一种利用微反应装置制备聚丙交酯的方法-复审决定


发明创造名称:一种利用微反应装置制备聚丙交酯的方法
外观设计名称:
决定号:186279
决定日:2019-08-05
委内编号:1F244593
优先权日:
申请(专利)号:201610301920.6
申请日:2016-05-09
复审请求人:南京工业大学
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:张旭
合议组组长:崔海云
参审员:尹巍巍
国际分类号:C08G63/08,C08G63/87,C08G63/78
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要求保护的技术方案最接近的现有技术;继而,将该权利要求所要求保护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最接近的现有技术实际解决的技术问题;然后,从最接近的现有技术和发明实际解决的技术问题出发,判断要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是否显而易见。如果现有技术中给出了将上述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,则该权利要求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,不具备创造性。
全文:
本复审请求案涉及申请号为201610301920.6,名称为“一种利用微反应装置制备聚丙交酯的方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为南京工业大学,申请日为2016年05月09日,公开日为2016年07月13日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门以权利要求第1-7项不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定为由,于2017年11月01日驳回了本申请。驳回决定依据的文本为:申请人于2017年05月26日提交的说明书第1-11页、说明书附图第1页和说明书摘要,于2017年08月29日提交的权利要求第1-7项(下称驳回文本)。
驳回文本的权利要求书如下:
“1. 一种利用微反应装置制备聚丙交酯的方法,其特征在于,它包括如下步骤:
(1)将左旋丙交酯溶于有机溶剂后备用;
(2)将催化剂和引发剂(Ⅰ)溶于有机溶剂后备用;
(3)将步骤(1)和步骤(2)中所得的混合体系同时分别泵入微反应装置中的微混合器中,充分混合后泵入微反应装置中的微反应器中反应;反应后产物经沉淀、过滤和干燥得到聚丙交酯(Ⅱ);

其中,所述微反应装置包括通过连接管依次相连的微混合器和微反应器;其中,微混合器的进料口连接有两个物料进口;
其中,步骤(3)中,微反应器中,反应温度为10~50℃,停留时间为4s~5min。
其中,步骤(1)中所得混合体系在微反应器中的流速为0.2~15mL/min,步骤(2)中所得混合体系在微反应器中的流速为0.2~15mL/min。
2. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)和步骤(2)中,所述的有机溶剂为甲苯、二氯甲烷、乙腈或四氢呋喃。
3. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,溶液中左旋丙交酯的浓度为1~8mol/L。
4. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的催化剂为1,5,7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯。
5. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的引发剂中,R1为苄基或烷基;其中,所述的烷基为碳数1~22的开链烷基或环烷基。
6. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,引发剂、催化剂和左旋丙交酯的摩尔比为1:0.05~3:50~3000。
7. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所得混合体系和步骤(2)中所得混合体系的体积比为1:0.5~4。”
驳回决定指出:(1)权利要求1与对比文件1(CN101429276A,公开日为2009年05月13日)的区别特征在于:1)权利要求1中采用了特定结构的微反应装置,而对比文件1未公开该装置,2)对比文件1与权利要求1的混合步骤不同,且权利要求1进一步限定了微反应装置的反应温度、停留时间、流速等参数。确定本申请实际解决的技术问题是如何通过合适聚合时间制得分子量分布较窄的聚丙交酯。对于以上区别特征,对比文件2(“微反应器在聚合反应中的应用”,宋顺刚等,《化工进展》,第31卷第2期,第259-267页,公开日为2012年02月29日)公开了微反应器具有良好的传热和混合能力,可以获得窄分子量分布的聚合产物,并具体公开了通过连接管相连的T型微混合器和微管式反应器,微混合器的进料口连接有两个物料进口。因而本领域技术人员为了在短时间内得到具有较窄分子量分布的聚丙交酯,有动机将对比文件2公开的微反应器用于制备对比文件1的聚合物,且对混合步骤等工艺步骤以及微反应器的反应温度、停留时间、流速等参数的调整是本领域的常规手段。因此,权利要求1不具备创造性。(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,或为本领域技术人员容易想到的,因此不具备创造性。(3)申请人认为:微反应器是一大类反应器,不同的微反应器在混合效率、温度上限、转化效率和催化剂寿命等各方面差异很大,仅仅因为微反应装置在聚合反应和聚合产物上的优势,就认为本领域技术人员有动机将对比文件1和2结合是不妥当的。驳回决定认为:对比文件2已将本申请所使用的微反应器公开,由此,其必然具有与本申请同样的技术效果,对于反应温度、停留时间、流速等参数,其是本领域技术人员在已知微反应器结构的基础上,通过本领域常规调整容易获得的,且其效果也是可以预期的。
申请人南京工业大学(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年02月09日向国家知识产权局提出复审请求,并提交了权利要求书全文替换页(共1页,7项)。经核实,复审请求人在提出复审请求时所提交的权利要求书与驳回文本的权利要求书的内容完全相同。
复审请求人在复审请求书中陈述意见如下:1)微反应器可细分为很多种类,在混合效率、温度上限、转换效率和催化剂寿命等方面有很大不同,不是可以通过常规选择得到的,且对比文件1和2也没有给出相关启示。2)本申请反应路线中的工艺参数,例如微反应器中的停留时间、物料流速、反应温度等,需要结合其他工艺参数进行确定,不是常规调整能够得到的。3)本申请实施例中的数据表明转化率和巯基的引入率均高达99%,这是常规反应无法达到的,取得了预料不到的技术效果。
经形式审查合格后,国家知识产权局依法受理了该请求,并于2018年03月12日向复审请求人发出了复审请求受理通知书,同时将本申请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:对比文件2已经明确公开了通过图1所述结构的微反应装置来控制产物分子量分布的问题,其为本领域常用微反应器结构类型,且与本申请所要解决的获得窄分子量分布聚合物的问题相同。微反应器的反应温度和停留时间为通过反应物本身性质所容易调节的,对于微反应器流速,本申请限定了较宽的范围,且没有证据表明该宽范围与本申请所要解决的技术问题(如降低分子量分布、提高反应转化率等)之间具有何种关系。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03月14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的区别特征在于:权利要求1是在具有微混合器和微反应器的微反应装置中将原料混合并进行聚合反应,并具体限定了微反应装置中微混合器和微反应器的连接结构、微混合器的进料口结构、微反应器中的反应温度和停留时间、各原料混合体系在微反应器中的流速;而对比文件1未公开该工艺及其工艺参数。