水膨润性截水材料的制作方法

专利名称：水膨润性截水材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及水害时使用的水膨润性截水材料。更详细地说，涉及迅速膨润，吸水膨润后能以稳定的状态堆积，并且在堆积时水泄漏少，使用前运送容易的水膨润性截水材料。
背景技术：
从前，在发生洪水或水灾时，为了防止水或砂土的浸入在应急处理时使用砂袋，但是近几年来，代替往袋中装填沙土而形成的砂袋，把易于处理且保管容易的水膨润性吸水性树脂装入具有透水性的袋中，使用时通过吸水发生凝胶化、而膨润的各种砂袋替代品已有人提出(例如，特开2000-303424号公报)。
然而，当这些砂袋替代品堆积形成防水堰，在大量水涌上来时，堆积的状态不稳定，砂袋倒塌，或产生从膨润的砂袋与砂袋的间隙漏水的问题。因此，需要一种能迅速吸水膨润，使用方法便利，在堆积的状态下稳定，难以从砂袋与砂袋的间隙漏水的用来填充砂袋的水膨润性截水材料。下面将水膨润性截水材料吸水发生膨润的材料称作截水材料。本发明人为了改善上述问题点，进行悉心研究的结果而得到一种在吸水膨润时具有特定形状的水膨润性截水材料，完成本发明。

发明内容
本发明的目的是提供一种使用前容易保管，轻而搬运容易，使用时迅速膨润，形成截水材料的水膨润性截水材料。
本发明的另一目的是提供一种水膨润性截水材料，即使堆积膨润的截水材料也是稳定的，即使在大量水的场合也难以崩塌，在堆积同样形状的截水材料时，也难以从截水材料间漏水。
本发明的又一目的是提供一种即使对激流也是稳定的水膨润性截水材料。
本发明的又一目的是提供一种即使堆积、加压截水材料，吸水性树脂的凝胶从截水材料透过、不光滑而容易处理的水膨润性截水材料。
即，本发明的内容为下列(1)～(8)。
(1)一种水膨润性截水材料，其特征在于，把吸水性树脂粒子(A)封入由透水性片材构成的多面体(B)而构成。
(2)按照上述(1)中所记载的水膨润性截水材料，其中，在吸水性树脂粒子(A)吸水膨润后，多面体(B)的至少2个面以平面状构成。
(3)按照上述(1)中所记载的水膨润性截水材料，其中，在吸水性树脂粒子(A)吸水膨润后，多面体(B)形成四方体状或立方体状。
(4)按照上述(1)中所记载的水膨润性截水材料，其中，上述多面体(B)的边具有针脚。
(5)按照上述(1)中所记载的水膨润性截水材料，其中，多面体(B)的内部形成多个空间，这些空间的至少一个区段形成密闭室，其余的区段形成通向多面体(B)外部的开放室，在密闭室内封入吸水性树脂粒子(A)，在开放室设置了向里装填重物的投入口。
(6)按照上述(1)中所记载的水膨润性截水材料，其中，上述吸水性树脂粒子(A)具有100～850μm的平均粒径、3～50秒的膨润速度、20～1000g/g的吸水量、0.55～1.00的保水量/吸水量、2×103～12×103N/m2的凝胶弹性系数、30质量％以下的水可溶性成分含量、500ppm以下的残留水溶性单体量以及9％以下的耐湿堵塞性。
(7)按照上述(1)中所记载的水膨润性截水材料，其中，在去离子水中浸渍时重量增加15kg的时间为0.5分～5分。
(8)使上述水膨润性截水材料吸水而形成的截水材料。


图1是本发明的水膨润性截水材料的形状例子，从上方看的立体图。
图2是本发明的水膨润性截水材料在保管与使用时的形状立体图，上图为保管时的状态，而下图为使用时的状态。
图3是图1的水膨润性截水材料的纵向以2列、3段堆积作为1面，围成4面(共使用24个)，其中，把2cmφ的软管的前端插至围绕的中间底部的流水状态。
图4是本发明的设置开放室的水膨润性截水材料的形状例子，最上图为从上方看的立体图，中间图为中央部分的纵断面图(A-A断面)，最下图为中央部分的横断面图(B-B断面)。
