发明创造名称：通过增强的脱金属化来浸析超硬材料
外观设计名称：
决定号：196011
决定日：2019-11-14
委内编号：1F260562
优先权日：
申请（专利）号：201380080375.7
申请日：2013-12-09
复审请求人：哈里伯顿能源服务公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：周荃
合议组组长：李银锁
参审员：周洋
国际分类号：C01B31/06
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，而现有技术给出了将该区别技术特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，则该技术方案是显而易见的，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201380080375.7，名称为“通过增强的脱金属化来浸析超硬材料”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为哈里伯顿能源服务公司，申请日为2013年12月9日，公开日为2016年6月8日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年6月6日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：在对比文件1（US2012152064A1，公开日为2012年6月21日）的基础上结合对比文件2（CN1630917A，公开日为2005年6月22日）得到权利要求1所要求保护的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的，权利要求2-18的附加技术特征或者被对比文件1或2公开，或者是本领域的常规技术手段，因此权利要求1-18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申请人于2018年2月27日提交的权利要求第1-18项，以及2016年4月20日进入国家阶段时提交的国际申请文件中文译文的说明书第1-42段，说明书附图，说明书摘要和摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种将目标金属从超硬材料中去除的方法，所述方法包括：
在足以从所述超硬材料的至少一部分中去除至少70％的所述目标金属的时间内和条件下，将所述超硬材料暴露于硫脲溶液，所述硫脲溶液包含至少一种硫脲和至少一种酸；所述硫脲包括：
其中R1、R2、R3和R4中的至少一种是含有氧、卤素、硫或磷的官能团，或者是醇、醛、碳酸根、羧酸根、羧酸、酯、醚、甲氧基、氢过氧基、过氧基、缩醛、缩酮、酰基卤、苯甲基、酰胺、亚胺、酰亚胺、氰酸根、硝酸根、腈、亚硝酸根、硝基、亚硝基、吡啶基、卤代烷、硫化物、亚磺酰基、磺酰基、亚磺酸、硫氰酸根、硫代羰基、硫醇基或磷酸根基团，其余R1、R2、R3和R4是氢；
其中所述目标金属包括铜，以及第VIII族金属或其合金。
2. 如权利要求1所述的方法，其中所述超硬材料包括多晶金刚石。
3. 如权利要求1所述的方法，其中所述目标金属包括在形成所述超硬材料的过程中使用的催化剂。
4. 如权利要求3所述的方法，其中所述催化剂包括钴、钴合金、镍、镍合金或其组合。
5. 如权利要求3所述的方法，其中所述催化剂基本上没有铁或铁合金。
6. 如权利要求1所述的方法，其中所述硫脲溶液包含在10-6M与10-1M之间的硫脲。
7. 如权利要求1所述的方法，其中所述硫脲包括硫脲的混合物。
8. 如权利要求1所述的方法，其中所述硫脲溶液包含在1M与 10M之间的酸。
9. 如权利要求1所述的方法，其中所述酸包括盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、氢溴酸、高氯酸或氢氟酸。
10. 如权利要求1所述的方法，其中所述时间为在48小时与3个月之间。
11. 如权利要求1所述的方法，其中所述时间为在80小时与500小时之间。
12. 如权利要求1所述的方法，其中所述足以从所述超硬材料的至少一部分中去除至少70％的所述目标金属的条件包括针对所述酸中的至少一种的回流条件。
13. 如权利要求1所述的方法，其中所述足以从所述超硬材料的至少一部分中去除至少70％的所述目标金属的条件包括室温和大气压。
14. 如权利要求1所述的方法，其中所述足以从所述超硬材料的至少一部分中去除至少70％的所述目标金属的条件包括在90℃与350℃之间的温度。
15. 如权利要求1所述的方法，其中所述足以从所述超硬材料的至少一部分中去除至少70％的所述目标金属的条件包括在5巴至345巴之间的压力。
16. 如权利要求1所述的方法，其还包括在暴露于所述硫脲溶液之后在洗涤溶液中洗涤所述超硬材料。
17. 如权利要求1所述的方法，其还包括在暴露于所述硫脲溶液之后评价所述超硬材料以确定在所述超硬材料的至少一部分中残留的目标金属的量。
