发明创造名称:用于切削工具的多层结构化涂层
外观设计名称:
决定号:189390
决定日:2019-08-30
委内编号:1F252946
优先权日:2013-03-28
申请(专利)号:201480018117.0
申请日:2014-03-27
复审请求人:钴碳化钨硬质合金公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:郭振宇
合议组组长:左凤茹
参审员:程亮
国际分类号:B23B27/14(2006.01);C23C16/40(2006.01);C23C16/30(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:虽然一项权利要求和最接近的现有技术存在区别特征,但如果结合该最接近的现有技术公开的内容及其给出的技术启示和本领域的常规技术能够获得该权利要求所要求保护的技术方案,则该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201480018117.0,名称为“用于切削工具的多层结构化涂层”的PCT发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为钴碳化钨硬质合金公司,申请日为2014年03月27日,优先权日为2013年03月28日,进入中国国家阶段日为2015年11月12日,公开日为2015年12月09日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年02月14日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-24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:申请日2015年9月25日提交的说明书第[0001]-[0117]段(即1-15页)、说明书附图图1-5(即第1-5页)、说明书摘要、摘要附图以及2017年12月15日提交的权利要求第1-24项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种带涂层的切削工具,包括:
基底;和
粘附于所述基底上的涂层,所述涂层具有多层结构,所述多层结构包括多个交替的结构单元,它们各自包括粘结层和相邻的氧化铝层,所述氧化铝层具有小于0.5μm的厚度并且所述粘结层具有小于1μm的厚度,所述粘结层包含TiCN和TiAlOC的单独次层。
2. 根据权利要求1所述的带涂层的切削工具,其中所述粘结层还包含TiOCN。
3. 根据权利要求1所述的带涂层的切削工具,其中所述粘结层具有小于0.5μm的厚度。
4. 根据权利要求2所述的带涂层的切削工具,其中所述TiCN、TiOCN和TiAlOC为所述粘结层的次层。
5. 根据权利要求4所述的带涂层的切削工具,其中所述TiCN、TiOCN和TiAlOC的次层具有0.010μm至0.5μm的单独厚度。
6. 根据权利要求1所述的带涂层的切削工具,其中所述结构单元彼此相邻,从而形成交替氧化铝层与粘结层的结构。
7. 根据权利要求1所述的带涂层的切削工具,其中所述结构单元中的至少两个被一个或多个中间层间隔开。
8. 根据权利要求7所述的带涂层的切削工具,其中中间层包含选自由铝及周期表的IVB、VB和VIB族的金属元素构成的组的一种或多种金属元素以及周期表的IIIA、IVA、VA和VIA族的一种或多种非金属元素。
9. 根据权利要求1所述的带涂层的切削工具,其中所述涂层还包括与所述基底表面相邻的基层。
10. 根据权利要求9所述的带涂层的切削工具,其中所述基层包含TiN、TiCN和TiOCN中的至少一者。
11. 根据权利要求1所述的带涂层的切削工具,其中所述氧化铝层具有0.01-0.1μm的厚度。
12. 根据权利要求1所述的带涂层的切削工具,其中通过化学气相沉积法来沉积所述涂层。
13. 根据权利要求1所述的带涂层的切削工具,其中所述涂层还包括最外层,所述最外层包含选自由铝及周期表的IVB、VB和VIB族的金属元素构成的组的一种或多种金属元素以及周期表的IHA、IVA、VA和VIA族的一种或多种非金属元素。
14. 根据权利要求1所述的带涂层的切削工具,其中所述涂层具有1-25μm的厚度。
15. 根据权利要求1所述的带涂层的切削工具,其中所述涂层具有5-15μm的厚度。
16. 根据权利要求1所述的带涂层的切削工具,其中所述基底由烧结碳化物、碳化物、陶瓷或钢形成。
17. 一种制作带涂层的切削工具的方法,包括:
提供切削工具基底;以及
