TWI226367B - Anti-etch and cleaning composition for glass bottles - Google Patents

Description

1226367 經濟部智慧財產局員工消費合作社印奴 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明範匿| ^ 本發明有關一種玻璃器皿用之新穎淸潔組成物。更特 別的是，本發明有關一種抗侵蝕及淸潔組成物，其對於瓶 之意料外結果係淸洗後大體無侵蝕作用與污染物。 發明背景 玻璃器皿，諸如家用盤碟與飮料和酒精飮料工業所使 用之玻璃瓶經常再淸洗、再循環及/或再使用。關玻璃瓶 ’例如使用一·種再循環方法極爲有利滿因爲其會減少玻璃 器皿數量，例如污染局部地方，並在局部垃圾掩埋場造成 無法生物分解之碎屑。此外，瓶子再循環可使飮料工業多 加使用其已投資之瓶子以節省金錢。 再循環玻璃器皿時，絕對必須將該玻璃器皿淸洗至商 業用無菌程度。自例如先前已使用過之瓶子製得商業用無 菌瓶子並不容易，因爲使用過之瓶子通常被穢物、黴菌、 糖、食品色料、產品標籤、膠等弄髒。爲了自進行淸潔之 瓶子去除此等污染物，使用嚴苛環境，諸如使用相當長接 觸時間、高溫、螯合劑（例如伸乙基二胺四醋酸〔 EDTA〕與氮基三醋酸〔NTA〕和苛性物質）之環境 。此種環境通常可以成功地使用過之坡璃器皿“轉換”成大體 」二無污染物而且商業無菌之玻璃器皿。 然而，不幸的是，當對瓶子進行嚴苛環境（諸如使用 E D Τ A與N τ A環境）時，於存在強力蜜合劑之下’瓶 子開始雜賴。該㈣之賴作賤瓶子具有扭劣外觀 本紙張尺適用巾^^鮮（CNS )峨格（2|Gx 297公楚)~~ ――----- -4 ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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1226367 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2 ) ’使得該瓶子對消費者而言不具美感吸引力。此外，玻璃 溶使淸潔環境中存在游離氧化矽。游離氧化矽經常造成 治潔玻璃器皿用之設備的問題，因爲游離氧化矽經常與其 他材料複合，並且以鱗片狀氧化矽澱積在淸潔玻璃器皿用 之設備上。 已經進行其他嚐試，以不使用粗厲螯合劑（諸如 k D T A與N T A )之組成物淸潔玻璃器皿。此等組成物 通常使用金屬離子（例如鋅、鈹）；然而，此種組成物經 W無法顯示出優良淸潔能力，而且可能造成健康、環境與 設備問題。 調配一種不會侵蝕玻璃器皿而且淸洗之後無污染物之 組成物愈來愈重要。因此，本發明有關一種較優良之抗侵 _與淸潔組成物，其出乎意料地使玻璃器皿（如瓶子）大 體上沒有侵蝕作用，而且淸洗後無污染物。如下列實施例 所分析’大體上無污染物意指大約與以習用淸洗溶液（具 有如EDTA之強力螯合劑）淸潔之玻璃器皿一樣淸潔之 玻璃器皿。 背景參考資料 已揭示淸潔玻璃器皿用之成果，U S - A — 5 ’ 8 4 9 ，〇 9 5中，製造抗侵蝕瓶子淸洗溶液，而且 該溶液不包含包括聚合物之磷。 已揭示製造淸潔組成物之其他成果。US — A -5 ，6 2 2 ，5 6 9中’描述一種包括碳酸鈉、氫氧化鈉 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) 一 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-5 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1226367 A7 --—___ _B7 五、發明説明（3 ) 與紐勸酸鈉之淸潔組成物。

努外，已揭示製造淸潔組成物之其他嘻試。u s 一 A ^ ◦ 8 4 ，1 9 8中’描述造成經改良成膜與去汕污 Z Μ溶性液態碗盤淸潔劑。 發明總論 第〜具體實例中，本發明有關一種抗侵蝕與淸潔組成 物’其包括： a )至少一種聚合物，其選自包括一種包括羧酸根之雜官 能化聚合物與一種雜官能化聚羧酸酯；以及 b )苛性物質。 第--具體實例中，本發明有關一種抗侵蝕與淸潔組成物， 其包括： a )至少一種聚合物，其選自包括一種包括羧酸根之 雜官能化聚合物與一種雜官能化聚羧酸酯； b )苛性物；以及 c ) 一種抗侵齡!組份。 第三具體實例中，本發明有關已經本發明第一具體實例所 述抗侵蝕與淸潔組成物處理之玻璃器皿。 較佳具體實例詳述 除了形成淸洗後使髒污玻璃器皿大體上無侵蝕作用與 污染物之抗侵蝕與淸潔組成物之外，可用於本發明之包括 羧酸根雜官能化聚合物大體上沒有限制。此種聚合物通常 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-6- 1226367 A7 ---—B7 —1 —— — — — _ ''" " — .——- .....-—— """' ' - 五、發明説明（4 ) 包括衍生自聚肽類、聚烯烴類、聚酯類與聚醚類之主幹， 包括幽彼製備之均聚物與共聚物（包括三聚物）。該聚合 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 物亦包栝例如取代用以製造各種聚合物之先質單體單位之 羧酸根。

