TW201414829A - 多功能組合物及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種自矽質表面移除不需要之成分的方法,其中該方法包括使矽質表面及不需要之成分與包括水、親水性矽烷及界面活性劑之多功能組合物(例如,清潔及保護組合物)接觸,及乾燥該表面;及包括親水性矽烷及界面活性劑之組合物。

Description

多功能組合物及使用方法 相關申請案之交叉參考
本申請案主張2012年8月31日申請之美國臨時申請案第61/696005號之優先權,其以全文引用的方式併入本文中。
本發明係關於自矽質表面移除不需要之成分及測定矽質表面之清潔度。
習知窗清潔組合物當用於清潔玻璃表面時,通常設計為在玻璃表面上不留下明顯的殘留物。換言之,玻璃表面應不含膜及條紋。為達成此等性質,界面活性劑及其他添加劑在清潔組合物中之量必須低。
習知窗清潔組合物中通常存在有機溶劑以使得該組合物能夠自玻璃表面移除常見污點及油性污染物。
一些窗清潔組合物包括親水性聚合物或長鏈烷基硫酸鹽界面活性劑,據稱其賦予其所清潔之表面水成膜(water-sheeting)及防污(anti-spotting)性質。該等組合物傾向於留下親水性殘留物,其促進水成膜效應且有助於自玻璃表面移除土。
已使用包括矽烷之組合物來賦予已清潔且活化之玻璃表面親水性質。對於一些此等組合物較佳的是,在施加水性組合物之前即刻或同時活化表面。然而,該等組合物通常需要表面預清潔。
亦已使用包括矽烷之塗佈組合物來塗佈玻璃基板以使得其能夠 易於清潔。
本發明係關於多功能組合物及其用途。該等組合物具有多種功能,例如清潔及保護。
在一個態樣中,本發明描述自矽質表面移除不需要之成分的方法,該方法包括使矽質表面及不需要之成分與包括水、親水性矽烷及界面活性劑之多功能溶液接觸,及乾燥該表面。在一個實施例中,該方法進一步包括摩擦該表面上之溶液。
在一個實施例中,該溶液賦予該表面親水性質且經乾燥之表面所展現之親水性大於該表面在接觸前之親水性。
在一個實施例中,矽質表面為選自由白板及乾擦板(dry erase board)組成之群的板之表面,且不需要之成分包括來自記號筆之標記。在一些實施例中,矽質表面為玻璃表面,諸如窗或門,且不需要之成分包括油及塵土中之至少一者。
矽質表面可包括玻璃淋浴門、瓷磚牆壁、陶瓷浴缸、水槽或其上累積皂垢之其他表面。
在一些實施例中,經乾燥之表面展現足夠的親水性,使得濕毛巾擦拭50次內便可自該表面擦拭掉永久性記號筆置於該表面上之至少50%之標記。在其他實施例中,經乾燥之表面展現足夠的親水性,使得藉由以600毫升/分鐘之速率施加水噴霧,在2分鐘內自該表面洗滌掉永久性記號筆置於該表面上之至少50%之標記。在一些實施例中,經乾燥之表面展現足夠的親水性,使得藉由以600毫升/分鐘之速率施加水噴霧,在2分鐘內自該表面洗滌掉置於經乾燥之表面上之人工皮脂之指紋。在其他實施例中,當經乾燥之表面與濕蒸氣接觸時,不發生冷凝。
在其他態樣中,本發明描述自矽質表面移除不需要之成分(例如 皂垢組分中之一或多者)的方法,該方法包括使矽質表面及不需要之成分與多功能組合物接觸,該多功能組合物包括水、親水性矽烷、界面活性劑及以下中之至少一者:水溶性鹼金屬矽酸鹽、聚烷氧基矽烷(諸如四烷氧基矽烷(例如TEOS)或四烷氧基矽烷寡聚物)及無機二氧化矽溶膠;及乾燥該表面。
在另一態樣中,提供一種清潔及保護矽質表面之方法。該方法包括:施加水性組合物至表面,該組合物包含:親水性矽烷;界面活性劑;及水;其中界面活性劑之總重量與親水性矽烷之總重量之比為至少1:2;及摩擦該表面上之組合物以清潔表面(例如移除皂垢)且保護表面(例如避免皂垢累積)。
在一些態樣中,本發明描述判定預清潔基板(例如藉由本發明方法清潔或用本發明組合物清潔之基板)之清潔度的方法,該方法包括將在0℃至約25℃溫度下之預清潔表面暴露於濕蒸氣,觀察是否發生冷凝,且若存在霧化,則判定表面為髒的,且在暴露於濕蒸氣之後若超過30秒不發生或不存在霧化,則判定該表面為清潔的。
在另一態樣中,本發明描述判定預清潔基板(例如藉由本發明方法清潔或用本發明組合物清潔之基板)之清潔度的方法,該方法包括用永久性記號筆將標記置於預清潔之基板表面上,用水飽和該標記,用紙巾擦拭標記,且判定水噴霧是否已洗滌掉至少90%之標記,且若水噴霧已洗滌掉至少90%之標記,則判定該表面為清潔的。在一些實施例中,該方法進一步包括若水噴霧未洗滌掉至少50%之標記,則判定該表面不清潔。
在其他態樣中,本發明描述判定預清潔基板(例如藉由本發明方法清潔或用本發明組合物清潔之基板)之清潔度的方法,該方法包括將人工皮脂指紋置於預清潔之基板表面上,用去離子水流以不超過600毫升/分鐘之流動速率對指紋及基板噴霧不超過30秒,且判定水噴 霧是否已洗滌掉至少50%之指紋,若水噴霧已洗滌掉至少50%之指紋,則判定該表面為清潔的,且若水噴霧未洗滌掉至少50%之指紋,則判定該表面不清潔。
在其他態樣中,本發明描述一種包括第一親水性矽烷、界面活性劑及水之多功能溶液,親水性矽烷之重量與界面活性劑之重量之比為至少1:1。在一個實施例中,該溶液進一步包括水溶性鹼金屬矽酸鹽及聚烷氧基矽烷(諸如四烷氧基矽烷(例如TEOS)或四烷氧基矽烷寡聚物)中之至少一者。在一些實施例中,該溶液進一步包括不同於第一界面活性劑之第二界面活性劑。在一個實施例中,該溶液進一步包括不同於第一親水性矽烷之第二親水性矽烷。
在另一實施例中,該溶液包括水溶性鹼金屬矽酸鹽,其包含矽酸鋰、矽酸鈉及矽酸鉀中之至少一者。
在一些實施例中,該溶液通過永久性記號筆移除測試方法I。在其他實施例中,該溶液通過人工皮脂移除測試方法I。在一些實施例中,該溶液通過霧測試方法。
在另一實施例中,該溶液包括至少0.01重量%至不超過3重量%之親水性矽烷。在一些實施例中,該溶液包括不超過0.5重量%親水性矽烷。在其他實施例中,該溶液包括不超過2重量%固體。在一個實施例中,該溶液包括不超過1重量%固體。
在一些實施例中,親水性矽烷包括兩性離子型矽烷。在其他實施例中,該溶液包括約0.01重量%至約5重量%之兩性離子型矽烷。在另一實施例中,該溶液包括約0.1重量%至約2重量%之兩性離子型矽烷。
在一些實施例中,界面活性劑包括以下至少一者:陰離子型界面活性劑、非離子型界面活性劑、陽離子型界面活性劑、兩性甜菜鹼界面活性劑、兩性磺基甜菜鹼界面活性劑、兩性咪唑啉界面活性劑、 氧化胺界面活性劑及四級陽離子型界面活性劑。在其他實施例中,第一界面活性劑包括非離子型界面活性劑且第二界面活性劑包括陰離子型界面活性劑。
在一些實施例中,親水性矽烷具有高達5000公克/莫耳或高達3000公克/莫耳之分子量。在一些實施例中,親水性矽烷具有不超過1000公克/莫耳之分子量。在另一實施例中,親水性矽烷具有不超過500公克/莫耳之分子量。
在一個實施例中,該溶液包括至少60重量%水。此通常用於即用型調配物。在其他實施例中,該組合物包括不超過30重量%水。此通常用於濃縮調配物。
在另一態樣中,本發明描述一種液體多功能組合物,其包括親水性矽烷;第一界面活性劑;水溶性鹼金屬矽酸鹽及聚烷氧基矽烷(諸如四烷氧基矽烷(例如TEOS)或四烷氧基矽烷寡聚物)及無機二氧化矽溶膠中之至少一者;及水。在一個實施例中,親水性矽烷包括兩性離子型親水性矽烷。在一些實施例中,親水性矽烷係選自由以下組成之群:兩性離子型矽烷、羥基磺酸鹽矽烷、膦酸鹽矽烷、羧酸鹽矽烷、葡糖醯胺矽烷、聚羥基烷基矽烷、羥基聚氧化乙烯矽烷、聚氧化乙烯矽烷及其組合。在一些實施例中,該組合物通過永久性記號筆移除測試方法I。在其他實施例中,該組合物通過人工皮脂移除測試方法I。在另一實施例中,該組合物通過霧測試方法。
在其他實施例中,該組合物進一步包括水不溶性粒子。在一個實施例中,該組合物進一步包括研磨粒子。
在一些實施例中,該組合物進一步包括不同於第一界面活性劑之第二界面活性劑。
在其他態樣中,本發明描述一種多功能液體組合物,其包括親水性矽烷、第一界面活性劑、不同於第一界面活性劑之第二界面活性 劑及水。在一個實施例中,親水性矽烷係選自由以下組成之群:兩性離子型矽烷、羥基磺酸鹽矽烷、膦酸鹽矽烷、羧酸鹽矽烷、葡糖醯胺矽烷、聚羥基烷基矽烷、羥基聚氧化乙烯矽烷、聚氧化乙烯矽烷及其組合。在另一實施例中,該組合物通過永久性記號筆移除測試方法I。在一些實施例中,該組合物通過人工皮脂移除測試方法I。在其他實施例中,該組合物通過霧測試方法。在一些實施例中,該組合物進一步包括水不溶性粒子。在一個實施例中,該組合物進一步包括研磨粒子。
在其他態樣中,本發明描述多功能溶液之使用方法,該方法包括用水稀釋經濃縮之溶液以形成經稀釋之溶液,該經濃縮之溶液包含第一親水性矽烷及界面活性劑,其中親水性矽烷之重量與界面活性劑之重量之比為至少1:1;及使矽質表面與經稀釋之溶液接觸。
術語表
術語「界面活性劑」意謂在同一分子上包括親水性(亦即極性)及疏水性(亦即非極性)區之分子。
術語「親水性」意謂賦予親水性表面之化合物、組合物或材料。術語「親水性表面」意謂藉由水溶液濕潤且上面之水滴展現小於50°之靜態水接觸角之表面。術語親水性表面不表示該表面是否吸收水溶液。
術語「疏水性」意謂賦予疏水性表面之化合物、組合物或材料。片語「疏水性表面」意謂上面之水滴展現至少50°之靜態水接觸角之表面。
術語「水性」意謂存在水。
術語「水溶性」意謂形成水溶液之化合物、組合物或材料。
術語「溶液」意謂溶質溶解於溶劑中且不能藉由過濾或物理方式自溶劑分離之均勻組合物。
片語「不需要之成分」意謂表面不規則性、表面缺陷、污染物、外來物質及其組合。
當術語「包含」及其變化形式出現在說明書及申請專利範圍中時,此等術語不具有限制性含義。該等術語應理解為暗示包括所述步驟或要素或步驟或要素組但不排除任何其他步驟或要素或步驟或要素群組。不論片語「由......組成」中所列何物,「由......組成」均意謂包括且限於。因此,片語「由......組成」表示所列要素為必需或必選的,且不可存在其他要素。「主要由......組成」意謂包括該片語中所列之任何要素,且限於不干擾或促進所列要素在本發明中所指定之活性或作用的其他要素。因此,片語「主要由......組成」表示所列要素為必需或必選的,但其他要素視情況存在且視其是否實質上影響所列要素之活性或作用而定可或可不存在。