图5是图4的水膨润性截水材料的保管时与使用时的形状立体图，上图为保管时的状态，下图为使用时的状态。
图6是图4的水膨润性截水材堆积时从上面打桩时的要领立体图。
图7是设置另外开放室的水膨润性截水材料的形状例，表示密闭室与开放室的配置例的立体图，上图为在袋体中央设置密闭室，其两侧构成开放室，下图为在袋体中央设置开放室、其两侧设置密闭室的结构。
图8是图4的水膨润性截水材料的纵向以2列、3段堆积作为1面，围成4面(共使用24个)，其中，把2cmφ的软管的前端插至中间底部的流水状态。
符号说明1 水膨润性截水材料2 多面体3 密闭室4 开放室5 凝胶化材料6 投入口7 隔板8 防滑物9 绳索10 固体重物11 小铲子12 桩13 软管14 砂石15 水具体实施方式
(吸水性树脂粒子)在本发明中，作为吸水性树脂粒子(A)，例如，在下列(1)～(5)举出的吸水性树脂粒子中，具有100～850μm的平均粒径、3～50秒的膨润速度、20～1000g/g的吸水量、0.55～1.00的保水量/吸水量、2×103～12×103N/m2的凝胶弹性系数、30质量％以下的水可溶性成分含量、500ppm以下的残留水溶性单体量以及9％以下的耐湿堵塞性的吸水性树脂粒子是优选的。
(1)选自淀粉或纤维素等多糖类(I-1)及/或单糖类(I-2)与水溶性单体及/或由水解形成水溶性的单体的1种以上的单体(II)；与交联剂(III)作为必须成分进行聚合，再根据需要，进行水解而得到吸水性树脂。
作为(I-1)，可以举出蔗糖、纤维素、CMC、淀粉，作为(I-2)，可以举出季戊四醇、二甘油、山梨糖醇、木糖醇、甘露(糖)醇、二季戊四醇、葡萄糖、果糖等。
作为(II)，例如，可以举出具有羧基、磺酸基、磷酸基的自由基聚合性单体及其盐，以及具有羟基、酰胺基、叔氨基、季铵盐基的自由基聚合性单体等。
作为具有羧基的自由基聚合性水溶性单体，例如，可以举出不饱和单体或聚(2价～6价)羧酸[(甲基)丙烯酸(丙烯酸及/或甲基丙烯酸，以下记载同样)、马来酸、马来酸一烷基(碳原子数1～9)酯、富马酸、富马酸一烷基(碳原子数1～9)酯、巴豆酸、山梨酸、衣康酸、衣康酸一烷基(碳原子数1～9)酯、衣康酸乙二醇单醚、肉桂酸、柠康酸、柠康酸一烷基(碳原子数1～9)酯]及其无水物[无水马来酸酐等]等。
作为具有磺酸基的自由基聚合性水溶性单体，例如，可以举出脂肪族或芳香族乙烯基磺酸(乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、乙烯基甲苯磺酸、苯乙烯磺酸)、2-羟基-3-(甲基)丙烯氧基丙基磺酸、(甲基)丙烯基烷基磺酸[(甲基)丙烯酸磺乙酯、(甲基)丙烯酸磺丙酯等]、(甲基)丙烯酰胺烷基磺酸[2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等]等。
作为具有磷酸基的自由基聚合性水溶性单体，例如，可以举出(甲基)丙烯酸羟基烷基磷酸单酯[2-羟基乙基(甲基)丙烯酰基磷酸酯、苯基-2-丙烯酰氧基乙基磷酸酯等]等。
上述含有羧基，磺酸基、磷酸基的水溶性单体的盐，可以举出[例如，碱金属盐(钠盐、钾盐等)、碱土类金属盐(钙盐、镁盐等)、胺盐或铵盐等]等。
可以举出含酰胺基单体[例如，(甲基)丙烯酰胺等]、含叔氨基的单体[例如，(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、二乙基氨基乙酯(甲基)丙烯酰胺]、含季铵盐的单体[例如，含叔氨基的单体的季化物(甲酰氯、二甲基硫酸、苄酰氯、碳酸二甲酯等季化剂的季化物)等]、含环氧基的单体[例如，(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等]、其它单体[4-乙烯基吡啶、乙烯基咪唑、N-乙烯基吡咯烷酮等]等。