通过CVD在所述切削工具基底的表面上沉积涂层,所述涂层具有多层结构,所述多层结构包括多个交替的结构单元,它们各自包括粘结层和相邻的氧化铝层,所述氧化铝层具有小于0.5μm的厚度并且所述粘结层具有小于1μm的厚度,所述粘结层包含TiCN和TiAlOC的单独次层。
18. 根据权利要求17所述的方法,其中所述粘结层还包含TiOCN。
19. 根据权利要求17所述的方法,其中所述粘结层具有小于0.5μm的厚度。
20. 根据权利要求17所述的方法,其中所述结构单元彼此相邻地沉积,从而形成交替氧化铝层与粘结层的结构。
21. 根据权利要求17所述的方法,其中所述涂层还包括沉积在所述切削工具基底的表面上的基层,所述基层包含TiN、TiCN和TiOCN中的至少一者。
22. 根据权利要求17所述的方法,其中所述氧化铝层具有0.01-0.1μm的厚度。
23. 根据权利要求17所述的方法,其中所述涂层具有1-25μm的厚度。
24. 根据权利要求17所述的方法,其中所述涂层还包括最外层,所述最外层包含选自由铝及周期表的IVB、VB和VIB族的金属元素构成的 组的一种或多种金属元素以及周期表的IHA、IVA、VA和VIA族的一种或多种非金属元素。”
驳回决定引用了如下对比文件:
对比文件1:CN101652502A,公开日为2010年02月17日。
驳回决定认为:该权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1的区别在于:(1)本申请的氧化铝层具有小于0.5μm的厚度;(2)粘结层包含TiCN和TiAlOC的单独次层。基于上述区别特征(1),对比文件1还公开了:氧化物层30与界面层32的厚度比率大约为10,该比率也可具有其它值,对比文件1上述公开的内容所要解决的技术问题与本申请相同,都是选择氧化铝层的厚度;在此基础上,本领域技术人员根据层数的设置情况通过有限次的试验具体设置氧化铝层具有小于0.5μm的厚度,不需要付出创造性的劳动即可获得,该具体的氧化铝层的厚度也并未给本申请带来预料不到的技术效果。基于上述区别特征(2),对比文件1还公开了:结合层20采用包括顶部TiAlOCN内结各层22及其上下的TiOCN顶部结合层26和TiOCN底部结合层24的单独次层结构;在此基础上,本领域技术人员容易想到将对比文件1结合层具有单独次层的结构用于本申请的粘结层;此外,由于钛氮化物、钛碳氮化物、钛氧碳氮化物以及钛铝氧碳化物等都是刀具涂层领域常规采用的粘结层物质,本申请将具体的粘结层的单独次层成分为包含TiCN和TiAlOC,属于常规技术选择,不需要付出创造性的劳动即可获得。因此,在该对比文件1的基础上结合上述公知常识以获得该权利要求1所要求保护的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性;从属权利要求2-16的附加技术特征被对比文件1公开或部分公开或为公知常识,因此也不具备创造性。独立权利要求17所要求保护的一种制作带涂层的切削工具的方法相对于对比文件1和本领域的公知常识也不具备专利法第22条第3款规定的创造性;从属权利要求18-24的附加技术特征被对比文件1公开或部分公开或为公知常识,因此也不具备创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年05月29日向国家知识产权局提出了复审请求,但未修改申请文件。复审请求人认为:
(1)对比文件1没有披露本发明的涂层,在本发明的涂层中,氧化铝层经由粘结层彼此粘结,粘结层采用包含TiCN和TiAlOC的单独次层的多层形式。该多层形式在根本上不同于对比文件1,即,在根本上有悖于对比文件1的技术要求。对比文件1的粘结层限于TiAlON. TiAlOC或TiA1CON的单层形式,该单层形式对于保持涂层完整度是至关重要的。
(2)层22, 24和26在对比文件1中实现完全不同的功能,即将厚陶瓷涂层28结合到内涂层16。因此,层22 , 24和26不是用于结合氧化铝层30,因此与本发明的“粘结层”不相关,不能提供任何技术启示。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年06月05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:
(1)对比文件1中公开了“结合层20采用包括顶部TiAlOCN内结各层22及其上下的TiOCN顶部结合层26和TiOCN底部结合层24的单独次层结构”的实施例,该结合层20具有包括内结各层22及其上下的顶部结合层26在内的三个次层(参见对比文件1说明书第5页第10段:结合层采用(d)夹层结构)。除此之外,在其他实施例中,该结合层20还可以具有其他结构,比如:(a)TiOCN层;(b)TiAlOCN层;(c)TiOCN层继之以TiAlOCN层。该三个实施例的结合层前两个为单层结构,第三个为两个次层结构。也就是说,该结合层20可以设置为单层结构,或者包含单独次层的双层或者三层结构,用于相邻的底涂层16和氧化铝层30A之间的结合,即对比文件1给出了采用粘结层包含多个单独次层的技术启示。
