发明创造名称：一种火箭发射台用耐高温涂层材料结构及其应用
外观设计名称：
决定号：194492
决定日：2019-11-04
委内编号：1F270100
优先权日：
申请（专利）号：201510095105.4
申请日：2015-03-02
复审请求人：中国科学院大连化学物理研究所
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：崔震
合议组组长：焦磊
参审员：谭晓倩
国际分类号：B32B15/092;B32B27/20;B32B13/12;B32B27/04;B32B3/18;B32B33/00；E04B1/92
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，而现有技术中存在将该区别技术特征应用到该最接近现有技术以解决本申请实际所要解决技术问题的技术启示，则该权利要求不具有突出的实质性特点。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510095105.4，名称为“一种火箭发射台用耐高温涂层材料结构及其应用”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为中国科学院大连化学物理研究所，申请日为2015年3月2日，公开日为2016年10月5日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年9月18日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-7相对于对比文件1和3的结合不具备创造性。驳回决定所依据的对比文件为：
对比文件1：CN 103850355A，公开日为2014年6月11日；
对比文件3：US 6342272B1，公开日为2002年1月29日。
审查过程中还引用过对比文件2：CN101695954A，公开日为2010年4月21日。
驳回决定所依据的文本为：2018年5月22日提交的权利要求第1-7项，申请日提交的说明书第1-49段、说明书附图、说明书摘要 。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种火箭发射台用耐高温涂层材料结构，其特征在于：于基底表面依次设置有机底层、耐火轻质骨料和有机-无机复合表层，其中，耐火轻质骨料穿插于有机底层和有机-无机复合表层之中；
耐火轻质骨料的耐火度不小于1200 ℃，耐火轻质骨料的粒度为6~35M；
按质量比计，有机-无机复合表层是由有机胶环氧树脂、固化剂聚氨酯、沙子和水泥组成，其中，有机胶环氧树脂40~60%，固化剂聚氨酯10~20%，沙子15~30%，水泥5~15%。
2. 按照权利要求1所述的耐高温涂层材料结构，其特征在于：按质量比计，有机底层由环氧树脂65~80%、固化剂改性多元胺10~20%、增韧剂液体橡胶5~20%组成。
3. 按照权利要求1所述的耐高温涂层材料结构，其特征在于：
有机-无机复合表层的制备方法为：
将沙子和水泥按照（1.5~4.5）：1混合均匀，得到无机物，将有机胶环氧树脂和聚氨酯固化剂按照3：（0.5~2）混合，得到有机物，将无机物添加到有机物中，无机物与有机物的质量比为（0.8~4）：1。
4. 按照权利要求1或3所述的耐高温涂层材料结构，其特征在于：
所述沙子的粒径不大于35目。
5. 按照权利要求1所述的耐高温涂层材料结构，其特征在于：
有机底层的厚度为2~6 mm；
有机-无机复合表层的厚度为3~14 mm；
耐高温涂层材料结构的总厚度为5~20 mm。
6. 按照权利要求1所述的耐高温涂层材料结构，其特征在于：所述基底为金属基底。
