一种汽车废旧塑料制高强度塑料纤维复合材料及其制备方法、应用-复审决定


发明创造名称:一种汽车废旧塑料制高强度塑料纤维复合材料及其制备方法、应用
外观设计名称:
决定号:200251
决定日:2020-01-10
委内编号:1F246578
优先权日:
申请(专利)号:201710304959.8
申请日:2017-05-03
复审请求人:山东安辰机械有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:安娜
合议组组长:朱颖
参审员:王正伟
国际分类号:C08L101/00
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款、专利法第26条第4款
决定要点:若一项权利要求所限定的技术方案与最接近的现有技术相比具有区别特征,而现有技术中没有给出将该区别特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示,同时该区别特征的引入能够使该项权利要求所限定的技术方案具有有益的技术效果,则该项权利要求具备创造性。
全文:
本复审请求案涉及申请号为201710304959.8,名称为“一种汽车废旧塑料制高强度塑料纤维复合材料及其制备方法、应用”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为山东安辰机械有限公司,申请日为2017年05月03日,公开日为2017年06月27日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年01月19日以本申请权利要求1-6不具备专利法第22条第3款规定的创造性、权利要求1-4不符合专利法第26条第4款的规定为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:申请人于2017年11月23日提交的权利要求第1-6项,于申请日2017年05月03日提交的说明书第1-4页、说明书附图第1页、说明书摘要以及摘要附图(下称驳回文本)。
驳回文本的权利要求书如下:
“1.一种汽车废旧塑料制高强度塑料纤维复合材料的制作方法,其特征在于,包括:
将废旧汽车顶棚、废旧汽车内饰、废旧汽车脚垫及废旧纤维板粉碎,混合均匀,得混合料;
将混合料硫化至半流体状,挤压、冷却成型,即得;
所述废旧汽车顶棚、废旧汽车内饰、废旧汽车脚垫及废旧纤维板的质量比为:3-7:3-7:5-9:1-5;
所述硫化处理的条件为:于180℃到260℃下,硫化5-8min;
所述挤压成型的条件为1600-1800吨压力下挤压3到5分钟;
所述冷却成型的条件为:在100吨的压力下水冷25-35min;
所述废旧汽车顶棚、废旧汽车内饰、废旧汽车脚垫或废旧纤维板的粒径为3-8cm的颗粒或片状。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,由如下重量份的原料制成:废旧汽车顶棚15-35份、废旧汽车内饰15-35份、废旧汽车脚垫25-45份、废旧纤维板5-25份。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,由如下重量份的原料制成:废旧汽车顶棚15-25份、废旧汽车内饰15-25份、废旧汽车脚垫25-35份、废旧纤维板5-15份。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,由如下重量份的原料制成:废旧汽车顶棚25-35份、废旧汽车内饰25-35份、废旧汽车脚垫35-45份、废旧纤维板15-25份。
5.权利要求1-4任一项所述方法制备的高强度塑料纤维复合材料。
6.权利要求5所述的高强度塑料纤维复合材料在制备板材、保险杠、后行李架、座椅、挡泥板、轮罩中的应用。”
驳回决定认为:(1)权利要求1与对比文件1(CN1651502A,公开日为2005年08月10日)的区别特征在于:①权利要求1中使用的原料为废旧汽车顶棚、废旧汽车内饰、废旧汽车脚垫和废旧纤维板,并未具体公开其成分,而对比文件1中使用的是废旧聚丙烯、酚醛树脂、聚氨酯以及玻璃纤维布;②权利要求1中并未加入对比文件1中使用的纯聚丙烯、偶联剂以及助剂等;③权利要求1中限定了硫化的步骤,且限定了挤压成型的压力的条件为1600-1800吨压力下挤压3-5分钟,冷却成型条件为100吨压力下水冷25-35分钟,而对比文件1中公开的冷却温度为70℃以下,压力为1-2MPa;④权利要求1中限定了原料粉碎的粒径为3-8cm的颗粒或片状,与对比文件1公开的尺寸并不相同。对于区别特征①和②,对比文件1中使用的聚丙烯、酚醛树脂、聚氨酯废料均可来源于废旧汽车顶棚、内饰、脚垫以及纤维板等,同时本领域技术人员会从成本的角度考虑,从对比文件1原料中去除纯聚丙烯以及其他助剂,并根据实际情况调整原料的用量。