NL7807732A - Toy with water repellent surface - has wet underside for frictionless passage over labyrinth track on repellent surface - Google Patents

Abstract

The toy has a surface which has been treated to repel water, this surface (25) being formed to provide a labyrinthal track. This track may have a flat bottom or a vee shaped cross section and is used to guide a small model vehicle or similar. The underside of this model vehicle, e.g. a toboggan is treated to give a surface which is highly water absorbent. A drop of water is placed on the track and the vehicle allowed to absorb it, the resulting contacts being virtually frictionless. A spring loaded plunger may provide the initial impetus.

Description

- - .- -.

HH

φ N.O. 26.405φ N.O. 26,405

Franklin G. Eeick, te Westwood, lew Jersey en Michael Ebert, te Mamaroneck, New York, Ter.St.v.Amerika.Franklin G. Eeick, Westwood, Jersey, and Michael Ebert, Mamaroneck, New York, Ter America.

Speelgoed.- snellen en andere suelinrlchtingen.Toys.- Snellen and other toys.

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op speelgoed, spellen en andere spelinrichtingen, en meer in het bijzonder op spelinrichtingen waarbij het gedrag van water op superhydrofobe oppervlakken wordt benut.The invention generally relates to toys, games and other gaming devices, and more particularly to gaming devices utilizing the behavior of water on superhydrophobic surfaces.

Een hydrofobe stof is een stof die een duidelijke 5 neiging heeft water af te stoten op een wijze, die kenmerkend is voor niet bevochtigde, olie-achtige, wasachtige of vettige materialen. Een hydrofoob oppervlak zal gewoonlijk niet een waterfilm verdragen, zelfs niet een film met een monomoleculaire dikte. Deze eigenschap wordt niet alleen gevonden in alle 10 oliën, vetten, paraffinen en veel harsen, maar ook in fijn verdeelde poeders, zoals roet en magnesiumcarbonaat.A hydrophobic fabric is one that has a marked tendency to repel water in a manner characteristic of non-wetted, oily, waxy, or greasy materials. A hydrophobic surface usually will not tolerate a water film, even a monomolecular thickness film. This property is not only found in all 10 oils, fats, paraffins and many resins, but also in finely divided powders, such as carbon black and magnesium carbonate.

Een hydrofiele stof heeft een sterke affiniteit voor water door absorptie of adsorptie zelfs zover dat het geleidelijk vochtig wordt door het aantrekken van waterdamp uit 15 de atmosfeer. Deze eigenschap is kenmerkend voor koolhydraten, zoals algine, plantaardige gommen, pectinen en zetmeelsoorten, alsmede complexe proteïnen, zoals gelatine en eiwit.A hydrophilic fabric has a strong affinity for water by absorption or adsorption even to the extent that it gradually becomes moist by attracting water vapor from the atmosphere. This property is characteristic of carbohydrates such as algin, vegetable gums, pectins and starches, as well as complex proteins such as gelatin and protein.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een hydrofobe laag, die wordt gevormd op een substraat, in welke 20 laag deeltjes van hydrofoob in de gasfase bereid siliciumdi-oxide (EFSD) zijn verwerkt. Siliciumdioxidedeeltjes worden bereid door de hydrolyse van siliciumtetrachloride in een vlam-werkwijze. Het in de gasfase bereide siliciumdioxidedeeltje is hydrofiel van aard wegens het grote aantal hydroxylgroepen, 25 die op het oppervlak aanwezig zijn. Deze deeltjes worden hydro- er foob gemaakt door omzet tingpan met een silaan. Tijdens de omzetting vervangen hydrofobe koolwaterstofgroepen veel van de 780 77 32 * “ 2 hydroxylgroepen, waardoor de verkregen deeltjes een goede verenigbaarheid met organische of niet-polaire milieu's en een overeenkomstige afstoting voor water bezitten. Een in de handel verkrijgbare vorm van hydrofoob, in de gasfase bereid silicium-dioxidepoeder wordt vervaardigd door Cabot Corporation, Boston, 5The present invention relates to a hydrophobic layer, which is formed on a substrate, in which particles of hydrophobic gas-phase prepared silica (EFSD) are incorporated. Silicon dioxide particles are prepared by the hydrolysis of silicon tetrachloride in a flame process. The silica-phase particle prepared in the gaseous phase is hydrophilic in nature due to the large number of hydroxyl groups present on the surface. These particles are rendered hydrophobic by a transfer pan with a silane. During the conversion, hydrophobic hydrocarbon groups replace many of the 780 77 32 * 2 hydroxyl groups, so that the resulting particles have good compatibility with organic or non-polar environments and a corresponding repulsion for water. A commercially available form of hydrophobic gas-phase prepared silica powder is manufactured by Cabot Corporation, Boston, USA.

Massachusetts, onder de naam "Silanox”.Massachusetts, under the name "Silanox".

