TWI645029B - 清潔劑和漂洗助劑組成物及方法 - Google Patents
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Abstract
組成物及其用以清潔及/或漂洗餐具之用途，其中該等組成物包括磺酸化矽烷。
Description
準備重複使用的餐具之清潔過程通常稱為「餐具洗滌」或「器皿洗滌」。典型上，餐具清潔過程的重點在於去除食物髒污並產生衛生的表面，使得餐具可重新使用。除了基本的清潔和衛生的目的之外，清潔過程經常還包括美觀的目的，例如給予具有光澤和透明度的均勻外觀。美觀的要素在透明的玻璃物件上尤其重要，該透明的玻璃物件例如玻璃水杯和水晶高腳杯。
餐具洗滌過程是現代生活中無處不在的部分，時常在每次吃完膳食之後進行，因此在家庭和提供膳食的商業企業中皆會發生。雖然餐具洗滌過程是必不可少的，但它確實需要包括體力勞動的努力、水及一些類型的化學清潔劑。在諸如餐廳的商業企業以及量和重複使用率相當高並且財務目標極重要的食品服務中，需要將與基本的衛生和所需的美觀效果相關的餐具洗滌有關的成本最小化，特別是勞力、化學品及水。在商業企業中，解決餐具洗滌費用常用的方法是將過程自動化，該自動化通常涉及一次洗滌多件餐具的餐具清洗機。
商業企業面臨的特殊挑戰是從一般餐具上去除油污、烤黏住的油脂及食物髒污，並且從玻璃水杯和高腳杯上去除唇膏。當餐
具被這些類型的髒污弄髒時，一個循環的自動化過程(即運作通過餐具清洗機)往往不足以產生商業企業要求的基本衛生和美觀。在這些情況下，在一個循環的自動化過程之後，必須將處於不理想狀態的物件與「清潔的」餐具區分，然後使其重新執行該過程或者將其手動處理。在任一種情況下，皆使用了額外的勞力、化學品及水來實現所需的結果，因而提高了準備餐具以供重複使用之成本和環境衝擊。另外，因為在該自動化過程之後，適當或不適當餐具的區分大部分是主觀的，並取決於人的觀察，所以存在不適當的餐具被放在客人面前的可能性。
本揭露解決了這些挑戰。本揭露係針對用於洗滌及/或漂洗餐具的組成物及方法。該組成物包括磺酸化矽烷，較佳為兩性離子磺酸化矽烷。
有利的是，在某些實施例中，本揭露的組成物包括不僅去除髒污和賦予良好美觀、而且還使餐具更容易進行後續清潔的成分。具體來說，本文所述的某些較佳組成物使髒污不會黏著於先前已處理過的餐具，因此減少了勞力、化學品的使用、及水，並確保餐具洗滌處理有更佳及更一致的美觀效果。
在一個實施例中，本揭露提供一種洗滌及/或漂洗餐具的方法，其中該方法包括：提供餐具；以及使該餐具與包含磺酸化矽烷的組成物接觸。
在某些實施例中，該方法包括提供髒污餐具、洗滌該髒污餐具、以及選擇性地漂洗該餐具以提供保護層。
在某些實施例中，該方法包括提供清潔餐具及漂洗該清潔餐具以提供保護層。
在本揭露的某些實施例中，提供一種漂洗助劑組成物。在一個實施例中，該漂洗助劑組成物包括磺酸化矽烷、金屬鹽、及界面活性劑。在另一個實施例中，該漂洗助劑組成物包括磺酸化矽烷、界面活性劑、及固化劑(solidification agent)。
在本揭露的某些實施例中，提供一種餐具清潔劑組成物。在一個實施例中，該餐具清潔劑為固體餐具清潔劑組成物，該固體餐具清潔劑組成物包括磺酸化矽烷、界面活性劑、鹼源、及固化劑。
用語「餐具」包括餐盤(例如盤、碗、杯、上菜用餐盤等)、餐用具(例如湯匙、叉、刀、服務用具)、及玻璃器皿(例如高腳杯)。
在本說明書和申請專利範圍中之用語「包含」和其變化型並不具限制意思。這樣的用語將被理解為暗指包括所述的步驟或元件或步驟或元件的群組，但不排除任何其它的步驟或元件或步驟或元件的群組。所謂「由...組成」是指包括，並且限於任何在片語「由...組成」後面者。因此，片語「由...組成」表示所列的元件是必要的或
強制性的，而且沒有其它的元件可能存在。所謂「基本上由...組成」是指包括片語後面列出的任何元件，而且限於不干擾或促進揭露中為所列元件指定的活動或作用的其它元件。因此，片語「基本上由...組成」表示所列的元件是必要的或強制性的，但其它的元件是選擇性的，而且可能存在或可能不存在，取決於它們是否實質上影響所列元件的活動或作用。
在本揭露的實施例中之用語「較佳」和「較佳地」表示在某些情況下可能可以提供某些利益。然而其他實施例在同樣或其他情況下亦可能為較佳的。此外，對於一個或多個較佳實施例之引述並不意味其他實施例沒有用，也沒有意圖將其他實施例從本發明範圍中排除。
如文中所使用，「一」、「該」、「至少一」及「一個或多個」可互換使用。
本文中使用的用語「或」通常以其包括「及/或」的意義採用，除非內文另有明確的指示。用語「及/或」是指一個或全部的列出元件或列出元件中任兩者或更多者的組合。
如本文中使用的，所有的數字均假定以用語「約」修飾，而且在某些實施例中以用語「精確」修飾。儘管闡述本發明之寬範圍的數值範圍和參數是近似值，但具體實例中提出的數值係儘可能精確記述。然而，所有數值本質上都含有其各自試驗測量時所發現的標準偏差必然導致的某些誤差。
此外如文中所述，對於由邊界點所定出之數字範圍的引述包括所有歸入在該範圍內的數字(例如：1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等等)。
用語「在...範圍中」或「在...範圍內」(及類似的陳述)包括所陳述範圍的端點。
本文中揭示的替代元件或實施例之群組不應解讀為限制。每個組員可個別地、或與群組的其它成員或在其中發現的其它元件任意組合地被提及和主張。預期的是，可以為了便利性及/或可專利性的原因而將群組中的一或多個成員包括在群組中或從群組中刪除。當任何這樣的包括或刪除發生時，本文中將說明書視為含有經修改的群組，從而滿足在所附申請專利範圍中使用的所有馬庫西群組之書面描述。
當基團存在於本文所述的化學式中超過一次時，每個基團係「獨立」經選擇，無論是否有明確的陳述。例如，當超過一個Y基團存在於化學式中時，每個Y基團係獨立經選擇。此外，這些基團內所含的子基團也是獨立經選擇。例如，當每個Y基團含有R時，則每個R也是獨立經選擇。
本文中使用的用語「有機基團」是指分類為脂族基團、環狀基團、或脂族和環狀基團之組合(例如烷芳基和芳烷基)的烴基(具有碳和氫以外的選擇性元素，例如氧、氮、硫及矽)。用語「脂族基團」是指飽和或不飽和的直鏈或支鏈烴基。該用語係用以涵括例如烷基、烯基及炔基。用語「烷基」是指飽和的直鏈或支鏈烴基，包括
例如甲基、乙基、異丙基、三級丁基、庚基、十二烷基、十八烷基、戊基、2-乙基己基、及類似者。用語「伸烷基」是二價烷基。用語「烯基」是指具有一或多個碳-碳雙鍵的不飽和直鏈或支鏈烴基，例如乙烯基。用語「炔基」是指具有一或多個碳-碳三鍵的不飽和直鏈或支鏈烴基。用語「環狀基團」是指分類為脂環基、芳香基、或雜環基的閉環烴基。用語「脂環基」是指性質與脂族基團的性質相似的環烴基。用語「芳香基」或「芳基」是指單或多核芳香族烴基。用語「雜環基」是指環上的一或多個原子是碳以外的元素(例如氮、氧、硫等)的閉環烴。可能相同或不同的基團係稱為是「獨立」的東西。