另外,权利要求1中没有明确限定其使用的废旧汽车顶棚、废旧汽车内饰、废旧汽车脚垫以及废旧纤维板具体为何种成分的材料,也并未证明使用所有种类的废旧汽车顶棚、废旧汽车内饰、废旧汽车脚垫以及废旧纤维板均可以制得相同或相似性能的塑料纤维复合材料,即,本领域技术人员有理由怀疑,并非权利要求1中要求保护的所有技术方案均能达到本申请声称可以达到的技术效果。而对于区别特征③和④,本领域技术人员容易想到使用硫化的方法对复合材料进行加工,也会根据实际情况选择后处理的方式以及工艺参数。虽然本申请使用了特殊的熔融材料高压一次成型的制备方法,本申请说明书中没有证据表明权利要求1中所述的特定的制备方法可以使得本申请技术方案中所述的塑料纤维复合材料具有何种更好的技术效果。本领域技术人员也会根据实际情况选择将原料粉碎至合适的尺寸。因此,权利要求1不具备创造性。同理,权利要求5也不具备创造性。权利要求6要求保护权利要求5所述材料的应用。对比文件1公开了用于制造汽车内饰件如保险杠、后行李架、座椅、挡泥板、轮罩等零部件。因此,权利要求6不具备创造性。(2)权利要求2-4的附加技术特征属于本领域的常规选择,因此,权利要求2-4也不具备创造性。(3)本领域技术人员无法明确得知权利要求1中所述的“废旧汽车顶棚、废旧汽车内饰、废旧汽车脚垫以及废旧纤维板”具体为何种成分的材料,因此权利要求1的保护范围不清楚。同理,权利要求2-4的保护范围也不清楚。(4)针对申请人的如下意见陈述:1)对比文件1中使用的是模压成型方法,而本申请使用的是使用1600-1800吨成型压力的液压机将半流体状的树脂混合料一次挤压成型,二者属于不同类型的成型方法,且本申请使用的方法通常用于金属材料成型,具有非显而易见性;2)本申请复合材料的机械性能优于或近似于对比文件1,且通过补交实验数据证明本申请产品的性能;3)申请人补充文件以及邮件截图以证明申请人提供的视频证据的日期;4)申请文件中未写明材料的具体成分并不等同于任何成分的上述材料都可以用于本申请,本申请使用的原材料均为本领域市售产品,是本领域技术人员可以选择的范围。驳回决定认为:1)由于本申请使用了一种本领域并不多见的制备方法,则需要申请人在原始申请文本中对该种方法使用的原料、制备工艺以及制备后产品的性能进行详细的说明,以证明该种工艺的应用范围以及制得产品的性能,同时可以使得本领域技术人员能够实现。然而,在本申请中,申请人给出的原材料种类极其模糊,同时缺乏对产品性能的测定,这使得本领域技术人员并不能判断使用本申请中所述工艺是否能够实现,或使用其制得的产品是否能达到其所述的效果。2)对于申请人补交的实验数据,其所证明的技术效果应当是本领域技术人员能够从原始专利申请公开的内容中得到的。而本申请使用了本领域非常用的制备工艺,并补充数据证明其制得的产品具有极高的弹性模量、弯曲强度等性能,这并非是本领域技术人员可以从原始申请内容中可以直接得到的。因此,对于申请人补交的实验数据,审查员不予接受;3)对于申请人提供的视频证据,由于审查员并不能判断视频与客观事实是否一致,即审查员并不能认定该视频的真实性,因此,不宜采用作为证明本申请产品性能的证据。4)即使是市售废旧产品,其也会通过原废旧材料的不同进行分类出售,并给出具体废旧原料的种类,而本申请对其使用的原料描述过于模糊,本领域技术人员无法明确判断本申请中具体使用的是某一种或几种,也无法明确判断是否本领域所有隶属于该种产品的废旧边角料作为原料应用于本申请中所述的制备工艺时都能达到与本申请所述相同或相似的技术效果。
申请人山东安辰机械有限公司(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,同时提交了权利要求书的修改替换页(共1页,5项)。相对于驳回文本,权利要求书所做的修改主要体现在:删除权利要求6。
复审请求人认为:(1)本申请说明书附图1、2表明本申请的产品能够承受成年人用铁锤进行锤击的作用力而不发生损坏,对比文件1的产品则无法达到本申请的抗锤击效果。(2)本申请是将废旧混合料硫化至半流体状态再用液压机(或其类似装置)挤压成型,而对比文件1是将混合料加热至熔融态再倒入模具中与玻璃纤维布一起模压成型,二者成型方法不同,本申请在使用液压机挤压过程中半流体状的原料既不会出现液体四散的现象,又能保证成型材料具有一定厚度。(3)本申请挤压成型的条件为1600-1800吨压力下挤压,远高于对比文件1或现有技术中模压成型的压力,且该种级别的液压机在现有技术中从未在制备塑料板状材料中使用。(4)复审请求人提供了附图2的视频来源的邮件截图说明该视频拍摄于申请日之前,同时认为本申请具有“强度高、耐磨性、性能稳定、不变形、耐腐蚀”等预料不到的技术效果。