除了形成淸洗後使髒污玻璃器皿大體上無侵蝕作用與 ^染物之抗侵蝕與淸潔組成物之外，可用於本發明之雜官 能化聚羧酸酯大體上沒有限制。較佳之聚羧酸酯聚合物包 括具有作爲接枝之雜基團、端基或此二者。本發明所使用 之最佳聚羧酸酯聚合物係膦基羧酸類與具有磺酸根膦基羧 ’此一者均由F M C C 〇 r ρ 〇 r a t i ο η市售，商標分別爲 Belclene 7 5 0與Belclene 7 4 5。可用於本發明之其 他最佳雜官能化聚羧酸酯聚合物包括具有衍生自二酸類部 分之聚合物。本發明所使用之最佳二酸衍生雜官能化聚羧 酸酯聚合物係由順式丁燏二酸、一種丙烯酸烷酯（諸如 C 1 - C 4丙烯酸烷酯）與醋酸乙烯酯衍生者。此種三聚 物係由 FMC Corporation 市售，商標爲 Belclene 7 3 0。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 除了該雜基團加強該聚合物之溶解性、螯合效果或此 二者之外，可用於本發明官能化該聚合物之雜基團並大體 上沒有限制。較佳之雜基團係包括具有價數爲5或6之元 素者，以膦基、亞磷羧基與磺酸根爲最佳雜基團。 至於本發明所使用之雜基團，此等基團通常佔包括羧 酸根之雜官能化聚合物或雜官能化聚羧酸酯總重約〇 . 1 至約5 · 〇重量％5，自約0 · 15重量％至約3 . 0重量 %爲佳，自約〇·5至約1.5重量％最佳，包括此處包 ^^尺度^中國國家標準（〇奶）八4規格~(210乂 297公釐） '' 1226367 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 含之所有範圍。決定本發明所使用雜官能化聚合物分子量 之主要因素係該聚合物形成可達到本發明所需結果抗侵触 與淸潔組成物之能力。不過，該聚合物之重量平均分子量 通常自約5 .0 0至約1 2 5 ，〇 0 0。 當調配本發明抗侵蝕與淸潔組成物時，除了形成可達 到本發明所需結果之用量之外，該雜官能化聚合物之用量 沒有限制。通常，本發明之抗侵蝕與淸潔組成物具有充足 之雜官能化聚合物，製造包括自約5至約5 0 0 0 ，較佳 自約2 5至約3 0〇〇，最佳自約2 5 0至約1 2 0 0 P P m雜官能化聚合物之作用中溶液。此處所使用之使用 中溶液意指用於習用瓶子淸潔系統之整體淸潔溶液。 至於本發明所使用之苛性物質，只要所選擇之苛性物 質形成可以達到本發明所需結果者，所使用之苛性物質並 無限制。不過，所使用之苛性物質通常係I A族或Π A族 氫氧化物、氫氧化銨或其混合物。較佳苛性物質係一種鈉 或鉀之氫氧化物，以氫氧化鈉最佳。 苛性物質之用量僅受限於可調配抗侵蝕與淸潔組成物 範圍。通常，苛性物質之用量足以形成包括自約0 . 2 5 %至約20 . 0%，較佳自約0 · 5%至約15 · 0%’ 最佳丨自約1 . 0 %至約7 . 5 %重量％苛性物質之使用溶 液。 至於本發明抗侵蝕與淸潔組成物所使用之抗侵触組份 ，存在此種組份爲佳，但其爲選擇性，而且僅受限於可以 製備本發明所需組成物之範圍。不過，本發明所使用之抗 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-8- 1226367 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（6 ) 侵蝕組份通常係包括至少一個羧酸根者。本發明中所使用 之較佳抗侵蝕組份係一種聚羧酸（無雜基團），最佳之抗 侵蝕組份係一種聚丙烯酸鹽，如I A族或π A族聚丙烯酸 鹽’以聚丙烯酸鈉（例如Alcosperse 4 0 8，重量平均分 子量約3 0 〇 〇，一種由Alco銷售之陰離子三聚物）特佳 〇 本發明抗侵蝕與淸潔組成物所中之抗侵蝕組份用量通 常足以形成包括自約1 . 〇至約1 000，較佳自約 2 0 · 0至約5 0 0 · 0 ，最佳自約5〇· 0至約1 5〇 P P 抗侵蝕組份之使用溶液。 ’ 該抗侵蝕與淸潔組成物中使用習用添加劑亦在本發明 範圍內。此種添加劑包括結晶生長抑制劑，如Acusol 5 0 5 N 或 A c u s ο 1 4 7 9 N，由 R 〇 h m & H a a s 銷售之共 聚物。其他添加劑包括緩衝劑，如重碳酸鈉、碳酸鈉、磷 酸鈉、二矽酸鈉與其混合物。另外，可用於本發明之其他 添加劑包括膦酸鹽（酸類與鹽類），諸如胺基三（伸甲基 膦酸）與胺基三（伸甲基膦酸）、五鈉鹽，此二者分別以 商標DEQUEST 2 0〇〇與DEQUEST 2 0 0 6銷售， 由S ο 1 u t i a所售。 本發明中可使用之膦酸鹽用量通常足以製造一種包括 自約1至約2 0 0 0 ，較佳係自約5至約1 5 0 0 ，更佳 係自約5 0至約1 1 0 0 p pm膦酸鹽之使用溶液。 本發明中亦可使用諸如葡糖酸與其水溶性鹽等藥劑， 以加強本發明組成物之螯合作用。加強本發明組成物螯合 度適用中國國家標準( CNS ) A4規格（210X297公楚) " (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -11 · 、1Τ

