Способ изготовления травмобезопасного игрового модуля
METHOD FOR MANUFACTURE OF A SAFE GAME MODULE

Заявляемое изобретение относится к изготовлению игровых модулей, которые выпускаются легкой промышленностью для удовлетворения жизненных потребностей человека, и могут быть использованы в парковом хозяйстве, во дворах и на детских площадках, прилегающих к жилым зданиям. Такие игровые модули в виде разнообразных объемных фигур различных персонажей и объектов могут располагаться как на улице, так и в помещении. Они не портятся от неблагоприятных факторов окружающей среды и не выделяют токсических веществ, при этом долговечны и травмобезопасны.
Следует отметить, что проблема травмобезопасности занимает одно из важнейших мест, особенно при использовании в играх для детей младшего и среднего возраста, хотя травмы не исключены при играх и детей старших возрастов.
Долгое время традиционно использовались мягкие материалы для изготовления игровых модулей - игрушек, как больших, так и малых размеров, в том числе, и в целях безопасности.
Известен конструктор мягкой игрушки, который содержит набор модульных элементов, снабженных средствами для соединения элементов между собой. Модульные элементы выполнены из ткани или другого гибкого материала в виде геометрических фигур или форм с закрепленными на их поверхности элементами фиксации. Элементы фиксации выполнены с возможностью временно удерживать вместе соединяемые точки или участки поверхности модульных элементов, при этом они подобраны и расположены на поверхности каждого модульного элемента таким образом, что его исходная форма может быть обратимо изменена путем сгибания, сворачивания, перекручивания или выворачивания с последующей фиксацией измененной формы посредством этих соединительных средств. Конструктор позволяет моделировать и конструировать различные объемные тела и сборно-разборные мягкие игрушки для детей (Патент RU № 2448754,опубл. 20.01.2011). Однако мягкие игрушки, получаемые при использовании известного конструктора, обладают рядом недостатков, присущим всем мягким игрушкам: теряют окрас, впитывают пыль и грязь, требуют специального ухода, могут быть изготовлены с использованием не экологически чистых материалов, не могут использоваться в природных условиях, при изготовлении изделия больших габаритов обладают повышенной травмоопасностью.
В настоящее время для изготовления игровых модулей – игрушек стали использоваться более современные материалы, обладающие рядом преимуществ перед мягкими игрушками, изготавливаемыми из ткани и гибких материалов. Известен способ изготовления изделия, представляющего набор элементов с узлами для присоединения к ним деталей для формирования различных пространственных фигур. В качестве материала для изготовления деталей и элементов используют твердые пластмассы (Промышленный образец СССР 28307, МПКО 21-01, опубл. Бюллетень промышленных образцов 3, 1990). Однако подобные способы не обеспечивают того, чтобы получаемые изделия обладали долговечностью и травмобезопасностью для детей, т.к. не исключают наличия на изделиях твердых острых элементов, а также возможности откола части элементов, что в совокупности может быть причиной нанесения различных травм во время игры, а также уменьшают срок их использования.
Известна заявка на патент на изобретение «Способ изготовления пластиковой игрушки с регулируемой твердостью в отдельных положениях» (Заявка US 2016/0096293, опубл. 07.04.2016г.). Способ изготовления пластиковой игрушки с регулируемой твердостью в отдельных положениях включает подготовку двух видов пластикового латекса с желаемой твердостью, создание первого слоя  геля, добавление одного вида латекса в форму и нагревание формы, создание второго слоя гелевого покрытия, добавление другого латекса, формирование геля из твердого латекса и мягкого латекса, добавление первого типа латекса и последующее нагревание, охлаждение, формирование и обнажение выемки, проведение водяного охлаждения и проведение вскрытия выемки после завершения охлаждения, и обработки гелем. Однако известный способ позволяет изготавливать изделия ограниченных размеров, не может применяться в различных условиях использования.
Известен способ получения фигур из пенопласта, которые  используются при оформлении статичных интерьеров в торговых центрах, в различных инсталляциях, в оформлении парков, витрин. При изготовлении на наружную поверхность наносятся различные покрытия: керамическая смесь, стеклопластик, смесь на основе кварца, финишная шпаклевка (http://www.penplast.su/3d-%D1%84%D0%B8%D0%B3%D1%83%D1%80%D1%8B.html).  Эти фигуры как сами, так и их покрытия только увеличивают травмобезопасность при соприкосновении с ними детей, и также не долговечны.
