发明创造名称：夹层结构体、使用该夹层结构体的一体化成型品及它们的制造方法
外观设计名称：
决定号：201086
决定日：2020-01-16
委内编号：1F270674
优先权日：2013-08-30
申请（专利）号：201480047371.3
申请日：2014-07-17
复审请求人：东丽株式会社
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：宋加金
合议组组长：孟杰
参审员：戴妮
国际分类号：B32B5/28、B29C43/18、B29C45/14
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项发明相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，而现有技术中给出了将上述区别技术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(即发明实际解决的技术问题)的启示，则该发明是显而易见的，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201480047371.3，名称为“夹层结构体、使用该夹层结构体的一体化成型品及它们的制造方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为东丽株式会社。本申请的申请日为2014年7月17日，优先权日为2013年8月30日，公开日为2016年4月13日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年9月29日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-11不具备专利法第22条第3款规定的创造性、权利要求12与13、12与14之间不具备专利法第31条第1款规定的单一性。驳回决定所依据的文本为2016年2月26日提交的说明书第1-194段、摘要附图、说明书附图图1-6、说明书摘要；2018年6月19日提交的权利要求第1-14项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种夹层结构体，由包含不连续的增强纤维、热塑性树脂及空隙的芯材和包含连续的增强纤维和基体树脂的皮材构成，其中，芯材是将热塑性树脂的膜或无纺布含浸在所述不连续增强纤维中而制造的，
在芯材中，不连续的增强纤维的30％以上被热塑性树脂被覆，并且，不连续的增强纤维的单纤维彼此经由热塑性树脂进行交叉，
在芯材中，不连续的增强纤维和热塑性树脂以最大长度的平均值为100μm以上的尺寸形成簇，
芯材中的空隙的体积含有率相对于芯材的表观体积而言为10％以上且85％以下。
2. 如权利要求1所述的夹层结构体，其中，所述簇的最大长度的平均值为200μm以上的尺寸。
3. 如权利要求1或2所述的夹层结构体，其中，芯材的弯曲弹性模量为2.5GPa以上且20GPa以下。
4. 如权利要求1～3中任一项所述的夹层结构体，其中，芯材的体积比重为0.01以上且0.6以下。
5. 如权利要求1～4中任一项所述的夹层结构体，其中，皮材中的连续的增强纤维为连续的碳纤维。
6. 如权利要求1～5中任一项所述的夹层结构体，其中，皮材中的连续的增强纤维的拉伸弹性模量为360GPa以上且1000GPa以下。
7. 如权利要求1～6中任一项所述的夹层结构体，其中，芯材中的不连续的增强纤维为不连续的碳纤维。
8. 如权利要求1～7中任一项所述的夹层结构体，其中，芯材中的不连续的增强纤维的一部分贯穿于皮材，不连续的增强纤维向皮材的最大贯穿距离为5μm以上。
9. 如权利要求1～8中任一项所述的夹层结构体，其中，芯材中的热塑性树脂是选自由聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、 改性聚苯醚、聚芳硫醚及聚醚醚酮组成的组中的至少一种。
10. 一种权利要求1～9中任一项所述的夹层结构体的制造方法，其包括以下工序[1]～[3]，
工序[1]：在已加热至热塑性树脂熔融或软化的温度的状态下赋予压力，使热塑性树脂的膜或无纺布含浸在用于芯材的增强纤维中，从而形成芯材的前体的工序；
工序[2]：由连续的增强纤维和基体树脂进行皮材的成型的工序；
工序[3]：在已加热的状态下调整芯材的前体的厚度以使芯材的前体按照规定的膨胀倍率膨胀，从而形成芯材的工序。
