水性聚氨酯乳液及其制备方法和在墙纸基膜上的应用、墙纸基膜-复审决定


发明创造名称:水性聚氨酯乳液及其制备方法和在墙纸基膜上的应用、墙纸基膜
外观设计名称:
决定号:197813
决定日:2019-12-18
委内编号:1F248757
优先权日:
申请(专利)号:201510216470.6
申请日:2015-04-30
复审请求人:福建宝利特科技股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:韩晓洁
合议组组长:岳瑞娟
参审员:涂赤枫
国际分类号:C08G18/42;C08G18/66;C09D175/06
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:在判断创造性时,首先,应当确定与该权利要求所述技术方案最接近的现有技术;继而,将该权利要求的技术方案和该最接近的现有技术进行对比,确定二者之间的区别特征,并客观分析要求保护的技术方案相对于该最接近的现有技术实际解决的技术问题;然后,从该最接近的现有技术和发明实际解决的技术问题出发,判断由引入这些区别特征而得到的技术方案对于本领域技术人员来说是否显而易见,如果是显而易见的,则该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求案涉及申请号为201510216470.6,名称为“水性聚氨酯乳液及其制备方法和在墙纸基膜上的应用、墙纸基膜”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为福建宝利特科技股份有限公司(2015年11月06日由“福建宝利特集团有限公司”变更而来),申请日为2015年04月30日,公开日为2015年07月29日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门以权利要求第1-8项不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定为由于2018年01月08日驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:申请人于2017年08月11日提交的权利要求第1-8项,于申请日2015年04月30日提交的说明书第1-9页、说明书摘要(下称驳回文本)。
驳回文本的权利要求书如下:
“1. 一种水性聚氨酯乳液的制备方法,其特征在于,将聚酯多元醇与二异氰酸酯混合,于80-90℃条件下搅拌2-3h,然后加入亲水扩链剂,于70-80℃条件下搅拌3-4h,将温度降至35-45℃,然后加入成盐剂,充分搅拌后获得预聚物,将所述预聚物加入以800-3000r/min速度进行搅拌的水中,搅拌至溶液充分乳化,然后加入封端剂,充分反应后获得所述水性聚氨酯乳液;
水性聚氨酯乳液的制备原料的重量份为:聚酯多元醇100-120份、二异氰酸酯45-55份、亲水扩链剂10-12份、成盐剂7-9份、水270-300份和含有氟碳基团的封端剂0.5-1份。
2. 根据权利要求1所述的水性聚氨酯乳液的制备方法,其特征在于,所述聚酯多元醇为聚己二酸系聚酯二元醇。
3. 根据权利要求1所述的水性聚氨酯乳液的制备方法,其特征在于,所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种以上。
4. 根据权利要求1所述的水性聚氨酯乳液的制备方法,其特征在于,所述亲水扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸,所述成盐剂为三乙胺。
5. 根据权利要求1所述的水性聚氨酯乳液的制备方法,其特征在于,所述封端剂为三氟乙醇。
6. 一种墙纸基膜,其特征在于,包括以下重量份原料制备而成:水性聚氨酯乳液95-105份、防霉剂1-2份、增稠剂0.5-1份和消泡剂0.5-1份,所述水性聚氨酯乳液为权利要求1至5任意一项所述的水性聚氨酯乳液的制备方法制备获得的水性聚氨酯乳液;所述水性聚氨酯乳液包括以下重量份原料制备而成:聚酯多元醇100-120份、二异氰酸酯45-55份、亲水扩链剂10-12份、成盐剂7-9份、水270-300份和含有氟碳基团的封端剂0.5-1份。
7. 根据权利要求6所述的墙纸基膜,其特征在于,所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂或纤维素增稠剂,所述消泡剂为有机硅类消泡剂,所述防霉剂为水溶性防霉剂。
