Water and oil repellent masonry treatments

C - Chemistry – Metallurgy – 04 – B

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C04B 41/48 (2006.01) C04B 41/63 (2006.01)

Patent

CA 2222139

The present invention provides a water-soluble and shelf-stable aqueous fluorochemical polymeric treatment useful to treat porous substrates to render them repellent to water- and oil-based stains. The treatment comprises a water- soluble fluorochemical polymer containing only carbon atoms in the backbone, with a plurality of each of the following groups pendent from the backbone: (a) fluoroaliphatic groups, (b) carboxyl-containing groups, (c) oxyalkylene or polyoxyalkylene groups, and, optionally, (d) silyl groups. Typically, the treatment polymers have interpolymerized units derived from one or more, and preferably a plurality, of each of the following monomers: (a) monomer selected from the group consisting of acrylate, methacrylate, acrylamide, methacrylamide, thioacrylate or meththioacrylate compounds containing a fluoroaliphatic moiety that is linked to the residue of the compound through a divalent, organic linking group; (b) monomer selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, carboxyalkylacrylate and carboxyalkylmethacrylate compounds; and (c) monomer selected from the group consisting of acrylate, methacrylate, acrylamide, methacrylamide, thioacrylate or meththioacrylate compounds containing an oxyalkylene or polyoxyalkylene group linked to the residue of the compound through an oxygen, sulfur or nitrogen atom. Preferably, the polymer further includes interpolymerized units derived from monomers selected from the group consisting of acrylate, methacrylate, acrylamide, methacrylamide, thioacrylate and meththioacrylate compounds that contain an alkoxysilane moiety linked to the residue of the monomer through a divalent organic group. In another aspect, the present invention provides shelf-stable aqueous solutions or dispersions comprising the polymeric treatment and a method of treating porous substrates to render them repellent to water- and oil-based stains using the aforementioned polymeric product. Because the water-soluble polymeric treatment of the present invention, and the shelf-stable aqueous solutions thereof, can be applied to porous substrates in aqueous solution, they eliminate the need for environmentally harmful and toxic co-solvents. Particularly when applied to masonry and other siliceous materials, these polymeric treatments can react with the substrate onto which they are applied to form an invisible and water- insoluble coating that repels both water and oil, resists soiling, and that cannot be easily washed from the surface of the substrate. Substrates treated with these polymers are thereby durably protected from rain and normal weathering.

La présente invention concerne un produit traitant à base de polymère hydrosoluble fluoré aqueux, stable au stockage, utile pour traiter des substrats poreux et les rendre répulsifs aux souillures à base d'eau et d'huile. Le produit traitant est fait d'un polymère fluoré hydrosoluble, dont le squelette est constitué uniquement d'atomes de carbone, et comportant une pluralité de chacun des groupes pendants suivants partant du squelette: (a) groupes fluoroaliphatiques, (b) groupes contenant un carboxyle, groupes oxyalkylène ou polyoxyalkylène, et éventuellement, (d) groupes silyle. La caractéristique des polymères du produit traitant est de comporter des unités interpolymérisées dérivant d'un ou plus, et de préférence de plusieurs des monomères suivants: (a) monomère choisi dans le groupe des composés acrylate, méthacrylate, acrylamide, méthacrylamide, thioacrylate ou méth-thiocrylate comprenant une fraction fluoroaliphatique fixée au reste du composé par l'intermédiaire d'un groupe de liaison bivalent organique; (b) monomère choisi dans le groupe acide acrylique, acide méthacrylique, composés carboxyalcrylate et carboxyalkylméthacrylate et (c) monomère choisi dans le groupe des composés acrylate, méthacrylate, acrylamide, méthacrylamide, thioacrylate ou méth-thioacrylate comprenant un groupe oxyalkylène ou polyoxyalkylène fixé au reste du composé par l'intermédiaire d'un atome d'oxygène, de soufre ou d'azote. De préférence, le polymère inclut également des motifs interpolymérisés dérivant de monomères choisis dans le groupe des composés acrylate, méthacrylate, acrylamide, méthacrylamide, thioacrylate et méth-thioacrylate comprenant une fraction alcoxylane fixée au reste du monomère par l'intermédiaire d'un groupe organique bivalent. Un autre aspect de l'invention concerne des solutions ou dispersions aqueuses stables au stockage, comprenant le produit traitant, et un procédé de traitement de substrats poreux que l'on veut rendre répulsifs aux souillures à base d'eau et d'huile grâce à l'utilisation du produit polymère de l'invention. Le fait d'appliquer en solution aqueuse sur des substrats poreux le produit traitant polymère hydrosoluble de l'invention, ainsi que ses solutions aqueuses stables au stockage, permet de supprimer l'utilisation de co-solvants dangereux pour l'environnement et toxiques. En outre, lorsqu'ils sont appliqués à une maçonnerie et à d'autres matériaux siliceux, ces produits traitants polymères sont capables de réagir avec le substrat sur lequel ils sont appliqués et, former ainsi un enduit invisible et non soluble dans l'eau qui repousse l'eau et l'huile, résiste à la souillure, et ne peut pas facilement être éliminé du substrat par lessivage. Les substrats traités au moyen de ces polymères sont donc durablement protégés contre la pluie et les intempéries.

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