7. 一种权利要求1-6任何一项所述的耐高温涂层材料结构用于火箭发射台外表面上，于发射台外表面依次设置有机底层、耐火轻质骨料、有机-无机复合表层。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年12月31日向国家知识产权局提出了复审请求，但未修改申请文件。在复审请求书中，复审请求人将本申请与对比文件1-3分别进行了对比分析，以证明本申请相对于各对比文件具有创造性，同时，复审请求人还从技术效果上论述了本申请具有优于对比文件1的隔热效果。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年1月4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8 月7日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-7相对于对比文件1和3的结合不具备创造性。针对复审请求人在复审请求书中的意见，合议组认为，尽管对比文件3提到了可采用砂纸、金属刷等对结合面进行粗糙化处理，但其也提到优选可通过嵌入硬质颗粒的形式以增强上下层的机械锁固。从对比文件3说明书第4栏第1-20行的描述以及附图1和3中都可以看出其作用就相当于本申请的“钉扎”作用。只不过由于对比文件3与本申请的产品要求不同，颗粒的粒径大小不同，在上下层所嵌入的深度不同而已，因而在结合强度上产生一定的差异是容易想到的。因此，合议组认为，对比文件3给出了采用骨料颗粒来提高上下层结合强度的技术启示。从技术效果上看，尽管本申请优于对比文件1涂层的隔热效果，但通过分析可以看出这也恰恰是由于材料的性质所决定的。众所周知，材料的导热性能决定着隔热的效果，导热系数越低隔热效果越好。对比文件1采用黏土质耐火砖作为中间层，而本申请采用耐火轻质骨料作为中间层，黏土质耐火砖的导热系数在0.25-0.65之间（参见公知常识证据1：《冶金设备产品手册》，北京：冶金工业出版社，2014年10月第1版，第571页表5.13.1；公知常识证据2：《中华人民共和国国家标准GB/T3994-2013-黏土质隔热耐火砖》，2013年9月6日发布，2014年5月1日实施），而本申请耐火轻质骨料优选为页岩陶粒、黏土陶粒、膨胀珍珠岩。合议组经核实，膨胀珍珠岩的导热系数不大于0.072（参见公知常识证据3：《土木工程材料》第2版，上海：同济大学出版社，严捍东主编，2014年8月第2版，第221页），页岩陶粒的导热系数经换算为0.093-0.128，黏土陶粒的导热系数经换算为0.117（参见公知常识证据4：《今日轻混凝土》，P.果尔蒙著，中国建筑工业出版社，1984年10月第一版，第91页和第175页）。由此可见，耐火轻质骨料的导热系数远低于黏土质耐火砖的导热系数，由此获得良好的隔热效果也是本领域技术人员可以预期的。
复审请求人于2019年9月20日提交了意见陈述书，同时修改了权利要求书，将权利要求3-6补入权利要求1中。新修改的权利要求书如下：
“1. 一种火箭发射台用耐高温涂层材料结构，其特征在于：于基底表面依次设置有机底层、耐火轻质骨料和有机-无机复合表层，其中，耐火轻质骨料穿插于有机底层和有机-无机复合表层之中；
耐火轻质骨料的耐火度不小于1200 ℃，耐火轻质骨料的粒度为6~35M；
按质量比计，有机-无机复合表层是由有机胶环氧树脂、固化剂聚氨酯、沙子和水泥组成，其中，有机胶环氧树脂40~60%，固化剂聚氨酯10~20%，沙子15~30%，水泥5~15%；
有机-无机复合表层的制备方法为：
将沙子和水泥按照（1.5~4.5）：1混合均匀，得到无机物，将有机胶环氧树脂和聚氨酯固化剂按照3：（0.5~2）混合，得到有机物，将无机物添加到有机物中，无机物与有机物的质量比为（0.8~4）：1；所述沙子的粒径不大于35目；
有机底层的厚度为2~6 mm；
有机-无机复合表层的厚度为3~14 mm；
耐高温涂层材料结构的总厚度为5~20 mm；
所述基底为金属基底。
2. 按照权利要求1所述的耐高温涂层材料结构，其特征在于：按质量比计，有机底层由环氧树脂65~80%、固化剂改性多元胺10~20%、增韧剂液体橡胶5~20%组成。
3. 一种权利要求1-2任何一项所述的耐高温涂层材料结构用于火箭发射台外表面上，于发射台外表面依次设置有机底层、耐火轻质骨料、有机-无机复合表层。”