由此确定实际解决的技术问题是缩短制备聚丙交酯的反应时间。对比文件2公开了微反应器在聚合反应中的应用,并具体公开了微反应器具有良好的传热和传质性能,更容易控制反应温度、反应物配比和反应时间等反应参数;微反应装置可以设计为包括微混合器和微管式反应器,其中微混合器与微管式反应器相连,微混合器分别与单体进料单元和引发剂进料单元相连。虽然对比文件2没有具体公开在丙交酯的开环聚合反应中使用微反应装置,但是本领域技术人员在对比文件2的教导下,能够获知微反应装置具有良好的传热和传质性能,这有利于丙交酯单体、催化剂和引发剂在反应体系中扩散,从而提高反应速度。因而为了缩短制备聚丙交酯的反应时间,本领域技术人员有动机将对比文件2公开的微反应装置应用到对比文件1制备聚丙交酯的聚合反应中。而为了精确控制反应物料配比,在混合前将单体与引发剂和催化剂分开进料是本领域技术人员容易想到的,因而将微混合器的进料口连接有两个物料进口属于本领域的常规结构设计。连接管是常见连接结构,将微混合器与微反应器通过连接管依次相连是本领域的常规技术手段。另外,本领域技术人员能够根据所用的单体溶液浓度、引发剂和催化剂溶液浓度、所需的反应物料配比以及所需的聚合物分子量等因素,通过有限的试验合理确定出微反应器中的反应温度和停留时间以及各原料混合体系在微反应器中的流速,且技术效果可以预期。因此权利要求1不具备创造性。(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,或为本领域技术人员可以常规选择的,并提供公知常识性证据1(《汉麻籽综合利用加工技术》,张建春等编著,第292页,中国轻工业出版社,2010年12月第1版第1次印刷)说明催化剂的选择是本领域的常规选择,因此权利要求2-7不具备创造性。(3)针对复审请求人的意见,合议组认为:关于复审请求人的理由1),为了缩短制备聚丙交酯的反应时间,本领域技术人员有动机将对比文件2公开的微反应装置结合到对比文件1中,而且对比文件2已经公开了包括微混合器和微管式反应器的微反应装置,其中微混合器与微管式反应器相连,微混合器分别与单体进料单元和引发剂进料单元相连,可见对比文件2公开了权利要求1中限定的微反应装置的主体结构。并且,为了精确控制反应物料配比,在混合前将单体与引发剂和催化剂分开进料是本领域技术人员容易想到的,因而将微混合器的进料口连接有两个物料进口属于本领域的常规结构设计。连接管是常见连接结构,将微混合器与微反应器通过连接管依次相连是本领域的常规技术手段。所以本领域技术人员不难使用权利要求1中限定的所述结构的微反应装置。关于复审请求人的理由2),本领域技术人员能够根据所用的单体溶液浓度、引发剂和催化剂溶液浓度、所需的反应物料配比以及所需的聚合物分子量等因素,通过有限的试验合理确定出微反应器中的反应温度和停留时间以及各原料混合体系在微反应器中的流速,且效果可以预期。关于复审请求人的理由3),本申请说明书中采用微反应装置的实施例1-10相比于未采用微反应装置的对比例1-10并没有在转化率方面表现出更优异的效果,且本申请实施例1-10中转化率也并非均达到了99%,而本申请说明书中并未记载关于巯基引入率的内容,所以该技术效果并不能从本申请原始申请文件中得出,不能作为证明本申请具备创造性的理由。
针对第一次复审通知书,复审请求人于2019年04月23日提交了意见陈述书,以及权利要求书全文替换页(共1页,1项)。具体修改体现在:删除权利要求1-7并将本申请说明书实施例3的技术方案作为权利要求1。修改后的权利要求书如下:
“1. 一种利用微反应装置制备聚丙交酯的方法,其特征在于,
实验前利用氩气和新蒸的二氯甲烷对微反应装置进行除水排空气操作;
两组进样,取两个250mL的schlenk瓶,对应编号A瓶、B瓶;在高温烘枪下烘烤,利用schlenk装置置换气三次,使得两个schlenk瓶内部处于氩气氛围中;A液为催化剂和引发剂的二氯甲烷溶液,手套箱中添加0.5mmol固体催化剂TBD,随后用微量注射器注入1mmol引发剂BnOH,最后加入125mL新蒸的二氯甲烷溶剂,A液配制完成留用;B液为L-丙交酯的二氯甲烷溶液,手套箱中向B瓶中加入500mmol L-LA,再加入100mL新蒸的二氯甲烷溶剂,B液配制完成留用;
