一种工件及其制备方法以及一种包括所述工件的电子设备-复审决定


发明创造名称:一种工件及其制备方法以及一种包括所述工件的电子设备
外观设计名称:
决定号:201166
决定日:2020-01-17
委内编号:1F269807
优先权日:
申请(专利)号:201610202156.7
申请日:2012-02-20
复审请求人:联想(北京)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:赵艳
合议组组长:孟杰
参审员:宋加金
国际分类号:B32B3/24,B32B27/12,B32B27/28,B32B9/00,B32B9/04,B32B37/02,B32B37/06
外观设计分类号:
法律依据:关于专利法第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201610202156.7,名称为“一种工件及其制备方法以及一种包括所述工件的电子设备”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为联想(北京)有限公司。本申请的申请日为2012年2月20日,公开日为2016年8月17日。本申请是申请日为2012年2月20日,申请号为“201210040442.X”,发明名称为“一种工件及其制备方法以及一种包括所述工件的电子设备”的分案申请。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年9月11日发出驳回决定,驳回了本申请,驳回决定所依据的文本为分案申请递交日2016年3月31日提交的说明书摘要、说明书第1-97段、说明书附图;2018年5月10日提交的权利要求第1-7项。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种工件,其特征在于,包括:
第一面层;
夹芯层,设置在所述第一面层下方;
第二面层,设置在所述夹芯层下方;
其中,所述第一面层和所述第二面层分别由至少两层预浸带形成;所述预浸带由预浸有热固性树脂的碳纤维干燥形成;所述夹芯层由具有若干微孔的第二材料形成;所述第二材料为聚甲基丙烯酰亚胺;
所述第一面层中的碳纤维与第二面层中的碳纤维呈60°~120°排列;
所述夹芯层的厚度为0.2~0.4mm;所述工件的厚度为0.7~1mm;
所述工件的密度小于等于1g/cm3。
2. 根据权利要求1所述的工件,其特征在于,所述第一材料的刚度大于所述第二材料的刚度。
3. 根据权利要求1所述的工件,其特征在于,所述第二材料中的微孔为闭合微孔。
4. 根据权利要求1所述的工件,其特征在于,所述第二材料为厚度1mm的聚甲基丙烯酰亚胺。
5、一种权利要求1~4任一项所述的工件的制备方法,其特征在于,包括:
a)取至少两层预浸带叠放在模具中形成第一预制件;所述预浸带由预浸有热固性树脂的碳纤维干燥形成;
b)将第二材料形成的片材置于所述第一预制件表面,得到第二预制件;
c)将至少两层预浸带叠放在所述第二预制件表面,得到第三预制件;
d)闭合模具,将所述第三预制件热压成型;所述第二材料形成的片材形成夹芯层;位于夹芯层下方的至少两层预浸带形成第一面层;位于所述夹芯层上方的至少两层预浸带形成第二面层。
6. 根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤a)具体为:
取至少两层预浸带叠放在模具中形成第一预制件;所述相邻两预浸带中纤维状第一材料垂直排列。
7. 一种电子设备,其特征在于,包括:
电子元器件;
壳体,所述电子元器件固定设置在所述壳体内;所述壳体包括:
第一面层;
夹芯层,设置在所述第一面层下方;
第二面层,设置在所述夹芯层下方;
其中,所述第一面层和所述第二面层分别由至少两层预浸带形成;所述预浸带由预浸有热固性树脂的碳纤维干燥形成;所述夹芯层由具有若干微孔的第二材料形成;所述第二材料为聚甲基丙烯酰亚胺;
所述第一面层中的碳纤维与第二面层中的碳纤维呈60°~120°排列;
所述夹芯层的厚度为0.2~0.4mm;所述工件的厚度为0.7~1mm;
所述工件的密度小于等于1g/cm3。”
驳回决定中的驳回理由部分认为:权利要求1与对比文件1(WO2006028107A1,公开日为2006年3月16日)的区别特征为:①本申请所述第一面层和所述第二面层分别由至少两层预浸带形成;②本申请第一面层中的碳纤维与第二面层中的碳纤维呈60°~120°排列;③本申请中第二材料为聚甲基丙烯酰亚胺,夹心层的厚度为0.2-0.4mm,工件的密度小于等于1g/cm3。对于上述区别,对比文件1的实施例给出了相关技术启示,而且《航空航天复合材料结构件树脂传递模塑成形技术》(T. Kruckenberg等编著,第226-228页,航空工业出版社,2009年12月)一书也给出了聚甲基丙烯酰亚胺是本领域常用的芯材泡沫塑料的技术启示,在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术段得到权利要求1要求保护的技术方案是显而易见的,因此,权利要求1不具备突出的实质性特点,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。