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審決分類 審判 査定不服 2項進歩性 特許、登録しない。 C22C
管理番号 1325255
審判番号 不服2015-10835  
総通号数 208 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2017-04-28 
種別 拒絶査定不服の審決 
審判請求日 2015-06-09 
確定日 2017-02-15 
事件の表示 特願2010-275190「ナノ構造化フェライト合金の加工処理方法並びに製品」拒絶査定不服審判事件〔平成23年 6月23日出願公開、特開2011-122246〕について、次のとおり審決する。 
結論 本件審判の請求は、成り立たない。 
理由 第1 手続の経緯
本願は、平成22年12月10日(パリ条約による優先権主張 平成21年12月14日 (US)アメリカ合衆国)の出願であって、平成25年12月6日に手続補正書が提出され、平成26年9月10日付けで拒絶理由通知がなされ、同年12月15日付けで意見書及び手続補正書が提出され、平成27年2月6日付けで拒絶査定がされ、同年6月9日付けで拒絶査定不服審判が請求されると同時に手続補正書が提出され、同年8月27日付けで審査官による前置報告がなされたものである。

第2 平成27年6月9日付け手続補正(以下、「本件補正」という。)の適否
1 補正の内容
本件補正は、補正前の請求項1?5を削除し、補正前の請求項1?5を引用する請求項6を、それぞれ、新たな請求項1?5とするとともに、後続の請求項の番号及び引用請求項を整合させたものである。

2 補正の適否
本件補正は、請求項の削除、及び明瞭でない記載の釈明を目的とするものに該当する。
そして、特許法第17条の2第3項及び第4項に違反するところはない。
よって、本件補正は適法になされたものである。

第3 本願発明
本願の請求項1に係る発明は、平成27年6月9日付け手続補正書により補正された特許請求の範囲の請求項1に記載された以下のとおりのものである。
「【請求項1】
ナノ構造化フェライト合金を含んでいて、押出せずに形成されたターボ機械部品であって、前記ナノ構造化フェライト合金が、5?30wt%のクロム、0.1?2wt%のチタン、0?5wt%のモリブデン、0?5wt%のタングステン、0?5wt%のマンガン、0?5wt%のケイ素、0?2wt%のニオブ、0?2wt%のアルミニウム、0?8wt%のニッケル、0?2wt%のタンタル、0?0.5wt%の炭素及び0?0.5wt%の窒素、残部の鉄及び不可避不純物からなり、Ti-Oと、ナノ構造化フェライト合金の形成の際に添加された酸化物又は合金マトリックスに由来するAl、Zr、Hf、Fe、Cr、Mo、W、Mn、Si、Nb、Ni及びTaからなる群から選択される1種以上の元素とを含むナノ構造を含んでいて、前記ナノ構造が10^(18)m^(-3)以上の数密度で存在する、ターボ機械部品。」(以下、「本願発明」という。)

第4 引用刊行物の記載事項
原査定の拒絶の理由に引用された、本願の優先日前に日本国内において頒布された特開2002-285289号公報(以下、「引用刊行物1」という。)には、以下の事項が記載されている(なお、下線は当審において付与した)。

(1)引用刊行物1(特開2002-285289号公報)
(1a)「【特許請求の範囲】
【請求項1】 重量でFe:69.5?88.5%、Cr:11?30%を含有し、CrおよびTi,Zrの酸化物の少なくとも1種が粒径0.02μm以下の状態で分散し、主としてフェライト組織と酸化物相、不可避的に混入するCから生成される炭化物相からなり、結晶粒径1μm以下の組織を有することを特徴とする高強度フェライト系ステンレス鋼。
・・・ ・・・
【請求項3】 重量でFe:69.5?88.5%、Cr:11?30%、O:0.02?0.4%、Ti:0.05?1.5%あるいはZr:0.1?3%を含有する粉末に、機械的破砕処理を施した後、押出し、HIPまたはホットプレスにより800?900℃で成形後、800?900℃で1方向以上から1×10^(-1)/s以下の歪速度で塑性加工を行うか、または、10?1000MPaの静水圧下で熱処理を施すことを特徴とする高強度フェライト系ステンレス鋼の製法。」