在聚合物的上下文中，「親水性」是用來指聚合物含有極性或帶電官能基，使得聚合物可溶於水。在表面的上下文中，「親水性」表面是可被水溶液潤濕的表面，而且不表示該層是否吸收水溶液。上面的水滴或水溶液液滴表現出小於40°的靜態水接觸角的表面稱為「親水性」。疏水性基材具有40°或更大的水接觸角。
以上本發明之概述並非意欲敘述本發明各個揭露的實施例或是每一個實施方案。以下的敘述更具體地例示說明性的實施例。在本申請案全文的數個地方，指引係透過實例清單來提供，實例可以各種組合使用。在各種情況下，所引述的清單僅作為代表性群組，且不應將其詮釋為排他性的清單。
本揭露係針對用於洗滌及/或漂洗餐具的組成物和方法。該等組成物可以是漂洗助劑組成物或餐具清潔劑組成物。
該等組成物包括磺酸化矽烷。某些組成物還包括界面活性劑、金屬鹽、親水性聚合物、固化劑、及/或鹼源。
在一個實施例中，本揭露提供一種洗滌及/或漂洗餐具的方法，其中該方法包括：提供餐具；以及使該餐具與包含磺酸化矽烷的組成物接觸。
在某些實施例中，該方法包括提供髒污餐具、洗滌該髒污餐具、以及選擇性地漂洗該餐具以提供保護層。較佳的清潔過程包括預漂洗髒的餐具、洗滌該預漂洗過的餐具、消毒(例如藉由熱及/或化學處理)、及/或漂洗清潔劑洗滌過的組成物。(清潔劑洗滌過的餐具之)消毒和漂洗步驟可以用任何順序進行。
在某些實施例中，該方法包括提供清潔的餐具並漂洗該清潔的餐具以提供保護層。在這樣的實施例中，該組成物稱為漂洗助劑組成物。
本揭露的組成物較佳是藉由水溶液施加於一件餐具，通常會賦予至少單層厚度的磺酸化矽烷。這對於矽質類餐具(例如玻璃器皿和陶瓷)尤其有利。本文中使用的「至少單層」包括共價鍵結(例如通過矽氧烷鍵)於表面上的單層分子或更厚的分子層，其中這樣的分子係衍生自磺酸鹽官能性化合物。假使該磺酸鹽官能性化合物包括個別分子的二聚物、三聚物、或其它寡聚物，則「至少單層」將
包括單層的這些二聚物、三聚物、或其它寡聚物、或這些寡聚物與單體之混合物。
典型上，使用諸如Gaertner Scientific Corp Model No.L115C的橢圓偏光儀量測時，塗層為不大於10微米厚，而且較佳為不大於1微米厚。
在某些實施例中，基材表面上的乾燥組成物塗層藉由ASTM D7334-08測定具有小於40度、或小於30度、或小於20度的接觸角。
磺酸化矽烷(即磺酸鹽官能性矽烷化合物)具有烷氧矽烷及/或矽烷醇官能基(其可以鍵結到基材表面)和磺酸鹽基團(SO3 -)(其可以使基材表面成為親水性)。對於某些實施例來說，磺酸化矽烷是兩性離子，而對於某些實施例來說，磺酸化矽烷是非兩性離子。
實例包括非兩性離子磺酸鹽官能性矽烷化合物，例如在美國專利第4,152,165號(Langager等人)和第4,338,377號(Beck等人)中所揭示者。
在某些實施例中，用於本揭露的溶液和組成物中的非兩性離子含磺酸鹽化合物具有下式(I)：[(MO)(Q1)nSi(XCH2SO3 -)3-n]Y2/nr +r(I)其中：
每個Q1係獨立選自羥基、含有1至4個碳原子的烷基、及含有1至4個碳原子的烷氧基；M係選自氫、鹼金屬、及平均分子量小於150且pKa大於11的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(例如鎂、鈣等)、平均分子量小於200且pKa小於11的質子化弱鹼之有機陽離子(例如4-胺基吡啶、2-甲氧乙胺、苄胺、2,4-二甲基咪唑、3-[2-乙氧基(2-乙氧乙氧基)]丙胺)、鹼金屬、及平均分子量小於150且pKa大於11的強有機鹼之有機陽離子(例如+N(CH3)4、+N(CH2CH3)4)，前提是當Y選自氫、鹼土金屬、及該質子化弱鹼之有機陽離子時，M為氫；r等於Y的價數；且n為1或2。
較佳的是，式(I)的非兩性離子化合物為烷氧矽烷化合物(例如其中Q1為含有1至4個碳原子的烷氧基)。
在這些式(I)化合物中，氧的重量百分比為至少30%、或至少40%。較佳的是，氧的重量百分比是在45%至55%的範圍中。這些化合物中矽的重量百分比為不多於15%。這些百分比中每個皆是基於在水游離酸形式的化合物之重量。
在某些實施例中，式(I)的有機鍵聯基團X可以選自伸烷基、環伸烷基、烷基取代的環伸烷基、羥基取代的伸烷基、羥基取代的單氧雜伸烷基、具有單氧雜骨幹取代的二價烴基、具有單硫雜骨
幹取代的二價烴基、具有單氧-硫雜骨幹取代的二價烴基、具有二氧-硫雜骨幹取代的二價烴基、伸芳基、芳基伸烷基、烷基伸芳基及經取代的烷基伸芳基。較佳的是，X係選自伸烷基、羥基取代的伸烷基及羥基取代的單氧雜伸烷基。
非兩性離子式(I)化合物的適當實例係描述於美國專利第4,152,165號(Langager等人)和第4,338,377號(Beck等人)中，並包括例如以下：(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-[CH2CH2SO3 -H+]2；(HO)-Si(CH3)2-CH2CH2SO3 -H+；(NaO)(HO)2Si-CH2CH2CH2-O-CH2-CH(OH)-CH2SO3 -Na+；以及(HO)3Si-CH2CH2SO3 -K+。
兩性離子磺酸鹽官能性矽烷化合物的實例包括美國專利第5,936,703號(Miyazaki等人)及國際公開第WO 2007/146680號和第WO 2009/119690號中所揭示者。
在某些實施例中，本揭露中使用的兩性離子磺酸鹽官能性矽烷化合物具有以下式(II)，其中：
(R1O)p-Si(Q2)q-W-N+(R2)(R3)-(CH2)m-SO3 -(II)其中：每個R1係獨立為氫、甲基、或乙基；每個Q2係獨立選自羥基、含有1至4個碳原子的烷基、及含有1至4個碳原子的烷氧基；每個R2和R3係獨立為飽和或不飽和的、直鏈、支鏈、或環狀有機基團，該有機基團可選擇性地與基團W的原子連接在一起，以形成環；W為有機鍵聯基團；p和m為1至3的整數；q為0或1；且p+q=3。
在某些實施例中，式(II)的有機鍵聯基團W可以選自飽和或不飽和的、直鏈、支鏈、或環狀有機基團。鍵聯基團W較佳為伸烷基，該伸烷基可以包括羰基、胺甲酸酯基、脲基、雜原子例如氧、氮及硫、以及上述者之組合。適當的鍵聯基團W之實例包括伸烷基、環伸烷基、烷基取代的環伸烷基、羥基取代的伸烷基、羥基取代的單氧雜伸烷基、具有單氧雜骨幹取代的二價烴基、具有單硫雜骨幹取代的二價烴基、具有單氧-硫雜骨幹取代的二價烴基、具有二氧-硫雜骨幹取代的二價烴基、伸芳基、芳基伸烷基、烷基伸芳基及經取代的烷基伸芳基。
兩性離子式(II)化合物的適當實例係描述於美國專利第5,936,703號(Miyazaki等人)及國際公開第WO 2007/146680號和第WO 2009/119690號中，並包括以下的兩性離子官能基(-W-N+(R3)(R4)-(CH2)m-SO3 -)：
在某些實施例中，本揭露中使用的磺酸鹽官能性矽烷化合物具有以下式(III)，其中：(R1O)p-Si(Q2)q-CH2CH2CH2-N+(CH3)2-(CH2)m-SO3 -(III)其中：每個R1係獨立為氫、甲基、或乙基；
