发明创造名称:一种阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫及其制备方法
外观设计名称:
决定号:192982
决定日:2019-10-15
委内编号:1F246547
优先权日:
申请(专利)号:201410836010.9
申请日:2014-12-24
复审请求人:上海华峰材料科技研究院(有限合伙)
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:刘晓静
合议组组长:李开扬
参审员:王东涛
国际分类号:C08G18/42,C08G18/48,C08G63/672,C08K5/521,C08J9/08,C08J9/14
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:当要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别特征时,应判断现有技术是否给出将上述区别特征应用到该最接近的现有技术中以解决其存在的技术问题的启示,如果存在这种启示,则要求保护的技术方案不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201410836010.9,发明名称为“一种阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫及其制备方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为上海华峰材料科技研究院(有限合伙)。本申请的申请日为2014年12月24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16日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-14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:申请人于申请日2014年12月24日提交的说明书摘要、说明书第1-9页;2017年09月12日提交的权利要求第1-14项 。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,其原料包括A料和B料两组份;所述A料包括混酸改性苯酐聚酯多元醇、阻燃聚酯多元醇、聚醚多元醇、液体阻燃剂、复合催化剂、泡沫稳定剂、物理发泡剂和水;所述B料包括多异氰酸酯;
其中,所述的混酸改性苯酐聚酯多元醇是由邻苯二甲酸酐、C4~C6二元羧酸的混合物与二元醇通过缩聚反应得到,所述的C4~C6二元酸的混合物,为丁二酸、戊二酸和己二酸的混合物,所述的二元醇为二甘醇;
所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇或聚四氢呋喃多元醇;
所述的邻苯二甲酸酐和C4~C6二元羧酸的混合物的摩尔比为4:1~1.5;
所述的邻苯二甲酸酐和C4~C6二元羧酸的混合物与二元醇的摩尔比为1:(1.5~1.6)。
2. 根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,上述多异氰酸酯中NCO含量为30~32%。
3. 根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,所述的混酸改性苯酐聚酯多元醇的数均分子量为350~630,酸值为1.5~2.5mgKOH/g。
4. 根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,所述的C4~C6二元羧酸的混合物中,丁二酸∶戊二酸∶己二酸=1∶1.7~2.2∶2.5~3.8,重量比。
5. 根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,所述阻燃聚酯多元醇为碳原子上的氢原子被卤素取代,且有2个以上官能团的聚酯多元醇,羟值在200~270mgKOH/g。
6. 所根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,所述聚醚多元醇的分子量为4000~6000。
7. 所根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,所述的液体阻燃剂选自三(氯异丙基)磷酸酯(TCPP)、三(2-羧乙基)膦(TCEP)、甲基磷酸二甲酯(DMMP)、乙基磷酸二乙酯(DEEP)、磷酸三乙酯(TEP)中的一种或多种。
8. 所根据权利要求7所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,所述的液体阻燃剂为三(氯异丙基)磷酸酯(TCPP)和磷酸三乙酯(TEP)的混合物,重量比为:三(氯异丙基)磷酸酯∶磷酸三乙酯(TEP)=2.5~3∶1。
9. 所根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,所述复合催化剂为叔胺类催化剂和金属盐类催化剂。
10. 所根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,所述复合催化剂为和的混合物,重量比为:
11. 所根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,所述的泡沫稳定剂选用有机硅表面活性剂。
12. 根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,物理发泡剂选自1,1-二氯-1-氟乙烷。