Silaan, dat een lid van de polysiloxanfamilie is, verleent zijn inherente hydrofobe en oleofiele .eigenschap aan het HFSD-deeltje. In de gasfase bereid siliciumdioxide, dat een fijn zuiver poeder is, verleent aan H3PSD een deeltje met 10 een uiterst kleine grootte en een enorm oppervlak, dat geheel toegankelijk is voor interactie met het omgevende milieu. In' i beschermende bekledingen wordt het hydrofobe karakter, afgeleid van de silaancomponent van HESD,verhoogd door de micro-ruwheid van het oppervlak, veroorzaakt door de siliciumdioxidecomponent, 15 wat aanleiding geeft tot een mate van waterafstotendheid, die zo groot is, dat die vaak wordt aangeduid als super-hydrofobi- citeit.Silane, which is a member of the polysiloxane family, imparts its inherent hydrophobic and oleophilic property to the HFSD particle. Gas phase silica, which is a fine pure powder, imparts to H3PSD a particle of extremely small size and enormous surface area, which is fully accessible for interaction with the surrounding environment. In protective coatings, the hydrophobic character derived from the silane component of HESD is increased by the surface micro-roughness caused by the silicon dioxide component, giving rise to a degree of water repellency that is often is referred to as super-hydrophobicity.

Substraten, bekleed met HESD, stoten water af tot een uitzonderlijke mate. Een luchtlaag wordt gevangen tussen 20 het substraat en het water en is zichtbaar als een reflecterende zilverachtige glans. Deze luchtlaag of schild wordt soms aangeduid als een gasvormig plastron.Substrates coated with HESD repel water to an exceptional degree. An air layer is captured between the substrate and the water and is visible as a reflective silvery shine. This layer of air or shield is sometimes referred to as a gaseous plastron.

De super-hydrofobe eigenschappen van H3PSD kunnen worden verleend aan substraten op een groot aantal manieren. 25 HESD-deeltjes kunnen bijvoorbeeld worden toegepast in droge vorm op kleverige oppervlakken of ze kunnen worden toegepast uit een vloeibare dispersie. Maar afgezien van de wijze van toepassing van HFSD op het substraat is het van belang, dat deze deeltjes nagenoeg niet bekleed blijven en blootgesteld blijven 50 op het tussenvlak van vaste stof en water teneinde de micro-ruwheid, die nodig is voor een optimale super-hydrofobiciteit, te verschaffen.The super hydrophobic properties of H3PSD can be imparted to substrates in a variety of ways. For example, HESD particles can be applied in dry form on tacky surfaces or they can be applied from a liquid dispersion. However, apart from the manner of applying HFSD to the substrate, it is important that these particles remain substantially uncoated and remain exposed at the solid-water interface to provide the micro-roughness required for optimum super- hydrophobicity.

Een ernstige moeilijkheid, die men vaak tegen komt bij HESD-bekledingen, is de slechte bestandheid tegen schuren, 35 want wanneer de bekleding wordt onderworpen aan slijtage, kan deze worden geërodeerd met een daarmee gepaard gaand verlies van 780 77 32 ..., .... . ' -. . .A serious difficulty often encountered with HESD coatings is poor abrasion resistance, because when the coating is subjected to wear it can be eroded with an associated loss of 780 77 32 .... .... -. . .

* 3 t super-hydrofobiciteit en een mogelijke winst aan hydrofiele eigenschappen, wanneer het onderliggende substraat hydrofiel van aard is.* 3 t super-hydrophobicity and a possible gain in hydrophilic properties, when the underlying substrate is hydrophilic in nature.

Er is een methode bekend voor het bekleden van substraten teneinde het oppervlak ervan super-hydrofoob te maken, 5 waarbij het verkregen oppervlak zeer bestand is tegen afschil ren en krassen.A method is known for coating substrates in order to make their surface super-hydrophobic, the surface obtained being highly resistant to peeling and scratching.

Dit wordt bereikt door toepassing op het oppervlak van een substraat, dat een micro-ruw oppervlak heeft, van deeltjes hydrofoob in de gasfase bereid siliciumdioxide, gedis- 10 pergeerd in een oplosmiddel, waarin een harsachtig bindmiddel is opgelost, waarvan de gewichtshoeveelheid aanzienlijk kleiner is dan de helft van de hoeveelheid deeltjes in de dispersie.This is achieved by applying to the surface of a substrate, which has a micro-rough surface, particles of silica prepared hydrophobically in the gaseous phase, dispersed in a solvent, in which a resinous binder is dissolved, the amount of weight of which is considerably smaller. than half the amount of particles in the dispersion.

Ea vervluchtiging van het oplosmiddel bestaat de verkregen bekleding hoofdzakelijk uit in de gasfase bereide siliciumdioxide- 15 deeltjes, die sterk zijn gebonden aan het oppervlak van het substraat.Volatilization of the solvent, the coating obtained consists mainly of silica-phase particles prepared in the gaseous phase, which are strongly bound to the surface of the substrate.

De onderhavige uitvinding heeft ten doel speelgoed, spellen en andere spel- en amusementsinrichtingen, waarbij de super-faydrofobe eigenschappen van de oppervlakken, die op deze 20 wijze zijn behandeld, worden benut.The present invention aims to provide toys, games and other play and entertainment devices utilizing the superfaydrophobic properties of the surfaces treated in this manner.

