发明创造名称:一种研磨复合体及其制备方法
外观设计名称:
决定号:201728
决定日:2020-01-20
委内编号:1F260617
优先权日:
申请(专利)号:201610381173.1
申请日:2016-06-01
复审请求人:东莞市中微纳米科技有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:李博
合议组组长:邓学欣
参审员:李春
国际分类号:B24D18/00(2006.01),B24D3/28(2006.01),B24D3/04(2006.01),C09K3/14(2006.01),B24B37/11(2012.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件公开的技术方案之间存在区别技术特征,但该区别技术特征是本领域的常规选择,其带来的技术效果是本领域技术人员可以合理预期的,则该权利要求请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,因而不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610381173.1,名称为“一种研磨复合体及其制备方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为东莞市中微纳米科技有限公司。本申请的申请日为2016年06月01日,公开日为2016年08月17日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年06月04日以本申请权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由作出驳回决定,驳回决定所针对的文本是:
申请日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图图1-3(第1页)、说明书第1-26段(第1-5页);2017年9月28日提交的权利要求第1-3项。驳回决定引用了如下对比文件:
对比文件1,CN101564832A,公开日为2009年10月28日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种研磨复合体,其特征在于:所述的复合体主要由烧结复合磨料和树脂组成;其中所述烧结复合磨料的粒度为1~2000μm,由金刚石和无机粘结剂组成;单个烧结复合磨料颗粒的粒径是单个金刚石颗粒粒径的2倍或2倍以上,
所述的金刚石为单晶金刚石或多晶金刚石或它们的组合物,金刚石的颗粒粒度为0.2~380μm;
所述烧结复合磨料中,金刚石含量为10%~80%;
所述无机粘结剂由氧化硅、氧化铋、氧化硼、氧化铈、氧化锌、氧化铁及氧化铜混合组成,各成分按质量百分比配比如下:
氧化硅 20%~50%
氧化铋 10%~20%
氧化硼 4%~8%
氧化铈 5%~8%
氧化锌 3%~9%
氧化铁 1%~3%
氧化铜 10%~15%。
2. 一种研磨复合体的制备方法,其特征在于:所述的制备方法主要包括以下步骤:
第一:制备烧结复合磨料
(一)配料:按此重量比称取原料并用搅拌机混合均匀,金刚石8%~50%,无机粘结剂15%~60%,去离子水30%~50%;
(二)烘料:将搅拌均匀的浆料倒入加热平板面上烘干,获得坯料;
(三)烧结:将坯料装入坩埚中,置于真空炉中,抽真空至20~2Pa,升温至500~1000℃保温1~8小时,保温结束后自然冷却至室温,获得烧结料;
(四)粉体破碎:将烧结料用粉体破碎机破碎,烧结复合磨料粒度为1~2000μm,并将不同粒度的烧结复合磨料筛选分级;
第二:制备研磨复合体
(一)配料:按此重量比称取以下原料并用搅拌机混合均匀,烧结复合磨料20%~90%,树脂80%~10%;
(二)将混合料填充至模具内压实,置于25~100 ℃烘箱内热固化成型,获得研磨复合体。
3. 根据权利要求1所述的一种研磨复合体,其特征在于:所述树脂为聚氨酯树脂,酚醛树脂、丙烯酸树脂,环氧树脂中的一种或它们的组合。”
驳回决定指出:
独立权利要求1与对比文件1的区别技术特征是:烧结复合磨料的粒度为1~2000μm;单个烧结复合磨料颗粒的粒径是单个金刚石颗粒粒径的2倍或2倍以上;金刚石为单晶金刚石或多晶金刚石或它们的组合物,金刚石的颗粒粒度为0.2~380μm;烧结复合磨料中,金刚石含量为10%~80%;无机粘结剂由氧化硅、氧化铋、氧化硼、氧化铈、氧化锌、氧化铁及氧化铜混合组成,各成分按质量百分比配比如下:氧化硅 20%~50%、氧化铋 10%~20%、氧化硼 4%~8%、氧化铈 5%~8%、氧化锌 3%~9%、氧化铁 1%~3%、氧化铜 10%~15%。但是,上述区别技术特征是本领域的公知常识。由此可知,权利要求1相对于对比文件1和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求2与对比文件1的区别技术特征是:(1)制备烧结复合磨料过程中,a配料时,原料按重量称取,比例为金刚石8%~50%,无机粘结剂15%~60%,去离子水30%~50%;b烘料:将搅拌均匀的浆料倒入加热平板面上烘干,获得坯料;c烧结时,将坯料装入坩埚中,置于真空炉中,抽真空至20~2Pa,升温至500~1000 ℃保温1~8小时,保温结束后自然冷却至室温,获得烧结料;d粉体破碎时,将烧结料用粉体破碎机破碎,烧结复合磨料粒度为1~2000μm,并将不同粒度的烧结复合磨料筛选分级;(2)制备研磨复合体过程中,a配料时,按此重量比称取以下原料并用搅拌机混合均匀,烧结复合磨料20%~90%,树脂80%~10%;b将混合料填充至模具内压实,置于25~100℃烘箱内热固化成型。但是,上述区别技术特征是本领域的常规工艺设置,由此可知,权利要求2相对于对比文件1和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求3的附加技术特征是本领域的常规选择。因此,从属权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对申请人的意见陈述,进一步指出:(1)本申请中无机粘结剂的成分为本领域中陶瓷粘结剂的常规原材料以及辅助材料。在面对如何选备陶瓷粘结剂各成分种类以及比例时,本领域技术人员容易在现有技术中寻找相关理论指导,并进行有限的试验,以确定粘结剂各成分的比例;申请人所强调的本申请中的无机粘结剂为“非标件”,均是根据磨具的使用条件、需求达到的加工要求和各成分的性质来确定粘结剂各成分的种类,并在合理的试验方法指导下确定各成分比例,其效果可以预期;(2)综合考虑加工效率和成本等因素,本领域中研磨过程一般分为粗磨、细磨、精磨和研磨等阶段,而各个阶段工件所能达到表面粗糙度与磨具所包含的磨粒的粒径直接相关,即粗磨时,选用包含磨粒粒径大的磨具,精磨或研磨时,选用包含磨粒粒径小的磨具,并且本领域技术人员根据磨具所适用的磨削阶段设定其中烧结复合磨料的粒度,有能力制作出适用于不同研磨阶段的磨具,其效果可以预期。综上,申请人的意见陈述不具有说服力。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年09月13日向专利局复审和无效审理部提出了复审请求,未提交修改文本。复审请求人认为:1)关于权利要求1,对比文件1未公开原料的组成、形状、粒径和配比;2)关于权利要求2,对比文件1未公开本申请的原料配比以及各种工艺参数;3)审查员对于区别技术特征的划分及界定的技术问题不准确;4)审查员对区别技术特征是常规技术手段的推理过程不合理。
经形式审查合格,专利局复审和无效审理部于2018年09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认为:
1)对比文件1公开的磨具与本申请限定的研磨复合体属于相同的技术领域,且对比文件1的技术方案也能够用于本申请的应用场景;对比文件1与本申请的技术构思相同,均是先将金刚石磨料通过金属或陶瓷接合剂烧结制成块,再将烧结制成的块粉碎获得磨粒块,然后使用树脂接合剂粘将粉碎获得的磨粒团结制成磨具;对比文件1记载了与本申请基本一致的技术效果。
2)本申请的粘结剂为制作陶瓷模具的粘结剂,而书籍《陶瓷磨具制造》中公开了一整套关于制作陶瓷磨具的知识,其中第二至三章涉及陶瓷结合磨具的原材料、陶瓷结合剂的主要性能及结合剂的选择、第四章涉及磨具配方的制定(包括如何调整和优化磨具配方的方法)。根据该书和本领域的知识,可知权利要求1中的多数配方实际为本领域的常规种类,而对于氧化铋,本申请说明书中并未记载其所带来的技术效果。根据不同的研磨阶段选用不同磨粒粒径的模具为本领域的常规技术手段;权利要求2中涉及树脂磨具的制备方法同样为本领域的常规工艺设计。
因而坚持原驳回决定。
随后,专利局复审和无效审理部成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年07月29日向复审请求人发出了复审通知书。该复审通知书沿用驳回决定所引用的对比文件1(CN101564832A,公开日为2009年10月28日),并引用了如下公知常识证据:
公知常识证据1:《人造金刚石工具手册》,宋月清等,冶金工业出版社,公开日为2014年01月31日;
公知常识证据2:《陶瓷磨具制造》,李志宏,中国标准出版社,公开日为2000年09月30日;
公知常识证据3:《有机磨具制造》,邹文俊,中国标准出版社,公开日为2001年09月30日。
该复审通知书中指出:
独立权利要求1与对比文件1的区别技术特征是:(1)限定了金刚石的构成、粒度以及单个颗粒粒径、烧结复合磨料粒度;(2)限定了烧结复合磨料中金刚石含量以及无机粘接剂的种类和配比。但是,区别技术特征(1)是本领域的常规选择,其技术效果是本领域技术人员可合理预期的;区别技术特征(2)中除氧化铋外均是本领域的常规选择,而氧化铋的添加也并未带来预料不到的技术效果。由此可知,权利要求1相对于对比文件1和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求2与对比文件1的区别技术特征是:(1)制备烧结复合磨料过程中限定了配料组分;还包括烘料步骤,限定了烧结时的具体工艺和参数,粉体破碎步骤中,限定了装置、粒度和筛选方式;(2)制备研磨复合体过程中,限定了配料组分,压实中限定了温度和装置。但是,区别技术特征(1)的配料是本领域的常规选择,烘料是常用的工艺手段,烧结中的具体工艺参数是本领域技术人员可根据实际需要做出选择的;区别技术特征(2)中的配比、温度参数以及加热装置是本领域技术人员考虑到树脂本身的性质和产品要求可进行常规选择的。由此可知,权利要求2相对于对比文件1和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求3的附加技术特征是本领域的常规选择。因此,从属权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
关于复审请求人的意见陈述,合议组认为:
1)对于权利要求1:
对于金刚石晶体的粒度,对比文件1虽未公开金刚石的构成和尺寸,但对比文件1公开了复合磨料的磨粒为金刚石,而本领域技术人员知晓金刚石常规分类包括单晶金刚石和多晶金刚石,两类金刚石的物理特性也是本领域公知的,选取具体晶型无需付出创造性劳动,并且选型后进行粒度选择也是本领域的通常设计流程,公知常识证据1中也给出了尺寸范围在权利要求1所限定的范围内的粒度范围,对于复合磨料的粒度,同样是本领域技术人员在设计时所必然考虑的参数,根据其需要进行选择,并不需要付出创造性的劳动;
对比文件1与本申请均涉及金刚石研磨复合体,本领域技术人员知晓,其通常由主磨料、辅助磨料、结合剂材料和着色剂等其他原料组成,作为主磨料的金刚石,由于其价格较贵,该类磨具通常不完全采用金刚石磨料制造,而是根据不同的需要采用不同的浓度,例如,公知常识证据1中即给出了浓度在权利要求1所限定的范围内的含量范围;
金刚石研磨复合体中通常含有结合剂,而无机结合剂的组分也是本领域技术人员根据磨具的性能需求而根据其作用进行选用和添加的,例如,公知常识证据2中即记载了权利要求1所限定的结合剂中的几种,而氧化铈是改变高温润湿性常用的结合剂,氧化铜是常用的着色剂,对于氧化铋,说明书中并未记载其应用带来了预料不到的技术效果。
2)对于权利要求2:
对比文件1中公开了配料包括金刚石和无机粘接剂,而去离子水是本领域中为了便于粘接剂充分混合、调节粘度而常用的组分,对于三者具体的配比,这是根据加工所需得到的研磨复合体具体性能可以选择的;
为了降低烧结过程中水蒸气的产生,降低产品中的含水量,依据含水量的要求,在烧结之前增加烘料的步骤,是本领域技术人员容易想到的,而为了增大水分挥发的面积以及提高去除效率而将混合物导入加热平板面上,这是本领域技术人员可根据实际需要选择的;
真空烧结是本领域为了提高烧结产品质量而常用的手段,例如,公知常识证据1第270-271页中即记载了真空气氛烧结的技术效果以及真空度提高与烧结产品质量的联系;关于烧结曲线的制定,即升温、保温、以及冷却的过程,其同样是本领域技术人员在设计烧结步骤所必然会考虑的,公知常识证据1中记载了金刚石的烧结曲线,也给出了相应的启示;
对比文件1已经公开了破碎的步骤,采用粉体破碎机这一装置是本领域技术人员容易想到的;
对比文件1公开了将包括金刚石磨粒团和树脂组成的原料,虽然未公开二者的配比关系,而这是本领域技术人员可考虑到磨粒团的尺寸、结合强度的需求,以及树脂的具体类型而进行选择的;
对比文件1也公开了采用了热固化成型的方式,对于其具体的温度,这是本领域技术人员考虑到树脂本身的性质和产品要求可进行选择的,例如,公知常识证据3即记载了采用树脂结合剂进行热压的成型法获得磨具,具体的,热压温度的高低决定于树脂结合剂的性质和成型质量要求,为均匀加热而选用烘箱,是本领域的常规选择。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年09月10日提交了意见陈述书和修改的权利要求书,所进行的修改为:将复审通知书所针对的权利要求1-2合并为新的权利要求1,同时删除权利要求3。修改后的权利要求书如下:
“1. 一种研磨复合体,其特征在于:所述的复合体主要由烧结复合磨料和树脂组成;其中所述烧结复合磨料的粒度为1~2000μm,由金刚石和无机粘结剂组成;单个烧结复合磨料颗粒的粒径是单个金刚石颗粒粒径的2倍或2倍以上,
