发明创造名称:使用DMC催化剂制备低分子量聚醚的改进的连续方法
外观设计名称:
决定号:193583
决定日:2019-10-25
委内编号:1F249289
优先权日:2013-03-14
申请(专利)号:201480008544.0
申请日:2014-03-12
复审请求人:科思创有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:李晨
合议组组长:刘晓静
参审员:李开扬
国际分类号:C08G65/10;C08G65/26;C08G18/48
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:在判断一项权利要求的创造性时,首先应当确定与该权利要求所要求保护的技术方案最接近的现有技术,进而确定二者的区别特征并根据该区别特征在本发明中所能达到的技术效果确定发明实际解决的技术问题。如果现有技术给出了将上述区别特征引入到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示,则该权利要求是显而易见的,不具备创造性。
全文:
本复审请求案涉及申请号为201480008544.0,名称为“使用DMC催化剂制备低分子量聚醚的改进的连续方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为科思创有限公司(由“拜耳材料科学有限公司”变更而来,下称复审请求人)。本申请的申请日为2014年03月12日,优先权日为2013年03月14日,公开日为2015年10月28日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年01月05日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-27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:复审请求人于2015年08月12日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件中文译文的说明书第1-14页,说明书摘要以及于2017年11月15日提交的权利要求书第1-27项(下称驳回文本)。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种制备聚氧亚烷基聚醚多元醇的连续方法,所述聚氧亚烷基聚醚多元醇具有的羟基含量为3.4至12.1重量%,所述方法包括: (a)在连续烷氧基化反应器中,在双金属氰化物催化剂存在下,建立烷氧基化条件;(b)将环氧烷烃和低分子量起始物连续地引入所述连续烷氧基化反应器中,其中起始物具有的数均分子量为50至250;(c)从所述连续烷氧基化反应器中回收部分地烷氧基化的聚醚多元醇;其中(i)在所述连续烷氧基化反应器中,烷氧基化在足够高的压力下进行以防止DMC催化剂的失活;(ii)在所述连续反应器的内容物中,未反应的环氧烷烃的浓度保持在1至3重量%的水平;(iii)所述反应器内容物的羟基含量保持在3.4至12.1重量%;以及 (d)使得从所述连续烷氧基化反应器中回收的部分地烷氧基化的聚醚多元醇进一步反应,直至混合物的未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下,其中连续烷氧基化反应器中的压力为至少48psia。
2. 权利要求1的方法,其中所得到的聚氧亚烷基聚醚多元醇具有的羟值为112至400。
3. 权利要求1的方法,其中在连续烷氧基化反应器中的组成比为4.6至16.2。
4. 权利要求1的方法,其中总组成比为4.6至16.2。
5. 权利要求1的方法,其中环氧烷烃为环氧丙烷或环氧丙烷和环氧乙烷的混合物,所述混合物中含有至少85重量%的环氧丙烷。
6. 权利要求1的方法,其中反应器内容物的羟基含量保持在6至11.4重量%。
7. 权利要求1的方法,其中在连续烷氧基化反应器的内容物中未反应的环氧烷烃保持在1至2重量%的水平。
8. 权利要求1的方法,其中低分子量起始物包括甘油。
9. 权利要求1的方法,其中连续烷氧基化反应器为连续搅拌釜式反应器,以及部分地烷氧基化的聚醚多元醇的进一步反应是在管式反应器中进行的。
10. 权利要求1的方法,其中在连续烷氧基化反应器中双金属氰化物催化剂的浓度为30至120ppm,基于产物的重量计。
11. 权利要求1的方法,其中连续烷氧基化反应器中的压力为48至55psia。
12. 权利要求1的方法,其中双金属氰化物催化剂为六氰基钴酸锌催化剂络合物。
13. 权利要求1的方法,其中所得的聚氧亚烷基聚醚多元醇具有的羟基含量为7至10.6重量%。
14. 权利要求1的方法,其中低分子量起始物包括甘油,以及总组成比为5.2至7.9。
15. 权利要求1的方法,其中从连续烷氧基化反应器中回收的部分地烷氧基化的聚醚多元醇经过以蒸汽加热而保持145℃的高温的管式反应器,从而使剩余的氧化物反应,直至混合物的未反应的环氧烷烃含量减少至0.0005重量%以下。
16. 权利要求1的方法,其中部分烷氧基化的聚醚多元醇的进一步反应是等温进行的。
17. 一种制备聚氧亚烷基聚醚多元醇的连续方法,所述聚氧亚烷基聚醚多元醇具有的羟基含量为3.4至12.1重量%,所述方法包括:(a)在连续烷氧基化反应器中,在双金属氰化物催化剂存在下,建立烷氧基化条件; (b)将环氧烷烃和低分子量起始物连续地引入所述连续烷氧基化反应器中,其中起始物每分子具有至少两个羟基基团,并且当量重量为最高达115;(c)从所述连续烷氧基化反应器中回收部分地烷氧基化的 聚醚多元醇; 其中(ⅰ)在所述连续烷氧基化反应器中,使烷氧基化在足够高的压力下发生以防止DMC催化剂的失活;(ⅱ)在所述连续反应器的内容物中未反应的环氧烷烃的浓度保持在1至3重量%的水平;以及(ⅲ)所述反应器内容物的羟基含量保持在3.4至12.1重量%; 以及 (d)使得从所述连续烷氧基化反应器中回收的部分地烷氧基化的聚醚多元醇发生进一步反应,直至混合物的未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下, 其中在所述连续烷氧基化反应器中组成比为4.6至16.2和总组成比为4.6至16.2,以及其中在进一步反应步骤(d)中,反应混合物的温度因放热的聚合反应而增加了最高达35℃,其中连续烷氧基化反应器中的压力为至少48psia。