De uitvinding heeft eveneens ten doel spelinrich-tingen te verschaffen, waarbij de natuurlijke afstoting, die bestaat tussen hydrofobe en hydrofiele oppervlakken, wordt benut voor het scheppen van een luchtkussen daar tussen in, die 25 de wrijving van een glijdende beweging van het hydrofiele oppervlak met betrekking tot het hydrofobe oppervlak minimaal maakt.It is also an object of the invention to provide game devices in which the natural repulsion existing between hydrophobic and hydrophilic surfaces is utilized to create an air cushion therebetween which reduces the friction of a sliding movement of the hydrophilic surface. relative to the hydrophobic surface.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende beschrijving en de bijgaande figuren, waarinThe invention is further elucidated with reference to the following description and the accompanying figures, in which

Fig. 1 een plattegrond-aanzicht van een waterdruppel- 50 labxrint volgens de uitvinding is;Fig. 1 is a plan view of a water drop lab print according to the invention;

Fig. 2 een doorsnede van een kanaal in het labyrint is;Fig. 2 is a section of a channel in the labyrinth;

Fig. 3 een boven-aanzioht van een waterdruppel-of trekspelmachine volgens de uitvinding is; 35Fig. 3 is a top view of a water drop or draft game machine according to the invention; 35

Fig. 4 een schets van een glijbaan is, waarbij het hydrofiele oppervlak van een voertuig in aanraking komt met het 780 77 32 '4 % 4 super-hydrof ob e oppervlak van een spoor volgens de uitvinding; enFig. 4 is a sketch of a slide, wherein the hydrophilic surface of a vehicle contacts the 780 77 32 '4% 4 super-hydrophobic surface of a track according to the invention; and

Fig. 5 het verhand toelicht tussen de hydrofiele en hydrofobe oppervlakken van de opstelling van fig. 4.Fig. 5 illustrates the relationship between the hydrophilic and hydrophobic surfaces of the arrangement of FIG. 4.

Bij het bepalen van de mate van het hydrofobe karak- 5 ter van een gegeven oppervlak moet men rekening houden met twee tegenover elkaar staande krachten. Ten eerste bestaat de kracht van de cohesie, die aanwezig is in het water op het oppervlak, welke cohesie^kracht er de oorzaak van is, dat de watermoleculen elkaar aantrekken. Be tweede kracht die op het water werkt, is 10 de kracht van adhesie, die er voor zorgt, dat de watermoleculen de atomen of moleculen op het oppervlak aantrekken. Het verband tussen deze twee tegenover gestelde krachten bepaalt de mate van bevochtiging van het oppervlak door het water.When determining the degree of the hydrophobic character of a given surface, two opposing forces must be taken into account. First, the force of cohesion present in the water on the surface exists, which cohesion force causes the water molecules to attract each other. The second force acting on the water is the force of adhesion which causes the water molecules to attract the atoms or molecules on the surface. The relationship between these two opposing forces determines the degree of wetting of the surface by the water.

Op een gewoonlijk hydrofoob oppervlak, zoals paraf- 15 fine bevattend papier, behoudt een druppel water zijn volledigheid, maar er bestaat een voldoende oppervlakte-adhesie om er Voor te zorgen, dat de druppel een enigszins afgeplatte vorm op het paraffine bevattende papier aanneemt. Op een super-hydrofoob oppervlak, gevormd door een EFSD-bekleding of -laag, 20 is de vorm van de waterdruppel vrijwel bolvormig, omdat de adhesiekracht nagenoeg verwaarloosbaar is. Op een volledig bevochtigbaar en hydrofiel oppervlak is de adhesiekracht sterker dan de cohesiekracht en een waterdruppel zal zich snel verspreiden waarbij deze het oppervlak bedekt. Bij hydrofobe opper- 25 vlakken is dus de cohesieve kracht dominant, en op dergelijke oppervlakken hebben waterdruppels een neiging/la&iin te trekken, terwijl op hydrofiele oppervlakken de adhesieve kracht groter is en de cohesieve kracht overwint.On a usually hydrophobic surface, such as paraffin-containing paper, a drop of water retains its completeness, but there is sufficient surface adhesion to cause the drop to take a slightly flattened shape on the paraffin-containing paper. On a super hydrophobic surface, formed by an EFSD coating or layer, the shape of the water droplet is almost spherical, because the adhesion force is almost negligible. On a fully wettable and hydrophilic surface, the adhesion force is stronger than the cohesion force and a drop of water will spread quickly covering the surface. Thus, on hydrophobic surfaces, the cohesive force is dominant, and on such surfaces, water droplets have a tendency to draw, while on hydrophilic surfaces, the adhesive force is greater and the cohesive force overcomes.

Twee factoren komen in het spel bij het bepalen van 50 de mate, waarin een oppervlak hydrofoob is. Ten eerste bestaat er een chemische factor, die er de oorzaak van is dat olieachtige, wasachtige of vette materialen water afstoten. Maar er is ook een fysische factor; want wanneer oppervlakte-ruwheid aanwezig is waarbij zeer kleine uitsteeksels of fibrilen ge- 35 vormd zijn, dan heeft een waterdruppel de neiging om slechts op de pieken van de uitsteeksel te worden gedragen. Be met lucht 780 77 32 V . ' ·. 5 ·.Two factors come into play when determining the extent to which a surface is hydrophobic. First, there is a chemical factor that causes oily, waxy, or greasy materials to repel water. But there is also a physical factor; for when surface roughness is present where very small protrusions or fibrils are formed, a water droplet tends to be carried only on the peaks of the protrusion. Be with air 780 77 32 V. . 5 ·.