(2)关于本申请“粘结层采用包含TiCN和TiAlOC的单独次层的多层形式”,本申请的粘结层用于相邻的两个氧化铝层之间的结合,对比文件1中两个氧化铝层之间的结合采用的是TiAlON、TiAlOC或TiAlCON的单层形式。但是结合第1点,对比文件1公开了“两个相邻层之间可以采用不同的比如单层结构,或者包含单独次层的双层或者三层结构进行粘结”,审查员认为多个单独次层的结构代替单层结构可用于任意需要粘结的两层之间,不同的是只需根据粘结对象选择多个单独次层的材料。
(3)热膨胀系数的差异导致涂层边界处的热应变差异,提升涂层分层或断裂的可能性。但是,由于多层较薄涂层相对于单一厚的涂层,在微观精细晶粒控制方面存在优势,有助于提高抗断裂和耐磨性能,因此,申请人在复审请求书中因为“存在分层和断裂的风险”就否认了“将对比文件1中的单层改变为多层”的可能性,不具有说服力同时也是不客观的,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。
合议组于2019年04月01 日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1的区别在于:(1)本申请的氧化铝层具有小于0.5μm的厚度;(2)粘结层包含TiCN和TiAlOC的单独次层。基于上述区别特征(1),对比文件1还公开了氧化物层30与界面层32的厚度比率大约为10,该比率也可具有其它值。本领域技术人员根据层数的设置情况通过有限次的试验具体设置氧化铝层具有小于0.5μm的厚度,不需要付出创造性的劳动即可获得,该具体的氧化铝层的厚度也并未给本申请带来预料不到的技术效果。基于上述区别特征(2),对比文件1还公开了结合层20采用包括顶部TiAlOCN内结各层22及其上下的TiOCN顶部结合层26和TiOCN底部结合层24的单独次层结构。在此基础上,本领域技术人员容易想到将对比文件1结合层具有单独次层的结构用于本申请的粘结层;此外,由于钛氮化物、钛碳氮化物、钛氧碳氮化物以及钛铝氧碳化物等都是刀具涂层领域常规采用的粘结层物质,本申请将具体的粘结层的单独次层成分为包含TiCN和TiAlOC,属于常规技术选择,在该对比文件1的基础上结合上述公知常识不需要付出创造性的劳动即可获得该权利要求1所要求保护的技术方案,因而权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性;从属权利要求2-16的附加技术特征被对比文件1公开或部分公开或为公知常识,因此也不具备创造性。独立权利要求17所要求保护的一种制作带涂层的切削工具的方法相对于对比文件1和本领域的公知常识也不具备专利法第22条第3款规定的创造性;从属权利要求18-24附加技术特征被对比文件1公开或部分公开或为公知常识,因此也不具备创造性。
同时,针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:本申请的粘结层具有TiAlOC、TiCN、TiOCN的次层,对比文件1中的界面层包含氧化物材料在选自TiN、TiC和TiCN 的硬质材料中的固溶体,界面层的第二材料选自 TiAlON、TiAlOC和TiAlCON,结合层中采用TiOCN层。由此可见对比文件1中也用到了TiAlOC、TiCN、TiOCN三种材料,只是没有采用这三种材料构建粘结层单独的次层。因此这三种材料是本领域中的常规材料,其性能为本领域技术人员所熟知,选用这三种材料作为粘结层的三个次层只是这三种材料性能的简单叠加,三种材料发挥了其已知的性能,没有产生预料不到的技术效果。而粘结层采用只有一种材料的一层,还是三种材料的三层是本领域技术人员的常规技术选择,不需要付出创造性劳动。
复审请求人于2019年05月 14日提交了意见陈述书,但未修改申请文件。复审请求人认为:
(1)正如在本申请说明书的实例中所提出的,包含TiCN和TiAlOC的粘结次层与氧化铝次层结合呈现显著提高切削工具寿命的协同关系。实例1-3包括落入权利要求1范围内的多层结构,而比较例4采用了常规粘结层形式的TiCN、TiOCN和TiAlOC。表XV示出实例1-3相对于比较例4的切削寿命。从表中可以看出,实例1-3相对于比较例4切削寿命增加了100%,这结论性地建立了氧化铝层与TiCN和TiAlOC粘结层之间的协同关系。