(1b)「【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電用タービン部品、原子力燃料被覆管、エネルギーあるいは化学プラント用材料、自動車用マフラー等に用いられるフェライト系ステンレス鋼とその製法に関する。」

(1c)「【0020】結晶粒界移動の抵抗となる粒子、いわゆるピンニング粒子は、微細である程そのピンニング効果は高い。マトリックスの結晶粒径を1μm以下に維持するためには、ピンニング粒子としては0.02μm以下で分散していることが好ましい。
【0021】Ti,Zrは、フェライトの脆化の一因である酸素(O)の強力なゲッターとして働くと同時に、生成される酸化物は微細に分散し、結晶粒界移動の抵抗となり結晶粒粗大化を抑制する効果がある。
【0022】Ti,Zrの含有量は主としてC、O量により決定する。機械的破砕処理を行う際に不可避的に混入するCは0.03?0.1%であり、Oは0.02?0.2%である。これら不純物として混入するC,Oが遊離した状態で存在することは、材料の脆化を招く恐れがある。
【0023】従って、これらの混入したC、Oをチタンカーバイド,チタンオキサイド,ジルコニウムカーバイドあるいはジルコニウムオキサイドとして固定するため、TiおよびZrが化学量論的に不足しないよう、かつ、材料を脆化させないように、Tiは0.05?1.5%、Zrは0.1?3%を添加することが望ましい。
【0024】一方、Oは少な過ぎると生成されるピンニング粒子が少なくなるため、必要に応じて0.4%を上限とし、TiあるいはZrの酸化物として添加することもある。なお、O量としては0.02?0.4%が望ましい。」

(1d)「【0026】本発明は合金粉末あるいは各金属、酸化物粉末を上記含有範囲になるように配合し混合する。次いで、アルゴン雰囲気中で機械的破砕処理によりメカニカルアロイングされ、同時に結晶粒の微細化がなされる。
【0027】機械的破砕処理後の合金粉末はHIP、ホットプレスあるいは熱間押出しにより固化成形される。固化成形温度は800℃以上でなければ、緻密化あるいは粉末間の結合が進まない。また、900℃を超える温度では結晶粒の成長が著しく1μm以下の結晶組織が得がたい。従って、固化成形温度は800?900℃に制限される。」

第5 引用刊行物1に記載された発明
ア 上記摘記事項(1a)?(1d)によれば、引用刊行物1には、
「重量でFe:69.5?88.5%、Cr:11?30%、O:0.02?0.4%、Ti:0.05?1.5%あるいはZr:0.1?3%を含有する粉末が、機械的破砕処理によりメカニカルアロイングされ、HIPにより形成されたものであって、重量でFe:69.5?88.5%、Cr:11?30%、不可避的に混入するC:0.03?0.1%を含有し、CrおよびTi、Zrの酸化物の少なくとも1種が粒径0.02μm以下の状態で分散した組織を有する高強度フェライト系ステンレス鋼を用いた発電用タービン部品。」が記載されている。

イ ここで、上記摘記事項(1c)の【0021】-【0023】には、機械的破砕処理において混入した酸素(O)をチタンオキサイド、ジルコニウムオキサイドとして固定するため、Ti及びZrが化学量論的に不足しないよう、かつ、材料を脆化させないように、Tiは0.05?1.5%、Zrは0.1?3%を添加することが記載されていることから、得られた高強度フェライト系ステンレス鋼の組成として、少なくとも「Ti:0.05?1.5%」が含まれるものと認められる。

ウ また、上記摘記事項(1a)の【請求項1】には、「CrおよびTi,Zrの酸化物の少なくとも1種」とあることから、酸化物として、Ti及びZrを共に含むものが記載されていると認められる。