每個Q2係獨立選自羥基、含有1至4個碳原子的烷基、及含有1至4個碳原子的烷氧基；p和m為1至3的整數；q為0或1；且p+q=3。
兩性離子式(III)化合物的適當實例係描述於美國專利第5,936,703號(Miyazaki等人)中，包括例如：(CH3O)3Si-CH2CH2CH2-N+(CH3)2-CH2CH2CH2-SO3 -；以及(CH3CH2O)2Si(CH3)-CH2CH2CH2-N+(CH3)2-CH2CH2CH2-SO3 -。
可以使用實例部分中例舉的標準技術製作的適當兩性離子化合物之其它例子包括以下：
用於本揭露的適當磺酸鹽官能性矽烷化合物之較佳實例係描述於實驗部分。特別較佳的兩性離子磺酸鹽官能性矽烷為：
基於組成物之總重量，本揭露的組成物通常包括量為至少0.01重量%(wt-%)、而且時常為至少1wt-%的磺酸鹽官能性矽烷化合物。基於組成物之總重量，本揭露的組成物通常包括量不多於20wt-%、而且時常為不多於5wt-%的磺酸鹽官能性矽烷化合物。
適當的金屬鹽是通常用於清潔劑和漂洗添加劑以抑制腐蝕者。
較佳的此類化合物包括鋁離子源、鋅離子源、或上述者之組合。
當本揭露的組成物係以使用溶液的形式提供時，鋁離子源和鋅離子源分別提供鋁離子和鋅離子。任何在使用溶液中提供鋁離子者皆可稱為鋁離子源，並且當以使用溶液提供時任何提供鋅離子者皆可被稱為鋅離子源。鋁離子源及/或鋅離子源沒有必要進行反應來形
成鋁離子及/或鋅離子。應當理解的是，鋁離子可視為鋁離子源，並且鋅離子可視為鋅離子源。鋁離子源和鋅離子源可以作為有機鹽、無機鹽、及上述者之混合物而提供。
適當的鋁離子源包括鋁鹽，例如鋁酸鈉、溴化鋁、氯酸鋁、氯化鋁、碘化鋁、硝酸鋁、硫酸鋁、醋酸鋁、甲酸鋁、酒石酸鋁、乳酸鋁、油酸鋁、溴酸鋁、硼酸鋁、硫酸鉀鋁、硫酸鋅鋁、及磷酸鋁。
適當的鋅離子源包括鋅鹽，例如氯化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、碘化鋅、硫氰酸鋅、氟矽酸鋅、重鉻酸鋅、氯酸鋅、鋅酸鈉、葡萄糖酸鋅、醋酸鋅、苯甲酸鋅、檸檬酸鋅、乳酸鋅、甲酸鋅、溴酸鋅、溴化鋅、氟化鋅、氟矽酸鋅、及水楊酸鋅。
其它的適當例子係描述於美國專利公開第2005/0003979號中。
一或多種金屬鹽係包括在本揭露的組成物中，該金屬鹽的量足以使所提供之使用溶液展現出的腐蝕率及/或玻璃蝕刻率小於除了不存在腐蝕抑製劑之外其它方面皆相同的使用溶液之腐蝕率及/或玻璃蝕刻率。
在一些實施例中，基於組成物的總重量，本揭露的組成物(尤其是漂洗助劑組成物)包括的金屬鹽量為至少0.001wt-%、或至少0.1wt-%、或至少1wt-%、或至少10wt-%。在一些實施例中，基於組成物的總重量，本揭露的組成物(尤其是漂洗助劑組成物)包
括的金屬鹽量為至多20wt-%、或至多15wt-%、或至多10wt-%、或至多5wt-%。
本揭露的組成物，尤其是漂洗助劑組成物，還可以包括一或多種界面活性劑。
各式界面活性劑可用於組成物中，例如陰離子、非離子、陽離子及兩性離子界面活性劑。可以使用的適當界面活性劑係可商購自許多來源。對於界面活性劑的討論，請參閱Kirk-Othmer,Encyclopedia of Chemical Technology，第三版，第8卷，第900-912頁。
非離子界面活性劑包括例如具有聚環氧烷(polyalkylene oxide)聚合物作為界面活性劑分子的一部分者。這樣的非離子界面活性劑包括例如脂肪醇的氯、苄基、甲基、乙基、丙基、丁基及其它類似烷基封端之聚乙二醇醚；聚環氧烷游離非離子，例如烷基多糖苷；山梨醇酐和蔗糖酯及其乙氧化物；烷氧化乙二胺；醇烷氧化物例如醇乙氧化丙氧化物(alcohol ethoxylate propoxylates)、醇丙氧化物(alcohol propoxylates)、醇丙氧化乙氧化丙氧化物(alcohol propoxylate ethoxylate propoxylate)、醇乙氧化丁氧化物(alcohol ethoxylate butoxylates)、及類似者；壬基酚乙氧化物、聚氧乙二醇醚及類似者；羧酸酯例如甘油酯、聚氧乙烯酯、脂肪酸的乙氧化和二醇酯、及類似者；羧酸醯胺例如二乙醇胺縮合物、單烷醇胺縮合物、聚
氧乙烯脂肪酸醯胺、及類似者；及聚環氧烷嵌段共聚物，包括環氧乙烷/環氧丙烷嵌段共聚物，例如以商品名PLURONIC(BASF-Wyandotte)市售可得者、及類似者；以及其它類似的非離子化合物。也可以使用聚矽氧界面活性劑，例如可以商品名ABIL B8852取得者。
較佳的界面活性劑為廣泛各式含非離子環氧乙烷(EO)的界面活性劑之任一者。許多非離子環氧乙烷衍生物界面活性劑是水溶性的，並且其濁點低於本揭露的組成物的預期使用溫度。此外，當組成物較佳為生物可降解時，選擇的消泡劑也是生物可降解的。
一些可用於本揭露之組成物的環氧乙烷衍生物界面活性劑之例子包括聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、醇烷氧化物、含低分子量EO的界面活性劑、或類似者、或上述者之衍生物。聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的一些例子包括具有下式者：(EO) x (PO) y (EO) x (PO)y(EO) x (PO) y (PO) y (EO) x (PO) y (EO) x (PO) y
其中EO代表環氧乙烷基，PO表示環氧丙烷基，以及x和y反映每個環氧烷單體在整體嵌段共聚物組成中的平均分子比例。在一些實施例
中，x是在10至130的範圍中，y是在15至70的範圍中，而且x加y是在25至200的範圍中。應當理解的是，分子中的每個x和y可能不同。在一些實施例中，嵌段共聚物的總聚氧乙烯成分可以為嵌段共聚物的至少20莫耳百分比(mol-%)，並且在一些實施例中為嵌段共聚物的至少30mol-%。在一些實施例中，材料可以具有大於400、而且在一些實施例中為大於500的分子量。例如，在一些實施例中，材料具有的分子量可以在500至7000或更大的範圍中、或在950至4000或更大的範圍中、或在1000至3100或更大的範圍中、或在2100至6700或更大的範圍中。
雖然上面提供的例示性聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物結構具有3至8個嵌段，但應當理解的是，非離子嵌段共聚物界面活性劑可以包括多於或少於3或8個嵌段。此外，非離子嵌段共聚物界面活性劑可以包括額外的重複單元，例如環氧丁烷重複單元。此外，依據本發明可以使用的非離子嵌段共聚物界面活性劑可以具有雜聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的特徵。一些適當的嵌段共聚物界面活性劑之實例包括市售的產品，例如可以商品名PLURONIC和TETRONIC購自BASF的界面活性劑。例如，PLURONIC 25-R4是購自BASF的可用嵌段共聚物界面活性劑的一個例子，其為生物可降解且GRAS(一般認可為安全的)。
