甲公司与国家知识产权局专利复审委员会发明专利申请驳回复审二审行政判决书
裁判文书案由 专利
引注:(2018)京行终6061号
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案 号:(2018)京行终6061号
审理法官: 戴某 王某 吴斌
文书类型: 判决书
公开类型: 文书公开
审理法院: 北京市高级人民法院
审结日期:2019.05.30
案件类型: 行政二审
审理程序: 二审
权责关键词: 证明 维持原判
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甲公司与国家知识产权局专利复审委员会发明专利申请驳回复审二审行政判决书
北京市高级人民法院
行政判决书
(2018)京行终6061号
上诉人(原审原告)甲公司,住所地德意志联邦共和国。
法定代表人梅某??克里缪克,高某利律师。
委托代理人李某,中国专利代理(香港)乙公司专利代理人。
委托代理人刘某,中国专利代理(香港)乙公司专利代理人。
被上诉人(原审被告)中华人民共和国国家知识产权局,住所地中华人民共和国北京市海淀区。
法定代表人申某,局长。
委托代理人刘某2,中华人民共和国国家知识产权局审查员。
委托代理人刘某3,中华人民共和国国家知识产权局审查员。
丙公司(丁公司)因与中华人民共和国国家知识产权局(简称国家知识产权局)发明专利申请驳回复审行政纠纷一案,不服中华人民共和国北京知识产权法院(简称原审法院)(2017)京73行初3232号行政判决,于法定期限内向本院提出上诉。本院受理后,依法组成合议庭进行了审理。本案现已审理终结。
原审法院查明,涉案申请系申请号为201080037102.0号、名称为“碳纳米管聚集体”的发明专利申请(简称本申请)。原中华人民共和国国家知识产权局专利复审委员会(简称专利复审委员会)以本申请不符合《中华人民共和国专利法》第二十二条第三款的规定为由,作出第115673号复审决定(简称被诉决定),决定维持国家知识产权局于2015年4月8日对本申请作出的驳回决定。
戊公司不服被诉决定,向原审法院提起诉讼,请求撤销被诉决定。
原审法院认为:
一、关于本申请权利要求1的创造性。
本申请提出两个衡量其隆起纱结构的特征,即隆起纱束中碳纳米管彼此的平均距离以及隆起纱的直径数值范围。其中隆起纱束中的碳纳米管彼此的平均距离是20-100nm,优选30-80nm,特别优选40-60nm。这一间隔距离属于本领域的常见指标,对比文件1中也可以观察到这一平均距离,技术人员通过常规参数调整,获得这一间隔平均距离的碳纳米管,是能够做到的,其技术效果也是能够预期的。本申请说明书中第[0023]段提出隆起纱的直径数值范围为“该聚集体中CNT隆起纱直径基本上是0.1μm-20μm,优选0.14μm-10μm和特别优选0.18μm-3μm”,在权利要求1中,提出隆起纱的直径数值范围为0.18μm-3μm。在对比文件1中,并未提出这一指标,需要指出的是,由于隆起纱结构是并不是本领域的一个公知术语,而本申请并未提出在技术上怎样判断出纱的特征,或者提供技术检测标准来如何区分隆起纱结构和其它纤维结构,因此,也无法用本申请的术语来判断对比文件1是否属于某一种纤维结构。从性能特征来看,本申请实施例1-4是催化剂制备实施例,其中实施例1-3为对比例,其与本申请实施例4的区别在于在空气存在下煅烧催化剂的温度为500℃或600℃,而实施例4是1000℃。相应采用实施例1-3催化剂的实施例5-7与采用实施例4催化剂的实施例8的碳纳米管直径、长径比以及聚集体大部分的直径都在本申请限定范围内,实施例5-8中都没有给出碳纳米管彼此间的平均距离以及隆起纱的直径。也即,本申请并未提到隆起纱结构是否会带来某些物理或力学性能上的差异。特别是不同的隆起纱技术指标是否会引起性能上的差异。可见,本申请实际解决的技术问题是:提供一种与现有技术相类似的碳纳米管聚集体。对于上述区别,催化剂颗粒大小、形状等原料的选取以及超声分散等处理技术都会影响碳纳米管聚集体的尺寸,如碳纳米管间的距离,碳纳米管直径等,本领域技术人员能够根据实际用途需要通过常规实验手段调整,能够获得一定的碳纳米管隆起纱的直径和隆起纱束中碳纳米管彼此间的平均距离,其技术效果是能够预期的,本申请限定的碳纳米管彼此间的平均距离以及隆起纱的直径也未能给其产品带来预料不到的技术效果。故权利要求1相对于对比文件1和本领域的惯用手段的结合,是显而易见的,不具备创造性。
二、关于本申请权利要求2至权利要求7的创造性。
对比文件1公开了获得的聚集体具有0.5至2mm的平均直径范围,在此基础上,获得权利要求2的范围不需要本领域技术人员付出创造性劳动,因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求2也不不具备创造性。本领域技术人员通过常规实验手段能够对聚集体的堆积密度进行调整,获得一定ENISO60的堆积密度的碳纳米管聚集体,其技术效果是能够预期的。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求3也不不具备创造性。如前所述,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求4也不具备创造性。精梳纱、鸟巢、开口网、彼此平行排列的纤丝束为碳纳米管聚集体常规结构,在对比文件1公开的基础上,本领域技术人员无需付出创造性劳动,即可获得一定含量的上述结构的碳纳米管束。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求5也不不具备创造性。对比文件1公开的金属化合物催化裂解制备碳纳米管,其必然存在杂质,通过去杂等常规实验手段,本领域技术人员能够获得一定金属或金属化合物含量,其技术效果是能够预期的。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求6也不具备创造性。对比文件1公开了权利要求7的附加技术特征,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求7也不不具备创造性。
三、关于本申请权利要求8的创造性。
权利要求8要求保护一种用于生产碳纳米管聚集体的方法,其技术方案就沉淀方法而言包括两个并列技术方案:包括金属盐的溶液沉淀在载体上的技术方案A和包括金属盐溶液与选自铝、镁、硅、锆、钛的一种或多种金属化合物共沉淀的技术方案B。从制备方法来看,本申请采取的是金属及其化合物催化法来制备碳纳米管聚集体。催化即通过催化剂改变反应所需的活化自由能,反应前后催化剂的量和质均不发生改变的反应,催化改变化学反应速率而不影响化学平衡的作用。因此,在催化制备工艺中,催化剂材料的选择是决定是否能够改变化学反应速率的核心因素,也就是材料的催化活性。从本申请的制备工艺看,其催化剂前体选择为由元素周期表第Ⅷ副族的金属的金属盐,特别是铁、钴或者镍的金属盐,与元素周期表第Ⅵ或者Ⅶ副族的金属的金属盐,特别是与选自锰,钼,铬和钨的金属的金属盐的溶液,通过将该溶液沉淀到载体上,特别是以氧化物和/或氢氧化物或者任选地其水合物形式;或者该金属盐溶液与选自铝,镁,硅,锆,钛的一种或多种金属化合物共沉淀,特别是来产生氧化物和/或氢氧化物或者任选地其水合物。这一催化活性物质在对比文件1与2中已经公开。对比文件2公开了Al、Mg、Si、Zr、Ti形成混合金属氧化物的元素,作为催化剂成分上述对比文件给出了使用该催化剂的技术启示,使得本领域技术人员有动机选择其与第Ⅷ副族的金属的金属盐共沉淀制备催化剂。风干与共沉淀虽然不同,但该过程都是为了形成催化剂,既未改变催化活化特性,也不影响催化剂的实质选择。故权利要求8相对于对比文件1和本领域惯用手段的结合,是显而易见的,不具备创造性。
四、关于本申请权利要求9至权利要求12的创造性。
对比文件1已经公开了权利要求9的附加技术特征,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求9也不具备创造性。对比文件2给出了利用金属盐的酸性溶液,借助碱金属氢氧化物溶液进行共沉淀的技术启示,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求10也不具备创造性。对比文件1公开的温度范围与本权利要求数值范围部分重叠,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求11也不具备创造性。对比文件1公开了烃的反应在流化床中进行,公开了惰性气体和氢气存在;催化剂的催化效果有一定时效性,为连续生产,采用随着反应添加新的催化剂方式,连续添加即随着反应不间断的提供催化剂,不连续添加即一定时间间隔提供催化剂,而连续或不连续添加催化剂为添加催化剂的常规方式,同时选择氮气作为载气亦为常规选择;反应生成的产品碳纳米管集中在流化床中,为收集碳纳米管聚集体产品,选择连续地将碳纳米管聚集体从流化床中排出,为本领域常规收集方式,其技术效果是能够预期的。因此,在其引用的权利要求8-11不具备创造性的情况下,权利要求12也不具备创造性。