13. 根据权利要求1-12任一项所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,A料和B料的重量份数如下:
A料:
B料:
多异氰酸酯 150~180份
A料和B料的重量份数如下:
A料:99~108份,其中,99~108份指的是,所有物料总的重量份数;
B料:150~175份。
14. 制备权利要求1-13任一项所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)A组分的制备:将混酸改性苯酐聚酯多元醇、阻燃多元醇、聚醚多元醇、液体阻燃剂、复合催化剂、泡沫稳定剂、水、物理发泡剂按计量加入反应釜中,温度控制在40-60℃搅拌1~2h,出料,密封、10-30℃下、通风保存;
(2)聚氨酯硬质泡沫的制备:将A组分和B组分在温度20-35℃下搅拌混合后注入模具中,脱模,在65~75℃下熟化6~8小时,得到所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫。”
驳回决定指出:1、权利要求1请求保护一种阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫。对比文件1(CN 102585148A,公开日期:2012年07月18日)公开了一种阻燃性聚异氰脲酸酯硬质泡沫(参见说明书实施例4)。权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的技术方案相比,区别技术特征在于:①权利要求1限定的改性聚酯多元醇为邻苯二甲酸酐、C4~C6二元羧酸的混合物与二元醇按特定比例缩聚得到,并限定了C4~C6二元羧酸的混合物与二元醇的种类,而对比文件1公开的是对苯二甲酸二甲酯、DEG、己二酸缩聚得到;②权利要求1限定的阻燃多元醇为阻燃聚酯多元醇,而对比文件1公开的是阻燃聚醚多元醇;聚醚多元醇的种类也有所区别。基于上述区别技术特征,本发明实际要解决的技术问题是简化己二酸的分离步骤、降低成本并获得效果相近的阻燃性聚异氰脲酸酯硬质泡沫。对于区别特征①,对比文件2(CN 104144961A,公开日期:2014年11月12日)公开了一种硬质聚氨酯泡沫(参见说明书第[0039]-[0047]、[0064]段)。对比文件2给出了采用邻苯二甲酸酐、丁二酸、戊二酸和己二酸的二羧酸混合物、二甘醇反应得到混酸改性苯酐聚酯多元醇用于硬质聚氨酯泡沫原料的技术启示。而对于邻苯二甲酸酐与二酸摩尔比、混酸与二元醇摩尔比,对比文件1还公开了:聚酯多元醇是芳香族羧酸(酐)、对苯二甲酸烷基酯、脂肪族二元羧酸(酐)、植物油或大豆油中的一种或多种与至少一种低分子量多元醇C之间的反应产物(参见说明书第[0036]段)。一般情况下,当使用两种或多种时它们按照任意比例的组合。则本领域技术人员在对比文件1-2公开内容的基础上通过有限常规试验容易确定邻苯二甲酸酐与二酸摩尔比、混酸与二元醇摩尔比,且不会产生预料不到的技术效果;对于区别特征②,对比文件1还公开了反应型阻燃剂和聚醚多元醇(参见说明书第[0044]、[0042]段)。对比文件1采用的反应型阻燃剂主要为含有2个或2个以上羟基的含卤和/或磷元素的化合物,并给出了单纯采用环氧乙烷或环氧丙烷得到聚氧化乙烯多元醇或聚氧化丙烯多元醇的技术启示,且不会产生预料不到的技术效果。因此,权利要求1相对于对比文件1与对比文件2以及本领域公知常识的结合不具备创造性。同理,从属权利要求2、,7、9、11-12的附加技术特征已被对比文件1公开,因此,当引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求2、7、9、11-12也不具备创造性。2、从属权利要求3-6、8、10、13分别对阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫作了进一步限定,其中,对于权利要求3-4,对比文件1或2分别公开了其中进一步限定的内容,对于未公开的含量是本领域技术人员基于普通技术知识容易的。因此权利要求3-6、8、10、13也不具备创造性。3、权利要求14请求保护制备权利要求1-13任一项所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫的方法。对比文件1公开了一种阻燃性聚异氰脲酸酯硬质泡沫的制备方法(参见说明书第[0076]段,实施例4)。权利要求14要求保护的技术方案与对比文件1公开的技术方案相比,区别技术特征在于:①权利要求14限定的改性聚酯多元醇、阻燃多元醇、聚醚多元醇的种类有所不同;②权利要求14限定的方法步骤有所不同(包括A组分在反应釜的40-60℃搅拌1~2h,出料,密封、10-30℃下通风保存,脱模后在65~75℃下熟化6~8小时等)。对于区别技术特征①,参见对权利要求1的评述。对于区别技术特征②,反应在反应釜中进行、根据常规选择调节混料时间和温度、出料后密封在10-30℃下通风保存、调节熟化时间和温度,均是本领域技术人员的惯用手段,且不会产生预料不到的技术效果。因此权利要求14相对于对比文件1与对比文件2以及本领域公知常识的结合不具备创造性。