复审请求人认为：对于文件1中的中间层为定形产品且具有一定机械强度的耐火砖，其在整个涂层中起到耐烧蚀、耐冲刷的作用，而表层和底层的作用则为将其固定在需要作用的位置上，但是考虑到其重量较大、对于发射台会产生较大的正压力，并且如果多次发射耗损后，其底层的附着力会降低，整个涂层容易被整片吹掉，考虑其较大的重量，会对周围产生巨大的危险，而本申请中的中间层为粒度为6-35M的轻质骨料，其重量轻，然而隔热效果极佳，但是其强度较低，需要表层具有一定机械强度，保证其能够正常起到隔热作用，因此本申请对水泥、沙子的粒度及有机物的比例进行了约束，以求达到附着力与机械强度的最佳状态，表层起到增加强度，中间层负责隔热，在重量大大减轻的情况下，耐烧蚀和耐冲刷的性能仍然没有减弱，其实所谓的“钉扎结构”并没有起到多大的作用，因为轻质骨料确实强度非常差，无法起到“钉子”的作用，实际上整个涂层仍旧是无机-有机表层和有机底层透过一定粒度的轻质骨料中间层相互粘连在一起形成一个热防护涂层。本申请需要权衡中间层的轻质骨料的粒度、表层中无机物的粒度以及无机物与有机物的比例，才能够是三层牢牢地黏在一起，且还能在大大降低涂层厚度的情况下，烧蚀性能略有提高。
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
复审请求人在答复复审通知书时修改了权利要求书，经审查，其修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。故本复审请求审查决定所针对的审查文本为：申请日提交的说明书第1-49段、说明书附图、说明书摘要和2019年9月20日提交的权利要求第1-3项。
具体理由的阐述
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。
如果权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，而现有技术中存在将该区别技术特征应用到该最接近现有技术以解决本申请实际所要解决技术问题的技术启示，则该权利要求不具有突出的实质性特点。
（1）独立权利要求1不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。该权利要求请求保护一种火箭发射台用耐高温涂层材料结构。对比文件1公开了一种火箭发射台用热防护涂层结构，由三层材料组成，底层是有机材料，中间层是耐火砖，表层是有机-无机复合材料。底层是由有机材料组成，环氧树脂（质量比，下同）65~80%，固化剂聚酰胺10~20%，增韧剂液态橡胶5~20%。底层材料的厚度为2~6mm。中间层是由黏土质耐火砖组成，其耐火度可达1730℃。表层是由有机材料和无机材料组成的复合材料，有机胶环氧树脂40~60%，聚氨酯固化剂10~20%，填料沙子15~30%，填料水泥5~15%。表层材料的厚度为3~14mm。热防护涂层有机底层、中间层和有机-无机复合表层总厚度为10~35mm。水泥：型号为425硅酸盐水泥。环氧树脂：型号为SM828，固化剂聚酰胺：型号为650。增韧剂液态橡胶：型号为数均分子量4000。有机胶环氧树脂：型号为SM815，聚氨酯固化剂：型号为735。应用时，将有机底层、中间层和有机-无机复合表层依次涂覆在火箭发射台上，由于采用上述结构，当涂层受到燃气流的高温以及高速的冲刷时，涂层材料的表层材料首先有一个急剧的物理吸热，并开始化学分解，温度上升并向内部传热。分解后的残渣形成残碳层，它起到隔热作用和耐冲刷作用。因此，这些成碳率高、残碳层密实的高聚物耐烧蚀性能好。这将大大减少金属基体的热烧蚀和热冲击，金属的背温将会大大降低，从而有效地对火箭发射台起到热防护作用（参见说明书第6-13段）。对比文件1还公开了有机-无机复合表层的制备：首先将填料沙子和水泥按照2:1的比例混合均匀，再添加到有机胶环氧树脂SM815和聚氨酯固化剂725按照3:1比例的混合胶中，固体和液体的比例为3:1（参见说明书第22段）。该权利要求所请求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术内容相比，其区别在于权利要求1中间层采用耐火轻质骨料，其穿插于有机底层和有机-无机复合表层之中并限定了骨料的耐火度和粒度，而对比文件1中间层为耐火砖；所述沙子的粒径不大于35目。基于上述区别特征，可以确定本申请实际解决的技术问题是如何提高与相邻层的结合强度。
