减小高负荷条件下表面之间的摩擦和磨损的方法-复审决定


发明创造名称:减小高负荷条件下表面之间的摩擦和磨损的方法
外观设计名称:
决定号:184850
决定日:2019-07-25
委内编号:1F252574
优先权日:2012-11-28
申请(专利)号:201380061740.X
申请日:2013-11-27
复审请求人:美国陶氏有机硅公司 西北大学
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:杨颖
合议组组长:韩翻珍
参审员:王素燕
国际分类号:C10M107/50
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别技术特征,而现有技术没有给出将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决相应技术问题的启示,则该权利要求所要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是非显而易见的。
全文:
本复审请求涉及申请号为201380061740.X,名称为“减小高负荷条件下表面之间的摩擦和磨损的方法”的发明专利申请(下称为本申请)。本申请的申请人为美国陶氏有机硅公司,共同申请人为西北大学,变更前为道康宁公司、西北大学;申请日为2013年11月27日,优先权日为2012年11月28日,公开日为2016年3月30日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年2月11日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-17不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定所依据的文本为按照专利合作条约第28条或者第41条提交的权利要求第1-17项,2015年5月27日国际申请进入中国国家阶段时提交的申请文件的中文译文的说明书第1-100段,说明书附图图1-图10、摘要附图以及2015年9月1日提交的说明书摘要。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 包含对应于以下结构式的聚硅氧烷基础油的润滑剂组合物的用途:

用以减小置于超过1GPa的负荷条件下的两个表面之间的磨损;
其中对R、R’和R”独立地选择,以使得R为具有1-3个碳原子的烷基基团;R’为包含具有3-12个碳原子的烷基官能团和具有6至12个碳原子的芳基官能团的烷基芳基基团;R”为具有1-3个碳原子的烷基基团或包含具有3-12个碳原子的烷基官能团和具有6至12个碳原子的芳基官能团的烷基芳基基团;m为整数,并且n为整数或0,以使得8<><>
2. 根据权利要求1所述的润滑剂组合物的用途,其中所述聚硅氧烷基础油中的R为甲基基团,R’为具有含5-8个碳原子的烷基官能团的烷基苯基基团;并且R”为甲基基团或具有含2-5个碳原子的烷基官能团的烷基苯基基团。
3. 根据权利要求1或2所述的润滑剂组合物的用途,其中所述聚硅氧烷基础油对应于以下结构式:

或者其中所述聚硅氧烷基础油对应于以下结构式:
。
4. 根据权利要求1或2所述的润滑剂组合物的用途,其中对所述聚硅氧烷基础油的结构中的整数m和n进行选择,以使得(m n)之和大于8且小于250,并且任选地,所述聚硅氧烷基础油中整数m与整数(m n)之和的比率在0.1与1.00之间。
5. 根据权利要求1或2所述的润滑剂组合物的用途,其中所述聚硅氧烷基础油表现出以下至少一者:具有1,500g/mol与35,000g/mol之间的分子质量或50与5,000mPa·s之间的零剪切和303K下的粘度。
6. 根据权利要求1或2所述的润滑剂组合物的用途,其中所述润滑剂组合物还包含作为以下群组中的一者而选择的至少一种功能添加剂:极压添加剂、抗磨损添加剂、抗氧化剂、消泡剂和腐蚀抑制剂。
7. 根据权利要求1所述的润滑剂组合物的用途,其中所述两个表面代表在机件中的弹性流体动力学润滑(EHL)接触点。
8. 根据权利要求7所述的润滑剂组合物的用途,其中所述机件为滚动元件轴承、平面轴承、滑动轴承、齿轮、凸轮及凸轮从动件或牵引传动件;并且任选地,所述两个表面为金属表面。
9. 根据权利要求1所述的润滑剂组合物的用途,其中所述润滑剂组合物提供以下一个或多个方面:在303K的温度和0.05与5.00m/s之间的卷吸速度下在表面上10与2,000nm之间的EHL膜厚,或在398K的温度和0.05与5.00m/s之间的卷吸速度下在表面上10与1,000nm之间的EHL膜厚。
10. 根据权利要求9所述的润滑剂组合物的用途,其中所述润滑剂组合物提供以下一个或多个方面:在303K的温度和0.05与5.00m/s之间的 卷吸速度下小于0.07的摩擦系数,或在398K的温度和0.05与5.00m/s之间的卷吸速度下小于0.05的摩擦系数。
11. 一种减小机件中滚动或滑动表面之间的磨损的方法,所述方法包括以下步骤:
提供具有第一表面和第二表面的机件;所述第一和第二表面代表所述机件中的弹性流体动力学润滑(EHL)接触点;
在所述第一表面与第二表面之间提供润滑剂组合物,所述润滑剂组合物包含:
对应于以下结构式的聚硅氧烷基础油:
。
其中对R、R’和R”独立地选择,以使得R为具有1-3个碳原子的烷基基团;R’为包含具有3-12个碳原子的烷基官能团和具有6至12个碳原子的芳基官能团的烷基芳基基团;R”为具有1-3个碳原子的烷基基团或包含具有3-12个碳原子的烷基官能团和具有6至12个碳原子的芳基官能团的烷基芳基基团;m为整数,并且n为整数或0,以使得8<><>
允许所述第一表面在超过1GPa的负荷条件下滚过或滑过所述第二表面。
12. 根据权利要求11所述的方法,其中所述聚硅氧烷基础油中的R为甲基基团,R’为具有含5-8个碳原子的烷基官能团的烷基苯基基团;并且R”为甲基基团或具有含2-5个碳原子的烷基官能团的烷基苯基基团。
13. 根据权利要求11或12所述的方法,其中所述聚硅氧烷基础油对应于以下结构式:

或者其中所述聚硅氧烷基础油对应于以下结构式:
。
14. 根据权利要求11或12所述的方法,其中对所述聚硅氧烷基础油的结构中的整数m和n进行选择,以使得(m n)之和大于8且小于250,并且整数m与(m n)之和的比率在0.5与1.00之间。
15. 根据权利要求11或12所述的方法,其中所述机件为滚动元件轴承、滑动轴承、齿轮、凸轮及凸轮从动件或牵引传动件,并且任选地,所述第一和第二表面为金属表面。
16. 根据权利要求11所述的方法,其中在0.05与5.00m/s之间的卷吸速度下所述润滑剂组合物提供在303K的温度下在90与900nm之间以及在398K的温度下在20与200nm之间的在所述第一表面与所述第二表面之间的EHL膜厚。
17. 根据权利要求16所述的方法,其中在0.05与5.00m/s之间的卷吸速度下所述润滑剂组合物提供在303K的温度下小于0.07以及在398K的温度下小于0.05的摩擦系数。”
驳回决定认为:权利要求1请求保护一种包含聚硅氧烷基础油的润滑剂组合物的用途,对比文件1(US2012004151A1,公开日为2012年1月5日)公开了一种包含聚硅氧烷基础油的润滑剂组合物用于改善金属表面之间的润滑性,权利要求1与对比文件1的区别在于:(1)权利要求1限定了超过1GPa的负荷条件;R’为包含具有3-12个碳原子的烷基官能团;(2)R”为具有3-12个碳原子的烷基官能团和具有6至12个碳原子的芳基官能团的烷基芳基基团;m为整数,并且n为整数或0,以使得8<><><><><><>
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年5月23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)本申请权利要求1限定的R’与对比文件1的区别不仅在于聚硅氧烷侧链的长度还在于聚硅氧烷侧链的类型;(2)本申请权利要求1限定的包含聚硅氧烷基础油的润滑剂组合物既表现出耐磨性也表现出氧化稳定性同时维持分子柔韧性,烷基-芳基支链硅氧烷提供以下双重优势:表现出耐永久性剪切致稀,同时连通其节能优势也可发生暂时性剪切致稀。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年5月31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,在对比文件1公开包含聚硅氧烷基础油的润滑剂组合物和所述的R’为甲基或苯基的基础上,容易想到通过改变其聚硅氧烷基础油的支链的长短来改变PDMS的界面润滑特性,通过本领域常用的技术手段能够得到本申请所限定的R’,且现有技术没有证据证明改变对比文件1中R’的长度时其界面润滑特性不变或进一步降低,因而复审请求人所认为的意料不到的效果不成立。因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本
复审请求人在提出复审请求时未对申请文件进行修改,因此本复审请求审查决定所依据的文本为驳回决定所针对的文本,即按照专利合作条约第28条或者第41条提交的权利要求第1-17项,2015年5月27日国际申请进入中国国家阶段时提交的申请文件的中文译文的说明书第1-100段,说明书附图图1-图10、摘要附图以及2015年9月1日提交的说明书摘要。
2、关于创造性
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。
如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别技术特征,而现有技术没有给出将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决相应技术问题的启示,则该权利要求所要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是非显而易见的。
具体到本案:
权利要求1请求保护一种包含聚硅氧烷基础油的润滑剂组合物的用途,对比文件1(参见说明书第1、7-8段)公开了一种包含聚硅氧烷基础油的润滑剂组合物,用于改善金属表面之间的润滑性,烷氧基脂肪族多胺衍生物与合成和/或生物基酯流体的组合在改善二甲基和/或苯基硅油在金属层之间的润滑/磨损性能方面具有协同作用。二甲基和苯基硅油的结构式分别如下:

其中,R1独立地选择烷基和/或芳基,若R1为烷基,优选甲基。
可见,权利要求1与对比文件1的主要区别在于:权利要求1中限定的R’为包含具有3-12个碳原子的烷基官能团和具有6至12个碳原子的芳基官能团的烷基芳基基团,而对比文件1中R1为甲基或苯基。基于该区别,本申请实际解决的技术问题是如何改进耐永久性剪切致稀同时发生暂时性剪切致稀以具有节能优势。
关于该区别,驳回决定和前置意见均认为具有同类别支链的PDMS,支链的长短往往会使PDMS具有不同的润滑特性,因此,在对比文件1公开R1(对应于本申请权利要求1中的R’)为甲基或苯基的基础上,容易想到通过改变其聚硅氧烷基础油的支链的长短来改变PDMS的界面润滑特性,并在此过程中通过本领域常用的技术手段得出本申请所限定的R’。
合议组经审查后认为:
(1)本申请与对比文件1解决的技术问题不同。本申请解决的技术问题包括实现耐永久性剪切致稀同时发生暂时性剪切致稀以具有节能优势,而对比文件1解决的技术问题是使用烷氧基化的脂族多胺衍生物和合成的和/或生物基酯流体来改善二甲基和/或苯基硅氧烷流体在金属-金属界面处的润滑性/耐磨性。
(2)在对比文件1中R1(对应于本申请权利要求1中的R’)为甲基或苯基,而本申请的R’为包含具有3-12个碳原子的烷基官能团和具有6至12个碳原子的芳基官能团的烷基芳基基团,甲基或苯基与烷基芳基基团属于不同类型的基团。也就是说,权利要求1的R’与对比文件1的区别不仅在于聚硅氧烷侧链的长度,还在于聚硅氧烷侧链的取代基类型。对比文件1没有公开或教导R1可以为烷基芳基基团,且烷基官能团具有3-12个碳原子和芳基官能团具有6至12个碳原子。即使,本领域技术人员公知具有同类别支链的PDMS(聚二甲基硅烷),支链的长短往往会使PDMS具有不同的润滑特性,但是本申请权利要求1中的R’与对比文件1中的R1属于不同类型的基团(即不是同类别支链),并且本领域技术人员也没有动机和启示如何改变聚硅氧烷基础油支链的类型和长短来实现耐永久性剪切致稀同时发生具有节能优势的暂时性剪切致稀。
并且,对于本领域技术人员而言,将对比文件1中R1替换为包含具有3-12个碳原子的烷基官能团和具有6至12个碳原子的芳基官能团的烷基芳基基团以实现耐永久性剪切致稀同时发生具有节能优势的暂时性剪切致稀也不属于本领域的常规技术手段。
(3)根据本申请说明书表2所示,在100N/1小时,本申请聚硅氧烷基础油S(I)-1在SRV负荷550N下用于4球测试中的球上没有出现磨痕,而PDMS (C-2)在SRV负荷300N下和聚(α)烯烃(C-6) 在SRV负荷350N下用于4球测试中的球上的磨痕分别为0.584mm和0.576mm;在400N/1小时,本申请聚硅氧烷基础油S(I)-1在SRV负荷550N下用于4球测试中的球上出现的磨痕为0.758mm,而 PDMS (C-2)在SRV负荷300N下为0.822mm,聚(α)烯烃(C-6) 在SRV负荷350N下出现由于负荷过高而无法测量。根据本申请说明书第75段的内容可知:当在400N的负荷下暴露于S(I)-1 1小时时,观察到在用于4球测试中的球上出现的磨痕比使用PDMS (C-2)或聚(α)烯烃(C-6)时出现的更少。此外,观察到常规基础油(C-1)在达到约300-350牛顿的负荷时失效,而聚硅氧烷基础油S(I)-1在超过至少550牛顿的负荷时未失效。由本申请公开的上述内容可知,S(I)-1 与PDMS (C-2)或聚(α)烯烃(C-6)相比,具有较好的耐永久性剪切致稀。同时,由本申请说明书第82-85段以及附图图5-图8可知,本申请的聚硅氧烷的例子S(II)-1和S(ll)-2具有暂时性剪切致稀。然而,对比文件1只涉及使用烷氧基化的脂族多胺衍生物和合成的和/或生物基酯流体来改善二甲基和/或苯基硅氧烷流体在金属-金属界面之间的润滑性/耐磨性,本领域技术人员不能预期仅通过改变聚硅氧烷基础油的支链类型和长度就能产生较好的耐永久性剪切致稀以及较好的暂时性剪切致稀。因此,本申请相对于对比文件1具有预料不到的技术效果。
基于上述理由,本领域技术人员无法在对比文件1公开内容的基础上结合本领域技术手段得到权利要求1请求保护的技术方案。因此,驳回决定和前置审查意见书中关于权利要求1在对比文件1的基础上结合本领域常规技术手段是显而易见的,进而不具备创造性的理由不能成立。
权利要求11与对比文件1的主要区别也在于:权利要求11中限定的R’为包含具有3-12个碳原子的烷基官能团和具有6至12个碳原子的芳基官能团的烷基芳基基团,而对比文件1中R1为甲基或苯基。鉴于上述相同的理由,权利要求11具备创造性的理由也不能成立。
相应地,从属权利要求2-10和12-17不具备创造性的理由也不再成立。
根据上述事实和理由,合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年2月11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本决定所针对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,复审请求人可以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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