申请人上海华峰材料科技研究院(有限合伙)(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年03月13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,修改之处为:将驳回决定文本的权利要求3、5和13增加到权利要求1中,并对混酸改性苯酐聚酯多元醇增加了“来源于生产己二酸混合物”的限定,并对权利要求书进行了适应性修改。复审请求人认为:(一)新权利要求1与对比文件1存在四点区别:聚酯多元醇的参数、C4-C6二元酸混合物、聚酯多元醇上碳原子的取代、以及限定了A料和B料的各个组分和配比。上述区别中,区别特征(2)是最关键的,虽然对比文件2提到了丁二酸、戊二酸和己二酸的混合物,但是与权利要求1涉及的丁二酸、戊二酸和己二酸的混合物具有完全不同的组分和含量,本发明中所采用的混酸是己二酸生产过程中产生的副产物,其中含有硝酸根、催化剂铜、钒等灰分杂质,而非丁二酸、戊二酸和己二酸的混合物。这些杂质的存在会严重影响到聚酯多元醇的合成过程、聚异氰脲酸酯硬质泡沫的合成过程和最终泡沫的各方面性能。如不经过创造性的实验探索进行调整,这些杂质的存在易导致聚氨酯硬泡的发泡速度过快、泡沫不能成形等问题。再次,即便用含有这些杂质的原料合成出聚氨酯硬泡,由于合成过程中的发泡反应和凝胶反应的平衡被破坏以及杂质的存在,导致最终泡沫耐水解、尺寸稳定性等方面的性能无法达到应用的要求。为此,申请人采用了区别特征(1)、(3)和(4)的技术方案。(二)虽然,对比文件1已经给出了所述的反应型阻燃剂,但是,对比文件1给出的是含卤阻燃聚醚多元醇,而本发明是含卤阻燃聚酯多元醇,是两种性能完全不同的物质。本发明选用所述的阻燃聚酯多元醇,目的是其中含有弱酸,可平衡铜、钒等灰分杂质,调节发泡催化剂、三聚催化剂和凝胶催化剂的量来调节发泡、三聚和凝胶反应的平衡问题,以达到泡沫成型的目的。而选用哪一种反应型阻燃剂,以达到本发明的目的,对比文件1和2均没有任何提示,显然也非公知常识,需要本领域的技术人员通过大量的创造性劳动才能够确定。(三)申请人认为所述的阻燃多元醇,具有该性能的物质种类十分繁多,如何从大量的该类物质中选择合适的阻燃多元醇,与本发明其他原料反应,并取得预期的技术效果,显然需要本领域的技术人员通过大量的创造性劳动才能够确定,不能仅凭常规推理就可获得。由于本发明采用了修改后的权利要求1的技术方案,才使得本发明获得了以下意想不到的技术效果,具有显著的进步:采用了生产过程中的副产物,降低的生产成本,减少了环境污染,硬质泡沫具有优异的力学性能,良好的抗拉性能和尺寸稳定性,阻燃性好,抗拉强。
复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,其原料包括A料和B料两组份;所述A料包括混酸改性苯酐聚酯多元醇、阻燃聚酯多元醇、聚醚多元醇、液体阻燃剂、复合催化剂、泡沫稳定剂、物理发泡剂和水;所述B料包括多异氰酸酯;
其中,所述的混酸改性苯酐聚酯多元醇的数均分子量为350~630,酸值为1.5~2.5mgKOH/g,是由邻苯二甲酸酐、C4~C6二元羧酸的混合物与二元醇通过缩聚反应得到,所述的C4~C6二元羧酸的混合物,来源于生产己二酸的混合物,为丁二酸、戊二酸和己二酸的混合物,所述的二元醇为二甘醇;
所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇或聚四氢呋喃多元醇;
所述的邻苯二甲酸酐和C4~C6二元羧酸的混合物的摩尔比为4:1~1.5;
所述的邻苯二甲酸酐和C4~C6二元羧酸的混合物与二元醇的摩尔比为1:(1.5~1.6);
所述阻燃聚酯多元醇为碳原子上的氢原子被卤素取代,且有2个以上官能团的聚酯多元醇,羟值在200~270mgKOH/g;
所述的A料和B料的重量份数如下:
A料:
B料:
多异氰酸酯 150~180份
A料和B料的重量份数如下:
A料:99~108份,其中,99~108份指的是,所有物料总的重量份数;
B料:150~175份。
2. 根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,上述多异氰酸酯中NCO含量为30~32%。
3. 根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,所述的C4~C6二元羧酸的混合物中,丁二酸∶戊二酸∶己二酸=1∶1.7~2.2∶2.5~3.8,重量比。
4. 所根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,所述聚醚多元醇的分子量为4000~6000。
5. 所根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,所述的液体阻燃剂选自三(氯异丙基)磷酸酯(TCPP)、三(2-羧乙基)膦(TCEP)、甲基磷酸二甲酯(DMMP)、乙基磷酸二乙酯(DEEP)、磷酸三乙酯(TEP)中的一种或多种。
6. 所根据权利要求5所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,所述的液体阻燃剂为三(氯异丙基)磷酸酯(TCPP)和磷酸三乙酯(TEP)的混合物,重量比为:三(氯异丙基)磷酸酯∶磷酸三乙酯(TEP)=2.5~3∶1。
7. 所根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,所述复合催化剂为叔胺类催化剂和金属盐类催化剂。
8. 所根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,所述复合催化剂为5和46的混合物,重量比为:5∶46=1∶2.3~5.8。
9. 所根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,所述的泡沫稳定剂选用有机硅表面活性剂。
10. 根据权利要求1所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,其特征在于,物理发泡剂选自1,1-二氯-1-氟乙烷。