进行反应,将A液、B液分别抽进两个50mL的注射器中,利用雷弗注射泵在同样的流速1.5mL/min下推进T型混合器和管式反应器中;管式反应器置于磁力搅拌器中控温,反应温度控制在25℃;取一盛有苯甲酸冰甲醇溶液的烧杯,收集反应液;产物沉淀析出,过滤,置于真空干燥箱中25℃下烘干。”
复审请求人认为:1)对比文件2虽然公开了微反应器在聚合反应中的应用,但对于不同的反应需要不同的微流场参数,本申请在优化微反应器系统的基础上取得了良好的技术效果。而简单地使用微反应器并不一定带来改进的效果,有可能会使得分子量分布指数比传统反应器更高,因而本领域技术人员难以通过将对比文件1和2结合以得到本申请的技术方案。2)权利要求1的技术方案中产品分子量分散度PDI可以达到1.04,远低于本申请说明书对比例3记载的1.11,也低于对比文件1公开的最优值1.07,取得了更好的技术效果。3)本申请与对比文件1相比,在单体转化率相当的同时,极大地缩短了反应时间,有利于提高生产效率、降低成本。
合议组于2019年06月20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的区别特征在于:1)权利要求1是在具有T型混合器和管式反应器的微反应装置中将原料混合并进行聚合反应,并具体限定了对微反应装置的除水排空气操作、在两个schlenk瓶中分别配置催化剂和引发剂的二氯甲烷溶液(A液)和L-丙交酯的二氯甲烷溶液(B液)的步骤、A液和B液分别通过注射器在微反应装置中进行反应的步骤;而对比文件1未公开该工艺、工艺步骤和工艺参数;2)权利要求1中限定的催化剂为固体催化剂TBD,引发剂为BnOH,而对比文件1中使用的催化剂为1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯,引发剂为醇类,是叠氮醇、炔醇、烷基醇或烯醇。对于区别特征1),本领域技术人员在对比文件2的教导下,能够获知微反应器有利于控制产物分子量分布、加快反应速度,在强放热聚合反应中,利用微反应器的传热性能可以获得窄分子量分布的聚合物产物,在扩散控制的聚合反应中,利用微反应器的传质性能可以缩短反应所需时间;这有利于丙交酯单体、催化剂和引发剂在反应体系中扩散,从而提高反应速度并控制分子量分布;因而为了缩短制备聚丙交酯的反应时间并进一步降低分子量分布,本领域技术人员有动机将对比文件2公开的微反应装置应用到对比文件1制备聚丙交酯的聚合反应中,并且本领域技术人员不难通过有限的试验获得优选的反应参数(例如反应原料用量、物料流速、反应温度、干燥温度等)以得到优选的反应时间和分子量分散度,这是本领域技术人员可以预期的技术效果;为了消除水和空气对聚合反应的影响,利用惰性气体氩气和新蒸的二氯甲烷溶剂对微反应装置进行除水排空气操作以及在高温烘枪下烘烤利用schlenk装置置换气三次并采用氩气保护是本领域的常规手段;采用schlenk瓶放置单体溶液以及催化剂和引发剂溶液是本领域的常规手段,且对schlenk瓶容量、手套箱中加料、微量注射器注入引发剂、原料加入量和加入顺序等工艺操作和参数的选择属于本领域的常规选择;为了精确控制反应物料配比,在混合前将单体与引发剂和催化剂分开进料是本领域技术人员容易想到的,因而将微混合器选择为T型混合器是本领域的常规选择,并且使用注射器和雷弗注射泵进料、在磁力搅拌器中控温、采用所述溶液收集反应液并析出产物、过滤后在真空干燥箱中烘干均为本领域常规操作。对于区别特征2),BnOH是常见的醇,其与对比文件1公开的醇类催化剂具有相似的醇结构和近似的性能,因而本领域技术人员不难将引发剂选择为BnOH;对比文件1公开的催化剂为1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯,其与1,5,7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯(TBD)是结构近似的有机催化剂,本领域技术人员熟知TBD作为有机碱催化剂可以催化酯基进行化学反应(参见公知常识性证据1),而丙交酯开环聚合也是利用酯基进行反应,所以在对比文件1公开了利用结构近似的化合物作为丙交酯聚合反应的有机催化剂的基础上,本领域技术人员不难选择使用TBD作为催化剂;况且,尚无充分证据表明本申请选择的引发剂和催化剂取得了何种显著的技术效果。