18. 一种制备聚醚多元醇的连续方法,所述聚醚多元醇具有的羟基含量为3.4至12.1重量%,所述方法包括: (a)在连续反应器中,在双金属氰化物催化剂存在下,使至少一种环氧烷烃连续聚合; (b)将低分子量起始物和至少一种环氧烷烃进料至所述连续反应器中,所述低分子量起始物每分子具有至少两个羟基基团且当量重量为最高达115,所述连续反应器中包含环氧烷烃和双金属氰化物催化剂;从所述连续反应器中回收部分地烷氧基化的多元醇混合物; 其中(ⅰ)所述连续反应器中的压力保持在48至55psia,(ⅱ)在所述连续反应器的内容物中,未反应的环氧烷烃的浓度保持在1至3重量%的水平;以及(ⅲ)所述反应器内容物的羟基含量保持在3.4至12.1重量%; 以及 (d)随后,使得从所述连续反应器中取出的部分地烷氧基化的多元醇混合物发生进一步反应,直至混合物中未反应的环 氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下, 其中在所述连续烷氧基化反应器中组成比为4.6至16.2和总组成比为4.6至16.2,以及其中在进一步反应步骤中,反应混合物的温度因放热的聚合反应而增加了最高达35℃,其中连续烷氧基化反应器中的压力为至少48psia。
19. 权利要求18的方法,其中所得聚醚多元醇具有的OH值为112至400。
20. 一种在双金属氰化物聚合催化剂存在下连续聚合环氧烷烃以形成聚醚多元醇的方法,所述聚醚多元醇具有的羟基含量为3.4至12.1重量%,其中: (a)在第一步中,将引发剂化合物和至少一种环氧烷烃进料至含有双金属氰化物催化剂的连续反应器中,所述引发剂化合物每分子具有至少两个羟基基团且当量重量为最高达115,以及从所述连续反应器中取出部分地聚合的混合物; 其中(ⅰ)所述连续反应器中的压力保持在48至55psia,(ⅱ)在所述连续反应器的内容物中,未反应的环氧烷烃的浓度保持在1至3重量%的水平;以及(ⅲ)所述反应器内容物的羟基含量保持在3.4至12.1重量%; 以及 (b)在第二步中,使得在步骤(a)中从所述反应器中取出的部分聚合的混合物发生进一步反应,直至混合物中未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下, 其中在步骤(a)中组成比为4.6至16.2和总组成比为4.6至16.2,以及其中在步骤(b)中,反应混合物的温度因放热的聚合反应而增加了最高达35℃,其中连续烷氧基化反应器中的压力为至少48psia。
21. 权利要求20的方法,其中所得聚醚多元醇具有的OH值为112至400。
22. 一种制备聚氧亚烷基聚氧亚烷基聚醚多元醇的连续方法,所述聚氧亚烷基聚氧亚烷基聚醚多元醇具有的OH值为112 至400,所述方法包括: (1)在连续烷氧基化反应器中,在双金属氰化物催化剂存在下,建立烷氧基化条件; (2)将环氧烷烃和低分子量起始物连续地引入所述反应器中,所述起始物具有的数均分子量为50至250; 以及 (3)从所述连续烷氧基化反应器中回收部分地烷氧基化的聚醚多元醇; 其中(ⅰ)在所述连续反应器中,使烷氧基化在足够高的压力下发生以防止DMC催化剂的失活;以及 (4)使从所述连续烷氧基化反应器中回收的部分地烷氧基化的聚醚多元醇发生进一步反应,从而形成OH值为112至400的聚氧亚烷基聚醚多元醇,其中连续烷氧基化反应器中的压力为至少48psia。
23. 权利要求22的方法,其中在连续烷氧基化反应器中组成比为4.6至16.2和总组成比为4.6至16.2,以及其中在步骤(4)中,部分地烷氧基化的聚醚多元醇的反应温度因放热的聚合反应而增加了最高达35℃。
24. 权利要求22的方法,其中在连续反应器中,在至少135℃的温度下发生烷氧基化反应。
25. 权利要求22的方法,其中使从连续烷氧基反应器中回收的部分地烷氧基化聚醚多元醇进行等温反应。
26. 权利要求22的方法,其中使从连续烷氧基反应器中回收的部分地烷氧基化聚醚多元醇进行反应,直至混合物中未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下。
27. 一种在双金属氰化物(DMC)聚合催化剂存在下连续聚合环氧烷烃以形成聚醚多元醇的方法,所述聚醚多元醇具有羟基含量为3.4至9.1重量%,其中 (a)在第一步中,将引发剂化合物和至少一种环氧烷烃进料至含有双金属氰化物催化剂的连续反应器中,所述引发剂化 合物每分子具有至少两个羟基基团且当量重量为最高达115,以及从所述连续反应器中取出部分地聚合的混合物; 其中(ⅰ)所述连续反应器中的压力保持在48至55psia,(ⅱ)在所述连续反应器的内容物中,未反应的环氧烷烃的浓度保持在1至3重量%的水平;以及(ⅲ)所述反应器内容物的羟基含量保持在3.4至9.1重量%; 以及 (d)在随后的步骤中,使得在步骤(a)中从反应器中取出的部分地聚合的混合物发生进一步反应,直至混合物中未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下, 其中在步骤(a)中组成比为6.1至16.2和总组成比为6.1至16.2,以及其中在步骤(b)中反应混合物的温度因放热的聚合反应而增加了最高达24℃,其中连续烷氧基化反应器中的压力为至少48psia。”