適當的陰離子界面活性劑包括例如羧酸鹽，例如烷基羧酸鹽(羧酸鹽)和聚烷氧羧酸鹽、醇乙氧化物羧酸鹽、壬基酚乙氧化物羧酸鹽、及類似者；磺酸鹽，例如烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷
芳基磺酸鹽、磺酸化脂肪酸酯、及類似者；硫酸鹽，例如硫酸化醇、硫酸化醇乙氧化物、硫酸化烷基酚、烷基硫酸鹽、磺基琥珀酸鹽、烷基醚硫酸鹽、及類似者；以及磷酸酯，例如烷基磷酸酯、及類似者。例示性的陰離子界面活性劑包括烷芳基磺酸鈉、α-烯烴磺酸鹽、及脂肪醇硫酸鹽。
適當的陽離子界面活性劑包括例如胺，諸如具有C18烷基或烯基鏈的一級、二級、及三級單胺、乙氧化烷基胺、乙二胺的烷氧化物、咪唑諸如1-(2-羥乙基)-2-咪唑啉、2-烷基-1-(2-羥乙基)-2-咪唑啉及類似者；以及四級銨鹽，例如烷基氯化四級銨界面活性劑，諸如正烷基(C12-C18)二甲基苄基氯化銨、正十四烷基二甲基苄基氯化銨單水合物、伸萘基取代的氯化季銨，諸如二甲基-1-萘基甲基氯化銨、及類似者。可以使用陽離子界面活性劑來提供消毒性質。
適當的兩性離子界面活性劑包括例如甜菜鹼、咪唑啉、及丙酸鹽。
在一些實施例中，基於組成物的總重量，本揭露的組成物，尤其是漂洗助劑組成物，包括量為至少0.1wt-%、或至少1wt-%、或至少5wt-%、或至少10wt-%的界面活性劑。在一些實施例中，基於組成物的總重量，本揭露的組成物，尤其是漂洗助劑組成物，包括量至多50wt-%、或至多40wt-%、或至多30wt-%、或至多20wt-%的界面活性劑。
本揭露的某些組成物，尤其是漂洗助劑組成物，可以包括一或多種親水性聚合物。
適當的親水性聚合物包括聚羧酸酯和聚磺酸酯。聚合聚羧酸酯和聚磺酸酯的一些例子是適用於作為螯合劑者。這樣的聚合物包括例如具有懸垂(pendant)羧酸酯(-CO2)或(-SO3)基團者。
親水性聚合物的其它適當例子包括、但不限於聚丙烯酸、順丁烯二酸/烯烴共聚物(maleic/olefin copolymer)、丙烯酸/順丁烯二酸共聚物(acrylic/maleic copolymer)、聚甲基丙烯酸、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、水解聚丙烯醯胺、水解聚甲基丙烯醯胺、水解聚醯胺-甲基丙烯醯胺共聚物、水解聚丙烯腈、水解聚甲基丙烯腈、水解丙烯腈-甲基丙烯腈共聚物、丙烯酸-共-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸鹽、丙烯酸、及類似者。
在一些實施例中，基於組成物的總重量，本揭露的組成物，尤其是漂洗助劑組成物，包括量為至少0.05wt-%、或至少0.5wt-%、或至少1.5wt-%、或至少3wt-%的親水性聚合物。在一些實施例中，基於組成物的總重量，本揭露的組成物，尤其是漂洗助劑組成物，包括量至多30wt-%、或至多20wt-%、或至多10wt-%、或至多5wt-%的親水性聚合物。
本揭露的組成物，尤其是漂洗助劑組成物，可以選擇性地包括消毒劑。消毒劑，也稱為抗微生物劑，是可用於固體功能性材
料以防止微生物污染及材料系統、表面等劣化的化學組成物。一般來說，這些材料落入特定的類別中，包括酚樹脂、鹵素化合物、四級銨化合物、金屬衍生物、胺、烷醇胺、硝基衍生物、苯胺、有機硫和硫-氮化合物及各式各樣的化合物。
活性氧化合物也可以作為抗微生物劑，而且甚至可以提供消毒活性。事實上，在一些實施例中，活性氧化合物作為抗微生物劑的能力降低了組成物內對於另外的抗微生物劑的需求。例如，過碳酸鹽組成物已證實可提供優良的抗微生物作用。然而，一些實施例仍摻入另外的抗微生物劑。
活性氧化合物可以是無機或有機者、或者可以是上述者之混合物。活性氧化合物的一些實例包括過氧化合物或過氧化合物加成物。活性氧化合物或來源的一些例子包括過氧化氫、過硼酸鹽、碳酸鈉過氧水合物(sodium carbonate peroxyhydrate)、磷酸鹽過氧水合物、過單硫酸鉀、及過硼酸鈉單和四水合物，且具有和不具有諸如四乙醯乙二胺等的活化劑。
取決於化學組成和濃度，給定的抗微生物劑可以僅僅限制微生物數量進一步增殖，或者可以破壞全部或部分的微生物群體。用語「微生物」和「微有機體」通常主要是指細菌、病毒、酵母、孢子、及真菌微有機體。在使用上，抗微生物劑通常係形成為固體功能性材料，當例如使用含水流選擇性地稀釋和分散時，該固體功能性材料形成了可與各種表面接觸的水性殺菌劑或消毒劑組成物，從而防止微生物群體生長或殺死一部分的微生物群體。使微生物總數有三個對
數下降(log reduction)表示為消毒劑組成物。可以將抗微生物劑封裝，例如用以提高其穩定性。
常見的抗微生物劑的一些實例包括酚類抗微生物劑，例如五氯酚、鄰苯酚、氯-對-苄基酚、對-氯-間-二甲苯酚。含有鹵素的抗菌劑包括三氯三聚異氰酸鈉、二氯異氰酸鈉(無水的或二水合物)、碘-聚(乙烯基吡咯啶酮)複合物、溴化合物例如2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇、及四級抗微生物劑例如殺藻胺、二癸基二甲基氯化銨、二碘氯化膽鹼、四甲基三溴鏻。其它的抗微生物組成物例如六氫-1,3,5-三(2-羥乙基)-s-三、二硫胺甲酸酯例如二甲基二硫胺甲酸鈉、及本技術領域中習知其抗微生物性能的各種其它材料。示例的抗微生物劑包括以商品名KATHON購自Rohm and Haas的甲基氯異噻唑啉酮和甲基異噻唑啉酮之摻合物。
在一些實施例中，基於組成物的總重量，本揭露的組成物包括量為至少0.01wt-%、或至少0.1wt-%、或至少1wt-%、或至少3wt-%的抗微生物劑。在一些實施例中，基於組成物的總重量，本揭露的組成物包括量至多15wt-%、或至多10wt-%、或至多7wt-%、或至多5wt-%的抗微生物劑。
本揭露的組成物可以包括有效量的一或多種鹼源，以增進基材的清潔，並改良組成物的去污性能。一般來說，一種或更多種鹼源的有效量應視為是提供pH值為至少約8的使用溶液的量。當使
用溶液的pH值介於約8和約10之間時，其可視為是弱鹼性，而當pH值大於約12時，使用溶液可視為是苛性。一般來說，理想的是提供一種作為弱鹼性清潔組成物之使用溶液。
本揭露的組成物可以包括金屬碳酸鹽及/或鹼金屬氫氧化物。可以使用的示例性金屬碳酸鹽包括例如碳酸鈉或碳酸鉀、碳酸氫鹽、倍半碳酸鹽、上述者之混合物。可以使用的示例性鹼金屬氫氧化物包括例如氫氧化鈉或氫氧化鉀。鹼金屬氫氧化物可以以固體珠粒的形式、溶於水溶液中、或上述者之組合添加到組成物中。鹼金屬氫氧化物可市購取得為固體或水溶液，該固體的形式為粒狀固體或具有範圍從約12-100美國目的混合粒徑的珠粒，該水溶液例如是50wt-%和73wt-%的溶液。
在某些實施例中，本揭露的組成物包括一或多種固化劑。