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)本领域并没有明确定义何种状态是“半流体”,其可能是将混合料加热至所述温度后,部分原料熔融而部分仍保持为固态,从而形成的一种混合态。因此,该材料的均匀性可能优于纯固体混合但不如对比文件1或本领域常规使用的熔融混料,由此制得的复合材料未必均匀。使用如复审请求人所述的“半流体”状态主要是为了下一步的高压成型,但对于在“半流体”状态下混料就不会造成液体四散的状况,审查员仍持怀疑态度。另外,即使复审请求人所述属实,本领域技术人员也会根据制备工艺调整原料的状态,如在全熔融状态下不能高压成型,就会想到将原料调整为半固体(即半流体)或全固体状态成型,且可预期上述操作会导致均匀性的损失,其并不能为本申请带来创造性。(2)本申请在成型时使用了1600-1800吨的极高的压力,但是本领域公知,其他条件相同时,越大的压力下制得的产品密度越高,其相应的强度、抗冲击强度等性能必然越大,但对成型机器的要求以及相应的成本也会提高,因此,综合多种因素考虑,本领域通常并不使用本申请中所述的如此高的压力,但本领域技术人员可以预期使用更大的压力必然会制得强度更高、抗冲击性能更好的产品。因此,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21日向复审请求人发出复审通知书(下称第一次复审通知书),指出:(1)权利要求1与对比文件1相比,区别特征在于:①权利要求1中使用的原料由废旧汽车顶棚、废旧汽车内饰、废旧汽车脚垫和废旧纤维板组成,并具体限定了各组分的比例,而对比文件1的原料包括由聚丙烯、酚醛树脂、聚氨酯组成的复合废料、纯聚丙烯以及玻璃纤维布;②权利要求1中并未加入对比文件1中使用的偶联剂以及助剂;③权利要求1采用将混合料硫化至半流体状再挤压成型的工艺,且具体限定了硫化处理条件、挤压成型条件和冷却成型条件,而对比文件1中采用熔融后模压成型的工艺;④权利要求1中限定了原料粉碎的粒径为3-8cm的颗粒或片状,远高于对比文件1公开的尺寸。权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是:提供一种生产成本降低并且能够防止预熟化的塑料纤维复合材料的制作方法。对于区别特征①,根据证据1(《汽车纺织品的开发与应用》,姜怀编著,东华大学出版社出版,2009年04月第1版,第17、299、314页)和证据2(《工业配件用塑料制品与加工》,于红军主编,科学技术文献出版社出版,2003年2月第1版,第363-364页)的教导,本领域技术人员从节约成本、废物利用的角度考虑,能够想到将汽车内饰件的废料进行充分利用,从而将对比文件1的原料均以汽车废料为具体来源,并且各组分的质量比可以由本领域技术人员经过有限次的试验调整得到。对于区别特征②,本领域技术人员能够根据复合材料的性能需要选择使用或不使用偶联剂以及助剂,当取消使用后,其所起到的作用也相应消失。对于区别特征③,本领域技术人员为克服压制成型工艺的缺陷能够想到采用证据3(《机械制造方法 下册》,H.W.杨基著,高等教育出版社出版,1988年11月第1版,第228-229页)的传递成型的加工工艺制造塑件,同时根据证据3可知,在传递成型工艺中预热原材料至半液体状态的步骤即相当于权利要求1中的硫化至半流体状,对于挤压成型条件,本领域技术人员能够根据证据4(《塑料制品成型及模具设计》,叶久新等主编,湖南科学技术出版社出版,2004年07月第1版,第176-177页)的教导适当提高成型压力并选择合适的保压时间,而硫化处理条件和冷却成型条件可以由本领域技术人员根据材料性能、工艺需求调整得到。对于区别特征④,本领域技术人员为降低加工成本能够想到提高原料粉碎的粒径。因此,权利要求1不具备创造性。(2)对于权利要求2-4的附加技术特征,各组分的重量份可以由本领域技术人员经过有限次的试验调整得到。因此,权利要求2-4也不具备创造性。(3)基于与评述权利要求1-4同样的理由,权利要求5也不具备创造性。(4)针对复审请求人在复审请求书中提出的理由,合议组认为:1)对比文件1公开的“经回收成型的制品可被广泛用于制造汽车内饰件如保险扛、后行李架、座椅、挡泥板、轮罩等零部件”与本申请说明书第3页第4段记载的应用领域一致,同时根据本申请的实验图也无法判断本申请的制品相对于对比文件1的制品在抗锤击性能方面具有何种差异,可见复审请求人的主张“对比文件1的产品无法达到本申请的抗锤击效果”缺少依据;2)基于对权利要求1的评述可知,本申请采用的传递成型是本领域公知的塑料加工工艺,该工艺避免了压制成型工艺中预熟化的问题,因此本领域技术人员为克服压制成型工艺的缺陷能够想到采用传递成型的加工工艺制造塑件,同时根据证据3可知,在传递成型工艺中预热原材料至半液体状态的步骤即相当于权利要求1中的硫化至半流体状;3)本申请并未记载采用液压机或其类似装置完成挤压成型操作,对于挤压成型条件,本领域技术人员能够根据证据4的教导适当提高成型压力并选择合适的保压时间;4)对比文件1已经解决了本申请声称要解决的如何制备强度高、耐腐蚀、抗冲击、耐高温的塑料纤维复合材料技术问题,而即使根据复审请求人提供的邮件截图内容也无法判断本申请的制品相对于对比文件1的制品在防火性能、防裂性能、耐水性能以及抗锤击性能方面具有何种差异。
针对第一次复审通知书,复审请求人于2019年07月05日提交了意见陈述书和权利要求书的修改替换页(共1页,4项)。相对于第一次复审通知书所针对的审查文本,权利要求书的修改体现在:用权利要求2的组分含量特征替换权利要求1的组分含量特征,删除权利要求2,并适应性调整权利要求的编号和引用关系。