驳回决定认为:(1)权利要求1请求保护一种制备聚氧亚烷基聚醚多元醇的连续方法。对比文件1(CN101108896A,公开日为2008年01月23日)公开了一种生产聚醚的方法(参见实施例1和3)。权利要求1与对比文件1相比,区别特征在于(1)对比文件1未公开未反应的环氧烷烃的浓度,以及(d)中未反应的环氧烷烃的含量;(2)反应器中的压力也不同。对于区别特征(1),本领域技术人员能够容易想到控制反应器中的环氧烷烃浓度;对于区别特征(2),对比文件2(聚氨酯泡沫塑料,朱吕民、刘益军等,第188-190页,化学工业出版社,2005年1月第3版)公开了聚醚多元醇的制备过程可分为催化剂激活(诱导)、聚合反应等工序,聚合反应工序中釜内压力可维持0~0.6MPa正压(参见第188页倒数第1段,第189页第4段),即对比文件2给出了聚合反应压力的启示,本领域技术人员有动机在对比文件1的聚醚多元醇的制备中也采用上述反应压力。因此权利要求1的技术方案是显而易见的,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(2)权利要求2-16引用权利要求1对其进行进一步的限定,然而所限定的附加技术特征或被对比文件1所公开,或被对比文件2所教导,因此在权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求2-16也不具备专利法第22条第3款的规定的创造性。(3)权利要求17-27分别请求保护制备聚氧亚烷基聚醚多元醇的连续方法、制备聚醚多元醇的连续方法、在双金属氰化合物聚合催化剂存在下连续聚合环氧烷烃以形成聚醚多元醇的方法以及制备聚氧亚烷基聚氧亚烷基聚醚多元醇的连续方法,这些方法与对比文件1的区别除了上述环氧烷烃浓度和反应压力以外,还包括反应混合物的温度等,然而本领域技术人员熟知在该聚合反应中反应温度因反应放热而增加,且温度的增加幅度可以根据反应的需要进行调节,是本领域常规技术手段,因此这些权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人对上述驳回决定不服,于2018年04月18日向国家知识产权局提出了复审请求,仅进行了意见陈述,并未修改申请文件。复审请求人认为:(1)对比文件1并未提供任何信息促使本领域技术人员去增加反应器内压力;(2)对比文件1和2的方法存在较多差异使得两种方法彼此无法结合;(3)在本申请中使用至少48pisa的压力给本发明方法带来了优异的技术效果。由于在提出复审请求时,复审请求人并未修改权利要求书,因此复审请求时所针对的权利要求如上所述。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年04月25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)根据本申请说明书的记载(例如第3页第1-3行、第4页第9-11行),将烷氧基化反应压力保持在45至55psia能够防止DMC催化剂失活。对比文件1的反应压力为47 psia,其在本申请说明书的上述压力范围内,与权利要求1的压力下限48psia接近,而且,对比文件1实现了长时间的连续反应,可见其保持了DMC催化剂的活性。可见,对比文件1已经解决了本申请的技术问题,从防止DMC催化剂失活方面看,对比文件1的47 psia压力与本申请权利要求1的至少48psia压力所产生的效果无法区分;(2)对比文件2使用DMC催化剂制备PO均聚醚,其聚合反应的压力为0-0.6MPa正压(约0-87psia),本领域技术人员可以参照该压力范围对对比文件1的反应压力进行调节,并合理选择得到至少48psia的压力,且无预料不到的技术效果产生。根据对比文件2第189页第2行的记载,其可以采用小分子多元醇作为起始剂。对比文件2脱除微量水分是为了避免催化剂失活,对比文件1已经能够确保在有水存在的情况下催化剂仍能保持活性,因而本领域技术人员自然不需要关注对比文件2的脱除水分的操作。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23日向复审请求人发出复审通知书,指出:本申请权利要求1与对比文件1的区别在于(1)连续烷氧基化反应器中的压力为至少48psia,而对比文件1公开了其反应器压力为47psia;(2)权利要求1限定了“在所述连续反应器的内容物中,未反应的环氧烷烃的浓度保持在1至3重量%的水平”以及“(d)使得从所述连续烷氧基化反应器中回收的部分地烷氧基化的聚醚多元醇进一步反应,直至混合物的未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下”,对比文件1未公开上述特征。根据这些区别特征,本申请权利要求1实际解决的技术问题是获得与现有技术效果类似(同样避免DMC催化剂失活)的一种具体聚醚多元醇的连续生产方法。对于区别(1),首先使得反应持续稳定、避免催化剂失活是本领域技术人员关注和追求的研究方向,在对比文件1公开的47pisa下能够使得反应持续稳定、避免催化剂失活的基础上,本领域技术人员有动机和能力对该压力进行微调进而获得效果类似的技术方案。其次,现有技术已经教导在聚醚多元醇的制备过程中可选的压力数值范围(参见工具书“聚氨酯泡沫塑料”,朱吕民、刘益军等,第188页倒数第1段和第189页第4段,化学工业出版社,2005年1月第3版,以下称为公知常识性证据1)。在这两者的基础上本领域技术人员能够获得权利要求1所限定的压力范围值。对于区别(2),在对比文件1已经公开了以两步的方式实现聚醚多元醇反应完全的基础上,在起始物烷氧基化以形成聚醚多元醇的反应基本完成时控制未反应的环氧烷烃的浓度在1-3重量%,以及从反应器中回收烷氧基化聚醚多元醇,使部分烷氧基化的聚醚多元醇进一步反应完全,即控制未反应的环氧烷烃的含量为0.001重量%以下,是本领域技术人员具体实施此类聚合反应的常规选择之一,并且本申请也未表明如此控制环氧烷烃的含量能够进一步解决何种技术问题,获得何种技术效果。因此权利要求1的技术方案不符合专利法第22条第3款规定的创造性。另外,实施等温反应或控制反应混合物的反应温度均是本领域技术人员实现反应稳定可控的惯用技术手段,在此基础上权利要求2-27也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。