8. 根据权利要求6所述的墙纸基膜,其特征在于,包括以下重量份原料制备而成:水性聚氨酯乳液100份、防霉剂1-2份、增稠剂0.5-1份和消泡剂0.5-1份。”
驳回决定指出:(1)权利要求1与对比文件1(CN101245220A,公开日为2008年08月20日)的区别特征在于:①权利要求1还添加了含有氟碳基团的封端剂,且各组分含量有不同,权利要求1未添加丙酮和由丙酮封闭的乙二胺,②预聚反应时间、扩链反应温度和乳化搅拌速度不同,并且最后加入封端剂。基于上述区别特征,确定权利要求1实际解决的技术问题是提供一种制备具有更好防水性能的聚氨酯乳液替代方案。对于区别特征①,对比文件2(CN102115524A,公开日为2011年07月06日)给出了添加含有氟碳基团的封端剂来提高聚氨酯抗水性能的技术启示,而各组分含量调整以及是否使用丙酮和由丙酮封闭的乙二胺均是本领域的常规选择。对于区别特征②,扩链反应温度已被对比文件2所公开,预聚反应时间和乳化搅拌速度是本领域的常规选择。封端剂是与聚氨酯乳液中链端未反应的异氰酸酯基团,从而起到封端的作用,本领域技术人员能够想到将封端剂最后加入聚氨酯乳液。因此,权利要求1不具备创造性。(2)从属权利要求2-5的附加技术特征或被对比文件1或2所公开,或为本领域的常规选择。因此,权利要求2-5也不具备创造性。(3)权利要求6与对比文件1的区别特征在于:①权利要求6使用的水性聚氨酯乳液不同,②权利要求6中的各组分含量不同且是一种墙纸基膜。基于该区别特征,确定权利要求6实际解决的技术问题是提供一种聚氨酯涂料的替代配方。对于区别特征①,参见对权利要求1-5的评述;区别特征②是本领域技术人员的常规技术手段。因此,权利要求6不具备创造性。(4)从属权利要求7-8的附加技术特征或被对比文件1或2所公开,或为本领域的常规选择。因此,权利要求7-8也不具备创造性。(5)针对申请人的如下意见陈述:①对比文件1与本申请具体聚合反应、扩链反应和乳化的温度、时间、搅拌速度不同;本申请乳化后加入包括含有氟碳基团的封端剂,且水性聚氨酯乳液的组分配比没有被公开;对比文件2的三氟乙醇是扩链剂的一部分,不是封端剂,其没有给出三氟乙醇作为封端剂的启示。②本申请实际解决的技术问题是提供一种水性聚氨酯乳液的制备方法,通过在预聚物乳化后添加封端剂等工艺提高了成膜的防水防碱性能,且可保证反应的顺利进行,可避免反应体系温度的速度升高以及后续乳化分散困难,本申请水性聚氨酯硬段形成结晶,引入氟碳功能团,具有较好的防水防碱作用。驳回决定认为:①对比文件1公开了利用聚酯二醇、二异氰酸酯、亲水扩链剂、成盐剂、水制备而成的聚氨酯乳液,对比文件2公开了含有氟碳基团的封端剂提高聚氨酯乳液的抗水性能,本领域技术人员有动机为提高聚氨酯乳液的抗水性将对比文件2所述的封端剂添加到对比文件1中,并在乳化后加入封端剂;组分配比是本领域技术人员通过有限的实验容易调整的,其并没有给本申请带来何种预料不到的技术效果。②对比文件1公开了权利要求1的预聚反应温度、扩链时间,权利要求1没有限定乳化温度和乳化时间,因此,这并不构成区别技术特征;预聚反应时间、扩链反应温度和乳化搅拌速是本领域技术人员容易确定的,并能够预期其带来的技术效果。此外,对比文件1成功制备了聚氨酯乳液,实质上解决了本申请所述乳化分散困难的技术问题,对比文件1的扩链温度比本申请更低,更能控制反应温度迅速升高,而对比文件2给出了扩链反应在70℃下进行的技术启示,且对比文件1所述聚氨酯结构中也具有硬段,也可以形成结晶,使所述聚氨酯具有一定的防水防碱性,因此,本领域技术人员能够将对比文件1的扩链反应调整到70℃下进行,从而控制反应体系的温度并提高反应效率。
申请人福建宝利特科技股份有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年04月12日向国家知识产权局提出了复审请求,未修改申请文件。
复审请求人在意见陈述中认为:(1)本申请实际解决的技术问题是提供一种水性聚氨酯乳液的制备方法,提高成膜的防水防碱性能,且可避免反应体系温度的迅速升高以及后续乳化分散困难,提高反应效率。对比文件2中Rf为扩链剂结构单元,位于聚氨酯聚合结构中间的位置,其不是封端剂,未在聚合物结构端部。本申请通过包括聚酯多元醇、二异氰酸酯、亲水扩链剂和成盐剂组分,使聚氨酯具有一定的防水防碱性能,再通过含有氟碳基团的封端剂引入氟碳功能团,氟改性的聚氨酯成膜后形成富含氟碳侧链的表面层,进一步起到了疏水的作用,从而大大的提高成膜的防水防碱性能;且组分配比也是非显而易见的。(2)本申请聚酯多元醇与二异氰酸酯、亲水扩链剂的混合反应温度,可以防止反应过于剧烈并提高反应效率;加入成盐剂时的温度兼顾解决反应体系温度的迅速升高与后续乳化步骤中乳化分散困难这两个问题。权利要求1技术方案能保证反应的顺利进行并且同时可以一定程度提高反应效率、避免反应体系温度的迅速升高以及后续乳化分散困难的有益效果。