修改后的权利要求书如下:
“1.一种汽车废旧塑料制高强度塑料纤维复合材料的制作方法,其特征在于,包括:
将废旧汽车顶棚、废旧汽车内饰、废旧汽车脚垫及废旧纤维板粉碎,混合均匀,得混合料;
将混合料硫化至半流体状,挤压、冷却成型,即得;
其中,废旧汽车顶棚15-35份、废旧汽车内饰15-35份、废旧汽车脚垫25-45份、废旧纤维板5-25份,即为重量份;
所述硫化处理的条件为:于180℃到260℃下,硫化5-8min;
所述挤压成型的条件为1600-1800吨压力下挤压3到5分钟;
所述冷却成型的条件为:在100吨的压力下水冷25-35min;
所述废旧汽车顶棚、废旧汽车内饰、废旧汽车脚垫或废旧纤维板的粒径为3-8cm的颗粒或片状;
由如下重量份的原料制成:废旧汽车顶棚15-35份、废旧汽车内饰15-35份、废旧汽车脚垫25-45份、废旧纤维板5-25份。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,由如下重量份的原料制成:废旧汽车顶棚15-25份、废旧汽车内饰15-25份、废旧汽车脚垫25-35份、废旧纤维板5-15份。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,由如下重量份的原料制成:废旧汽车顶棚25-35份、废旧汽车内饰25-35份、废旧汽车脚垫35-45份、废旧纤维板15-25份。
4.权利要求1-3任一项所述方法制备的高强度塑料纤维复合材料。”
复审请求人认为:(1)本申请主要应用方向为板材,其与对比文件1的应用领域不同,因此本申请必须通过液压机(或其类似装置)的高强度挤压成型来使材料达到相应的密度和强度,从而获得相应的抗锤击性能和强度,对此复审请求人进一步提供了抗锤击性能的测试视频链接,而对比文件1是将熔融的树脂材料浇注到玻璃纤维后在模具中熔融固化,该工艺条件下制备的复合材料的密实度远低于本申请,从而不具备抗锤击性能,对此复审请求人提供证据表明,采用与对比文件1类似的模塑材料无法达到抗锤击性能。(2)本申请在使用液压机挤压过程中半流体状的原料既不会出现液体四散的现象,又能保证成型材料具有一定厚度。(3)本申请挤压成型的条件为1600-1800吨压力下挤压,远高于对比文件1或现有技术中模压成型的压力,且该种级别的液压机在现有技术中从未在制备塑料板状材料中使用。(4)复审请求人提供了附图2的视频来源的邮件截图意图说明该视频拍摄于申请日之前,同时认为本申请具有“强度高、耐磨性、性能稳定、不变形、耐腐蚀”等预料不到的技术效果。
合议组于2019年07月22日再次向复审请求人发出复审通知书(下称第二次复审通知书),指出:(1)权利要求1与对比文件1相比,区别特征在于:①权利要求1中使用的原料由废旧汽车顶棚、废旧汽车内饰、废旧汽车脚垫和废旧纤维板组成,并具体限定了各组分的重量份数,而对比文件1的原料包括由聚丙烯、酚醛树脂、聚氨酯组成的复合废料、纯聚丙烯以及玻璃纤维布;②权利要求1中并未加入对比文件1中使用的偶联剂以及助剂;③权利要求1采用将混合料硫化至半流体状再挤压成型的工艺,且具体限定了硫化处理条件、挤压成型条件和冷却成型条件,而对比文件1中采用熔融后模压成型的工艺;④权利要求1中限定了原料粉碎的粒径为3-8cm的颗粒或片状,远高于对比文件1公开的尺寸。权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是:提供一种生产成本降低、能够防止预熟化并且抗锤击的塑料纤维复合材料的制作方法。对于区别特征①、②和④,同第一次复审通知书的评述。对于区别特征③,基于证据3和证据5(《包装容器结构设计与制造 第二版》,宋宝丰等主编,文化发展出版社出版,2016年01月第2版,第148-149页)的教导,本领域技术人员为克服压制成型工艺的缺陷并且进一步提高塑件的致密性和强度能够想到采用传递成型的加工工艺制造塑件,同时本领域技术人员也能够预期由此获得的复合材料具有抗锤击性。同时根据证据3可知,在传递成型工艺中预热原材料至半液体状态的步骤即相当于权利要求1中的硫化至半流体状,对于挤压成型条件,本领域技术人员能够根据证据5的教导适当提高成型压力并选择合适的保压时间,而硫化处理条件和冷却成型条件可以由本领域技术人员根据材料性能、工艺需求调整得到。因此,权利要求1不具备创造性。(2)对于权利要求2-3的附加技术特征,各组分的重量份可以由本领域技术人员经过有限次的试验调整得到。因此,权利要求2-3也不具备创造性。(3)基于与评述权利要求1-3同样的理由,权利要求4也不具备创造性。(4)针对复审请求人答复第一次复审通知书时陈述的理由,合议组认为:1)首先,对比文件1公开的应用领域与本申请说明书记载的应用领域一致;其次,对于材料的制备工艺,证据3公开的传递成型工艺即为本申请所采用的挤压成型工艺,并且证据3也公开了传递成型工艺采用的设备为压力机(即液压机),进一步根据证据5的教导可知:成型压力与塑件的致密性相关,由于传递成型的成型压力高于压制成型的成型压力,因此获得的塑件其致密性和强度也均得到提高,可见本领域技术人员为克服压制成型工艺的缺陷并且进一步提高塑件的致密性和强度能够想到采用传递成型的加工工艺制造塑件,在此基础上,本领域技术人员也能够预期由此获得的复合材料具有抗锤击性。