[发明专利]使用基于具有环状硫代碳酸酯单元的化合物的双组分粘合剂的粘合方法

说明书

本发明涉及一种粘合方法，其中通过向两个基底中的至少一者的表面施加可固化但尚未固化的双组分粘合剂，将两个基底以粘合方式彼此粘接，所述双组分粘合剂在第一组分中包括具有至少一个具有五元环结构的特定的环状硫代碳酸酯单元的化合物A，并且在第二组分中包括硬化剂化合物B，该硬化剂化合物B选自具有选自伯胺基和仲胺基的至少一个官能团的化合物。

描述了一种使用基于具有环状硫代碳酸酯单元的化合物A和具有伯胺基或仲胺基的固化化合物B的双组分粘合剂的粘接方法。

通常用作粘合剂的是基于多异氰酸酯的聚氨酯的双组分体系，其中异氰酸酯组分与多元醇组分反应形成高分子量的聚氨酯聚合物。这样的体系或是作为无溶剂和无水的100％反应性体系来施用，或是以溶解于有机溶剂的粘合剂的形式来施用。涂覆物质借助合适的施用体系被施用于第一基底上，然后固化——任选地在溶剂蒸发后。在最多样化的薄膜材料的组合中所产生的高粘合强度是有利的。

常规双组分粘合剂中存在的反应性、单体的、低分子量的(多)异氰酸酯化合物造成毒理学风险——尤其是如果它们是高度挥发性的或能够迁移。这首先涉及使用期间对这些粘合剂的处理，因为异氰酸酯通常具有高毒性和高致敏可能。第二，在柔性基底的情况下，存在这样的风险：未充分反应的芳族异氰酸酯将迁移穿过基底并且在那里被水分水解，导致致癌的芳族胺类形成。因此，需要的是用于可固化粘合剂组合物的不含异氰酸酯的双组分体系，其具有最佳可能粘合值并且具有良好的固化性能——如果可能，甚至是在室温下并且无需加热，即，冷固化。

形成聚氨酯的异氰酸酯/醇体系的替代物是已知的。例如，环状碳酸酯与胺反应形成氨基甲酸酯，并且在文献中也被称为“NISO”或“NIPU”。由胺和未取代的环状碳酸酯组成的双组分体系在室温下不固化，而是需要加热至最高达80℃的温度来固化。因此，已经在探索实现环状碳酸酯与胺的更快速反应的其他途径。WO 2018/054713和WO 2016/202652记载了在粘合剂中使用外亚乙烯基环状碳酸酯(exo-vinylene cyclic carbonates)。

WO 2017/207461记载了在粘合剂中使用环状碳酸酰胺。

已知在环中具有硫原子的环状碳酸酯会更迅速地固化，但其合成需要高毒性和高成本的起始原料，如CS₂。WO 2006/005386记载了尤其基于环状硫代碳酸酯和胺的可固化组合物，其中环状硫代碳酸酯中的硫是以C＝S基团的形式连接的。WO 2016/185106记载了具有两个环状二硫代碳酸酯端基的烃聚合物，该环状二硫代碳酸酯包含S-C(＝S)-O-基团。WO2012/085120记载了在可固化环氧树脂制剂中使用硫代碳酸酯。

EP17186542.1和EP17186545.4中记载了环状单硫代碳酸酯的制备。EP17186543.9和EP17186544.7中记载了由环状单硫代碳酸酯和二胺形成的固化聚氨酯。

本发明的目的是提供基于与异氰酸酯反应形成聚氨酯的双组分粘合剂的替代物。起始原料应当尽可能安全、易得且对胺具有高反应性，并且如果可能的话，在室温下固化而无需加热，并且产生最佳的可能粘合值，例如，在被用作层压粘合剂或结构粘合剂时。

已发现，下文更详细说明的单官能环状单硫代碳酸酯和多官能环状单硫代碳酸酯(即，具有多于一个环状单硫代碳酸酯基团的化合物)均在室温下在24小时或更短时间内与胺发生反应形成氨基甲酸酯硫醇，氨基甲酸酯硫醇在随后的反应中(例如与双键或与环氧化物)，可以通过进一步形成多硫代醚或二硫化物来固化，从而使双组分粘合剂的制剂不仅具有数分钟至数小时的有利的施工时限(open time)，而且还在室温下于仅12小时之内产生弹性粘接。

本发明提供一种粘接方法，其中，通过向两个基底中至少一者的表面上施用可固化但尚未固化的双组分粘合剂(其在室温下优选是流体或液体)将两个基底粘接在一起，该双组分粘合剂