经形式审查合格,国家知识产权局依法受理了该复审请求,于2018年05月04日向复审请求人发出复审请求受理通知书,并将其转送至国家知识产权局原审查部门进行前置审查。
国家知识产权局原审查部门在前置审查意见书中认为:(1)对比文件2公开了制备含氟聚氨酯的含氟材料主要有氟烷基醇,其以封端剂的形式引入聚氨酯中,本领域技术人员有动机在对比文件1添加封端剂以提高聚氨酯的抗水性。省略丙酮封闭的乙二胺也是常规选择。对比文件2技术方案中氟烷基醇虽为扩链剂,但其公开了防水效果比将氟烷基醇以封端剂的形式引入制得的聚氨酯好,即对比文件2公开的将氟烷基醇以封端剂形式引入到聚氨酯中具有良好的防水效果,本申请并没有克服技术偏见,对比文件2也没有给出相反的技术教导。(2)对比文件1给出了调整二异氰酸酯和成盐剂含量的技术启示。水作为分散介质可以调整聚氨酯乳液的固含量,本领域技术人员能够根据聚氨酯乳液的应用需要进行调整。权利要求1没有限定乳化温度和时间,不构成区别技术特征。在对比文件1和对比文件2的基础上,本领域技术人员能够对聚合时间、扩链温度和成盐前温度进行合理选择和调整,并且能够在对比文件1的基础上对搅拌速度进行具体选择。对比文件1公开扩链和成盐前温度为50℃,同样可以防止反应过于剧烈,并且保持较高的反应速率;三乙胺与羧酸基团反应成盐反应是较为温和的反应,并不会造成反应剧烈导致温度迅速升高和乳化分散困难的问题。从本申请说明书的内容也无法看出采用所述含量配比和工艺参数给本申请的水性聚氨酯乳液带来了超出本领域技术人员能够合理预期的技术效果。因而,坚持原驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行了审理。
合议组于2019年07月10日向复审请求人发出复审通知书,指出:(1)权利要求1与对比文件1的区别特征在于:①权利要求1添加了含有氟碳基团的封端剂并确定了其加入量和加入时机,且未添加丙酮、调整并确定了如二异氰酸酯、水、成盐剂的组分用量;②权利要求1调整了反应工艺条件,如预聚反应时间和扩链反应温度、乳化搅拌速度、成盐剂的加入方式等。基于上述区别特征,结合公知常识(参见公知常识证据1:《高分子材料 第2版》,黄丽,第225页,化学工业出版社,2010年01月,下称证据1)确定权利要求1实际解决的技术问题是提供一种环保的、提高防水效果的水性聚氨酯乳液制备方法。对于区别特征①,对比文件2的技术背景中给出了将含有氟碳基团的氟烷基醇作为封端剂引入聚氨酯中来提高聚氨酯抗水性能的启示,本领域技术人员有动机将氟烷基醇作为封端剂应用于对比文件1的聚氨酯乳液中以提高其耐水性。进一步,本领域技术人员公知,预聚体混合法为制备水性双组份聚氨酯的常规方法,在预聚体混合法中,当-NCO端基的预聚物的分子量不太高、粘度较小时,可不加或加少量的溶剂,无需耗费大量的丙酮(参见公知常识证据2:《高分子合成工艺学》,韦军主编,华东理工大学出版社,第262-263页,2011年02月,下称证据2)。因此,根据对比文件1中反应体系的粘度需求以及为了提高体系的环保性,将对比文件1的丙酮溶剂以及成盐剂中的丙酮省略是本领域技术人员的常规选择。而调节各组分用量、将预聚物加入水中搅拌至溶液充分乳化后加入封端剂是本领域的惯用手段。区别特征②是本领域技术人员的常规选择。因此,权利要求1不具备创造性。(2)从属权利要求2-5的附加技术特征或被对比文件1或2所公开,或为本领域的常规选择。因此,权利要求2-5也不具备创造性。(3)权利要求6与对比文件1的区别特征在于:①权利要求6使用的水性聚氨酯乳液与对比文件1不同,②权利要求6的原料各组分的含量不同,且用作墙纸基膜。基于上述区别特征,确定权利要求6实际解决的技术问题是提供一种环保的、提高防水效果的墙纸基膜。对于区别特征①,参见前述对权利要求1-5的评述;区别特征②是本领域的常规技术手段。因此,权利要求6不具备创造性。(4)从属权利要求7-8的附加技术特征或被对比文件1或2所公开,或为本领域的常规选择。因此,权利要求7-8也不具备创造性。(5)对于复审请求人在提出复审请求时陈述的上述理由,合议组认为:①参见对权利要求1的评述,本申请权利要求1实际解决的技术问题是提供一种环保的、提高防水效果的水性聚氨酯乳液制备方法。对比文件2中给出结合启示的部分是背景技术中公开的现有技术内容,而非复审请求人陈述的对比文件2的具体技术方案。本领域技术人员可以确定,封端剂形式引入氟烷基得到的含氟聚氨酯,也同样可以达到提高抗水、抗油和抗污效果,其仅由于氟含量偏低和含氟基团位于主链可能导致提高程度偏低。