在某些實施例中，處於漂洗助劑組成物形式的本揭露組成物可以包括有效量的硫酸鈉和尿素之組合以進行固化。一般來說，有效量的硫酸鈉和尿素視為是使用或不使用其它材料來產生作用以固化漂洗助劑組成物的量。典型上，固體漂洗助劑組成物中硫酸鈉和尿素的組合量是在固體漂洗助劑組成物之18wt-%至70wt-%的範圍中，並且具有3wt-%至24wt-%的硫酸鈉、及15wt-%至50wt-%的尿素。在其它的實施例中，硫酸鈉和尿素的組合量是在10wt-%至50
wt-%的範圍中，並且具有5wt-%至18wt-%的硫酸鈉及5wt-%至45wt-%的尿素。在一些情況下，硫酸鈉和尿素的組合量是在漂洗助劑組成物之20wt-%至37wt-%的範圍中，並且具有10wt-%至16wt-%的硫酸鈉及16wt-%至27wt-%的尿素。
一般來說，漂洗助劑組成物由於成分與硫酸鈉和尿素的化學反應而硬化成固體的形式。固化過程可以持續從幾分鐘到約四個小時，取決於例如鑄塑或擠出組成物的大小、組成物的成分、組成物的溫度、以及其它類似的因素。典型上，本揭露的漂洗助劑組成物表現出延長的混合時間性能。時常，鑄塑或擠出組成物在1分鐘至約3小時內「固化」或開始硬化成固體形式。例如，鑄塑或擠出組成物在1分鐘至2小時的範圍內「固化」或開始硬化成固體形式。在一些情況下，鑄塑或擠出組成物在1分鐘至約20分鐘的範圍內「固化」或開始硬化成固體形式。
在某些實施例中，處於清潔劑組成物形式的本揭露組成物I包括縮合磷酸鹽、或檸檬酸鹽例如檸檬酸鈉。縮合磷酸鹽包括正磷酸鈉和鉀、焦磷酸鈉和鉀、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、及類似者。縮合磷酸鹽可以藉由將存在於組成物中的游離水固定為水合水而有助於組成物的固化。當清潔劑組成物稀釋時，縮合磷酸鹽和檸檬酸鹽化合物也作為乳化劑。這些固化劑也至多可達組成物的70%。
本揭露的組成物還可以包括其它的添加劑，包括傳統的添加劑，例如螯合/鉗合劑、漂白劑、清潔劑補助劑或填充劑、硬化劑或溶解度修飾劑、消泡劑、抗再沉澱劑、閾劑(threshold agents)、美感增強劑(即染料、香料)、及類似者。佐劑和其它的添加劑成分將依據所製造的組成物類型而改變。
在某些實施例中，每分子具有一或多個羧酸部分的非聚合有機酸可以包括在本揭露的組成物中。例子包括山梨酸、苯甲酸、抗壞血酸、異抗壞血酸、檸檬酸等。可以添加諸如這些小分子酸來調整pH值以成為酸性，而且在某些情況下用以保護玻璃。
在某些實施例中，磺酸鹽官能性塗料組成物還包括四烷氧基矽烷(例如正矽酸四乙酯(TEOS))、上述者之寡聚物，例如聚矽酸烷酯(例如聚(二乙氧基矽氧烷))、矽酸鋰、矽酸鈉、矽酸鉀、或上述者之組合，其可提供增強的耐用性。在一些實施例中，應限制塗料組成物中包括的這種偶合劑之量，以防止非所欲的塗層累積在餐具上。偶合劑的最佳量係由實驗決定，並取決於偶合劑本身、分子量及折射率。
應當理解的是，這些添加劑是選擇性的，而且不需要包括在本揭露的組成物中。當包括添加劑時，所包括之添加劑量可以提供特定類型成分之效用。
本揭露的組成物還可以包括醇、水、或水醇溶液(即醇及/或水)。典型上，這樣的醇是低碳醇(例如C1至C8醇，而且更典型為C1至C4醇)，例如甲醇、乙醇、丙醇、2-丙醇等。較佳的是，磺
酸鹽官能性塗料組成物是水溶液。如本文中使用的用語「水溶液」是指含水的溶液。這樣的溶液可以使用水作為唯一的溶劑，或是該溶液可以使用水和有機溶劑的組合，該有機溶劑例如醇和丙酮。有機溶劑也可以包括在親水性處理組成物中，以便改良其凍融穩定性。典型上，溶劑是以至多達組成物之50重量%的量存在，而且較佳是在組成物之5-50重量%的範圍中。
本揭露的組成物可以是酸性、鹼性或中性的。含有磺酸鹽官能性兩性離子化合物的本揭露組成物較佳為中性的。
本揭露的組成物可以以各種黏度提供。因此，舉例來說，黏度可以從水狀的稀薄變化到糊狀的稠重。本揭露的組成物也可以凝膠的形式提供。同時，本揭露的組成物可以處於固體的形式。
漂洗助劑組成物可以作為濃縮物或作為使用溶液分配。此外，漂洗助劑濃縮物可以以固體形式或以液體形式提供。一般來說，預期的是，濃縮物將用水稀釋，以提供隨後將供應到基材表面的使用溶液。在一些實施例中，水性使用溶液可以含有約百萬分之2,000份(ppm)以下的活性物質、或約1,000ppm以下的活性物質、或在約10ppm至約500ppm範圍中的活性物質、或在約10至約300ppm範圍中的活性物質、或在約10至200ppm範圍中的活性物質。使用溶液可以在漂洗施用期間施加到基材，例如在漂洗循環期間，例如在器皿洗滌機中、洗車應用中、或類似者中。在一些實施例中，使用溶
液的形成可以從放置在清潔機中的漂洗助劑組成物發生到例如餐具架上。漂洗助劑組成物可以稀釋，並從安裝在機器上或中的分配器或從分開安裝但與餐具清洗機配合的個別分配器分配出。
固體漂洗助劑組成物可以結合至包裝系統或容器中。包裝容器可以是剛性或撓性，並且包括任何適用於容納所產生的組成物的材料，例如玻璃、金屬、塑膠膜或片、紙板、紙板複合物、紙、或類似物。漂洗助劑組成物可以容許在包裝中固化或可以在常見的可用包裝中形成固體之後再包裝，並被發送到配送中心然後再出貨給消費者。
清潔劑組成物通常配製成濃縮物。清潔劑濃縮物可以採取液體、漿料、凝膠、或固體的形式。清潔劑濃縮物典型上是在就要使用之前用水稀釋，然而，在某些情況下，稀釋發生在使用之時，即少量的濃縮物加到已經存在於餐具清洗機或餐具清洗槽中的大量水中。使用前稀釋的發生通常是藉由利用分配系統來使用水流溶解一部分的固體濃縮物而形成使用溶液，該使用溶液在洗滌過程中的適當時間直接注入自動餐具清洗機中。也可以利用配備有抽吸型分配器的分配器來將濃縮液體清潔劑的稀釋使用溶液輸送到餐具清洗機。或者，可以直接使用諸如蠕動泵的裝置來將濃縮的清潔劑供應到餐具清洗機或槽中。清潔劑組成物可以稀釋，並從安裝在機器上或中的分配器或從分開安裝但與餐具清洗機配合的個別分配器分配出。直接添加濃縮固體或液體往往是在商業企業中以典型的小包或片劑形式藉由添加預先量測的量來完成。
清潔劑的使用溶液係用在自動化餐具清洗機以及通常稱為三槽式水槽的餐具清洗槽。自動的餐具清洗機通常設計用於批次處理或是連續的處理。連續處理的機器稱為「飛行機」，其中餐具係裝載在一端上，並且輸送帶攜帶餐具通過連續操作區，連續操作區通常包括預漂洗、清潔、消毒、及最終漂洗。當餐具前進通過機器時，稀釋的清潔劑使用溶液會從分配器連續地輸送到機器。在批次處理的餐具清洗機中，在機器裝載之後，機器的門會關閉而發送出開始清潔處理的訊號，而且在適當的階段，機器會啟動清潔劑分配器來添加適量的清潔劑。
在清潔餐具時，食物髒污和過量的水會稀釋清潔劑區的化學活性並需要補充。分配器基於處理量、時間、或更典型為在清潔劑區感測到的化學活性來遞送適量的使用清潔劑溶液。一般來說，化學分配器係操作性地連接到位在餐具清洗機內的導電度探針，當分配器感測到化學活性降低時，則添加另外的清潔劑化學品。
固體清潔劑組成物可以結合至包裝系統或容器中。包裝容器可以是剛性或撓性，並且包括任何適用於容納所產生的組成物的材料，例如玻璃、金屬、塑膠膜或片、紙板、紙板複合物、紙、或類似物。清潔劑組成物也可以容許在包裝中固化或可以在常見的可用包裝中形成固體之後再包裝，並被發送到配送中心然後再出貨給消費者。