gevulde gootjes tussen de uitsteeksels zijn vrij van contact met het water, waardoor de hydrofobiciteit wordt verhoogd. Een exceptionele waterafstotendheid of super-hydrofobiciteit kan derhalve worden verkregen door een samengaan van oppervlakte-chemie en micro-ruwheid. Dit verschijnsel komt men vaak tegen 5 in de natuur, zoals op bladeren en bloembladeren, waarop een groot aantal kleine hydrofobe fibrilen dienst doen voor het afstoten van water, waarbij de transpiratie wordt vergemakkelijkt.filled troughs between the protrusions are free from contact with the water, increasing hydrophobicity. An exceptional water repellency or super hydrophobicity can therefore be obtained by combining surface chemistry and micro roughness. This phenomenon is often encountered in nature, such as on leaves and petals, on which a large number of small hydrophobic fibrils serve to repel water, thereby facilitating perspiration.

Bij de onderhavige uitvinding wordt zowel van de 10 chemische als de fysische factoren gebruik gemaakt bij het verschaffen van een super-hydrofobe laag, die bestand is tegen schuren en krassen en niet gemakkelijk kan worden afgeschuurd, waarbij de eigenschappen van de laag worden gehandhaafd onder rigoreuze behandelingsomstandigheden. Om dit resultaat te be- 15 reiken is het essentieel, dat het substraat, dat bekleed is met HFSD, eveneens hydrofobe eigenschappen bezit. Derhalve wordt eerst ingegaan op de aard van het substraat.In the present invention, both the chemical and physical factors are utilized in providing a super-hydrophobic layer which is resistant to abrasion and scratching and cannot be easily abraded, maintaining the properties of the layer under rigorous treatment conditions. To achieve this result, it is essential that the substrate coated with HFSD also has hydrophobic properties. Therefore, the nature of the substrate is first discussed.

Een bij voorkeur toegepaBte vorm van substraatmate-riaal is een laag van schuimplastic, gevormd uit polyetheen of 20 polypropeen met een zeer kleine celstructuur. Voor dit doel is "Minicel" L-200 geschikt, een verknoopt polyetheenschuim, vervaardigd door de firma Hercules Incorporated, Wilmington,A preferred form of substrate material is a layer of foamed plastic formed of polyethylene or polypropylene with a very small cell structure. Suitable for this purpose is "Minicel" L-200, a cross-linked polyethylene foam manufactured by Hercules Incorporated, Wilmington,

Delaware. Een blok van een dergelijk opgeschuimd materiaal wordt gesneden waarbij een laagvormig vel wordt verkregen, 25 waarbij de cellen in het vlak van de laag worden opengesneden onder vorming van een groot aantal kleine zakken. Als gevolg.Delaware. A block of such a foamed material is cut to yield a layered sheet, the cells being cut open in the plane of the layer to form a plurality of small pockets. As a result.

van deze fijne zakken bezit het oppervlak van de laag duizenden snij-uiteinden of uitsteeksels, die inherent hydrofoob van aard zijn. ‘ 30of these fine bags, the surface of the layer has thousands of cutting ends or protuberances, which are inherently hydrophobic in nature. "30

Een andere bruikbare vorm van een substraat is een door spinnen gebonden alkeen, gevormd uit vezels van polyetheen met hoge dichtheid. Vellen of lagen van dit materiaal worden gevormd door eerst continu spinnen van strengen van zeer fijne met elkaar verbonden vezels en vervolgens het met elkaar ver- 55 binden onder warmte en druk. Hoewel de dichte pakking van de fijne, met elkaar verbonden vezels een schijnbaar glad oppervlak 780 77 32 ν 6 levert, is het oppervlak in feite poreus en heeft het een zeer fijn ongesneden donzig oppervlak, wat daaraan hydrofobe eigenschappen verleent. Ben commerciële uitvoeringsvorm van een door spinnen gebonden alkeen wordt vervaardigd door de firma DuPont Company onder de handelsnaam "TYV'EK". Zoals vermeld in de 5Another useful form of a substrate is a spunbonded olefin formed from high density polyethylene fibers. Sheets or layers of this material are formed by first continuously spinning strands of very fine bonded fibers and then joining them together under heat and pressure. Although the dense packing of the fine, interconnected fibers provides a seemingly smooth surface 780 77 32 ν 6, the surface is in fact porous and has a very fine uncut fluffy surface, imparting hydrophobic properties thereto. A commercial embodiment of a spunbonded olefin is manufactured by the DuPont Company under the tradename "TYV'EK". As mentioned in the 5

DuPont Technical Information Bulletin S-9, maart 1973 > "The Properties and Processing of Tyvek Spunbonded Olefin", is dit materiaal inherent hydrofoob.DuPont Technical Information Bulletin S-9, March 1973> "The Properties and Processing of Tyvek Spunbonded Olefin", this material is inherently hydrophobic.