另外,针对复审请求人所提供的证据,上述证据中的模塑材料组成与对比文件1并不相同,据此无法确认对比文件1是否具备抗锤击性能,同时根据复审请求人提供的抗锤击性能的测试视频,本领域技术人员也仅能获知采用本申请的制备方法得到的复合材料具有抗锤击性能,而根据上述分析可知获得该抗锤击性能是本领域技术人员能够预期的。2)根据证据3可知,在传递成型工艺中预热原材料至半液体状态的步骤即相当于权利要求1中的硫化至半流体状,并且挤压设备为压力机(即液压机),可见在采用传递成型工艺制备塑件时必然能够获得复审请求人所强调的技术效果。3)对于挤压成型条件,本领域技术人员能够根据证据5的教导适当提高成型压力并选择合适的保压时间。4)对比文件1已经解决了本申请声称要解决的如何制备耐腐蚀、抗冲击、耐高温的塑料纤维复合材料技术问题,也无证据证明本申请的制品相对于对比文件1的制品在防火性能、防裂性能以及耐水性能方面具有何种差异,同时获得抗锤击性能是本领域技术人员能够预期的。
针对第二次复审通知书,复审请求人于2019年09月05日提交了意见陈述书和权利要求书的修改替换页(共1页,4项)。相对于第二次复审通知书所针对的审查文本,权利要求书的修改体现在:在权利要求1中将“挤压成型的条件为1600-1800吨压力下挤压3到5分钟”修改为“挤压成型的条件为采用压力机在1600-1800吨压力下挤压3到5分钟”。
修改后的权利要求1如下:
“1.一种汽车废旧塑料制高强度塑料纤维复合材料的制作方法,其特征在于,包括:
将废旧汽车顶棚、废旧汽车内饰、废旧汽车脚垫及废旧纤维板粉碎,混合均匀,得混合料;
将混合料硫化至半流体状,挤压、冷却成型,即得;
其中,废旧汽车顶棚15-35份、废旧汽车内饰15-35份、废旧汽车脚垫25-45份、废旧纤维板5-25份,即为重量份;
所述硫化处理的条件为:于180℃到260℃下,硫化5-8min;
所述挤压成型的条件为采用压力机在1600-1800吨压力下挤压3到5分钟;
所述冷却成型的条件为:在100吨的压力下水冷25-35min;
所述废旧汽车顶棚、废旧汽车内饰、废旧汽车脚垫或废旧纤维板的粒径为3-8cm的颗粒或片状;
由如下重量份的原料制成:废旧汽车顶棚15-35份、废旧汽车内饰15-35份、废旧汽车脚垫25-45份、废旧纤维板5-25份。”
复审请求人在意见陈述书中认为:(1)本申请在不加入任何的新料或助剂的情况下,使废旧塑料基复合材料具有较好的抗锤击性。而对比文件1是通过纯聚丙烯、偶联剂及助剂及玻璃纤维布的加入提升了其成品性能,若将上述的“新料(纯聚丙烯、玻璃纤维布)和偶联剂及助剂”除去,可以推知对比文件1成品的性能会出现较大下降,其致密性和抗锤击性能也无法达到本申请的程度。(2)本申请的制备方法是将废旧塑料的混合料硫化至半流体状,其目的是为了在无模具束缚的情况下,防止压力机挤压(按压)成型时,混合料四处溢流导致无法成型,可见本申请的挤压过程中不保温-无模具,而证据3中“在容器里将温度升高到使原材料处在半液体状态”的目的是使塑料具有较好的流动性,而能够在一定压力下注入到已经合模的模具中,从而防止预熟化,因此本申请与证据3的作用、目的和设计思路不同,“防止预熟化”也不是本申请相对于对比文件1实际要解决的技术问题,由此可知,本申请相对于对比文件1实际解决的技术问题是:如何在不加入任何新料或助剂的情况下,提高现有模压成型的废旧塑料基复合材料的抗锤击性能。现有技术中均不存在相应的技术启示,并且本申请取得了提高废旧塑料基复合材料的抗锤击性能、无需模具和保温处理、制备方法简单的技术效果。
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09月05日提交了权利要求书的修改替换页(共1页,4项)。经审查,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。本复审请求审查决定所依据的审查文本为:复审请求人于2019年09月05日提交的权利要求第1-4项,于申请日2017年05月03日提交的说明书第1-4页、说明书附图第1页、说明书摘要以及摘要附图(下称复审决定文本)。
2、关于专利法第26条第4款
专利法第26条第4款规定:权利要求书应当以说明书为依据,清楚、简要地限定要求专利保护的范围。
如果本领域技术人员能够知晓权利要求中组分的常规成分,则该权利要求要求保护的技术方案是清楚的。
具体到本申请,驳回决定认为:本领域技术人员无法明确得知权利要求1中所述的“废旧汽车顶棚、废旧汽车内饰、废旧汽车脚垫以及废旧纤维板”具体为何种成分的材料,因此权利要求1的保护范围不清楚。同理,权利要求2-4的保护范围也不清楚。