1226367 A7 ^___ B7 五、發明説明（7 ) ί|:用之其他藥劑包括葡庚糖酸鹼金屬鹽、廻庚酸鹼金屬鹽

Kil tf 'r 〜〜&合物。此種加強螯合作用之藥劑通常形成具有自約 2 0 〇至約2〇0 0 p p m螯合劑之使用溶液。 可用於本發明抗侵蝕與淸潔組成物之另外添加劑包括 # Ιίϊΐ活性劑（例如陰離子、非離子及/或兩性物質）。該 #·丨姚子物質通常可分類成聚烷基苷。較佳之聚烷基符係 Gllls〇p〇n 4 2 5 C，其係由 Henkel Care Chemicals 銷售 l l]用於本發明之其他界面活性劑實例包括羧酸化直鏈醇 fci氧基化合物、硫酸月桂酯、鈉二甲苯磺酸酯、甲苯磺酸 ^ -其鹽類、硫代琥珀酸、脂肪酸與其鹽類、陰離子葡糖酯 @ ’諸如二鈉檸檬酸椰子葡糖苷、二鈉硫代琥珀酸椰子葡 糖：陆與鈉酒石酸椰子葡糖苷、亞胺基二丙酸酯，諸如二鈉 &胺基二丙酸牛酯，以及柯卡兩性二醋酸二鈉與椰子兩性 梭酸二鈉，以及咪唑啉。另外必須注意的是，若情況需要 ’可於本發明抗侵蝕與淸潔組成物中添加水作爲其餘物質 °本發明可使用之添加劑更詳細描述見美國專利 5 ’ 8 4 9 ，0 9 5 ，該揭示以提及的方式倂入本文中。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) # 、1Τ

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ，Η 組潔 並 皿 料潔淸 例 器飮淸行 施 璃精與進 實 玻酒蝕中 該 之與侵機 。 理料抗洗 明 處飮明淸 發 物自發子 本 成得本瓶 解 組括以用 暸 潔包指習 進 淸且意於 促 與而理司 並 蝕，處此 明 侵制行如 說 抗限進， 例。 明無 之皿施 圍 發並處器 實1® 本皿此璃 列 I 經器。玻 下發 於璃子潔 出本 至玻瓶淸。提制 種之物用 限 此業成作 不 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -10- 1226367 A7 B7 五、發明説明（8 ) ~ 實施例1 根據Soft Drink Technologusts所述之準則製造標準飮 料瓶污垢。該污垢呈淤漿形式’以下列組份裝入—混合_ 器中製得： —1 5 0克Redart紅色黏土，1 〇 〇篩目或更細（ Cedar Heights Clay Company, Oak Hill, OH) —2 2 · 5 克 Durham 水油灰（Aanold Durham Co.，