18. 如权利要求17所述的方法，其还包括如果在所述超硬材料的至少一部分中残留超过30％的所述目标金属，则重复所述暴露步骤。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年9月12日向国家知识产权局提出了复审请求，并未修改申请文件。复审请求人认为：（1）对比文件1、2不容易结合：对比文件1未公开新修改权利要求1中的硫脲衍生物。对比文件2为表面蚀刻，不涉及浸析嵌入的金属。浸析与蚀刻方式不同，由处理暴露表面的蚀刻不容易想到能够通过浸析去除隐存于基质中的金属。（2）对比文件1、2没有给出能够去除Cu的启示：由对比文件1公开的VIII族金属或化学性质类似的金属不容易想到Cu，对比文件2含硫脲的酸性溶液不用于刻蚀Cu。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年9月19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9月16日向复审请求人发出复审通知书，指出：在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的常规技术手段得到权利要求1所要求保护的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的，权利要求2-18的附加技术特征或者被对比文件1公开，或者是本领域技术人员在对比文件1或2公开内容的基础上容易想到的或常用的，因此权利要求1-18不具备创造性。通知书中还引证了参考证据，并对复审请求人陈述的理由进行了逐条评述。
复审请求人于2019年10月30日提交了意见陈述书，同时修改了权利要求书，删除了权利要求1中的部分并列选择，并将其中的一部分写入新从属权利要求19中，修改后共19项权利要求。本次修改的权利要求1和19如下：
“1. 一种将目标金属从超硬材料中去除的方法，所述方法包括：
在足以从所述超硬材料的至少一部分中去除至少70％的所述目标金属的时间内和条件下，将所述超硬材料暴露于硫脲溶液，所述硫脲溶液包含至少一种硫脲和至少一种酸；所述硫脲包括：
其中R1、R2、R3和R4中的至少一种是含有卤素、硫或磷，其余R1、R2、R3和R4是氢；
其中所述目标金属包括铜，以及第VIII族金属或其合金。
19. 如权利要求1所述的方法，其中R1、R2、R3和R4中的至少一种是醛、碳酸根、羧酸根、羧酸、醚、甲氧基、氢过氧基、过氧基、缩醛、缩酮、酰基卤、苯甲基、酰胺、亚胺、酰亚胺、氰酸根、硝酸根、腈、亚硝酸根、硝基、亚硝基、吡啶基、卤代烷、硫化物、亚磺酰基、磺酰基、亚磺酸、硫氰酸根、硫代羰基、硫醇基或磷酸根基团。”
复审请求人坚持原复审理由，认为：（1）对比文件1、2不容易结合：对比文件1未教导、公开或暗示新修改权利要求1中的硫脲衍生物的应用。对比文件2为表面蚀刻，不涉及浸析嵌入的金属。浸析与蚀刻方式不同，由处理暴露表面的蚀刻不容易想到能够通过浸析去除隐存于基质中的金属。（2）对比文件1、2没有给出能够去除Cu的启示：对比文件1未将Cu描述为可能的目标材料。对比文件2含硫脲的酸性溶液不用于刻蚀Cu，并给出了相反教导。同时，认为合议组应举证说明已知酸性刻蚀剂也可用作浸析剂。
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
（一）审查文本的认定
由于复审请求人在答复复审通知书时修改了申请文件，经核实，上述修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定，因此本复审请求审查决定所依据的文本为复审请求人于2019年10月30日提交的权利要求第1-19项，以及于2016年4月20日进入国家阶段时提交的国际申请文件的中文译文的说明书第1-42段，说明书附图，说明书摘要和摘要附图。
（二）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。
如果要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，而现有技术给出了将该区别技术特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，则该技术方案是显而易见的，不具备创造性。
1、权利要求1和19的创造性
权利要求1要求保护一种将目标金属从超硬材料中去除的方法。对比文件1公开了通过浸取剂将含第VIII族金属的催化剂或化学性质类似的金属催化剂从PDC（多晶金刚石）或CBN（多晶立方氮化硼）中浸取出来的方法（参见其说明书第32段）；浸取剂包括路易斯酸Lewis（如CuCl2，FeCl3）和布朗斯特酸Bronstead（如盐酸，硝酸，王水等）结合使用，至少85%，至少90%，至少95%，或至少99%的催化剂可在浸取深度下从浸取部位除去（参见其说明书第62-64，76段）；还公开了第VIII族金属是诸如Co，Fe和Ni，及其合金（参见其说明书第82段）。
权利要求1与对比文件1相比，区别在于，浸取剂中含有硫脲，目标金属还包括Cu。由此可知，本申请所解决的技术问题是提供去除超硬材料中的目标金属的有效浸析方法。
对此，对比文件2公开了一种用于形成嵌入式电阻器的刻蚀溶液，特别适合于刻蚀由镍-铬合金组成的电阻材料，具体为提供一种由HCl和硫脲组成的溶液，硫脲能明显提高镍-铬合金的刻蚀速率（参见其说明书第5页第5段）。可见，对比文件2给出了采用硫脲能够提高镍合金刻蚀速率的技术启示，而刻蚀和浸析的作用机理本质上相同，均是通过溶剂的作用溶解目标金属或其合金从而达到去除的目的。对比文件1中所使用的FeCl3、盐酸等酸性物质及其组合是金属酸蚀、刻蚀中的常用物质（参见作为参考证据的《现代精密机械制造新工艺、新技术与新标准 第三册》，于金华主编，当代中国音像出版社，2004年5月：第1088-1090页）。因此，结合上述常识，本领域技术人员在对比文件1的基础上，可以意识到，可用于金属酸蚀、刻蚀的组合物同样可能适用于超硬材料中催化剂金属的浸取，因此，本领域技术人员也有动机在相关领域的现有技术中寻找技术改进和借鉴。并且镍与钴均属于第VIII族金属，本领域技术人员由对比文件2公开的处理镍合金也容易想到处理镍、钴或钴合金。由此，本领域技术人员容易想到采用硫脲与布朗斯特酸作为浸析剂对含有第VIII族金属的催化剂或化学性质类似的金属催化剂进行浸析以便将其从超硬材料中去除。而权利要求1中限定的含不同取代基的硫脲衍生物均是本领域中已知的，本领域技术人员能够根据需要选择采用，同时本申请中也没有给出采用上述硫脲衍生物能够带来任何预料不到的技术效果。至于Cu，本领域技术人员能够预期在进行上述浸析的过程中，超硬材料中所含的Cu也将发生溶解并被去除。