(2)本申请权利要求限定的多层结构没有被对比文件1认识到或公开。对比文件1教导了一种根本不同的结构,它采用单层形式的TiAlON,TiAlOC或TiAlOCN。该单层形式对于保持涂层完整性至关重要。对比文件1的单层形式确保粘结层与两个氧化铝层直接接触,从而实现优异的粘结和高的涂层完整性。而本发明的多层粘结形式明显与对比文件1的技术要求相矛盾、相背离。因此,本领域技术人员从对比文件1无法得到本发明。
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
复审请求人在复审阶段未修改申请文件。故本复审请求审查决定所针对的文本与驳回文本相同,即:申请日2015年9月25日提交的说明书第1-15页、说明书附图第1-5页、说明书摘要、摘要附图以及2017年12月15日提交的权利要求第1-24项。
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,该实用新型具有实质性特点和进步。
1、权利要求1要求保护一种带涂层的切削工具,对比文件1(CN101652502 A,公开日为2010年2月17日)公开了一种具有陶瓷涂层的切削刀片(相当于本申请的带涂层的切削工具),并具体公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):包括基材12(相当于本申请的基底)和粘附于基材12上的多层涂层14(公开了本申请的涂层具有多层结构),多层涂层14包括多个交替的结构单元,结构单元各自包括界面层32(起粘结作用,相当于本申请的粘结层)和相邻的氧化物层30(为氧化铝,公开了本申请的氧化铝层),由说明书实施例1可知,氧化物层30和界面层32的厚度分别为1μm 和0.1μm(落入本申请小于1μm的厚度范围);界面层32是氧和铝在TiCN、TiC或TiN基质中的固溶体。该权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1的区别在于:(1)本申请的氧化铝层具有小于0.5μm的厚度;(2)粘结层包含TiCN和TiAlOC的单独次层。基于上述区别特征(1),可以确定本发明实际解决的技术问题为:如何选择氧化铝层的厚度。
对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):氧化物层30与界面层32的厚度比率大约为10,该比率也可具有其它值。对比文件1上述公开的内容所要解决的技术问题与本申请相同,都是选择氧化铝层的厚度。由于氧化铝在金属切削温度下表现出低导热性,因此为了阻止过多的热量流入基板以及相关联的塑性变形,氧化铝的厚度需要满足一定要求,否则不再有助于热屏障特性并增加基板塑性变形的可能性;对比文件1与本申请相同,都是多层结构中的多个结构单元各自包括粘结层和相邻的氧化铝层,其作用是由多个氧化铝层所共同完成的,这种情况下只需要多个氧化铝层层叠在一起后达到厚度要求即可阻止过多的热量流入基板以及相关联的塑性变形。在此基础上,本领域技术人员根据层数的设置情况通过有限次的试验具体设置氧化铝层具有小于0.5μm的厚度,不需要付出创造性的劳动即可获得,该具体的氧化铝层的厚度也并未给本申请带来预料不到的技术效果。
基于上述区别特征(2),可以确定本发明实际解决的技术问题为:具体设置粘结层的结构和组成。对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):结合层20采用包括顶部TiAlOCN内结各层22及其上下的TiOCN顶部结合层26和TiOCN底部结合层24的单独次层结构。在此基础上,本领域技术人员容易想到将对比文件1结合层具有单独次层的结构用于本申请的粘结层;此外,由于钛氮化物、钛碳氮化物、钛氧碳氮化物以及钛铝氧碳化物等都是刀具涂层领域常规采用的粘结层物质,本申请将具体的粘结层的单独次层成分为包含TiCN和TiAlOC,属于常规技术选择,不需要付出创造性的劳动即可获得。
由此可见,在该对比文件1的基础上结合上述公知常识以获得该权利要求1所要求保护的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,因此该权利要求1所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求2是权利要求1的从属权利要求,对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):界面层32是氧和铝在TiCN、TiC或TiN基质中的固溶体。在此基础上,本领域技术人员通过有限次的试验得到粘结层还包含TiOCN,并不需要付出创造性的劳动,该具体的粘结层的成分也并未给本申请带来预料不到的技术效果。