「較佳的」及「較佳地」一詞係指在某些情況下可提供某些益處之本發明之技術方案。然而,其他技術方案在相同或其他情況下亦可為較佳的。另外,引述一或多個較佳技術方案並不暗示其他技術方案不適用,且不希望自本發明範疇中排除其他技術方案。
在本申請案中,諸如「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」之術語並非僅意指單數實體,而是包括特定實例可用於說明之一般類別。術語「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」可與術語「至少一個(at least one)」互換使用。片語「清單中之至少一者」及片語「包含清單中之至少一者」係指清單中之任一項及清單中之兩項或超過兩項之任何組合。
除非上下文另外明確指示,否則如本文中所用,術語「或」通常以其一般意義使用,包括「及/或」。
術語「及/或」意謂所列要素中之一者或全部,或所列要素中之任何兩者或兩者以上之組合。
此外,在本文中,假定所有數字均由術語「約」且較佳由術語「精確」修飾。如本文聯合量測量所用,術語「約」係指如熟習此項技術者所預期的量測量變化,使量測及操作與量測之目的及所用量測設備之精確度在所關注之等級上相匹配。
此外,在本文中,藉由端點敍述數值範圍包括該範圍內所包含之所有數字以及端點(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。
如本文所用,術語「室溫」係指約20℃至約25℃或約22℃至約25℃之溫度。
本發明之以上概述並不意欲描述所揭示之各實施例或本發明之每一實施方式。下文描述較具體地例示說明性實施例。在整個申請案之若干處,經由實例之清單提供指導,該等實例可以不同組合使用。在各情況下,所述清單僅用作代表性群組且不應解釋為排他性清單。
本發明係關於多功能組合物及其用途。該等組合物具有多種功能,例如清潔及保護。因此,該等組合物不需要為了將保護塗層施加至表面而對基板表面進行預清潔。
自基板之矽質表面移除不需要之成分的方法包括使基板表面及不需要之成分與包括親水性矽烷、界面活性劑及水之多功能組合物接觸,視情況向組合物及表面施加機械作用,及乾燥該表面。機械作用可為任何適合之機械作用,包括例如擦拭及摩擦,且乾燥可經由任何適合之製程發生,包括例如使表面空氣乾燥、將該表面擦乾、使表面與強制空氣(例如相對於室溫經冷卻或加熱之空氣)接觸及其組合。
在某些實施例中,可簡單地將本發明組合物噴至表面上且擦拭 以在短時間內清潔及保護表面。
所得表面不含或實質上不含不需要之成分,且相對於未處理表面展現改良之親水性且相對於未處理表面展現改良之易清潔性。
移除方法可為移除各種不需要之成分中之任一者的方法,包括例如移除污染物之方法(亦即清潔方法)、移除表面不規則及缺陷之方法(亦即修整方法)及其組合。
可使用該方法自矽質表面移除各種污染物,包括例如塵土、皂垢、油(例如美膚油及機油)、蠟、食物殘留物(例如黃油、豬油、人造奶油、肉類蛋白質、植物蛋白質、碳酸鈣及氧化鈣)、油脂、油墨(例如永久性記號筆油墨、原子筆油墨及簽字筆油墨)、昆蟲殘留物、鹼土金屬碳酸鹽、黏著劑、煙灰、黏土、顏料及其組合、各種表面不規則及缺陷(例如凹陷、刻痕、線條、刮痕及其組合)及其組合。
該方法亦適用於各種特定應用,包括例如自板移除記號筆所產生之標記,自玻璃(例如窗、擋風玻璃、眼鏡、鏡頭(例如攝影機鏡頭、光學鏡頭)及爐灶面)移除環境污染物(例如油及塵土)及其組合。可移除之標記包括用永久性記號筆、非永久性記號筆及其組合產生之標記。可清潔之書寫板包括例如乾擦板及白板。乾擦板及白板描述於許多公開案中,包括例如WO 2011/163175。
本文所述之組合物亦可用於保護表面以及清潔表面。此尤其適用於黏著有皂垢之表面。舉例而言,可藉由摩擦將本發明組合物施加至表面,從而例如清潔表面(例如移除皂垢),但在乾燥時,該組合物亦留下不會黏著污染物(例如皂垢)之保護層。在重複使用時,此可使表面更易清潔及/或所需清潔較不頻繁。
本發明亦描述判定預清潔基板之清潔度的方法。一種適用方法包括將在0℃至約25℃溫度下之預清潔表面(例如藉由本發明方法清潔或用本發明組合物清潔之表面)暴露於濕蒸氣,觀察表面上是否發生 小液滴形式之冷凝(亦即霧化),且判定1)若存在霧化,則表面為髒的,及2)若在暴露於濕蒸氣之後超過30秒不發生或不存在霧化,則表面為清潔的。
判定預清潔基板(例如藉由本發明方法清潔或用本發明組合物清潔之基板)之清潔度的另一適用方法包括用永久性記號筆將標記置於表面上,用水噴霧標記及基板以使標記飽和,等待30秒,用紙巾擦拭標記,判定是否已擦拭掉至少50%之標記,且若已擦拭掉至少50%之標記,則判定該表面為清潔的。或者,該方法包括若已擦拭掉至少80%之標記,至少75%之標記或甚至至少70%之標記,則判定該表面為清潔的。該方法視情況進一步包括若未擦拭掉至少50%之標記,至少60%之標記,至少70%之標記或甚至至少80%之標記,則判定該表面不清潔。
判定預清潔基板(例如藉由本發明方法清潔或用本發明組合物清潔之基板)之清潔度的另一適用方法包括用永久性記號筆將標記置於表面上,用去離子水流以600毫升(mL)/分鐘(min)之流動速率對標記及基板噴霧30秒,判定水噴霧是否已洗滌掉至少90%之標記,且若水噴霧已洗滌掉至少90%之標記,則判定該表面為清潔的。該方法視情況進一步包括若藉由水噴霧未洗滌掉至少50%之標記,至少60%之標記,至少70%之標記或甚至至少80%之標記,則判定該表面不清潔。或者,該方法包括若水噴霧已洗滌掉至少80%之標記,至少75%之標記或甚至至少70%之標記,則判定該表面為清潔的。
判定預清潔基板之清潔度的其他適用方法包括將人工皮脂之指紋置於表面上,用去離子水流以600mL/min之流動速率對指紋及基板噴霧30秒,判定水噴霧是否已洗滌掉至少50%之指紋,若水噴霧已洗滌掉至少50%之指紋,則判定該表面為清潔的;若藉由水噴霧未洗滌掉至少50%之指紋,則判定該表面不清潔。或者,該方法包括若水噴 霧已洗滌掉至少80%之指紋,至少75%之指紋或甚至至少70%之指紋,則判定該表面為清潔的。該方法視情況進一步包括若藉由水噴霧未洗滌掉至少50%之指紋,至少60%之指紋,至少70%之指紋或甚至至少80%之指紋,則判定該表面不清潔。
多功能組合物
本發明多功能組合物具有多種功能。特定言之,其能夠清潔及保護。因此,使用該等組合物不需要為了提供保護塗層(此為US 20012/073000及WO 2011/163175中所述之組合物通常所需)而預清潔表面。亦即,一種組合物可使用該組合物之一或多種應用向基板表面提供其所施加之保護。在此上下文中,保護通常意謂一或多種污染物(例如皂垢、指紋)不如未施加該組合物之情況下通常所發生的一樣易黏著至表面,所得經塗佈之表面較易於清潔,及/或所得經塗佈之表面所需清潔較不頻繁。
該等多功能組合物可為分散液或溶液。
該多功能組合物包括親水性矽烷、至少一種界面活性劑及水。該多功能組合物展現之多種功能在於其自基板表面移除不需要之成分,賦予基板表面親水性質,及賦予基板表面易清潔性質。多功能組合物可為適用於移除不需要之成分的任何組合物,包括例如清潔組合物、保護組合物、表面處理組合物(例如拋光組合物、擦光組合物及其組合)及其組合。
多功能組合物可施加至清潔表面、受污染表面、包括不規則性及缺陷之表面、預清潔表面及其組合,且可重複使用。在表面上重複使用多功能組合物增加親水性矽烷在表面上之量且增加表面親水性。
多功能組合物較佳賦予表面足夠的親水性質以便當表面隨後受指紋污染時,該指紋可藉由水(例如環境溫度(亦即室溫)下之自來水)、水蒸汽(例如來自蒸汽機或個體之呼吸)、擦拭(例如用薄紙、紙 巾、織布進行多達若干次輕撫)、清潔組合物及其組合而自表面實質上移除或甚至完全移除。
多功能組合物亦較佳賦予表面足夠的親水性質以便當表面隨後經永久性記號筆標記時,該標記可藉由水(例如環境溫度下之自來水)、水蒸汽(例如個體之呼吸)、擦拭(例如用薄紙、紙巾、織布進行多達若干次輕撫)、清潔組合物及其組合(例如藉由用水噴霧表面及標記,且隨後擦拭)中之至少一者自表面實質上移除或甚至完全移除。多功能組合物較佳賦予表面足夠的親水性質以使得來自永久性記號筆之標記當與水(例如來自水瓶之水流)接觸時能夠滑落基板表面。
多功能組合物亦較佳賦予基板表面防霧性質以便該表面不會維持其上冷凝之濕氣持續延長的時間段,較佳在30秒之後,及持續至少三天,至少7天或甚至至少30天。
多功能組合物較佳在至少一個污染及清潔週期,至少兩個污染及清潔週期之後或甚至在至少三個污染及清潔週期之後,通過永久性記號筆測試方法I、指紋測試方法I及霧測試方法中之至少一者。
在某些實施例中,多功能組合物較佳包括一定量之親水性矽烷及一定量之界面活性劑,使得組合物中之親水性矽烷之重量與界面活性劑之重量之比為至少1:1,至少1:2,至少1:3,至少1:10,至少1:40或至少1:400。亦即,在該等組合物中,界面活性劑之量等於或大於親水性矽烷之量。在某些實施例中,多功能組合物較佳包括一定量之親水性矽烷及一定量之界面活性劑,使得組合物中之親水性矽烷之重量與界面活性劑之重量之比為約1:2至約1:100,或甚至約1:3至約1:20。此組合物通常較適用於定期清潔之表面,諸如玻璃,其不經受污染物累積,故保護並非至關重要的,但重複使用可提供保護且使表面較易於清潔。
在某些實施例中,多功能組合物較佳包括一定量之界面活性劑 及一定量之親水性矽烷,使得組合物中之界面活性劑之重量與親水性矽烷之重量之比為至少1:1,至少1:2,至少1:3,至少1:10,至少1:40或至少1:400。亦即,在該等組合物中,親水性矽烷之量等於或大於界面活性劑之量。在某些實施例中,多功能組合物較佳包括一定量之界面活性劑及一定量之親水性矽烷,使得組合物中之界面活性劑之重量與親水性矽烷之重量之比為約1:2至約1:100,或甚至約1:3至約1:20。此組合物通常較適用於皂垢黏著之表面(例如浴室噴頭)。亦即,其可用於清潔表面(例如藉由移除皂垢),且在乾燥時,其亦留下不黏著污染物(例如皂垢)之保護層。在重複使用時,此可使表面較易於清潔及/或所需清潔較不頻繁。