Overeenkomstige,, eigenschappen worden gevonden in door spinnen gebonden polyestervellen of -lagen, gevormd door 10 continue elementairdraden uit polyestervezels, die willekeurig gerangschikt zijn, sterk gedispergeerd zijn en gebonden zijn aan de knooppunten van de elementairdraden. Vanneer men deze vezels laat krimpen is het verkregen oppervlak pluizig, wat daaraan een grote mate van hydrofobiciteit verleent. Dit pro- 15 dukt, dat in de handel wordt gebracht door DuPont onder de handelsnaam REEMY is beschreven in het DuPont Technical Bulletin S-4, april 1970, "Properties and Processing of REEMAY Spunbónded Polyester".Similar properties are found in spun bonded polyester sheets or layers formed by 10 continuous filaments of polyester fibers, which are randomly arranged, highly dispersed and bonded to the nodes of the filaments. When these fibers are shrunk, the surface obtained is fluffy, imparting a high degree of hydrophobicity thereto. This product, which is marketed by DuPont under the tradename REEMY is described in DuPont Technical Bulletin S-4, April 1970, "Properties and Processing of REEMAY Spunboned Polyester".

Het substraat, dat moet worden bekleed met USD, 20 is dus gevormd uit een materiaal, dat chemisch hydrofoob is en dat een micro-ruw oppervlak heeft, dat fysisch hydrofoob is, zodat beide hydrofobe factoren worden gecombineerd in de fijne haartjes of uitsteeksels waaruit het oppervlak van het materiaal bestaat. De term "micro-ruw", zoals die hier gebruikt wordt, 25 wordt bedoeld elke oppervlakte-textuur aan te geven, die fysisch hydrofoob is, zoals puntjes, paaltjes, uitsteeksels, snij-uiteinden, vlokken en fibrilen.Thus, the substrate to be coated with USD.20 is formed from a material which is chemically hydrophobic and which has a micro-rough surface, which is physically hydrophobic, so that both hydrophobic factors are combined in the fine hairs or protuberances from which the surface of the material. The term "micro-rough" as used herein is meant to denote any surface texture that is physically hydrophobic, such as dots, posts, protrusions, cutting ends, flakes and fibrils.

Het oppervlak van het substraat wordt besproeid of op andere wijze bekleed met hydrofobe, in de gasfase bereide 50 siliciumdioxidedeeltjes, gedispergeerd in een oplosmiddel, dat ' fOOl^ chemisch hydro-/; is, in welk oplosmiddel een harsachtig, thermoplastisch bindmiddel is opgelost, dat chemisch hydrofoob is.The surface of the substrate is sprayed or otherwise coated with hydrophobic gaseous silica particles 50 dispersed in a solvent which is chemically hydro- / hydrochloric; is in which a resinous thermoplastic binder has been dissolved, which is chemically hydrophobic.

Wanneer de bekleding gedroogd of gehard is, zijn dus alle bestanddelen ervan, met inbegrip van de sporen-'-elementen, hydro- 55 foob van aard, en het verkregen behandelde substraat is super-hydrofoob en zeer bestand tegen schuren en andere beschadigende 78077 32Thus, when the coating is dried or cured, all of its components, including the trace elements, are hydrophobic in nature, and the treated substrate obtained is super-hydrophobic and highly resistant to abrasion and other damaging 78077 32

"V"V

7 ,,Λ effecten. Wanneer dus een gebied van het Buper-hydrofobe oppervlak geërodeerd wordt, blijft het blootgestelde oppervlak hydrofoob en in geen geval wordt een hydrofiel gebied door de slijtage of af schuring., geschapen.7 ,, Λ effects. Thus, when an area of the Buper hydrophobic surface is eroded, the exposed surface remains hydrophobic and in no way is a hydrophilic area created by the wear or abrasion.

Een voorkeursvorm van E3PSD is Silanox 101 van de 5 firma Cabot Corporation, dat een met silaan gemodificeerd si-liciumdioxide in een fijn verdeelde poedervorm is. Het oppervlak van dit poeder is 225 m2/g (DET), de primaire deeltjesgrootte is 7 yum, en het stortgewicht is 48 g/do^.A preferred form of E3PSD is Silanox 101 from Cabot Corporation, which is a silane-modified silicon dioxide in a finely divided powder form. The surface of this powder is 225 m2 / g (DET), the primary particle size is 7 µm, and the bulk density is 48 g / do ^.

Voor het vormen van een dispersie van de HFSD-deeltjes 10 wordt een oplosmiddel gebruikt,, dat inherent hydrofoob is en dat in staat is het bindmiddel voor de HFSD-deeltjes op te lossen. Een bij voorkeur gebruikt oplosmiddel voor dit doel is trichlooretheen (CH Cl sCClg), dat een stabiele, kleurloze zware vloeistof is, afgeleid van tetrachloorethaan door behan- 15 deling met kalk of een alkali bij aanwezigheid van water of door thermische ontleding gevolgd door stoomdestillatie. Ook bruikbaar als oplosmiddel is perchlooretheen (ClgC s CC12) of benzeen (CgH^).A solvent which is inherently hydrophobic and capable of dissolving the binder for the HFSD particles is used to form a dispersion of the HFSD particles. A preferred solvent for this purpose is trichlorethylene (CHCl sCClg), which is a stable, colorless heavy liquid derived from tetrachloroethane by treatment with lime or an alkali in the presence of water or by thermal decomposition followed by steam distillation. Also useful as a solvent is perchlorethylene (ClgCs CC12) or benzene (CgH2).