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性时,该从属权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、权利要求3是权利要求1的从属权利要求,对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):由说明书实施例1可知,界面层32的厚度为0.1μm(落入本申请小于0.5μm的厚度范围)。由此可知,权利要求3的附加技术特征被对比文件1公开。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性时,该从属权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、权利要求4是权利要求2的从属权利要求,权利要求5对权利要求2作了进一步的限定,由于钛氮化物、钛碳氮化物、钛氧碳氮化物以及钛铝氧碳化物等都是刀具涂层领域常规采用的粘结层物质,本申请具体设置TiCN、TiOCN和TiAlOC为粘结层的次层,属于常规技术选择,不需要付出创造性的劳动即可获得;至于“TiCN、TiOCN和TiAlOC的次层具有0.010μm至0.5μm的单独厚度”,可以通过有限次的试验得到,该具体的层厚也并未给本申请带来预料不到的技术效果。因此,在其引用的在先权利要求不具备创造性时,该从属权利要求4-5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5、权利要求6是权利要求1的从属权利要求,对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):结构单元彼此相邻,从而形成交替氧化物层30与界面层32的结构。由此可知,权利要求6的附加技术特征被对比文件1公开。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性时,该从属权利要求6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6、权利要求7是权利要求1的从属权利要求,权利要求8对权利要求7作了进一步的限定,对于本领域技术人员来说,为了保证层间粘附作用,常采取在层间设置中间层(或称过渡层)的方式。因此,本申请在结构单元中的至少两个中设置一个或多个中间层间隔开,属于常规技术手段。至于中间层具体包含选自由铝及周期表的IVB、VB和VIB族的金属元素构成的组的一种或多种金属元素以及周期表的IIIA、IVA、VA和VIA族的一种或多种非金属元素,可以通过有限次的试验得到,也并未给本申请带来预料不到的技术效果。因此,在其引用的在先权利要求不具备创造性时,该从属权利要求7-8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7、权利要求9是权利要求1的从属权利要求,对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):多层涂层14还包括与基材12表面相邻的底涂层16(相当于本申请的基层);还可以在底涂层16下提供基底层18(此时底涂层16和基底层18两者构成本申请的基层)。由此可知,权利要求9的附加技术特征被对比文件1公开。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性时,该从属权利要求9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
8、权利要求10对权利要求9作了进一步的限定,对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):多层涂层14还包括与基材12表面相邻的底涂层16,底涂层16包含TiCN;还可以在底涂层16下提供基底层18(此时底涂层16和基底层18两者构成本申请的基层),基底层18包含TiN。由此可知,权利要求10的包含特征“基层包含TiCN”以及特征“基层包含TiCN、TiN”的技术方案被对比文件1公开。至于对比文件1未公开的除上述两个技术方案的其他技术方案,在对比文件1上述公开内容的基础上容易想到。因此,在其引用的权利要求9不具备创造性时,该从属权利要求10也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