因此,对比文件2并不会给出相反的技术启示。进一步,对比文件1中也含有聚酯多元醇、二异氰酸酯、亲水扩链剂和成盐剂组分,因此由其所带来的效果已经被对比文件1所实现。本申请中封端剂引入氟碳功能团,其位于聚氨酯主链,无法达到本申请所声称的“成膜后形成富含氟碳侧链的表面层,从而大大的提高成膜的防水防碱性能”的效果。对于组分配比的选择,本申请并未记载或有对比实验数据证明其能够取得何种效果。②对于反应工艺条件如亲水扩链剂加入体系的反应温度以及成盐剂加入后的反应温度,其是在对比文件1和2的基础上容易调节的,本申请并未给出证据证明其取得了更优于对比文件1的效果。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年08月23日提交了意见陈述书,未修改申请文件。复审请求人认为:(1)对比文件2中Rf和R4均位于聚合物结构单元的中间位置,因此,对比文件2的Rf在其含氟聚氨酯中的结构位置与本申请的封端剂位置不同,二者的作用和性能也不相同。本领域技术人员可以确定封端剂形式引入氟烷基得到的含氟聚氨酯,可以达到提高抗水、抗油和抗污效果,但提高程度偏低,低到效果如何本领域技术人员不能预测。对比文件1和2结合的效果不能预期,且不能具备本申请技术效果。本申请的水性聚氨酯乳液具有与现有技术一致的良好的成膜性能和附着力,且通过聚酯多元醇、二异氰酸酯、亲水扩链剂和成盐剂放的组分设计,使分子中的硬段形成结晶,从而具有一定的防水防碱性能力。由表1可知,实施例一至六获得的墙纸基膜的成膜吸水率均小于或等于3,它们在10%的氢氧化钠中浸泡24h后均不发生明显变化,因此,具有良好的防水防碱性能,具有创造性。(2)扩链反应温度控制可以防止反应过于剧烈,一定程度提高反应效率;加入成盐剂前的温控设计兼顾解决了反应体系温度的迅速升高与后续乳化步骤中乳化分散困难这两个问题。对比文件1并未取得上述效果技术效果,也不具有相关条件选择的启示。
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
复审请求人在复审阶段未提交修改文本。本复审请求审查决定所依据的文本同驳回文本,即:复审请求人于2017年08月11日提交的权利要求第1-8项,于申请日2015年04月30日提交的说明书第1-9页、说明书摘要(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。
在判断创造性时,首先,应当确定与该权利要求所述技术方案最接近的现有技术;继而,将该权利要求的技术方案和该最接近的现有技术进行对比,确定二者之间的区别特征,并客观分析要求保护的技术方案相对于该最接近的现有技术实际解决的技术问题;然后,从该最接近的现有技术和发明实际解决的技术问题出发,判断由引入这些区别特征而得到的技术方案对于本领域技术人员来说是否显而易见,如果是显而易见的,则该权利要求不具备创造性。
(1)具体到本申请,权利要求1要求保护一种水性聚氨酯乳液的制备方法(具体参见案由部分)。
对比文件1公开了一种水基聚氨酯乳液的制备方法(参见对比文件1说明书第2页实施例1):将25.2g聚酯二元醇(分子量=600)(聚酯多元醇的下位概念)装入四口磨口反应瓶中,反应瓶上装有搅拌器,温度计。加热升温至110℃,在真空(300pa)下脱水40分钟,然后冷却至80℃,待瓶内压力到常压,加入16.8g六次甲基二异氰酸酯(HDI)(二异氰酸酯的下位概念),升温至80℃在反应1.5小时,然后降温至45℃。再在反应瓶上装上回流冷凝管,加入50g丙酮和3g 2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)(亲水扩链剂的下位概念),然后升温至50℃,反应4小时,得预聚体。在预聚体中加入4g三乙胺(成盐剂的下位概念)和20g丙酮组成的溶液,搅拌30分钟,然后倒入高速搅拌下的50℃的150g水中,分散10分钟,然后缓慢加入3.6g由丙酮封闭的乙二胺(成盐剂的下位概念),继续搅拌2小时,最后减压蒸馏,丙酮经冷凝回收,就得到固含量为27%的水基聚氨酯乳液。乳液粘度为25秒,乳液成膜耐水2小时,硬度达到B-H。
按照各组分质量的四倍并以份为单位换算可知,对比文件1中聚酯二元醇为100.8份,扩链剂的量为12份,其落入了本申请权利要求1的保护范围内。由此可见,权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1所公开的内容相比,其区别特征在于:①权利要求1添加了含有氟碳基团的封端剂并确定了其加入量和加入时机,且未添加丙酮、调整并确定了如二异氰酸酯、水、成盐剂的组分用量;②权利要求1调整了反应工艺条件,如预聚反应时间和扩链反应温度、乳化搅拌速度、成盐剂的加入方式等。