五、关于本申请权利要求13的创造性。
权利要求13的碳纳米管聚集体是根据权利要求8-12之一的方法制得的,关于权利要求8-12的创造性如前所述。因此,本领域技术人员能够获得权利要求13的碳纳米管聚集体产品,对本领域技术人员来说,权利要求13的技术方案是显而易见的,不具备创造性。
六、关于本申请权利要求14的创造性。
对比文件1还公开了其碳纳米材料适用作聚合物中的添加剂,并且碳纳米管粉末作为添加剂,用于例如橡胶,金属,金属合金,玻璃,纺织品等其它材料中制备混合物或复合材料也是本领域惯用技术手段,在权利要求1-7、13的碳纳米管聚集体不具备创造性的情况下,包含其的混合物和复合材料,对本领域技术人员来说,也是显而易见的,因此权利要求14不具备创造性。
七、关于本申请权利要求15至19的创造性。
在权利要求1-7、13的碳纳米管聚集体均不具备创造性的情况下,权利要求15至19中所述的这些碳纳米管聚集体的用途,对本领域技术人员来说,是显而易见的。因此,权利要求15-19不具备创造性。
据此,原审法院依据《中华人民共和国行政诉讼法》第六十九条之规定,判决:己公司的诉讼请求。
戊公司不服原审判决并向本院提起上诉,请求:撤销原审判决及被诉决定,责令国家知识产权局重新作出决定。其上诉理由是:一、权利要求1限定的碳纳米管聚集体在结构上不同于对比文件1。本申请包含三级结构,即第一级碳纳米管、第二级隆起纱形式的的碳纳米管束、第三级聚集体。对比文件1仅公开了碳纳米管及聚集体,没有公开任何与本申请类似的三级结构。二、原审判决没有明确权利要求1相对于对比文件1的区别特征,违反了创造性的基本判断方法。在未明确本申请权利要求1相对于对比文件1结构不同的基础上,简单的比对某些数值,不能得出正确的结论。三、原审判决认定本申请未给出如何判断纱的特征,属于事实认定错误。本申请说明书附图3、4以及[0022]段、[0023]段以及[0072]段已经清楚地描述了“隆起纱”形式的第二级结构。四、原审判决关于本申请解决技术问题认定错误。本申请实际解决的技术问题是提供一种与现有技术结构不同的碳纳米管聚集体,该聚集体易于以低的能量和力引入而分散在聚合物中,避免在该聚集体解体过程中单个碳纳米管和聚合物二者的破坏。五、被诉决定认定:“对比文件1与本申请的催化剂制备方法(如本申请说明书第30段、权利要求8记载的内容)类似,尤其是本申请包含“金属盐溶液与选自铝,镁,硅,锆,钛的一种或多种金属化合物共沉淀”的制备方法(参见本申请权利要求8)基本与对比文件1的方法相同”明显错误,原审判决对此未予纠正,导致对权利要求8的创造性判断有误。“沉淀”与“喷雾干燥”两种制备方法在原理、操作上存在诸多不同,形成的催化剂在物理结构上也会有所不同,从而引起形成的产物在物理结构上存在着本申请的三级机构与对比文件1两级结构的区别。六、对比文件1中提供了与本发明技术方案相反的技术教导。对比文件1为了避免使用沉淀方法,公开了使用喷雾干燥或者喷雾聚集来制造催化剂,构成了相反的技术教导。七、本申请相对于对比文件1具有预料不到的技术效果。
专利复审委员会服从原审判决。
经审理查明:
庚公司,申请日为2010年8月7日,优先权日为2009年8月21日,公开日为2012年5月23日。2015年9月1日,辛公司壬公司。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2015年4月8日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:本申请权利要求1-20不具备《专利法》第二十二条第三款规定的创造性。驳回决定所依据的文本是:2012年2月21日提交的原始提交的国际申请的中文文本的权利要求第1-20项、说明书第1-10页、说明书附图第1-3页、说明书摘要
所依据的对比文件为:
对比文件1的公开号为US2009/0087372A1,公开日为2009年4月2日,其公开了一种纤维状碳材料,特别是平均单个直径为2至60nm和长径比长度:直径(L:D)>10的碳纳米管。对比文件1的图3中显示制备的碳纳米管纤维包含缠绕的弯曲状碳纳米管束,碳纳米管彼此之间存在空隙。对比文件1公开其制备方法:选用催化剂的至少两种可热分解的前体化合物溶解在溶剂中,或者将催化剂载体的前体化合物与催化剂的前体化合物一起溶解和/或悬浮到所述溶剂中;然后使用干燥气体进行喷雾成粒或者喷雾干燥来除去溶剂;在含氧气体,特别是在空气存在下,在200至900℃煅烧,任选地随后借助还原性气体还原所述的颗粒材料;通过任选在惰性气体和/或氢气的存在下,在450至1200℃的温度,在固定床或者移动床中,在催化剂上分解含或不含杂原子的烃,特别是C1-到C5-烷烃或者C2-到C5-烯烃来进行,后处理和净化所得到的碳纳米管。对比文件1实施例1公开了含Mn-与Co-的溶液以及含Al-与Mg-的溶液合并,形成溶液,然后在Nubilosa喷雾干燥机中通过气旋来沉积产物。对比文件1公开了一种用于制备碳纳米管生产用的催化剂的方法,其后进行生产纤维状碳材料的方法,具体公开内容如下:制备碳纳米管生产用的催化剂的方法为:该催化剂基于下面的至少两种金属:钴、锰、铁、镍和钼,包含下列步骤:a)将催化剂的至少两种可热分解的前体化合物溶解在溶剂中,优选溶剂为水,该溶液任选地含有悬浮的、未溶解的前体化合物,所述前体化合物选自下面物质的盐:钴、锰、铁、镍和钼,其中步骤a)可为将催化剂载体的前体化合物与催化剂的前体化合物一起溶解和/或悬浮到所述溶剂中,所述催化剂载体的前体化合物选自铝、镁、钙、钛、铈和镧的金属化合物,优选选自铝、镁、钙和钛的氢氧化物、碳酸盐或者硝酸盐;b)通过使用温度为150至600℃的气体,进行喷雾成粒或者喷雾干燥来除去溶剂,获得中间体颗粒材料;c)任选地研磨在步骤b)中所获得的材料,并且任选地在60至500℃温度范围补充干燥在步骤b)中所获得的材料;d)任选地分级在步骤b)或者c)中所获得的混合物,来得到粒径范围为30至100μm的颗粒,e)任选地在60至500℃的温度进一步补充干燥在步骤d)中所获得的颗粒,f)在含氧气体存在下,在200至900℃,将在步骤b)、c)或e)中获得的颗粒煅烧,以除去分解气体并得到催化剂,g)任选地随后借助还原性气体,还原所述的催化剂;其后进行生产纤维状碳材料的方法为:通过任选在惰性气体和/或氢气的存在下,在450至1200℃的温度,在固定床或者移动床中,在催化剂上分解含或不含杂原子的烃(相当于本权利要求中的含有氢和碳的前体化合物,烃存在下),特别是C1-到C5-烷烃或者C2-到C5-烯烃来进行,后处理和净化所得到的碳纳米管。
对比文件1记载现有技术中例如有载体的沉淀或浸泡形式的湿法化学生产碳纳米管具有多个缺点,例如活性成分损失、产率明显降低,目的在于“提供用于制备CNT生产用的催化剂的方法,该方法避免了所述的已知方法的缺点,特别是以能量有效的方式运行,能够有效利用在该催化剂制备中所使用的原料,优选是使得在催化剂制备中所形成的废物的量或者后处理的废水的量最小化,并因此使得固体形式的催化剂制备中的加工步骤的数目最小,特别能够调节有利的催化剂粒度。”
对比文件2的公开号为US2009/0124705A1,公开日为2009年5月14日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1、碳纳米管聚集体,该碳纳米管的直径是3-100nm,长径比至少是5,特征在于该聚集体包含彼此缠绕的碳纳米管隆起纱形式的碳纳米管束,其中隆起纱束中的碳纳米管彼此的平均距离是20-100nm,优选30-80nm,特别优选40-60nm。
2、根据权利要求1的聚集体,特征在于至少95重量%的该聚集体颗粒的外径是20μm-6000μm,优选60μm-4000μm,特别优选100μm-1500μm。
3、根据权利要求1或者2的聚集体,特征在于其根据ENISO60的堆积密度是20-250kg/m3,优选40-200kg/m3,特别优选50-150kg/m3。
4、根据权利要求1-3任一的聚集体,特征在于该碳纳米管是以彼此缠绕的隆起纱形式存在的,并且基本上不是彼此呈直线排列的。