9、权利要求11是权利要求1的从属权利要求,对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):氧化物层30和界面层32的厚度分别为1μm 和0.1μm,氧化物层30与界面层32的厚度比率大约为10,该比率也可具有其它值。在此基础上,本领域技术人员通过有限次的试验得到氧化铝层具有0.01-0.1μm的厚度,并不需要付出创造性的劳动,该具体的氧化铝层的厚度也并未给本申请带来预料不到的技术效果。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性时,该从属权利要求11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
10、权利要求12是权利要求1的从属权利要求,对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第18页第1段):用化学气相沉积法沉积该涂层。由此可知,权利要求12的附加技术特征被对比文件1公开。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性时,该从属权利要求12也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
11、权利要求13是权利要求1的从属权利要求,对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):多层涂层14还包括外层34(相当于本申请的最外层)。至于最外层具体的包含选自由铝及周期表的IVB、VB和VIB族的金属元素构成的组的一种或多种金属元素以及周期表的IHA、IVA、VA和VIA族的一种或多种非金属元素,属于本领域常规技术选择,并未给本申请带来预料不到的技术效果。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性时,该从属权利要求13也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
12、权利要求14-15是权利要求1的从属权利要求,本领域技术人员知道,涂层的厚度根据被涂覆工件的工况、尺寸等情况确定。本申请涂层具有“1-25μm的厚度”或“5-15μm”都可以根据被涂覆工件的工况、尺寸等情况确定,其效果是可以预知的。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性时,该从属权利要求14-15也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
13、权利要求16是权利要求1的从属权利要求,对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):基材12可以为合金钢(相当于本申请的钢)、硬质金属烧结碳化物复合材料(相当于本申请的烧结碳化物)、TiC(相当于本申请的碳化物)或金属陶瓷型复合材料(相当于本申请的陶瓷)形成。由此可知,权利要求16的附加技术特征被对比文件1公开。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性时,该从属权利要求16也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
14、权利要求17要求保护一种制作带涂层的切削工具的方法,对比文件1公开了一种具有陶瓷涂层的切削刀片(相当于本申请的带涂层的切削工具),涉及一种在具有基材的切削刀片之上形成CVD-沉积多层陶瓷涂层的方法,并具体公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):包括提供具有基材12的切削刀片,以及通过CVD-沉积在切削刀片基材12的表面上沉积多层涂层14(公开了本申请的涂层具有多层结构),多层涂层14包括多个交替的结构单元,结构单元各自包括界面层32(起粘结作用,相当于本申请的粘结层)和相邻的氧化物层30(为氧化铝,公开了本申请的氧化铝层),由说明书实施例1可知,氧化物层30和界面层32的厚度分别为1μm 和0.1μm(落入本申请小于1μm的厚度范围)。该权利要求18所要求保护的技术方案与对比文件1的区别在于:(1)本申请的氧化铝层具有小于0.5μm的厚度;(2)粘结层包含TiCN和TiAlOC的单独次层。基于上述区别特征(1),可以确定本发明实际解决的技术问题为:如何选择氧化铝层的厚度。
对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):氧化物层30与界面层32的厚度比率大约为10,该比率也可具有其它值。对比文件1上述公开的内容所要解决的技术问题与本申请相同,都是选择氧化铝层的厚度。由于氧化铝在金属切削温度下表现出低导热性,因此为了阻止过多的热量流入基板以及相关联的塑性变形,氧化铝的厚度需要满足一定要求,否则不再有助于热屏障特性并增加基板塑性变形的可能性;对比文件1与本申请相同,都是多层结构中的多个结构单元各自包括粘结层和相邻的氧化铝层,其作用是由多个氧化铝层所共同完成的,这种情况下只需要多个氧化铝层层叠在一起后达到厚度要求即可阻止过多的热量流入基板以及相关联的塑性变形。在此基础上,本领域技术人员根据层数的设置情况通过有限次的试验具体设置氧化铝层具有小于0.5μm的厚度,不需要付出创造性的劳动即可获得,该具体的氧化铝层的厚度也并未给本申请带来预料不到的技术效果。
