银系无机抗菌剂及其在PP／PE抗菌制品的应用专利技术分析

银系无机抗菌剂及其在PP／PE抗菌制品的应用专利技术分析

文章概述了银系抗菌剂的有效抗菌成分、载体类型以及在抗菌制品中的应用情况；并从专利技术和专利申请的角度，分析了银系无机抗菌剂应用于聚丙烯和聚乙烯抗菌产品的国内外发展情况。

标签：银系抗菌剂；载体；抗菌制品；专利分析

随着人们对健康和环保意识的不断增强，对日常生活中接触频繁的家用电器塑料部件提出了“抑菌、杀菌”的需求，这就要求我们生活中使用的各种家电产品具有抗菌防霉的功效，因而研究和制备具有抗菌性的塑料制品逐渐成为热点。其中，银系抗菌剂具有抗菌广谱、持久、安全和耐热性好等优点，含有银系抗菌剂的塑料制品在市场上颇受消费者青睐。

1 银系无机抗菌剂概述

以Ag+、Cu+、Zn+等金属离子与无机载体结合制成的抗菌剂，抗菌性效果很好，其中Ag+具有抗菌广谱性、杀菌效率高及安全性高的特点，是这类抗菌剂的代表性物质，因而将此类无机抗菌剂统称为银系抗菌剂。

银系抗菌剂的主要种类有：载银抗菌剂、载铜抗菌剂、载锌抗菌剂和复配型抗菌剂[1]。其中Ag+离子的抗菌性最强，复配型抗菌剂（如JP11823690A、JP18104793A）可大大提高材料的抗菌性。虽然银、铜、锌等抗菌活性离子具有一定的抗菌能力，但只有将其负载到合适的载体中，制备成抗菌剂才能更好地满足各种使用要求[2]。银系抗菌剂的载体种类较多[3-4]，主要有：沸石（如JP14554982A、CN01137391、US199********），硅胶（如KR20070020335A），膨润土（如JP7912193A），可溶性玻璃（如JP2003016274A），磷酸盐（CN99114417、WO2004CN01218）等。

银系抗菌剂在抗菌制品中的应用，一是直接在塑料基体中添加一种或多种抗菌剂，另一种是在基体表面上固定抗菌剂。沈阳金德公司于2000年便采用FUMAT-T200银系抗菌剂制成抗菌铝塑复合管，并申请了该产品的专利。石硝子株式会社（JP6806694A）开发的塑料菜板，添加了含锌离子的抗菌材料。彭城职业大学（CN01137391）制备了一种抗菌保鲜塑料薄膜，以沸石为载体，Zn+作为有效抗菌成分，对食品具有抗菌保鲜作用。

2 银系无机抗菌剂在PP/PE抗菌制品中的应用专利申请统计分析

2.1 专利申请量分析

上世界80年代以前，有关银系无机抗菌剂在聚丙烯和聚乙烯中的應用的专利申请量还比较少，人们还很少将抗菌剂应用在日常的制品。而从80年代开始，银系无机抗菌剂的专利申请量逐年增长，这主要是20世纪80年代初，日本科学

家开始将银化合物直接添加到树脂中，首次用无机抗菌剂制成了抗菌塑料。这之后，随着载银沸石无机抗菌剂的研制成功，日本和欧美各工业发达国家开始纷纷开展无机抗菌剂的研制。2000年以后，将银系无机抗菌剂应用在聚丙烯和聚乙烯领域中的专利申请量增长迅速，说明人们的健康和环保意识不断增强，对日常生活和工作环境的卫生要求越来越高，随之出现了各种抗菌性塑料产品。

2.2 专利申请国分析

目前在全球范围内，中国在应用于PP/PE抗菌制品的银系无机抗菌剂方面的专利申请量最多，美国位居第二，日本第三，其他有欧洲、韩国等。对申请量排名在前三位的中国、美国和日本进行分析，统计其专利申请量分布情况，见图1。

从图1可以看出，美国和日本比较早就展开了银系无机抗菌剂方面的研究，上世纪80年代，在日本、欧美等发达国家，无机抗菌材料已广泛应用于家电、日用品及玩具等产品中。以日本为代表，其在2000年以前的专利申请量一直占据先锋，主要生产企业有东丽、石家硝子、品川燃料、东亚合成、钟纺、兴亚硝子、松下电器等制造商。在美国，同样有很多大型的抗菌公司，如MCIROBAN、Snage Group等，起到了积极的推动作用

与美国和日本相比，中国在银系无机抗菌剂方面的研究起步较晚，从九十年代末才开始。这是因为2000年前中国的无机抗菌剂使用量较低，导致银系无机抗菌剂的研制及其应用领域的研究起步较晚，许多银系无机抗菌剂正处于开发阶段，产品不成熟，质量与性能多不稳定，有待进一步地发展和提高。但从2000年之后，中国在银系抗菌剂方面的申请量逐年增长，近期申请量已经超过了美国和日本，可见中国市场上对抗菌制品的需求越来越大，开发拥有我国自主知识产权的抗菌材料制备技术已经得到了重视。

2.3 国内申请人分析

我国在含银系抗菌剂塑料制品方面的主要申请人有苏州市贝克生物科技、上海盈致橡塑制品、金发科技、海尔集团、深圳市科聚新材料、福建师范大学、合肥杰事杰、无锡市黄盛包装制品等。可见主要以企业为主，高校申请较少，这也侧面说明了近年中国在抗菌产品研发方面趋向市场化，即大众对抗菌产品的需求较高，急需有实用价值的抗菌性产品，继而引发了各大企业对抗菌性产品的开发热潮。分析主要申请人的专利技术，可知各公司在抗菌产品方面的研发侧重点各有不同，如蘇州市贝克生物科技集中在医用抗菌材料的研制，如医用旋塞、抗菌膜等，上海盈致橡塑制品则主要集中在抗菌塑料合金的制备，而无锡市黄盛包装制品的产品则大多为果蔬、粮食的抗菌包装袋。

3 结束语

伴随着科学技术日新月异的发展和人们生活质量的不断提高，人们对自身生存环境有了更为迫切的要求，因此研究抗菌性功能材料，如抗菌家用电器、抗菌食品包装袋等，具有重大的社会意义。银系抗菌剂具有抗菌广谱性、杀菌效率高

等特点，相信未来在抗菌制品的研发和生产方面，依然会保持高水平的发展，并给人们带来更加健康的生活体验。

参考文献

[1]刘晓洪，夏军，金晓红.海泡石载银抗菌剂的制备研究[J].武汉科技学院学报，2003，16（4）：63-66.

[2]季君晖，史维明.抗菌材料[M].北京：化学工业出版社，2003.

[3]Kawahara K.，Tsuruda K.，Morishita M.，et al. Antibacterial effect of silver-zeolite on oral bacteria under anaerobic conditions. Dental Materials，2000（16）：452-455.

[4]王宁，李博文，李惠文等.非金属矿物在抗菌材料中的应用[J].高校地质学报，2000，6（2）：306-309.