其他独立权利要求基于和权利要求1同样的理由,也不具备专利法第22条第3款规定的创造性,其他从属权利要求的附加技术特征或者被对比文件1公开,或者是本领域的常规技术手段,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年12月26日向国家知识产权局提出了复审请求,并修改了申请文件,在权利要求1中增加了特征“所述热固性树脂为环氧树脂,所述预浸带中碳纤维的排列方向为平行排列,每一面层中相邻两预浸带中碳纤维的排列方向为互相垂直”,权利要求5,7做了适应性修改。复审请求人认为:(1)本申请采用的第一面层中的碳纤维与第二面层中的碳纤维呈60°-120°排列方式,是基于夹芯结构特殊的受力情况,采用上述排列方式,将压力分解,释放压力,进一步提高了工件的机械性能,对比文件1和现有技术没有技启示;(2)本申请中夹芯层使用了具有若干微孔的聚甲基丙烯酰亚胺,面层使用了碳纤维和环氧树脂,各材料线性热膨胀系数相匹配,保证预浸了环氧树脂后的碳纤维形成的第一面层和第二面层与具有第二材料形成的夹芯之间具有线性热膨胀系数的过渡;(3)工件的密度和厚度并非可以随意调节的技术手段,而是最终要达到的技术效果,如何在减轻厚度和密度的同时,保证工件的力学性能不受影响,是需要付出大量的创造性劳动解决的技术问题。
复审请求人提交的权利要求书如下:
“1. 一种工件,其特征在于,包括:
第一面层;
夹芯层,设置在所述第一面层下方;
第二面层,设置在所述夹芯层下方;
其中,所述第一面层和所述第二面层分别由至少两层预浸带形成;所述预浸带由预浸有环氧树脂的碳纤维干燥形成;所述夹芯层由具有若干微孔的第二材料形成;所述第二材料为聚甲基丙烯酰亚胺;
所述预浸带中碳纤维的排列方向为平行排列,每一面层中相邻两预浸带中碳纤维的排列方向为互相垂直;
所述第一面层中的碳纤维与第二面层中的碳纤维呈60°~120°排列;
所述夹芯层的厚度为0.2~0.4mm;所述工件的厚度为0.7~1mm;
所述工件的密度小于等于1g/cm3。
2. 根据权利要求1所述的工件,其特征在于,所述第一材料的刚度大于所述第二材料的刚度。
3. 根据权利要求1所述的工件,其特征在于,所述第二材料中的微孔为闭合微孔。
4. 根据权利要求1所述的工件,其特征在于,所述第二材料为厚度1mm的聚甲基丙烯酰亚胺。
5. 一种权利要求1~4任一项所述的工件的制备方法,其特征在于,包括:
a)取至少两层预浸带叠放在模具中形成第一预制件;所述预浸带由预浸有环氧树脂的碳纤维干燥形成;
b)将第二材料形成的片材置于所述第一预制件表面,得到第二预制件;
c)将至少两层预浸带叠放在所述第二预制件表面,得到第三预制件;
d)闭合模具,将所述第三预制件热压成型;所述第二材料形成的片材形成夹芯层;位于夹芯层下方的至少两层预浸带形成第一面层;位于所述夹芯层上方的至少两层预浸带形成第二面层。
6. 根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤a)具体为:
取至少两层预浸带叠放在模具中形成第一预制件;所述相邻两预浸带中纤维状第一材料垂直排列。
7. 一种电子设备,其特征在于,包括:
电子元器件;
壳体,所述电子元器件固定设置在所述壳体内;所述壳体包括:
第一面层;
夹芯层,设置在所述第一面层下方;
第二面层,设置在所述夹芯层下方;
其中,所述第一面层和所述第二面层分别由至少两层预浸带形成;所述预浸带由预浸有环氧树脂的碳纤维干燥形成;所述夹芯层由具有若干微孔的第二材料形成;所述第二材料为聚甲基丙烯酰亚胺;
所述预浸带中碳纤维的排列方向为平行排列,每一面层中相邻两预浸带中碳纤维的排列方向为互相垂直;
所述第一面层中的碳纤维与第二面层中的碳纤维呈60°~120°排列;
所述夹芯层的厚度为0.2~0.4mm;所述工件的厚度为0.7~1mm;
所述工件的密度小于等于1g/cm3。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年12月29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。
在前置审查程序中,原实质审查部门坚持驳回决定。