这些2种以上并用也可。其中优选的水溶性单体，可以举出具有羧基的自由基聚合性水溶性单体及其盐，更优选不饱和单体或多羧酸及其盐，特优选(甲基)丙烯酸及其盐。
作为(III)，例如，可以举出具有2个以上自由基聚合性不饱和基的交联剂、具有与自由基聚合性不饱和基和反应性官能基的交联剂、具有2个以上反应性官能团的交联剂等。
作为具有2个以上自由基聚合性不饱和基的交联剂的具体例子，可以举出N，N’-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇(二或三)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙胺、三烯丙基氰酸酯、三烯丙基异氰酸酯、四烯丙氧基乙烷及季戊四醇三烯丙醚等。
作为具有至少1个能与(I)、(II)的官能团反应的官能团，并且具有至少1个自由基聚合性不饱和基的化合物，例如，可以举出羟乙基(甲基)丙烯酸酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯等。
作为具有2个以上能与(I)、(II)的官能团反应的官能团的化合物具体例子，可以举出多元醇(例如，乙二醇、二甘醇、丙三醇、丙二醇、三羟甲基丙烷等)、烷醇胺(例如，二乙醇胺等)以及聚胺(例如，聚亚乙基亚胺等)等。
这些交联剂也可以两种以上并用，其中，优选的是具有两个以上自由基聚合性不饱和基的共聚性交联剂，更优选的是N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四丙烯氧基乙烷、季戊四醇三烯丙醚、三烯丙胺。
(I)、(II)及(III)的比例、吸水性树脂的制造法未作特别的限定。作为吸水性树脂的具体例子，可以举出特开昭52-25886、特开昭53-46199、特开昭53-46200以及特开昭55-21041号公报中记载的内容。
(2)与上述(I)及(II)共聚合的(淀粉-丙烯腈接枝共聚物的水解物、纤维素-丙烯腈接枝共聚物的水解物等)；(3)上述(I)的交联物(羧甲基纤维素的交联物等)；(4)与上述(II)及(III)的共聚物(交联的聚丙烯酰胺的部分水解物、交联的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物、交联的聚磺酸盐(交联的磺化的聚苯乙烯)、交联的聚丙烯酸盐/聚磺酸盐共聚物、乙烯基酯-不饱和羧酸共聚物的皂化物(特开昭52-14689号以及特开昭52-27455号公报记载的内容等)、交联的聚丙烯酸(盐)、交联的丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、交联的异丁烯-马来酸酐共聚物、交联的聚乙烯基吡咯烷酮以及交联的羧酸改性的聚乙烯醇)；以及(5)具有自交联性的上述(II)的聚合物(自交联型聚丙烯酸盐等)。上述列举的吸水性树脂也可以两种以上并用。
这些吸水性树脂中，优选的是(1)、(4)中列举的交联聚丙烯酰胺共聚物、交联的聚丙烯酸(盐)、交联的丙烯酸-丙烯酸酯共聚物以及交联的羧酸改性的聚乙烯醇。
中和盐形态的吸水性树脂，其盐的种类和中和度未作特别限定，作为盐的种类，优选的是碱金属盐，更优选的是钠盐及钾盐，对酸基的中和度优选50～90摩尔％，更优选60～80摩尔％。
作为上述(1)、(4)列举的例子，交联剂的用量对水溶性单体与交联剂的合计质量，优选0.001～5质量％，更优选0.05～2质量％，特优选0.1～1质量％。当交联剂的量少于0.001质量％时，吸水性树脂的重要功能即吸水、保水性能变小，吸水后的凝胶容易含很多水可溶性成分，残留的水溶性单体量也增多。另外，聚合后的含水凝胶状聚合物的干燥性下降，生产率非常低。另一方面，当超过5质量％时，交联反而过于增强，吸水、保水能力下降，吸收速度也变慢。