所述的金刚石为单晶金刚石或多晶金刚石或它们的组合物,金刚石的颗粒粒度为0.2~380μm;
所述烧结复合磨料中,金刚石含量为10%~80%;
所述无机粘结剂由氧化硅、氧化铋、氧化硼、氧化铈、氧化锌、氧化铁及氧化铜混合组成,各成分按质量百分比配比如下:
氧化硅20%~50%
氧化铋10%~20%
氧化硼4%~8%
氧化铈5%~8%
氧化锌3%~9%
氧化铁1%~3%
氧化铜10%~15%;
将上述原料制备成研磨复合体的方法,所述的制备方法主要包括以下步骤:
第一:制备烧结复合磨料
(一)配料:按此重量比称取原料并用搅拌机混合均匀,金刚石8%~50%,无机粘结剂15%~60%,去离子水30%~50%;
(二)烘料:将搅拌均匀的浆料倒入加热平板面上烘干,获得坯料;
(三)烧结:将坯料装入坩埚中,置于真空炉中,抽真空至20~2Pa,升温至500~1000℃保温1~8小时,保温结束后自然冷却至室温,获得烧结料;
(四)粉体破碎:将烧结料用粉体破碎机破碎,烧结复合磨料粒度为1~2000μm,并将不同粒度的烧结复合磨料筛选分级;
第二:制备研磨复合体
(一)配料:按此重量比称取以下原料并用搅拌机混合均匀,烧结复合磨料20%~90%,树脂80%~10%;
(二)将混合料填充至模具内压实,置于25~100℃烘箱内热固化成型,获得研磨复合体。”
复审请求人认为:权利要求1与对比文件1相比在原料组成、粒径配比以及制备方法都有显著的区别技术特征,并强调了这些组分和参数的选择是通过大量实验才能确定,并非本领域技术人员能够预期的,而正是这些区别技术特征使得权利要求1具备创造性。
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
复审请求人于2019年09月10日提交了权利要求书修改替换页,经审查,所述修改符合专利法第33条及专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审决定针对的文本为:申请日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图图1-3(第1页)、说明书第1-26段(第1-5页);2019年09月10日提交的权利要求第1项。
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。
具体到本案:
1)权利要求1不符合专利法第22条第3款的规定
权利要求1请求保护一种研磨复合体。对比文件1为最接近的现有技术,公开了一种具有金刚石磨粒团的树脂磨具(即研磨复合体),并具体公开了如下技术特征(参见说明书第1页倒数第1段-第2页第1段):该具有金刚石磨粒团的树脂磨具主要由经烧结工艺制成金刚石磨粒团(即本申请中的烧结复合磨料)和树脂组成;其中,金刚石磨粒团由金刚石磨粒和金属结合剂或陶瓷结合剂(两种结合剂均属于无机粘结剂)组成(即烧结复合磨料由金刚石和无机粘结剂组成);
对比文件1还公开了上述研磨复合体的制备方法,其中包括如下步骤:
步骤一(即第一:制备烧结复合磨料),金刚石磨粒团生产步骤,用以制备好金刚石磨粒团,该金刚石磨粒团包括多个金刚石磨粒,该些金刚石磨粒利用金属结合剂或陶瓷结合剂固接在一起;包括:
步骤a,多个金刚石磨粒利用金属结合剂或陶瓷结合剂混合,再采用烧结工艺制成块;(即(一)配料:按重量比称取原料并用搅拌机混合均匀;(三)烧结)以及
步骤b,采用机械破碎该金刚石磨粒块以生成金刚石磨粒团,该磨粒团的大小和形状任意;(即(四)粉体破碎)
步骤二(即第二:制备研磨复合体),树脂磨具生产步骤,用以采用树脂粘结剂将该些金刚石磨粒团粘结在一起,以形成为树脂磨具,它包括:
步骤1,先把金刚石磨粒团在放入模具内;
步骤2,再将已经跟金属或金属氧化物混合均匀的树脂粘结剂(即公开了配料:按重量比称取原料并用搅拌机混合均匀),如料粉或液态胶料加入到模具内,或将该金刚石磨粒团和树脂粘结剂混合后加入到模具内;以及
步骤3,通过对模具加热加压或常温加压并持续一段时间,把该金刚石磨粒团和树脂粘结剂的混合物成型为树脂磨具(即将混合料填充至模具内压实)。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别技术特征如下:
(1)限定了金刚石的构成、粒度以及单个颗粒粒径、烧结复合磨料粒度,具体为:金刚石为单晶金刚石或多晶金刚石或它们的组合物,金刚石的颗粒粒度为0.2-380μm,单个烧结复合磨料颗粒的粒径是单个金刚石颗粒粒径的2倍或2倍以上,烧结复合磨料的粒度为1-2000μm;
(2)限定了烧结复合磨料中金刚石含量以及无机粘接剂的种类和配比,具体的,金刚石为10%-80%;无机粘结剂各成分按质量百分比配比如下:氧化硅20%-50%、氧化铋10%-20%、氧化硼4%-8%、氧化铈5%-8%、氧化锌3%-9%、氧化铁1%-3%、氧化铜10%-15%。