国家知识产权局依法成立合议组对本案进行复审,并于2019年6月13日向复审请求人发出第一次复审通知书,通知书中主要指出:权利要求1-7相对于对比文件1以及本领域的常规技术手段不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。通知书中还指出:(1)为了使纤维增强树脂材料在不同方向上均具有良好的力学强度,将单向纤维增强树脂预浸料按照一定的角度铺层是本领域常采用的技术手段,可参见《实用振动工程 第2册:振动控制与设计》(张阿舟,航空工业出版社,1997年7月第1版,第558-562页),其中公开了“在众多的单向带和织物种类中,采用铺层取向的组合能有效地承受所施加的载荷”,在表12-1中的分类中提及了层压板的多种铺层方式,可见调整纤维的铺层角度是本领域常用的获得较好力学强度的技术手段,因此将“第一面层中的碳纤维与第二面层中的碳纤维呈60°-120°排列”是本领域技术人员通过有限的试验很容易获得的,其能实现的效果也是可以预期的;(2)聚甲基丙烯酰亚胺是本领域常用的泡沫芯材,《航空航天复合材料结构件树脂传递模塑成形技术》一书中提到:聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫是航空RTM结构中最常用的泡沫。它也常用于预浸复合材料体系,PMI 泡沫具有比其他材料更高的压缩强度,在140℃仍有较高的强度,在180℃下仍可加工(参见第228页(4)),而且对比文件1已经公开了面层使用环氧树脂浸渍的碳纤维材料,因此本领域技术人员为了获得重量轻、厚度薄、耐压的工件,容易想到选择使用聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料作为芯材;(3)工件的密度和厚度均会影响材料的力学性能,当各层材料的具体材质已经确定,通过本领域熟知的测试方法以及正交试验方法获得所需要性能的工件,对本领域技术人员来说并不需要付出创造性的劳动,能实现的效果也是可以预期的。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年7月3日提交了意见陈述书,并修改了申请文件,在权利要求1,7中加入了特征“所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂;所述环氧树脂的线性热膨胀系数为20~50×10-6/K;所述第二材料为Evonik IG系PMI泡沫”,复审请求人认为:(1)本申请的工件和《实用振动工程》一书中的层压板是完全不同的两大类结构,两者受力特点不同,其结构设计没有相互启示性,本领域技术人员在对夹心工件进行结构设计来解决减薄降重且耐压的问题时,完全没有动机去参考层压板材料的结构设计;(2)《航空航天复合材料结构件树脂传递模塑成形技术》一书中提到PMI比其它材料有更高的压缩强度,但是本领域技术人员没有动机去以压缩强度为考察指标去替换对比文件1夹层结构中的芯材,而且更想不到使用Evonik IG系PMI泡沫;(3)在工件的研发过程中,要综合考虑工件的材质、密度、厚度等参数,使其在轻薄的同时能够满足力学方面的使用要求,这需要付出大量的创造性劳动才能实现。
复审请求人提交的权利要求1、7如下:
“1. 一种工件,其特征在于,包括:
第一面层;
夹芯层,设置在所述第一面层下方;
第二面层,设置在所述夹芯层下方;
其中,所述第一面层和所述第二面层分别由至少两层预浸带形成;所述预浸带由预浸有环氧树脂的碳纤维干燥形成;所述夹芯层由具有若干微孔的第二材料形成;所述第二材料为Evonik IG系PMI泡沫;
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂;
所述环氧树脂的线性热膨胀系数为20~50×10-6/K;
所述预浸带中碳纤维的排列方向为平行排列,每一面层中相邻两预浸带中碳纤维的排列方向为互相垂直;
所述第一面层中的碳纤维与第二面层中的碳纤维呈60°~120°排列;
所述夹芯层的厚度为0.2~0.4mm;所述工件的厚度为0.7~1mm;
所述工件的密度小于等于1g/cm3。
7. 一种电子设备,其特征在于,包括:
电子元器件;
壳体,所述电子元器件固定设置在所述壳体内;所述壳体包括:
第一面层;
夹芯层,设置在所述第一面层下方;
第二面层,设置在所述夹芯层下方;
其中,所述第一面层和所述第二面层分别由至少两层预浸带形成;所述预浸带由预浸有环氧树脂的碳纤维干燥形成;所述夹芯层由具有若干微孔的第二材料形成;所述第二材料为Evonik IG系PMI泡沫;
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂;
所述环氧树脂的线性热膨胀系数为20~50×10-6/K;
所述预浸带中碳纤维的排列方向为平行排列,每一面层中相邻两预浸带中碳纤维的排列方向为互相垂直;
所述第一面层中的碳纤维与第二面层中的碳纤维呈60°~120°排列;
所述夹芯层的厚度为0.2~0.4mm;所述工件的厚度为0.7~1mm;
所述工件的密度小于等于1g/cm3。”