多功能組合物可呈酸性、鹼性或中性。可使用如此項技術中已知之任何適合酸或鹼改變組合物之pH值以達成所需pH值,該酸或鹼包括例如有機酸及無機酸或碳酸鹽,諸如碳酸鉀或碳酸鈉。包括磺酸根官能性兩性離子型化合物之組合物具有約5至約8之pH值,呈中性或甚至處於其等電點。
多功能組合物可以各種形式提供,包括例如在使用前稀釋(例如用水、溶劑或包括有機溶劑之基於水溶液之組合物)之濃縮物或即用型組合物、液體、糊劑、發泡體、發泡液體、凝膠及膠凝液體。多功能組合物具有適用於其預定用途或應用之黏度,包括例如在22℃(約72℉)下範圍介於水狀稀薄至糊狀厚重之黏度。
適用之多功能組合物包括不超過2重量%固體,或甚至不超過1重量%固體。
親水性矽烷
適合之親水性矽烷較佳具水溶性,且在一些實施例中,適合之親水性矽烷為非聚合性化合物。適用之親水性矽烷包括例如個別分子、寡聚物(通常少於100個重複單元,且通常僅若干重複單元)(例如 單分散寡聚物及多分散寡聚物)及其組合,且較佳具有不超過(亦即至多)5000公克/莫耳(g/mol),不超過3000g/mol,不超過1500g/mol,不超過1000g/mol或甚至不超過500g/mol之數目平均分子量。親水性矽烷視情況為至少兩個親水性矽烷分子之反應產物。
通常選擇此等物以向本發明組合物提供保護性質。親水性矽烷可為各種不同類別親水性矽烷中之任一者,包括例如兩性離子型矽烷、非兩性離子型矽烷(例如陽離子型矽烷、陰離子型矽烷及非離子型矽烷)、包括官能基(例如與矽分子直接連接之官能基、與矽烷化合物上之另一分子連接之官能基及其組合)之矽烷及其組合。適用之官能基包括例如烷氧基矽烷基、矽烷氧基(例如矽烷醇)、羥基、磺酸根、膦酸根、羧酸根、葡糖醯胺基、糖基、聚乙烯醇基、四級銨基、鹵素(例如氯及溴)、硫基(例如硫醇及磺原酸鹽)、顏色賦予劑(例如紫外試劑(例如重氮基)及過氧化物基團)、點擊反應基、生物活性基團(例如生物素)及其組合。
包括官能基之親水性矽烷之適合類別的實例為磺酸根官能性兩性離子型矽烷、磺酸根官能性非兩性離子型矽烷(例如磺化陰離子型矽烷、磺化非離子型矽烷及磺化陽離子型矽烷)、羥基磺酸鹽矽烷、膦酸鹽矽烷(例如3-(三羥基矽烷基)丙基甲基-膦酸單鈉鹽)、羧酸鹽矽烷、葡糖醯胺矽烷、聚羥基烷基矽烷、聚羥基芳基矽烷、羥基聚氧化乙烯矽烷、聚氧化乙烯矽烷及其組合。
一類適用之磺酸根官能性兩性離子型矽烷具有下式(I):(R1O)p-Si(R2)q-W-N+(R3)(R4)-(CH2)m-SO3 - (I)
其中:各R1獨立地為氫、甲基或乙基;各R2獨立地為甲基或乙基;各R3及R4獨立地為飽和或不飽和、直鏈、分支鏈或環狀有機基 團,其可視情況與基團W之原子連接在一起以形成環;W為有機鍵聯基團;p及m為1至3之整數;q為0或1;及p+q=3。
式(II)之有機鍵聯基團W可為飽和及不飽和、直鏈、分支鏈及環狀有機基團且可包括例如伸烷基;包括碳基、胺基甲酸酯、脲之伸烷基;經雜原子(例如氧、氮、硫及其組合)取代之有機鍵聯基團;及其組合。適合之伸烷基包括例如伸環烷基、經烷基取代之伸環烷基、經羥基取代之伸烷基、經羥基取代之單氧雜伸烷基、具有單氧雜主鏈取代之二價烴、具有單硫雜主鏈取代之二價烴、具有單側氧基-硫雜主鏈取代之二價烴、具有二側氧基-硫雜主鏈取代之二價烴、伸芳基、伸芳烷基、伸烷芳基及經取代之伸烷芳基。
兩性離子型官能基-W-N+(R3)(R4)-(CH2)m-SO3 -之適合實例包括磺烷基咪唑鎓鹽、磺芳基咪唑鎓鹽、磺烷基吡啶鎓鹽、磺烷基銨鹽(例如磺基甜菜鹼)及磺烷基哌啶鎓鹽。適合之式(I)兩性離子型矽烷亦描述於美國專利第5,936,703號(Miyazaki等人)及國際公開案第WO 2007/146680號及第WO 2009/119690號中。
另一類適用之磺酸根官能性兩性離子型矽烷包括具有式(II)之磺酸根官能性兩性離子型矽烷:(R1O)p-Si(R2)q-CH2CH2CH2-N+(CH3)2-(CH2)m-SO3 - (II)
其中:各R1獨立地為氫、甲基或乙基;各R2獨立地為甲基或乙基;p及m為1至3之整數;q為0或1;及 p+q=3。
式(II)磺酸根官能性兩性離子型矽烷之適合實例描述於美國專利第5,936,703號(Miyazaki等人)中,且包括例如(CH3O)3Si-CH2CH2CH2-N+(CH3)2-CH2CH2CH2-SO3 -;(CH3CH2O)2Si(CH3)-CH2CH2CH2-N+(CH3)2-CH2CH2CH2-SO3 -;及(OH)3SiCH2CH2CH2N+(CH3)2CH2CH2CH2SO3 -
其他適合之兩性離子型矽烷包括例如(OH)3SiCH2CH2CH2N+(CH3)2CH2CH2CH2CH2SO3 -;(OH)3SiCH2CH2CH2[C5H5N+]CH2CH2CH2SO3 -;(OH)3SiCH2CH2CH2N+(CH3)2CH2CH2(OH)CH2SO3 -;(CH3O)3SiCH2CH2CH2N+(CH3CH2)2CH2CH2CH2SO3 -;(CH3O)3SiCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2N+(CH3CH2)2CH2CH2CH2SO3 -;(CH3CH2O)3SiCH2CH2CH2NHCH(O)NHCH2CH2N+CH2CH2CH2SO3 -;及(CH3CH2O)3SiCH2CH2CH2NHC(O)OCH2CH2OCH2CH2N+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-
另一類適用之磺酸根官能性非兩性離子型矽烷具有下式(III):[(MO)(Qn)Si(XCH2SO3 -)3-n]Y2/nr +r (III)
其中:各Q獨立地選自羥基、含有1至4個碳原子之烷基及含有1至4個碳原子之烷氧基;M係選自氫、鹼金屬及平均分子量小於150且pKa大於11之強有機鹼之有機陽離子;X為有機鍵聯基團;Y係選自氫、鹼土金屬、平均分子量小於200且pKa小於11之質子化弱鹼之有機陽離子、鹼金屬及平均分子量小於150且pKa大於11之強有機鹼之有機陽離子,其限制條件為當Y為氫、鹼土金屬或質子化弱鹼之有機陽離子時,M為氫; r等於Y之原子價;及n為1或2。
較佳之式(III)非兩性離子型矽烷包括Q為含有1至4個碳原子之烷氧基之烷氧基矽烷化合物。
以呈無水酸形式之化合物之重量計,式(III)矽烷較佳包括至少30重量%,至少40重量%,或甚至約45重量%至約55重量%之氧,及不超過15重量%矽。
式(III)之適用有機鍵聯基團X包括例如伸烷基、伸環烷基、經烷基取代之伸環烷基、經羥基取代之伸烷基、經羥基取代之單氧雜伸烷基、具有單氧雜主鏈取代之二價烴、具有單硫雜主鏈取代之二價烴、具有單側氧基-硫雜主鏈取代之二價烴、具有二側氧基-硫雜主鏈取代之二價烴、伸芳基、伸芳烷基、伸烷芳基及經取代之伸烷芳基。
適用之Y之實例包括4-胺基吡啶、2-甲氧基乙胺、苄胺、2,4-二甲基咪唑及3-[2-乙氧基(2-乙氧基乙氧基)]丙胺、+N(CH3)4+N(CH2CH3)4
適合之式(I)磺酸根官能性非兩性離子型矽烷包括例如(HO)3Si-CH2CH2CH2-O-CH2-CH(OH)-CH2SO3-H+;(HO)3Si-CH2CH(OH)-CH2SO3-H+;(HO)3Si-CH2CH2CH2SO3-H+;(HO)3Si-C6H4-CH2CH2SO3-H+;(HO)2Si-[CH2CH2SO3H+]2;(HO)-Si(CH3)2-CH2CH2SO3-H+;(NaO)(HO)2Si-CH2CH2CH2-O-CH2-CH(OH)-CH2SO3-Na+;及(HO)3Si-CH2CH2SO3-K+及美國專利第4,152,165號(Langager等人)及第4,338,377號(Beck等人)中所述之彼等式(I)磺酸根官能性非兩性離子型矽烷。
多功能組合物較佳包括至少0.0001重量%,至少0.001重量%,或在某些實施例中至少0.005重量%,至少0.01重量%,或至少0.05重量%之親水性矽烷。多功能組合物較佳包括至多10重量%,或在某些實施例中不超過3重量%,不超過2重量%,不超過1.5重量%,不超過1 重量%,不超過0.75重量%,或甚至不超過0.5重量%之親水性矽烷。親水性矽烷視情況以可經稀釋以達成上文所闡述之親水性矽烷重量百分比之濃縮形式提供。
多功能組合物中所存在之水之量視組合物之目的及形式而不同。多功能組合物可以各種形式提供,包括例如可原樣使用之濃縮物、在使用之前經稀釋之濃縮物,及即用型組合物。適用之多功能濃縮物組合物包括至少約60重量%,至少約65重量%,或至少約70重量%之水。適用之多功能濃縮物組合物包括不超過97重量%,不超過95重量%,或不超過90重量%。在某些實施例中,適用之多功能濃縮物組合物包括約75重量%至約97重量%,或甚至約75重量%至95重量%之水。
適用之即用型組合物包括至少70重量%,至少80重量%,至少90%重量,至少95重量%,約80重量%至99.75重量%,或甚至約80重量%至97重量%之水。
界面活性劑
適合之界面活性劑包括例如陰離子型、非離子型、陽離子型及兩性界面活性劑及其組合。此等物可向本發明組合物提供清潔性質、濕潤性質或兩者。
組合物可含有一種以上界面活性劑。通常選擇一或多種界面活性劑充當清潔劑。通常選擇一或多種界面活性劑充當濕潤劑。清潔劑可為洗滌劑、發泡劑、分散劑、乳化劑或其組合。該等清潔劑中之界面活性劑通常包括親水性部分,其為陰離子型、陽離子型、兩性、四級胺基或兩性離子型;及疏水性部分,其包括烴鏈、碳氟化合物鏈、矽氧烷鏈或其組合。濕潤劑可選自降低組合物表面張力之各種材料。該等濕潤劑通常包括非離子型界面活性劑、增溶物、親水性單體或聚 合物或其組合。
在多功能組合物之某些實施例中,一種界面活性劑可為陰離子型界面活性劑且一種可為非離子型界面活性劑。