综上，在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的常规技术手段得到权利要求1所要求保护的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的，权利要求1不具备突出的实质性特点，不符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。
权利要求19进一步限定了权利要求1中硫脲的取代基。然而，正如对权利要求1的评述所述含不同取代基的硫脲衍生物均是本领域中已知的，本领域技术人员能够根据需要选择采用，同时本申请中也没有给出采用上述硫脲衍生物能够带来任何预料不到的技术效果。因此，在权利要求1不具备创造性的前提下，权利要求19也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
2、权利要求2-18的创造性
对比文件1还公开了浸取时间为从几个小时到几个月，也可以少于一天（24h），小于50h，小于一周，温度可以在或接近室温，也可以为低于35℃，低于45℃，低于50℃，高于10℃，或者在10-95℃之间，浸取剂可再次用于在先的浸取步骤，可以循环使用5次或10次（即酸的回流），在将PDC元件从浸析剂中移除后，可选择地对其进行洗涤、清洁或其它处理以除去或中和残余的浸析剂（参见其说明书第62、64、65段，图4-6）；还记载了在采用浸析时，可以在低至10℃或高达800℃下进行（参见其说明书第49段）；以及进行密度测试和矫顽力测试，这些测试可以显示出钴的损失（参见其说明书第81段）。对比文件1中虽未公开其浸析的操作压力，但该操作并非在密闭系统中进行，因此默认压力是大气压（参见其图1-3）。显然，权利要求2-4、9-14、16和17的附加技术特征均已被对比文件1公开，而权利要求9中限定的其它酸，以及权利要求15中限定的较高压力也均是本领域中常用的，本领域技术人员容易选择，且这种选择也并未带来任何预料不到的技术效果。
对于权利要求5，对比文件1公开了含钴的催化剂（参见其说明书第81、91和95段）。由此，本领域技术人员容易想到采用现有技术中基本上不含铁或其合金的催化剂制备超硬材料。
对于权利要求6-8，对比文件2还公开了硫脲在0.1ppm到100克/升范围内（参见其权利要求4），采用37重量%的HCl（参见其说明书第5页第6段）。由此，本领域技术人员容易通过有限的实验确定硫脲和酸在浸析剂中的含量范围，也容易想到根据需要采用现有技术中已知的各种硫脲衍生物的混合物，且采用硫脲的混合物也并未带来任何预料不到的技术效果。
对于权利要求18，由于对比文件1公开了目标金属的去除率可高达99%，以及对金属的去除效果进行测试，由此本领域技术人员显然会在测试结果不满足预期的情况下再次进行浸析操作直至达到标准要求。
综上，在权利要求1不具备创造性的前提下，权利要求2-18所要求保护的技术方案也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
（三）关于复审请求人相关意见的评述
关于复审请求人在提出复审请求时和答复复审通知书时陈述的理由，经合议组审查后，认为：
关于对比文件1和2的结合：对比文件2的刻蚀与对比文件1的浸析虽然处理方式不同，但是处理剂的作用机理相似，均是通过反应溶解达到去除目标物质的目的，而且作为浸析剂的路易斯酸也是常用的刻蚀剂，因此将刻蚀剂用作浸析或将浸析剂用作刻蚀对本领域技术人员并不存在太大的障碍，也容易根据处理方式的不同特点确定适当的浓度、配比和处理条件等。显然，合议组在复审通知书中已举证说明了浸析剂与刻蚀剂可以互用，其同时也表明刻蚀剂也用于浸析剂，二者是相通的。
关于除Cu的技术启示：根据本申请原始说明书的记载可知，其目标金属主要是指在形成超硬材料过程中或之后引入的催化剂材料，诸如第VIII族金属或合金（参见本申请说明书第4-6、12和14段），而铜是除第VIII族金属之外的另一种金属。整个说明书中并未指出以铜作为主要去除目标金属，以及铜的去除率能够达到的范围，本申请说明书中记载的去除率只能被认为是总去除率。而本领域技术人员在采用浸析法使用含硫脲的浸析剂去除第VIII族金属或其合金时，如果材料中存在铜，显然也必将同时被除去。
关于公知常识性证据：显然，合议组在复审通知书中即给予了举证，“参见作为参考证据的《现代精密机械制造新工艺、新技术与新标准 第三册》，于金华主编，当代中国音像出版社，2004年5月：第1088-1090页”，该文献即已证明了酸性刻蚀剂也可用作浸析剂。
综上，复审请求人的理由不成立。
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6月6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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