合议组继续对本申请进行审查,并于2019年9月19日向复审请求人发出第二次复审通知书,通知书中主要指出:权利要求1-7相对于对比文件1以及本领域的常规技术手段不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。通知书中还指出:(1)《实用振动工程》一书第560-561页表12-1中,分类示例里面最后一个也是夹层板,其与本申请的结构类似,因此本领域技术人员在面临解决夹芯工件减重耐压问题时可以参考上述夹层板的铺层设计,即各层中的纤维成一定角度铺设以获得所需的力学性能;(2)《航空航天复合材料结构件树脂传递模塑成形技术》一书中对PMI强度的描述不仅仅是压缩强度,因其综合力学性能和加工性能比较好,才得以用作对强度和轻量要求比较高的航空材料,比如螺旋桨桨叶,起落架舱门等,其中还记载了PMI耐溶剂,剪切强度与Nomex?蜂窝相当,高于轻木,ROhacell?WF在140℃仍有较高的强度,在180℃下仍可加工,因此本领域技术人员在面临对比文件1的夹层结构需要更轻质,强度更大时,将其芯材替换为上述具备良好力学性能的PMI材料是很容易想到的。至于具体选择Evonik IG系PMI泡沫,《航空航天复合材料结构件树脂传递模塑成形技术》中公开了ROhacell?WF系列的PMI泡沫,这两种PMI泡沫都是赢创公司的市售产品,因此本领域技术人员很容易根据产品的性能要求和成本来选择合适的PMI泡沫;(3)在工件研发过程中要考虑很多因素,但具体到本申请,对比文件1已经公开了使用具有泡沫芯材和纤维增强面层的夹层结构来获得轻质、薄壁、力学性能优异的电子设备外壳,这和本申请的工件的性能追求是一致的,因此在对比文件1的基础上进一步选择性能更优的芯材,优化纤维的排布以及合适的材料厚度和密度以获得更加轻质薄壁,性能更优的工件,这些都是本领域技术人员很容易想到的,不需要付出创造性劳动即可获得,其能实现的技术效果也是可以预期的。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年10月28日提交了意见陈述书,并修改了申请文件,修改后的权利要求书如下:
“1. 一种工件,其特征在于,包括:
第一面层;
夹芯层,设置在所述第一面层下方;
第二面层,设置在所述夹芯层下方;
其中,所述第一面层和所述第二面层分别由至少两层预浸带形成;所述预浸带由预浸有环氧树脂的碳纤维干燥形成;所述夹芯层由具有若干微孔的第二材料形成;所述第二材料为Evonik IG系PMI泡沫,厚度为1mm;
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂;
所述环氧树脂的线性热膨胀系数为20~50×10-6/K;
所述预浸带中碳纤维的排列方向为平行排列,每一面层中相邻两预浸带中碳纤维的排列方向为互相垂直;
所述第一面层中的碳纤维与第二面层中的碳纤维呈60°~120°排列;
所述夹芯层的厚度为0.2~0.4mm;所述工件的厚度为0.7~1mm;
所述工件的密度小于等于1g/cm3。
2. 根据权利要求1所述的工件,其特征在于,所述第一材料的刚度大于所述第二材料的刚度。
3. 根据权利要求1所述的工件,其特征在于,所述第二材料中的微孔为闭合微孔。
4. 一种权利要求1~3任一项所述的工件的制备方法,其特征在于,包括:
a)取至少两层预浸带叠放在模具中形成第一预制件;所述预浸带由预浸有环氧树脂的碳纤维干燥形成;
b)将第二材料形成的片材置于所述第一预制件表面,得到第二预制件;
c)将至少两层预浸带叠放在所述第二预制件表面,得到第三预制件;
d)闭合模具,将所述第三预制件热压成型;所述第二材料形成的片材形成夹芯层;位于夹芯层下方的至少两层预浸带形成第一面层;位于所述夹芯层上方的至少两层预浸带形成第二面层。
5. 根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤a)具体为:
取至少两层预浸带叠放在模具中形成第一预制件;所述相邻两预浸带中纤维状第一材料垂直排列。
6. 一种电子设备,其特征在于,包括:
电子元器件;
壳体,所述电子元器件固定设置在所述壳体内;所述壳体包括:
第一面层;
夹芯层,设置在所述第一面层下方;
第二面层,设置在所述夹芯层下方;
其中,所述第一面层和所述第二面层分别由至少两层预浸带形成;所述预浸带由预浸有环氧树脂的碳纤维干燥形成;所述夹芯层由具有若干微孔的第二材料形成;所述第二材料为Evonik IG系PMI泡沫,厚度为1mm;
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂;
所述环氧树脂的线性热膨胀系数为20~50×10-6/K;
所述预浸带中碳纤维的排列方向为平行排列,每一面层中相邻两预浸带中碳纤维的排列方向为互相垂直;
所述第一面层中的碳纤维与第二面层中的碳纤维呈60°~120°排列;
所述夹芯层的厚度为0.2~0.4mm;所述工件的厚度为0.7~1mm;
所述工件的密度小于等于1g/cm3。”
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
复审请求人在提交复审请求和答复复审通知书时对专利申请文件进行了修改。经审查,合议组认为复审请求人于2018年12月26日、2019年7月3日和2019年10月28日提交的修改文本符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此,本复审请求审查决定针对的文本是分案申请递交日2016年3月31日提交的说明书摘要、说明书第1-97段、说明书附图;2019年10月28日提交的权利要求第1-6项。
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。