Des Moines, IA) 一 6 . 0克黃原膠 —4 · 5 克麥芽萃取物（Difco Laboratories Inc.，底 特律，Μ I ) —4 . 5 克酵母萃取物（D i f c o L a b ο r a t ο r i e s I n c .，底 特律，Μ I ) —7 · 5 克腺（Difco Laboratories Inc.，底特律， Μ I ) —1 5 · 0 克右旋糖（D i f c o L a b ο ι· a t o r i e s I n c .，底特 律，Μ I ) 一 1 5 0 0毫升去離子水。 混合該組份，並使用形成之均勻淤漿作爲下列實施例 中之飮料瓶污垢。 實施例2 - 6 在六個1升容積燒瓶中各裝入6 0克含水氫氧化鈉（ 5 0 % N a 0 Η ) 、5克碳酸鈉與1000毫升去離子水 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-口

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 工226367 五 A7 B7 、發明説明（9 裝塡該燒瓶 2 3 4 習用 約3 額外組份 無額外組份 0.5克三酸磷酸鈉 2.0克市售瓶子淸潔組成物* 1.0 克 Belclene 745 (0.5 克活性物質）+ 0_1 克 Alcospei.se 408 1.0 克 Belclene 750 (0.5 克活性物質）+ 0.1 克 Alcosperse 408 與市售瓶子淸潔組成物，包括約8 〇 %原E D T A 9 %活性物質）與約5 · 0 %葡糖鈉（重量百分比 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實施例7 — l l 稱重六個約1 π x 3，，中五個經淸洗玻璃載片。將恰好1 • 〇克實施例1所製造之污垢塗覆於各個玻璃載片一側。 以澱帚均勻塗覆成各個玻璃載片約兩吋部分。將髒污載片 (污垢面向上）置於一個架子（通風櫥內），並於室溫乾 燥一夜。於室溫乾燥約1 2小時之後，在一個設定爲約7 〇°C之爐中乾燥該載片約3小時。將所形成五組載片製備 成許多飮料工業中發現之模擬用/髒瓶子。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（21〇X 297公釐）

-12- 1226367 A7 _B7五、發明説明（彳〇 ) 實施例1 2 將實施例2至6所製備之五種溶液（相對於燒瓶1 -5 號）分別輸送到一個市售 T e 1· g - 0 -1 〇 m e t e r (由 U n i t e d S t a t e s Testing Co.，Inc.所售）不鏽鋼罐中。將該溶液加熱至約 7 0 T：。將實施例7 - 1 1製備之玻璃載片夾成環（髒污 面向內側，每個環有6個載片）。將各個環降低至Terg-〇-tome ter的不鍾鋼罐內，如此各個罐具有一種實施例2 - 6 製備之溶液。將該環降低至各個罐中一點，於該點時各個 載片之髒污部分完全浸於溶液中。浸入溶液之後，各組載 片進行攪動作用（約5分鐘杯2 5轉以及2 5分鐘4 0轉 )。3 0分鐘期間結束時，移除該環與載片，並於去離子 水中沖洗（浸入）該載片。自該環移開經淸洗載片，於約 5 0 °C之爐中乾燥各組六個載片約1小時。自該爐移開該 載片，並使之冷卻。再次稱重每組六個載片。係自該載片 組與乾燥污垢扣除進行溶液與去離子水處理後之載片組重 量。所計算之重量差異示於下表1 。各重量差異對應於所 去除污垢百分比。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表 得 χί\ 號 編 液 溶 瓶 燒 應 對 分 百 除 去 垢 污 一—- 2 3 7 8 5 6 5 8 5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

準 標 家 國 國 中 用 I適 一度 尺 張 紙 |釐 公 97 -13- 1226367 A7 B7五、發明説明（11 ) 實施例1 3 除了未髒污載片之外，稱重與上述實施例所使用相同 之五組三載片組。將各組玻璃載片置於一個裝有實施例2 至6所述溶液其中之一的密封不鏽鋼容器中。將該玻璃載 片浸於該溶液（保持約70T：)約72小時。72小時期 間之後，以習用碗盤淸潔劑手洗該載片，以去離子水沖洗 之，浸於一種酸性浴）7 · 5%磷酸）約20分鐘，再次 以去離子水淸洗，乾燥，並再次稱重。表Π中之資料表示 各組載片之重量差。該重量差係自該組原來重量扣除浸於 溶液後之各組重量所計算出。該重量差描述各種溶液中侵 蝕多少載片（多少氧化矽溶解），因此該重量差表示侵蝕 百分比。 表Π 溶液編號(得自對應燒瓶） 侵蝕百分比 1 1.37 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 3 5 到 解 1Γ#小 以 可 料 資 明 發 本 本紙悵尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 5 2 潔 淸 與 蝕 侵 抗 良 優 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-14 - 1226367 A7 B7 五、發明説明（12 ) 組成物（例如溶液5與6 )意料外地使淸洗後之玻璃同時 0 料 力意 強之 要得 需獲 不明 中 發 物本 成到 組達 該可 ’ 即 外} 此 A 。 T 用N 作與 0 A 侵 T 及 D 以 E 物如 。 染 { 果 污劑結 無合外 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

