[发明专利]抗菌剂

说明书

本发明涉及一种适用于纤维产品，纸，皮革和多孔材料的抗真菌剂。

作为适用于纤维产品，纸等的抗菌剂，已知有抗菌金属如银，铜和锌。已知抗菌金属显示抗菌性是因为当金属离子被吸收入细菌细胞中时，它们能抑制细胞膜的呼吸，电子传递系统的基础代谢和物质转运。

在抗菌金属中，银是一种安全金属，因为银在金属状态很少能被人体吸收。因此，银用于餐具和人造牙。在离子状态(例如，硝酸银水溶液)，它显示出如消毒剂的抗菌活性。

但液体试剂很难控制并在使用上受到限制。因此，有些抗菌剂将银附在活性碳上。但这些试剂由于银离子很决流失而很难保持抗菌效果，而且还存在安全问题。

其它固体状态抗菌剂包括将银离子附在沸石(一种无机交换器)或粘土上。但这些试剂由于银离子的流失不能保持抗菌效果。而且，将银离子附着在具有坚固的三维结构的硅酸盐上很难有效接触微生物细胞，并因此很难达到满意效果。

已知的作为抗菌剂的含有银的有机化合物，这种试剂是由带银离子的含羧基的单体(如被银离子交换的丙烯酸或甲基丙烯酸)和苯乙烯单体的共聚物组成的。(未审查的日本专利公开53-109941)。

而且，也有使用与纤维有亲和性的纤维素聚合物作为抗菌剂的，已知其组分含有磺胺嘧啶银和分散于丙烯酸粘合剂的羧甲基纤维素(未审查的日本专利公开2-147063)和含有银-铜离子交换沸石和吸水性聚合物如羧甲基纤维素的片状物，它可用于叶状蔬菜的保鲜(未审查的日本专利公开3-148470)。

但是传统的含有银或银化合物和羧甲基纤维素的组合物未预先测定组分时将不能可靠地且有效地显示出抗菌活性。因此，这种组合物不能用作抗菌剂，直接混合或在纤维或其它基质中浸渍。

没有一种传统的含银抗菌剂同时具有长效抗菌能力和与纤维的亲和性，没有抗菌剂在与纸或纤维产品混合后能达到所希望的灭菌率。而且，抗菌剂含有银化合物的羧甲基纤维素因为加热和光照易于变性或变色。

没有一种传统的含银抗菌剂能达到当按照纤维产品抗菌处理委员会规定的摇瓶法(以下称“Shake Flask”法)测定时其灭菌率能超过40％，其为12.5ng/ml的银的最小有效值(在此浓度下，甚至硝酸银都没有抗菌的活性)。

本发明的目的是提供一种含银抗菌剂，它具有与纤维的良好的亲和性，且能达到所需的良好的抗菌性能，并且对热和光稳定不会引起产物的变色或变性。

本发明的另一目的是提供一种具有防水性的抗菌剂，它能在含水环境中显示抗菌性。

依照本发明，提供的抗菌剂含有银量为0.01～1％重量的羧甲基纤维素和取代度不小于0.4的羧甲基基团。

羧甲基基团的取代度可以为0.4～1。

在抗菌剂中，羧甲基纤维素可以是一种交联化合物。

本发明的抗菌剂是羧甲基纤维素的银盐。(以下称为CMC)。通过限制羧甲基基团的取代度和银含量到预定的范围，可控制银离子的解离游离速度。    

由于CMC是纤维素衍生物，CMC的银盐与纸和纤维有良好的亲和性。因为是软骨架结构，它很容易接触微生物细胞。因此，即使它含有相对少量的银离子，它也可以显示出有效地抗菌扣抗真菌性。换种说法，本发明的抗菌剂显示足够的抗菌性所需的银离子总量很小。因此，此抗菌剂很难被可见光，紫外线或加热氧化。

如果具有预定范围的羧甲基基团取代度和相对低含量的银，这种CMC银盐的银离子游离的很少。因此，这种CMC的银盐具有高度安全性，持久的抗菌能力和对热和光的稳定性，它能提供一种适用于纤维的无任何问题的优秀的抗菌剂。

交联的CMC不溶于水且可用于与水接触的情况。如果材料CMC(Na)的取代度高于0.4，它将溶于水。因此，将它与交联剂如表氯醇反应制成不溶于水的交联体。

本发明所用的CMC具有分子式1，且其每分子无水葡萄糖(以下缩写为DS)的羧甲基取代度和银含量限制在预定范围内。它可以是交联的CMC。分子式1

(其中R是氢原子或羧甲基基团或它的银盐。DS与羧甲基的比为0.4或更多。银含量为0.01～1重量％。n=100～2000)

当CMC中银含量低于0.01wt％，抗菌剂不能达到灭菌率超过40％，在银浓度很低(12.5ng/ml)以摇瓶法(Shake Flask method)测量得到的结果。如果银含量超过1wt％，抗菌剂不能显示出满意的抗菌效果是因为银离子易于离解。同时，在经济上和安全性方面也不适合。