1.一種洗滌及/或漂洗餐具的方法，該方法包含：提供餐具；以及使該餐具與一包含一磺酸化矽烷的組成物接觸。
2.如實施例1之方法，其中該磺酸化矽烷包含兩性離子磺酸化矽烷。
3.如實施例2之方法，其中該兩性離子磺酸化矽烷具有下式(式II)：(R1O)p-Si(Q2)q-W-N+(R2)(R3)-(CH2)m-SO3 -(II)其中：每個R1係獨立為氫、甲基、或乙基；每個Q2係獨立選自羥基、含有1至4個碳原子的烷基、及含有1至4個碳原子的烷氧基；每個R2和R3係獨立為飽和或不飽和的、直鏈、支鏈、或環狀有機基團，該有機基團可選擇性地與基團W的原子連接在一起，以形成環；W為有機鍵聯基團；p和m為1至3的整數；q為0或1；且p+q=3。
4.如實施例3之方法，其中該兩性離子磺酸化矽烷為
5.如實施例1至4中任一者之方法，其中提供餐具包含提供髒污餐具，而且使該髒污餐具接觸包含洗滌該髒污餐具。
6.如實施例5之方法，其中使該髒污餐具接觸包含洗滌該髒污餐具，隨後漂洗該餐具以提供保護層。
7.如實施例1至6中任一者之方法，其中提供餐具包含提供清潔餐具，而且使該餐具接觸包含漂洗該清潔餐具以提供保護層。
8.如實施例1至7中任一者之方法，其中該組成物進一步包含金屬鹽。
9.如實施例8之方法，其中該金屬鹽包含鋁離子源和鋅離子源之組合。
10.如實施例1至9中任一者之方法，其中該組成物進一步包含界面活性劑。
11.如實施例10之方法，其中該界面活性劑為非離子含環氧乙烷界面活性劑。
12.如實施例1至11中任一者之方法，其中該組成物進一步包含親水性聚合物。
13.如實施例12之方法，其中該親水性聚合物為聚羧酸酯。
14.如實施例1至13中任一者之方法，其中該組成物進一步包含鹼源。
15.如實施例14之方法，其中該鹼源包含金屬碳酸鹽、鹼金屬氫氧化物、或上述者之組合。
16.如實施例1至15中任一者之方法，其中該餐具為玻璃器皿。
17.如實施例1至16中任一者之方法，其中該組成物在基材表面上之乾燥塗層具有小於40度的接觸角。
18.一種漂洗助劑組成物，包含：磺酸化矽烷；金屬鹽；以及界面活性劑。
19.如實施例18之組成物，進一步包含親水性聚合物。
20.如實施例19之組成物，其中該親水性聚合物為聚羧酸酯。
21.如實施例18至20中任一者之組成物，其中該組成物在基材表面上之一乾燥塗層具有一小於40度的接觸角。
22.如實施例18至20中任一者之組成物，其中該磺酸化矽烷包含兩性離子磺酸化矽烷。
23.如實施例22之組成物，其中該兩性離子磺酸化矽烷具有下式(式II)：
(R1O)p-Si(Q2)q-W-N+(R2)(R3)-(CH2)m-SO3 -(II)其中：每個R1係獨立為氫、甲基、或乙基；每個Q2係獨立選自羥基、含有1至4個碳原子的烷基、及含有1至4個碳原子的烷氧基；每個R2和R3係獨立為飽和或不飽和的、直鏈、支鏈、或環狀有機基團，該有機基團可選擇性地與基團W的原子連接在一起，以形成環；W為有機鍵聯基團；p和m為1至3的整數；q為0或1；且p+q=3。
24.如實施例23之組成物，其中該兩性離子磺酸化矽烷為
25.如實施例18至24中任一者之組成物，其中該金屬鹽包含鋁離子源和鋅離子源之組合。
26.如實施例18至25中任一者之組成物，其中該界面活性劑為非離子含環氧乙烷界面活性劑。
27.如實施例18至26中任一者之組成物，進一步包含每分子具有或多個羧酸部分的非聚合有機酸。
28.一種固體漂洗助劑組成物，包含：磺酸化矽烷；界面活性劑；以及固化劑。
29.如實施例28之組成物，進一步包含親水性聚合物。
30.如實施例29之組成物，其中該親水性聚合物為聚羧酸酯。
31.如實施例28至30中任一者之組成物，其中該組成物在基材表面上之乾燥塗層具有小於40度的接觸角。
32.如實施例28至31中任一者之組成物，其中該磺酸化矽烷包含兩性離子磺酸化矽烷。
33.如實施例32之組成物，其中該兩性離子磺酸化矽烷具有下式(式II)：(R1O)p-Si(Q2)q-W-N+(R2)(R3)-(CH2)m-SO3 -(II)其中：每個R1係獨立為氫、甲基、或乙基；每個Q2係獨立選自羥基、含有1至4個碳原子的烷基、及含有1至4個碳原子的烷氧基；
每個R2和R3係獨立為飽和或不飽和的、直鏈、支鏈、或環狀有機基團，該有機基團可選擇性地與基團W的原子連接在一起，以形成環；W為有機鍵聯基團；p和m為1至3的整數；q為0或1；且p+q=3。
34.如實施例33之組成物，其中該兩性離子磺酸化矽烷為
35.如實施例28至34中任一者之組成物，進一步包含金屬鹽。
36.如實施例35之組成物，其中該金屬鹽包含鋁離子源和鋅離子源之組合。
37.如實施例28至36中任一者之組成物，其中該界面活性劑為非離子含環氧乙烷界面活性劑。
38.如實施例28至37中任一者之組成物，進一步包含每分子具有或多個羧酸部分的非聚合有機酸。
39.一種固體餐具清潔劑組成物，包含：磺酸化矽烷；
界面活性劑；鹼源；以及固化劑。
40.如實施例39之組成物，其中該組成物在基材表面上之乾燥塗層具有小於40度的接觸角。
41.如實施例39或40之組成物，其中該磺酸化矽烷包含兩性離子磺酸化矽烷。
42.如實施例41之組成物，其中該兩性離子磺酸化矽烷具有下式(式II)：(R1O)p-Si(Q2)q-W-N+(R2)(R3)-(CH2)m-SO3 -(II)其中：每個R1係獨立為氫、甲基、或乙基；每個Q2係獨立選自羥基、含有1至4個碳原子的烷基、及含有1至4個碳原子的烷氧基；每個R2和R3係獨立為飽和或不飽和的、直鏈、支鏈、或環狀有機基團，該有機基團可選擇性地與基團W的原子連接在一起，以形成環；W為有機鍵聯基團；p和m為1至3的整數；q為0或1；且p+q=3。
43.如實施例42之組成物，其中該兩性離子磺酸化矽烷為
44.如實施例39至43中任一者之組成物，其中該鹼源包含金屬碳酸鹽、鹼金屬氫氧化物、或其組合。
45.如實施例39至44中任一者之組成物，其中該界面活性劑為非離子含環氧乙烷界面活性劑。
本發明之目的及優點係藉由以下實例來進一步說明，但不應將這些實例中引述的特定材料及其用量、以及其他條件和細節解讀會過度限制本發明。這些實例僅用於闡釋之目的，並非意圖限制隨附申請專利範圍的範疇。
浮式玻璃係取自Cardinal Glass,Eden Prairie,MN「TOMADOL 91-6」乙氧化醇界面活性劑係取自Air Products and Chemicals,Inc.,Allentown,PA三聚磷酸鈉係取自Aldrich Chemical,St.Louis,MO碳酸鈉係取自Aldrich Chemical,St.Louis,MO