5、根据权利要求1-4任一的聚集体,特征在于该碳纳米管隆起纱的直径基本上是0.1μm-20μm,优选0.14μm-10μm和特别优选0.18μm-3μm。
6、根据权利要求1-5任一的聚集体,特征在于除了隆起纱形式的碳纳米管束之外,该聚集体包含碳纳米管的其他结构束形式,特别是下面的这些结构的碳纳米管束:精梳纱结构,鸟巢结构,开口网结构或者彼此平行排列的纤丝束形式,它们的含量小于30%,优选最大20%,特别优选最大10%。
7、根据权利要求1-6任一的聚集体,特征在于该碳纳米管的杂质含量,特别是金属或者金属化合物含量,特别优选金属氧化物的含量最大是7重量%,优选最大5重量%。
8、根据权利要求1-7任一的聚集体,特征在于该碳纳米管是以多壁碳纳米管形式存在的,特别是这些形式,其具有彼此嵌套的石墨管,或者是基于卷绕的多层石墨烯层。
9、用于生产碳纳米管聚集体的方法,在其中在第一步骤中,如下由水溶液形成催化剂前体:由元素周期表第VIII副族的金属的金属盐,特别是铁、钴或者镍的金属盐,与元素周期表第VI或者VII副族的金属的金属盐,特别是与选自锰,钼,铬和钨的金属的金属盐的溶液,通过将该溶液沉淀到载体上,特别是以氧化物和/或氢氧化物或者任选地其水合物形式;或者该金属盐溶液与选自铝,镁,硅,锆,钛的一种或多种金属化合物共沉淀,特别是来产生氧化物和/或氢氧化物或者任选地其水合物,
从该催化剂前体除去溶剂,
然后对该催化剂前体进行热后处理,
其中该催化剂前体在该热后处理过程中,在非还原性气体存在下,任选在减压下,特别是在空气存在下,在至少800℃的温度进行高温煅烧,
在此所获得的催化剂然后任选地进行还原性后处理,
和在所获得的催化剂上,在至少500℃的温度和在含有氢和碳的前体化合物,特别是烃存在下,对该碳前体化合物,特别是该烃,特别优选选自下面的化合物进行催化分解:乙炔,甲烷,乙烷,乙烯,丁烷,丁烯,丁二烯,苯,烷基苯,特别甲苯或者二甲苯,特别优选乙烯,并且分离在此所获得的CNT聚集体。
10、根据权利要求9的方法,特征在于该催化剂前体是依靠下面的成分的共沉淀来形成的:选自钴,锰,钼,铝和镁的至少两种金属的金属盐溶液,特别是硝酸盐,氯化物或者羧酸盐,特别是乙酸盐。
11、根据权利要求9或者10的方法,特征在于该金属盐的共沉淀是由金属盐的酸性溶液,借助于碱金属氢氧化物溶液来进行的。
12、根据权利要求9-11之一的方法,特征在于该高温煅烧是在800-1100℃,优选850-1100℃,特别优选900-1050℃的温度进行的。
13、根据权利要求9-12之一的方法,特征在于该烃的反应是在流化床中进行的,其中连续或者不连续地添加催化剂,任选地使用载气,优选氮气或者氢气,并且随后连续地将该碳纳米管聚集体从该流化床中排出。
14、碳纳米管聚集体,其是通过权利要求9-13之一的方法来获得的。
15、包含碳纳米管的混合物或者复合材料,其是通过将权利要求1-8或者权利要求14之一的聚集体加入到聚合物,橡胶,陶瓷,金属,金属合金,玻璃或者织物纤维来生产的。
16、根据权利要求1-8和权利要求14之一的碳纳米管聚集体的用途,其用作用于聚合物,橡胶,陶瓷,金属,金属合金,玻璃,织物纤维和复合材料的添加剂。
17、根据权利要求1-8或权利要求14之一的碳纳米管聚集体的用途,其用作电极中,用于分离物质的隔膜中,太阳能电池,执行器,传感器,油墨或者糊中和在储能装置,特别是电池组,蓄电池,燃料电池或者电容器中的导电添加剂。
18、根据权利要求1-8或权利要求14之一的碳纳米管聚集体的用途,其用作用于药物活性成分或者用于植物保护活性成分的基底。
19、根据权利要求1-8或权利要求14之一的碳纳米管聚集体的用途,其用作吸附剂,特别是用作用于挥发性化合物,例如用于气体,或者生物化合物,特别是用于酶的吸附剂。
20、根据权利要求1-8或权利要求14之一的碳纳米管聚集体的用途,其用作催化剂的载体或者容器。”
驳回决定认为:1、权利要求1与对比文件1的区别在于:权利要求1限定了隆起纱束中的碳纳米管彼此的平均距离,对比文件1并未公开。对于该区别,碳纳米管的直径为2-60nm,彼此相互缠绕,碳纳米管之间的距离为常规的纳米级,本领域技术人员通过常规参数调整,获得相隔一定平均距离的碳纳米管的隆起纱束,是能够做到的,其技术效果也是能够预期的。由此,权利要求1不具备《专利法》第二十二条第三款规定的创造性。2、权利要求2-8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通过常规实验手段进行调整得到的,因此,从属权利要求2-8也不具备创造性。3、对于权利要求9,其方案A与对比文件1的区别在于:权利要求9限定了沉淀在载体上,限定了烃为乙炔、甲烷、乙烷、乙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、苯、烷基苯、甲苯、二甲苯、乙烯。而以催化活性物质和载体形成组成为常规催化剂组成,选择沉淀在载体上即本领域常规选择,选择常规的烃类为本领域常规选择。其方案B与对比文件1的区别在于:(1)权利要求9限定了沉淀在载体上,限定了烃为乙炔、甲烷、乙烷、乙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、苯、烷基苯、甲苯、二甲苯、乙烯;(2)金属盐为铝、镁、硅、锆、钛的一种或多种金属化合物,特别是来产生氧化物和/或氢氧化物或者任选地其水合物。对于区别(1),参见在前评述。对于区别(2),对比文件2给出了使用Al、Mg、Si、Zr、Ti形成混合金属氧化物的元素,作为催化剂成分的技术启示,使得本领域技术人员有动机选择其与第Ⅷ副族的金属的金属盐共沉淀,制备催化剂;氧化物、氢氧化物、或其水合物,是金属共沉淀反应中常见的产物形式,本领域技术人员能够想到共沉淀是产生该形式化合物,其技术效果是能够预期的。因此,权利要求9不具备《专利法》第二十二条第三款规定的创造性。4、在对比文件1公开内容的基础上,选择一定种类的金属盐作为共沉淀获得催化剂的成分,是本领域常规选择。对比文件2给出了利用酸性溶液和碱金属氢氧化物溶液进行共沉淀的技术启示。因此,权利要求10-11也不具备《专利法》第二十二条第三款规定的创造性。权利要求12附加技术特征已被对比文件1公开了,因此,权利要求12也不具备《专利法》第二十二条第三款规定的创造性。权利要求13的附加技术特征部分被对比文件1公开了,部分为本领域惯用手段,故权利要求13也不具备《专利法》第二十二条第三款规定的创造性。5、权利要求14与对比文件1的区别在于限定了碳纳米管聚集体,由于权利要求9-13的方法不具备创造性(参见在前评述),本领域技术人员能够获得其方法得到的碳纳米管聚集体产品,因此权利要求14不具备《专利法》第二十二条第三款规定的创造性。6、权利要求15与对比文件1区别在于限定了碳纳米管的混合物或者复合材料,并加入聚合物,橡胶,陶瓷,金属,金属合金,玻璃或者织物纤维来生产,碳纳米管用来增强材料强度和性能。对比文件2公开了将碳纳米管粉末作为添加剂,用于聚合物,橡胶,陶瓷,金属,金属合金,玻璃,纺织品和复合材料,其作用与本权利要求相同,均为利用碳纳米管制备混合物或复合材料。因此,权利要求15不具备《专利法》第二十二条第三款规定的创造性。7、权利要求16-20与对比文件1区别在于限定了碳纳米管聚集体的用途,对比文件2公开了碳纳米管粉末的这些用途。在权利要求1-8、14的碳纳米管聚集体均不具备创造性的情况下,其用作权利要求16-20所述用途,对本领域技术人员来说,是显而易见的,因此权利要求16-20均不具备《专利法》第二十二条第三款规定的创造性。
戊公司对上述驳回决定不服,于2015年7月23日向专利复审委员会提出了复审请求,同时提交了权利要求全文替换页(共2页,19项),其中修改为:在权利要求1中添加技术特征“和该碳纳米管隆起纱的直径基本上是0.18μm-3μm”,删除了原权利要求5,其余权利要求顺序编号,适应性的修改从属权利要求的引用权利要求编号。复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1、碳纳米管聚集体,该碳纳米管的直径是3-100nm,长径比至少是5,特征在于该聚集体包含彼此缠绕的碳纳米管隆起纱形式的碳纳米管束,其中隆起纱束中的碳纳米管彼此的平均距离是20-100nm,优选30-80nm,特别优选40-60nm,和该碳纳米管隆起纱的直径基本上是0.18μm-3μm。
2、根据权利要求1的聚集体,特征在于至少95重量%的该聚集体颗粒的外径是20μm-6000μm,优选60μm-4000μm,特别优选100μm-1500μm。