(3)制备烧结复合磨料过程中:a)限定了配料组分,具体为金刚石8%-50%,无机粘结剂15%-60%,去离子水30%-50%;b)包括烘料步骤,具体的,将搅拌均匀的浆料倒入加热平板面上烘干,获得坯料;c)烧结时的具体工艺和参数,具体为,将坯料装入坩埚中,置于真空炉中,抽真空至20-2Pa,升温至500-1000℃保温1-8小时,保温结束后自然冷却至室温,获得烧结料;d)粉体破碎步骤中,限定了装置、粒度和筛选,具体为,将烧结料用粉体破碎机破碎,烧结复合磨料粒度为1-2000μm,并将不同粒度的烧结复合磨料筛选分级;
(4)制备研磨复合体过程中,a)限定了配料组分,具体为,烧结复合磨料20%-90%,树脂80%-10%;b)压实中限定了温度和装置,具体为,置于25-100℃烘箱内热固化成型。
基于上述区别技术特征,权利要求1实际解决的技术问题是:如何提高复合磨料的硬度、强度、可抵抗脱落性及耐受性等性能,以提高切削率,延长使用寿命并设计出制备过程中的具体工艺参数。
对于区别技术特征(1),对比文件1虽未公开金刚石的构成和尺寸,但对比文件1公开了复合磨料的磨粒为金刚石,而本领域技术人员知晓金刚石常规分类包括单晶金刚石和多晶金刚石,两类金刚石的物理特性也是本领域公知的,例如,公知常识证据1第431-433页即记载了,金刚石微粉可用于蓝宝石等材料的切削和研磨抛光,金刚石的晶体结构可分为单晶和多晶微粉,且介绍了各自的优缺点,因此,本领域技术人员根据需要确定其具体选用的类型,并不需要付出创造性的劳动,并且公知常识证据1第432页的表2-2-1公开了其粒度范围,该表中的粒径最大尺寸范围为0.7μm-56.7μm,即公开了区别技术特征中的0.2-380μm的粒度范围。对于磨削过程,对于粗磨、精磨和研磨等阶段,各个阶段工件所能达到表面粗糙度与磨具所包含的磨粒的粒径直接相关,即粗磨时,选用包含磨粒粒径大的磨具,精磨或研磨时,选用包含磨粒粒径小的磨具。因此,根据磨具的用途,将烧结复合磨料粒度选为1-2000μm,对本领域技术人员来说是根据研磨复合体所要达到的研磨精度并经常规的、有限的实验获得的;而对于单个烧结复合磨料颗粒,其包含一定数量的单个金刚石颗粒,还包括结合剂等物质,其粒径必然大于1个金刚石颗粒粒径,至于其具体尺寸为单个金刚石颗粒粒径的2倍或2倍以上,对本领域技术人员来说这是根据烧结复合磨料的尺寸需求可进行调整而得到的常规数值,其技术效果也是本领域技术人员可以合理预期的。
对于区别技术特征(2),对比文件1与本申请均涉及金刚石研磨复合体,对于金刚石研磨复合体而言,本领域技术人员知晓,其通常由主磨料、辅助磨料、结合剂材料和着色剂等其他原料组成。其中作为主磨料的金刚石,由于其价格较贵,该类磨具通常不完全采用金刚石磨料制造,而是根据不同的需要采用不同的浓度,例如,公知常识证据1第261页中即给出了浓度的选择原则和常见的浓度,其中记载了百分比等于25%时的含量(即区别技术特征中的10%-80%为常见的含量);第二,关于无机结合剂,如前所述,金刚石研磨复合体中通常含有结合剂,而无机结合剂的组分也是本领域技术人员根据磨具的性能需求而根据其作用进行选用和添加的,例如,公知常识证据2第308页即记载了,金刚石磨具结合剂常用的玻璃料有SiO2(氧化硅)-ZnO(氧化锌)-B2O3(氧化硼),同时记载了,Fe2O3(氧化铁)能够改善玻璃熔体的湿润性,此外,本领域技术人员也知晓,氧化铈是改变高温润湿性常用的结合剂,氧化铜是常用的着色剂。上述成分均属于本领域常见的结合剂,其技术效果是本领域所周知的,上述区别技术特征仅是从可能的、有限的范围内选择具体的参数,而这些选择可以由本领域技术人员通过常规手段得到,并且没有产生预料不到的技术效果,本申请说明书中亦未说明和记载上述配比的选择相对于现有技术而言具有何种明显区别于现有技术的技术效果;第三,区别特征的无机粘结剂的配方还包括10%-20%的氧化铋,但是通过查阅相关技术资料可知,氧化铋作为一种陶瓷结合剂的原料使用时,用于电子陶瓷类材料,如压敏电阻、热敏电阻、显像管或者导电涂层等,改善陶瓷的导电特性,本申请说明书中并未记载氧化铋的添加使得权利要求1中的无机粘结剂的性能具备何种预料不到的技术效果的描述,上述组分的添加也并不能使得该技术方案相对于对比文件1的磨具具有更好的技术效果,因此上述组分的添加不能够使得该权利要求具备创造性。
对于区别技术特征(3),
a)对比文件1中公开了配料包括金刚石和无机粘接剂,而去离子水是本领域中为了便于粘接剂充分混合、调节粘度而常用的组分,对于三者具体的配比,这是根据加工所需得到的研磨复合体具体性能可以选择的。
b)为了降低烧结过程中水蒸气的产生,降低产品中的含水量,依据含水量的要求,在烧结之前增加烘料的步骤,是本领域技术人员容易想到的,而为了增大水分挥发的面积以及提高去除效率而将混合物导入加热平板面上,这是本领域技术人员可根据实际需要选择的。