De bij voorkeur toegepaste vorm van bindmiddel, dat 20 wordt opgelost in het oplosmiddel is slagvast polystyreen (CgHj-CHOHg), dat een thermoplastische synthetische hars is met een variabel molecuulgewioht, afhankelijk van de mate van polymerisatie. Ook bruikbaar als bindmiddel zijn polyvinylhars of copolymeren van etheen en vinylacetaat. Deze bindmiddelen zijn 25 alle thermoplastisch van aard en hebben hydrofobe eigenschappen.The preferred form of binder which is dissolved in the solvent is impact resistant polystyrene (CgHj-CHOHg), which is a thermoplastic synthetic resin of variable molecular weight depending on the degree of polymerization. Also useful as a binder are polyvinyl resin or copolymers of ethylene and vinyl acetate. These binders are all thermoplastic in nature and have hydrophobic properties.

Het is van belang dat de gewichtshoeveelheid bindmiddel niet meer dan noodzakelijk is om een effectieve binding van de HFSD-deeltjes aan het oppervlak van het substraat te bewerkstelligen, zodat de verkregen bekleding .hoofdzakelijk 30 bestaat uit HFSD en super-hydrofoob is. De gewichtsverhouding van bindmiddel tot de HFSD^deeltjes moet dus kleiner zijn dan 50 : 50.It is important that the amount of binder by weight is not more than necessary to effect effective bonding of the HFSD particles to the surface of the substrate, so that the coating obtained is mainly HFSD and super-hydrophobic. Thus, the weight ratio of binder to the HFSD particles should be less than 50:50.

Een aanvaardbare formulering voor de dispersie is de volgende: 35 oplosmiddel —I500 cnr trichlooretheen bindmiddel — 20 g slagvast polystyreen 7807732 ΛAn acceptable formulation for the dispersion is the following: 35 solvent - I500 cnr trichlorethylene binder - 20 g impact resistant polystyrene 7807732 Λ

Aa

8 EFSD ---35 S Silanox.8 EFSD --- 35 S Silanox.

In de praktijk kan de hoeveelheid bindmiddel in deze formulering verder worden verkleind tot zelfs 10 g per 35 S Silanox.In practice, the amount of binder in this formulation can be further reduced to even 10 g per 35 S Silanox.

Bij het bereiden van de dispersie wordt het bind- 5 middel eerst volledig opgelost in het oplosmiddel, vervolgens worden de HFSD-deeltjes aan het oplosmiddel toegevoegd in een Varing-menginrichting of een andere geschikte menger en daarin geroerd gedurende enkele seconden voor het bereiken van een volledige dispersie zonder overmatig roeren. Bij het aanbrengen 10 van deze dispersie op het oppervlak van een substraat kan een natte sproeitechniek worden toegepast. Wanneer het oplosmiddel vervluchtigt^is sterk gebonden aan de fibrilen of afsnij-uit-einden van het substraatoppervlak een fijhe bekleding, die KPSB-deeltjes bevat. Het verkregen oppervlak is uitzonderlijk 15 waterafstotend en bestand tegen schuring en andere slijtage-oms t andigheden.In preparing the dispersion, the binder is first completely dissolved in the solvent, then the HFSD particles are added to the solvent in a Varing mixer or other suitable mixer and stirred therein for a few seconds to achieve a complete dispersion without excessive stirring. When applying this dispersion to the surface of a substrate, a wet spray technique can be used. When the solvent volatilizes, a strong coating containing KPSB particles is strongly bound to the fibrils or cut-off ends of the substrate surface. The surface obtained is exceptionally water-repellent and resistant to abrasion and other wear conditions.

In die gevallen, waarin het oppervlak kan worden onderworpen aan zeer zware slijtage, kan de bestandheid tegen afscheuren worden verhoogd door een kalandertechniek, volgens 20 welke het behandelde oppervlak onder een hete perswals wordt geleid, waardoor de bekleding in een meer innig verband met het substraat wordt geperst, zonder echter aan het karakter van het substraat afbreuk te doen. Bij deze werkwijze moeten de omstandigheden van de kalandertemperatuur en -druk zodanig zijn, 25 dat smelten van de fibrilen op het oppervlak wordt vermeden.In those cases where the surface can be subjected to very heavy wear, the tear resistance can be increased by a calender technique, according to which the treated surface is passed under a hot press roller, resulting in a more intimate relationship with the substrate. is pressed, without however affecting the character of the substrate. In this method, the conditions of the calender temperature and pressure must be such that melting of the fibrils on the surface is avoided.

In fig. 1 wordt een gevormd labyrint 10 getoond volgens de uitvinding met een ingang 11 en een huisbasis 12, die in verbinding staat met de ingang via een omslachtige weg die het patroon vormt van doorgangen of kanalen. Deze kanalen 30 worden bepaald door de wanden van de gangen 13 die boven een grondplaat 14 uitsteken. De weg is gecompliceerd door vele doodlopende gangen, zodat het moeilijk is de weg naar de huisbasis 12 te vinden.In Fig. 1, a shaped labyrinth 10 according to the invention is shown with an entrance 11 and a housing base 12 communicating with the entrance via a cumbersome path that forms the pattern of passages or channels. These channels 30 are defined by the walls of the passages 13 projecting above a base plate 14. The road is complicated by many dead-end corridors, making it difficult to find the way to home base 12.