「脣膏」為取自Revlon,New York,NY的COLORBURST True Red脣膏「脣膏2」為取自Mary Kay,Dallas TX的Sunset脣膏矽酸鈉(98.5%)係取自Aldrich Chemical,St.Louis,MO矽酸鋰(LSS-75等級)係取自Nissan Chemical,Houston,TX檸檬酸單水合物係取自Alfa Aesar,Ward Hill,MA.硝酸鋅六水合物係取自Aldrich Chemical,St.Louis,MO STEPANOL WA-EXTRA PCK月桂硫酸鈉係取自Stepan,Northfield,IL GLUCOPON 425N癸基葡萄糖苷界面活性劑係取自BASF Corporation,Germany LIQUINOX清潔劑係取自Alconox Inc,White Plains,NY LIGUITINT BLUE HP著色劑係取自Milliken and Company,Spartanburg,SC Apple Fragrance係取自Sozio Inc.America,Piscataway,NJ異丙醇係取自EMD Chemicals,Billerica,MA「磺酸鹽矽烷」為(HO)3Si-CH2CH2CH2-O-CH2-CH(OH)-CH2SO3 -H+並如美國專利第4,338,377號所述製備並作為22wt-%的水溶液使用。
「兩性離子矽烷」係藉由在螺旋蓋的瓶子中結合49.7g的239mmol 3-(N,N-二甲基胺丙基)三甲氧基矽烷溶液、82.2g的去離子(DI)水、及32.6g的1,4-丁烷磺內酯之239mmol溶液來製備。將混合物加熱到75℃、混合、然後讓其反應14小時。
將四英吋×四英吋×八分之一英吋厚的鹼石灰浮式玻璃板用於清潔評估。所有的板在使用時都是新的並被浸泡在LIQUINOX和去離子水溶液中30分鐘，然後使用去離子水徹底漂洗幾次，以確保所有的殘餘物都被去除。板絕不會被重覆使用。在使用之前經由壓縮空氣將所有的板徹底乾燥。
將兩塊玻璃板完全覆蓋在製備組成物2中15分鐘。然後在220℉的烘箱中將所有的板直立乾燥5分鐘。然後將板移出，使其冷卻至室溫，然後在去離子水下進行10秒鐘的最後漂洗，以去除任何的殘餘物累積。
然後將髒污施加於板上。使用依據ASTMD-4488/CSPA DCC-17製作的、加熱到50℃的、並經由泡沫刷以橫跨板的一半的均勻條狀施加的標準油膩食物髒污塗覆玻璃。以一個橫跨板的另一半的動作施加兩條唇膏線。然後讓髒污冷卻並放置30分鐘，之後進行清潔。
將兩塊玻璃板完全覆蓋在製備組成物3中15分鐘。然後在220℉的烘箱中將所有的板直立乾燥5分鐘。然後將板移出，使其冷卻至室溫，然後在去離子水下進行10秒鐘的最後漂洗，以去除任何的殘餘物累積。現在將髒污施加於板上。使用依據ASTMD-4488/CSPA DCC-17製作的、加熱到50℃的、並經由泡沫刷以橫跨板的一半的均勻條狀施加的標準油膩食物髒污塗覆玻璃。以一個橫跨板的另一半的動作施加兩條唇膏線。然後讓髒污冷卻並放置30分鐘，之後進行清潔。
將兩塊玻璃板完全覆蓋在製備組成物4中15分鐘。然後在220℉的烘箱中將所有的板直立乾燥5分鐘。然後將板移出，使其冷卻至室溫，之後在去離子水下進行10秒鐘的最後漂洗，以去除任何的殘餘物累積。
然後將髒污施加於板上。使用依據ASTMD-4488/CSPA DCC-17製作的、加熱到50℃的、並經由泡沫刷以橫跨板的一半的均勻條狀施加的標準油膩食物髒污塗覆玻璃。以一個橫跨板的另一半的動作施加兩條唇膏線。然後讓髒污冷卻並放置30分鐘，之後進行清潔。
將兩塊玻璃板完全覆蓋在製備組成物6中15分鐘。然後在220℉的烘箱中將所有的板直立乾燥5分鐘。然後將板移出，使其冷卻至室溫，然後在去離子水下進行10秒鐘的最後漂洗，以去除任何的殘餘物累積。
然後將髒污施加於板上。使用依據ASTMD-4488/CSPA DCC-17製作的、加熱到50℃的、並經由泡沫刷以橫跨板的一半的均勻條狀施加的標準油膩食物髒污塗覆玻璃。以一個橫跨板的另一半的動作施加兩條唇膏線。然後讓髒污冷卻並放置30分鐘，之後進行清潔。
將兩塊玻璃板完全覆蓋在製備組成物7中15分鐘。然後在220℉的烘箱中將所有的板直立乾燥5分鐘。然後將板移出，使其冷卻至室溫，然後在去離子水下進行10秒鐘的最後漂洗，以去除任何的殘餘物累積。
然後將髒污施加於板上。使用依據ASTMD-4488/CSPA DCC-17製作的、加熱到50℃的、並經由泡沫刷以橫跨板的一半的均勻條狀施加的標準油膩食物髒污塗覆玻璃。以一個橫跨板的另一半的動作施加兩條唇膏線。然後讓髒污冷卻並放置30分鐘，之後進行清潔。
將兩塊玻璃板完全覆蓋在製備組成物8中15分鐘。然後在220℉的烘箱中將所有的板直立乾燥5分鐘。然後將板移出，使其冷卻至室溫，然後在去離子水下進行10秒鐘的最後漂洗，以去除任何的殘餘物累積。
然後將髒污施加於板上。使用依據ASTMD-4488/CSPA DCC-17製作的、加熱到50℃的、並經由泡沫刷以橫跨板的一半的均勻條狀施加的標準油膩食物髒污塗覆玻璃。以一個橫跨板的另一半的動作施加兩條唇膏線。然後讓髒污冷卻並放置30分鐘，之後進行清潔。
將購自Sunpentown International Inc.(Industry,CA)的桌面餐具洗滌單元SPT SD-2201W台式餐具洗滌機用於所有髒污實例的清潔循環。將所有來自實例1-6的板以傾斜約30度的相同位置放在購自SPT的SD-2201W台式餐具洗滌機中的相同洗滌架上，以使髒污面向洗滌機的內部。僅將冷水引入系統中，並運作「預漂洗」循環10分鐘而不中斷。然後將板取出並讓其風乾。在完全乾燥之後，依據以下尺度視覺評分0-4：
0-沒有去除
1.0-25%去除
2.0-50%去除
3.0-75%去除
4.0-100%去除
「0」表示沒有去除髒污而「4」表示完全去除髒污，且使用諸如「3.5」或「3.75」的中間分數來區分髒污的去除程度。在每次使用之後藉由手動擦洗和拆下過濾器及旋轉臂的組合來去除任何明顯的髒污顆粒，以清潔餐具洗滌機。然後使用空機執行漂洗循環，以去除任何的化學殘餘物。
製備以下的濃縮漂洗溶液：
製備以下的濃縮漂洗溶液：
在用DI水(1500g)稀釋之前，將製備實例9(18.8g)加入兩性離子矽烷(15g的50wt-%溶液)和矽酸鋰(34g的22wt-%溶液；LSS-75)的溶液中。
將製備實例10(18.8g)加到去離子(DI)水(1500g)中。
HOUDINI手工吹製的18盎司無鉛水晶紅葡萄酒風格(Cabernet-Style)的紅酒玻璃杯是由Metrokane(Reno,NV)所製造的。將7個玻璃杯全放在Better Built Model 7000 Turbomatic Jr.餐具洗滌機(South Hackensack,NJ)中。進行5分鐘(min)的漂洗循環，然後將100mL的Decon Dri-Contrad餐具清潔粉加到機器中，並完成1個洗滌循環(洗滌循環是由5分鐘的洗滌階段及隨後的兩個5min漂洗階段所組成)。然後將玻璃杯移出並風乾。風乾之後，準備以下的實例。
將兩個玻璃杯浸泡在製備實例11中，讓其靜置1分鐘，然後放在140℃的靜態烘箱中2分鐘，以模擬自動餐具清洗機中的乾燥處理。將玻璃杯從烘箱移出，使其冷卻至環境溫度，然後圍繞每個玻璃杯的整個邊緣施加「唇膏2」的線。之後將玻璃杯放在Better Built Dish機中並只利用水進行2min的洗滌循環。