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)、关于权利要求1的创造性
权利要求1要求保护一种工件,对比文件1公开了一种夹层结构体(III)(即一种工件)(参见说明书第0124-0146段),该夹层结构体的制备方法包括:从在单向排列的碳纤维组中含浸环氧树脂(热固性树脂)形成的预浸料坯(使用东丽(株)制“TORAYCA(注册商标)”预浸料坯P3052S-12、东丽(株)制“TORAYCA(注册商标)”T700S,碳纤维含量:67重量%,纤维重量:125g/m2)中,以350×350mm的大小切出4片具有规定形状的预浸料坯薄片。使用上述薄片,以纤维方向为基准,按照0度/90度/薄膜(F-2)/芯材/薄膜(F-2)/90度/0度/薄膜(F-1)的顺序层叠,准备层叠体。芯材使用昭和电工(株)制“EFCELL(注册商标)”RC2010(独立发泡聚丙烯,厚度1mm,比重0.48)。然后,在层叠体上下配置东丽杜邦(株)制“Tedora(注册商标)”薄膜作为脱模薄膜,放置在SUS制的加压成型用平板上,在150℃下施压1MPa的表面压力10分钟,然后在130℃下施压1MPa的表面压力20分钟,使环氧树脂固化。固化结束后,在室温下冷却,之后除去脱模薄膜,成型夹层板。从此夹层板中切出规定的大小(以纤维方向为长度方向,300×280mm的顶板1),作为夹层结构体(III)。夹层结构体(III)8的厚度为1.4mm。
由上述公开内容可知,所述夹层结构体中的分别设置在芯材两面的两片预浸料坯薄片相当于第一面层和第二面层,且他们分别由两层预浸料坯薄片(即:预浸带)构成,所述预浸料坯薄片由预浸有环氧树脂的碳纤维形成(可以直接毫无疑义地确定公开了“干燥形成”),“按照0度/90度/薄膜(F-2)/芯材/薄膜(F-2)/90度/0度/薄膜(F-1)的顺序层叠”公开了每一面层中相邻两个预浸带中碳纤维的排列方向为互相垂直,芯材为发泡结构(即具有若干微孔)。
因此,权利要求1与对比文件1的区别在于:(1)第二材料为Evonik IG系PMI泡沫;(2)所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂,线性热膨胀系数为20~50×10-6/K;(3)预浸带中碳纤维的排列方向为平行排列,所述第一面层中的碳纤维与第二面层中的碳纤维呈60°~120°排列;(4)所述夹芯层的厚度为0.2~0.4mm;所述工件的厚度为0.7~1mm;所述工件的密度小于等于1g/cm3。
基于上述区别特征,权利要求1要求保护的技术方案实际解决的技术问题是如何保证工件具有满足具体使用要求的力学强度,同时使工件进一步轻质化。
对于上述区别(1),聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)是本领域常用的芯材泡沫塑料(参见“航空航天复合材料结构件树脂传递模塑成形技术”,T. Kruckenberg等编著,第226-228页,航空工业出版社,2009年12月),其具有优异的比强度比模量,本领域技术人员可基于实际产品的需求选择合适的芯材泡沫塑料,这是本领域技术人员容易想到的,能实现的效果也是可以预期的,另外,Evonik IG系PMI是赢创公司的市售产品,本领域技术人员可根据需要合理选择;
对于上述区别(2),本领域技术人员熟知,双酚A型环氧树脂是环氧树脂中最主要、最通用的品种,对比文件1中虽然没有明确记载,但可根据产品性能和成本等来合理选择,至于环氧树脂的线膨胀系数,PMI的线膨胀系数为30×10-6/K左右,当使用PMI作为芯层,那么为了使得叠层品不会因为膨胀率不同而发生卷曲、翻边或断裂,那么将面层中的环氧树脂的线膨胀系数选择与芯层的接近是本领域技术人员很容易想到的,其能实现的效果可以预期;
对于上述区别(3),对比文件1公开了所使用的预浸料坯是单向排列的碳纤维组中含浸环氧树脂,可见碳纤维是单向排列,在此基础上选择碳纤维为平行排列是本领域技术人员容易想到的;另外为了使纤维增强树脂材料在不同的方向上均具有良好的力学强度,将单向纤维增强树脂预浸料按照一定的角度进行层叠是本领域的常规技术手段。由此,为了保证对比文件1中的夹层结构体具有具体要求的在不同方向上的力学强度,本领域技术人员容易想到对上下面层的预浸料中碳纤维之间的排列角度通过有限的实验进行调节,其能实现的效果也是可以预期的;
对于上述区别(4),对比文件1中的夹层结构体的厚度是1.4mm,芯材的厚度是0.8mm,另外对比文件1的说明书第0043,0081段公开了芯材(I)的厚度优选为0.1至1.0mm,更优选为0.1至0.8mm。夹层结构体(III)的厚度,从对本发明的目的用途的适用性的观点来看,以实质厚度计优选为0.2至4mm,更优选为0.2至 2mm,特别优选为0.2至1mm。本领域技术人员可基于实际产品的用途、刚性等需求通过有限的试验得到合适芯材厚度和结构体的厚度;对比文件1第0041,0042段公开了为了实现夹层结构体8的轻质化,在0.01至1.2的范围内选择芯材6 的比重。芯材6的比重优选为0.1至0.8,更优选为0.1至0.5。在夹层结构体8中,为了同时实现刚性和轻质性,芯材6的比重比纤维强化材料7的比重低是十分重要的。芯材6的比重越小,越能够得到高的轻质效果。在此基础上,本领域技术人员基于轻质的需求有动机通过选择合适的芯材、有限的试验调节得到合适的结构体密度。