此外,合议组针对复审请求人的陈述又进一步指出:首先,对比文件1具体公开了采用47psia的压力获得反应持续稳定的技术方案,并未教导不能使用47psia以上的压力,实际上本领域技术人员可以根据在对比文件1压力47psia下反应持续稳定以及公知常识性证据1中教导的压力范围内,对反应压力进行微调进而获得类似的技术效果。从数值上看,47psia与本申请请求保护的至少48psia的下限相差也较小,做出上述微调不存在技术阻碍。其次,公知常识性证据1中压力范围的教导与起始剂和水分含量的选择在该聚合反应中均是相对独立的因素,三者并未显示出紧密的关联关系,本领域技术人员可以参考公知常识性证据1教导的范围进而应用于对比文件1中。第三,本申请使用至少48psia的压力与对比文件1使用47psia的压力,均能够达到使反应持续稳定(连续反应21小时)、防止催化剂失活,二者均有类似的技术效果,即与现有技术对比文件1相比,本申请的技术方案并未显示出显著的进步。
复审请求人于2019年06月10日提交了意见陈述书,并将原权利要求11附加技术特征“其中连续烷氧基化反应器中的压力为48至55psia”增加到原权利要求1、17、18、20、22、27中,形成了新的权利要求1-26。复审请求人认为:(1)对比文件1是通过加入适量的特定的酸来保证防止由水导致的DMC催化剂的失活。而本申请是通过调节反应压力在48-55psig之间从而防止DMC催化剂失活的,对比文件1无法获得高于47psia的压力,因为一旦该压力达到47psia,反应器顶部的阀门就被打开而释放其中的物质;(2)对比文件2中反应器的压力可在极其宽泛的范围内变化并且与DMC催化剂的活性没什么关联,该压力甚至可以为0,根据对比文件2,本领域技术人员无法得知任何关于如何防止DMC催化剂失活的信息,更不会想到通过调节反应器内的压力来实现这一目的。因此权利要求1具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人在答复复审通知书时提交的权利要求如下:
“1. 一种制备聚氧亚烷基聚醚多元醇的连续方法,所述聚氧亚烷基聚醚多元醇具有的羟基含量为3.4至12.1重量%,所述方法包括: (a)在连续烷氧基化反应器中,在双金属氰化物催化剂存在下,建立烷氧基化条件; (b)将环氧烷烃和低分子量起始物连续地引入所述连续烷氧基化反应器中,其中起始物具有的数均分子量为50至250; (c)从所述连续烷氧基化反应器中回收部分地烷氧基化的聚醚多元醇; 其中(i)在所述连续烷氧基化反应器中,烷氧基化在足够高的压力下进行以防止DMC催化剂的失活;(ii)在所述连续反应器的内容物中,未反应的环氧烷烃的浓度保持在1至3重量%的水平;(iii)所述反应器内容物的羟基含量保持在3.4至12.1重量%;以及 (d)使得从所述连续烷氧基化反应器中回收的部分地烷氧基化的聚醚多元醇进一步反应,直至混合物的未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下,其中连续烷氧基化反应器中的压力为48至55psia。
2. 权利要求1的方法,其中所得到的聚氧亚烷基聚醚多元醇具有的羟值为112至400。
3. 权利要求1的方法,其中在连续烷氧基化反应器中的组成比为4.6至16.2。
4. 权利要求1的方法,其中总组成比为4.6至16.2。
5. 权利要求1的方法,其中环氧烷烃为环氧丙烷或环氧丙烷和环氧乙烷的混合物,所述混合物中含有至少85重量%的环氧丙烷。
6. 权利要求1的方法,其中反应器内容物的羟基含量保持在6至11.4重量%。
7. 权利要求1的方法,其中在连续烷氧基化反应器的内容 物中未反应的环氧烷烃保持在1至2重量%的水平。
8. 权利要求1的方法,其中低分子量起始物包括甘油。
9. 权利要求1的方法,其中连续烷氧基化反应器为连续搅拌釜式反应器,以及部分地烷氧基化的聚醚多元醇的进一步反应是在管式反应器中进行的。
10. 权利要求1的方法,其中在连续烷氧基化反应器中双金属氰化物催化剂的浓度为30至120ppm,基于产物的重量计。
11. 权利要求1的方法,其中双金属氰化物催化剂为六氰基钴酸锌催化剂络合物。
12. 权利要求1的方法,其中所得的聚氧亚烷基聚醚多元醇具有的羟基含量为7至10.6重量%。
13. 权利要求1的方法,其中低分子量起始物包括甘油,以及总组成比为5.2至7.9。
14. 权利要求1的方法,其中从连续烷氧基化反应器中回收的部分地烷氧基化的聚醚多元醇经过以蒸汽加热而保持145℃的高温的管式反应器,从而使剩余的氧化物反应,直至混合物的未反应的环氧烷烃含量减少至0.0005重量%以下。
15. 权利要求1的方法,其中部分烷氧基化的聚醚多元醇的进一步反应是等温进行的。
16. 一种制备聚氧亚烷基聚醚多元醇的连续方法,所述聚氧亚烷基聚醚多元醇具有的羟基含量为3.4至12.1重量%,所述方法包括: (a)在连续烷氧基化反应器中,在双金属氰化物催化剂存在下,建立烷氧基化条件; (b)将环氧烷烃和低分子量起始物连续地引入所述连续烷氧基化反应器中,其中起始物每分子具有至少两个羟基基团,并且当量重量为最高达115; (c)从所述连续烷氧基化反应器中回收部分地烷氧基化的聚醚多元醇; 其中(ⅰ)在所述连续烷氧基化反应器中,使烷氧基化在 足够高的压力下发生以防止DMC催化剂的失活;(ⅱ)在所述连续反应器的内容物中未反应的环氧烷烃的浓度保持在1至3重量%的水平;以及(ⅲ)所述反应器内容物的羟基含量保持在3.4至12.1重量%; 以及 (d)使得从所述连续烷氧基化反应器中回收的部分地烷氧基化的聚醚多元醇发生进一步反应,直至混合物的未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下, 其中在所述连续烷氧基化反应器中组成比为4.6至16.2和总组成比为4.6至16.2,以及其中在进一步反应步骤(d)中,反应混合物的温度因放热的聚合反应而增加了最高达35℃,其中连续烷氧基化反应器中的压力为48至55psia。