本紙悵尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15-

Claims (1)

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六、申請專利範圍 附件2A: 第89 1 17440號專利申請案 中文申請專利範圍替換本 民國93年10月1日修正 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 . 一種抗侵蝕與淸潔組成物，其包括： a )至少一種聚合物，其選自一種包括羧酸基之雜（ hetero)官能化聚合物與一種雜官能化聚羧酸酯聚合物；以 及 b)苛性物質， 其中雜（hetero)係指具有價數5或6之基團。 2 ·如申請專利範圍第1項之抗侵鈾與淸潔組成物， 其中該包括羧酸基之雜官能化聚合物係一種包括聚肽、聚 烯烴' 聚酯或聚醚主幹之聚合物。 3 .如申請專利範圍第1項之抗侵蝕與淸潔組成物， 其中該雜官能化聚羧酸酯係衍生自一種二酸。 4 ·如申請專利範圍第1項之抗侵蝕與淸潔組成物， 其中該雜官能化聚羧酸酯係衍生自順式丁烯二酸、一種丙 烯酸C C4烷酯與醋酸乙烯酯。 5 .如申請專利範圍第1項之抗侵蝕與淸潔組成物， 其中該雜基團係膦基、亞磷羧基（phosphono)與磺酸基。 6 ·如申請專利範圍第1項之抗侵蝕與淸潔組成物， 其中該雜官能化聚羧酸酯包括一種亞磷羧基與磺酸基。 7 ·如申請專利範圍第1項之抗侵蝕與淸潔組成物， 其中該包括羧酸基之雜官能化聚合物與該雜官能化聚羧酸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -1 - 請 先 閲 讀 背 之 注 I 旁

i 1226367 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 酯包括0 · 1%至5 · 0重量％雜基團。 8 ·如申請專利範圍第1項之抗侵蝕與淸潔組成物’ 其中該抗侵蝕與淸潔溶液中之雜官能化聚合物含量足以在 使用中溶液產生一種包括自5至5 0 0 0 p pm雜官能化 聚合物。 9 .如申請專利範圍第1項之抗侵蝕與淸潔組成物， 其中該苛性物質包括選自包括I A族或I I A族氫氧化物 與氫氧化銨至少一者。 1 〇 .如申請專利範圍第9項之抗侵蝕與淸潔組成物 ，其中該苛性物質係一種I A族氫氧化物，而I A族氫氧 化物係氫氧化鈉。 1 1 .如申請專利範圍第1項之抗侵蝕與淸潔組成物 ，其中該組成物另外包括一種抗侵蝕組份。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之抗侵鈾與淸潔組成 物，其中該抗侵蝕組份包括一種羧酸基。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之抗侵蝕與淸潔組成 物，其中該包括羧酸基之抗侵蝕組份係一種I A或Π A族 聚丙烯酸鹽。 1 4 ·如申請專利範圍第1項之抗侵蝕與淸潔組成物 ，其用於與玻璃器皿接觸。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之抗侵蝕與淸潔組成 物，其中該玻璃器皿係飮料或酒精飮料瓶。 1 6 ·如申請專利範圍第1項之抗侵蝕與淸潔組成物 ，其中該淸潔組成物包括雜官能化聚肽、聚烯烴、聚酯或 (請先閲讀背面之注意事項存填寫本

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -2 - 1226367 A8 B8 C8 D8 π、申請專利範圍 聚醚，該雜官能化聚肽、聚酯或聚醚中羧酸係被取代。 1 7 . —種淸潔玻璃器皿的方法，其包括下列步驟·· (a )使玻璃器皿與一組成物接觸，該組成物包括 (i )至少一種聚合物，其選自一種包括羧酸基之 雜（hetero)官能化聚合物與一種雜官能化聚羧酸酯聚合物 ί以及 (ϋ )苛性物質， (b )自該組成物移除玻璃器皿， 其中雜（hetero )係具有價數5或6之基團，及該玻璃器皿 在淸潔後實質上係沒有被侵鈾。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之清潔玻璃器皿的方 法，其中該玻璃器皿是一瓶子。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、\呑 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -3 -