In plaats van de toepassing van een vast balletje of 35 een andere element om het kronkelende pad van het labyrint te doorlopen, worden de gevormde wanden en de grondplaat van het 780 77 32 9 \ labyrint, die een substraat vormen, bekleed met een super-hydro-foob materiaal van het boven beschreven type, en een grote druppel water wordt in de ingang ingeleid, waarbij de druppel door het oppervlak wordt omgezet tot een waterballetje 15·Instead of using a fixed ball or other element to traverse the winding path of the labyrinth, the formed walls and base plate of the 780 77 32 9 labyrinth, which form a substrate, are coated with a super- hydrophobic material of the type described above, and a large drop of water is introduced into the entrance, converting the drop through the surface into a water ball 15 ·

Dit balletje kan door de gangen worden geleid door het labyrint 5 in verschillende richtingen te kantelen teneinde het balletje in de gekozen gangen te leiden om de huisbasis te bereiken.This ball can be passed through the corridors by tilting the labyrinth 5 in different directions to guide the ball into the selected corridors to reach the home base.

Zoals weergegeven in fig. 2 hebben de kanalen een Y-vorm. Als gevolg van inwendige lichtreflectie in het waterballet je tegen de hellende wanden 15 van de kanalen, worden 10 spiègelachtige of zilveraohtige effecten geproduceerd, waardoor het waterballetje glinstert of fonkelt. Pigment kan worden toegevoegd aan het water om de aantrekkelijkheid van het water-balletje te verbeteren·As shown in Figure 2, the channels have a Y shape. As a result of internal light reflection in the water ballet against the sloping walls 15 of the channels, 10 mirror-like or silver-like effects are produced, causing the water-ball to sparkle or sparkle. Pigment can be added to the water to improve the attractiveness of the water ball

In het spel, weergegeven in fig. 3» wordt een speel- 15 tafel van het trekspeltype 16 gebruikt met verschillende obstakels, zoals deflectoren 17 en 18 op de speelplank om de waterballetjes een andere richting te geven. In plaats van vaste ballen zoals bij een gebruikelijke trekspelinrichting worden druppels water ingeleid in de schietkamer 19, voorzien van een 20 door een veer aangedreven intrekbare zuiger 20. Wanneer men de zuiger .loslaat drijft dezede waterballetjes in de speelruimte, waar de balletjes in verschillende richtingen worden afgebogen.In the game shown in FIG. 3, a draw-type gaming table 16 is used with various obstacles, such as deflectors 17 and 18 on the playing board to give the water balls a different direction. Instead of fixed balls as in a conventional drafting device, drops of water are introduced into the firing chamber 19, provided with a spring-loaded retractable piston 20. When released, the water balls float in the play area, where the balls move in different directions be deflected.

Het gehele werkende oppervlak van de trekspelmachine wordt bekleed met super-hydrofoob materiaal van het bovenstaand be- 25 schreven type, zodat de waterballetjes hun ronde vorm behouden, zelfs na het slaan tegen dè gegeven obstakels, waarbij de grote bal kan worden verdeeld in een groot aantal kleine waterballe- tjes.The entire working surface of the drawing machine is coated with super-hydrophobic material of the type described above, so that the water balls retain their round shape, even after hitting the given obstacles, whereby the large ball can be divided into a large number of small water balls.

Teneinde- het scoren door middel van elektrisch be- 30 diende lichten en cijfers en andere effecten, die bij trekspel-machines gebruikelijk zijn, mogelijk te maken worden elektri-Sohe;contactparen 21, 22 en 23 op verschillende punten op het speelveld geplaatst. Elk paar is verbonden met een elektronisch relais voor het in beweging brengen van de geschikte indicatoren 35 of lichtende elementen, wanneer het paar wordt overbrugd door een waterballetje.In order to enable scoring by electrically operated lights and numbers and other effects common to draw machines, electrical contact pairs 21, 22 and 23 are placed at various points on the playing field. Each pair is connected to an electronic relay for triggering the appropriate indicators or luminous elements when the pair is bridged by a water ball.

780 77 32 10 * 0780 77 32 10 * 0

Voor het verschaffen van een shunt'Bad, wanneer een paar contacten wordt overbrugd door een waterballetje, kan het gebruikte water een zout in oplossing of andere stoffen die het geleidingsvermogen van het water verbeteren, bevatten, Ook kan gebruik gemaakt worden van een elektronisch relais met hoge 5 impedantie, zoals een Darlington-versterker, die in werking wordt gesteld wanneer een waterpad met een betrekkelijk lage weerstand het met elkaar overeen komende paar van contacten overbrugt.To provide a shunt'Bad, when a few contacts are bridged by a water ball, the water used may contain a salt in solution or other substances that improve the conductivity of the water. Also, an electronic relay with high impedance, such as a Darlington amplifier, which is activated when a relatively low resistance water path bridges the matching pair of contacts.