適用之陰離子型界面活性劑包括具有包括以下之分子結構之界面活性劑:(1)至少一個疏水性部分(例如在一條鏈中具有6至20個碳原子之烷基、烷芳基、烯基及其組合),(2)至少一個陰離子基團(例如硫酸根、磺酸根、磷酸根、聚氧乙烯硫酸根、聚氧乙烯磺酸根、聚氧乙烯磷酸根及其組合),(3)該等陰離子基團之鹽(例如鹼金屬鹽、銨鹽、三級胺基鹽及其組合),及其組合。
適用之陰離子型界面活性劑包括例如脂肪酸鹽(例如硬脂酸鈉及十二烷酸鈉);羧酸鹽(例如烷基羧酸鹽(甲酸鹽)及聚烷氧基羧酸鹽、醇乙氧基化羧酸鹽及壬基苯酚乙氧基化羧酸鹽);磺酸鹽(例如烷基磺酸鹽(α-烯烴磺酸鹽)、烷基苯磺酸鹽(例如十二烷基苯磺酸鈉)、烷基芳基磺酸鹽(例如烷基芳基磺酸鈉)及磺化脂肪酸酯);硫酸鹽(例如硫酸化醇(例如脂肪醇硫酸鹽,例如月桂基硫酸鈉)、硫酸化醇乙氧基化物之鹽、硫酸化烷基苯酚之鹽、烷基硫酸鹽(例如十二烷基硫酸鈉)、磺基丁二酸鹽及烷基醚硫酸鹽)、脂族皂;含氟界面活性劑;陰離子型聚矽氧界面活性劑及其組合。
適合之可商購陰離子型界面活性劑包括可以商標TEXAPON L-100購自Henkel Inc.(Wilmington,Delaware)及以商標STEPANOL WA-EXTRA購自Stepan Chemical Co.(Northfield,Illinois)之月桂基硫酸鈉界面活性劑;可以POLYSTEP B-12商標購自Stepan Chemical Co.之月桂基醚硫酸鈉界面活性劑;可以商標STANDAPOL A購自Henkel Inc.之月桂基硫酸銨界面活性劑;可以商標SIPONATE DS-10購自Rhone-Poulenc,Inc.(Cranberry,New Jersey)之十二烷基苯磺酸鈉界面活性劑;可以商標DOWFAX C10L購自The Dow Chemical Company (Midland,Michigan)之癸基(磺基苯氧基)苯磺酸二鈉鹽。
適用之兩性界面活性劑包括例如兩性甜菜鹼(例如椰油醯胺丙基甜菜鹼)、兩性磺基甜菜鹼(椰油醯胺丙基羥基磺基甜菜鹼及椰油醯胺丙基二甲基磺基甜菜鹼)、兩性咪唑咻及其組合。適用之椰油醯胺丙基二甲基磺基甜菜鹼可以LONZAINE CS商標購自Lonza Group Ltd.(Basel,Switzerland)。適用之基於椰子之烷醇醯胺界面活性劑可以MONAMID 150-ADD商標購自Mona Chemicals。其他適用之可商購兩性界面活性劑包括例如辛酸甘胺酸鹽(其實例可以REWOTERIC AMV商標購自Witco Corp.)及辛醯兩性基二丙酸鹽(其實例可以AMPHOTERGE KJ-2商標購自Lonza Group Ltd.)。
適用之非離子型界面活性劑之實例包括聚氧乙二醇醚(例如八乙二醇單十二烷基醚、五伸乙基單十二烷基醚、聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯十六烷基醚)、聚氧乙二醇烷基苯酚醚(例如聚氧乙二醇辛基苯酚醚及聚氧乙二醇壬基苯酚醚);聚氧乙烯脫水山梨糖醇單油酸酯醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧丙二醇烷基醚、葡糖苷烷基醚(例如癸基葡糖苷、月桂基葡糖苷及辛基葡糖苷)、甘油烷基酯、聚氧乙二醇脫水山梨糖醇烷基酯、單癸醯基蔗糖、椰油醯胺、氧化十二烷基二甲胺、烷氧基化醇非離子型界面活性劑(例如乙氧基化醇、丙氧基化醇及乙氧基化-丙氧基化醇)。適用之非離子型界面活性劑包括可以商標NEODOL 23-3及NEODOL 23-5購自Shell Chemical LP(Houston,Texas)及可以商標IGEPAL CO-630購自Rhone-Poulenc之烷氧基化醇;可以BARLOX LF商標購自Lonza Group Ltd.(Basel,Switzerland)之氧化月桂基胺;及可以商標EMULPHOR EL-719購自GAF Corp.(Frankfort,Germany)之乙氧基化烷基苯酚及乙氧基化植物油。
適用之陽離子型界面活性劑之實例包括氯化十二烷基銨、溴化十二烷基銨、溴化十二烷基三甲基銨、氯化十二烷基吡啶鎓、溴化十 二烷基吡啶鎓、溴化十六烷基三甲基銨、陽離子型四級胺及其組合。
其他適用之界面活性劑揭示在例如美國專利第6,040,053號(Scholz等人)中。
界面活性劑較佳地以足以相對於無界面活性劑之組合物降低該組合物之表面張力且清潔表面之量存在於組合物中。組合物較佳地包括至少0.02重量%,或至少0.03重量%,或至少0.05重量%,或至少10重量%之界面活性劑。組合物較佳地包括不超過0.4重量%,或不超過0.25重量%之界面活性劑。在某些實施例中,組合物較佳地包括約0.05重量%至約0.2重量%,或約0.07重量%至約0.15重量%之界面活性劑。
鹼金屬矽酸鹽及聚烷氧基矽烷
多功能組合物視情況包括一或多種矽酸鹽、聚烷氧基矽烷或其組合。此等組分可提供清潔能力(例如作為提高組合物pH值之結果)。其亦可提供保護(例如作為交聯之結果)。
矽酸鹽通常具水溶性,且較佳為水溶性鹼金屬矽酸鹽。適合之水溶性鹼金屬矽酸鹽之實例包括矽酸鋰、矽酸鈉、矽酸鉀、烷基聚矽酸鹽及其組合。水溶性鹼金屬矽酸鹽當存在於組合物中時,較佳以至少0.0001重量%,至少0.001重量%,至少0.01重量%,至少0.02重量%,至少0.05重量%,至少0.1重量%或至少0.2重量%之量存在。水溶性鹼金屬矽酸鹽當存在於組合物中時,較佳以不超過10重量%或不超過5重量%之量存在。在某些實施例中,水溶性鹼金屬矽酸鹽以約0.02重量%至約1重量%,或甚至約0.1重量%至約0.5重量%之量存在。
一般而言,聚烷氧基矽烷之親水性比本文所述之親水性矽烷之親水性差。其可具水溶性、醇溶性或兩者。適合之聚烷氧基矽烷之實例包括聚(二乙氧基矽氧烷)、四烷氧基矽烷(例如正矽酸四乙酯(TEOS)及四烷氧基矽烷之寡聚物)及其組合。聚烷氧基矽烷當存在於 組合物中時,較佳以至少0.0001重量%,至少0.001重量%,至少0.01重量%,至少0.02重量%,至少0.05重量%,至少0.1重量%或至少0.2重量%之量存在。聚烷氧基矽烷當存在於組合物中時,較佳以不超過10重量%或不超過5重量%之量存在。在某些實施例中,聚烷氧基矽烷當存在於組合物中時,較佳以約0.02重量%至約1重量%,或甚至約0.1重量%至約0.5重量%之量存在。
視情況選用之無機粒子之無機膠態溶液(亦即溶膠)
組合物視情況包括無機溶膠,例如二氧化矽溶膠、氧化鋁溶膠、鋯溶膠及其組合。適用之二氧化矽溶膠之實例包括水性無機二氧化矽溶膠及非水性二氧化矽溶膠。各種無機二氧化矽溶膠之水性介質溶液為適合的,包括例如二氧化矽溶膠水溶液及二氧化矽溶膠水-醇溶液。適用之無機溶膠可以商標LUDOX購自E.I.duPont de Nemours and Co.,Inc.(Wilmington,Delaware),可以商標NYACOL購自Nyacol Co.(Ashland,Maine)及可以商標NALCO購自Ondea Nalco Chemical Co.(Oak Brook,Illinois)。一種適用之二氧化矽溶膠為NALCO 2326二氧化矽溶膠,其平均粒徑為5奈米,pH值為10.5且固體含量為15重量%。其他適用之可商購二氧化矽溶膠可以商標NALCO 1115及NALCO 1130購自Nalco Chemical Co.(Naperville,IL),可以商標REMASOL SP30購自Remet Corp.,可以商標LUDOX SM購自E.I.Du Pont de Nemours Co.,Inc.及可以商標SNOWTEX ST-OUP、SNOWTEX ST-UP及SNOWTEX ST-PS-S購自Nissan Chemical Co.。
適用之非水性二氧化矽溶膠(亦稱作二氧化矽有機溶膠)包括溶膠分散液,其中液相為有機溶劑或水性有機溶劑。溶膠粒子較佳為奈米大小之粒子。鈉穩定之二氧化矽奈米粒子較佳在用諸如乙醇之有機溶劑稀釋之前進行酸化。酸化之前進行稀釋可能會產生不良或不均勻之塗層。銨穩定之二氧化矽奈米粒子通常可以任何次序稀釋及酸化。
當存在時,該組合物較佳包括至少0.005重量%,至少0.01重量%或至少0.05重量%之無機溶膠(例如無機二氧化矽溶膠)。當存在時,該組合物較佳包括不超過3重量%,不超過2重量%,不超過1.5重量%或甚至不超過1%之無機溶膠(例如無機二氧化矽溶膠)。
其他視情況選用之組分
多功能組合物視情況包括水不溶性研磨粒子、有機溶劑(例如水溶性溶劑)、洗滌劑、螯合劑(例如EDTA(乙二胺四乙酸)、檸檬酸鈉及沸石化合物)、填充劑、研磨劑、增稠劑、增效劑(例如三聚磷酸鈉、碳酸鈉、矽酸鈉及其組合)、鉗合劑、漂白劑(例如氯、氧(亦即非氯漂白劑)及其組合)、pH值調節劑、抗氧化劑、防腐劑、芳香劑、著色劑(例如染料)及其組合。
適合之水不溶性研磨粒子之實例包括二氧化矽(例如二氧化矽粒子,例如二氧化矽奈米粒子)、珍珠岩、碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、浮石及其組合。水不溶性粒子當存在於組合物中時,較佳以約0.1重量%至約40重量%,約0.1重量%至約10重量%,或甚至約1重量%至約5重量%之量存在。
多功能組合物視情況包括有機溶劑。當多功能組合物為濃縮物時,該組合物視情況用有機溶劑或有機溶劑與水之混合物稀釋。適用之有機溶劑包括例如醇(例如甲醇、乙醇、異丙醇、2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、2-丁氧基乙醇及其組合)、d-檸檬烯、單乙醇胺、二乙二醇乙醚、三丙二醇、單甲醚、二丙二醇正丙基醚、丙酮及其組合。當存在時,該組合物包括不超過50重量%,約0.1重量%至約30重量%,約0.2重量%至約10重量%,或甚至約0.5重量%至約5重量%之有機溶劑。