11. 如权利要求10所述的夹层结构体的制造方法，其中，膨胀倍率为1.1倍以上且8倍以下。
12. 一种一体化成型品，是将由权利要求1～9中任一项所述的夹层结构体形成的第一部件和由其他成型体形成的第二部件接合而成的。
13. 一种一体化成型品的制造方法，是制造权利要求12所述的一体化成型品的方法，其中，第二部件为利用注塑成型而得的成型体，利用嵌件注塑成型或基体上注塑成型将第二部件接合于第一部件。
14. 一种一体化成型品的制造方法，是制造权利要求12所述的一体化成型品的方法，其中，第二部件为利用加压成型而得的成型体，利用加压成型将第二部件接合于第一部件。”
驳回决定认为，在对比文件1（CN101010188A，公开日为2007年8月1日）的基础上结合本领域常规手段得到权利要求1-11的技术方案对本领域技术人员而言是显而意见的，权利要求1-11不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定中使用了公知常识证据《先进复合材料》（胡保全、牛晋川主编，国防工业出版社，第144页树脂膜溶渗工艺，2006年6月）。独立权利要求12和13、12和14之间相同技术特征为权利要求1中的具体产品，在该产品不具备创造性情况下，独立权利要求12和13、12和14相互间不具备专利法第31条第1款规定的单一性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2019年1月9日向国家知识产权局提出了复审请求。复审请求人认为：1）对比文件1中芯材是适用粉末粒子，此时热塑性树脂可能非均匀地存在于芯材的局部，无法提高芯材的刚性，这也可通过本申请的实施例比如实施例7和比较例比如比较例1-2得到证实。而且公知常识证据《先进复合材料》只能教导形成没有空隙的复合材料，不会有动机将其应用于具有空隙的芯材的技术。2）热塑性树脂在芯材中的含量与热塑性树脂相对于不连续的增强纤维的被覆率是完全不同的概念，对比文件1的粒子形式可能会导致热塑性树脂非均匀地存在于芯材的局部，该情况下，即使树脂含量高，由于并未有效覆盖增强纤维，芯材的弯曲弹性模量特性仍可能较低。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年1月15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8 月27 日向复审请求人发出复审通知书，指出：在对比文件1的基础上结合本领域常规手段得到权利要求1-11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1-11不具备专利法第22条第3款的规定。针对复审请求人的意见，合议组认为：1）首先，实施例7和对比例1-2除了热塑性树脂形态、被覆率的不同之外，膨胀倍率、纤维和树枝体积含有率、空隙率等等也不同，而后者对芯材的性能也显然具有影响，比如比较例4，空隙率为0，弯曲弹性模量很大，因此，无法直接比较得出前述结论。其次，该公知常识证据《先进复合材料》可以用来证明在含浸纤维时，可以采用树脂膜来进行含浸，这是本领域技术人员可以选择的，本次复审通知书另外还引用了一个公知常识证据《先进复合材料制造技术》（T.G.古托夫斯基主编，李宏运等译，化学工业出版社，63和64页，2004年5月），明确了在热塑性树脂浸渍纤维时可以用树脂膜的形态，本领域技术人员在对比文件1的基础上，是容易想到选用树脂膜的方式来含浸纤维，并且树脂膜能够更加均匀浸润纤维，也是本领域技术人员可以预料的；至于复审请求人强调的本申请是具有特定的空隙率，从本申请说明书的方法来看，其实质上在含浸时也是完全浸渍的，空隙是在后续与表层一起在加热状态下进一步膨胀形成的，与前面是否使用树脂膜浸渍并不必然相关。2）对比文件1的热塑型树脂在交叉部分加固是为了轻质性的要求，而本领域技术人员能够明白，树脂浸渍纤维越充分，空隙越小，显然热塑型纤维复合材料的强度比如刚性会越好，在对比文件1的基础上，为了进一步提高芯材的刚性，本领域技术人员是有动机增强纤维被覆率的，但轻质性可能会有影响，具体30%以上的被覆比例是本领域技术人员综合性能需求通过常规手段即可得到的，效果也是可以预期的，对比文件1本身也并没有明确不能增加被覆率的技术障碍。
复审请求人于2019 年10 月11 日提交了意见陈述书，并修改了权利要求书。复审请求人修改后的权利要求书如下：