在吸水性树脂制造时，对聚合方法未作特别限定，可以举出水溶液聚合法、反向悬浮聚合法、喷雾聚合法、光引发聚合法、放射线聚合法等。
优选的聚合方法是采用自由基聚合引发剂的水溶液聚合法。此时的自由基聚合引发剂的种类与使用量及自由基聚合条件也未作特别限定，与通常的一样。另外，在这些聚合体系中，根据需要添加各种添加剂、链转移剂(例如，硫醇化合物等)等也可。
把聚合得到的吸水性树脂的含水凝胶状聚合物干燥后加以粉碎，再根据需要调整粒度，并在得到的吸收剂粒子表面附近，用具有至少两个能与羧基等酸性基团及/或其碱基反应的官能团的交联剂进行表面交联，制成吸水性树脂。
这种表面交联型的吸水性树脂，不仅在长压下，即使在加压下吸水性能与吸收速度都优良，并且凝胶强度也加大，适用于本发明。
作为表面交联中使用的交链剂，可以采用此前使用的公知的交联剂。具体例子可以举出，1个分子中有2～10个环氧基的聚缩水甘油醚化合物[乙二醇二缩水甘油醚、丙三醇-1，3-二缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、聚乙二醇(聚合度2～100)二缩水甘油醚、聚丙三醇(聚合度2～100)二缩水甘油醚等]；2～20元的多元醇化合物[丙三醇、乙二醇、聚乙二醇(聚合度2～200等)]；2价～20价的多胺化合物(乙二胺、二亚乙基三胺等)；分子量200～500000的聚胺类树脂(聚酰胺多胺环氧树脂、聚胺环氧树脂等)、亚烷基碳酸酯(碳酸亚乙酯等)、氮丙啶化合物、恶唑啉化合物，聚亚胺化合物等。
其中，从用较低的温度进行表面交联的观点来考虑，优选的是，聚缩水甘油醚化合物、聚胺类树脂、氮丙啶化合物。
在表面交联时交联剂的用量，可根据交链剂的种类、交联条件、目标性能进行种种变化，未作特别限定，作为吸水性树脂，优选的是0.001～3质量％，更优选0.01～2质量％，特别优选的是0.05～1质量％。当交联剂的量低于0.001质量％时，与不能进行表面交联的吸水性树脂在性能方面没有很大的差别。另一方面，当大于3质量％时，吸水性能有降低的倾向，是不优选的。
另外，对干燥与粉碎的方法介绍如下。当为水溶液聚合时，例如用碎肉机或切断式粗碎机把聚合的含水凝胶进行某种程度的粉碎或者制成皂条，根据需要，添加碱金属氢氧化物，进行含水凝胶中和后，用透气干燥或通风干燥等方法进行。其中，透气干燥时间短，干燥效率高，故是优选的。另一方面，当采用反向悬浮聚合时，含水凝胶的干燥方法，一般把聚合的含水凝胶与有机溶剂采取滗析等方法进行固液分离后，进行减压干燥(减压度；100～50000Pa左右)或通风干燥。在水溶液聚合中，作为含水凝胶的其它干燥方法，例如，特公平8-28216号公报记载的在转筒烘燥机上把含水凝胶进行压缩拉伸进行干燥的接触干燥法等，由于含水凝胶的导热性差，在进行干燥时，必须在转筒上等形成含水凝胶膜。干燥温度，因所用的干燥机以及干燥时间而异，但优选的是50～150℃、更优选80～130℃。干燥时间也因所用的干燥机机种及干燥温度等而异，但优选的是5～300分，更优选5～120分。把这样得到的交联聚合物的干燥物，根据需要进行粉碎，制成粉末。粉碎方法采用通常的方法即可，例如，可以采用冲击粉碎机(针式研磨机、切割研磨机、鼠笼式研磨机ACM粉磨机)或空气粉碎机(喷射粉碎机等)等来进行。根据需要粉碎的干燥粉末，必要的话利用具有所希望的筛网的筛选机(振动筛选机、离心筛选机等)，可以取得所希望粒径的干燥粉末。