將兩個玻璃杯浸泡在製備實例12中，讓其靜置約1分鐘，然後放在140℃的靜態烘箱中2分鐘，以模擬自動餐具清洗機中的乾燥處理。將玻璃杯從烘箱移出，使其冷卻至環境溫度，然後圍繞每個玻璃杯的整個邊緣施加「唇膏2」的線。之後將玻璃杯放在Better Built Dish機中並只利用水進行2min的洗滌循環。
將三個玻璃杯放在140℃的靜態烘箱中2分鐘，以模擬自動餐具清洗機中的乾燥處理。將玻璃杯從烘箱移出，使其冷卻至環境溫度，然後圍繞每個玻璃杯的整個邊緣施加「唇膏2」的線，如以下總結所示。之後將玻璃杯放在Better Built Dish機中並只利用水進行2min的洗滌循環。
實例13、14及15是藉由視覺檢測和色彩分析兩者進行評估。藉由在相同的照明下拍攝所有玻璃杯的數位照片來獲得影像。後續的影像分析是使用ImageJ軟體版本1.46r(Rasband,W.S.,ImageJ,U.S.National Institutes of Health,Bethesda,Maryland,USA,http：//imagej.nih.gov/ij/,1997-2012)來完成。設定以下的臨界值並應用於每個影像：色調188-255；飽和度，0-255；亮度142-255。然後
利用直方圖(Histogram)函數來計數相同玻璃杯面積上的黑色像素的數目，該數目表示表面上的唇膏量。之後進行洗滌前後的定量比較。
本文中所引用之專利、專利文件及公開文獻的完整揭露係以引用方式全文併入本文中，猶如各上述文獻係個別併入。本發明中的各種修改與變更對於所屬技術領域中具有通常知識者將為顯而易見且不悖離本發明之範圍與精神。應了解的是，本發明不意欲因本文中所闡述之說明性實施例及實例而受到過度限制，且此類實例及實施例僅以範例之方式來呈現，並且本發明之範疇僅意欲受以下闡述之申請專利範圍限制。
Claims (37)
- 一種洗滌及/或漂洗餐具的方法，該方法包含：提供餐具；以及使該餐具與包含兩性離子磺酸化矽烷的組成物接觸，其中該兩性離子磺酸化矽烷具有下式(式II)：(R1O)p-Si(Q2)q-W-N+(R2)(R3)-(CH2)m-SO3 - (II)其中：每個R1係獨立為氫、甲基、或乙基；每個Q2係獨立選自羥基、含有1至4個碳原子的烷基、及含有1至4個碳原子的烷氧基；每個R2和R3係獨立為飽和或不飽和的、直鏈、支鏈、或環狀有機基團，該有機基團可選擇性地與基團W的原子連接在一起，以形成環；W為有機鍵聯基團；p和m為1至3的整數；q為0或1；且p+q=3。
- 如請求項1之方法，其中該兩性離子磺酸化矽烷為
- 如請求項1之方法，其中提供餐具包含提供髒污餐具，而且使該髒污餐具接觸包含洗滌該髒污餐具。
- 如請求項3之方法，其中使該髒污餐具接觸包含洗滌該髒污餐具，隨後漂洗該餐具以提供保護層。
- 如請求項1之方法，其中提供餐具包含提供清潔餐具，而且使該餐具接觸包含漂洗該清潔餐具以提供保護層。
- 如請求項1之方法，其中該組成物進一步包含金屬鹽。
- 如請求項6之方法，其中該金屬鹽包含鋁離子源和鋅離子源之組合。
- 如請求項1之方法，其中該組成物進一步包含界面活性劑。
- 如請求項8之方法，其中該界面活性劑為非離子含環氧乙烷界面活性劑。
- 如請求項1之方法，其中該組成物進一步包含親水性聚合物。
- 如請求項10之方法，其中該親水性聚合物為聚羧酸酯。
- 如請求項1之方法，其中該組成物進一步包含鹼源。
- 如請求項12之方法，其中該鹼源包含金屬碳酸鹽、鹼金屬氫氧化物、或上述者之組合。
- 如請求項1之方法，其中該餐具為玻璃器皿。
- 如請求項1之方法，其中該組成物在基材表面上之乾燥塗層具有小於40度的接觸角。
- 一種漂洗助劑組成物，其包含：兩性離子磺酸化矽烷；金屬鹽；以及界面活性劑，其中該兩性離子磺酸化矽烷具有下式(式II)：(R1O)p-Si(Q2)q-W-N+(R2)(R3)-(CH2)m-SO3 - (II)其中：每個R1係獨立為氫、甲基、或乙基；每個Q2係獨立選自羥基、含有1至4個碳原子的烷基、及含有1至4個碳原子的烷氧基；每個R2和R3係獨立為飽和或不飽和的、直鏈、支鏈、或環狀有機基團，該有機基團可選擇性地與基團W的原子連接在一起，以形成環；W為有機鍵聯基團；p和m為1至3的整數；q為0或1；且p+q=3。
- 如請求項16之組成物，其進一步包含親水性聚合物。
- 如請求項17之組成物，其中該親水性聚合物為聚羧酸酯。
- 如請求項16之組成物，其中該組成物在基材表面上之乾燥塗層具有小於40度的接觸角。
- 如請求項16之組成物，其中該兩性離子磺酸化矽烷為
- 如請求項16之組成物，其中該金屬鹽包含鋁離子源和鋅離子源之組合。
- 如請求項16之組成物，其中該界面活性劑為非離子含環氧乙烷界面活性劑。
- 如請求項16之組成物，其進一步包含每分子具有一或多個羧酸部分的非聚合有機酸。
- 一種固體漂洗助劑組成物，其包含：兩性離子磺酸化矽烷；界面活性劑；以及固化劑，其中該兩性離子磺酸化矽烷具有下式(式II)：(R1O)p-Si(Q2)q-W-N+(R2)(R3)-(CH2)m-SO3 - (II)其中：每個R1係獨立為氫、甲基、或乙基；每個Q2係獨立選自羥基、含有1至4個碳原子的烷基、及含有1至4個碳原子的烷氧基；每個R2和R3係獨立為飽和或不飽和的、直鏈、支鏈、或環狀有機基團，該有機基團可選擇性地與基團W的原子連接在一起，以形成環；W為有機鍵聯基團；p和m為1至3的整數；q為0或1；且p+q=3。
- 如請求項24之組成物，其進一步包含親水性聚合物。
- 如請求項25之組成物，其中該親水性聚合物為聚羧酸酯。
- 如請求項24之組成物，其中該組成物在基材表面上之乾燥塗層具有小於40度的接觸角。
- 如請求項24之組成物，其中該兩性離子磺酸化矽烷為
- 如請求項24之組成物，其進一步包含金屬鹽。
- 如請求項29之組成物，其中該金屬鹽包含鋁離子源和鋅離子源之組合。
- 如請求項24之組成物，其中該界面活性劑為非離子含環氧乙烷界面活性劑。
- 如請求項24之組成物，其進一步包含每分子具有一或多個羧酸部分的非聚合有機酸。
- 一種固體餐具清潔劑組成物，其包含：兩性離子磺酸化矽烷；界面活性劑；鹼源；以及固化劑，其中該兩性離子磺酸化矽烷具有下式(式II)：(R1O)p-Si(Q2)q-W-N+(R2)(R3)-(CH2)m-SO3 - (II)其中：每個R1係獨立為氫、甲基、或乙基；每個Q2係獨立選自羥基、含有1至4個碳原子的烷基、及含有1至4個碳原子的烷氧基；每個R2和R3係獨立為飽和或不飽和的、直鏈、支鏈、或環狀有機基團，該有機基團可選擇性地與基團W的原子連接在一起，以形成環；W為有機鍵聯基團；p和m為1至3的整數；q為0或1；且p+q=3。
- 如請求項33之組成物，其中該組成物在基材表面上之乾燥塗層具有小於40度的接觸角。
- 如請求項33之組成物，其中該兩性離子磺酸化矽烷為
- 如請求項33之組成物，其中該鹼源包含金屬碳酸鹽、鹼金屬氫氧化物、或上述者之組合。
- 如請求項33之組成物，其中該界面活性劑為非離子含環氧乙烷界面活性劑。
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