因此权利要求1不具备创造性。(2)针对复审请求人的意见,合议组认为:关于复审请求人的理由1),针对不同的反应体系,本领域技术人员容易想到调整微流场参数以得到性能更优的产品,例如反应原料用量、物料流速、反应温度等工艺参数是本领域技术人员通过正交试验等常规手段容易确定的;虽然有文献报道采用微反应器可能得到更高分子量分布的产物,但是这不足以充分表明本领域技术人员没有动机将微反应器用于对比文件1的反应体系;这是因为,首先,所述文献是在其它特定的反应体系以及特定的工艺参数下得到的结论,并不表示本申请和对比文件1中的聚丙交酯聚合反应体系也存在这样的情况,其次,对比文件2给出的微反应器能够降低分子量分布、缩短反应时间的教导是基于对微反应器在自由基聚合、离子聚合和逐步聚合中的应用所进行的系统性总结,其所教导的内容在本领域更具有普遍性,本领域技术人员在对比文件2的教导下,能够预期将微反应器应用于聚丙交酯聚合反应时也会带来降低分子量分布、缩短反应时间的技术效果,再次,尚无证据表明将微反应器用于聚丙交酯聚合反应会容易导致产物分子量分布增大或者存在其他难以克服的技术障碍。关于复审请求人的理由2),对比文件1中公开的采用传统聚合工艺得到的最低分子量分散度PDI为1.07,本申请中记载的采用微反应器聚合工艺得到的最低分子量分散度PDI为1.04,可见本申请中最优的技术方案相对于对比文件1中最优的技术方案在分子量分散度上仅获得了很小幅度的降低,而对比文件2已经给出了采用微反应器能够获得更窄的分子量分布和缩短反应时间的启示,因而本领域技术人员容易预期将微反应器聚合工艺应用于对比文件1中可以进一步降低分子量分散度PDI,且如上所述,本领域技术人员能够根据所用的反应体系,通过正交试验等常规手段调整工艺参数,来获得PDI更低的聚合物;因而本申请所取得的技术效果是本领域技术人员可以预期的。关于复审请求人的理由3),基于与评述降低分子量分布相同的理由,对比文件2也给出了采用微反应器缩短反应时间的技术启示,故本领域技术人员不难预期采用微反应器能够缩短反应时间,而反应时间缩短有利于提高生产效率、降低成本也是本领域技术人员容易预期的。
针对第二次复审通知书,复审请求人于2019年07月15日提交了意见陈述书,未修改申请文件。复审请求人在意见陈述书中提出以下理由:1)对比文件2虽然公开了微反应器在聚合反应中的应用,但对于不同的反应需要不同的微流场参数,本申请在优化微反应器系统的基础上取得了良好的技术效果。而简单地使用微反应器并不一定带来改进的效果,有可能会使得分子量分布指数比传统反应器更高,因而本领域技术人员难以通过将对比文件1和2结合以得到本申请的技术方案。2)权利要求1的技术方案中产品分子量分散度PDI可以达到1.04,远低于本申请说明书对比例3记载的1.11,也低于对比文件1公开的最优值1.07,取得了更好的技术效果。3)本申请与对比文件1相比,在单体转化率相当的同时,极大地缩短了反应时间,有利于提高生产效率、降低成本。4)按照本申请的检测方式,对比文件1的分子量分布实际应该是1.11-1.23之间,远高于本申请的1.04。
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、关于审查文本
复审程序中,复审请求人于2019年04月23日提交了权利要求书全文替换页(共1页,1项)。经审查,该修改符合专利法实施细则第61条第1款及专利法第33条的规定。本复审请求审查决定依据的文本是:复审请求人于2019年04月23日提交的权利要求第1项,于2017年05月26日提交的说明书第1-11页、说明书附图第1页和说明书摘要。
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要求保护的技术方案最接近的现有技术;继而,将该权利要求所要求保护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最接近的现有技术实际解决的技术问题;然后,从最接近的现有技术和发明实际解决的技术问题出发,判断要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是否显而易见。如果现有技术中给出了将上述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,则该权利要求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,不具备创造性。