综上,在对比文件1的基础上结合本领域常采用的技术手段以获得该权利要求所要求保护的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
此外,对于第一面层和第二面层中预浸带的层数多于两层的技术方案,其构成了本申请与对比文件1的又一区别特征。针对上述区别特征,本领域技术人员熟知,随着预浸带的层数在一定范围内增加,上下面层的力学强度可得到进一步的提高,在实际要求夹层结构体具有较高的力学强度的情况下,本领域技术人员容易想到增加上下面层中预浸带的层数,其效果可以预期。因此,权利要求1相对于对比文件1和本领域常采用的技术手段的结合是显而易见的,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)、关于权利要求2-3的创造性
权利要求2进一步限定了第一材料的刚度大于第二材料的刚度,对比文件1中的第一材料优选碳纤维,第二材料为聚丙烯,即第一材料的刚度大于所述第二材料的刚度;
权利要求3进一步限定微孔为闭合微孔,对比文件1公开了芯材是独立发泡聚丙烯,即闭合微孔;
因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,上述权利要求2-3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(3)、关于权利要求4的创造性
权利要求4要求保护一种权利要求1-3任一项所述的工件的制备方法,对比文件1公开了一种夹层结构体的制备方法(参见说明书第0124-0146段),该方法包括:从在单向排列的碳纤维组中含浸环氧树脂(热固性树脂)形成的预浸料坯(使用东丽(株)制“TORAYCA(注册商标)”预浸料坯P3052S-12、东丽(株)制“TORAYCA(注册商标)”T700S,碳纤维含量:67重量%,纤维重量:125g/m2)中,以350×350mm的大小切出4片具有规定形状的预浸料坯薄片。使用上述薄片,以纤维方向为基准,按照0度/90度/薄膜(F-2)/芯材/薄膜(F-2)/90度/0度/薄膜(F-1)的顺序层叠,准备层叠体。芯材使用昭和电工(株)制“EFCELL(注册商标)”RC2010(独立发泡聚丙烯,厚度1mm,比重0.48)。然后,在层叠体上下配置东丽杜邦(株)制“Tedora(注册商标)”薄膜作为脱模薄膜,放置在SUS制的加压成型用平板上,在150℃下施压1MPa的表面压力10分钟,然后在130℃下施压1MPa的表面压力20分钟,使环氧树脂固化。固化结束后,在室温下冷却,之后除去脱模薄膜,成型夹层板。从此夹层板中切出规定的大小(以纤维方向为长度方向,300×280mm的顶板1),作为夹层结构体(III)。夹层结构体(III)8的厚度为1.4mm。
由上述公开内容可知,所述夹层结构体中的分别设置在芯材两面的两片片预浸料坯薄片相当于第一面层和第二面层,且他们分别由两层预浸料坯薄片(即:预浸带)构成,所述预浸料坯薄片由预浸有环氧树脂的碳纤维形成(可以直接毫无疑义地确定公开了“干燥形成”),“按照0度/90度/薄膜(F-2)/芯材/薄膜(F-2)/90度/0度/薄膜(F-1)的顺序层叠”公开了每一面层中相邻两个预浸带中碳纤维的排列方向为互相垂直,芯材为发泡结构(即具有若干微孔)。
因此,权利要求4要求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术方案相比,区别特征在于:(1)本申请的方法包括步骤:取至少两层预浸带叠放在模具中形成第一预制件;将第二材料形成的片材置于所述第一预制件表面,得到第二预制件;将至少两层预浸带叠放在所述第二预制件表面,得到第三预制件;(2)权利要求1-3任一项所述的工件与对比文件1的区别。基于上述区别特征,权利要求4要求保护的技术方案实际解决的技术问题是如何保证工件具有满足具体使用要求的力学强度,同时使工件进一步轻质化。
对于区别特征(1),对比文件1公开了“按照0度/90度/薄膜(F-2)/芯材/薄膜(F-2)/90度/0度/薄膜(F-1)的顺序层叠”,可见其也是一层一层铺放,虽然中间夹了薄膜(F-2),但在其它实施例中,该薄膜可以被省略(参见实施例3),在此基础上,本领域技术人员可基于实际工艺的需求先将预浸带叠放在模具中形成第一预制件;将第二材料形成的片材置于所述第一预制件表面,得到第二预制件;将预浸带叠放在所述第二预制件表面,得到第三预制件,该工序是常规工序,未产生预料不到的技术效果;
对于区别特征(2),参见权利要求1-3中的相关评述。
综上,在对比文件1的基础上结合本领域常采用的技术手段以获得该权利要求所要求保护的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(4)、关于权利要求5的创造性