基于上述区别特征(2),可以确定本发明实际解决的技术问题为:具体设置粘结层的结构和组成。对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):结合层20采用包括顶部TiAlOCN内结各层22及其上下的TiOCN顶部结合层26和TiOCN底部结合层24的单独次层结构。在此基础上,本领域技术人员容易想到将对比文件1结合层具有单独次层的结构用于本申请的粘结层;此外,由于钛氮化物、钛碳氮化物、钛氧碳氮化物以及钛铝氧碳化物等都是刀具涂层领域常规采用的粘结层物质,本申请将具体的粘结层的单独次层成分为包含TiCN和TiAlOC,属于常规技术选择,不需要付出创造性的劳动即可获得。
由此可见,在该对比文件1的基础上结合上述公知常识以获得该权利要求17所要求保护的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,因此该权利要求17所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
15、权利要求18是权利要求17的从属权利要求,对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):界面层32是氧和铝在TiCN、TiC或TiN基质中的固溶体。在此基础上,本领域技术人员通过有限次的试验得到粘结层还包含TiOCN,并不需要付出创造性的劳动,该具体的粘结层的成分也并未给本申请带来预料不到的技术效果。因此,在其引用的权利要求17不具备创造性时,该从属权利要求18也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
16、权利要求19是权利要求17的从属权利要求,对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):由说明书实施例1可知,界面层32的厚度为0.1μm(落入本申请小于0.5μm的厚度范围)。由此可知,权利要求19的附加技术特征被对比文件1公开。因此,在其引用的权利要求17不具备创造性时,该从属权利要求19也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
17、权利要求20是权利要求17的从属权利要求,对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):结构单元彼此相邻地沉积,从而形成交替氧化物层30与界面层32的结构。由此可知,权利要求20的附加技术特征被对比文件1公开。因此,在其引用的权利要求17不具备创造性时,该从属权利要求20也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
18、权利要求21是权利要求17的从属权利要求,对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):多层涂层14还包括沉积在基材12表面上的底涂层16(相当于本申请的基层);还可以在底涂层16下沉积基底层18(此时底涂层16和基底层18两者构成本申请的基层);底涂层16包含TiCN,基底层18包含TiN。由此可知,权利要求21的包含特征“基层包含TiCN”以及特征“基层包含TiCN、TiN”的技术方案被对比文件1公开。至于对比文件1未公开的除上述两个技术方案的其他技术方案,在对比文件1上述公开内容的基础上容易想到。因此,在其引用的权利要求17不具备创造性时,该从属权利要求21也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
19、权利要求22是权利要求17的从属权利要求,对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):氧化物层30和界面层32的厚度分别为1μm 和0.1μm,氧化物层30与界面层32的厚度比率大约为10,该比率也可具有其它值。在此基础上,本领域技术人员通过有限次的试验得到氧化铝层具有0.01-0.1μm的厚度,并不需要付出创造性的劳动,该具体的氧化铝层的厚度也并未给本申请带来预料不到的技术效果。因此,在其引用的权利要求17不具备创造性时,该从属权利要求22也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