3、根据权利要求1或者2的聚集体,特征在于其根据ENISO60的堆积密度是20-250kg/m3,优选40-200kg/m3,特别优选50-150kg/m3。
4、根据权利要求1-3任一的聚集体,特征在于该碳纳米管是以彼此缠绕的隆起纱形式存在的,并且基本上不是彼此呈直线排列的。
5、根据权利要求1-4任一的聚集体,特征在于除了隆起纱形式的碳纳米管束之外,该聚集体包含碳纳米管的其他结构束形式,特别是下面的这些结构的碳纳米管束:精梳纱结构,鸟巢结构,开口网结构或者彼此平行排列的纤丝束形式,它们的含量小于30%,优选最大20%,特别优选最大10%。
6、根据权利要求1-5任一的聚集体,特征在于该碳纳米管的杂质含量,特别是金属或者金属化合物含量,特别优选金属氧化物的含量最大是7重量%,优选最大5重量%。
7、根据权利要求1-6任一的聚集体,特征在于该碳纳米管是以多壁碳纳米管形式存在的,特别是这些形式,其具有彼此嵌套的石墨管,或者是基于卷绕的多层石墨烯层。
8、用于生产碳纳米管聚集体的方法,在其中在第一步骤中,如下由水溶液形成催化剂前体:由元素周期表第VIII副族的金属的金属盐,特别是铁、钴或者镍的金属盐,与元素周期表第VI或者VII副族的金属的金属盐,特别是与选自锰,钼,铬和钨的金属的金属盐的溶液,通过将该溶液沉淀到载体上,特别是以氧化物和/或氢氧化物或者任选地其水合物形式;或者该金属盐溶液与选自铝,镁,硅,锆,钛的一种或多种金属化合物共沉淀,特别是来产生氧化物和/或氢氧化物或者任选地其水合物,
从该催化剂前体除去溶剂,
然后对该催化剂前体进行热后处理,
其中该催化剂前体在该热后处理过程中,在非还原性气体存在下,任选在减压下,特别是在空气存在下,在至少800℃的温度进行高温煅烧,
在此所获得的催化剂然后任选地进行还原性后处理,
和在所获得的催化剂上,在至少500℃的温度和在含有氢和碳的前体化合物,特别是烃存在下,对该碳前体化合物,特别是该烃,特别优选选自下面的化合物进行催化分解:乙炔,甲烷,乙烷,乙烯,丁烷,丁烯,丁二烯,苯,烷基苯,特别甲苯或者二甲苯,特别优选乙烯,并且分离在此所获得的CNT聚集体。
9、根据权利要求8的方法,特征在于该催化剂前体是依靠下面的成分的共沉淀来形成的:选自钴,锰,钼,铝和镁的至少两种金属的金属盐溶液,特别是硝酸盐,氯化物或者羧酸盐,特别是乙酸盐。
10、根据权利要求8或者9的方法,特征在于该金属盐的共沉淀是由金属盐的酸性溶液,借助于碱金属氢氧化物溶液来进行的。
11、根据权利要求8-10之一的方法,特征在于该高温煅烧是在800-1100℃,优选850-1100℃,特别优选900-1050℃的温度进行的。
12、根据权利要求8-11之一的方法,特征在于该烃的反应是在流化床中进行的,其中连续或者不连续地添加催化剂,任选地使用载气,优选氮气或者氢气,并且随后连续地将该碳纳米管聚集体从该流化床中排出。
13、碳纳米管聚集体,其是通过权利要求8-12之一的方法来获得的。
14、包含碳纳米管的混合物或者复合材料,其是通过将权利要求1-7或者权利要求13之一的聚集体加入到聚合物,橡胶,陶瓷,金属,金属合金,玻璃或者织物纤维来生产的。
15、根据权利要求1-7和权利要求13之一的碳纳米管聚集体的用途,其用作用于聚合物,橡胶,陶瓷,金属,金属合金,玻璃,织物纤维和复合材料的添加剂。
16、根据权利要求1-7或权利要求13之一的碳纳米管聚集体的用途,其用作电极中,用于分离物质的隔膜中,太阳能电池,执行器,传感器,油墨或者糊中和在储能装置,特别是电池组,蓄电池,燃料电池或者电容器中的导电添加剂。
17、根据权利要求1-7或权利要求13之一的碳纳米管聚集体的用途,其用作用于药物活性成分或者用于植物保护活性成分的基底。
18、根据权利要求1-7或权利要求13之一的碳纳米管聚集体的用途,其用作吸附剂,特别是用作用于挥发性化合物,例如用于气体,或者生物化合物,特别是用于酶的吸附剂。
19、根据权利要求1-7或权利要求13之一的碳纳米管聚集体的用途,其用作催化剂的载体或者容器。”
戊公司认为:(1)审查员在推测对比文件1的公开内容直至对比文件1的附图3可能显示出CNT纱的一部分。然而,因为图像的放大倍率的关系在该附图中不能看到所述的纱。审查员并没有提及:对于所述CNT的纱结构或者任何的二级结构在对比文件1中根本没有任何的书面公开(例如参见对比文件1的第[0060]段),也没有公开任何其他的附图图像可以支持审查员的断言。审查员的观点纯粹是一种推测。(2)对比文件1的附图3描述的图像尺寸在垂直和水平方向上为约2.5μ,对角线宽度约为6μ。然而,本申请所要求保护的尺寸在0.18μm-3μm的纱结构在对比文件1的附图3中不能够看到。另一方面,复审请求人在其说明书中说呈现的缩微照片清楚地显示了尺寸约为2μm的几束纱。
经形式审查合格,专利复审委员会于2015年8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认为:对比文件1公开了一种用于制备碳纳米管生产用的催化剂的方法,权利要求8中金属盐的溶液选择元素周期表第Ⅵ或者Ⅶ副族的金属的技术方案与对比文件1相比,区别在于:权利要求8限定了沉淀在载体上,限定了烃为乙炔、甲烷、乙烷、乙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、苯、烷基苯、甲苯、二甲苯、乙烯。对于区别,以催化活性物质和载体形成组成为常规催化剂组成,选择沉淀在载体上即本领域常规选择,其技术效果是能够预期的;在对比文件1公开的基础上,选择常规的烃类为本领域常规选择。权利要求8中金属盐的溶液选择铝、镁、硅、锆、钛的一种或多种金属化合物的技术方案,对比文件2公开了(参见其说明书[0048]段)Al、Mg、Si、Zr、Ti形成混合金属氧化物的元素,作为催化剂成分,其在对比文件2中作用与本权利要求相同,均为与第Ⅷ副族的金属的金属盐共沉淀,制备催化剂,以催化制备碳纳米管聚集体,对比文件2给出了使用该催化剂的技术启示,使得本领域技术人员有动机选择其与第Ⅷ副族的金属的金属盐共沉淀,制备催化剂;氧化物、氢氧化物、或其水合物,是金属共沉淀反应中常见的产物形式,本领域技术人员能够想到共沉淀是产生该形式化合物,其技术效果是能够预期的。权利要求8不具备创造性。而权利要求9-12对权利要求8进一步限定,权利要求13引用权利要求8-12,权利要求14-19引用权利要求13,其也不具备创造性。癸公司并未对权利要求8-19进行实质修改,也未提出具有创造性的理由,基于驳回决定同样理由,本申请权利要求8-19不具备创造性,不符合《专利法》第二十二条第三款的规定。因而坚持驳回决定。
随后,专利复审委员会成立合议组对本案进行审理。
2016年3月31日,子公司发出复审通知书,指出:1、权利要求1与对比文件1的区别在于:权利要求1中限定了隆起纱束中碳纳米管彼此的平均距离以及隆起纱的直径数值范围,而对比文件1中未公开上述参数。本申请实际解决的技术问题是:提供一种与现有技术相类似的碳纳米管聚集体。对于上述区别,本领域技术人员通过常规实验手段调整,能够获得一定的碳纳米管隆起纱的直径和隆起纱束中碳纳米管彼此间的平均距离,其技术效果是能够预期的。且没有证据显示选用如权利要求1所限定的碳纳米管彼此间的平均距离以及隆起纱的直径能给其产品带来预料不到的技术效果。因此,权利要求1不符合《专利法》第二十二条第三款的规定。2、从属权利要求2-7的附加技术特征或被对比文件1公开,或者是本领域技术人员容易通过常规实验调整得到。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求2-7也不具备《专利法》第二十二条第三款规定的创造性。3、权利要求8包括并列技术方案A和B,技术方案A与对比文件1的区别在于:(1)权利要求8具体限定了烃为乙炔、甲烷、乙烷、乙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、苯、烷基苯、甲苯、二甲苯、乙烯;对比文件1中公开的是C1-到C5-烷烃或者C2-到C5-烯烃;(2)权利要求8限定金属盐的溶液沉淀在载体上,对比文件1没有公开。本申请实际解决的技术问题是:提供一种与现有技术类似的生产碳纳米管聚集体的方法。针对技术方案A,对于区别(1),对比文件1已经公开可以分解含或不含杂原子的烃特别是C1-到C5-烷烃或者C2-到C5-烯烃,而不含杂原子的烃中,C1-到C5-烷烃或者C2-到C5-烯烃即含有甲烷、乙烷、乙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、乙烯,且对比文件1的实施例3中也具体公开了乙烯。