从属权利要求5对权利要求4的方法作了进一步限定,对比文件1的实施例1中公开了从在单向排列的碳纤维组中含浸环氧树脂(热固性树脂)形成的预浸料坯(使用东丽(株)制“TORAYCA(注册商标)”预浸料坯 P3052S-12、东丽(株)制“TORAYCA(注册商标)”T700S,碳纤维含量:67重量%,纤维重量:125g/m2)中,以350×350mm的大小切出4 片具有规定形状的预浸料坯薄片。使用上述薄片,以纤维方向为基准,按照0度/90度/薄膜(F-2)/芯材/薄膜(F-2)/90度/0度/薄膜(F-1) 的顺序层叠,准备层叠体。芯材使用昭和电工(株)制“EFCELL(注册商标)”RC2010(独立发泡聚丙烯,厚度1mm,比重0.48)。即对比文件1的实施例1中的第一面层和所述第二面层分别由两层预浸带形成,相邻两预浸带中纤维状第一材料垂直排列。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(5)、关于权利要求6的创造性
权利要求6要求保护一种电子设备,对比文件1公开了一种夹层结构体(III)(即一种工件)(参见说明书第0124-0146段),该夹层结构体的制备方法包括:从在单向排列的碳纤维组中含浸环氧树脂(热固性树脂)形成的预浸料坯(使用东丽(株)制“TORAYCA(注册商标)”预浸料坯P3052S-12、东丽(株)制“TORAYCA(注册商标)”T700S,碳纤维含量:67重量%,纤维重量:125g/m2)中,以350×350mm的大小切出4片具有规定形状的预浸料坯薄片。使用上述薄片,以纤维方向为基准,按照0度/90度/薄膜(F-2)/芯材/薄膜(F-2)/90度/0度/薄膜(F-1)的顺序层叠,准备层叠体。芯材使用昭和电工(株)制“EFCELL(注册商标)”RC2010(独立发泡聚丙烯,厚度1mm,比重0.48)。然后,在层叠体上下配置东丽杜邦(株)制“Tedora(注册商标)”薄膜作为脱模薄膜,放置在SUS制的加压成型用平板上,在150℃下施压1MPa的表面压力10分钟,然后在130℃下施压1MPa的表面压力20分钟,使环氧树脂固化。固化结束后,在室温下冷却,之后除去脱模薄膜,成型夹层板。从此夹层板中切出规定的大小(以纤维方向为长度方向,300×280mm的顶板1),作为夹层结构体(III)。夹层结构体(III)8的厚度为1.4mm。
由上述公开内容可知,所述夹层结构体中的分别设置在芯材两面的两片片预浸料坯薄片相当于第一面层和第二面层,且他们分别由两层预浸料坯薄片(即:预浸带)构成,所述预浸料坯薄片由预浸有环氧树脂的碳纤维形成(可以直接毫无疑义地确定公开了“干燥形成”),“按照0度/90度/薄膜(F-2)/芯材/薄膜(F-2)/90度/0度/薄膜(F-1)的顺序层叠”公开了每一面层中相邻两个预浸带中碳纤维的排列方向为互相垂直,芯材为发泡结构(即具有若干微孔)。该夹层结构体适于用作笔记本电脑等电气、电子设备的配件、部件或外壳(参见说明书第0035段),可见其隐含公开了包括电子元器件和壳体的电子设备。
因此权利要求6与对比文件1的区别在于:(1)第二材料为为Evonik IG系PMI泡沫;(2)所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂,线性热膨胀系数为20~50×10-6/K;(3)预浸带中碳纤维的排列方向为平行排列,所述第一面层中的碳纤维与第二面层中的碳纤维呈60°~120°排列;(4)所述夹芯层的厚度为0.2~0.4mm;所述工件的厚度为0.7~1mm; 所述工件的密度小于等于1g/cm3。
基于上述区别特征,权利要求6要求保护的技术方案实际解决的技术问题是如何保证电子设备壳体具有满足具体使用要求的力学强度,同时使其进一步轻质化。
基于和权利要求1相同的理由(具体参见对权利要求1的评述),在对比文件1的基础上结合本领域常采用的技术手段以获得该权利要求所要求保护的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
此外,对于第一面层和第二面层中预浸带的层数多于两层的技术方案,其构成了本申请与对比文件1的又一区别特征。针对上述区别特征,本领域技术人员熟知,随着预浸带的层数在一定范围内增加,上下面层的力学强度可得到进一步的提高,在实际要求夹层结构体具有较高的力学强度的情况下,本领域技术人员容易想到增加上下面层中预浸带的层数,其效果可以预期。因此,权利要求6相对于对比文件1和本领域常采用的技术手段的结合是显而易见的,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。