增稠劑可有助於使組合物變稠且亦可在組合物向下流過豎直表面之前需要延長消費者可擦拭該組合物之時間的情況下使用。適用之 增稠劑之實例包括聚丙烯酸聚合物及共聚物(其實例可以CARBOPOL ETD 2623商標購自B.F.Goodrich Corporation(Charlotte,North Carolina)及可以ACCUSOL 821商標購自Rohm and Haas Company (Philadelphia,Pennsylvania))、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素及其組合。
矽質表面
多功能組合物適用於自各種表面移除不需要之成分,該等表面包括例如玻璃、陶瓷(例如瓷器)、石頭(例如花崗岩及彩紋瑪瑙)、水泥、混凝土、用矽質材料處理以使其為矽質之表面,及其組合。使表面成矽質之一種方法包括氣相沈積二氧化矽。
矽質表面可存在於由各種材料製成之基板上,該等材料包括例如聚合物(例如聚酯(例如聚對苯二甲酸伸乙酯及聚對苯二甲酸伸丁酯)、聚碳酸酯、二乙二醇碳酸烯丙酯、聚丙烯酸酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、聚碸、聚醚碸、同質環氧聚合物、與聚二胺、聚二硫醇、聚烯烴(例如聚乙烯、聚丙烯及丙烯、乙烯及丁烯之共聚物)、聚氯乙烯之環氧加成聚合物,及其組合)、氟化表面、纖維素酯(例如乙酸酯及丁酸酯)、玻璃、陶瓷、複合物(例如有機材料、無機材料及其組合之複合物(例如包括有機微粒、無機微粒及其組合之聚合物及膠結性複合物))、金屬(例如鋁、不鏽鋼、鎳、銅、錫、黃銅及其組合)、石頭(例如花崗岩、大理石、彩紋瑪瑙、皂石及石灰石)、水泥、混凝土及其組合。在基板上形成矽質表面之方法揭示於各種公開案中,包括例如WO 2011163175及WO 20011084661。
組合物適用於具有各種形式之基板,包括例如薄板、面板、嵌板(例如用於各種應用之嵌板,包括例如圖形、標牌及物品,包括例如電腦殼、蜂巢式電話殼、電腦螢幕、電話螢幕、眼鏡片、建築鑲嵌玻璃、裝飾玻璃框架、機動車窗、擋風玻璃、保護性眼用佩戴品(例 如手術眼罩及護面罩)及其組合)、太陽能面板、膜(例如單軸定向、雙軸定向、可撓性及剛性)、電氣設備(例如收音機、立體聲系統、烘箱、洗碗機、爐灶、爐子、微波爐、冰箱、冷凍機、洗衣機及乾燥器)、車輛表面(例如主體、燈及窗)、地板(例如瓷磚)、牆壁、門、房間(例如浴室及廚房)表面,例如樓層、門把手、抽水馬桶、廁所水箱、工作台面、鏡子、浴盆、淋浴門、牆壁表面、夾具(例如水龍頭、手柄、壺嘴及旋鈕)、毛巾架、窗、擋風玻璃、鏡子、透鏡(例如鏡片、攝影透鏡及光學透鏡)、容器(例如用於飲用之玻璃製品、杯及盤)及其組合。
物品
組合物可包括在任何適合之封裝中,包括例如配備有分配器之容器(例如配備有噴霧器或噴霧泵之呈即用形式之塑膠瓶),及可將組合物轉移至另一容器中或例如當組合物呈濃縮物形式時可稀釋組合物之容器。
應用
可將多功能組合物或其一部分(例如單獨或與矽酸鹽組合之親水性矽烷)添加至第二組合物中,該第二組合物包括例如清潔組合物(例如WINDEX)、表面處理組合物及其組合。或者或此外,可調配各種清潔及表面處理組合物以包括該組合物。可特定地調配多功能組合物以使其清潔硬表面(例如玻璃、手動及自動洗碗機表面、碟、玻璃製品、銀器、壺及平底鍋、樓層(例如瓷磚)及瓷磚牆壁),拋光硬表面(例如樓層及電器拋光器),對硬表面(例如樓層、烹飪烤架、爐灶、烘箱、汽車引擎、壺及平底鍋)除油污及其組合之能力最佳化。
一種適用之玻璃清潔劑組合物包括20重量%至99重量%蒸餾水、0.01重量%至重量2%多功能組合物、0.05重量%至0.30重量%月桂基硫酸鈉、0.2重量%至7重量%異丙醇、0.01重量%至0.20重量%乙氧基化 醇、0.02重量%至0.2重量%碳酸鉀、0.01重量%至0.25重量%甘油、0.0001重量%至0.05重量%芳香劑及約0.01重量%著色劑。
一種適用之樓層清潔/拋光濃縮組合物包括1重量%至90重量%蒸餾水、5重量%至30重量%界面活性劑、1重量%至20重量%蠟及0.01重量%至10重量%多功能組合物。樓層清潔組合物視情況包括鹼溶性樹脂、溶劑(例如二醇醚)及其組合。
一種適用之瓷磚清潔劑組合物包括0重量%至10重量%陰離子型洗滌劑、0.01重量%至10重量%多功能組合物、0重量%至10重量%丙二醇丁基醚、0重量%至10重量%醇乙氧基化物、0重量%至5重量%C10-16烷基糖苷增效劑及0重量%至5重量%抗微生物防腐劑,其餘為水。
一種適用之抽水馬桶清潔劑組合物包括0.01重量%至10重量%多功能組合物、0.1重量%至1重量%氫氧化鈉、0重量%至5重量%氧化胺界面活性劑及0重量%至5重量%次氯酸鈉、0.1重量%至5重量%醇乙氧基化物(例如TOMADOL 91-6),其餘為水。適用之抽水馬桶清潔劑組合物可為酸性的或甚至具有小於4.5之pH值且視情況包括乳酸。
一種適用之皂垢移除劑包括0.05重量%至10重量%界面活性劑、0重量%至10重量%二乙二醇單乙醚、0重量%至10重量%螯合劑(例如1重量%至10重量%之EDTA四鉀鹽)、0.1重量%至2重量%有機酸(例如乳酸或蘋果酸)及0.01重量%至10重量%多功能組合物。
一種適用之除油污劑包括0重量%至10重量%二乙二醇單丁醚、0重量%至10重量%單乙醇胺(MEA)、0.1重量%至1重量%碳酸鹽(例如碳酸鉀)、0.01重量%至10重量%多功能組合物、0重量%至25重量%螯合劑(例如檸檬酸二鈉)、1重量%至10重量%陰離子型界面活性劑(例如異丙苯磺酸鈉)、0.2重量%至29重量%(C10-16)烷基苯磺酸鈉鹽及0重量%至10重量%非離子型界面活性劑,其餘為水。
該等清潔組合物亦提供保護。因此,其為多功能的。可噴霧或擦拭諸如此等組合物之本發明組合物。
例示性實施例
1.一種自矽質表面移除不需要之成分的方法,該方法包含:使該矽質表面及該不需要之成分與包含水、親水性矽烷及界面活性劑之多功能溶液接觸;及乾燥該表面。
2.如實施例1之方法,其進一步包含摩擦該表面上之該溶液。
3.如實施例1或2之方法,其中該溶液賦予該表面親水性質且該經乾燥之表面所展現之親水性大於該表面在接觸前之親水性。
4.如實施例1至3中之任一者之方法,其中該矽質表面為選自由白板及乾擦板組成之群之板的表面,且該不需要之成分包含來自記號筆之標記。
5.如實施例1至3中之任一者之方法,其中該矽質表面為窗表面且該不需要之成分包含油及塵土中之至少一者。
6.如實施例1至5中之任一者之方法,其中該經乾燥之表面展現足夠的親水性,使得濕毛巾擦拭50次內自該表面擦拭掉用永久性記號筆置於該表面上之至少50%之標記。
7.如實施例1至6中之任一者之方法,其中該經乾燥之表面展現足夠的親水性,使得藉由以600毫升/分鐘之速率施加水噴霧,在兩分鐘內自該表面洗滌掉用永久性記號筆置於該表面上之至少50%之標記。
8.如實施例1至7中之任一者之方法,其中該經乾燥之表面展現足夠的親水性,使得藉由以600毫升/分鐘之速率施加之水噴霧,在2分鐘內自該表面洗滌掉置於該經乾燥之表面上之人工皮脂的指紋。
9.如實施例1至8中之任一者之方法,其中當該經乾燥之表面 與濕蒸氣接觸時,不發生冷凝。
10.一種自矽質表面移除不需要之成分的方法,該方法包含:使該矽質表面及該不需要之成分與多功能組合物接觸,該多功能組合物包含水;親水性矽烷;界面活性劑;及水溶性鹼金屬矽酸鹽、四烷氧基矽烷、四烷氧基矽烷寡聚物及無機二氧化矽溶膠中之至少一者;及乾燥該表面。
11.一種判定預清潔基板(例如藉由本發明方法清潔或用本發明組合物清潔之基板)之清潔度的方法,該方法包含:使在至少0℃至約25℃之溫度下之預清潔表面暴露於濕蒸氣,觀察是否發生冷凝,及若存在霧化,則判定該表面為髒的,及若在暴露於濕蒸氣之後超過30秒不發生或不存在霧化,則判定該表面為清潔的。
12.一種判定預清潔基板(例如藉由本發明方法清潔或用本發明組合物清潔之基板)之清潔度的方法,該方法包含:用永久性記號筆將標記置於基板之預清潔表面上;用水飽和該標記;用紙巾擦拭該標記;及判定水噴霧是否已洗滌掉至少90%之標記,及若水噴霧已洗滌掉至少90%之標記,則判定該表面為清潔的。
13.一種判定預清潔基板(例如藉由本發明方法清潔或用本發明組合物清潔之基板)之清潔度的方法,該方法包含:將人工皮脂之指紋置於基板之預清潔表面上,用去離子水流以不超過600毫升/分鐘之流動速率對指紋及基板噴霧不超過30秒,及 判定水噴霧是否已洗滌掉至少50%之指紋,若水噴霧已洗滌掉至少50%之指紋,則判定該表面為清潔的,及若藉由水噴霧未洗滌掉至少50%之指紋,則判定該表面不清潔。
14.一種多功能溶液,其包含:第一親水性矽烷;第一界面活性劑;該親水性矽烷之重量與該界面活性劑之重量之比為至少1:1;及水。
15.如實施例14之多功能溶液,其進一步包含水溶性鹼金屬矽酸鹽、四烷氧基矽烷及四烷氧基矽烷寡聚物中之至少一者。
16.如實施例14或15之多功能溶液,其進一步包含不同於該第一界面活性劑之第二界面活性劑。
17.如實施例14至16中之任一者之多功能溶液,其進一步包含不同於該第一親水性矽烷之第二親水性矽烷。
18.如實施例14至17中之任一者之多功能溶液,其中該溶液包含水溶性鹼金屬矽酸鹽,其包含矽酸鋰、矽酸鈉及矽酸鉀中之至少一者。
19.如實施例14至18中之任一者之多功能溶液,其中該溶液通過永久性記號筆移除測試方法I。
20.如實施例14至19中之任一者之多功能溶液,其中該溶液通過人工皮脂移除測試方法I。
21.如實施例14至20中之任一者之多功能溶液,其中該溶液通過霧測試方法。
22.如實施例14至21中之任一者之多功能溶液,其包含至少0.01重量%至不超過3重量%之第一親水性矽烷。
23.如實施例22之多功能溶液,其包含不超過0.5重量%之第一 親水性矽烷。
24.如實施例14至23中之任一者之多功能溶液,其包含不超過2重量%固體。
25.如實施例24之多功能溶液,其包含不超過1重量%固體。
26.如實施例14至25中之任一者之多功能溶液,其中該親水性矽烷包含兩性離子型矽烷。
27.如實施例26之多功能溶液,其中該溶液包含約0.01重量%至約5重量%之兩性離子型矽烷。
28.如實施例27之多功能溶液,其中該溶液包含約0.1重量%至約2重量%之兩性離子型矽烷。