根据本申请说明书的记载,本申请的目的在于提供一种具有良好的防水防碱性能、完全无味并且环保的水性聚氨酯乳液及其制备方法。采用的技术手段为:“一种水性聚氨酯乳液,包括以下重量份原料制备而成:聚酯多元醇100-120份、二异氰酸酯45-55份、亲水扩链剂10-12份、成盐剂7-9份、水270-300份和含有氟碳基团的封端剂0.5-1份”、“水性聚氨酯乳液的制备方法:将聚酯多元醇与二异氰酸酯混合,于80-90℃条件下搅拌2-3h,然后加入亲水扩链剂,于70-80℃条件下搅拌3-4h,将温度降至35-45℃,然后加入成盐剂,充分搅拌后获得预聚物,将所述预聚物加入以800-3000r/min速度进行搅拌的水中,搅拌至溶液充分乳化,然后加入封端剂,充分反应后获得所述水性聚氨酯乳液”(参见本申请说明书第1页末段-第2页第3段)。基于上述技术手段,本申请记载其所能取得的技术效果如下:配方中完全不使用有机溶剂,无刺激性气味,不污染家居环境,具有环保的优点(下称效果1);乳液具有与现有技术中的水性聚氨酯乳液一致的良好的成膜性能和附着力,通过包括聚酯多元醇、二异氰酸酯、亲水扩链剂和成盐剂组分,使聚氨酯分子中的硬段形成结晶,进而阻止水分子或碱性离子向空隙的渗透、溶胀,从而具有一定的防水防碱性能,再通过含有氟碳基团的封端剂引入氟碳功能团,聚氨酯成膜后形成富含氟碳侧链的表面层,表面张力下降,水接触角提高,进一步起到了疏水的作用,从而大大的提高成膜的防水防碱性能,水性聚氨酯材料性能优越,且能够通过软硬段的调节,得到满足各种不同应用要求的聚氨酯乳液(下称效果2);制备方法简单、易操作,利于大规模的生产应用;制备出的水性聚氨酯乳液具有良好的防水防碱性能;将聚酯多元醇与二异氰酸酯的混合反应控制于80-90℃,加入亲水扩链剂后将温度控制于70-80℃,可以将温度控制于反应热点范围内,防止反应过于剧烈,保证反应的顺利进行,同时可以一定程度提高反应效率;加入成盐剂时将温度降至35-45℃,因之前反应温度较高,若在该条件下中和,会引起发热现象,使反应体系的温度迅速升高,若温度过低,会使预聚物的黏度变大,引起后续乳化步骤中乳化分散困难的问题(下称效果3);采用两步法加料,先将聚酯多元醇与二异氰酸酯混合,然后将亲水扩链剂在第二步加入,得到的乳液粒径小,乳液发蓝,性能更加稳定,若采用一步法加料,得到的水性聚氨酯乳液粒径相对较大,乳液发白,性能亦较不稳定(下称效果4)(参见本申请说明书第2页第7段-第3页第1段)。为证实其技术效果,本申请还提供了涉及水性聚氨酯乳液和墙纸基膜制备的实施例一至六,其中实施例一至三、六分别制备了不同的乳液和膜,实施例四和五分别调整了实施例三中膜的组成,并测定了其性能。如表1所示,实施例一至六获得的墙纸基膜的成膜吸水率均小于或等于3,在10%的氢氧化钠中浸泡24h后均不发生明显变化,外观均为乳白色泛蓝(表格中撰写为“泛滥”,但本领域技术人员可以明确其实际为“泛蓝”)液体(参见本申请说明书第6页第4段-第8页最后1段),因此本申请的墙纸基膜具有良好的防水防碱性能。经核实,上述实施例的技术方案均落入复审请求文本权利要求1所要求保护的技术方案范围内,各实施例间的各组分用量不同,方法中反应条件也各不相同,性能在同一范围内。
对于本申请记载的上述效果,合议组经核实认为:
对于效果1,对比文件1添加了丙酮,并在最后回收丙酮,因此,在最终得到的水性聚氨酯乳液中,组成并不含有丙酮,即对比文件1的最终配方同样能够取得无刺激性气味、不污染家居环境的效果。但权利要求1在制备过程中并未加入有机溶剂,而对比文件1在制备过程中加入丙酮,因此,权利要求1相对于对比文件1取得了环保的技术效果。
对于效果2,本领域公知,聚氨酯具有耐碱性能且附着力强(参见证据1)。根据对比文件1的记载,对比文件1提供了一种具有耐温、耐候及抗磨性能,又具有耐水、耐醇及成膜性能的聚氨酯水漆(参见对比文件1说明书第1页第4段),并公开了包括聚酯多元醇、二异氰酸酯、亲水扩链剂和成盐剂组分的水性聚氨酯乳液,因此,由该组分的使用带来的效果已被对比文件1所实现,即对比文件1同样取得了具有防水防碱性能、良好成膜性、附着力的技术效果。对于含有氟碳基团的封端剂,本申请文字记载了“封端剂引入氟碳功能团,聚氨酯成膜后形成富含氟碳侧链的表面层”。但是,根据本申请说明书的记载,聚酯多元醇优选聚己二酸系聚酯二元醇,扩链剂优选2,2-二羟甲基丙酸,异氰酸酯为二异氰酸酯,封端剂为三氟乙醇,成盐剂为三乙胺,并在采用成盐剂中和羧酸基团成盐后,采用封端剂进行封端(参见本申请说明书第4页第5段至末段),其实施例采用组分也均为该优选组分和反应方法。