瓷砖背胶专利配方综述

朱永国 黄东华 李雪松 郝仲华

（淄博市新材料研究所，山东 淄博 255040）

0 引言

瓷砖背胶是专门应用于湿贴瓷砖的背面处理的粘接材料，近年来国内企业对于瓷砖背胶配方的专利申请逐年增加，主要解决瓷砖在湿粘贴过程中产生的空鼓、脱落等问题[1]，是通过不同化学配方的组合，从而提高瓷砖与粘结材料之间的粘结强度、改善瓷砖胶耐候性、柔韧性等实现的。 本文通过分析瓷砖背胶配方的全部40 份专利申请数据， 从专利申请的年度和配方化学组成分布以及授权专利配方化学组成等多角度详细分析了瓷砖背胶配方的化学组成变化，为国内企业开发瓷砖背胶新配方、提升瓷砖背胶各项性能提供了新思路，也为申请类似专利提供了建议。

1 专利年度分布

自2015 年首份专利申请以来， 瓷砖背胶配方的专利申请共有40 份， 其各年度申请量分布情况如表1，可见，瓷砖背胶配方的发明专利申请自2015 年的1 件快速增长到2019 年度的16 件， 累计申请发明专利40 件， 说明企业越来越重视对瓷砖背胶配方的研究和专利保护，也说明瓷砖背胶市场容量巨大，各企业都申请专利保护，瓜分市场。

表1 专利申请量年度分布

2 专利配方化学组成分布

综合分析40 篇专利，瓷砖背胶按使用状态分主要有单组分及双组分两类， 其中单组分配方专利35 份，占专利总数的87.5%，双组分配方5 份，占专利总数的12.5%， 说明瓷砖背胶的发展趋势是单组分配方，这主要是单组分配方使用方便，施工操作容易，更满足市场需要。

从瓷砖背胶的化学组成来看， 主要有以下9 种:（1）丙烯酸酯乳液；（2）苯乙烯-丙烯酸共聚乳液；（3）丙烯酸酯乳液与苯乙烯-丙烯酸共聚乳液的混合物；（4）丁二烯-苯乙烯共聚乳液；（5） 丙烯酸树脂乳液与丁二烯-苯乙烯共聚乳液混合物；（6）苯乙烯-丙烯酸共聚乳液与丁二烯-苯乙烯共聚乳液混合物；（7） 硅烷改性丙烯酸酯乳液；（8） 硅烷改性苯乙烯-丙烯酸共聚乳液；（9）其他等。 各化学组成专利申请量的比例如图1。

图1 不同化学组成的瓷砖背胶专利比例

从图1 可知，瓷砖背胶乳液以丙烯酸酯乳液和硅烷改性丙烯酸酯乳液为主， 两者占专利总量的40%，苯乙烯-丙烯酸共聚乳液、硅烷改性苯乙烯-丙烯酸共聚乳液、 丙烯酸酯乳液与苯乙烯-丙烯酸共聚乳液的混合物，三者占专利总量的32.5%，丁二烯-苯乙烯共聚乳液、 丙烯酸树脂乳液与丁二烯-苯乙烯共聚乳液混合物、苯乙烯-丙烯酸共聚乳液与丁二烯-苯乙烯共聚乳液混合物， 三者占专利总量的20%， 其他占7.5%。 以上专利表明，瓷砖背胶要能够具有极佳的胶粘性、柔性、工作性、润湿性、抗下滑垂性以及足够的晾置时间、可调整时间等[2]，使用多种乳液复配或者多种单体共聚生成的改性乳液，才能满足瓷砖背胶使用要求。

3 授权专利配方化学组成介绍

俞良[3]等在专利CN107541162B 公开了一种瓷砖背胶及其制造工艺，其原料包括：丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯等。 其中丙烯酸异辛酯是本领域常见的软单体，其为胶粘剂提供粘附性能， 增加胶层的弹性和柔韧性;甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯均是本领域常见的硬单体，其作用是赋予聚丙烯酸酯乳液胶黏剂较好的内聚强度和较高的使用温度，改善胶层的耐水性、粘接强度、透明性等，其中苯乙烯的引入可提高硬度和耐水性，甲基丙烯酸缩水甘油酯等环氧基团物质可以提高乳液交联性初粘性。

杨庆良[4]在专利CN107083215B 公开了一种瓷砖背胶及工艺，其组成为：弹性纯丙乳液、苯丙乳液、消泡剂和防腐剂。其创新性表现在分别合成纯丙弹性乳液与苯丙乳液，两种乳液混合形成的基料具有广泛的玻璃化转变温度，为-50～35℃，使其具有拉伸粘结强度高、初粘性强、耐水性和耐候性时间长、抗冲击柔韧性能好等优点。

杨科[5]在专利CN106117421B 公开了一种水性环保型瓷砖背胶乳液，其由苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯组成的组合单体、引发剂等以水为介质共聚反应制得。 苯乙烯的作用是赋予乳液胶黏剂较好的内聚强度和较高的使用温度， 改善胶层的耐水性、粘接强度、透明性，提高耐候性，丙烯酸异辛酯为胶粘剂提供粘附性能， 增加胶层的弹性和柔韧性，丙烯酸、丙烯酸羟乙酯提供乳液交联性初粘性。

麻新闻[6]等在专利CN105418031B 公开了一种多功能双组份瓷砖背胶组合物及其使用方法， 由干粉组分和液体组分组成；其干粉组成包括：水泥、苯乙烯-丙烯酸乳胶粉、 细沙等；其液体组成包括：陶氏的天坝2000 系列苯丙防水乳液、伊士曼成膜助剂（OE-300）TEXANOL、有机硅消泡剂等。 该专利与以前的专利申请相比创新点在于采用了陶氏的天坝2000 系列苯丙防水乳液及美国伊士曼公司成膜助剂（OE-300）TEXANOL，使乳液具有优异的粘接性、防水性、柔韧性、耐碱性、耐候性。

4 对国内企业的建议

从授权专利乳液的化学组成来看，丙烯酸酯共聚乳液、苯丙乳液为主要组成，其中丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、 甲级丙烯酸丁酯等单体为乳液提供弹性、柔韧性；丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等单体为瓷砖背胶乳液提供较好的内聚强度和较高的使用温度，改善胶层的耐水性、粘接强度、透明性、耐水性；甲基丙烯酸缩水甘油酯、 丙烯酸羟乙酯、N 羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟丙酯，甲基丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟丙酯等单体为乳液提供交联性。 从申请的专利来看， 近年来瓷砖背胶乳液组合单体增加了硅烷单体、丙烯酰胺等，丁苯乳液、硅丙烯酸酯乳液和丁丙烯酸酯乳液的专利申请也占专利总量的20%，也是一种发展趋势。

国内企业可以在以上专利配方思路基础上结合市场需求及本企业技术状况，继续开发新专利、新产品，找到生产工艺更简单、施工操作更简便、 产品成本更低廉、使用性能更优良的配方，以实现企业效益的提高并构建专利保护壁垒，防止假冒及仿制产品出现；还应当跟踪瓷砖背胶专利技术申请、授权状况，对无效或失效专利的技术含量和市场价值进行评估，在其基础上进行二次开发以获得新的专利；对于有效专利，应当根据本企业的生产情况，进行合作或合理规避，让专利为市场保驾护航。