权利要求8中限定的其他烃也是常规用于制备碳纳米管的烃。对于区别(2),对比文件1中已经记载现有技术中制备催化剂时,活性成分可以沉淀在载体上。并且以催化活性物质和载体形成为常规催化剂组成。技术方案B与对比文件1的区别在于:权利要求8中具体限定了烃为乙炔、甲烷、乙烷、乙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、苯、烷基苯、甲苯、二甲苯、乙烯;对比文件1中公开的是C1-到C5-烷烃或者C2-到C5-烯烃。具体评述参见技术方案A有关区别1的评述。因此,权利要求8不具备《专利法》第二十二条第三款规定的创造性。4、权利要求9、11-12的附加技术特征已被对比文件1公开了或为本领域惯用手段。权利要求10对权利要求8或者9做了进一步限定,对比文件2给出了利用金属盐的酸性溶液,借助碱金属氢氧化物溶液进行共沉淀的技术启示。在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求8-12也不具备《专利法》第二十二条第三款规定的创造性。5、权利要求13要求保护“碳纳米管聚集体,其是通过权利要求8-12之一的方法来获得的。”,权利要求8-12之一的方法不具备创造性,且对比文件1的制备方法与权利要求8-12之一的方法的区别并没有给其产品带来预料不到的技术效果,因此,权利要求13不具备《专利法》第二十二条第三款规定的创造性。6、对比文件1还公开了其碳纳米材料适用作聚合物中的添加剂等用途。并且碳纳米管粉末作为添加剂,用于例如橡胶,金属,金属合金,玻璃,纺织品等其它材料中制备混合物或复合材料也是本领域惯用手段,其用作电极,用于分离物质的隔膜等碳纳米管聚集体的用途,对本领域技术人员来说,也是显而易见的。在权利要求1-7、13的碳纳米管聚集体不具备创造性的情况下,权利要求14-19也不具备《专利法》第二十二条第三款规定的创造性。
戊公司于2016年7月15日提交了意见陈某书,并提交了附件实审资料1:US3940917A,附件实审资料2:对比文件1附图3:戊公司认为:1、现有技术中已知的不同CNT材料和本申请的聚集体之间的主要差别在于在聚集体中CNT纤丝的微观形态。制备碳纳米纤维的不同步骤产生了非常不同的微观形态结构。如果使用在本申请中公开的催化剂前体共沉积的第一方法,则获得是金属混合氧化物的催化剂前体产品,其在不同的还原反应的条件下显示了与从对比文件1已知的方法获得那些相比不同的微观相和不同的表面结构。在本申请的方法具体反应条件下应用这第一催化剂得到了在隆起纱形态结构中有碳纳米纤维的取向的CNT聚集体。2、具有隆起纱形态的本申请的CNT聚集体显示了比有鸟巢结构(BN)形态的那些有更容易的可分散性。在使用具有BN结构的CNT聚集体的情况下比使用具有隆起纱(BY)结构的聚集体的情况所述聚合物具有更多的分子量降解。3、术语“隆起纱”是合成纤维的纱的技术描述,这从上个世纪六十年代在纺织纤维技术和在纺织纤维生产中是为人熟知的并被使用了。纺织隆起纱的例子描述在附件实审资料1中,这是杜邦(Dupont)发明的,使用所谓的“Taslan”方法。因为合成聚合物硬纤维的主要生产过程仅仅给出了均匀的纤维(evenfibre),其不能像弹性纤维那样伸展。为了将两种纺织纤维类型(弹性和非弹性的纤维)混合在纺织纱中,有必要将Taslan方法或者类似的方法应用到硬纤维上,以便赋予这些纤维隆起结构,其可以像在附件实审资料1的附图4和5中所显示的那样伸展。4、本申请的权利要求1仅仅覆盖了纱的直径是0.18μm-3μm的聚集体,目前的权利要求中并不包括“直径20μm”。从对比文件1的附图3中的微观照片容易地看出来,这种结构必须具有实际上大于3μm的直径。对比文件1的附图3可参见附件2。其中CNT聚集体的照片区域的对角线是约3.1μm。另外,在附图3中,BN结构的外周(outerperiphery)甚至没有被看到,这清楚地表明了:实际的直径也必定大于3.1μm。对比文件1的CNT聚集体没有落入本申请权利要求的范围中。
在上述程序的基础上,专利复审委员会作出被诉决定,该决定认定:
一、审查文本的认定
戊公司在答复复审通知书时未提交修改文件。因此,被诉决定针对的文本是:戊公司于2012年2月21日提交的原始提交的国际申请的中文文本说明书第1-10页、说明书附图第1-3页、说明书摘要,于2015年7月23日提交的权利要求第1-19项。
二、关于《专利法》第二十二条第三款
对比文件1中的纤维状碳材料相当于权利要求1中的碳纳米管聚集体,其中的碳纳米管直径和长径比数值范围与权利要求数值范围部分重叠或落在权利要求1数值范围内。关于对比文件1制备得到的碳纳米管是否是隆起纱形式:(1)术语碳纳米管的“隆起纱形式”在本领域并没有确定的含义,无法根据其含义认定对比文件1的碳纳米管不是隆起纱形式,并且从附图中看对比文件1也具有蓬松隆起的纱的形态,因此,不能明确区分对比文件1与本申请的碳纳米管形式;(2)从制备方法来看,本申请实施例1-4是关于制备催化剂的,实施例5-7、9是对比例,实施例8、10涉及本申请的碳纳米管聚集体的制备方法和应用,通过对本申请所有实施例分析发现,采用实施例5碳纳米管的实施例9与采用实施例8碳纳米管的本申请实施例10相比,实验结果显示实施例10的样品具有更低的表面电阻和PC显示分子量降低更少,即表明本申请的生产CNT聚集体的方法得到的CNT产物分散在聚合物中,有避免在该聚集体解体过程中单个CNT和聚合物二者的破坏的效果。碳纳米管分散在聚合物的较优性能与碳纳米管形式相关,而实施例5和实施例8中制备碳纳米管的方法相同,区别在于使用的催化剂不同,而相应的催化剂制备方法的不同仅在于制备碳纳米管的催化剂的煅烧温度的不同,也就是从本申请实验数据中仅能得知影响碳纳米管形式关键因素在于制备碳纳米管的催化剂的煅烧温度的不同。对比文件1公开其制备方法:选用催化剂的至少两种可热分解的前体化合物溶解在溶剂中,或者将催化剂载体的前体化合物与催化剂的前体化合物一起溶解和/或悬浮到所述溶剂中;然后使用干燥气体进行喷雾成粒或者喷雾干燥来除去溶剂;在含氧气体,特别是在空气存在下,在200至900℃煅烧,任选地随后借助还原性气体还原所述的颗粒材料;通过任选在惰性气体和/或氢气的存在下,在450至1200℃的温度,在固定床或者移动床中,在催化剂上分解含或不含杂原子的烃(相当于本申请权利要求中的含有氢和碳的前体化合物,烃存在下),特别是C1-到C5-烷烃或者C2-到C5-烯烃来进行,后处理和净化所得到的碳纳米管。对比文件1实施例1公开了含Mn-与Co-的溶液以及含Al-与Mg-的溶液合并,形成溶液,然后在Nubilosa喷雾干燥机中通过气旋来沉积产物。即对比文件1与本申请的催化剂制备方法类似,尤其是本申请包含“金属盐溶液与选自铝,镁,硅,锆,钛的一种或多种金属化合物共沉淀”的制备方法基本与对比文件1的方法相同。在对比文件1与本申请制备方法中催化剂前体原料、热后处理、碳纳米管生成方法基本相同,尤其是对比文件1已经公开了与本申请制备方法的温度范围(至少800℃)有交叉的200至900℃的高温煅烧温度时,本领域技术人员容易预期采用对比文件1中经过高温煅烧温度的催化剂制备的碳纳米管聚集体也会包含隆起纱形式,可以达到本申请所述效果。因此,权利要求1与对比文件1相比,区别在于:权利要求1中限定了隆起纱束中碳纳米管彼此的平均距离以及隆起纱的直径数值范围,而对比文件1中未公开上述参数。
专利复审委员会查明,本申请记载“令人期望的是具有一种生产CNT聚集体的方法,在其中该催化剂提供高的转化率和CNT产率,并且产物同时易于以低的能量和力引入而分散在聚合物(热塑性塑料)中,目的是避免在该聚集体解体过程中单个CNT和聚合物二者的破坏。”本申请实施例1-4是催化剂制备实施例,其中实施例1-3为对比例,其与本申请实施例4的区别在于在空气存在下煅烧催化剂的温度为500℃或600℃,而实施例4是1000℃。相应采用实施例1-3催化剂的实施例5-7与采用实施例4催化剂的实施例8的碳纳米管直径、长径比以及聚集体大部分的直径都在本申请限定范围内,实施例5-8中都没有给出碳纳米管彼此间的平均距离以及隆起纱的直径。即本申请说明书没有记载,也没有任何实验数据证明选用如权利要求1所限定的碳纳米管彼此间的平均距离以及隆起纱的直径能给其产品带来何种效果。根据本领域技术人员的认知,碳纳米管彼此间的平均距离以及隆起纱的直径对碳纳米管聚集体在不同应用基体中的分散有影响。综上所述,本申请实际解决的技术问题是:提供一种与现有技术相类似的碳纳米管聚集体。对于上述区别,催化剂颗粒大小、形状等原料的选取以及超声分散等处理技术都会影响碳纳米管聚集体的尺寸,如碳纳米管间的距离,碳纳米管直径等,本领域技术人员能够根据实际用途需要通过常规实验手段调整,能够获得一定的碳纳米管隆起纱的直径和隆起纱束中碳纳米管彼此间的平均距离,其技术效果是能够预期的,本申请限定的碳纳米管彼此间的平均距离以及隆起纱的直径也未能给其产品带来预料不到的技术效果。