对此,合议组查明:证据1(参见第17页)中提及对于成形型汽车顶篷的内衬结构来说,其由基材、填充材料和表皮材料构成,其中基材可为浸树脂的玻璃纤维,同时证据1(参见第20页)还提及轿车地板的中间层主要由加强隔热胶板、胶合板或纤维板等构成,地板的表层则主要选用人造革,并且通常在地毯上铺有手工脚垫或成型脚垫,其中脚垫包括橡胶制脚垫;另外,证据2(参见第363-364页)表5-6列出了汽车常用的塑料内饰件即所选材料,其中方向盘采用PP、PU等,仪表板采用PVC皮、增强PP等,杂物箱和仪表板底托架采用PP,烟灰缸采用PF,座垫、靠垫所用的材料为软发泡PU,车门内饰板中表皮采用PVC革、填料采用发泡PU、芯材采用硬纸板,车顶棚衬里中表皮采用PVC膜、填料采用发泡PU、基材采用塑料毡和PF。同时,本领域公知(参见证据6:《水利大辞典》,河海大学《水利大辞典》编辑修订委员会编,上海世纪出版股份有限公司、上海辞书出版社出版、发行,2015年10月第1版,第183页):纤维板是一种人造板材,是用木板加工后的剩余物或其他植物纤维作为原料,打碎并分离纤维成木浆,经成型加压,干燥处理而成。基于本领域的公知常识,本领域技术人员能够获知构成汽车顶棚、汽车内饰、汽车脚垫以及纤维板的材料的成分,由此本领域技术人员也能够获知由上述材料获得的废料的成分,因此权利要求1要求保护的技术方案是清楚的,符合专利法第26条第4款的规定。
基于与上述同样的理由,权利要求2-4也符合专利法第26条第4款的规定。
3、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。
若一项权利要求所限定的技术方案与最接近的现有技术相比具有区别特征,而现有技术中没有给出将该区别特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示,同时该区别特征的引入能够使该项权利要求所限定的技术方案具有有益的技术效果,则该项权利要求具备创造性。
具体到本申请,权利要求1要求保护一种汽车废旧塑料制高强度塑料纤维复合材料的制作方法(具体参见案由部分)。
对比文件1公开了一种聚丙烯、酚醛树脂、聚氨酯复合废料的回收成型工艺(参见说明书第2页第2-4段),其制备方法为:取聚丙烯、酚醛树脂、聚氨酯复合废料经粉碎后,加入纯聚丙烯、偶联剂及助剂均匀混合制成混合料,混合料经加热,加热温度:190-210℃,保温至混合料进入熔融态,在模具内放入玻璃纤维布,再将熔融态混合料加入模具中模压,保压时间为:3-5min,冷却脱膜后得到制品成品,其中保温时间为:9-10min;移料时间为:50-70s;冷却温度为:在70℃以下;模具压力为:1-2MPa;其使用的原料中复合废料聚丙烯、酚醛树脂、聚氨酯分别为:13-17重量%、纯聚丙烯为:33-42重量%、偶联剂为:10-12重量%、助剂:5-8重量%、玻璃纤维布:5-6重量%;聚丙烯复合废料粉碎为1-3mm的颗粒或片状。
权利要求1与对比文件1相比,区别特征在于:(1)权利要求1中使用的原料由废旧汽车顶棚、废旧汽车内饰、废旧汽车脚垫和废旧纤维板组成,并具体限定了各组分的重量份数,而对比文件1的原料包括由聚丙烯、酚醛树脂、聚氨酯组成的复合废料、纯聚丙烯以及玻璃纤维布;(2)权利要求1中并未加入对比文件1中使用的偶联剂以及助剂;(3)权利要求1采用将混合料硫化至半流体状再挤压成型的工艺,且具体限定了硫化处理条件、挤压成型设备、挤压成型条件和冷却成型条件,而对比文件1中采用熔融后模压成型的工艺;(4)权利要求1中限定了原料粉碎的粒径为3-8cm的颗粒或片状,远高于对比文件1公开的尺寸。
本申请说明书第2页第2段记载了“本申请提供一种汽车废旧塑料制高强度塑料纤维复合材料及其制备方法、应用。通过多种不同种类汽车废料的互配,充分利用了废料间的性能差异,避免了新料和助剂的加入,有效降低了汽车废旧塑料的再生成本,同时,由于各废料间性能的互补性,产生了协同增效性,制备的复合材料具有较优的强度高、耐腐蚀性、防火性好、抗冲击性、防裂性,耐高温性、耐水泡性,用其替代现有的木材板制备的产品能够在长时间的高温暴晒下保持各项性能稳定、具有较强的耐水泡性和耐腐蚀性,可广泛应用于各个领域”,说明书第3页第3-4段记载了“该复合材料制成的板材能够经受铁锤的连续锤击,而不产生裂纹。本申请还提供了任一上述的高强度塑料纤维复合材料在制备板材、保险扛、后行李架、座椅、挡泥板、轮罩中的应用”。由此可知,本申请声称要解决的技术问题是如何制备成本低、强度高、耐腐蚀、防火、抗冲击、防裂,耐高温、耐水泡、抗锤击的塑料纤维复合材料。其采用多种不同种类汽车废料互配的技术手段解决上述技术问题。而对比文件1说明书第2页第5段已经公开了“本申请复合废边角料来源方便,生产工艺简单,不易造成二次污染,有利于保护环境,能实现废料的再利用,变废为宝,并能降低生产成本,有利于提高经济效益;成型的制品强度高、耐磨性、性能稳定、不变形、耐腐蚀;经回收成型的制品可被广泛用于制造汽车内饰件如保险扛、后行李架、座椅、挡泥板、轮罩等零部件”。可见,对比文件1的应用领域与本申请相同,也涉及强度高、耐腐蚀、抗冲击、耐高温的塑料纤维复合材料,并无证据证明本申请在耐腐蚀、抗冲击和耐高温方面相对于对比文件1取得进一步的改进。而对于抗锤击方面的性能,本领域技术人员知晓抗锤击性属于表征强度的具体指标之一,因此,根据本申请说明书附图图2所显示的板材经受铁锤锤击的实验图可知,采用本申请的制备方法得到的复合材料具有抗锤击性能。另外,本申请也没有提供其制品在防火性能、防裂性能、耐水性能方面的实验数据,因此也无证据证明本申请在防火性能、防裂性能以及耐水性能方面相对于对比文件1取得改进。