c)真空烧结是本领域为了提高烧结产品质量而常用的手段,例如,公知常识证据1第270-271页中即记载了真空气氛烧结的技术效果以及真空度提高与烧结产品质量的联系,在此基础上,根据需要考虑实际情况选择合适的真空度,对于本领域技术人员而言是容易想到的;坩埚是常用的容器;关于烧结曲线的制定,即升温、保温、以及冷却的过程,其同样是本领域技术人员在设计烧结步骤所必然会考虑的,例如,公知常识证据1第272-273页中即记载了冷压烧结曲线和热压烧结曲线,具体的,其记载了金刚石的烧结曲线,其中图1-15-15的保温IV以及图1-15-16的保温II均为500℃以上,保温后冷却,同时也记载了烧结温度下保温时间对烧结质量的影响以及冷却快慢对产品质量的影响,对于具体的时间长度,这是本领域技术人员可根据有限试验结合产品需求而获得的;而自然冷却也是本领域常用的冷却方式,考虑到冷却时间的需求时,本领域技术人员可根据需要选择使用该方式;虽然公知常识证据1未记载保温的温度是否为500-1000℃之间,但为避免金刚石的石墨化并考虑到加工需求、降温速率以及成本,将其设置为低于1000℃是本领域技术人员容易想到的,例如,公知常识证据1第423页中记载了金刚石在不同气体中的热稳定性。
d)对比文件1已经公开了破碎的步骤,采用粉体破碎机这一装置是本领域技术人员容易想到的;而对于粒度,与在前评述类似的,根据磨具的用途,将烧结复合磨料粒度选为1-2000μm,对本领域技术人员来说是根据研磨复合体所要达到的研磨精度并经有限的实验获得的,而筛选分级,是本领域中为了提高产品质量稳定性以及提高成品利用率而常用的方式,并且,本领域技术人员能够观察到未经筛选的颗粒大小不一,也能够预见其会影响产品最终质量,在此情形下,想到对其进行筛选处理,并不需要付出创造性的劳动。
对于区别技术特征(4):
a)对比文件1公开了将包括金刚石磨粒团和树脂组成的原料,虽然未公开二者的配比关系,而这是本领域技术人员可考虑到磨粒团的尺寸、结合强度的需求,以及树脂的具体类型而进行选择的,权利要求1中所限定的范围也并未带来预料不到的技术效果。
b)对比文件1也公开了采用了热固化成型的方式,对于其具体的温度,这是本领域技术人员考虑到树脂本身的性质和产品要求可进行选择的,例如,公知常识证据3第212-214页即记载了采用树脂结合剂进行热压的成型法获得磨具,具体的,热压温度的高低决定于树脂结合剂的性质和成型质量要求。如以酚醛、环氧、新酚等热固性树脂作为结合剂,可采用较低的热压温度(一般为60-185℃),热压温度必须低于树脂粉的熔点,所以酚醛树脂结合剂的薄片砂轮与钹形砂轮的热压温度,通常为60-80℃(即25-100℃)。此外,为均匀加热而选用烘箱,是本领域的常规选择。
由此可知,在对比文件1的基础上结合本领域公知常识从而得到该权利要求1所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,因此不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
关于复审请求人的意见陈述
复审请求人在意见陈述中认为:权利要求1与对比文件1相比在原料组成、粒径配比以及制备方法都有显著的区别技术特征,并强调了这些组分和参数的选择是通过大量实验才能确定,并非本领域技术人员能够预期的,而正是这些区别技术特征使得权利要求1具备创造性,具体意见如下:
1)关于“原料组成”这一技术特征,复审请求人认为:
1.1)对比文件1关于“原料组成”公开的就只是有金刚石,疑似公开的还有树脂和粘结剂,其他的并没有公开。
1.2)在金刚石的选择上,本申请人是经过多次实验才能确认金刚石可选择单晶金刚石或多晶金刚石或它们的组合物,而不是任意可以选择;即使公知常识证据1记载了,金刚石微粉可用于蓝宝石等材料的切削和研磨抛光,金刚石的晶体结构可分为单晶和多晶微粉,且介绍了各自的优缺点,但是只是罗列出了自然界的一种物质存在,具体怎么使用需要做大量的实验才能让本领域技术人员根据需要确定其具体选用的类型,需要付出创造性的劳动。
1.3)其次,在粘结剂中,对比文件1采用的是金属结合剂或陶瓷结合剂,没有公开组成成分;而本申请所采用的粘结剂明显是非标准件,是自行研制的结果,组成成分也是要求保护的内容,虽然两者都起到了粘接这个技术效果,但是技术方案不同,所以不能单从起到相似的技术效果就断定有技术启示。
对于上述意见,合议组意见如下:
1.1)对比文件1公开了一种具有金刚石磨粒团的树脂磨具,主要由经烧结工艺制成金刚石磨粒团(即本申请中的烧结复合磨料)和树脂组成;其中,金刚石磨粒团由金刚石磨粒和金属结合剂或陶瓷结合剂(两种结合剂均属于无机粘结剂)组成(即烧结复合磨料由金刚石和无机粘结剂组成)。由此可见,对比文件1明确公开了原料组成中包括金刚石、树脂和粘结剂,这与本申请权利要求1所请求保护的研磨复合体的主要原料类型是相同的。