17. 一种制备聚醚多元醇的连续方法,所述聚醚多元醇具有的羟基含量为3.4至12.1重量%,所述方法包括: (a)在连续反应器中,在双金属氰化物催化剂存在下,使至少一种环氧烷烃连续聚合; (b)将低分子量起始物和至少一种环氧烷烃进料至所述连续反应器中,所述低分子量起始物每分子具有至少两个羟基基团且当量重量为最高达115,所述连续反应器中包含环氧烷烃和双金属氰化物催化剂;从所述连续反应器中回收部分地烷氧基化的多元醇混合物; 其中(ⅰ)所述连续反应器中的压力保持在48至55psia,(ⅱ)在所述连续反应器的内容物中,未反应的环氧烷烃的浓度保持在1至3重量%的水平;以及(ⅲ)所述反应器内容物的羟基含量保持在3.4至12.1重量%; 以及 (d)随后,使得从所述连续反应器中取出的部分地烷氧基化的多元醇混合物发生进一步反应,直至混合物中未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下, 其中在所述连续烷氧基化反应器中组成比为4.6至16.2和 总组成比为4.6至16.2,以及其中在进一步反应步骤中,反应混合物的温度因放热的聚合反应而增加了最高达35℃,其中连续烷氧基化反应器中的压力为48至55psia。
18. 权利要求17的方法,其中所得聚醚多元醇具有的OH值为112至400。
19. 一种在双金属氰化物聚合催化剂存在下连续聚合环氧烷烃以形成聚醚多元醇的方法,所述聚醚多元醇具有的羟基含量为3.4至12.1重量%,其中: (a)在第一步中,将引发剂化合物和至少一种环氧烷烃进料至含有双金属氰化物催化剂的连续反应器中,所述引发剂化合物每分子具有至少两个羟基基团且当量重量为最高达115,以及从所述连续反应器中取出部分地聚合的混合物; 其中(ⅰ)所述连续反应器中的压力保持在48至55psia,(ⅱ)在所述连续反应器的内容物中,未反应的环氧烷烃的浓度保持在1至3重量%的水平;以及(ⅲ)所述反应器内容物的羟基含量保持在3.4至12.1重量%; 以及 (b)在第二步中,使得在步骤(a)中从所述反应器中取出的部分聚合的混合物发生进一步反应,直至混合物中未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下, 其中在步骤(a)中组成比为4.6至16.2和总组成比为4.6至16.2,以及其中在步骤(b)中,反应混合物的温度因放热的聚合反应而增加了最高达35℃,其中连续烷氧基化反应器中的压力为48至55psia。
20. 权利要求19的方法,其中所得聚醚多元醇具有的OH值为112至400。
21. 一种制备聚氧亚烷基聚氧亚烷基聚醚多元醇的连续方法,所述聚氧亚烷基聚氧亚烷基聚醚多元醇具有的OH值为112至400,所述方法包括: (1)在连续烷氧基化反应器中,在双金属氰化物催化剂存在下,建立烷氧基化条件; (2)将环氧烷烃和低分子量起始物连续地引入所述反应器中,所述起始物具有的数均分子量为50至250; 以及 (3)从所述连续烷氧基化反应器中回收部分地烷氧基化的聚醚多元醇; 其中(ⅰ)在所述连续反应器中,使烷氧基化在足够高的压力下发生以防止DMC催化剂的失活;以及 (4)使从所述连续烷氧基化反应器中回收的部分地烷氧基化的聚醚多元醇发生进一步反应,从而形成OH值为112至400的聚氧亚烷基聚醚多元醇,其中连续烷氧基化反应器中的压力为48至55psia。
22. 权利要求21的方法,其中在连续烷氧基化反应器中组成比为4.6至16.2和总组成比为4.6至16.2,以及其中在步骤(4)中,部分地烷氧基化的聚醚多元醇的反应温度因放热的聚合反应而增加了最高达35℃。
23. 权利要求21的方法,其中在连续反应器中,在至少135℃的温度下发生烷氧基化反应。
24. 权利要求21的方法,其中使从连续烷氧基反应器中回收的部分地烷氧基化聚醚多元醇进行等温反应。
25. 权利要求21的方法,其中使从连续烷氧基反应器中回收的部分地烷氧基化聚醚多元醇进行反应,直至混合物中未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下。
26. 一种在双金属氰化物(DMC)聚合催化剂存在下连续聚合环氧烷烃以形成聚醚多元醇的方法,所述聚醚多元醇具有羟基含量为3.4至9.1重量%,其中 (a)在第一步中,将引发剂化合物和至少一种环氧烷烃进料至含有双金属氰化物催化剂的连续反应器中,所述引发剂化合物每分子具有至少两个羟基基团且当量重量为最高达115,以及从所述连续反应器中取出部分地聚合的混合物; 其中(ⅰ)所述连续反应器中的压力保持在48至55psia,(ⅱ)在所述连续反应器的内容物中,未反应的环氧烷烃的浓度保持在1至3重量%的水平;以及(ⅲ)所述反应器内容物的羟基含量保持在3.4至9.1重量%; 以及 (d)在随后的步骤中,使得在步骤(a)中从反应器中取出的部分地聚合的混合物发生进一步反应,直至混合物中未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下, 其中在步骤(a)中组成比为6.1至16.2和总组成比为6.1至16.2,以及其中在步骤(b)中反应混合物的温度因放热的聚合反应而增加了最高达24℃,其中连续烷氧基化反应器中的压力为48至55psia。”
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
复审请求人于2019年06月10日答复复审通知书时提交了权利要求书的修改替换页(共26项),经审查,上述修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第60条第1款的规定。本复审请求审查决定针对的文本为:复审请求人于2015年08月12日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件中文译文的说明书第1-14页,说明书摘要以及2019年06月10日提交的权利要求书第1-26项(下称复审决定文本)。