就本申请而言:
权利要求1要求保护一种利用微反应装置制备聚丙交酯的方法(具体参见案由部分)。
对比文件1公开了一种无金属残留、能够有效控制产品聚乳酸的分子量、反应时间短、产品产率高的聚乳酸合成方法,其通过如下步骤实现:1)常温、常压、惰性气体保护下,在丙交酯中加入反应溶剂,配成摩尔浓度为0.5~1.5M的丙交酯溶液,按照丙交酯、引发剂、催化剂的摩尔比为6~350:1:0.06~0.35的比例依次加入引发剂和催化剂,进行0.25~2h聚合反应; 2)按照引发剂与终止剂的摩尔比为1:1~5,加入终止剂,进行10~20min终止反应;3)按照反应溶液与甲醇的体积比为1:10~20准备甲醇,将步骤2)中得到的反应产物滴入甲醇中,形成聚乳酸沉淀析出,过滤,甲醇洗涤2~3次,20~40℃真空干燥24~48h得到产品(即聚丙交酯)。其中,所述的丙交酯为L-丙交酯、D-丙交酯或LD-丙交酯中的任何一种。所述的催化剂为1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯。所述的引发剂为醇类,是叠氮醇、炔醇、烷基醇或烯醇中的任何一种。所述的反应溶剂为二氯甲烷或三氯甲烷(参见对比文件1说明书第2页第15行至第3页第7行)。
权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的技术方案相比,区别特征在于:(1)权利要求1是在具有T型混合器和管式反应器的微反应装置中将原料混合并进行聚合反应,并具体限定了对微反应装置的除水排空气操作、在两个schlenk瓶中分别配置催化剂和引发剂的二氯甲烷溶液(A液)和L-丙交酯的二氯甲烷溶液(B液)的步骤、A液和B液分别通过注射器在微反应装置中进行反应的步骤;而对比文件1未公开该工艺、工艺步骤和工艺参数。(2)权利要求1中限定的催化剂为固体催化剂TBD,引发剂为BnOH,而对比文件1中使用的催化剂为1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯,引发剂为醇类,是叠氮醇、炔醇、烷基醇或烯醇。
根据本申请原说明书的记载,本申请要解决的技术问题是缩短制备聚丙交酯的聚合时间并降低分子量分布(参见本申请说明书第1页第20-21行)。为了解决上述技术问题,本申请所采用的技术手段是使用微反应装置。本申请说明书实施例1-10在schlenk瓶中分别配制含有催化剂和引发剂的溶液(A液)和单体溶液(B液),然后利用微反应装置混合A液和B液,进而发生聚合反应得到聚丙交酯;对比例1-10未采用微反应装置,在schlenk瓶中混合单体、催化剂和引发剂,并发生聚合反应得到聚丙交酯。本申请实施例1-10和对比例1-10分别记载了反应转化率和分子量分散度PDI,如下所示:
实施例
转化率
分子量分散度PDI
对比例
转化率
分子量分散度PDI

实施例1
97%
1.06
对比例1
96%
1.18

实施例2
99%
1.05
对比例2
99%
1.19

实施例3
98%
1.04
对比例3
95%
1.11

实施例4
96%
1.08
对比例4
95%
1.16

实施例5
97%
1.07
对比例5
94%
1.13

实施例6
95%
1.06
对比例6
95%
1.15

实施例7
98%
1.15
对比例7
96%
1.21

实施例8
94%
1.07
对比例8
93%
1.14

实施例9
90%
1.10
对比例9
91%
1.13

实施例10
83%
1.18
对比例10
80%
1.23