“1. 一种夹层结构体的制造方法，所述夹层结构体由包含不连续的增强纤维、热塑性树脂及空隙的芯材和包含连续的增强纤维和基体树脂的皮材构成，
所述制造方法包括以下工序[1]～[3]，
工序[1]：在已加热至热塑性树脂熔融或软化的温度的状态下赋予压力，使热塑性树脂的膜或无纺布含浸在用于芯材的不连续的增强纤维中，从而形成芯材的前体的工序；
工序[2]：由连续的增强纤维和基体树脂进行皮材的成型的工序；
工序[3]：在以比芯材的热塑性树脂的熔点高20℃以上的温度加热的状态下，调整芯材的前体的厚度以使芯材的前体按照规定的膨胀倍率膨胀，从而形成芯材的工序，
所述夹层结构体具有以下特性[1]～[2]，
特性[1]：在芯材中，不连续的增强纤维的30％以上被热塑性树脂被覆，并且，不连续的增强纤维的单纤维彼此经由热塑性树脂进行交叉；
特性[2]：在芯材中，不连续的增强纤维和热塑性树脂以最大长度的平均值为100μm以上的尺寸形成簇。
2. 如权利要求1所述的夹层结构体的制造方法，其中，所述簇的最大长度的平均值为200μm以上的尺寸。
3. 如权利要求1或2所述的夹层结构体的制造方法，其中，芯材的弯曲弹性模量为2.5GPa以上且20GPa以下。
4. 如权利要求1或2所述的夹层结构体的制造方法，其中，芯材的体积比重为0.01以上且0.6以下。
5. 如权利要求1或2所述的夹层结构体的制造方法，其中，皮材中的连续的增强纤维为连续的碳纤维。
6. 如权利要求1或2所述的夹层结构体的制造方法，其中，皮材中的连续的增强纤维的拉伸弹性模量为360GPa以上且1000GPa以 下。
7. 如权利要求1或2所述的夹层结构体的制造方法，其中，芯材中的不连续的增强纤维为不连续的碳纤维。
8. 如权利要求1或2所述的夹层结构体的制造方法，其中，芯材中的不连续的增强纤维的一部分贯穿于皮材，不连续的增强纤维向皮材的最大贯穿距离为5μm以上。
9. 如权利要求1或2所述的夹层结构体的制造方法，其中，芯材中的热塑性树脂是选自由聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、改性聚苯醚、聚芳硫醚及聚醚醚酮组成的组中的至少一种。
10. 如权利要求1或2所述的夹层结构体的制造方法，其中，膨胀倍率为1.1倍以上且8倍以下。”
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。
决定的理由
（一）审查文本的认定
复审请求人在答复复审通知书时提交了修改的权利要求书，经审查，该修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定，因此，本次复审请求审查决定针对的审查文本为2016年2月26日提交的说明书1-194段、说明书附图、说明书摘要和摘要附图，2019年10月11日提交的权利要求1-10项。
（二）创造性
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。
如果一项发明相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，而现有技术中给出了将上述区别技术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(即发明实际解决的技术问题)的启示，则该发明是显而易见的，不具备创造性。
1、权利要求1请求保护一种夹层结构体的制造方法。对比文件1公开一种夹层结构体及制备方法。夹层结构体(III)由芯材(I)和配置在该芯材(I)的两面、由连续的强化纤维(A)和基体树脂(B)构成的纤维强化材料(II)构成，上述芯材(I)由不连续的强化纤维和热塑性树脂构成，该强化纤维的长丝之间相互交叉形成空隙结构，在该交叉部分配置上述热塑性树脂。作为其制备方法的一例，有在芯材(I)两面配置使基体树脂(B)含浸在连续的强化纤维(A)中得到的中间原料(预浸料坯)，进行一体化成型的方法。还有在后续工序中接合预先成型的纤维强化材料(II)和芯材(I)的方法。作为本发明的夹层结构体(III) 的制备方法，从可高精度地控制夹层结构体(III)的生产率和厚度的观点来看，优选采用在芯材(I)的熔点以下的温度下对预浸料坯和芯材(I)的层叠体进行加热、加压，进行一体化成型的方法；并且，上述芯材(I)的厚度为0.1至1.5mm，比重为0.1至1.0。芯材(I)中的网状结构44具有在芯材(I)中形成多个空隙的作用，结果为可提高芯材(I)的轻质性。实施例7的芯材（来自参考例2-1）制备方法为将规定量的短切碳纤维和将聚酰胺6树脂（熔点215℃）在240℃下对得到的网状物施加0.5MPa的表面压力8分钟，冷却后，通过SEM观察照片形成空隙结构（网状结构）（参见权利要求8，说明书第1页第3-5段，第3页第2段-第6页第2段，第9页第2段-第25页第2段，实施例7和8，附图1-12）。经分析，对比文件1的芯材也是在高于热塑性树脂20℃的温度下加热加压膨胀形成具有孔隙的芯材。