综上所述,权利要求1相对于对比文件1和本领域的惯用手段的结合,是显而易见的,且没有预料不到的技术效果,不具备创造性。
2、在对比文件1公开内容的基础上,本领域技术人员容易通过常规实验调整,获得如权利要求2所述比例的聚集体颗粒的外径范围。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求2也不具备创造性。
本领域技术人员通过常规实验手段能够对聚集体的堆积密度进行调整,获得一定ENISO60的堆积密度的碳纳米管聚集体,其技术效果是能够预期的。因此,在其引用的权利要求1、2不具备创造性的情况下,权利要求3也不具备创造性。
从图3中可直接毫无疑义得出,对比文件1公开的碳纳米管是彼此缠绕的,基本上不是彼此呈直线排列。关于为隆起纱形式的区别参见对权利要求1的评述。因此,在其引用的权利要求1-3不具备创造性的情况下,权利要求4也不具备创造性。
精梳纱、鸟巢、开口网、彼此平行排列的纤丝束为碳纳米管聚集体常规结构,在对比文件1公开的基础上,本领域技术人员能够通过常规实验参数调整,获得一定含量的上述结构的碳纳米管束,其技术效果也是能够预期的。因此,在其引用的权利要求1-4不具备创造性的情况下,权利要求5也不具备创造性。
对比文件1公开的金属化合物催化裂解制备碳纳米管,其必然存在杂质,通过去杂等常规实验手段,本领域技术人员能够获得一定金属或金属化合物含量,其技术效果是能够预期的。因此,在其引用的权利要求1-5不具备创造性的情况下,权利要求6也不具备创造性。
对比文件1公开了权利要求7的附加技术特征,在其引用的权利要求1-6不具备创造性的情况下,权利要求7也不具备创造性。
3、权利要求8要求保护一种用于生产碳纳米管聚集体的方法。
权利要求8的技术方案就沉淀方法而言包括两个并列技术方案:包括金属盐的溶液沉淀在载体上的技术方案A和包括金属盐溶液与选自铝、镁、硅、锆、钛的一种或多种金属化合物共沉淀的技术方案B。
对比文件1公开的步骤a)中催化剂的前体化合物或者其与催化剂载体的前体化合物溶液通过高温气体干燥形成沉淀,最后是生成氧化物或氢氧化物的形式,由于在水溶液中形成,则应该包括水合物形式。对比文件1公开的步骤b)即为从催化剂前体中除去溶剂步骤。对比文件1公开的步骤f)即为催化剂前体进行热后处理步骤,其中高温煅烧温度与权利要求8中的温度范围有交叉。对比文件1公开的步骤g)即对获得的催化剂进行还原性后处理。权利要求8的技术方案A与对比文件1相比,区别在于:(1)权利要求8具体限定了烃为乙炔、甲烷、乙烷、乙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、苯、烷基苯、甲苯、二甲苯、乙烯;对比文件1中公开的是C1-到C5-烷烃或者C2-到C5-烯烃;(2)权利要求8限定金属盐的溶液沉淀在载体上,对比文件1没有公开。
专利复审委员会查明,本申请记载“令人期望的是具有一种生产CNT聚集体的方法,在其中该催化剂提供高的转化率和CNT产率,并且产物同时易于以低的能量和力引入而分散在聚合物(热塑性塑料)中,目的是避免在该聚集体解体过程中单个CNT和聚合物二者的破坏。”因而,本申请提供了如权利要求8所述的方法。关于转化率和CNT产率,本申请的实施例中1-4是催化剂制备实施例,其中实施例1-3为对比例,其与本申请实施例4的区别在于在空气存在下煅烧催化剂的温度为500℃或600℃,而实施例4是1000℃。相应采用实施例1-3催化剂的实施例5-7的产率与采用实施例4催化剂的实施例8相比并没有显示高的转化率和CNT产率。关于本申请产物分散在聚合物中是否具有较好效果,采用实施例5碳纳米管的实施例9为对比例,其与采用实施例8碳纳米管的本申请实施例10相比,实验结果显示实施例10的样品具有更低的表面电阻和PC显示分子量降低更少,即表明本申请的生产CNT聚集体的方法得到的CNT产物分散在聚合物中,有避免在该聚集体解体过程中单个CNT和聚合物二者的破坏的效果,从上述实验数据中仅能得知催化剂煅烧温度的不同影响碳纳米管分散在聚合物中的性能。本申请说明书并没有记载,也没有任何实验数据证明金属盐的溶液沉淀在载体上或烃为乙炔、甲烷、乙烷、乙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、苯、烷基苯、甲苯、二甲苯、乙烯能为技术方案的转化率、CNT产率或相应碳纳米管分散在聚合物中的性能等方面带来预料不到的技术效果。
另外,对比文件1记载现有技术中例如有载体的沉淀或浸泡形式的湿法化学生产碳纳米管具有多个缺点,例如活性成分损失、产率明显降低等,具有目的在于“提供用于制备CNT生产用的催化剂的方法,该方法避免了所述的已知方法的缺点,特别是以能量有效的方式运行,能够有效利用在该催化剂制备中所使用的原料,优选是使得在催化剂制备中所形成的废物的量或者后处理的废水的量最小化,并因此使得固体形式的催化剂制备中的加工步骤的数目最小,特别能够调节有利的催化剂粒度。”对比文件1并没有记载由其催化剂制备得到的碳纳米管分散在聚合物的相关性能,因此两者无法比较碳纳米管的分散在聚合物的相关性能,也不能得出本申请的产物相应性能更好的结论,并且对比文件1显示了比本申请更高的碳纳米管产率。并且由上述分析可知,本申请记载的实施例和对比例比较可以得知:催化剂煅烧温度的不同影响碳纳米管是否具有分散在聚合物中,有避免在该聚集体解体过程中单个CNT和聚合物二者的破坏的效果。然而,由上述对比文件1公开技术方案与权利要求8对比可知,对比文件1已经公开了200至900℃的高温煅烧温度,该数值范围与权利要求8中的温度范围(至少800℃)有交叉。因此,本领域技术人员容易预期采用对比文件1中经过高温煅烧温度的催化剂制备的碳纳米管聚集体应该也可以达到本申请所述效果。综上所述,本申请实际解决的技术问题是:提供一种与现有技术类似的生产碳纳米管聚集体的方法。
针对技术方案A,对于区别(1),对比文件1已经公开可以分解含或不含杂原子的烃特别是C1-到C5-烷烃或者C2-到C5-烯烃,而不含杂原子的烃中,C1-到C5-烷烃或者C2-到C5-烯烃即含有甲烷、乙烷、乙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、乙烯,且对比文件1的实施例3中也具体公开了乙烯。权利要求8中限定的其他烃也是常规用于制备碳纳米管的烃。在对比文件1公开的基础上,本领域技术人容易根据需要选择合适的烃。并且根据上述分析可知,金属盐的溶液沉淀在载体上或烃选择为乙炔、甲烷、乙烷、乙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、苯、烷基苯、甲苯、二甲苯、乙烯也未带来预料不到的技术效果。对于区别(2),对比文件1中已经记载现有技术中制备催化剂时,活性成分可以沉淀在载体上。并且催化活性物质和载体组成催化剂为常规催化剂组成方式。
权利要求8的技术方案B与对比文件1相比,区别在于:权利要求8中具体限定了烃为乙炔、甲烷、乙烷、乙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、苯、烷基苯、甲苯、二甲苯、乙烯;对比文件1中公开的是C1-到C5-烷烃或者C2-到C5-烯烃。区别技术特征也是本领域的惯用技术手段,具体评述参见技术方案A有关区别①的评述。
综上所述,权利要求8相对于对比文件1和本领域惯用手段的结合,是显而易见的,且没有预料不到的技术效果。因此,权利要求8不具备创造性。
4、对比文件1已经公开了权利要求9的附加技术特征。因此,在其引用的权利要求8不具备创造性的情况下,权利要求9也不具备创造性。
对比文件2给出了利用金属盐的酸性溶液,借助碱金属氢氧化物溶液进行共沉淀的技术启示,在其引用的权利要求8或9不具备创造性的情况下,权利要求10也不具备创造性。
对比文件1公开了煅烧温度为200-900℃(相当于本权利要求中的高温煅烧,与本权利要求数值范围部分重叠),在其引用的权利要求8-10之一不具备创造性的情况下,权利要求11也不具备创造性。