29.如實施例14至28中之任一者之多功能溶液,其中該第一界面活性劑包含以下至少一者:陰離子型界面活性劑、非離子型界面活性劑、陽離子型界面活性劑、兩性甜菜鹼界面活性劑、兩性磺基甜菜鹼界面活性劑、兩性咪唑啉界面活性劑、氧化胺界面活性劑及四級陽離子型界面活性劑。
30.如實施例14至29中之任一者之多功能溶液,其中該第一界面活性劑包含非離子型界面活性劑且該第二界面活性劑包含陰離子型界面活性劑。
31.如實施例14至30中之任一者之多功能溶液,其中該第一親水性矽烷具有不超過1000公克/莫耳之分子量。
32.如實施例14至31中之任一者之多功能溶液,其中該第一親水性矽烷具有不超過500公克/莫耳之分子量。
33.如實施例14至32中之任一者之多功能溶液,其包含至少60重量%水。
34.如實施例14至32中之任一者之多功能溶液,其包含不超過30重量%水。
35.一種液體多功能組合物,其包含:親水性矽烷;第一界面活性劑;水溶性鹼金屬矽酸鹽、四烷氧基矽烷、四烷氧基矽烷寡聚物及無機二氧化矽溶膠中之至少一者;及水。
36.如實施例35之多功能組合物,其中該親水性矽烷包含兩性離子型親水性矽烷。
37.如實施例35或36之多功能組合物,其中該親水性矽烷係選自由以下組成之群:兩性離子型矽烷、羥基磺酸鹽矽烷、膦酸鹽矽烷、羧酸鹽矽烷、葡糖醯胺矽烷、聚羥基烷基矽烷、羥基聚氧化乙烯矽烷、聚氧化乙烯矽烷及其組合。
38.如實施例35至37中之任一者之多功能組合物,其中該組合物通過永久性記號筆移除測試方法I。
39.如實施例35至38中之任一者之多功能組合物,其中該組合物通過人工皮脂移除測試方法I。
40.如實施例35至39中之任一者之多功能組合物,其中該組合物通過霧測試方法。
41.如實施例35至40中之任一者之多功能組合物,其進一步包含水不溶性粒子。
42.如實施例35至41中之任一者之多功能組合物,其進一步包含研磨粒子。
43.如實施例35至42中之任一者之多功能組合物,其進一步包含不同於第一界面活性劑之第二界面活性劑。
44.一種多功能液體組合物,其包含:親水性矽烷; 第一界面活性劑;不同於第一界面活性劑之第二界面活性劑;及水。
45.如實施例44之多功能液體組合物,其中該親水性矽烷係選自由以下組成之群:兩性離子型矽烷、羥基磺酸鹽矽烷、膦酸鹽矽烷、羧酸鹽矽烷、葡糖醯胺矽烷、聚羥基烷基矽烷、羥基聚氧化乙烯矽烷、聚氧化乙烯矽烷及其組合。
46.如實施例44或45之液體多功能組合物,其中該組合物通過永久性記號筆移除測試方法I。
47.如實施例44至46中之任一者之液體多功能組合物,其中該組合物通過人工皮脂移除測試方法I。
48.如實施例44至47中之任一者之液體多功能組合物,其中該組合物通過霧測試方法。
49.如實施例44至48中之任一者之液體多功能組合物,其進一步包含水不溶性粒子。
50.如實施例44至49中之任一者之液體多功能組合物,其進一步包含研磨粒子。
51.如實施例44至50中之任一者之液體多功能組合物,其進一步包含不同於第一界面活性劑之第二界面活性劑。
52.一種使用多功能溶液之方法,該方法包含:用水稀釋經濃縮之溶液以形成經稀釋之溶液,該經濃縮之溶液包含第一親水性矽烷及界面活性劑,其中該親水性矽烷之重量與該界面活性劑之重量之比為至少1:1;及使矽質表面與該經稀釋之溶液接觸。
53.一種多功能(較佳為清潔及保護)水性組合物,其包含:親水性矽烷; 至少兩種不同界面活性劑;及水。
54.如實施例53之多功能組合物,其中該親水性矽烷之總重量與該等界面活性劑之總重量之比為至少1:2。
55.如實施例53之多功能組合物,其中該等界面活性劑之總重量與該等親水性矽烷之總重量之比為至少1:2。
56.如實施例53至55中之任一者之多功能組合物,其進一步包含水溶性鹼金屬矽酸鹽及聚烷氧基矽烷中之至少一者。
57.如實施例56之多功能組合物,其包含至少0.0001重量%至不超過10重量%之水溶性鹼金屬矽酸鹽及聚烷氧基矽烷中之至少一者。
58.如實施例53至57中之任一者之多功能組合物,其包含0.0001重量%至10重量%親水性矽烷及0.03重量%至0.4重量%界面活性劑。
59.如實施例53至58中之任一者之多功能組合物,其呈即用型調配物形式。
60.如實施例53至58中之任一者之多功能組合物,其呈經濃縮之調配物形式。
61.如實施例53至60中之任一者之多功能組合物,其中該親水性矽烷包含兩性離子型矽烷,且該至少兩種界面活性劑包含非離子型界面活性劑及陰離子型界面活性劑。
62.如實施例53至61中之任一者之多功能組合物,其中該組合物通過以下測試中之至少一者:永久性記號筆移除測試方法I;人工皮脂移除測試方法I;及霧測試方法。
63.一種液體多功能(較佳為清潔及保護)水性組合物,其包含:親水性矽烷; 界面活性劑;水溶性鹼金屬矽酸鹽、聚烷氧基矽烷及無機二氧化矽溶膠中之至少一者;及水。
64.如實施例63之多功能組合物,其中該親水性矽烷之總重量與該等界面活性劑之總重量之比為至少1:2。
65.如實施例63之多功能組合物,其中該等界面活性劑之總重量與該親水性矽烷之總重量之比為至少1:2。
66.一種自矽質表面移除不需要之成分的方法,該方法包含:使該矽質表面及該不需要之成分與包含水、親水性矽烷及界面活性劑之多功能組合物接觸;及乾燥該表面。
67.如實施例66之方法,其進一步包含摩擦該表面上之該組合物。
68.如實施例66或67之方法,其進一步包含提供經濃縮之組合物且用水稀釋其以提供多功能組合物。
69.如實施例66至68中之任一者之方法,其中該親水性矽烷之重量與該界面活性劑之重量之比為至少1:1。
70.如實施例66至69中之任一者之方法,其中該經乾燥之表面展現足夠的親水性,使得以下至少一者成立:濕毛巾擦拭50次內自該表面擦拭掉用永久性記號筆置於該表面上之至少50%之標記;藉由以600毫升/分鐘之速率施加水噴霧,在兩分鐘內自該表面洗滌掉用永久性記號筆置於該表面上之至少50%之標記;及藉由以600毫升/分鐘之速率施加水噴霧,在2分鐘內自該表面洗滌掉置於該經乾燥之表面上之人工皮脂之指紋。
71.如實施例66至70中之任一者之方法,其中當該經乾燥之表面與濕蒸氣接觸時,不發生冷凝。
72.一種清潔且保護矽質表面之方法,該方法包含:將水性組合物施加至該表面,該組合物包含:親水性矽烷;界面活性劑;及水;其中該界面活性劑之總重量與該等親水性矽烷之總重量之比為至少1:2;及摩擦該表面上之該組合物以清潔且保護該表面。
實例
現將藉助於以下實例描述本發明。除非另外指出,否則實例中之所有份數、百分比及比率均依重量計。
指紋移除測試方法I
將根據CSPA編號DCC-09(1983年5月)(於2003年再次批准)製備之斯潘格勒(Spangler)合成皮脂(下文稱為人工皮脂)施加至鹼石灰玻璃板之表面。使樣品在室溫下靜置不到5分鐘。隨後在去離子水流下以600毫升(mL)/分鐘(min)之流動速率沖洗樣品表面30秒,且隨後用壓縮空氣乾燥表面。隨後目視檢驗樣品且評為通過或失敗。評為「通過」意謂移除至少50%之指紋,且評為「失敗」意謂指紋在樣品表面上依舊可見。
指紋移除測試方法II
使用來自人前額或鼻端之面油將面油指紋施加至基板表面。使樣品在室溫下靜置不到5分鐘。隨後在去離子水流下以600毫升(mL)/分鐘(min)之流動速率沖洗樣品表面30秒,且隨後用壓縮空氣乾燥表面。隨後目視檢驗樣品且評為通過或失敗。評為「通過」意謂移除大 部分指紋,且評為「失敗」意謂指紋在樣品表面上依舊可見。
永久性記號筆移除測試方法I
將一系列六個永久性記號筆施加至鹼石灰玻璃板表面。測試記號筆包括紅色AVERY MARKS-A-LOT永久性記號筆(Avery,Brea,California)、黑色AVERY MARKS-A-LOT永久性記號筆、藍色BIC永久性記號筆(Bic Corporation,Shelton,Connecticut)、黑色BIC、紅色SHARPIE永久性記號筆(Bic Corporation)及黑色SHARPIE永久性記號筆。將記號筆之名稱書寫在清潔表面5上;舉例而言,對於Avery記號筆,將「Avery」一詞書寫在約7.6cm×10.2cm之區域中。使樣品在室溫下靜置30分鐘之時段。隨後在去離子水流下以600毫升(mL)/分鐘(min)之流動速率沖洗各樣品表面30秒,且隨後用壓縮空氣乾燥表面。目視檢驗樣品且將全部剩餘標記記錄為初始標記之百分比。評為「通過」意謂已自樣品表面移除至少50%之標記,且評為「失敗」意謂已自樣品表面移除之標記少於50%。
永久性記號筆移除測試方法II
將一系列六個永久性記號筆施加至玻璃基板。測試記號筆包括紅色AVERY MARKS-A-LOT永久性記號筆、黑色AVERY MARKS-A-LOT永久性記號筆、藍色BIC永久性記號筆、黑色BIC永久性記號筆、紅色SHARPIE永久性記號筆及黑色SHARPIE永久性記號筆。將記號筆之名稱書寫在清潔表面5上;舉例而言,對於Avery記號筆,將「Avery」一詞書寫在約7.6cm×10.2cm之區域中。使樣品在室溫下靜置30分鐘之時段,隨後用測試組合物對其進行清潔且用KIMBERLY-CLARK L-30 WYPALL毛巾(Kimberly Clark,Roswell,Georgia)對其進行擦拭。目視檢驗樣品且全部剩餘標記記錄為初始標記之百分比。
永久性記號筆移除測試方法III
藉由在約7.6cm×10.2cm之區域中書寫「Avery」一詞將紅色 MARKS-A-LOT永久性記號筆(Avery,Brea,California)施加至樣品表面。使樣品在室溫下靜置超過10分鐘之時段。隨後藉由去離子水自噴霧瓶對樣品進行噴霧且用KIMBERLY-CLARK L-30 WYPALL毛巾(Kimberly Clark)擦拭。目視檢驗樣品且全部剩餘標記記錄為初始標記之百分比。
霧測試方法
藉由用比較樣品1噴霧12.7cm×17.8cm浮法玻璃嵌板且使用KIMBERLY-CLARK L-30 WYPALL毛巾(Kimberly Clark)將其擦淨來製備樣品。在嵌板乾燥之後,接著用待測試之組合物對其進行噴霧,且隨後用L-30 WYPALL毛巾擦拭。