In de glijbaanopstelling, weergegeven in fig. 4 en 10 5 wordt een bewegend speelgoed 24 in de vorm .van een voertuig aangepast om te glijden op de hellende glijbaan 25· Het onder-oppervlak van speelgoed 24, dat in contact komt met het spoor, wordt gevormd uit hydrofiel materiaal en wordt bevochtigd vóór de toepassing ervan, zodat een dunne film water 24A erop wordt 15 gevormd. De baan 25 wordt bekleed met een laag hydrofoob materiaal £5A, die de waterfilm op het voertuigje afstoot, zodat een klein luchtkussen erop wordt gevormd, waardoor het speelgoed, dat de vorm van een slede of elke andere willekeurige vorm kan hebben, doelmatig glijdt op de baan en de glijweerstand 20 erop nagenoeg nihil is.In the slide arrangement shown in Figs. 4 and 10, a moving toy 24 in the form of a vehicle is adapted to slide on the inclined slide 25 · The bottom surface of the toy 24, which contacts the track, is formed from hydrophilic material and is wetted before its application, so that a thin film of water 24A is formed on it. The web 25 is coated with a layer of hydrophobic material £ 5A, which repels the water film on the vehicle so that a small air cushion is formed on it, thereby effectively sliding the toy, which may be in the form of a carriage or any other shape the track and the sliding resistance 20 thereon are practically nil.

Als gevolg daarvan'zorgt de minste toegepaste kracht of de zwaartekracht er voor, dat het voertuigje met hoge snelheid over lange afstanden wordt voortbewogen, welke alleen zijn beperkt door de lengte van de baan. Men kan ook door middel van 25 een terugtrekbare door een veer aangedreven zuiger een natte bal of een ander projectiel met een hydrofiel oppervlak langs een behandelde baan van dit type .....i schieten.As a result, the least applied force or gravity causes the vehicle to travel at high speed over long distances which are limited only by the length of the track. It is also possible to shoot a wet ball or other projectile with a hydrophilic surface along a treated trajectory of this type by means of a retractable spring-driven piston.

Een andere versie (niet getoond) van een hydrofiel/-hydrofoob speelapparaat is een beweegbaar element in de vorm 50 van een pijl, waarvan het onderoppervlak hydrofiel en bevochtigd is, zodat het vrij glijdt over het super-hydrofobe oppervlak van een plaat met nummers, woorden, letters of andere erop gedrukte symbolen,1 zodat de pijl gemakkelijk over de plaat glijdt. De plaats van de pijl wordt beïnvloed door de speler 35 door het licht optillen van de plaat, zodat de pijl over de plaat scheert totdat deze tot stilstand komt bij een bepaald 780 77 32Another version (not shown) of a hydrophilic / hydrophobic playing apparatus is an arrow-shaped movable element 50, the bottom surface of which is hydrophilic and wetted so that it slides freely over the super-hydrophobic surface of a number plate, words, letters or other symbols printed on it, 1 so that the arrow slides easily over the plate. The location of the arrow is affected by the player 35 by slightly lifting the record so that the arrow skims the record until it comes to a stop at a given 780 77 32

Claims (7)

1. Spelinrichting, gekenmerkt , doordat deze bestaat uit een spelplaat, gevormd door een substraat met een oppervlaktelaag erop, gevormd uit een super-hydrofoob materiaal met nagenoeg geen adhesiekracht ten opzichte van water, waardoor een druppel water erop een nagenoeg bolvormige 10 vorm aanneemt, en door de aanwezigheid van ten minste één druppel water op de laag om een beweegbaar lichaam op de plaat te scheppen.1. Game device, characterized in that it consists of a game plate, formed by a substrate with a surface layer on it, formed from a super-hydrophobic material with virtually no adhesion force to water, whereby a drop of water on it takes on a substantially spherical shape, and by the presence of at least one drop of water on the layer to scoop a movable body on the plate. 2. Spelinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de laag bestaat uit hydrofobe, 15 in de gasfase verkregen siliciumdioxidedeeltjes.2. A gaming device according to claim 1, characterized in that the layer consists of hydrophobic silica particles obtained in the gas phase. 3. Spelinrichting volgens conclusie 1, met het .kenmerk, dat de plaat een labyrint is met kanalen, die een omslachtig pad vormen, dat door het lichaam wordt doorlopen. 20A game device according to claim 1, characterized in that the plate is a labyrinth with channels which form a cumbersome path traversed by the body. 20 4. Spelinrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de kanalen een V-vormige doorsnede hebben met hellende wanden.Game device according to claim 4, characterized in that the channels have a V-shaped cross section with sloping walls. 5. Spelinrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt door de aanwezigheid van een beweegbaar element, 25 dat kan glijden op de laag en een hydrofiel onderoppervlak heeft, dat wordt bevochtigd door de druppel water om erop een luchtfilm te scheppen tussen het element en de laag, waardoor het element er over glijdt zonder enige wrijvingsweerstand.Game device according to claim 1, characterized by the presence of a movable element, which can slide on the layer and has a hydrophilic bottom surface, which is wetted by the drop of water to create an air film between the element and the layer, whereby the element slides over it without any frictional resistance. 6. Spelinrichting volgens conclusie;5» met 30 het kenmerk, dat de plaat een hellende positie /voor heeft/ de vorming van een glijbaan en het element dat daarop glijdt een nagebootst voertuig is.6. Game device according to claim 5, characterized in that the plate has an inclined position / fore / the formation of a slide and the element sliding thereon is a simulated vehicle. 7. Spelinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze middelen omvat voor het 35 schieten van de druppel water over de plaat en de plaat middelen omvat voor het afbuigen van de weggeschoten druppel. 780 77 327. Game device according to claim 1, characterized in that it comprises means for shooting the drop of water over the plate and the plate comprises means for deflecting the dropped drop. 780 77 32