因此,基于权利要求1与对比文件1的区别特征在本申请中的作用确定,权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是:提供一种生产成本降低、并且抗锤击的塑料纤维复合材料的制作方法。
对于区别特征(1),首先,对比文件1(参见实施例1-3)公开了其所使用的聚丙烯、酚醛树脂、聚氨酯复合废料可取自于汽车内饰件冲切边,可见对比文件1同样是对汽车废旧材料的再利用;其次,本领域公知汽车内饰件包括门内装饰板、仪表板总成、座椅、扶手、顶篷、地毯以及地板等零部件(参见证据1,第299、314页);对于上述内饰件所使用的材料,证据1(参见第17页)中提及对于成形型汽车顶篷的内衬结构来说,其由基材、填充材料和表皮材料构成,其中基材可为浸树脂的玻璃纤维,同时证据1(参见第20页)还提及轿车地板的中间层主要由加强隔热胶板、胶合板或纤维板等构成,地板的表层则主要选用人造革,并且通常在地毯上铺有手工脚垫或成型脚垫,其中脚垫包括橡胶制脚垫;另外,证据2(参见第363-364页)表5-6列出了汽车常用的塑料内饰件即所选材料,其中方向盘采用PP、PU等,仪表板采用PVC皮、增强PP等,杂物箱和仪表板底托架采用PP,烟灰缸采用PF,座垫、靠垫所用的材料为软发泡PU,车门内饰板中表皮采用PVC革、填料采用发泡PU、芯材采用硬纸板,车顶棚衬里中表皮采用PVC膜、填料采用发泡PU、基材采用塑料毡和PF。可见,构成汽车内饰件的材料包括PP、PU、PF、PVC、纤维板、人造革、橡胶等材料,并且上述材料通常为改性复合材料,例如采用玻璃纤维进行浸润改性,上述材料的废料均可以实现废料的再利用。而用旧料代替新料是本领域降低生产复合材料成本有效的技术手段之一,本领域技术人员从节约成本、废物利用的角度考虑,能够想到将上述汽车内饰件的废料进行充分利用,从而将对比文件1的原料均以汽车废料为具体来源,例如将聚丙烯、酚醛树脂、聚氨酯复合废料具体采用废旧汽车顶棚、废旧方向盘、废旧仪表板、废旧杂物箱、废旧座垫、废旧靠垫、废旧烟灰缸等,将纯聚丙烯替换为废旧杂物箱和仪表板底托架等,将玻璃纤维布替换为废旧汽车顶棚的内衬材料,同时为进一步提高废料的利用率而加入废旧汽车脚垫和废旧纤维板,上述各组分的重量份数可以由本领域技术人员经过有限次的试验调整得到。
对于区别特征(2),对比文件1中偶联剂以及助剂起到偶联、改性的作用,其作用明确,本领域技术人员能够根据复合材料的性能需要选择使用或不使用上述组分,当取消使用后,其所起到的作用也相应消失,技术效果能够预期。
对于区别特征(4),本领域技术人员知晓随着原料颗粒粉碎的粒径尺寸增加,对粉碎设备的要求会越低,由此加工成本也会降低,因此本领域技术人员为降低加工成本能够想到提高原料粉碎的粒径,例如将毫米级提高至厘米级。
而对于区别特征(3),驳回决定和前置审查意见书认为:对于制备方法,本领域技术人员容易想到使用硫化的方法对复合材料进行加工,也会根据实际情况选择后处理的方式以及工艺参数。虽然本申请使用了特殊的熔融材料高压一次成型的制备方法,本申请说明书中没有证据表明权利要求1中所述的特定的制备方法可以使得本申请技术方案中所述的塑料纤维复合材料具有何种更好的技术效果。进一步,复审请求人应在原始申请文本中对该种方法使用的原料、制备工艺以及制备后产品的性能进行详细的说明,以证明该种工艺的应用范围以及制得产品的性能,同时可以使得本领域技术人员能够实现。
第一次复审通知书和第二次复审通知书中进一步提出,本申请采用的传递成型是本领域公知的塑料加工工艺,该工艺避免了压制成型工艺中预熟化的问题,因此本领域技术人员为克服压制成型工艺的缺陷能够想到采用传递成型的加工工艺制造塑件,同时根据证据3可知,在传递成型工艺中预热原材料至半液体状态的步骤即相当于权利要求1中的硫化至半流体状,且挤压设备为压力机(即液压机),可见在采用传递成型工艺制备塑件时必然能够获得复审请求人所强调的技术效果;对于挤压成型条件,本领域技术人员能够根据证据4或证据5的教导适当提高成型压力并选择合适的保压时间,并且也没有证据表明选择权利要求1中的挤压成型条件取得了何种预料不到的技术效果。
复审请求人在答复第二次复审通知书的意见陈述书中认为:本申请的制备方法是将废旧塑料的混合料硫化至半流体状,其目的是为了在无模具束缚的情况下,防止压力机挤压(按压)成型时,混合料四处溢流导致无法成型,可见本申请的挤压过程中不保温-无模具,而证据3中“在容器里将温度升高到使原材料处在半液体状态”的目的是使塑料具有较好的流动性,而能够在一定压力下注入到已经合模的模具中,从而防止预熟化,因此本申请与证据3的作用、目的和设计思路不同,并不能将“防止预熟化”确定为本申请相对于对比文件1实际要解决的技术问题,现有技术中均不存在相应的技术启示,并且本申请取得了提高废旧塑料基复合材料的抗锤击性能、无需模具和保温处理、制备方法简单的技术效果。