把这样得到的吸水性树脂粒子(A)，其平均粒径优选100～850μm，更优选100～700μm。当平均粒径在100μm以上时，吸水前的吸水性树脂粒子难以从水膨润性截水材料泄漏，另外，吸水时难以形成所谓“粉团”，膨润速度难以变慢。当达到850μm以下时，膨润湿度很快。因此，平均粒径可通过粉碎及过筛加以控制。另外，当采用反向悬浮聚合时，通过聚合条件也可以加以控制。平均粒径意指质量平均粒径，质量平均粒径可以采用下列方法测定，即，在采用通常的筛选法得到的交联聚合物的各种粒度分布中，把粒径作横轴，把质量标准的含水量作纵轴，在对数坐标纸上作图，求出占总质量50％时的粒径。
吸水性树脂粒子(A)的膨润速度优选3～50秒，更优选5～40秒，特优选5～35秒。当膨润速度在3秒以上50秒以下时，水的浸入被迅速抑制。
把通过30目筛、在140目筛上残留的进行过分级的吸水性树脂粒子(A)作为测定的样品。在100ml烧杯中放入50ml生理盐水(0.9质量％氯化钠水溶液，25℃)，用磁搅拌器以600rpm进行搅拌。然后把样品2.00g放入旋涡中。在加入后，随着样品吸水膨润，旋涡变弱而消失，液面达到水平。从投入后至液面达到水平所需要的时间(秒)作为膨润速度。
膨润速度的提高，使吸水性树脂粒子的表面积增加(例如，从真球状到不定形状)、或配合二氧化硅粉末等，水可以更快更易地接近吸水性树脂。
吸水量优选的是20～1000g/g，更优选80～600g/g。当吸水量达到20g/g以上时，由于可以确保吸水后充分的截水材料的容积，故是有效的，当在1000g/g以下时，吸水后的凝胶强度充分，截水材料堆积时稳定性良好。吸水量可通过上述吸水性树脂的种种制造条件加以控制。
保水量/吸水量之比优选0.55～1.00，更优选0.65～1.00。当保水量/吸水量之比达到0.55以上时，截水材料堆积时，不发生脱水，另外，不发生崩塌，稳定性良好。保水量/吸水量之比可通过单体的种类及交联条件等加以控制。
上述吸水性树脂粒子(A)，除上述物性外，用蠕变计测定的其生理盐水溶液的凝胶弹性系数优选2×103～12×103N/m2、更优选2.2×103～6×103N/m2。当达到2×103N/m2以上时，不因截水材料堆积时的重量而产生凝胶变形，凝胶不容易泄漏，而截水材料也不容易产生崩塌。当达到12×103N/m2以下时，吸水膨润的截水材料不会变得过硬，在截水材料平行排列时，难以产生间隙，难以产生水的泄漏。凝胶弹性系数，例如，可以通过聚合条件(分子量与交联度的平衡)来达到。凝胶弹性系数，是根据在吸水性树脂粒子的膨润凝胶上施加一定的重量(应力)时的瞬间压缩变形量所确定的弹性系数，测定方法如下所述。
水可溶性成分含量优选30质量％以下，更优选10质量％以下，特优选5质量％以下。当水可溶性成分含量达到30质量％以下时，水可溶性成分难以通过布在截水材料表面上出现，难以呈现光滑感，处理容易。水可溶性成分含量可通过聚合条件加以控制。作为吸水性树脂中的水可溶性成分含量降低的方法，例如，提高吸水性树脂分子量的方法是优选的，通过采用降低聚合浓度的方法、提高交联密度的方法等可以实现。
吸水性树脂为水溶性单体的交联聚合物，吸水性树脂中的残留水溶性单体量(例如，丙烯酸)达到500ppm以下是优选的，更优选200ppm以下，特优选100ppm以下。当达到500ppm以下时，即使是对皮肤产生刺激敏感的人接触吸水性树脂时，皮肤也难以产生瘙痒。作为降低残留水溶性单体量(例如，丙烯酸)的方法，在聚合后添加还原性物质的方法效果明显，但是通过提高聚合条件例如上述吸水性树脂的分子量也可以达到。作为还原性物质，可以举出亚硝酸钠、抗坏血酸、胺类(氨、单一醇胺等)等。其用量对吸水性树脂优选0.001～5质量％。
另外，上述吸水性树脂，除上述物性外，耐吸湿堵塞性优选9％以下，更优选7％以下，这样作为水膨润性截水材料，即使长时间保存因湿度而固化变少。当固化少时，可以发挥充分的膨润速度与吸水量等。耐吸湿堵塞性的测定方法如下所述。