20、权利要求23是权利要求17的从属权利要求,本领域技术人员知道,涂层的厚度根据被涂覆工件的工况、尺寸等情况确定。本申请涂层具有1-25μm的厚度可以根据被涂覆工件的工况、尺寸等情况确定,其效果是可以预知的。因此,在其引用的权利要求17不具备创造性时,该从属权利要求23也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
21、权利要求24是权利要求17的从属权利要求,对比文件1还公开了如下内容(参见对比文件1说明书第10页第1段至第20页第1段及说明书附图1-1A,图2-3):多层涂层14还包括外层34(相当于本申请的最外层)。至于最外层具体的包含选自由铝及周期表的IVB、VB和VIB族的金属元素构成的组的一种或多种金属元素以及周期表的IHA、IVA、VA和VIA族的一种或多种非金属元素,属于本领域常规技术选择,并未给本申请带来预料不到的技术效果。因此,在其引用的权利要求17不具备创造性时,该从属权利要求24也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为:
(1)包含TiCN和TiAlOC的粘结次层与氧化铝次层结合呈现显著提高切削工具寿命的协同关系。实例1-3相对于比较例4切削寿命增加了100%,这结论性地建立了氧化铝层与TiCN和TiAlOC粘结层之间的协同关系。
(2)本申请权利要求限定的多层结构没有被对比文件1认识到或公开。对比文件1教导了一种根本不同的结构,它采用单层形式的TiAlON,TiAlOC或TiAlOCN。对比文件1的单层形式确保粘结层与两个氧化铝层直接接触,从而实现优异的粘结和高的涂层完整性。而本发明的多层粘结形式明显与对比文件1的技术要求相矛盾、相背离。因此,本领域技术人员从对比文件1无法得到本发明。
对此,合议组认为:
(1)切削刀片1-3与刀片4的涂层成份相似,其中刀片1-3中的涂层为:TiN、TiCN(MT)、[Al2O3-TiAlOC/TiCN/TiOCN]32、TiCN/TiOCN,而刀片4的涂层为:TiN*、TiCN(MT)、TiAlOC/TiCN/TiOCN0、Al2O3、TiCN/TiCN。其主要区别在于刀片1-3中Al2O3-TiAlOC/TiCN/TiOCN重复32次。虽然实验结果显示刀片1-3具有更好使用寿命,然而由于刀片1-3与刀片4都具有TiAlOC/TiCN的单独次层,不能说明具有TiAlOC/TiCN的单独次层相对于现有技术的优势。
(2)对比文件1给出了氧化物层30与界面层32的多层交替的结构,其中界面层32为单层结构,且对比文件1中的一个实施例给出了结合层20由夹在TiOCN底部结合层24和TiOCN 顶部结合层26之间的TiAlOCN内结合层22组成,即对比文件1的结合层20由具有单独次层的TiOCN、TiAlOCN和TiOCN组成,用于粘结底涂层和氧化铝层。而界面层和结合层都是用于粘结作用,将结合层中具有单独次层的结构替代对比文件1中的界面层(即本申请中的粘结层),与氧化物层形成交替结构是本领域技术人员的容易想到的,多个单独次层的结构代替单层结构可用于任意需要粘结的两层之间,不同的只是根据所要粘结的对象选择多个单独次层的材料。而TiAlOC、TiCN、TiOCN和TiAlOCN都是本领域的常规材料,因而在对比文件1的基础上得到具有TiAlOC、TiCN、TiOCN的单独次层不需要付出创造性劳动。
同时,现有技术CN101473063A、EP0701982A1、CN101524904A中已有多个单独次层结构在涂层领域的使用,例如专利文献CN101473063A(参见该专利文献说明书第71-79段及说明书附图6):涂覆方案94进一步包括一系列的五个涂层序列,它们由括号98、100、102、104、106而示出,这些涂层序列的第一个98包括一个碳氮化钛第二涂层108、一个氧碳氮化钛铝第三涂层110、一个氧化铝第四涂层112以及一个氧碳氮化钛铝第五涂层114。其他两份专利文献也具有类似的多个单独次层结构。因此具有单独次层的结构在本领域中已经广泛应用。综上所述,合议组对复审请求人的观点不予支持。
综上所述,合议组对复审请求人的观点不予支持。
基于上述事实和理由,合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年02月 14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。
郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。