明不具备创造性。
就本申请而言，驳回文本的权利要求1要求保护一种具有电磁屏蔽性能的杜仲胶复合材料的制备方法（具体内容详见案由部分）。
对比文件1公开了一种反式-1,4-聚异戊二烯/炭黑导电复合材料及其制备方法，其基本配方（质量份）为：TPI，100；氧化锌，5；硬脂酸，1；硫黄，1；防老剂4010NA，2；促进剂CZ，1；高导电炭黑，变量，使用前在60℃下干燥24h。复合材料的试样制备方法为：开炼机辊温升至70℃，加入烘好的TPI胶料，待其均匀包辊呈现半透明状态后，依次加入硬脂酸、氧化锌，左右割胶各3次，再加入防老剂4010NA，促进剂CZ，割胶3次，然后加入炭黑，左右割胶各3次，最后加入硫黄，左右割胶各3次，薄通6遍，下片。用EK2000P型硫化仪测试正硫化时间t90，于150℃×15MPa下硫化试样（参见对比文件1第1页第1.2-1.3节）。
此外，对比文件1还公开了高导电炭黑的用量为0、10、15、20、25、30的技术方案，由图2可以看出，随炭黑用量的增加，复合材料体积电阻率呈非线性降低，导电性大幅提高。与纯TPI相比，高导电炭黑用量从0份增加至10份时，体积电阻率降低了近13个数量级，试样出现逾渗现象。用量增多时，高导电炭黑开始在基体中形成导电通路，体积电阻率下降迅速，尤其是高导电炭黑用量为15份时，体积电阻率为29.5Ω?cm，此时，高导电炭黑已在聚合物基体中形成完整的导电通路网络。当高导电炭黑用量超过20份后，用量再增加只能使导电网络更加紧凑，体积电阻率近似不变化（参见对比文件1第3页第2.2节及图2）。
复审请求人认为，对比文件1未公开其制备的复合材料具有电磁屏蔽效能，本申请的杜仲胶与对比文件1中的TPI存在微观分子结构差异，电磁屏蔽性能有较大的差别，且由文献1的图3可见，二者的分子链排列有序程度不同。
对此，合议组认为，就杜仲胶而言，虽然文献1中认为其为生物合成的，与反式聚异戊二烯的端基不同，然而文献1为本申请的申请日之后公开的期刊文献，其实验中采用的杜仲胶为生物合成的并不意味着本申请中的杜仲胶必然为生物合成的，也不意味着在本申请的申请日之前，本领域已形成共识“杜仲胶为生物合成的”。进一步地，本领域公知，从广义上来讲，杜仲橡胶分为天然杜仲橡胶与合成杜仲橡胶两类，其为反式聚异戊二烯（参见公知常识性证据1），且本申请说明书也记载了“杜仲胶为天然杜仲胶或合成反式异戊二烯（TPI）”（参见本申请说明书第[0008]段），可见，本申请原申请文件也并未将杜仲胶仅仅限定为生物合成的“天然高分子材料”，从而，对比文件1中的TPI落入了权利要求1中杜仲胶的范围。
对于电磁屏蔽性能，本领域公知，屏蔽塑料的体积电阻率必须在10-1-103Ω?cm（参见公知常识性证据2），而对比文件1公开了高导电炭黑用量为15份时，体积电阻率为29.5Ω?cm，可见，当对比文件1中的高导电炭黑用量大于等于15份时，所得复合材料也具有电磁屏蔽性能。
综上，对比文件1公开了一种具有电磁屏蔽性能的反式-1,4-聚异戊二烯复合材料的制备方法，其是在开炼机中将反式-1,4-聚异戊二烯与炭黑和其它配合剂混炼均匀后进行压片，其中反式-1,4-聚异戊二烯对应于本申请权利要求1中的杜仲胶，其通过在杜仲胶中加入导电填料，使杜仲胶的体积电阻率降低了近13个数量级，获得了导电性能好，电磁屏蔽性能强的杜仲胶复合材料。
权利要求1与对比文件1相比，区别特征在于：1）权利要求1与对比文件1中硬脂酸和硫磺的用量不同，促进剂和导电填料的具体种类和用量不同；2）权利要求1与对比文件1中开炼机炼胶温度不同；且权利要求1混炼完成后停放24h，然后硫化成厚度约2mm的正方形薄片，而对比文件1未公开该停放步骤以及硫化后产品的厚度和形状。