耐吸湿堵塞性，可通过粒子表面交联或混合堵塞防止剂加以提高。作为堵塞防止剂，例如，可以举出硅石、滑石、氧化钛、碳酸钙等无机类堵塞防止剂，粒径100μm以下的聚氨酯树脂、环氧类树脂、聚(甲基)丙烯酸酯类树脂等有机类堵防止剂。除上述记载的以外，平均粒径优选1～500μm。混合量优选的是对吸水性树脂100质量份达到50质量份以下，更优选30质量份以下。混合可在吸水性树脂制造的任意阶段进行。优选的是在聚合后。
(多面体)本发明的吸水性树脂粒子(A)所放入的多面体(B)，是用具有柔软性，且具有透水性的透水性片制造。所谓透水性片材，除在片上最初有孔且通水的片材以外，还包含把有孔的片材与水溶性片材进行层压，水溶性片材溶解在水中，孔立刻呈现张开状态而变成有透水性的片材。孔的大小，只要能通水即可而未作特别限定，但优选0.1～5mm，特优选0.1～3mm。当透水性用100ml的25℃离子交换水通过100cm2面积的时间(秒)表示时，优选30秒以下，更优选15秒以下，特优选5秒以下。
作为透水性片材的形态，例如，可以举出针织布、纺织布、无纺布等布帛；聚乙烯、聚丙烯等片材上能开无数细孔的材质等筛网膜等。透水性片材的厚度为0.1～5mm是优选的。作为材质，例如，可以采用聚酯、尼龙、丙烯酸、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等及其改性物等合成树脂或纤维，人造丝、乙酸酯等半合成纤维，棉、羊毛、丝、纸浆纤维等天然纤维及这些的混纺、混织物等所有纤维原材料。当为不具有上述透水性的袋时，可以设置能注入水的开闭部，形成砂袋。开闭部的大小未作特别限定。
本发明的水膨润性截水材料，在由透水性片构成的多面体(B)中封入上述吸水性树脂(A)而构成。而且，多面体(B)在吸水膨润时至少2个面形成平面状的结构是优选的。更优选的是多面体(B)的上面及下面形成大致的平面状。只要上面及下面形成大致的平面状即可而未作限定，但上面及下面采用同样的形状、大小是优选的。上面及下面的形状可以是圆形、椭圆形、四方形、三角形等任意的形状。特别优选为四方形(正方形、长方形、菱形、梯形等)，最优选为正方形、长方形。当有侧面时，在侧面吸水膨润时，连接上、下的线为直线状是优选的，更优选侧面也为平面状。作为整体形状，更优选水膨润性截水材料在吸水膨润时形成长方体或立方体的形状。
本发明的水膨润性截水材料的特别优选的形态是在多面体(B)内部设置隔膜等分隔成多个空间的结构。分割空间的方法，可以选择在袋体内部缝合新的面料，或把袋体的表面料与里面料直接缝合等手段，但必须把各空间与其它空间完全不连通地隔开。其中，袋体与隔膜由无纺布等纤维构成，虽然上述吸水膨润过的吸水性树脂不能通过隔膜，但水与空气可自由移动。该隔膜必需具有即使在严酷的条件下使用也不会破损那样的强度，使用与袋体同样的材料是优选的。
像这样，把分隔的空间中的至少1个区段称作密闭室，该密闭室用隔膜全面地围起来，无固体物从外部进入的余地。另外，密闭室以外的空间称作开放室，该开放室也用袋体及隔膜包围起来，但袋体的一部分被切开，设置了通向袋体外部的投入口，通过该投入口，在开放室内部装填砂土等固体重物。投入口的形态、大小任选，但在一个面上设置1处，可由小铲子无问题地装填砂土等，并且达到水流等不流出程度的大小者是优选的。另外，开放室与密闭室也可设置多个，但任何一个袋体内仅确保一处是优选的。密闭室及开放室的形状、大小未作特别限定，但需与水膨润性截水材料的形状、大小、使用处所等一致即可，任意设置。
密闭室不对外部开放，但吸水性树脂粒子可在水膨润性截水材料的制造阶段封入。因吸水性树脂量少，故本水膨润性截水材料可折叠成平面状，从可以以多个重叠状态来保存及运输这一点来看，与原来的同样。当吸水性树脂吸水膨润时，密闭室内吸水性树脂也发生膨胀，水膨润性截水材料变成设计形状，作为截水材料发挥功能。