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。
在判断一项权利要求的创造性时,首先应当确定与该权利要求所要求保护的技术方案最接近的现有技术,进而确定二者的区别特征并根据该区别特征在本发明中所能达到的技术效果确定发明实际解决的技术问题。如果现有技术给出了将上述区别特征引入到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示,则该权利要求是显而易见的,不具备创造性。
(1)就本案而言,权利要求1请求保护一种制备聚氧亚烷基聚醚多元醇的连续方法(详见案由部分)。
对比文件1公开了一种生产聚醚的方法,具体为:在类似实施例1所述的起始条件下,并且在丙二醇和催化剂容器含有以下物质的情况下开始反应:197ppmDMC催化剂、60ppm磷酸和含有 589ppm水的丙二醇。丙二醇中DMC的浓度足以提供终产物中30ppm的浓度。环氧丙烷以25.1克/分钟的速率加入,丙二醇/DMC催化剂混合物以4.5 克/分钟的速率加入,相当于2小时停留时间。按照与实施例1类似的方式将聚醚从反应器中连续移出,收集。进料继续21小时,在此时停止反应。收集的产物样品的羟值为210毫克KOH/克(根据计算,该羟基含量落入了权利要求1限定的范围内),粘度为98cSt(参见说明书实施例3)。对比文件1说明书实施例1所描述的起始条件以及将聚醚从反应器中连续移出和收集的方式,包括:将含有30ppmDMC催化剂(依据美国专利第5482908号制备的催化剂) 的羟值为112的丙二醇的丙氧基化物加入到装配有机械搅拌器的1加仑不锈钢反应器中,缓慢加热。在加热的过程中,在顶部空间连续抽真空,将氮气通过浸管通入液相中。在反应器温度达到130℃后,继续抽真空和通氮10分钟。停止通氮,将反应器的压力封闭在1.5psia。在几分钟内向反应器中加入首批环氧丙烷进料。在10分钟后,反应器内的压力下降,表明DMC 催化剂被活化。当反应器内的压力达到 47psia时,朝着反压调节器打开反应器顶部的阀门,使反应器内的全部液体从反应器中流出(优先权文件中的原文为:the contents of the liquid full reactor were allowed to flow out of the reactor,即“使充满液体的反应器的内容物从反应器中流出”)。从反应器中流出的聚醚通过蒸气加热的管路,被收集在加热和搅拌的夹套式容器中。
权利要求1与对比文件1公开的内容相比,区别在于:(1)连续烷氧基化反应器中的压力为48至55psig,而对比文件1公开了其反应器压力为47psia;(2)权利要求1限定了“在所述连续反应器的内容物中,未反应的环氧烷烃的浓度保持在1至3重量%的水平”以及“(d)使得从所述连续烷氧基化反应器中回收的部分地烷氧基化的聚醚多元醇进一步反应,直至混合物的未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下”,对比文件1未公开上述特征。
合议组查明,本申请说明书记载了本申请的发明目的,即使得可通过连续方法来制备低分子量聚氧亚烷基聚醚多元醇,其中在双金属氰化物催化剂存在下,在烷氧基化反应期间通过使压力小心地保持在45至55psia下以防止催化剂的失活,从而使低分子量起始物进行烷氧基化,即使低分子量起始物以高浓度存在(参见本申请说明书第2页最后1段至第3页第1段)。由此可见反应器中压力的选择是防止催化剂失活的关键技术手段。进一步地,本申请实施了6组实施例,其中实施例3和5是发明实施例(其反应器中的压力通过背压调节器分别保持在48和50psia),实施例1、2、4和6是对比实施例(其反应器中的压力通过背压调节器分别保持在41、43、40和38psia),实验结果表明采用较高反应压力的实施例3和5相比采用较低反应压力的实施例1、2、4和6可以使反应持续21小时(8段停留时间),即验证了维持较高的反应压力可以避免催化剂失活,保持反应持续并且提供稳定的状态。此外,在实施例3和5中反应原料进料中均包含了75ppm的磷酸。而对比文件1实施例3也记载了在60ppm磷酸的存在下当反应器内的压力达到 47psia时,朝着反压调节器打开反应器顶部的阀门,使充满液体的反应器的内容物从反应器中流出,并且使从反应器中流出的聚醚通过蒸气加热的管路,被收集在加热和搅拌的夹套式容器中。进料持续21小时,在此时停止反应。由此可见,对比文件1在47psia的反应压力下也能够使得反应连续稳定的运行21小时,避免了催化剂失活,保持反应持续并且提供稳定的状态,这获得了与本申请相似的技术效果。此外,本申请说明书并未记载和验证控制反应器中未反应的环氧烷烃的含量能够解决何种技术问题,获得何种技术效果。由此可见,根据这些区别特征,本申请权利要求1实际解决的技术问题是获得与现有技术效果类似(同样避免DMC催化剂失活)的一种具体聚醚多元醇的连续生产方法。
对于区别(1),首先使得反应持续稳定、避免催化剂失活是本领域技术人员关注和追求的研究方向,压力是影响反应进行的最重要因素之一,在解决与反应相关技术问题时压力是本领域技术人员首先考虑的因素之一,在对比文件1公开的47pisa下能够使得反应持续稳定、避免催化剂失活的基础上,本领域技术人员有动机和能力对该压力进行微调进而获得效果类似的技术方案。其次,关于聚醚多元醇的制备过程聚合反应工序中釜内压力可选的数值范围是本领域的公知常识(参见公知常识性证据1第188页倒数第1段和第189页第4段),其公开了聚醚多元醇的制备过程可分为催化剂激活(诱导)、聚合反应等工序,其中教导聚合反应工序中釜内压力可维持0~0.6MPa(即0-87psia)正压,即公知常识性证据1给出了在该聚合反应中釜内压力可选范围。在对比文件1和公知常识的基础上,本领域技术人员能够有动机选择与47psia的压力接近的例如48至55psia范围的压力以获得反应持续稳定、避免催化剂失活的技术效果。