根据本申请说明书的记载，“本发明可获得导电性能良好，电磁屏蔽性能强的杜仲胶复合材料。加入10-80份导电填料后，杜仲胶复合材料的体积电阻率为3.8×105Ω·m，比不加导电填料硫化杜仲胶降低了10个数量级。将导电填料均匀分布在杜仲胶基体内，提高了杜仲胶复合材料的力学性能和电磁屏蔽性”（参见本申请说明书第[0012]段）。实施实例1记载了与本申请权利要求1完全一致的技术方案，对比实例1除将杜仲胶替换为天然橡胶，硫磺3份替换为2.5份，促进剂NOBS 1.2份替换为0.75份，且将混炼温度65℃替换为室温外，其他制备过程与实施实例1相同。性能测试结果显示，实施实例1的体积电阻率比对比实例1低，而相同频率下电磁屏蔽效能则达到了对比实例1的两倍。
复审请求人指出，其专门进行了对比试验，如意见陈述书中图4、5所示，随着硫磺用量的增加，材料的体积电阻率逐渐减小，硫磺用量为1.5-3.5份时，材料的电磁屏蔽效能峰值33.2dB。
对此，合议组认为：
由上述评述可知，本申请的原始申请文件中并未记载硫磺的用量变化对复合材料体积电阻率及电磁屏蔽效能存在何种影响，该实验效果属于申请日后提交的补充实验证据，本领域技术人员无法从本申请公开的内容中得到，说明书中也未公开任何效果实验数据予以证明，因此，复审请求人补充提交的实验数据不能证明其在申请日时已经完成并公开了相关效果验证工作，对于复审请求人的硫磺的用量变化所带来的技术效果的主张，合议组不予支持。
由此可见，本申请的说明书中未记载具体的实验数据证明硬脂酸和硫磺的用量、促进剂和导电填料的具体种类和用量、混炼温度、停放步骤、硫化后产品的厚度和形状能够为本申请要求保护的制备方法带来何种优异的技术效果。因此，本申请相对于对比文件1实际解决的技术问题仅仅为提供一种与对比文件1性能类似的杜仲胶复合材料。
对于区别特征1），本领域技术人员知晓，硬脂酸作为硫化活性剂能够增加促进剂活性，充分发挥促进剂效力；硫磺作为硫化剂，其用量提高，可使TPI交联程度增加，结晶度下降（参见公知常识性证据3）；高导电炭黑与超导电炭黑均是本领域常用的炭黑类导电填料；促进剂NOBS和促进剂CZ均是本领域常用的次磺酰胺促进剂。因此，本领域技术人员可以根据橡胶复合材料硫化方面的需求合理选择和调整促进剂的具体种类和用量，硬脂酸和硫磺的用量，以及根据导电性的要求选择导电填料的具体种类并调整其具体用量。
对于区别特征2），本领域技术人员知晓，使用开炼机操作时，混炼温度过高会导致树脂降解，而混炼温度过低则会出现塑化不均的现象（参见公知常识性证据4）；而将胶料混炼后停放8小时以上使胶料能够应力松弛，配合剂能进一步扩散，从而提升硫化胶的性能是本领域的常规技术手段。因此，本领域技术人员可以根据胶料的塑炼和相关性能需求调整开炼机温度，并选择在混炼后设置停放步骤并合理确定停放时间，而硫化后产品的形状和厚度则是根据后续测试或进一步加工的具体要求可以进行选择和确定的。
由此可见，在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术手段获得权利要求1所要求保护的技术方案，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。
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2017年12月21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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