隨後在室溫下保持樣品30分鐘,隨後將樣品置於50℉(10℃)冰箱中。樣品在冰箱中已持續30分鐘之後,將其移除且使其溫至室溫及相對濕度(亦即72℉(22.2℃)及80%相對濕度)。
十秒後,目視觀察樣品且評為通過或失敗。通過評定意謂可易於在鏡中見到反射影像。失敗評定意謂反射影像不可見。
混濁度測試方法
根據ASTM D1003-00、使用Haze-gard plus濁度計(目錄號4725,得自BYK-Gardner USA(Columbia,Maryland))量測混濁度。選擇大小為15cm×15cm之樣品標本,使得待量測之部分中不存在油、塵土、灰塵或指紋。隨後標本手動固著於濁度計之混濁度埠且啟動量測。獲得五次重複混濁度量測結果且五次量測結果之平均值報導為混濁度值百分比(%)。
接觸角測試方法I
將樣品置放於測角計(NRI C.A.100-00-US型測角計,Rame-Hart Inc,Mountain Lake,New Jersey製造)之觀測平台上。利用配備有18號皮下注射針之5ml微米注射器在約1/4"(6mm)之高度將一滴最小體積 之試劑級十六烷滴落在樣本上。打開測角計觀測燈且對液滴進行聚焦。調整觀測平台以使零度參考線與液滴底部對準。旋轉可移動之量角器線直至其與液滴之接觸角重疊。自量表讀取接觸角。0度角意謂完全濕潤,且角度愈大意謂表面拒油性愈強(表面能小於十六烷之表面能)。
接觸角測試方法II
使用OmniSolv®純化和過濾水(EM Science,Gibbstown,New Jersey)進行水接觸角量測。所用接觸角分析儀為定製手動儀器,其配備有安裝在由Velmex,Inc.(Holcomb,New York)製造之水平定位裝置(UniSlide®系列A2500)上之Gaertner Scientific Corporation(Chicago,Illinois)測角計-顯微鏡。藉由轉動測微螺旋、針筒及軸(第263號,L.S.Starrett,Athol,Massachusetts)以按下1cc注射器(Henke Sass Wolf GmbH,Tuttlinger,Germany)之活塞來分配體積約0.5μl之水滴,該注射器安裝有使用220級3M 414N TRI-M-ITE砂紙(3M Company,St.Paul,Minnesota)成形之平尖針。液滴係利用小燈、藉由半透明紙螢幕自背後照亮。注射器安裝在雙臂固持器上,其經由螺旋柄降低以便當測試樣本擱置在可調整平台上時,使水滴沈積到測試樣本上。接觸角儀器之平整性藉由圓牛眼水準器監測且可經由四根調平螺桿調整。在沈積之後約30秒,量測固著水滴之接觸角。所報導之值為至少六次單獨量測之平均值。
皂垢測試方法 A.用於製備皂垢之材料
象牙香皂(Procter and Gamble Co.,Cincinnati,Ohio)
合成皮脂(Scientific Services S/D Inc.,Sparrow Bush,New York)
賞心悅色草本精華洗髮精(Color Me Happy Herbal Essence Shampoo)(Procter and Gamble,Cincinnati,Ohio)
賞心悅色草本精華潤髮素(Procter and Gamble,Cincinnati,Ohio)
二水合氯化鈣(Sigma-Aldrich,St.Louis,Missouri)
六水合硝酸鎂(Sigma-Aldrich,St.Louis,Missouri)
油酸(Sigma-Aldrich,St.Louis,Missouri)
灰塵(ISO 12103-1,A2 Fines ID# 10842F,Power Technology Inc.,Burnsville,Minnesota)
B.製備皂垢
首先製備1000克硬水溶液,其包含脫水氯化鈣(0.066重量%)及六水合硝酸鎂(0.064重量%)。在第一容器中,向前述硬水溶液(239.28g)中添加壓碎之象牙皂(1.99g)且在60℃下音波處理混合物30分鐘。隨後向混合物中添加合成皮脂(1.5g)且再次音波處理混合物10分鐘。在第二容器中,在60℃下,向前述硬水溶液(747.75g)中添加洗髮精(1.99g)且攪拌混合物15秒。隨後向混合物中添加油酸(1.99g)。合併兩個容器之內容物且在60℃下攪拌2小時。隨後向以上經合併之混合物中添加潤髮素(5.00g)且在41℃下攪拌15分鐘,接著在45℃下再攪拌15分鐘。最後,向混合物中添加塵土(0.50g)且攪拌混合物10分鐘。
C.製備用於皂垢測試之玻璃面板
使用嫘縈/聚酯拭紙(50/50,每平方公尺40公克基本重量),將約0.3g待測試之清潔組合物塗佈在4吋(10.2cm)×5吋(12.7cm)玻璃面板之表面上。經塗佈之面板在室溫下固化至少一個小時,隨後執行皂垢測試。
D.皂垢測試I
將固定量皂垢(噴10次)噴在玻璃面板之整個經塗佈之表面上且在室溫下空氣乾燥3分鐘。隨後用流水沖洗表面且再在室溫下空氣乾燥7分鐘。此視為1個皂垢噴霧週期。在進行任何其他皂垢噴霧週期之前 檢查表面之水成膜效能(親水性)。若在噴水以覆蓋整個經塗佈之表面15秒之後在經塗佈之玻璃面板之50%或50%以上表面區域中觀察到乾燥(未成膜),則水成膜效能定義為零。若確定水成膜效能為零,則不進行其他皂垢噴霧週期。若水成膜效能不為零,則重複皂垢噴霧週期直至經塗佈之表面完全損失其水成膜效能(零親水性)。
E.皂垢測試II
將固定量皂垢(噴10次)噴在玻璃面板之整個經塗佈之表面上且在室溫下空氣乾燥3分鐘。隨後用流水沖洗表面且再在室溫下空氣乾燥3小時。此視為1個皂垢噴霧週期。在進行任何其他皂垢噴霧週期之前檢查表面之水成膜效能(親水性)。若在噴水以覆蓋整個經塗佈之表面15秒之後在經塗佈之玻璃面板之50%或50%以上表面區域中觀察到乾燥(未成膜),則水成膜效能定義為零。若確定水成膜效能為零,則不進行其他皂垢噴霧週期。若水成膜效能不為零,則再在室溫下空氣乾燥經塗佈之基板一小時。隨後重複皂垢噴霧週期直至經塗佈之表面完全損失其水成膜效能(零親水性)。
製備清潔組合物 比較實例組合物1
藉由混合合併以下來製備溶液:74.39重量%去離子水、4重量% STEPANOL WA-EXTRA PCK月桂基硫酸鈉(Stepan Company,Northfield,Illinois)、5重量%異丙醇、15重量% GLUCOPON 425N癸基糖苷表面活性劑(BASF Corporation,Florham Park,New Jersey)、1重量%碳酸鉀(pH值調節劑,Sigma-Aldrich)、0.5重量%化學純(CP)甘油、0.1重量%蘋果芳香劑及0.01重量% FD&C染料1號。隨後用去離子水稀釋溶液至1:60之比率。
比較實例組合物2
藉由混合合併以下來製備溶液:68.7重量%去離子水、4重量% STEPANOL WA-EXTRA PCK、5重量%異丙醇、15重量% GLUCOPON 425N、0.5重量% CP甘油、6重量% TOMADOL 91-6乙氧基化醇表面活性劑(Air Products and Chemicals,Inc.,Allentown,Pennsylvania)、0.8重量%蘋果芳香劑及0.01重量% LIGUITINT BLUE HP著色劑(Milliken and Company,Spartanburg,South Carolina)。隨後用去離子水稀釋溶液至1:60之比率。
親水性矽烷溶液1
藉由在有螺旋蓋之廣口瓶中合併以下來製備親水性矽烷溶液1:49.7g 239mmol 3-(N,N-二甲胺基丙基)三甲氧基矽烷溶液(Sigma-Aldrich)、82.2g去離子(DI)水及32.6g 239mmol 1,4-丁烷磺內酯溶液(Sigma-Aldrich)。將混合物加熱至75℃,混合且允許反應14小時。
實例1
藉由以下製備實例1之組合物:以50:50之重量比(w/w)合併親水性矽烷溶液1與22重量%固體LSS-75矽酸鋰水溶液(Nissan Chemical Company,Houston,Texas),且隨後用比較實例組合物1之溶液稀釋該組合物至1重量%溶液。
實例2
藉由以下製備實例2之組合物:以50:50之重量比(w/w)合併親水性矽烷溶液1與LSS-75,且隨後用比較實例組合物1之溶液稀釋該組合物至0.5重量%溶液。
實例3
藉由以下製備實例3之組合物:以50:50之重量比(w/w)合併親水性矽烷溶液1與LSS-75,且隨後用比較實例組合物1之溶液稀釋該組合物至0.1重量%溶液。
實例4
藉由以下製備實例4之組合物:以50:50之重量比(w/w)合併親水 性矽烷溶液1與LSS-75,且隨後用比較實例組合物1之溶液稀釋該組合物至0.05重量%溶液。
實例5
藉由以下製備實例5之組合物:以50:50之重量比(w/w)合併親水性矽烷溶液1與LSS-75,且隨後用比較實例組合物1之溶液稀釋該組合物至0.2重量%溶液。
實例6
藉由以下製備實例6之組合物:以50:50之重量比(w/w)合併親水性矽烷溶液1與LSS-75,且隨後用比較實例組合物2之溶液稀釋該組合物至0.05重量%溶液。
實例7-10及比較實例A
用比較實例組合物1對浮法玻璃嵌板12.7cm×17.8cm進行噴霧且使用KIMBERLY-CLARK L-30 WYPALL毛巾(Kimberly Clark.Neenah,Wisconsin)擦拭清潔。在嵌板已乾燥之後,接著用實例1-4之組合物對其進行噴霧,且隨後用L-30 WYPALL毛巾擦拭。樣品在室溫下保持30分鐘,隨後進行指紋移除測試方法II。
若未移除指紋,則該樣品不進行進一步測試。若成功移除指紋,則對樣品再次進行測試(亦即另一週期)直至樣品失敗。結果報導於下表1中。
n/a意謂不適用,因為該實例在週期之前失敗。
實例11-13及比較實例B
用比較實例組合物1對浮法玻璃嵌板12.7cm×17.8cm進行噴霧且使用L-30 WYPALL毛巾擦拭清潔。在嵌板已乾燥之後,接著用實例4之組合物對其進行噴霧,用L-30 WYPALL毛巾擦拭,且允許在室溫下乾燥30分鐘。此製程表示一個清潔週期。處理樣品之清潔週期數標註於下表2中。