1.2)本领域技术人员在对比文件1公开了使用金刚石作为切割原料的情形下,必然会考虑所采用金刚石的类型,正如复审请求人所认可的,公知常识证据1公开了常用的金刚石晶体结构为单晶和多晶微粉,在其性质和适用条件的情况下,对其进行选择,并不需要付出创造性的劳动,仅仅是从现有的有限可能性中进行常规的选择。
1.3) 对于无机粘接剂的选择,合议组对每一组分均进行了评述,具体请参见前文。权利要求1所限定的粘接剂,在其金刚石磨具中所起到作用的技术效果,与现有技术中的粘接剂相比,并不具有更为突出的性能。是否为复审请求人所称的“非标准件”,并非是判断其创造性的充分条件,还应考虑该“非标准”成分以及配比是否带来了预料不到的技术效果;虽然权利要求1与对比文件1的粘接剂在成分上有所区别,但从本申请说明书记载来看,并未有任何数据表明该方案优于现有技术。
2)关于“粒径配比”这一技术特征,复审请求人认为:
2.1)对比文件1没有公开权利要求1限定的研磨复合体的“粒径配比”,仅仅是公开了与本申请有部分相同的,权利要求1的粒径并没有落入公知常识证据1所公开的粒径范围,所以公知常识并不能破坏其创造性;本申请的要打磨的对象是人造蓝宝石,表面粗糙度与磨料的粒度有关,粒度越小,粗糙度越低,本申请中的“金刚石的颗粒粒度为0.2~380um”是比现有技术以及公知常识中更有细小的粒度,显然,能得到更好的技术效果。
2.2)能把金刚石的粒度粉碎成这么小,除了对粉碎设备要求高之外,还有就是粉碎的工艺方法,因为用常规的,或者是现有的设备结合常规的粉碎方法是不可能实现粉碎得到这么小的粒度。
2.3)本申请复合磨料的粒度以及与金刚石颗粒粒径的比例不仅是为了成型研磨复合体,还有就是为了保证研磨的质量,不是公知常识,其技术效果也不是本领域技术人员可以预估,而是申请人根据研磨对象陶瓷或蓝宝石的属性和特性进行多次针对性实验的得到的较佳的参数,并且结合本申请的粉碎设备以及粉碎方法才能得到的粒径,相比对比文件1的技术方案具有显著的效果。
2.4)关于无机粘结剂,对比文件1未公开各无机粘结剂的组分和配比,可以推断得出其采用的就是市面上有售的标准成品,由于本申请所采用的原料组成以及粒径大小比例与常规的技术不同所以不能采用市面上的“标准件”,而是根据研磨复合体的性能需求进行非标准定制,是请求人针对研磨对象的属性和特性经过多次实验得出的结果。
对于上述意见,合议组意见如下:
2.1)权利要求1中限定的粒径尺寸为“0.2-380μm”,而公知常识证据1第432页的表2-2-1公开了其粒度范围,该表中的粒径最大尺寸范围为0.7μm-56.7μm,即,公知常识证据1的粒径尺寸范围落在了权利要求1请求保护的粒径尺寸范围内,也就是说,权利要求1所请求保护的粒径尺寸范围中包含了本领域中所公知的尺寸。而对于磨料而言,粒度越小,其打磨的对象表面粗糙度可以越低,这是本领域众所周知的事实,公知常识证据1也记载了金刚石微粉可用于蓝宝石切削和研磨,在对比文件1和公知常识的基础上,本领域技术人员能够合理预期该粒度的技术效果。
2.2)一方面,公知常识证据1中所提及的粒度,在本领域中已有方法和设备进行制备;另一方面,复审请求人所称的给该粒度带来创造性的设备和方法,在权利要求1中并未有体现。
2.3)研磨质量的提高,是本领域的通常技术追求,在对比文件1公开了以金刚石、无机粘合剂以及结合剂为主要成分的研磨体的情况下,以及在公知常识证据1给出的已经过大量实践的机械行业标准的情况下,本领域技术人员根据被加工对象的具体情况和需求,考虑成本以及批量等因素,确定各参数,并不需要付出创造性的劳动。
2.4)参见在前对于1.3)的回应。
3)关于“制备方法”这一技术特征,复审请求人认为:
3.1)在制备烧结复合磨料的过程中:
配料步骤中,对比文件1中仅仅公开了使用有金刚石和无机粘结剂,但是配比和处理方式并没有公开,而配比和处理方式是本技术方案能实现技术效果的基础条件。
烘料步骤中,对比文件1中并没有公开此工艺步骤和内容,而该工艺步骤不仅是提高研磨复合体的成型效果,也是使得金刚石含量能达到80%的必要技术步骤,是本申请作为一个完整的技术方案的不可或缺的工艺步骤。
烧结步骤中:对比文件1中公开了“烧结”这一工艺,但是具体的工艺参数和处理方式并没有公开,而热处理的工艺参数和处理方式是本申请的技术方案成败的关键。
粉体破碎步骤中:将烧结料用粉体破碎机破碎,烧结复合磨料粒度为1~2000 um,并将不同粒度的烧结复合磨料筛选分级。对比文件1并没有公开此工艺步骤,而研磨磨具的粒度不仅能决定研磨的光洁度,也是研磨磨具的寿命和产能的重要条件。
3.2)在制备研磨复合体的过程中:
配料步骤中:对比文件1中只是公开了又使用树脂这一原料,树脂是必要的原料,但是不同的配比得到的东西完全不同。