エ よって、引用刊行物1には、「高強度フェライト系ステンレス鋼が、重量でFe:69.5?88.5%、Cr:11?30%、Ti:0.05?1.5%、不可避的に混入するC:0.03?0.1%を含有し、CrおよびTi、Zrの酸化物が粒径0.02μm以下の状態で分散した組織を有し、HIPにより形成された高強度フェライト系ステンレス鋼を用いた発電用タービン部品。」(以下、引用発明」という。)が記載されているものと認められる。

第6 対比・判断
(1)対比(一致点・相違点の認定)
ア 本願発明と引用発明とを対比すると、引用発明における「高強度フェライト系ステンレス鋼」、「発電用タービン部品」は、それぞれ、本願発明における「フェライト合金」、「ターボ機械部品」に相当する。

イ そして、本願発明の「ナノ構造」は、本願明細書(【0016】)の記載によると、「1nm?約100nmの酸化物」に由来するものであるから、引用発明における「0.02μm以下の酸化物」は、本願発明の「ナノ構造」に相当する。

ウ また、上記摘記事項(1c)の【0021】-【0023】によれば、「機械的破砕処理において混入した酸素(O)をチタンオキサイド、ジルコニウムオキサイドとして固定するため・・・・・・Tiは0.05?1.5%、Zrは0.1?3%を添加する」ものであるから、引用発明においても、合金マトリックスに由来する粒径0.02μm以下のZr酸化物、Ti酸化物が含まれ、また、Cr酸化物が合金マトリックスに由来することは明らかであり、そして、上記摘記事項(1c)の【0024】から、合金形成の際に添加された酸化物としてもZr酸化物、Ti酸化物が含まれるものと認められる。

エ そうすると、引用発明における「CrおよびTi、Zrの酸化物の少なくとも1種が粒径0.02μm以下の状態で分散した組織を有」する「高強度フェライト系ステンレス鋼」は、本願発明の「Ti-Oと、ナノ構造化フェライト合金の形成の際に添加された酸化物又は合金マトリックスに由来する・・・、Zr・・・Cr・・・からなる群から選択される1種以上の元素とを含むナノ構造を含」む「ナノ構造化フェライト合金」に相当する。

オ また、組成について、本願発明のTiの含有量は、酸化物分も含む、ナノ構造化フェライト合金全体における割合を特定するものと認められるから、引用発明の「重量でFe:69.5?88.5%、Cr:11?30%、Ti:0.05?1.5%、不可避的に混入するC:0.03?0.1%を含有し」は、本願発明の「5?30wt%のクロム、0.1?2wt%のチタン・・・、0?0.5wt%の炭素・・・、残部の鉄及び不可避不純物からなり」に相当する。

カ さらに、上記摘記事項(1a)の【請求項3】では、HIPを押出し、ホットプレスと並列で記載しており、押出しによらずHIPで行うものが記載されていると認められるから、引用発明の「HIPにより形成された」は、本願発明の「押出せずに形成された」に相当する。

キ よって、両者は、「ナノ構造化フェライト合金を含んでいて、押出せずに形成されたターボ機械部品であって、前記ナノ構造化フェライト合金が、11?30wt%のクロム、0.1?1.5wt%のチタン・・・、0.03?0.1wt%の炭素・・・、残部の鉄及び不可避不純物からなり、Ti-Oと、ナノ構造化フェライト合金の形成の際に添加された酸化物又は合金マトリックスに由来する・・・Zr・・・Cr・・・からなる群から選択される1種以上の元素とを含むナノ構造を含んでいる、ターボ機械部品。」である点で一致し、以下の点で相違する。

(相違点)
本願発明では、「ナノ構造が10^(18)m^(-3)以上の数密度で存在する」のに対し、引用発明には、ナノ構造の数密度について記載がない点。

(2)判断
上記相違点について検討する。
ア 上記摘記事項(1c)の【0020】、【0024】によれば、引用刊行物1には、結晶粒界移動の抵抗となる粒子、いわゆるピンニング粒子は、微細である程そのピンニング効果が高くなること、また、O(酸素)が少な過ぎると生成されるピンニング粒子が少なくなることが記載されているから、一定以上の数のピンニング粒子が必要であることが示唆されているということができる。