对于区别(2),在对比文件1已经公开了以两步的方式实现聚醚多元醇反应完全的基础上,在起始物烷氧基化以形成聚醚多元醇的反应基本完成时控制未反应的环氧烷烃的浓度在1-3重量%,以及从反应器中回收烷氧基化聚醚多元醇,使部分烷氧基化的聚醚多元醇进一步反应完全,即控制未反应的环氧烷烃的含量为0.001重量%以下,是本领域技术人员具体实施此类聚合反应的常规选择之一,并且本申请也未表明如此控制环氧烷烃的含量能够进一步解决何种技术问题,获得何种技术效果。
由此可见,本领域技术人员在对比文件1的基础上,结合公知常识从而获得权利要求1要求保护的技术方案是显而易见的。因此,权利要求1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,不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
(2)权利要求2-15引用权利要求1进一步限定了连续方法中的具体参数,
其中,权利要求2-6、9-12的附加技术特征已被对比文件1公开,对权利要求7的评述可基于与权利要求1相同的理由,权利要求8和13中附加技术特征所限定的起始物均是本领域的常用物质,因此在引用的权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求2-13也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求14对权利要求1作了进一步限定,对比文件1未公开管式反应器的温度和未反应的环氧烷烃含量,然而公知常识性证据1公开了聚氧化丙烯多元醇聚合反应工序的反应温度可在105~150℃范围内选取(参见第189页第4段)。且将部分烷氧基化的聚醚多元醇进一步反应,至未反应的环氧烷烃含量为0.0005重量%以下,是具体实施聚合反应的常规选择之一。因此在引用的权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求14也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求15对权利要求1作了进一步限定,然而反应在等温下进行是本领域实现反应稳定可控的惯用技术手段,并且本申请并未表明实施等温反应能够解决何种技术问题,获得何种技术效果。因此在引用的权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求15也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
(3)权利要求16请求保护一种制备聚氧亚烷基聚醚多元醇的连续方法(详见案由部分)。
对比文件1说明书实施例3公开了一种生产聚醚的方法,具体内容如上所述。与对比文件1说明书实施例3相比,权利要求16的区别在于:(1)连续烷氧基化反应器中的压力为48psia至55psia,而对比文件1公开了其反应器压力为47psia;(2)权利要求17限定了“在所述连续反应器的内容物中,未反应的环氧烷烃的浓度保持在1至3重量%的水平”以及“(d)使得从所述连续烷氧基化反应器中回收的部分地烷氧基化的聚醚多元醇进一步反应,直至混合物的未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下”,对比文件1未公开所述特征;(3)权利要求1限定了在反应步骤(d)中反应混合物的温度因放热的聚合反应而增加了最高达35℃,对比文件1未公开该特征。对于区别(1)和(2)的评述可基于与权利要求1相同的理由。针对区别(3),本领域技术人员知晓由于残余的环氧烷烃加到聚合物链末端上是放热反应,所以部分烷氧基化的聚醚多元醇的进一步的反应温度可能提升,温度增加的幅度可以根据反应条件进行调节。因此权利要求16也是显而易见的,不具备突出的实质性特点和显著的进步,不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
(4)权利要求17请求保护一种制备聚醚多元醇的连续方法(详见案由部分)。
对比文件1说明书实施例3公开了一种生产聚醚的方法,具体内容如上所述。权利要求17与对比文件1说明书实施例3相比,区别在于:(1)连续反应器中的压力保持在48至55psia,而对比文件1公开了其反应器压力为47psia;(2)权利要求17进一步公开了“在所述连续反应器的内容物中,未反应的环氧烷烃的浓度保持在1至3重量%的水平”以及“(d)使得从所述连续烷氧基化反应器中回收的部分地烷氧基化的聚醚多元醇进一步反应,直至混合物的未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下”,对比文件1未公开该特征;(3)权利要求17在反应步骤(d)中反应混合物的温度因放热的聚合反应而增加了最高达35℃,对比文件1未公开该特征。对于区别(1)和(2)的评述可基于与权利要求1相同的理由。针对区别(3),本领域技术人员知晓由于残余的环氧烷烃加到聚合物链末端上是放热反应,所以部分烷氧基化的聚醚多元醇的进一步的反应温度可能提升,温度增加的幅度可以根据反应条件进行调节。因此权利要求17也不具备突出的实质性特点和显著的进步,不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
权利要求18引用权利要求17进一步限定了聚醚多元醇的OH值,然而该附加技术特征已被对比文件1公开,因此在引用的权利要求17不具备创造性的基础上,权利要求18也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
(5)权利要求19请求保护一种在双金属氰化物聚合催化剂存在下连续聚合环氧烷烃以形成聚醚多元醇的方法(详见案由部分)。