由此可见,复审决定文本的权利要求1相对于对比文件1以及证据1、证据2、证据3、证据5是否具备创造性的争议焦点在于:证据3或证据5是否教导了本申请制备塑料纤维复合材料的方法以获得抗锤击的塑料纤维复合材料。
对此,合议组查明:证据3(参见第228-229页)中记载的内容为:塑料材料的加工工艺包括压制成型、传递成型等;其中压制成型是将粉状材料或预成形的材料先于各种填充料如玻璃纤维混合,再将混合料直接放入经过加热的模具中,在热和压力的作用下型腔内的热固性塑料产生交联和永久性硬化(与橡胶工艺中的硫化相似)最后冷却成型;而传递成型则是压制成型的一个变型,其是在开始时把原材料放置在一个经预热的容器里,在容器里将温度升高到使原材料处在半液体状态,然后利用压力机压头迫使液态原料通过分流道和浇口进入模具型腔,传递成型和压制成型之间的主要不同在于前者的原材料在进入模具之前已被预热,这样原材料的流动要比常规压制工艺用的粉料容易,完全可以充满金属型模和小而深的孔洞。这种工艺最主要的优点是避免了预熟化的问题。在压制成型工艺中,如果模具太热,所有粉料变为熔融液体之前就已开始固化,材料就可能发生预熟化。证据5(参见第148-149页)中记载的内容为:模压成型时,模压压力的作用是加速树脂熔体的流动,提高制品的密实度;而传递成型与传统模压成型相比,传递成型的树脂在进入型腔前已经塑化,因此能生产外形复杂、壁厚变化较大、带有精密嵌件的塑件,塑料在模具内的保压硬化时间较短,缩短了成型周期,提高了生产效率,塑胶的致密性和强度也得到提高;其中传递成型压力一般要高于压缩成型(即模压成型)压力的2-3倍,压力随树脂的种类、模具结构、塑件的形状不同而异,含纤维填料的为80-160MPa(约800-1600吨),并且与模压成型相比,其保压时间可以短一些。可见,证据3和证据5中提及的传递成型工艺均是将原料在容器中预热后使具有一定流动性的原料经压力机的分流道和浇口注入到模具型腔中在热和压力的作用下进行成型,该工艺中预热后的材料由于其流动状态仍然需要将压力机配合模具进行成型,由此避免预熟化的问题。而复审决定文本的权利要求1限定的是采用将混合料硫化的方法使材料呈半流体状,在上述限定的物理状态下材料无需注入模具而仅在压力机上即可进行挤压成型,由此制备抗锤击的塑料纤维复合材料。由此可见,本申请的硫化步骤不同于证据3的预热步骤,硫化和预热两种方法所得到的材料其流动状态并不相同,由此导致本申请的成型方法仅需要压力机而无需配合模具,而传递成型方法则需要压力机配合模具,因此本申请所采用的成型方法不同于证据3,并不属于本领域熟知的传递成型工艺,两者解决的技术问题也不同,由此证据3也就没有给出采用硫化处理-压力机挤压成型的成型方法制备抗锤击的塑料纤维复合材料的技术启示,同样证据5也没有给出上述技术启示。
因此,如前所述,虽然本领域技术人员在对比文件1的基础上结合证据1和证据2能够得到复合材料的组成,但是包括对比文件1以及证据1、证据2、证据3、证据5在内的现有技术并未没有教导采用硫化处理-压力机挤压成型的成型方法制备抗捶击的塑料纤维复合材料。基于上述理由,尚没有充分理由和证据表明在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识获得权利要求1的技术方案是显而易见的,并且权利要求1的制备方法能够得到抗锤击的塑料纤维复合材料,从而获得了有益的技术效果。因此,本领域技术人员在对比文件1以及本领域的公知常识的基础上,尚不能得出权利要求1的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,进而不具备专利法第22条第3款规定的创造性的结论。
权利要求2-3是独立权利要求1的从属权利要求,权利要求4要求保护权利要求1-3任一项所述方法制备的高强度塑料纤维复合材料。基于与评述权利要求1相同的理由,本领域技术人员在对比文件1以及本领域的公知常识的基础上,也尚不能得出权利要求2-4的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,进而不具备专利法第22条第3款规定的创造性的结论。
根据上述事实和理由,合议组作出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年01月19日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门以下述文本为基础继续进行审批程序:
复审请求人于2019年09月05日提交的权利要求第1-4项;
复审请求人于2017年05月03日提交的说明书第1-4页、说明书附图第1页、说明书摘要以及摘要附图。
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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