イ また、例えば、下記周知例に記載されるように、含Cr分散強化型フェライト鋼(ODS鋼)として、酸化物ナノ粒子の数密度が10^(20)m^(-3)?10^(25)m^(-3)、特に10^(22)m^(-3)?10^(23)m^(-3)オーダーであるものは一般的なものである。

・周知例1:「M.J.Alinger et al.,Positron annihilation characterization of nanostructured ferritic alloys,Materials Science and Engineering A,Elsevier,2009,Vol.518,p150-157.」

(1a)「U14YWT(Fe-14Cr-3W-0.4Ti-0.25Y_(2)O_(3))・・・U14WT(Fe-14Cr-3W-0.4Ti)」(「2.1.Materials」)

(1b)「The resulting calculated densities of vacancy clusters are 0.6、2.5,and 5.7×10^(25)m^(-3)・・・」 (「4.2.U14YWY alloys」)
(当審による翻訳、以下同様:「結果的に計算される空孔クラスターの密度は、0.6,2.5,5.7×10^(25)m^(-3)である・・・」)

・周知例2:「J.S.Lee et al.,Embrittlement and hardening during thermal aging of high Cr oxide dispersion strengthened alloys,Journal of Nuclear Materials,Elsevier,2007,Vol.367-370,p.229-233」

(2a)「The materials used were five kinds of ODS steels(k1-K5)produced by varying Cr content from 14 to 22wt% but keeping yittria contents within 0.36-0.38wt%.The main chemical compositions of the K1,K2,K3,K4 and K5 steels are 19Cr、14Cr-4Al,16Cr-4Al,19Cr-4Al and 22Cr-4Al,respectively.」(「2.Experimental」)
(「使用された材料は、イットリア含有量を0.36-0.38wt%に保ったまま、Cr含有量を14-22wt%に変化させて製造された5種類のODS鋼(K1-K5)である。K1,K2,K3,K4そしてK5の主な化学組成は、それぞれ、19Cr、14Cr-4Al,16Cr-4Al,19Cr-4Al and 22Cr-4Alである。」)

(2b)「The average diameter and number density of oxide particles in K1 ODS steel were measured as 2.4nm and 1.4×10^(23)m^(-3),respectively.However,when 4%Al was added,the size and number density of the particles changed from 2.4 to 6-7nm and from 1.4×10^(23 )to 1-2×10^(22)m^(-3) 」(「3.3 Microstructural features」)
(「K1 ODS鋼の酸化物粒子の平均直径および数密度は、それぞれ、2.4nm、1.4×10^(23)m^(-3)と測定された。しかし、4%のAlを添加すると、粒子のサイズおよび数密度は、2.4から6-7nmおよび1.4×10^(23)から1-2×10^(22)m^(-3)に変化した。」)

・周知例3:「M.K.Miller et al.,Characterization of precipitates in MA/ODS ferritic alloys, Journal of Nuclear Materials,Elsevier,2006,vol.351,p.261-268」

(3a)「The Fe-14wt%Cr-3%W-0.4%Ti alloys investigated in this study were prepared from argon gas atomized pre-alloyed powders ・・・Three samples of these alloys designated 14YWT were ball milled with 0.3wt% Y_(2)O_(3) powders ・・・with a particle size ranging from 17-31nm. One sample designated 14WT was also ball milled without the Y_(2)O_(3) powder.」(「2.Material and ample preparation」、「Table2」)
(「この研究で調査するFe-14%Cr-3%W-0.4%Ti合金が、アルゴンガスアトマイズプレ合金粉から準備された・・・14YWTで表示
されるこれら合金の3試料は、・・・0.3wt%のY_(2)O_(3)粉末を、17-31nmから粒径を変化させながらボールミルすることにより得られた。14WTで表示される1試料は、Y_(2)O_(3)粉末なしでボールミルした。」