11. 制备权利要求1-10任一项所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)A组分的制备:将混酸改性苯酐聚酯多元醇、阻燃多元醇、聚醚多元醇、液体阻燃剂、复合催化剂、泡沫稳定剂、水、物理发泡剂按计量加入反应釜中,温度控制在40-60℃搅拌1~2h,出料,密封、10-30℃下、通风保存;
(2)聚氨酯硬质泡沫的制备:将A组分和B组分在温度20-35℃下搅拌混合后注入模具中,脱模,在65~75℃下熟化6~8小时,得到所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年04月23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)本领域公知,C4~C6二羧酸是生产己二酸的副产物,含戊二酸、丁二酸和己二酸,可用于生产聚酯多元醇,进而生产聚氨酯和聚异氰尿酸酯(参见第二次审查意见通知书中引用的公知常识性证据:《聚氨酯原料及助剂手册》,刘益军,化学工业出版社,2005年4月,第346-347页,下称公知常识性证据1)。C4~C6二羧酸中含有一定量硝酸根、铜、钒等灰分杂质也是本领域公知的。但申请人在复审请求书中提到的本申请所用混酸中硝酸根、铜、钒的含量,既不同于公知常识中所述混酸的杂质含量(参见公知常识性证据1,第347页),也未记载于原始申请文件中,同时申请人在复审请求书中所述本申请采用的阻燃聚酯多元醇中含有弱酸,可平衡铜、钒等灰分杂质这一技术效果,也未记载于原始申请文件或公知常识中,即申请人在复审请求书中所述的有益效果,难以得到认可。(2)参见对第1条的答复,C4~C6二羧酸是生产己二酸的副产物、且可用于生产聚酯多元醇是本领域的公知常识。则基于对比文件2的启示,本领域技术人员出于简化工艺、降低成本的角度考虑,容易想到采用生产己二酸的副产物的C4~C6二羧酸替代对比文件1的经过分离步骤的己二酸,且所得聚酯多元醇及聚异氰脲酸酯的性能也不具有预料不到的技术效果。其次,对于是否仅采用液体阻燃剂,本申请权利要求1对于A料采用的是开放式撰写方式“包括”,并未排除可以加入固体阻燃剂,即使权利要求1对于A料改为封闭式撰写方式,只加入液体阻燃剂,对比文件1实施例5-6的固体阻燃剂:液体阻燃剂=1:8和1:6,所得产物的各项性能也非常出色,即给出了固体阻燃剂用量很小的情况下产品性能也很好的启示,则本领域技术人员出于节约成本的考虑也可以省略对比文件1的固体阻燃剂。最后,对于技术效果,对比文件1实施例4产品的密度、压缩性能、抗拉强度、尺寸稳定性、氧指数分别为40.5Kg/m3、231Kpa、0.166MPa、0.34%、34.2%,均符合本申请表1的性能要求,同时优于或相当于本申请实施例1-3产品的性能:36-39Kg/m3、190-240Kpa、0.11-0.13MPa、0.28-0.45%、30-31%,可见本申请没有相对与对比文件1取得预料不到的技术效果。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05月22日向复审请求人发出复审通知书,指出:(一)权利要求1请求保护一种阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫,对比文件1公开了一种阻燃性聚异氰脲酸酯硬质泡沫(参见说明书第[0036]段),权利要求1请求保护的技术方案,与对比文件1公开的内容相比,区别特征在于:(1)权利要求1限定了改性聚酯多元醇的数均分子量和酸值,其由邻苯二甲酸酐、C4~C6二元羧酸的混合物与二元醇按特定比例缩聚得到,C4~C6二元羧酸的混合物为源自于生产己二酸的混合物:戊二酸、丁二酸和己二酸,而对比文件1公开了聚酯多元醇的重均分子量和羟值,其由对苯二甲酸二甲酯、二甘醇DEG、己二酸缩聚得到;(2)权利要求1限定了阻燃聚酯多元醇为碳原子上的氢原子被卤素取代,且有2个以上官能团的聚酯多元醇,羟值在200~270mgKOH/g,而对比文件1公开的是阻燃聚醚多元醇;(3)权利要求1限定的聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇或聚四氢呋喃多元醇,对比文件1的多元醇7是以乙二胺为起始剂与聚环氧乙烷/环氧丙烷聚合而成的聚醚多元醇。此外,权利要求1的泡沫稳定剂为1-2份、水为0.5-1份,对比文件1的泡沫稳定剂为3份,水为2份。对比文件1硬质泡沫的性能参数,与本申请的阻燃聚异氰酸酯硬质泡沫的性能参数相比,水平相同甚或更优,其中对比文件1的尺寸稳定性是在70℃、48小时测试的,比本本申请的测试时间长了28小时,说明对比文件1的尺寸稳定性更好。基于上述分析可知,本申请实际解决的技术问题是:获得与现有技术产品性能相近的阻燃性聚异氰脲酸酯硬质泡沫。对于区别特征(1),对比文件2公开了一种硬质聚氨酯泡沫(参见说明书第[0039]-[0047]、[0064]段),给出了采用邻苯二甲酸酐、丁二酸、戊二酸和己二酸的二羧酸混合物与二甘醇反应得到混酸改性苯酐聚酯多元醇用于硬质聚氨酯泡沫原料的技术启示,且对比文件2的聚氨酯硬质泡沫与对比文件1、本申请的聚异氰脲酸酯硬质泡沫同属于聚氨酯泡沫领域,酸、醇反应得到的聚酯多元醇均为该领域常用原料。同时,本领域公知C4-C6二羧酸是生产己二酸的副产物,含丁二酸、戊二酸和己二酸的混合物;其中一种混合二羧酸含有戊二酸约50%、丁二酸与己二酸各约25%,该产品是低成本脂肪族二元羧酸混合物,可用于生产聚酯多元醇进而生产聚氨酯等(参见公知常识性证据1)。而本领域技术人员在对比文件1的技术启示下通过有限次试验来确定邻苯二甲酸酐与混酸之间的摩尔比,以及邻苯二甲酸酐、混酸与二元醇之间的摩尔比是显而易见的。关于改性聚酯多元醇的数均分子量与酸值,对比文件1公开了聚酯多元醇的重均分子量与羟值,虽然两种分子量定义不同,但由数值范围判断权利要求1与对比文件1的聚酯多元醇的分子量范围应当有重叠 。