压实步骤中:对比文件1中仅仅公开了模具里成型,但是并没有公开注模后的处理方式,该热处理会直接影响金刚石能否抵抗脱落。
对于上述意见,合议组意见如下:
3.1)
配料过程中,对比文件1虽然未记载包括去离子水,但本领域技术人员均知晓,固体的金刚石晶体与固体的无机粘接剂是难以充分混合并直接粘结在一起的,使用去离子水,这是本领域的常用技术手段,其配比是本领域技术人员可以根据所用的金刚石晶体类型,无机粘接剂种类和研磨需求可进行常规计算以及试验得出的。
为控制含水量以及成型而进行烘料是本领域的常用工艺步骤,其是为了烧结而进行的预处理步骤,根据需要选用是本领域技术人员容易想到的,并且,复审请求人所称的“金刚石含量为80%”也并不是该步骤直接带来的技术效果,在该步骤之后还有烧结和保温等步骤,水分在后续步骤中遇热气化,影响复合磨料中金刚石含量的主要因素是配料时金刚石与无机粘接剂的比例。
烧结步骤中,对比文件1虽然未公开具体的参数,如温度和压力,但本领域技术人员在设计烧结环节过程中,必然会考虑到相关的工艺参数,并且现有技术中也存在对上述参数选择的教导,例如公知常识证据1中即给出了真空度与产品烧结质量的联系以及给出了烧结曲线各过程中的参考温度,本领域技术人员在此基础上能够确定合适的烧结参数。
对于粉体破碎,对比文件1已经公开了这一步骤,在本领域技术人员根据工艺需求确定了原料以及磨料粒度的情况下,必然会对粉体破碎步骤所用的设备进行选择,而过筛也是为了控制粒度而常用的手段,其技术效果也是本领域技术人员所周知的,虽然对比文件1未提及筛选,但本领域技术人员均知晓何种情况下需要进行筛选,以及如何筛选。
3.2)
对比文件1公开了使用树脂,在设计工艺路线的过程中,树脂的含量是必然要考虑的,根据研磨复合体的最终技术指标需求,磨粒团的情况,选择树脂的类型及其含量是本领域技术人员可通过计算以及有限的试验确定的,权利要求1所限定的参数也并未带来预料不到的技术效果。
对比文件1也公开了将混合料填充至模具内压实,虽然其并未公开具体的热固化装置和温度,但对于本领域技术人员,该装置和温度同样是本领域技术人员为了实现热固化而必须进行选择的,烘箱是本领域的通用装置,而25-100℃也属于本领域的常见温度范围,例如,公知常识证据3中即记载了包含酚醛树脂的研磨体热压温度为60-80℃(即落在权利要求1的25-100℃范围内)。
4)复审请求人在关于原料组成、粒径配比以及制备方法的意见陈述中均强调了本申请对于组分和参数的选择是通过大量实验才能确定的,需要付出创造性的劳动,并具有明显进步的技术效果。
对此,合议组意见如下:
专利申请人在其申请专利时提交的专利说明书中公开的技术内容,是国务院专利行政部门审查专利的基础,亦是社会公众了解、传播和利用专利技术的基础。本申请涉及磨料材料的选择和制备,该领域属于实验性科学领域,影响发明结果的因素是多方面、相互交叉且错综复杂的。说明书的撰写应当达到本技术领域的技术人员能够实施发明并达到预期技术效果的程度。根据现有技术,本领域技术人员无法预测请求保护的技术方案能够使得所属技术领域技术人员能够实现所述用途、技术效果时,说明书应当清楚、完整地记载相应的实验数据。本领域技术人员不能从现有技术中直接、唯一地得出的有关内容,均应在说明书中予以表达。如果本领域技术人员根据现有技术不能预期权利要求所限定的技术方案所声称的技术效果时,说明书还应当给出足以证明所述技术方案能够产生所声称技术效果的实验数据,没有在专利说明书中公开的技术效果一般不得作为评价权利要求是否符合创造性要求的依据。
本申请中,权利要求1与对比文件1的区别技术特征主要为组分和工艺、参数的选择不同,在此情况下,判断权利要求1是否具备创造性,应当考虑数值范围与现有技术相比的技术效果是否产生了质的变化,具有新的性能,或者产生了量的变化,超出人们的预期。
复审请求人虽然主张各组分和工艺、参数的选择能够提高磨具的磨削性能,特别是针对研磨对象陶瓷或蓝宝石的属性和特性而进行改进,但其说明书中并未记录有任何实验数据,结合其意见陈述的内容,也不能证明权利要求1限定的上述各技术特征的选择相较于对比文件1公开的技术方案,在提高磨具性能方面具有预料不到的技术效果。因此,权利要求1中的上述选择,是本领域技术人员通过有限的实验就可以得到的,并未取得预料不到的技术效果,复审请求人的意见陈述不足以说明权利要求1具备专利法第22条第3款规定的创造性。
根据以上事实和理由,本案合议组依法作出以下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年06 月04 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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