对比文件1公开了烃的反应在流化床中进行,公开了惰性气体和氢气存在下(相当于本权利要求中的载气);催化剂的催化效果有一定时效性,为连续生产,采用随着反应添加新的催化剂方式,连续添加即随着反应不间断的提供催化剂,不连续添加即一定时间间隔提供催化剂,而连续或不连续添加催化剂为添加催化剂的常规方式,同时选择氮气作为载气亦为常规选择;反应生成的产品碳纳米管集中在流化床中,为收集碳纳米管聚集体产品,选择连续地将碳纳米管聚集体从流化床中排出,为本领域常规收集方式,其技术效果是能够预期的。因此,在其引用的权利要求8-11不具备创造性的情况下,权利要求12也不具备创造性。
5、对比文件1公开了一种制备碳纳米管生产用的催化剂的方法,其后进行碳纳米管聚集体制备,且其制备方法与权利要求8-12之一的方法的区别并没有给其产品带来预料不到的技术效果(具体参见对权利要求8-12的述述),权利要求8-12之一的方法不具备创造性。因此,本领域技术人员能够获得权利要求13的碳纳米管聚集体产品,权利要求13的技术方案,对本领域技术人员来说,是显而易见的,不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
6、对比文件1还公开了其碳纳米材料适用作聚合物中的添加剂,特别是用于提高机械性能和用于提高导电性;所述的碳纳米材料还可以用作存储气体和能量的材料,用于着色和作为阻燃剂;该碳纳米材料优选用于聚合物复合材料,陶瓷或者金属复合材料中(即包含碳纳米管的混合物或者复合材料),来提高导电或者导热性以及机械性能。并且碳纳米管粉末作为添加剂,用于例如橡胶,金属,金属合金,玻璃,纺织品等其它材料中制备混合物或复合材料也是本领域惯用技术手段,在权利要求1-7、13的碳纳米管聚集体不具备创造性的情况下,包含其的混合物和复合材料,对本领域技术人员来说,也是显而易见的,因此权利要求14不具备创造性。
7、在权利要求1-7、13的碳纳米管聚集体均不具备创造性(参见在前评述)的情况下,其用作用于聚合物、橡胶、陶瓷、金属、金属合金、玻璃、纺织品(相当于本权利要求中的织物纤维)、复合材料的添加剂,用作电极,用于分离物质的隔膜,太阳能电池、执行器、传感器、油墨或者糊中和在储能装置,电池组、蓄电池、燃料电池、电容器的导电添加剂,用作药物活性成分、植物保护活性成分的基底,吸附剂、用作挥发性化合物,气体、生物化合物、酶的吸附剂,用作催化剂的载体、容器,这些碳纳米管聚集体的用途,对本领域技术人员来说,是显而易见的。因此,权利要求15-19不具备创造性。
基于上述事实和理由,专利复审委员会作出决定:维持国家知识产权局于2015年4月8日对本申请作出的驳回决定。
另查,本申请说明书第[0021]记载有“令人期望的是具有一种生产CNT聚集体的方法,在其中该催化剂提供高的转化率和CNT产率,并且产物同时易于以低的能量和力引入而分散在聚合物(热塑性塑料)中,目的是避免在该聚集体解体过程中单个CNT和聚合物二者的破坏。”第[0022]记载的内容为:“本发明提供一种碳纳米管聚集体,该碳纳米管的直径是3-100nm,长径比是至少5,特征在于该聚集体包含彼此缠绕的碳纳米管隆起纱形式的碳纳米管束,其中该隆起纱束形式的碳纳米管彼此的平均距离是20-100nm,优选30-80nm,特别优选40-60nm。”第[00232]记载的内容为:“在该新的聚集体的一种优选的实施方案中,该碳纳米管以CNT隆起纱形式存在,其形成了该聚集体,特别是处于彼此疏松缠绕的形式。在该聚集体中CNT隆起纱直径基本上是0.1μm-20μm,优选0.14μm-10μm和特别优选0.18μm-3μm。贯穿纱长度观察,该聚集体隆起纱的直径特别在上述范围内变化。纱中的CNT基本上不是彼此呈直线排列的,而与所述的CY结构(图2中示意性给出)相比,具有彼此基本上无序的位置(图1中示意性给出)。”第[0030]记载的内容为:“本发明因此还提供一种由碳纳米管来生产聚集体的方法,在其中在第一步骤中,如下来由水溶液形成催化剂前体:由元素周期表第VIII副族的金属的金属盐,特别是铁、钴或者镍,优选钴的金属盐,与元素周期表第VI或者VII副族的金属的金属盐,特别是与选自锰,钼,铬和钨,优选锰的金属的金属盐的溶液,通过将该溶液沉淀到载体上,特别是来产生氧化物和/或氢氧化物或者任选地其水合物,或者该金属盐溶液与选自铝,镁,硅,锆,钛的一种或多种金属化合物共沉淀,特别是来产生氧化物和/或氢氧化物或者任选地其水合物,从该催化剂前体除去溶剂,然后对该催化剂前体进行热后处理,其中该催化剂前体在该热后处理过程中,在非还原性气体存在下,任选在减压下,特别是在空气存在下,在至少800℃的温度进行高温煅烧,在此所获得的催化剂然后任选地进行还原性后处理,和在所获得的催化剂上,在至少500℃的温度和在含有氢和碳的前体化合物,特别是烃存在下,对该碳前体化合物,特别是该烃,特别优选选自下面的化合物进行催化分解:乙炔,甲烷,乙烷,乙烯,丁烷,丁烯,丁二烯,苯,烷基苯,特别甲苯或者二甲苯,特别优选乙烯,并且分离在此所获得的CNT聚集体。”第[0072]记载的内容为:“所获得的聚集体的REM照片显示了该聚集体由许多膨胀形的CNT纱构成,在其中单个CNT是彼此疏松编织的,并且基本上不是彼此直线或者平行排列的(参见图1和2)。”
另查,根据中央机构改革部署,专利复审委员的相关职责由国家知识产权局统一行使。
上述事实,丑公司于2012年2月21日提交的原始国际申请的中文文本说明书第1-10页、说明书附图第1-3页、说明书摘要,于2015年7月23日提交的权利要求第1-19项,当事人提交的证据及当事人陈某等证据在案佐证。
本院认为:
本案的焦点问题在于本申请是否符合《专利法》第二十二条第三款的规定。《专利法》第二十二条第三款规定,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。所谓实质性特点是指对本领域技术人员来说,该发明或者实用新型相对于现有技术是非显而易见的,所谓进步是指该发明或者实用新型与现有技术相比能够产生有益的技术效果。
一、关于本申请权利要求1相对于对比文件1具备的区别特征的问题
本案中,戊公司主张本申请说明书附图3、4以及[0022]段、[0023]段以及[0072]段已经清楚的描述了“隆起纱”形式的第二级结构,原审判决认定本申请未给出如何判断纱的特征,属于事实认定错误;在此基础上,本申请包含三级结构,对比文件1仅公开了碳纳米管及聚集体,没有公开任何与申请类似的三级结构。
首先,准确确定权利要求保护范围是判断一项专利是否具备创造性的基础。根据《专利法》第五十九条的规定,发明或者实用新型专利权的保护范围以其权利要求的内容为准,说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。可见,权利要求是确定一项专利权保护范围的基本文件。考虑到专利授权制度的制度价值及申请人在专利授权过程中的修改机会,在专利授权程序中通常应当以权利要求记载的内容为基础,对所涉技术术语或技术特征的含义通常应当采取最大合理解释原则,即基于权利要求的文字记载,对权利要求作出最广义的合理解释,充分尊重权利要求的公示作用;尽量避免利用说明书或者审查档案对该术语作不适当的限制,以便对权利要求是否符合授权条件和效力问题作出更清晰的结论,从而促使申请人修改和完善专利申请文件,提高专利授权确权质量。若涉案申请权利要求中限定的相关的技术术语或技术特征属于自定义词语,本领域技术人员对其不存在惯常理解的含义时,可结合涉案专利说明书、附图等对其作出进一步解释。
本案中,本申请权利要求限定的“隆起纱形式”在本申请所涉技术领域并没有确定的含义。虽然,戊公司主张本申请说明书附图3、4以及[0022]段、[0023]段以及[0072]段已经清楚地描述了“隆起纱形式”的第二级结构,但根据本院查明的事实可知,本领域技术人员在[0022]段、[0023]段以及[0072]段记载内容的基础上,显然不能够唯一地确定本申请权利要求限定的“隆起纱形式”的具体含义。而本申请说明书附图3、4与对比文件1中附图均呈现了蓬松隆起的纱的形态,本领域技术人员亦不能判断二者是否相当。可见,本领域技术人员在本申请说明书附图3、4以及[0022]段、[0023]段以及[0072]段记载内容的基础上尚不足以确定本申请限定的“隆起纱形式”的具体含义。
其次,区别特征来源于涉案申请或专利所请求保护的技术方案与最接近的现有技术所包含的技术方案之间的比较。最接近的现有技术的认定应当以对比文件公开的技术内容为准,该技术内容不仅包括明确记载在对比文件中的内容,且包括对于所属技术领域的技术人员来说,隐含的且可直接地、毫无疑义地确定的技术内容。本案中,被诉决定在详细比较对比文件1与本申请制备方法中催化剂前体原料、热后处理、碳纳米管生成方法基本相同,尤其是对比文件1已经公开了与本申请制备方法的温度范围(至少800℃)有交叉的200至900℃的高温煅烧温度的基础上,认定本领域技术人员容易预期采用对比文件1中经过高温煅烧温度的催化剂制备的碳纳米管聚集体也会包含隆起纱形式,且可以达到本申请所述效果,进而认定对比文件1中亦存在本申请限定的“隆起纱形式”,并无不当,详细理由不再赘述。