根据聚合反应机理可知,二元醇、二异氰酸酯、扩链剂中羟基和-NCO基团发生缩聚反应,由于上述组分均为二元基团,因此,制备得到的聚氨酯为直链聚氨酯。加入封端剂后,其与-NCO基团进行反应,因此,封端剂应当位于直链聚氨酯的两端,即封端剂引入的氟碳功能团应当位于主链之上。根据上述反应机理分析,合议组认为,本申请的制备原料和制备工艺并不能得到富含氟碳侧链的表面层,从而实现由于侧链存在所带来的疏水效果。本申请并未给出证据证明氟碳基团的引入取得了提高防碱性能的效果。本领域公知,氟碳基团相较于羟基,其具有更好的防水作用,因此,在对比文件1中未使用所述封端剂引入氟碳基团的基础上,本申请取得了提高防水性的效果。对于本申请记载的根据不同需求进行结构调节,根据对比文件1说明书的记载,其各组分可在特定含量范围内进行选择调节从而得到不同性能的聚氨酯乳液,因此,上述效果也能被对比文件1所实现。本申请并未记载其各组分用量的调整取得了何种效果。
对于效果3,对比文件1公开了聚酯多元醇与二异氰酸酯的混合温度。对于本申请权利要求1所述方案中扩链反应温度和成盐剂加入温度,其仅在说明书文字记载了该温度的选择可以取得一定效果,但本申请并未给出相应证据证明。进一步,本申请并未记载搅拌速度的选择取得了何种效果。对比文件1的制备方法与本申请大体相同,因此也应具有简单、易操作、利于大规模生产的技术效果。
对于效果4,对比文件1采用了与本申请相同的两步法加料,因此,该加料方式所带来的技术效果已被对比文件1所实现。
在此基础上,合议组进一步考察了上述区别特征在本申请中所起作用。对于封端剂的使用,由于封端剂中含有氟碳基团,本领域技术人员可知,其能够取得提高防水性的技术效果。对于不使用丙酮,其取得了环保的效果。对于各组分用量和工艺条件的选择,本申请并未记载或有对比实验数据能够证明所述选择取得了何种技术效果。
综上,权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是提供一种环保的、提高防水效果的水性聚氨酯乳液制备方法。
对于上述区别特征①,对比文件2在背景技术中公开了:氟的强电负性、高C-F键键能(540kJ/mol)、除氢外最小的范德华半径以及氟对碳链的屏蔽保护作用赋予了含氟聚合物优越的热稳定性、耐候性和化学惰性,以及独特的低表面自由能、低摩擦系数、低折射率、低介电常数和低功耗因数等性质,其低表面能和低摩擦系数又使之具有突出的憎水憎油和抗粘附特性;含氟聚氨酯中很多活性基团的存在,可以增强其与其他材料的结合能力,提高处理材料的耐用性能,因此,含氟聚氨酯可以广泛用作纺织品、涂料、皮革装饰、建筑、汽车和造纸等领域的抗水、抗油和抗污的三防整理剂;目前制备含氟聚氨酯常用的含氟材料主要有氟烷基醇类、含氟的异氰酸酯类等,将氟烷基醇引入聚氨酯的方法有很多,如专利CN101435159A将氟烷基醇(即相当于权利要求1中含氟碳官能团的封端剂)以封端剂的形式引入聚氨酯中(参见对比文件2说明书第[0003]-[0005]段)。可见,对比文件2的背景技术中给出了将含有氟碳基团的氟烷基醇作为封端剂引入聚氨酯中来提高聚氨酯抗水性能的启示,本领域技术人员有动机将氟烷基醇作为封端剂应用于对比文件1的聚氨酯乳液中以提高其耐水性。进一步,本领域技术人员公知,预聚体混合法为制备水性双组份聚氨酯的常规方法,在预聚体混合法中,当-NCO端基的预聚物的分子量不太高、粘度较小时,可不加或加少量的溶剂,无需耗费大量的丙酮(参见证据2)。因此,根据对比文件1中反应体系的粘度需求以及为了提高体系的环保性,而将对比文件1的丙酮溶剂以及成盐剂中的丙酮省略是本领域技术人员的常规选择。对于各组分用量,对比文件1公开了二异氰酸酯和聚酯二元醇的质量配比为1:1.5-1:2.5(即公开了二异氰酸酯是聚酯二元醇质量的2/3-2/5),2,2-二羟甲基丙酸的用量是二异氰酸酯和聚酯二元醇总质量的4-10%,叔胺(即成盐剂)中和到pH=7-8(参见对比文件1说明书第2页第2段)。本领域技术人员可以进一步根据需要对其异氰酸酯、成盐剂用量进行调节,而根据固含量和粘度需求对水的用量进行调节也是本领域的惯用手段。封端剂是与聚氨酯乳液中链端未反应的异氰酸酯基团反应从而起到封端的作用,因此,为了不影响聚合反应的进程,将预聚物加入水中搅拌至溶液充分乳化,然后加入封端剂,并确定封端剂的用量是本领域的惯用手段。