膨润了的吸水性树脂，其比重与水相当，在水中受浮力作用，有被推挤冲走的危险，为了应对激流，进一步增加重量是优选的。在多面体的开放室内可装填砂土、砂石、砖、混凝土块、金属块等比重比水大的重固体物。对于膨润状态的本发明的截水材料，把从附近收集来的砂土等从投入口往的开放室装填，可以使截水材料的重量增加。
另外，最好从堆积的截水材料的开放室上部往下打桩加以固定。此时，通过较下部的截水材料桩的处所是开放室。如果在密闭室打桩，袋体破裂，内部的膨润的吸水性树脂排至外部，就会丧失作为截水材料的功能。当打入桩时，上下的截水材料成一整体，可对抗激流。另外，在截水材料的边缘如果安上可以系绳索的孔等，通过绳索也可把上下左右的截水材料连在一起。那样的话，也可以抵抗更湍急的水流。当打入桩时，开放室可以处于上下开放的状态，即可以上下贯通。此时，桩很容易贯穿开放室而打入下部土地。
作为水膨润性截水材料的制造方法，只要最终形成上述形状即可而未作特别限定，但上述透水性片材要裁断、加工成多面体的上面与下面用及侧面用的形状。作为加工的方法，也取决于透水性片材的材质，采用缝制、热封、用粘合剂密封等方法。在完全密封前，把上述吸水性树脂封入水膨润性截水材料中。对水膨润性截水材料的大小未作特别限定，但优选膨胀状态达到20～50cm×40～80cm、高10～30cm，优选30～45cm×45～70cm、高15～25cm。
并且，多面体(B)各边具有针脚者是优选的。通过具备针脚，可以增强各边，更加提高吸水膨润后的多面体的各面平面性。对各边加入针脚的方法未作特别限定，例如，在边部(边缘部)塞满的状态、折叠的状态、垫布或垫纸等芯材贴近边部的状态下，根据透水性片材的材质，采用缝制、粘合剂、热封进行密封的方法等。其中，优选的是缝制法，对针迹方向未作特别限定，可以沿边用1根以上的直线或Z字形缝制成格子状即可。对缝制方法未作特别限定，但优选缝纫机缝制。对缝入针脚的宽度、在缝制时对于窝边布的宽度未作特别限定，但优选3～30mm。如在3mm以上，吸水膨润后夹住针脚边的两面容易变成平面状。另外，如在30mm以下，吸水膨润后，多个水膨润性截水材料排列或堆积时，即使针脚部分介于间隙之间，也不妨碍截水性。上述各边优选的是多面体(B)具有的边长的30％以上，优选70％以上，特优选100％。
另外，在该袋体上，如在表面设置防滑物，可以防止因截水材料堆积时截水材料用袋彼此滑动而产生的崩塌。作为防滑物的具体形态，可以举出粘贴天然橡胶或合成橡胶制成的圆形突起以一定间隔排列的橡胶板等形态。可以采用实用新型登记号第3083868号记载的形态。
吸水性树脂粒子(A)放入上述多面体时，可以举出(a)直接放入吸水性树脂粉末；(b)预先把吸水性树脂放入透水性袋子中形成所谓凝胶化材料(比多面体小)后放入多面体。优选(b)。
当为(a)的情况，例如，用上述片材形成袋的一端开放的水膨润性截水材料用袋，往其中放入吸水性树脂粒子后关闭袋子的方法来制造。水膨润性截水材料用袋必须在水膨润后也不破裂，故此时通常的水膨润性截水材料用袋，用缝制、粘合等加以密闭。
当为(b)的情况，凝胶化材料袋，例如，可以是水崩溃性袋，也可以是水溶性袋，又可以是密闭的部分用水开封的袋。作为形成水崩溃性袋的水崩溃性纸，例如，可以举出纸的纸浆纤维彼此用水溶性或亲水性糊料、水膨润性聚合物等粘接，通过与水接触，纸浆纤维纷纷四分五裂呈崩溃状态的纸(三岛制纸公司制造，迪所沃瓦(デイゾルボWA)等)、更进一步的与热密封剂并用使具有成型加工性(热粘合性)的纸(三岛制纸公司制造，迪所沃瓦浦(デイゾルボWAP)等)，这些纸通过吸水而崩溃的速度很快。