隨後對樣品進行指紋移除測試方法II。若未移除指紋,則該樣品不進行進一步測試。若自樣品成功移除指紋,則對樣品再次進行測試直至樣品失敗。在十次成功通過週期之後停止測試。結果報導於下表2中。
實例14及15及比較實例C
用比較實例組合物1對具有46cm×61cm玻璃板之櫥櫃門(Hamilton Industries,Two Rivers,Wisconsin)進行噴霧且使用L-30 WYPALL毛巾擦拭清潔。在嵌板已乾燥之後,接著用實例1及3之組合物及比較實例組合物1對其進行噴霧且用L-30 WYPALL毛巾擦拭。
樣品在室溫下保持30分鐘,且隨後進行永久性記號筆移除測試方法II。完成測試後,用異丙醇清潔樣品且用L-30 WYPALL毛巾擦拭。此構成一個清潔週期。接著樣品再進行三個清潔週期。結果報導於下表3中。
實例16及比較實例D
用比較實例組合物1之組合物對具有46cm×61cm玻璃板之櫥櫃門(Hamilton Industries)進行噴霧且使用L-30 WYPALL毛巾擦拭清潔。在嵌板已乾燥之後,接著用實例1之組合物及比較實例組合物1對其進行噴霧且用L-30 WYPALL毛巾擦拭。
樣品在室溫下保持24小時,且隨後進行永久性記號筆移除測試方法III。若未移除永久性記號筆,則關於該樣品不進行進一步測試。若成功移除永久性記號筆,則對樣品再次進行測試。在樣品已成功通過20個週期之後,停止測試。結果報導於下表4中。
實例17及比較實例E
用一片遮蔽膠帶將10.2cm×15.2cm之鏡玻璃嵌板劃分成兩部分。一半用實例6之組合物噴霧且使用L-30 WYPALL毛巾擦拭清潔。第二半用比較實例組合物2噴霧且使用L-30 WYPALL毛巾擦拭清潔。
樣品在室溫下保持30分鐘,隨後用內部土壤塗佈整個樣品,該內部土壤根據CSPA DCC-09(1983年5月)(2003年再次批准)(2密耳厚人工皮脂)製備及塗佈。隨後將樣品置於烘箱中,在50℃下保持120分鐘,自烘箱移除,且使其冷卻至室溫。隨後用比較實例組合物2之組合物對經處理之玻璃嵌板進行噴霧,且使組合物滲透1分鐘,隨後用自來水流沖洗玻璃嵌板。
隨後目視檢驗樣品且若在水洗滌下移除至少80%之土壤,則評為通過;且若移除少於80%之土壤,則評為失敗。結果報導於下表5中。
表5
實例18及比較實例F
用比較實例組合物2對10.2cm×15.2cm之鏡玻璃嵌板進行噴霧,且使用L-30 WYPALL毛巾擦淨。在嵌板已乾燥之後,接著用比較實例組合物2及實例6之組合物對其進行噴霧且隨後用L-30 WYPALL毛巾擦拭。樣品在室溫下保持30分鐘,隨後將樣品置於-19℉(-28.3℃)冰箱中。樣品在冰箱中已持續30分鐘之後,將其移除且使其溫至室溫及相對濕度(亦即72℉(22.2℃)及80%相對濕度)。
10秒後目視檢驗樣品且評為通過或失敗。通過評定意謂可易於在鏡反射中見到影像。失敗評定意謂反射影像不可見。結果報導於下表6中。
實例19及比較實例G
用比較實例組合物2對10.2cm×15.2cm之鏡玻璃嵌板進行噴霧,且使用L-30 WYPALL毛巾擦拭清潔。在嵌板已乾燥之後,接著用比較實例組合物2及實例6之組合物對其進行噴霧且用L-30 WYPALL毛巾擦拭。樣品在室溫下保持30分鐘,隨後將樣品置於-19℉(-28.3℃)之冰箱中。樣品在冰箱中已持續30分鐘之後,將其移除且使其溫至室溫及相對濕度(亦即72℉(22.2℃)及80%相對濕度)。
30秒後評定樣品為通過或失敗。通過評定表明30秒後可易於在鏡反射中見到影像。失敗評定意謂30秒後反射影像不可觀測。結果報導於下表7中。
表7
實例20及21及比較實例H
用比較實例組合物1對15.2cm×22.9cm之三個玻璃面板進行噴霧且使用L-30 WYPALL毛巾擦拭清潔。在嵌板已乾燥之後,用實例4之組合物對一個面板(實例20之面板)進行噴霧且用L-30 WYPALL毛巾擦拭。此構成一個噴霧及擦拭週期。噴霧及擦拭週期以15分鐘之時間間隔重複四次以模擬多重清潔。
用實例5之組合物以如上所述之相同方式處理第二玻璃面板(實例21之面板)。
第三玻璃面板(比較實例10之面板)未處理。
在Cottage Grove,Minnesota之戶外測試設施中豎直安裝玻璃面板持續六週之時段。六週後,使用接觸角測試方法I評估樣品之接觸角及混濁度。資料報導在下表8中。
實例22及比較實例I
藉由以下製備實例22之組合物:以50:50之重量比合併親水性矽烷溶液1與NALCO 1115二氧化矽溶膠,且隨後用比較實例組合物1之溶液稀釋該組合物至0.5重量%溶液。使用0.1N鹽酸將溶液酸化至pH 5.5。
用比較實例組合物1對兩個鏡玻璃表面進行噴霧且使用L-30 WYPALL毛巾擦拭清潔。在表面已乾燥之後,分別用實例22之組合物及比較實例組合物1對其進行噴霧,且隨後用L-30 WYPALL毛巾擦 拭。噴霧及擦拭週期重複十次。隨後對樣品進行指紋移除測試方法II,除了用去離子水流沖洗樣品15秒而非30秒之時段。結果報導於下表9中。
實例23-25及比較實例J
製備清潔組合物,其中實例23-25之配方提供在表10中。表中之組分量以重量%表示。隨後對樣品進行指紋移除測試方法II。指紋移除測試結果提供在表11中。
實例26-30
製備清潔組合物,其中實例26-30之配方提供在表12中。表中之 組分量以重量%表示。
如以上皂垢測試方法中所述將實例26-30之清潔組合物以及SCRUBBING BUBBLES Mega淋浴發泡劑(SC Johnson,Racine,Wisconsin)塗佈在玻璃面板上且進行皂垢測試I。
此等組合物對皂垢之易清潔效能由塗層可經受之皂垢噴霧週期數目表示,如下表13中所提供。隨著調配物中兩性離子型矽烷之濃度增加,對皂垢之易清潔效能改善。
如以上皂垢測試方法中所述將實例26-30之清潔組合物以及SCRUBBING BUBBLES Mega淋浴發泡劑塗佈在玻璃面板上且進行皂垢測試II。此等組合物對皂垢之易清潔效能由塗層可經受之皂垢噴霧週期數目表示,如下表14中所提供。又,隨著調配物中兩性離子型矽烷之濃度增加,對皂垢之易清潔效能改善。亦在各週期之後獲得經塗 佈之面板表面之接觸角量測結果,如接觸角測試方法II中所述。接觸角資料提供在表15中。
如以上皂垢測試方法中所述將實例26-30之清潔組合物塗佈在玻璃面板上。在維持在40℃之水浴中老化之後獲得經塗佈之面板表面之接觸角量測結果。在老化之前在室溫下空氣乾燥經塗佈之面板至少一個小時。以4小時時間間隔獲得量測結果。接觸角資料一般表示該等組合物在高溫下在水下顯示良好的耐久性。接觸角資料提供在表16中。
本文中引用之專利、專利文件及公開案之全部揭示內容係以全文引用方式併入,其併入的程度就好像每一者個別地併入一般。熟習 此項技術者將顯而易知不背離本發明之範疇及精神的本發明之各種修改及變化。應瞭解,本發明不希望受本文中所述之說明性實施例及實例之不當限制,且該等實例及實施例僅為了舉例而呈現,其中本發明之範疇僅希望由如下文中所述之申請專利範圍限制。

Claims (20)

  1. 一種多功能組合物,其包含:親水性矽烷;至少兩種不同界面活性劑;及水。
  2. 如請求項1之多功能組合物,其中該親水性矽烷之總重量與該等界面活性劑之總重量之比為至少1:2。
  3. 如請求項1之多功能組合物,其中該等界面活性劑之總重量與該親水性矽烷之總重量之比為至少1:2。
  4. 如請求項1之多功能組合物,其進一步包含水溶性鹼金屬矽酸鹽及聚烷氧基矽烷中之至少一者。
  5. 如請求項4之多功能組合物,其包含至少0.0001重量%至不超過10重量%之水溶性鹼金屬矽酸鹽及聚烷氧基矽烷中之至少一者。
  6. 如請求項1之多功能組合物,其包含0.0001重量%至10重量%親水性矽烷及0.03重量%至0.4重量%界面活性劑。
  7. 如請求項1之多功能組合物,其呈即用型調配物形式。
  8. 如請求項1之多功能組合物,其呈濃縮調配物形式。
  9. 如請求項1之多功能組合物,其中該親水性矽烷包含兩性離子型矽烷,且該至少兩種界面活性劑包含非離子型界面活性劑及陰離子型界面活性劑。
  10. 如請求項1之多功能組合物,其中該組合物通過以下測試中之至少一者:永久性記號筆移除測試方法I;人工皮脂移除測試方法I;及霧測試方法。
  11. 一種多功能組合物,其包含:親水性矽烷; 界面活性劑;水溶性鹼金屬矽酸鹽、聚烷氧基矽烷及無機二氧化矽溶膠中之至少一者;及水。
  12. 如請求項11之多功能組合物,其中該親水性矽烷之總重量與該等界面活性劑之總重量之比為至少1:2。
  13. 如請求項11之多功能組合物,其中該等界面活性劑之總重量與該親水性矽烷之總重量之比為至少1:2。
  14. 一種自矽質表面移除不需要之成分的方法,該方法包含:使該矽質表面及該不需要之成分與包含水、親水性矽烷及界面活性劑之多功能組合物接觸;及乾燥該表面。
  15. 如請求項14之方法,其進一步包含摩擦該表面上之該組合物。
  16. 如請求項14之方法,其進一步包含提供濃縮之組合物及用水將其稀釋以提供多功能組合物。
  17. 如請求項14之方法,其中該親水性矽烷之重量與該界面活性劑之重量之比為至少1:1。
  18. 如請求項15之方法,其中該經乾燥之表面展現足夠的親水性,以使得以下至少一者成立:濕毛巾擦拭50次內自該表面擦拭掉用永久性記號筆置於該表面上之至少50%之標記;藉由以600毫升/分鐘之速率施加水噴霧,在兩分鐘內自該表面洗滌掉用永久性記號筆置於該表面上之至少50%之標記;及藉由以600毫升/分鐘之速率施加水噴霧,在2分鐘內自該表面洗滌掉置於該經乾燥之表面上之人工皮脂的指紋。
  19. 如請求項14之方法,其中當該經乾燥之表面與濕蒸氣接觸時, 不發生冷凝。
  20. 一種清潔且保護矽質表面之方法,該方法包含:將水性組合物施加至該表面,該組合物包含:親水性矽烷;界面活性劑;及水;其中該界面活性劑之總重量與該親水性矽烷之總重量之比為至少1:2;及摩擦該表面上之該組合物以清潔且保護該表面。
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