对于上述区别特征②,在对比文件1和2的基础上,对乳液制备过程的工艺条件进行调节是本领域技术人员容易做到的。如对比文件1公开了预聚反应时间为1-4小时,中和温度(即成盐温度)为40-60℃,预聚物倒入高速搅拌的水中(参见对比文件1说明书第2页第2段,第3页第1段),对比文件2公开了在70℃下进行扩链反应(参见对比文件2说明书第[0071]段),在此基础上进一步调整预聚反应和成盐反应、扩链反应的温度、时间和搅拌转速是本领域的常规选择;根据需求选择成盐剂的加入方式,如一次加入或者分两次并使部分成盐剂在乳化后加入等均是本领域惯用手段。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域公知常识得到权利要求1要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1不具有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。
(2)从属权利要求2-5分别进一步限定了聚酯多元醇、二异氰酸酯、亲水扩链剂、成盐剂和封端剂的具体选择。聚己二酸系聚酯多元醇是本领域用来合成聚氨酯常用的聚酯多元醇,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。对比文件1公开了六亚甲基二异氰酸酯、扩链剂2,2-二羟甲基丙酸和成盐剂三乙胺的使用。对比文件2在其发明内容中公开了具体的氟烷基醇可以选自包括三氟乙醇、四氟丙醇、五氟丙醇、六氟丁醇、七氟丁醇、八氟戊醇和全氟烷基乙醇(CF3(CF2CF2)n–CH2CH20H,n为0至9的整数)等中的一种或者两种以上的混合物(参见对比文件2说明书第[0046]段),由于对比文件2所述发明内容记载的技术方案是在其背景技术中提及的氟烷基醇通过封端剂的方式引入聚氨酯的基础上,对其进行调整,采用替代的方式在聚氨酯中引入氟烷基醇,因此,本领域技术人员可以预期,所述具体的氟烷基醇也适用于封端剂,并选择上述公开的具体氟烷基醇种类作为封端剂。对于未被公开的异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和二甲苯甲烷二异氰酸酯等,其使用是本领域的常规选择。因此,在其引用的权利要求不具有创造性的情况下,权利要求2-5也不具有创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
(3)权利要求6要求保护一种墙纸基膜,参见对权利要求1的评述,对比文件1公开了一种聚氨酯水分散体A。进一步,对比文件1还公开了一种聚氨酯水漆,并制备得到漆膜(参见对比文件1说明书第4页第4段-第5页第1段,第6页表2):其中聚氨脂水漆包括:60%的乳液A(即为权利要求6中水性聚氨酯乳液);0.3%的杀菌防霉剂(阿托兹化学公司AZ1008);0.2%的聚合物消泡剂(阿托兹化学公司AZ1006),0.3%的有机硅消泡剂,1.5%的增稠剂(阿托兹化学公司AZ1224)。由此可见,权利要求6要求保护的技术方案与对比文件1所公开的内容相比,其区别特征在于:①权利要求6使用的水性聚氨酯乳液与对比文件1不同,②权利要求6的原料各组分的含量不同,且用作墙纸基膜。
对于水性聚氨酯乳液的不同,其效果详见对权利要求1的评述,所述乳液取得了提高环保性和防水性的效果。
对于各组分含量的选择,本申请并未明确记载相关效果。表1所示各实施例的性能具有相同的范围,因此,也无法证明组分含量的选择取得了何种效果。对于墙纸基膜,根据本申请说明书记载,有益效果在于:加入防霉剂、增稠剂和消泡剂,在保证良好的防水防碱性能的同时提高产品的稳定性能(下称效果5);提供将水性聚氨酯应用于墙纸基膜领域这一思路,为水性聚氨酯材料拓宽使用的范围;为墙纸基膜的领域提供新的产品,丰富墙纸基膜产品种类(下称效果6)(参见本申请说明书第3页第2段)。合议组经核实认为:对于效果5,对比文件1所述方案中加入防霉剂、增稠剂和消泡剂,因此,其取得了在保证良好的防水防碱性能的同时提高产品稳定性能的效果。对于效果6,对比文件1并未将所述聚氨酯乳液用于墙纸基膜。
基于该区别特征,确定权利要求6相对于对比文件1实际解决的技术问题是提供一种环保的、提高防水效果的墙纸基膜。
对于区别特征①,参见前述对权利要求1-5的评述,本领域技术人员在对比文件1和2的基础上得到所述水性聚氨酯乳液是容易的。