Задачей настоящего технического решения было создание способа изготовления травмобезопасного игрового модуля, который позволял бы получать в результате изделие практически любой формы, размера, цвета, объема, причем изделие должно обладать устойчивостью к воздействию среды – ультрафиолетовым лучам, дождю, снегу, высокой поверхностной прочностью, при этом обладать повышенной травмобезопасностью.
Технический результат – повышение долговечности и травмобезопасности за счет создания мягкого и упругого изделия.
Технический результат достигается за счет того, что способ изготовления травмобезопасного игрового модуля, такого как объемная фигура, включает изготовление основания из материала, включающего по меньше мере, пенопласт, являющегося внутренним каркасом изделия, а также последовательное нанесение на основание изделия: эластичного покрытия, защитного светостойкого слоя полимера, краски, и, не менее чем одного, слоя лака с высокими показателями эластичности >15% и выдерживание до полного высыхания.
Основание изделия может состоять из одного или нескольких слоев, где, кроме пенопласта могут быть использованы такие материалы, как дерево, стеклопластик, металл.
Эластичное покрытие может состоять из слоев каучука или поролона или эластомера с показателями эластичности >120%.
Защитный светостойкий слой полимера предпочтительно должен быть выполнен на основе полиолов и изоцианатов.
А краску используют с показателями эластичности от 300% до 700%, которая покрывает, либо всю поверхность изделия, либо его части.
Объемная фигура имеет любую форму, размер и цвет, т.е. может быть выполнена в виде сложной фигуры или предмета, например, фигуры человека, животного или чайника, самовара, сундука, лодки.
Образующееся на поверхности основания многослойное покрытие при ударах, вминаниях не трескается, не крошится, обеспечивает гибкость и мягкость, тем самым повышая травмобезопасность изделия.
Способ реализуется следующим образом.
Пример 1. Для изготовления, например, сказочного персонажа для детской площадки формируется основание в виде объемной фигуры, которая является внутренним каркасом изделия. Основание формируется из пенопласта, в качестве которого может использоваться полистирольный, полиуретановый, полиэтиленовый, поливинилхлоридный пенопласт, в т.ч. прессованного, безпрессового и экструдированного типов с противопожарными добавками.
Каркас изделия может состоять как из одного слоя, так и из нескольких, где помимо пенопласта могут быть использованы дерево, стеклопластик, металл.
о
Затем на каркас наносят эластичное покрытие, состоящее из слоев каучука или поролона или эластомеров с показателями эластичности >120%, диапазоном рабочих температур от -55 до +150 С, твердостью от 20 до 75 ед Шор. или пенопластов с высокой эластичностью и упругостью.
На эластичное покрытие наносится защитный светостойкий слой полимера выполнен на основе полиолов и изоцианатов (полимочевины алифатические, чистые, гибридные).
Изделие красят красками с показателями эластичности от 300% до 700% из краскопульта, или аэрографа, или вручную. При этом краской может покрываться как вся поверхность изделия, так, в зависимости от принадлежности фигуры к тому или иному персонажу, и его часть.
Завершающей операцией является покрытие изделия не менее, чем одним слоем лака (полиуретанового, или акрилового, или эпоксидного, с высокими показателями эластичности — >15%.) и выдерживанием до полного высыхания.
Пример 2. Для изготовления, например, объекта для детской площадки сначала вырезается изделие из пенополистирола, затем обклеивается эластичным покрытием - резиной NBR. После на заготовку наносят слой полимера - мягкой полимочевины из реактора. Процесс полимеризации полимочивины составляет 72 часа при температуре 22 градуса.
Далее изделие красится из краскопульта или аэрографа и покрывается лаком.
Лак имеет специальную формулу и также является гибким. При ударах и вминании, не трескается, не крошится. Также обеспечивает гибкость.
После высыхания лака полученный объект для детской площадки - травмобезопасный игровой модуль можно использовать.
Предлагаемое техническое решение позволяет создавать игровой модуль любой формы с широкой смысловой нагрузкой, придавать ему практически любую форму, размер, цвет, объем, причем игровой модуль обладает устойчивостью к воздействию среды – ультрафиолетовым лучам, дождю, снегу, высокой поверхностной прочностью.
Таким образом, способ в целом повышает травмобезопасность и долговечность игрового модуля.