对于区别特征(2),对比文件1公开了聚醚多元醇(参见说明书第[0044]段);同时公知常识教导了:聚酯多元醇与聚醚多元醇都属于反应性阻燃剂,其参与反应而使聚氨酯本身含阻燃成分,对材料性能影响小、稳定(参见“聚氨酯泡沫塑料(第三版)”,朱吕民 刘益军等编著,第289页倒数第2段至第290页最后1段,化学工业出版社材料科学与工程出版中心,2005年01月31日,下称公知常识性证据2)。基于此,采用常用的含卤阻燃聚酯多元醇与含卤阻燃聚醚多元醇均是本领域的惯用手段。对于区别特征(3),公知常识性证据1公开了;关于泡沫稳定剂与水的差别,权利要求1的上述两种物质含量比对比文件1的相应物质含量略小,但这些辅料的含量控制对本领域技术人员来说是惯用手段。因此权利要求1相对于对比文件1和2以及公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(二)从属权利要求2和3进一步限定的内容分别被对比文件1和2公开了,从属权利要求4限定内容基于公知常识性证据1的教导可以获得;从属权利要求5、7、9-10进一步限定的附加技术特征被对比文件1公开了(具体参见针对权利要求1的评述中对比文件1所公开的内容);从属权利要求6所述限定的内容基于对比文件1的公开(参见说明书第[0066]段)是有动机降低的;从属权利要求8所述限定的内容基于对比文件1的公开(参见说明书第[0068]段)容易想到;因此当引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2-10也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(三)独立权利要求11请求保护制备权利要求1-10任一项所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫的方法,对比文件1公开了一种阻燃性聚异氰脲酸酯硬质泡沫的制备方法(参见说明书第[0076]段,实施例4),权利要求11请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,区别特征在于:(1)权利要求11限定的改性聚酯多元醇、阻燃多元醇、聚醚多元醇的种类,与对比文件1的不同;(2)权利要求11的方法步骤例如包括A组分在反应釜的40-60℃搅拌1~2h,出料,密封、10-30℃下通风保存,脱模后在65~75℃下熟化6~8小时等。本申请并未记载区别特征(2)能取得何种技术效果。因此权利要求11实际解决的技术问题与权利要求1实际解决的技术问题相同。故,对于区别特征(1),参见对权利要求1的评述。对于区别特征(2),反应在反应釜中进行、根据常规工艺调节混料时间和温度、出料后密封在10-30℃下通风保存、调节熟化时间和温度,均是本领域技术人员的惯用手段,且不会产生预料不到的技术效果。因此,在对比文件1、对比文件2的基础上结合公知常识得到权利要求11的技术方案是显而易见的,其不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019 年06月21日提交了意见陈述书,但未修改申请文件。复审请求人认为:本申请在说明书背景技术部分,明确提出了本申请需要解决的技术问题,记载了:工业生产己二酸会产生得到大量的副产物—混合酸,其主要成分是丁二酸、戊二酸和己二酸等,因其物性相似,很难分离,成本也高。本申请需要解决的技术问题是,充分利用工业生产己二酸会产生得到大量的副产物——混合酸。而所述混合酸中,是否含有硝酸根、催化剂铜、钒等灰分杂质,是本领域的公知常识,如文献《己二酸产品杂质对聚酯多元醇质量影响分析》,已经上述问题给出了明确答复。公知常识性证据1中列举的产品是通过分离纯化步骤获得的商品混合酸,而非工业生产己二酸会产生得到大量的副产物——混合物。本申请的技术方案取得了很好的技术效果,具体参见说明书第4页最后1段至第5页第1行的记载。因此本申请具备创造性。
复审请求人随意见陈述书提交的附件为:“己二酸产品杂质对聚酯多元醇质量影响分析”,《辽宁化工》,第47卷第4期,2018年04月,第277-279页,共3页(以下称为附件1)。
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
复审请求人提复审请求时提交了经过修改的权利要求书全文替换页,经审查,所作修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此,所针对的审查文本为:复审请求人于申请日2014年12月24日提交的说明书摘要、说明书第1-9页;2018年03月13日提交的权利要求第1-11项 。
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。
当要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别特征时,应判断现有技术是否给出将上述区别特征应用到该最接近的现有技术中以解决其存在的技术问题的启示,如果存在这种启示,则要求保护的技术方案不具备创造性。
具体到本案而言,权利要求1请求保护一种阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫(具体内容参见案由部分)。