对于区别特征②,对比文件2公开了氟化聚氨酯可以用于涂料、建筑、造纸等领域,本领域技术人员可以想到将其进一步用于建筑涂料,如内墙涂料。而墙纸基膜为在贴墙纸前在墙壁上涂覆的一层成膜液,该成膜液本质上为水漆、涂料。由于所述水性聚氨酯乳液具有防水防碱的作用,因此,其满足墙纸基膜的使用要求,将其用作墙纸基膜是本领域技术人员的常规选择。而各组分的含量是本领域技术人员在在对比文件1的基础上根据实际需要可以确定的。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域公知常识得到权利要求6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6不具有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)从属权利要求7进一步限定了增稠剂、消泡剂和防霉剂的具体选择。参见对权利要求6的评述,消泡剂的种类已经被对比文件1所公开。而聚氨酯缔合型增稠剂和纤维素增稠剂是本领域常用的增稠剂,且在水性聚氨酯乳液中,水溶性防霉剂更易分散,因此,选择上述种类的增稠剂和防霉剂是本领域的惯用手段。因此,在其引用的权利要求不具有创造性的前提下,权利要求7也不具有创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
(5)从属权利要求8进一步限定了各组分的含量。然而,各组分的用量是本领域的常规选择。因此,在其引用的权利要求不具有创造性的前提下,权利要求8也不具有创造性,不符合专利法第22条第3款的规定
3、对复审请求人相关意见的评述
复审请求人的意见陈述参见案由部分。对此,合议组认为:(1)参见对权利要求1的评述,对比文件2中,给出结合启示的部分是说明书第[0003]-[0005]段背景技术中公开的现有技术内容,而非复审请求人陈述的对比文件2的具体技术方案。对比文件2的背景技术部分明确记载了将含氟聚合物引入到聚氨酯中,不仅可以保持聚氨酯原有的特性,而且又能赋予其卓越的耐候性,耐化学介质性,较高的使用温度,抗水、抗油、抗污染性和低摩擦性等,其中氟烷基醇可以封端剂形式引入聚氨酯中。由于对比文件1为不含氟的聚氨酯,因此,本领域技术人员能够想到通过引入含氟聚合物来改进相关性能,并可以预期其能够提高防水/抗水性能。对比文件2的背景技术部分还记载了现有技术中通常将氟烷基醇以封端剂形式引入聚氨酯的主链上,该方式由于氟含量较低且氟烷基存在于主链中,会影响其抗水、抗油和防污效果,而对比文件2对该方案进行改进,通过将氟烷基醇引入聚氨酯的侧链来进一步提高上述效果。因此,本领域技术人员基于对比文件2的上述记载可以认识到,对比文件2所述的封端剂方法“对于抗水、抗油和防污效果的影响”是相对于将氟烷基醇引到聚氨酯侧链的技术方案而言的。在对比文件2明确记载,相较于不含氟的聚氨酯,含氟聚氨酯具有较高的抗水、抗油和抗污性的基础上,本领域技术人员可以确定,上述封端剂形式引入氟烷基得到的含氟聚氨酯,相对于不含氟的聚氨酯,可以达到提高抗水、抗油和抗污效果,仅是其提高程度相对于将氟烷基醇引到聚氨酯侧链而言有所偏低。这种提高程度上的偏低是本领域技术人员能够预期的,并不会导致本领域技术人员无法将对比文件2背景技术中的技术手段结合到对比文件1中。且参见权利要求1中对本申请技术方案的分析,本申请所述氟碳基团也同样位于主链上,其也并未给出证据证明该氟碳基团的引入取得了何种特定的技术效果。对于复审请求人认为的“通过聚酯多元醇、二异氰酸酯、亲水扩链剂和成盐剂放的组分设计,使分子中的硬段形成结晶,从而具有一定的防水防碱性能力”,合议组认为,复审请求人声称的可以带来防水防碱性能力的组分均已被对比文件1所公开,因此由其所带来的效果已经被对比文件1所实现。而本申请实施例仅提供了防水、防碱性能测试的相关范围,且从本申请表1的记载来看,对于实施例一至六技术方案的改变,所测定的防水和防碱能力在相同范围内,因此,无法证明区别特征的使用能够带来超出本领域技术人员预期的效果。(2)参见对权利要求1的分析,对于扩链反应温度和成盐剂加入温度,本申请仅在说明书文字记载了该温度的选择可以取得一定效果,但并未给出相应证据证明取得了所述效果。而封端剂是与聚氨酯乳液中链端未反应的异氰酸酯基团反应从而起到封端的作用,为了不影响聚合反应的进程,将预聚物加入水中搅拌至溶液充分乳化,然后加入封端剂,并确定封端剂的用量是本领域的惯用手段。根据反应需要确定如亲水扩链剂加入体系的反应温度以及成盐剂加入后的反应温度等反应工艺条件,是在对比文件1和2的基础上容易做到的,本申请并未给出证据证明其取得了预料不到的技术效果。
因此,复审请求人的意见陈述不具有说服力,合议组不予支持。
根据以上事实和理由,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08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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