故在此基础上,被诉决定认定权利要求1与对比文件1相比,区别特征在于“权利要求1中限定了隆起纱束中碳纳米管彼此的平均距离以及隆起纱的直径数值范围,而对比文件1中未公开上述参数”,亦无不当。戊公司的相关主张不能成立,本院不予支持。
二、关于本申请权利要求1相对于对比文件1和本领域的惯用手段的结合是否具备创造性的问题
通常是在比较涉案发明与最接近的现有技术所具备的区别特征的基础上,从涉案发明实际解决的技术问题出发,判断现有技术所公开的或本领域公知常识所揭示的相应的区别特征在该现有技术或公知常识中所发挥的作用、实现的效果与涉案发明实际解决的技术问题是否相同或相近,从而是否有动机将相应的区别技术特征应用于最接近的现有技术并得到涉案发明请求保护的技术方案。
本案中,戊公司主张本申请实际解决的技术问题是提供一种与现有技术结构不同的碳纳米管聚集体,该聚集体易于以低的能量和力引入而分散在聚合物中,避免在该聚集体解体过程中单个碳纳米管和聚合物二者的破坏。根据查明的事实可知,戊公司主张的上述技术问题为本申请说明书中记载的本申请欲解决的技术问题。但创造性判断过程中,发明实际解决的技术问题是在确定要求保护的发明与最接近的现有技术相比存在的区别特征的基础上,根据该区别特征所能达到的技术效果予以综合判定。而发明欲解决的技术问题是申请人或发明人根据其掌握的现有技术的情况作出的一种主观判断。由于创造性判断过程中确定的最接近的现有技术与申请人或发明人掌握的现有技术通常并不相同,因此,通常发明实际解决的技术问题与其在说明书记载的欲解决的技术问题亦非同一范畴。
本案中,本申请权利要求1与对比文件1的区别特征仅在于“权利要求1中限定了隆起纱束中碳纳米管彼此的平均距离以及隆起纱的直径数值范围,而对比文件1中未公开上述参数”。根据查明的事实可知,本申请说明书没有记载,也没有任何实验数据证明选用如权利要求1所限定的碳纳米管彼此间的平均距离以及隆起纱的直径能给其产品带来何种效果。根据本领域技术人员的认知,碳纳米管彼此间的平均距离以及隆起纱的直径对碳纳米管聚集体在不同应用基体中的分散有影响。在此基础上,被诉决定将本申请实际解决的技术问题确定为:“提供一种与现有技术相类似的碳纳米管聚集体”,并无不当。戊公司的相关主张不能成立,本院不予支持。
考虑到本领域技术人员均知晓催化剂颗粒大小、形状等原料的选取以及超声分散等处理技术都会影响碳纳米管聚集体的尺寸,如碳纳米管间的距离,碳纳米管直径等,因此,本领域技术人员能够根据实际用途需要通过常规实验手段调整,以获得一定的碳纳米管隆起纱的直径和隆起纱束中碳纳米管彼此间的平均距离,且其技术效果是能够预期的。因此,被诉决定认定在对比文件1及本领域公知常识的基础上得到本申请权利要求1请求保护的技术方案,并无不当。
寅公司主张原审判决没有明确权利要求1相对于对比文件1的区别特征,违反了创造性的基本判断方法。根据本院查明的事实可知,卯公司诉讼理由基础上,分析本申请权利要求1相对于对比文件1的区别及其实际解决技术问题,进而得出本申请权利要求1相对于对比文件1及本领域公知常识的结合不具备创造性的结论。故原审判决的相关论述并未违反创造性判断的基本方法,戊公司的相关主张缺乏事实依据,本院不予支持。
三、关于本申请权利要求8是否具备创造性
本案中,戊公司主张被诉决定认定“对比文件1与本申请的催化剂制备方法(如本申请说明书第30段、权利要求8记载的内容)类似,尤其是本申请包含“金属盐溶液与选自铝,镁,硅,锆,钛的一种或多种金属化合物共沉淀”的制备方法(参见本申请权利要求8)基本与对比文件1的方法相同”明显错误。“沉淀”与“喷雾干燥”两种制备方法在原理、操作上存在诸多不同,形成的催化剂在物理结构上也会有所不同,从而引起形成的产物在物理结构上存在着本申请的三级机构与对比文件1两级结构的区别。原审判决对此未予纠正,导致对权利要求8的创造性判断有误。
根据本院查明的事实可知,对比文件1公开了以下制备方法:选用催化剂的至少两种可热分解的前体化合物溶解在溶剂中,或者将催化剂载体的前体化合物与催化剂的前体化合物一起溶解和/或悬浮到所述溶剂中;然后使用干燥气体进行喷雾成粒或者喷雾干燥来除去溶剂;在含氧气体,特别是在空气存在下,在200至900℃煅烧,任选地随后借助还原性气体还原所述的颗粒材料;通过任选在惰性气体和/或氢气的存在下,在450至1200℃的温度,在固定床或者移动床中,在催化剂上分解含或不含杂原子的烃,特别是C1-到C5-烷烃或者C2-到C5-烯烃来进行,后处理和净化所得到的碳纳米管。同时,对比文件1实施例1公开了含Mn-与Co-的溶液以及含Al-与Mg-的溶液合并,形成溶液,然后在Nubilosa喷雾干燥机中通过气旋来沉积产物。本申请第[0031]记载的内容为:“本发明因此还提供一种由碳纳米管来生产聚集体的方法,在其中在第一步骤中,如下来由水溶液形成催化剂前体:由元素周期表第VIII副族的金属的金属盐,特别是铁、钴或者镍,优选钴的金属盐,与元素周期表第VI或者VII副族的金属的金属盐,特别是与选自锰,钼,铬和钨,优选锰的金属的金属盐的溶液,通过将该溶液沉淀到载体上,特别是来产生氧化物和/或氢氧化物或者任选地其水合物,或者该金属盐溶液与选自铝,镁,硅,锆,钛的一种或多种金属化合物共沉淀,特别是来产生氧化物和/或氢氧化物或者任选地其水合物,从该催化剂前体除去溶剂,然后对该催化剂前体进行热后处理,其中该催化剂前体在该热后处理过程中,在非还原性气体存在下,任选在减压下,特别是在空气存在下,在至少800℃的温度进行高温煅烧,在此所获得的催化剂然后任选地进行还原性后处理,和在所获得的催化剂上,在至少500℃的温度和在含有氢和碳的前体化合物,特别是烃存在下,对该碳前体化合物,特别是该烃,特别优选选自下面的化合物进行催化分解:乙炔,甲烷,乙烷,乙烯,丁烷,丁烯,丁二烯,苯,烷基苯,特别甲苯或者二甲苯,特别优选乙烯,并且分离在此所获得的CNT聚集体。”在此基础上,被诉决定认定“对比文件1与本申请的催化剂制备方法类似,尤其是本申请包含“金属盐溶液与选自铝,镁,硅,锆,钛的一种或多种金属化合物共沉淀”的制备方法基本与对比文件1的方法相同”,而非完全相同并无不当。戊公司的相关主张缺乏事实依据,本院不予支持。
戊公司另主张对比文件1中提供了与本发明技术方案相反的技术教导。相反技术技术教导通常应为对比文件中明确记载的予以排除的技术方案,或者本领域的技术人员在现有技术的基础上可以直接、毫无疑义的确定的对比文件所明确排除的技术方案。本案中,根据查明的事实可知对比文件1仅记载了采用相应的方法具有相应的缺点,在此基础上本领域技术人员尚不能直接、毫无疑义的确定相应的技术方案已被对比文件1所明确排除。辰公司的该主张亦不能成立,本院不予支持。
戊公司还主张本申请相对于对比文件1具有预料不到的技术效果。如果发明相对于现有技术所产生的技术效果在质或量上发生明显变化,超出了本领域技术人员的合理预期,可以认定发明具有预料不到的技术效果。在认定是否存在预料不到的技术效果时,应当综合考虑发明所属技术领域的特点尤其是技术效果的可预见性、现有技术中存在的技术启示等因素。通常,现有技术中给出的技术启示越明确,技术效果的可预见性就越高。本案中,根据查明的事实可知,本申请说明书中未记载任何本申请请求保护的技术方案相对于对比文件1公开的技术方案具有何种预料不到的技术效果,戊公司在本案诉讼阶段亦未补充相应的数据证明其主张的预料不到的技术效果。辰公司的该项主张亦缺乏事实依据,本院不予支持。
巳公司对被诉决定及原审判决关于本申请不具备创造性的其他相关评述,未明确提出异议,本院经审查予以确认,不再详细赘述。
综上,戊公司的相关上诉主张缺乏事实或法律依据,本院均不予支持。原审判决认定事实清楚,适用法律正确,依法应予维持。依据《中华人民共和国行政诉讼法》第八十九条第一款第一项之规定,判决如下:
驳回上诉,维持原判。
一、二审案件受理费各人民币一百元,午公司负担(均已交纳)。
本判决为终审判决。
审判长 戴某
审判员 王某
审判员 吴 斌
二〇一九年五月三十日
书记员 刘 宇
本案法律依据
中华人民共和国专利法(2008修正) 第22条3款
中华人民共和国专利法(2008修正) 第59条
中华人民共和国行政诉讼法(2017修正) 第69条
中华人民共和国行政诉讼法(2017修正) 第89条1款1项
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