权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，其区别技术特征为：1）权利要求1中限定芯材是将热塑性树脂的膜或无纺布含浸在所述不连续增强纤维中而制造的，在芯材中，不连续的增强纤维的30％以上被热塑性树脂被覆, 在芯材中，不连续的增强纤维和热塑性树脂以最大长度的平均值为100μm以上的尺寸形成簇。2）限定先成型芯材前体，以及后续加热状态下按照规定的膨胀倍率形成芯材。 针对区别技术特征1），由于对比文件1本身也是具有优异的轻质性，根据本申请说明书比如第37段和54段的记载，权利要求1实际解决的技术问题是：如何提高芯层的刚性。对于树脂增强纤维的结构，对比文件1指出可以作为交叉部分42的固定方法，能够举出使热塑型树脂加热熔融而熔接的方法，或涂布或喷雾热塑型树脂的溶液后除去溶剂的方法（参见说明书第12页倒数第3段），而本领域技术人员公知，对于热塑型复合材料而言，采用树脂膜的形式来浸渍纤维也是本领域人员常规技术手段，具体可参见《先进复合材料制造技术》（T.G.古托夫斯基主编，李宏运等译，化学工业出版社，63和64页，2004年5月）、《先进复合材料》（胡保全、牛晋川主编，国防工业出版社，第144页树脂膜溶渗工艺，2006年6月）等。因此，含浸纤维的方式除了对比文件1公开的方式之外，具体采用热塑性树脂膜的形式也是本领域技术人员容易想到的，而无纺布也是类似的替代手段，并且使用树脂膜和无纺布本身相对于热塑型粒子浸渍纤维而言能够进一步提高含浸均匀性，其效果也是本领域技术人员可以预期的。关于被覆比例，对比文件1中指出，图4中，在强化纤维 41的交叉部分42附着热塑性树脂43，位于交叉部分42的强化纤维41通过热塑性树脂43之间相互固定，形成网状结构44。所谓固定，是指在2条以上强化纤维(长丝)41之间相互交叉的部分42配置热塑性树脂 43，使其同时覆盖位于此位置的2条以上强化纤维41的表面的状态。通过进一步加固网状结构44，能够使用更少的强化纤维41和热塑性树脂43形成芯材6，从轻质性的观点来看为优选的。所以，在芯材 (I)中强化纤维(A)之间的相互交叉部分中，配置热塑性树脂的交叉部分的比例优选在50％以上，更优选在70％以上，特别优选在90％以上（参见说明书第12页第2段-第16页第2段）。可见，对比文件1使用热塑型树脂在交叉部分固定纤维是为了保持整体的轻质性，而显然本领域技术人员知晓，随着纤维表面被树脂含浸的比例越高以及空隙的逐步减少，其性能比如刚性会进一步提升，而对于具体的被覆比例，根据需要的性能本领域技术人员可以调整，比如为了进一步提高刚性，可以进一步提高纤维的被覆比例，但此时轻质方面会略有影响，权利要求1限定的30%以上的比例是本领域技术人员容易做到的并且效果也是可以预期的。在对比文件1中树脂也是在纤维交叉部分设置使得纤维固结在一起，必然是会通过树脂与纤维固结形成一定的束，而对于该束的最大长度显然同样与具体施加的树脂的含量及纤维的被覆率相关，具体同样可根据性能比如刚性和轻质性的需求通过常规手段确定。
针对区别技术特征2），由于对比文件1也同样是通过加热加压来制备带有空隙的芯材，只是未区分工序1和3，因此，权利要求1实际解决的技术问题是：如何制备夹层结构。对比文件1指出可以预先成型蒙皮和芯层，对于芯层是热塑性树脂粘接的纤维结构，也可以在不损害芯材(I)的空隙结构的范围内，使热塑性树脂含浸于前述网状结构中。对比文件1也指出精确的控制整体的厚度。对于具体的芯层的成型方式，比如先形成含浸的芯材前体然后通过加热膨胀来形成带空隙的芯材属于纤维增强轻质热塑型复合材料（LWRT）的常规技术手段。