从中可以看出,在转化率方面,采用微反应装置的实施例1-10相比于未采用微反应装置的对比例1-10并没有表现出更优异的技术效果。本申请权利要求1的技术方案对应于实施例3,其转化率为98%,而采用相同原料成分并使用传统反应装置的对比例2的转化率达到了99%,可见本申请说明书记载的数据并未表明采用微反应装置相比于传统的反应装置能够提高转化率。对比文件1未公开其转化率,因而不便与本申请直接比较,但对比文件1采用传统的反应装置,可以对应于本申请对比例所采用的反应装置,而从本申请实施例和对比例记载的数据上看,相比于传统反应装置,采用微反应装置并未有效提高转化率,故尚无充分证据能够表明本申请在转化率上优于对比文件1。在分子量分散度PDI方面,对应于权利要求1的技术方案的实施例3的PDI为1.04,本申请比较例的PDI为1.11至1.23,对比文件1的实施例中公开了其所得聚合物的PDI可为1.18、1.09、1.07、1.12、1.08、1.10(参见对比文件1说明书实施例1-6),可见权利要求1的技术方案能够小幅降低分子量分散度。另外,从聚合反应时间上看,根据本申请说明书的记载,微反应器中的停留时间为4s~5min(参见本申请说明书第2页第14行),权利要求1中虽然未直接限定微反应器中的停留时间,但其停留时间也应处于4s~5min范围内,而对比文件1中公开的聚合反应时间为0.25~2h,可见采用微反应器能够缩短反应时间。关于催化剂和引发剂的种类,本申请说明书中并未表明将催化剂和引发剂分别选为TBD和BnOH,相比于使用其他催化剂和引发剂能够给本申请带来何种改进的技术效果。因此,基于上述区别特征在本申请中所起作用可以确定,本申请权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是:缩短制备聚丙交酯的反应时间,并进一步降低聚合物分子量分散度。
对于区别特征(1),对比文件2公开了微反应器在聚合反应中的应用,并具体公开了如下内容:微反应器具有良好的传热和传质性能,更容易控制反应温度、反应物配比和反应时间等反应参数。微反应器优势主要表现在两大方面:①对聚合产物链结构的控制,包括控制产物分子量和分子量分布、调节共聚组成、改变反应选择性以及合成末端官能团化聚合物等;②对聚合反应过程的强化,包括加快反应速度、优化反应条件、简化实验操作、降低工业放大难度等。在强放热聚合反应中,利用微反应器的传热性能可以获得窄分子量分布的聚合物产物;在扩散控制的聚合反应中,利用微反应器的传质性能可以缩短反应所需时间。并且具体公开了丙烯酸酯聚合反应中的微反应装置可以设计为包括微混合器和微管式反应器,其中微混合器与微管式反应器相连,微混合器分别与单体进料单元和引发剂进料单元相连(参见对比文件2正文第260页左栏第1段,图1,第265页右栏第1-2段)。虽然对比文件2没有具体公开在丙交酯的开环聚合反应中使用微反应装置,但是本领域技术人员在对比文件2的教导下,能够获知微反应器有利于控制产物分子量分布、加快反应速度,在强放热聚合反应中,利用微反应器的传热性能可以获得窄分子量分布的聚合物产物,在扩散控制的聚合反应中,利用微反应器的传质性能可以缩短反应所需时间;这有利于丙交酯单体、催化剂和引发剂在反应体系中扩散,从而提高反应速度并控制分子量分布。因而为了缩短制备聚丙交酯的反应时间并进一步降低分子量分布,本领域技术人员有动机将对比文件2公开的微反应装置应用到对比文件1制备聚丙交酯的聚合反应中,并且本领域技术人员不难通过有限的试验获得优选的反应参数(例如反应原料用量、物料流速、反应温度、干燥温度等)以得到优选的反应时间和分子量分散度,这是本领域技术人员可以预期的技术效果。为了消除水和空气对聚合反应的影响,利用惰性气体氩气和新蒸的二氯甲烷溶剂对微反应装置进行除水排空气操作以及在高温烘枪下烘烤利用schlenk装置置换气三次并采用氩气保护是本领域的常规手段。采用schlenk瓶放置单体溶液以及催化剂和引发剂溶液是本领域的常规手段,且对schlenk瓶容量、手套箱中加料、微量注射器注入引发剂、原料加入量和加入顺序等工艺操作和参数的选择属于本领域的常规选择。为了精确控制反应物料配比,在混合前将单体与引发剂和催化剂分开进料是本领域技术人员容易想到的,因而将微混合器选择为T型混合器是本领域的常规选择,并且使用注射器和雷弗注射泵进料、在磁力搅拌器中控温、采用所述溶液收集反应液并析出产物、过滤后在真空干燥箱中烘干均为本领域常规操作。