对于区别特征，对比文件3公开了一种多层耐腐蚀涂层，所述多层涂层具有极好的耐内部剥离性能，并且不易与基体分层。所述多层涂层10沉积在基体11表面。其包括第一聚合物层13，所述第一聚合物层13可使用热固性树脂，如聚酯、环氧树脂、丙烯酸树脂等，第一聚合物层13的外表面14进行粗糙化处理，从而使得第一聚合物层13和第二层之间形成机械锁固效果，粗糙化处理可以是在第一聚合物层13的表面14在其仍处于柔软或可流动状态下立即铺撒并且部分镶嵌硬质颗粒16，所述硬质颗粒16可以是砂石、氧化铝、云母、粘土（对应本申请耐火轻质骨料）等。然后第二涂层18施加到粗糙表面14或镶嵌的颗粒16表面，第二涂层可使用第一涂层相同的聚合物（参见说明书第1栏第10-15行，第2栏第31-50行，第3栏第36行至第4栏第31行）。由此可见，对比文件3提及的硬质颗粒起到了将上下两层进行机械锁固的作用，其作用与上述区别特征所起的作用相同。本领域技术人员在对比文件3的教导启示下，为进一步提高上下两层的结合强度，将中间层采用耐火轻质骨料代替对比文件1的耐火砖，并根据本申请涂层的实际应用对骨料的耐火度及粒度进行适当的调整从而得到权利要求1所述层的构成对于本领域技术人员而言是显而易见的。对于区别特征，本领域技术人员根据实际需要，如所述复合涂层的耐高温性能和表面光滑度，沙子在环氧树脂中的混合均匀性等，可以对沙子的粒径进行调节，不需要付出创造性的劳动。因此该权利要求所请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点，因而不具备创造性。
（2）从属权利要求2不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。从属权利要求2在其引用的权利要求的基础上进行了进一步限定。对于有机底层由环氧树脂65-80%，固化剂10-20%和增韧剂液体橡胶5-20%组成的技术特征已被对比文件1公开，参见权利要求1的评述。同时，聚酰胺和改性多元胺都是常规的环氧树脂用胺类固化剂，本领域技术人员容易想到采用改性多元胺代替对比文件1所述的聚酰胺作为环氧树脂的固化剂。因此，在其引用的权利要求不具有创造性时，从属权利要求2也不具有创造性。
（3）独立权利要求3不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。该权利要求请求保护权利要求1-2中任一种所述的耐高温涂层材料结构在火箭发射台外表面的应用。对比文件1公开了一种热防护涂层结构，并且所述涂层用于火箭发射台表面。因此，参见权利要求1-2的评述，在权利要求1-2中任一项所述的耐高温涂层材料结构不具有创造性的基础上，所述涂层结构在火箭发射台外表面的应用也不具有创造性。
对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人在答复复审通知书时给出的上述陈述意见，合议组经审查后认为：首先，合议组对创造性的评述采用的是两篇对比文件相结合的方式而非仅采用对比文件1；其次，对比文件1已经公开了本申请表层和底层几乎所有所用材料的构成和比例关系，而对比文件3恰好披露了本申请的中间层，给出了技术启示，因此，两者的结合构成的技术方案已完全披露了本申请的发明构思；最后，尽管对比文件1和3未公开本申请沙子的粒度以及轻质骨料的耐火度和粒度，但这些特征对于本领域技术人员而言仅仅是一种根据实际需要的常规调整，不需要付出创造性的劳动，并且从本申请说明书看，这些特征也未给本申请带来预料不到的技术效果。
综上所述，合议组对于复审请求人的意见不予支持。
基于上述事实和理由，本案合议组作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018 年9月18 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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