对比文件1说明书实施例3公开了一种生产聚醚的方法,具体内容如上所述。权利要求19与对比文件1实施例3相比,区别在于:(1)连续烷氧基化反应器中的压力为48至55psia,而对比文件1公开了其反应器压力为47psia;(2)进一步公开了“在所述连续反应器的内容物中,未反应的环氧烷烃的浓度保持在1至3重量%的水平”以及“ (b)在第二步中,使得在步骤(a)中从所述反应器中取出的部分聚合的混合物发生进一步反应,直至混合物中未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下”;(3)在步骤(b)中反应混合物的温度因放热的聚合反应而增加了最高达35℃。对于区别(1)和(2)的评述可基于与权利要求1相同的理由。对于区别(3)的评述可基于与权利要求16相同的理由。因此权利要求19也不具备突出的实质性特点和显著的进步,不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
权利要求20引用权利要求19进一步限定了聚醚多元醇的OH值,然而该附加技术特征已被对比文件1公开,因此在权利要求20引用的权利要求19不具备创造性的基础上,权利要求20也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
(6)权利要求21请求保护一种制备聚氧亚烷基聚氧亚烷基聚醚多元醇的连续方法(详见案由部分)。
对比文件1说明书实施例3公开了一种生产聚醚的方法,具体内容如上所述。权利要求21与对比文件1说明书实施例3相比,区别在于:权利要求21限定了连续烷氧基化反应中的压力为48至55psia,而对比文件1公开了其反应器压力为47psia。对于该区别可参见对权利要求1相关区别的评述。由此可见,权利要求21也不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求22对权利要求21作出进一步的限定,虽然对比文件1未公开步骤(4)中的反应温度,然而反应温度因聚合反应放热而增加,是本领域技术人员所熟知的,增加的幅度也可以根据反应的需要进行调节。因此权利要求22也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求23对权利要求21作出进一步的限定,虽然对比文件1未公开烷氧基化反应的温度,然而公知常识性证据1公开了聚氧化丙烯多元醇的聚合反应工序反应温度可在105~150℃范围内选择(参见第189页第4段)。即公知常识性证据1给出了聚合反应温度的教导,使得本领域技术人员有动机选择上述温度作为烷氧基化反应的温度。因此权利要求23也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求24对权利要求21作出进一步的限定,然而反应在等温下进行是本领域实现反应稳定的惯用技术手段。因此权利要求24也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求25对权利要求21作出进一步的限定,然而将部分烷氧基化的聚醚多元醇进一步反应完全,至未反应的环氧烷烃含量为0.001重量%以下,是本领域技术人员具体实施聚合反应的常规选择之一。因此权利要求25也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
(7)权利要求26请求保护一种在双金属氰化物(DMC)聚合催化剂存在下连续聚合环氧烷烃以形成聚醚多元醇的方法(详见案由部分)。
对比文件1说明书实施例3公开了一种生产聚醚的方法,具体内容如上所述。权利要求26与对比文件1说明书实施例3相比,区别在于:(1)权利要求26限定了连续烷氧基化反应器中的压力为48至55psia,而对比文件1公开了其反应器压力为47psia;(2)权利要求26进一步公开了“在所述连续反应器的内容物中,未反应的环氧烷烃的浓度保持在1至3重量%的水平”以及“使得在步骤(a)中从反应器中取出的部分地聚合的混合物发生进一步反应,直至混合物中未反应的环氧烷烃的含量减少至0.001重量%以下”,对比文件1未公开上述特征;(3)权利要求26在步骤(b)中反应混合物的温度因放热的聚合反应而增加了最高达24℃,对比文件1未公开上述特征。对于上述区别可参见权利要求19中相关区别的评述,由此可见权利要求26也不具备突出的实质性特点和显著的进步,不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
3、对复审请求人相关意见的评述
针对复审请求人的意见陈述(参见案由部分),合议组认为:首先,本申请并未仅通过调节反应压力以防止DMC催化剂失活,事实上本申请的实施例3和5在反应原料进料时均包含了75ppm的磷酸,其与对比文件1中教导的优选的无机酸相同(参见对比文件1说明书第5页第6段,实施例3),本申请与对比文件1实施例3的区别仅仅是略微改变了反应压力以达到相同的避免DMC催化剂失活的技术效果。其次,反应压力是影响反应的最重要因素之一,本领域技术人员在优化反应条件的探索过程中会首选考虑该因素。在对比文件1给出了在47psia的压力下能够避免DMC催化剂失活的情况下,本领域技术人员有动机在现有技术教导可选范围内对该反应压力进行微调进而获得类似的技术效果,公知常识性证据1给出了进行该反应可选的压力范围,即教导了只要在该范围内选取反应压力进行该反应是可行的,事实上为了避免反应不希望的波动,通常情况下本领域技术人员会在已经能够达到较好效果的47psia附近的压力(例如45、46、48、49、50psia等)进行选取并预期能够达到类似效果。第三,本申请对于压力的进一步微调并未显示出相比对比文件1取得了显著的进步,也就是说除了获得与现有技术类似的防止DMC催化剂失活的技术效果以外,并未显示出进一步能够解决何种技术问题,达到何种技术效果,也就是该微调并未对现有技术作出贡献。因此基于上述理由,合议组对于复审请求人的意见陈述不予以支持。
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2018年01月05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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