对于区别特征(2),对于所述的引发剂,BnOH是常见的醇,其与对比文件1公开的醇类催化剂具有相似的醇结构和近似的性能,因而本领域技术人员不难将引发剂选择为BnOH。对于所述的催化剂,对比文件1公开的催化剂为1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯,其与1,5,7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯(TBD)是结构近似的有机催化剂。本领域技术人员熟知TBD作为有机碱催化剂可以催化酯基进行化学反应(参见公知常识性证据1),而丙交酯开环聚合也是利用酯基进行反应,所以在对比文件1公开了利用结构近似的化合物作为丙交酯聚合反应的有机催化剂的基础上,本领域技术人员不难选择使用TBD作为催化剂。况且,尚无充分证据表明本申请选择的引发剂和催化剂取得了何种显著的技术效果。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2得到权利要求1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的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于复审请求人的意见陈述
针对复审请求人的陈述意见(具体参见案由部分),合议组认为:关于复审请求人的理由1),针对不同的反应体系,本领域技术人员容易想到调整微流场参数以得到性能更优的产品,例如反应原料用量、物料流速、反应温度等工艺参数是本领域技术人员通过正交试验等常规手段容易确定的。虽然有文献报道采用微反应器可能得到更高分子量分布的产物,但是这不足以充分表明本领域技术人员没有动机将微反应器用于对比文件1的反应体系。这是因为,首先,所述文献是在其它特定的反应体系以及特定的工艺参数下得到的结论,并不表示本申请和对比文件1中的聚丙交酯聚合反应体系也存在这样的情况,其次,对比文件2给出的微反应器能够降低分子量分布、缩短反应时间的教导是基于对微反应器在自由基聚合、离子聚合和逐步聚合中的应用所进行的系统性总结,其所教导的内容在本领域更具有普遍性,本领域技术人员在对比文件2的教导下,能够预期将微反应器应用于聚丙交酯聚合反应时也会带来降低分子量分布、缩短反应时间的技术效果,再次,尚无证据表明将微反应器用于聚丙交酯聚合反应会容易导致产物分子量分布增大或者存在其他难以克服的技术障碍。关于复审请求人的理由2),对比文件1中公开的采用传统聚合工艺得到的最低分子量分散度PDI为1.07,本申请中记载的采用微反应器聚合工艺得到的最低分子量分散度PDI为1.04,可见本申请中最优的技术方案相对于对比文件1中最优的技术方案在分子量分散度上仅获得了很小幅度的降低,而对比文件2已经给出了采用微反应器能够获得更窄的分子量分布和缩短反应时间的启示,因而本领域技术人员容易预期将微反应器聚合工艺应用于对比文件1中可以进一步降低分子量分散度PDI,且如上所述,本领域技术人员能够根据所用的反应体系,通过正交试验等常规手段调整工艺参数,来获得PDI更低的聚合物。因而本申请所取得的技术效果是本领域技术人员可以预期的。关于复审请求人的理由3),基于与评述降低分子量分布相同的理由,对比文件2也给出了采用微反应器缩短反应时间的技术启示,故本领域技术人员不难预期采用微反应器能够缩短反应时间,而反应时间缩短有利于提高生产效率、降低成本也是本领域技术人员容易预期的。关于复审请求人的理由4),本申请和对比文件1中均是采用GPC测量得到的分子量分布,二者在测试手段上并未体现出差异,且也没有证据表明本申请与对比文件1测量分子量分布所采用的标准或具体操作步骤不同,另外,对比文件1明确公开了其分子量分布可为1.07,因而复审请求人所声称的“按照本申请的检测结果同步比较,对比文件1的分子量分布实际应该是1.11-1.23,远高于本申请”这一结论是缺乏事实依据的,难以具有说服力。综上所述,复审请求人提出的理由不具有说服力,合议组不予支持。
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2017年11月01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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