因此，在对比文件1的基础上结合本领域常规技术手段获得权利要求1要求保护的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求1要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求2引用权利要求1进一步限定：所述簇的最大长度的平均值为200μm以上的尺寸。如前述，该范围可由本领域技术人员根据性能需求通过常规手段即可获得。因此，在其引用的权利要求不具有创造性的基础上，权利要求2要求保护的技术方案也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、权利要求3进一步限定：芯材的弯曲弹性模量为2.5GPa以上且20GPa以下。对比文件1中同样强调要轻质和刚性，在材料一样的情况下，具体芯材的弯曲弹性模量可根据性能需求确定并且是本领域技术人员能够通过常规手段比如控制被覆量、空隙率等调整的。因此，在其引用的权利要求不具有创造性的基础上，权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、权利要求4-7、9对前述权利要求1或2作了进一步限定，而对比文件1公开了：芯材6的比重优选为0.1至0.8，更优选为0.1至0.5（参见说明书第9页）；表层和芯层的纤维可以为碳纤维，芯材的热塑性树脂可以为聚烯烃、聚酰胺、聚碳酸酯等树脂（参见权利要求12-13、说明书第11、14-15页）。由此可知，权利要求4、5、7、9的附加特征被对比文件1公开，权利要求6限定的纤维的拉伸弹性模量为本领域的常规范围，因此，在其引用的权利要求不具有创造性的基础上，这些权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5、权利要求8引用在前权利要求1或2进行限定。对比文件1中指出制备方法是：对本发明的夹层结构体(III)的制备方法没有特殊的限定。作为其制备方法的一例，有在芯材(I)两面配置使基体树脂(B)含浸在连续的强化纤维(A)中得到的中间原料(预浸料坯)，进行一体化成型的方法（参见说明书第21页第2段）。可见，其可以直接是在芯材两面设置含浸树脂的材料固化，对于含浸树脂材料与芯材接触必然是芯材的纤维会进入蒙皮产生最后的固化结合，对于具体深入的程度本领域技术人员根据具体的粘接效果，粘接强度，树脂的使用可以选择。因此，在其引用的权利要求不具有创造性的基础上，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6、权利要求10引用在前权利要求1或2，并进一步限定：膨胀倍率为1.1倍以上且8倍以下。对于不连续纤维成型获得稳定的结构，根据需要的厚度控制膨胀倍率是本领域技术人员常规技术手段。因此，在其引用的权利要求不具有创造性的基础上，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（三）对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为：对比文件1教导了为了高精度地控制夹层结构体的生产率和厚度，优选在芯材的熔点以下的温度下对预浸料坯和芯材的层叠体进行加热、加压，进行一体化成型的方法，而这显然有悖于本发明的教导，本发明权利要求1要求在芯材的热塑性树脂的熔点高20℃以上的温度加热来使得芯材前体膨胀，通过规定的膨胀倍率来形成芯材，其不仅可以形成空隙的结构，还可对芯材厚度加以自由的控制，对比文件1对此没有任何教导或暗示。
合议组经审查后，认为：
首先，在芯材的熔点以下的温度下对预浸料和芯材的层叠体进行一体化成型与本申请并不相悖，比如本申请实施例1，其皮材和芯材的接合是在150℃、1MPa的条件下经30分钟加热加压来完成，而该温度显然也是低于树脂的熔点（160℃）的。
其次，在高于树脂熔点20℃的温度下来使得芯材具有规定的空隙结构，本申请和对比文件也是一致的（参见前面的评述）。因此，本申请和对比文件1在形成芯材方面并无相悖之处。实际上，本申请是将芯材的形成分成了工序1和3两个步骤，而对比文件1是直接完成，这两者之间并无本质区别，如前述，先形成含浸的芯材前提然后通过加热膨胀来形成带空隙的芯材属于纤维增强轻质热塑型复合材料（LWRT）的常规技术手段，形成空隙以及控制厚度的效果也均是可以预期的。
综上，复审请求人的意见不能成立。
基于以上事实和理由，合议组依法作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018 年9 月29 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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