(3b)「・・・yttria-free 14WT alloy・・・The number density of these?4nm diameter nanoclusters was estimated to be approximately 6×10^(23)m^(-3).・・・ their number density had decreased to ?1×10^(22)m^(-3) and their size had increased to?10nm ・・・yttria-containing 14YWT materials ・・・ This non-uniform distribution of nanoclusters yielded a range in the number density from approximately 1-7×10^(23)m^(-3).」(「4.Results and discussion」)
([・・・イットリアフリーの14WT合金・・・これら?4nm径ナノクラスターの数密度は、およそ6×10^(23)m^(-3)であった。・・・イットリアを含む14YWTでは、・・・その数密度は1×10^(22)m^(-3)に減少し、サイズは10nmに増加した。ナノクラスターの不均一な分布は、およそ1-7×10^(23)m^(-3)からの数密度範囲に生ずる。」)

ウ そうすると、一定以上の数のピンニング粒子を必要とする引用発明において、ピンニング粒子の数密度の下限を最適化することに格別の困難性は認められず、「10^(18)m^(-3)以上」とすることは、当業者が適宜なしえた設計的事項にすぎない。

エ そして、本願明細書の記載を参酌しても、当該数値限定に係る比較例等は記載されていないことから、当該数値限定の臨界的意義は認められず、本願発明が、引用刊行物1の記載事項からは予想し得ない効果を奏するものとも認められない。

オ よって、本願発明は、引用刊行物1に記載された発明に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものである。

なお、審判請求人は、平成27年7月23日付け手続補正書で補正した審判請求書(「[4]本願が特許されるべき理由」)において、「本願発明は、本願請求項1に規定する組成のナノ構造化フェライト合金については、従来技術で必須とされていた押し出し加工によらずに、物品を形成することができるという知見に基づくものであり(本願明細書の段落0014参照)、押し出し加工の際の部品の大きさに関する制限がなくなるので、押し出し加工が必須とされていた従来のフェライト合金では形成することができなかった大型部品をナノ構造化フェライト合金で形成できるという技術的意義を有する、これに対して、引用文献1?5のいずれにも、ナノ構造化フェライト合金を含むターボ機械部品を押出せずに形成することは記載も示唆もされておらず、本願発明は、この点において、引用文献1?5に記載された発明とは、その技術的思想を全く意(審決注:「異」の誤記)とする。
実際、引用文献1?5に係る発明は、すべて、押し出し加工を行うことを前提としたものであり(例えば、・・・引用文献3(審決注:審決における引用刊行物1)の請求項2・・・等を参照されたい。)、押出加工によらずに、ナノ構造を有するナノ構造化フェライト合金からなる物品、特にターボ機械部品を形成できることを示唆する記載を見出すことはできない。」旨の主張をしている。
しかしながら、上記1(カ)のとおり、引用刊行物1の請求項3は、製造方法として並列的に例示される押出し、HIP、ホットプレスから一つの態様が選択されるものであり、上記(1)キのとおり、引用刊行物1には、押出しによらずHIPで行うものが記載されていると認められることから、審判請求人の上記主張は採用できない。

第7.むすび
以上のとおりであるから、本願発明は、特許法第29条第2項の規定により、特許を受けることができない。
よって、結論のとおり審決する。
 
審理終結日 2016-09-12 
結審通知日 2016-09-13 
審決日 2016-10-06 
出願番号 特願2010-275190(P2010-275190)
審決分類 P 1 8・ 121- Z (C22C)
最終処分 不成立  
前審関与審査官 河口 展明田口 裕健  
特許庁審判長 板谷 一弘
特許庁審判官 河野 一夫
鈴木 正紀
発明の名称 ナノ構造化フェライト合金の加工処理方法並びに製品  
代理人 小倉 博  
代理人 荒川 聡志  
代理人 黒川 俊久  
代理人 田中 拓人  
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