3、关于复审请求人的意见 复审请求人认为:(1)《实用振动工程》一书介绍的是层压板,并不是夹层板,两类材料由于结构不同而导致受力特性也完全不同,因此,其结构设计之间并没有相互启示性,对于夹层板的结构和力学特性,需要经过大量的结构力学分析、探索、试验,是需要本领域技术人员付出创造性劳动的,该书没有给出本申请中采用第一面层中的碳纤维与第二面层中的碳纤维呈60°~120°排列方式以提高工件机械性能的技术启示;(2)《航空航天复合材料结构件树脂传递模塑成形技术》一文中的材料与本申请的材料应用领域不同,对比文件1的背景技术部分也启示了适用于航空、汽车等的这些夹层结构体的芯材并不适用于减薄降重要求的电子设备工件,本领域技术人员根本没有动机去参考《航空航天复合材料结构件树脂传递模塑成形技术》将对比文件1的芯材替换为PMI泡沫,而且PMI泡沫品种很多,本领域技术人员也没有动机从众多种PMI泡沫中选择Evonik IG系PMI泡沫;(3)从众多环氧树脂中选择双酚A型环氧树脂是需要付出创造性劳动的,为了使得叠层品不会因膨胀率不同而发生卷曲、翻边或断裂而去对环氧树脂的线性膨胀系数进行控制,是属于本发明公开的技术内容,并不是对比文件1及其它夹芯体现有技术启示的内容;(4)在材料材质及结构发生变化过程中,如何在减薄降重的同时控制材料选择及结构的设计、保持耐压性,是需要研发人员付出大量的创造性劳动才能实现。
合议组经审查后认为:
(1)本申请第一面层和第二面层中相邻的预浸带的碳纤维的排列方向为互相垂直的,如果第一面层中的碳纤维和第二面层中的碳纤维呈90°排列,那么上下面层中的碳纤维仍然是互相垂直的情况,即上下面层中的碳纤维排列方式是相同的,如此的方案已在对比文件1中公开,至于其它角度的排列方式,可根据现有的试验手段来获得符合产品性能要求的合理的纤维排列方式,《实用振动工程》一书的引用,仅仅是用来证明为了获得所需的力学性能,纤维增强材料中纤维按照一定角度排列是本领域常采用的技术手段,利用本领域熟知的结构力学分析,不需要付出创造性劳动即可获得所需要性能的纤维排列方式,而且在本申请的说明书中也没有相应的实施例和试验数据来证明所述排列方式给最终产品带来了意想不到的技术效果,仅仅是指明了这样做的目的是使碳纤维形成网状结构,增加第一面层和第二面层的强度,但这对于本领域技术人员来说,将纤维排列成网状以增强材料的强度是本领域技术人员很容易想到的;
(2)首先,对于对比文件1的背景技术部分的记载,即:“为了谋求结构体的轻质化,选择了更加轻质的芯材,轻木芯、蜂窝芯或聚氨酯泡沫芯等作为芯材被频繁地使用。另外,力学特性方面,……此结构体被广泛应用于航空器的次要结构材料、以及汽车部件、建筑物部件或面板部件等中。……然而,上述夹层结构体,难于同时实现薄壁性和轻质性”,“现有已知的轻木芯、蜂窝芯或聚氨酯泡沫芯等,难于制备成厚度较薄的芯材” (参见对比文件1说明书背景技术的第2-5段),这些论述仅仅是针对其中提到的专利文献1-3的夹层结构体,其不能用于制造薄壁轻质的结构,不能推而广之地认为所有用于航空、汽车等领域的夹层结构体的芯材都不适用于减薄降重要求的电子设备工件;其次,《航空航天复合材料结构件树脂传递模塑成形技术》一书虽然和本申请的领域不同,但这并没有限定PMI泡沫仅能应用于航空航天领域,不能应用到其它领域,对于本领域技术人员来说,常见的泡沫芯材包括聚氨酯泡沫,聚苯乙烯泡沫、PET泡沫,PMI泡沫等等,而且本领域技术人员也熟知PMI泡沫是一种轻质、闭孔的硬质泡沫,具有良好的力学性能、耐高低温性能和化学稳定性,但它的价格比较高,因此本领域技术人员很容易根据产品的性能要求和成本等来合理选择合适的泡沫作为芯材,这是不需要付出创造性劳动的,而且本申请的实施例也没有给出试验数据证明采用PMI泡沫作为夹层体的芯材比其它泡沫塑料作为芯材有任何意想不到的技术效果;最后,PMI的泡沫种类众多,但是本领域技术人员熟知这些泡沫的具体物化性能,那么根据产品的性能要求选择合适的PMI泡沫是很容易做到的,其能实现的效果也是可以预期的,而且本申请也没有给出试验数据证明采用Evonik IG系PMI泡沫比其它PMI泡沫有意想不到的效果;
(3)首先,环氧树脂的种类很多,但是双酚A型环氧树脂是最常用的,本领域技术人员在选择材料时会优先考虑,其能实现的效果也是可以预期的,而且本申请也没有试验数据证明采用双酚A型环氧树脂比其它环氧树脂有意想不到的效果;其次,在制造叠层产品时,如果各层材料的热膨胀性能不同,在温度变化的环境中使用将导致产品分层,影响其力学性能,尺寸稳定性等,这是本领域的公知常识,因此将环氧树脂的热膨胀系数选择和芯材的热膨胀系数匹配是本领域技术人员很容易想到的;
(4)对比文件1中的夹层结构体应用领域和本申请相同,其要实现的发明目的也和本申请相同,即:获得轻质、薄壁、刚性的夹层结构体,权利要求1和对比文件1的区别主要在于芯层的选择,前面已经论述了选择本领域常用的PMI泡沫替换对比文件1中的泡沫芯材是本领域技术人员很容易做到的,在选择了合适的芯材之后,根据产品的尺寸、力学性能要求等来合理调整芯层和工件的厚度以及密度,这是不需要付出创造性劳动的,而且本申请也没有试验证明权利要求1中所述的这些参数的组合是付出了何种创造性劳动获得的,也没有证据证明这些参数的组合带来了意想不到的技术效果。
因此,复审请求人的意见陈述不具有说服力。
据此,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11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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