对比文件1公开了一种阻燃性聚异氰脲酸酯硬质泡沫,并具体公开了一种阻燃性聚异氰脲酸酯泡沫组合料包含多元醇2为25 pbw(以邻苯二甲酸酐与DEG缩聚而成的羟值为200mgKOH/g、平均官能度为2的多元醇)、多元醇4为10 pbw(以对苯二甲酸二甲酯、一缩二乙二醇(DEG,即二甘醇)、己二酸为原料进行酯交换、缩聚等反应而成的轻质为250mgKOH/g、平均官能度为2的聚酯多元醇)、多元醇7为3 pbw(以乙二胺起始剂与聚环氧乙烷/环氧丙烷聚合而成的重均分子量为300、平均官能度为4的多元醇)、反应型阻燃剂FR-130为8 pbw(是一种以四溴双酚A与环氧乙烷/环氧丙烷的反应产物为主体的反应型阻燃剂,为一种阻燃聚醚多元醇)、固体阻燃剂1为5pbw和固体阻燃剂2为10pbw、液体有机阻燃剂13 pbw(60wt%TCPP与40wt%TEP的混合物)、水为2 pbw、催化剂为3 pbw(15wt%的PC5、25wt%的PC8、25wt%的PC46与35wt%的TMR-2 的混合物,为胺类、季铵盐类催化剂)、泡沫稳定剂(B8525,聚硅氧烷类化合物)为3pbw和发泡剂(HCFC-141b,二氯一氟乙烷)为14pbw;与上述组合料混合物配套反应的多异氰酸酯160pbw(为烟台万华聚氨酯股份有限公司生产的PM400,其NCO含量为30.9%)(参见说明书实施例4、第[0052]-[0076]段)。聚酯多元醇的重均分子量为400-800,平均官能度为2-3,所述聚酯多元醇是芳香族羧酸酐、对苯二甲酸烷基酯、脂肪族二元羧酸(酐)、植物油或大豆油中的一种或两种或多种与至少一种低分子量多元醇C之间的反应产物(参见说明书第[0036]段)。可见对比文件1实施例4中的多元醇4属于上述聚酯多元醇中,其重均分子量为400-800,平均官能度为2-3。关于pbw,按重量份计时,实施例4的上述原料中,多异氰酸酯为160重量份,其余原料之和为100重量份(落入权利要求1的相应数值范围内)。
权利要求1请求保护的技术方案,与对比文件1公开的内容相比,区别特征在于:(1)权利要求1限定了改性聚酯多元醇的数均分子量和酸值,其由邻苯二甲酸酐、C4~C6二元羧酸的混合物与二元醇按特定比例缩聚得到,C4~C6二元羧酸的混合物为源自于生产己二酸的混合物:戊二酸、丁二酸和己二酸,而对比文件1公开了聚酯多元醇的重均分子量和羟值,其由对苯二甲酸二甲酯、二甘醇DEG、己二酸缩聚得到;(2)权利要求1限定了阻燃聚酯多元醇为碳原子上的氢原子被卤素取代,且有2个以上官能团的聚酯多元醇,羟值在200~270mgKOH/g,而对比文件1公开的是阻燃聚醚多元醇;(3)权利要求1限定的聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇或聚四氢呋喃多元醇,对比文件1的多元醇7是以乙二胺为起始剂与聚环氧乙烷/环氧丙烷聚合而成的聚醚多元醇。此外,权利要求1的泡沫稳定剂为1-2份、水为0.5-1份,对比文件1的泡沫稳定剂为3份,水为2份。
合议组首先对本申请实际解决的技术问题进行核实。本申请说明书记载了:工业生产己二酸会产生大量的副产物混合酸,其主要成分是戊二酸、丁二酸和己二酸,因其物性相似、很难分离、成本也高。目前混合二元醇的主要应用是直接酯化合成增塑剂等有用的化工品,如何充分有效利用这些混合物,是一直探讨的问题。本申请要提供一种克服现有技术缺陷的方法,并声称达到了以下技术效果:降低了成本,同时降低了苯酐聚酯多元醇的粘度,有利于操作生产。本发明制备的硬质泡沫,该硬质泡沫具有优异的力学性能,良好的抗拉性能和尺寸稳定性,不但阻燃性好,抗拉强度也符合建筑保温材料标准的要求(参见本申请说明书第1页第3-5段、本申请说明书第4页最后1段至第5页第1行)。说明书表2列出了邻苯二甲酸酐、混酸、二甘醇的投料量和得到的多元醇性能指标,实施例1-3是分别采用表2的混酸改性苯酐多元醇以及其它组分,在35℃或25℃下搅拌混合后注入模具。脱模后,在70℃或75℃下熟化8小时、反应充分得到制品。采用表1所列国标标准检测了实施例制品的性能参数,列于说明书第9页的表格中:异氰酸酯指数(%)分别为330、330、330,自由泡密度(Kg/m3)分别为 38、39、36,压缩性能(形变10%)分别为210、240、190,垂直于板面方向的抗拉强度(MPa)分别为0.13、0.125、0.11,尺寸稳定性(70℃,20h,%)分别为0.31、0.45、0.28,氧指数等(%)为30、31、30。本申请说明书未提供任何对比实施例。
对比文件1采用与本申请说明书第5页表1所列的相同国家标准,对实施例4所得的硬质聚氨酯泡沫的性能进行了检测,其泡沫密度为40.5,70℃、48小时尺寸稳定性(%)为0.34,氧指数(%)34.2,压缩强度为231KPa即0.231MPa,抗拉强度0.166MPa。
对比文件1硬质泡沫的性能参数,与本申请的阻燃聚异氰酸酯硬质泡沫的性能参数相比,水平相同甚或更优,其中对比文件1的尺寸稳定性是在70℃、48小时测试的,比本申请的测试时间长了28小时,说明对比文件1的尺寸稳定性更好。
基于上述分析可知,本申请实际解决的技术问题是:获得与现有技术产品性能相近的阻燃性聚异氰脲酸酯硬质泡沫。
本申请为解决上述技术问题所采用的技术方案中有部分技术手段(参见前述三个区别特征)未被对比文件1所公开。本申请是否具备创造性的焦点在于:现有技术中是否给出了采用上述区别特征来获得阻燃性聚异氰酸酯泡沫的技术启示。
对于区别特征(1),对比文件2公开了一种硬质聚氨酯泡沫,并具体公开了以下内容:硬质聚氨酯泡沫,其可通过下列组分的反应获得:A)有机或改性的有机多异氰酸酯或其混合物,B)具有两个或更多个对异氰酸酯呈反应性的氢原子的化合物,C)任选地其他聚酯多元醇,D)任选地聚醚醇多元醇,E)任选地阻燃剂,F)一种或多种发泡剂,G)催化剂和H)任选地其他助剂和/或添加剂;合适的其他聚酯多元醇(C)可例如由具有2至12个碳原子的芳族二羧酸和脂族二羧酸的混合物与具2至6个碳原子的二醇制备。还可使用相应的二羧酸衍生物如二羧酸酯或二羧酸酐代替游离的二羧酸;作为芳族二羧酸,优选作为混合物使用的可为邻苯二甲酸酐。作为脂族二羧酸,优选使用重量比为例如20-35:35-50:20-32的丁二酸、戊二酸和己二酸的二羧酸混合物;二醇的实例可为二乙二醇(即二甘醇)(参见说明书第[0039]-[0047]、[0064]段)。可见,对比文件2给出了采用邻苯二甲酸酐、丁二酸、戊二酸和己二酸的二羧酸混合物与二甘醇反应得到混酸改性苯酐聚酯多元醇用于硬质聚氨酯泡沫原料的技术启示,且对比文件2的聚氨酯硬质泡沫与对比文件1、本申请的聚异氰脲酸酯硬质泡沫同属于聚氨酯泡沫领域,酸、醇反应得到的聚酯多元醇均为该领域常用原料。同时,本领域公知C4-C6二羧酸是生产己二酸的副产物,含丁二酸、戊二酸和己二酸的混合物;其中一种混合二羧酸含有戊二酸约50%、丁二酸与己二酸各约25%,该产品是低成本脂肪族二元羧酸混合物,可用于生产聚酯多元醇进而生产聚氨酯等(参见公知常识性证据1)。则本领域技术人员出于简化工艺、降低成本的角度考虑,有动机将对比文件1的己二酸替换为对比文件2的丁二酸、戊二酸和己二酸的混合物;而邻苯二甲酸酐也被对比文件1也公开了:采用邻苯二甲酸酐与二甘醇作为聚酯多元醇的制备原料(参见说明书实施例4)。关于邻苯二甲酸酐、C4~C6二元羧酸的混合物与二元醇按特定比例配比,对比文件1中公开了:聚酯多元醇是芳香族羧酸(酐)、对苯二甲酸烷基酯、脂肪族二元羧酸(酐)、植物油或大豆油中的一种或多种与至少一种低分子量多元醇C之间的反应产物。一般情况下,当使用两种或多种时它们按照任意比例的组合(参见说明书第[0036]段)。则本领域技术人员在上述技术启示下通过有限次试验来确定邻苯二甲酸酐与混酸之间的摩尔比,以及邻苯二甲酸酐、混酸与二元醇之间的摩尔比是显而易见的。关于改性聚酯多元醇的数均分子量与酸值,对比文件1公开了聚酯多元醇的重均分子量与羟值,虽然两种分子量定义不同,但由数值范围判断权利要求1与对比文件1的聚酯多元醇的分子量范围应当有重叠。酸值是表示有机物质的酸度的一种指标,是中和1克有机物质中的酸性成分所需氢氧化钾的毫克数,新鲜的或精制的油脂和蜡,酸值较低,保存或处理不当都会使酸值升高;而羟值表示的是1克样品中羟基所相当的氢氧化钾的毫克数,它直接反应出聚合物的分子量大小。可见酸值与羟值反映了聚酯不同方面,没有可比性。在工业应用中,为保证获得合格产品,必然要使用合格的原料;就聚酯而言,获得酸值低的聚酯对本领域技术人员来说是显而易见的。
对于区别特征(2),权利要求1限定了阻燃聚酯多元醇为碳原子上的氢原子被卤素取代,且有2个以上官能团的聚酯多元醇,羟值在200~270mgKOH/g,而对比文件1公开的是阻燃聚醚多元醇。关于聚醚多元醇,对比文件1公开了以下内容:所述的反应型阻燃剂为含有2个或2个以上羟基的含卤和/或磷元素的化合物,如四溴邻苯二甲酸酯二醇,二溴新戊二醇、N,N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯、卤化聚醚多元醇、以四溴双酚A与环氧乙烷和/或环氧丙烷聚合而成的反应型阻燃剂中的一种或两种或多种等(参见说明书第[0044]段)。同时公知常识教导了:聚酯多元醇与聚醚多元醇都属于反应性阻燃剂,其参与反应而使聚氨酯本身含阻燃成分,对材料性能影响小、稳定(参见“聚氨酯泡沫塑料(第三版)”,朱吕民 刘益军等编著,第289页倒数第2段至第290页最后1段,化学工业出版社材料科学与工程出版中心,2005年01月31日,下称公知常识性证据2)。基于此,采用常用的含卤阻燃聚酯多元醇与含卤阻燃聚醚多元醇均是本领域的惯用手段。
对于区别特征(3),权利要求1限定聚醚多元醇均是本领域常用的聚醚多元醇,如公知常识性证据1公开了:聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇和聚四氢呋喃多元醇(参见该证据1第97页第1段至第98页2段、表2-1、第155页第2.3节聚四氢呋喃及其共聚醚多元醇、第164页)。对比文件1公开的聚醚多元醇以乙二胺为起始剂,属于公知常识性证据1第98页表2-1第4行的聚醚多元醇,其相对分子量小于该表第2-3行聚醚多元醇的相对分子量。但由于该表第5列列出了不同起始剂和单体制得的聚醚多元醇的用途,本领域技术人员会根据最终制备的PU材质的需要来选择合适的聚醚多元醇,并且就制备硬泡PU来说,对比文件1的聚醚多元醇是更合适的选择。关于泡沫稳定剂与水的差别,权利要求1的上述两种物质含量比对比文件1的相应物质含量略小,但这些辅料的含量控制对本领域技术人员来说是惯用手段。
由上述分析可知,本申请的聚异氰脲酸酯硬质泡沫、与对比文件1和对比文件2均涉及相同的聚氨酯硬质泡沫领域,采用了基本相似的反应原料与反应工艺路线。因此,在对比文件1和2的基础上结合公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案,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。
从属权利要求2进一步限定了多异氰酸酯中NCO的含量,对比文件1公开的NCO含量为30.9%(参见说明书实施例4),落入权利要求2相应的数值范围内。因此当引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求3进一步限定了二元羧酸混合物中三种酸的重量比,对比文件2公开了丁二酸、戊二酸和己二酸的重量比为例如20-35:35-50:20-32,即1-1.75:1.75-2:1-1.6。对比文件2中己二酸的重量比偏低;公知常识性证据1中公开的己二酸副产物中的丁二酸、戊二酸和己二酸的重量比也均约为1:2:1,即己二酸的重量比也偏低。但是对本领域技术人员来说,己二酸是比戊二酸和丁二酸碳链更长的二元酸,长链二元酸比相应的低链酸产品有强度高柔韧性好等特点,若基于此提高混合酸中己二酸重量比,采取相应技术手段对本领域技术人员来说是容易想到的。因此当引用的权利要求不具备创造性时,权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求4限定了聚醚多元醇的分子量为4000-6000,公知常识性证据1中公开了官能度为2和3的聚醚多元醇的相对分子量分布为200-4000以及400-7000(参见第98页表2-1)。因此基于公知常识的教导,选择合适的分子量对本领域技术人员来说是显而易见的。因此当引用的权利要求不具备创造性时,权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求5、7、9-10进一步限定的附加技术特征被对比文件1公开了(具体参见针对权利要求1的评述中对比文件1所公开的内容),因此当引用的权利要求不具备创造性时,权利要求5、7、9-10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6限定了液体阻燃剂为TCPP与TEP混合物及其重量比,对比文件1已经公开了液体有机阻燃剂为60wt%TCPP与40wt%TEP的混合物(参见说明书第[0066]段)。其中TCPP是一种卤代磷酸酯,这类阻燃剂是聚氨酯泡沫塑料中应用广泛、效果显著的一大类添加型有机阻燃剂,其使用方便,与多元醇有良好的相容性,价格适中,但用量过大易造成泡沫中心烧焦,引起性能显著下降(参见公知常识性证据2第281页第4段至282页第3段)。基于此,本领域技术人员可以有动机适当降低TCPP的重量比。从属权利要求8限定了复合催化剂的种类与重量比,对比文件1公开了催化剂为15wt%的PC5、25wt%的PC8、25wt%的PC46与35wt%的TMR-2 的混合物(参见说明书第[0068]段)。基于此,本领域技术人员从上述混合物中选择两者并调节其重量比是容易想到的。因此当引用的权利要求不具备创造性时,权利要求6和8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求11请求保护制备权利要求1-10任一项所述的阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫的方法(具体内容参见案由部分)。
对比文件1公开了一种阻燃性聚异氰脲酸酯硬质泡沫的制备方法,包括如下步骤:将上述各实施例的组合料以及多异氰酸酯原料(原料配比参见对权利要求1评述的引用部分)放置在22℃环境中恒温3小时。然后各取150g组合料,将其与相应比例的多异氰酸酯组分在搅拌器(旋转数300rpm)中搅拌混合8~10秒钟。然后迅速将搅拌后的混合物倒入预先加热到55℃的铝质模具中,使混合物发泡。7分钟后,将泡沫取出,即得到聚异氰脲酸酯泡沫(参见说明书第[0076]段,实施例4)。
权利要求11请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,区别特征在于:(1)权利要求11限定的改性聚酯多元醇、阻燃多元醇、聚醚多元醇的种类,与对比文件1的不同;(2)权利要求11的方法步骤例如包括A组分在反应釜的40-60℃搅拌1~2h,出料,密封、10-30℃下通风保存,脱模后在65~75℃下熟化6~8小时等。
本申请并未记载区别特征(2)能取得何种技术效果。因此权利要求11实际解决的技术问题与权利要求1实际解决的技术问题相同。
对于区别特征(1),参见对权利要求1的评述。对于区别特征(2),反应在反应釜中进行、根据常规工艺调节混料时间和温度、出料后密封在10-30℃下通风保存、调节熟化时间和温度,均是本领域技术人员的惯用手段,且不会产生预料不到的技术效果。因此,在对比文件1、对比文件2的基础上结合公知常识得到权利要求11的技术方案是显而易见的,权利要求11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。
3. 针对复审请求人意见陈述的评述
针对申请人意见陈述的理由(具体参见案由部分),合议组认为:(1)首先需要明确的是,本申请声称所要解决的技术问题并不等同于本申请实际解决的技术问题。就本申请而言,说明书中记载的所要解决的技术问题是:工业生产己二酸会产生大量的副产物混合酸,其主要成分是戊二酸、丁二酸和己二酸,因其物性相似、很难分离、成本也高;但本申请说明书只提供了三个实施例,未提供任何对比实施例,从而不能确定是否能解决上述声称的所要解决的技术问题。而对比文件1硬质泡沫的性能参数,与本申请的阻燃聚异氰酸酯硬质泡沫的性能参数相比,水平相同甚或更优,其中对比文件1的尺寸稳定性是在70℃、48小时测试的,比本申请的测试时间长了28小时,说明对比文件1的尺寸稳定性更好。基于此可确定,本申请实际解决的技术问题是:获得与现有技术产品性能相近的阻燃性聚异氰脲酸酯硬质泡沫。(2)复审请求人提供的附件1是一份公开日期晚于本申请的申请日和公开日的非专利文献,非专利文献并不能用于证实公知常识,因此该附件属于无效的证据;所以尚无证据证实混合酸中含有硝酸根、催化剂铜、钒等灰分杂质是公知常识。(3)针对权利要求1的评述中,已经指出公知常识性证据1记载了:C4-C6二羧酸是生产己二酸的副产物,含丁二酸、戊二酸和己二酸的混合物;其中一种混合二羧酸含有戊二酸约50%、丁二酸与己二酸各约25%,该产品是低成本脂肪族二元羧酸混合物,可用于生产聚酯多元醇进而生产聚氨酯等。即现有技术中已经关注到如何利用己二酸的副产物。
基于上述事实和理由,合议组作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018 年01 月16 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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