形成水溶性袋的水溶性片材(膜)，可以举出水溶性波瓦尔膜、淀粉膜、角叉菜胶膜等下列的水溶性高分子形成的片材(膜)，虽然比水崩溃性纸的水溶解(崩溃)速度逊色，但处于干燥状态的片材(膜)的强度大。另外，也可以采用上述水崩溃性纸与水溶性膜粘贴成的层叠材料，这样至少可以列举出1种以上的上述水崩溃性纸与水溶性膜粘贴、层叠的层压材料(在上述迪所沃瓦(デイゾルボWA)上粘贴波瓦尔膜的三岛制纸公司制造的迪所沃瓦鲁(デイゾルボWAL))，这些层压材料在水中的溶解(崩溃)性迅速，并且膜的强度较大。再者，作为密闭的部分受水开封的袋，袋的至少一部分为水溶性高分子片材，只要袋具有透水性材料(片材等)即可。作为具有透水性的片材材质，最好与上述的相同。优选的是棉、麻、纸浆纤维、尼龙等亲水性材质。
作为用水溶性高分子密封的方法，有把透水性片材的至少一部分，在密封部分的片材间存入水溶性高分子后进行密封的方法。
作为水溶性高分子，只要是通过密封粘接片材后为水溶性的即可而未作特别限定，但优选重均分子量1000～100万，更优选2000～500万，特优选5000～20万。当重均分子量为1000以上时，粘接强度充分，运输及作业时密封部分不发生剥离。当在100万以下时，在水中溶解快，且吸水性树脂粒子(A)膨润。具体的可以举出下列(1)～(3)。
(1)合成高分子聚乙烯醇(波瓦尔；皂化度，只要能溶解在水中即可而未作限定，但优选70～95摩尔％，特优选75～90摩尔％)、聚丙烯酰胺、水溶性丙烯酸树脂(丙烯酸钠、丙烯酸羟乙酯等水溶性单体的单独或共聚物)、水溶性聚氨酯树脂(异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等聚异氰酸酯与分子量400～4000的聚环氧乙烷的多元醇反应物等)、水溶性环氧树脂(分子量400～4000的聚环氧乙烷等多元醇与乙二醇二缩水甘油醚等聚环氧化物的反应物等)聚亚乙基亚胺、聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮等；(2)半合成高分子羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟乙基纤维素等纤维素类；氧化淀粉、改性淀粉等淀粉类；(3)天然高分子玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉等淀粉类；蒟蒻甘露多糖、果胶等糖类；海萝属类、琼脂、藻朊酸钠等海草类；阿拉伯胶、愈疮胶、刺槐豆胶、角叉菜胶、木槿根、龙胶等植物粘质物；葡聚糖、茁霉多糖等微生物产生的粘质物；骨胶、明胶、酪蛋白等蛋白质等；其中，优选的是合成高分子，特别优选聚乙烯醇。
作为这些材质中使用的密封剂形态，例如，可以从水溶性膜、水溶性涂布剂、糊剂中选一些例子。优选水溶性膜、水溶性涂布剂，特优选水溶性膜。
作为水溶性膜，水溶性热塑性膜是优选的。材料的重均分子量优选5000～100万，特优选1万～50万。对片材的厚度未作特别限定，但优选10μm～4mm，特优选50μm～2mm。作为水溶性涂布剂，可优选使用重均分子量1000～50万，特优选5000～20万的水溶性高分子。水溶性粘接剂也包括在内。涂布剂的浓度，只要能用毛刷、辊筒等涂布即可，未作特别限定，但优选10～100质量％。在涂布剂稀释时，可以使用溶剂(甲苯、二甲苯等芳香烃，丙酮、甲乙酮等酮类，乙酸甲酯、乙酸乙酯等酯类，甲醇、乙醇、异丙醇等醇类等)及水。也可将粉末涂布后进行热熔融粘接。另外，树脂既可以是非反应型，也可以是聚氨酯或环氧等反应型。涂布剂的涂布量，作为固体成分重量，优选0.1～50g/m2，特优选0.2～20g/m2。作为糊剂，重均分子量优选800～30万，特优选3000～15万水溶性高分子。
糊剂的浓度、涂布量等与涂布剂相同即可。
上述凝胶化材料的制造方法未作特别限定。凝胶化材料用袋，既可以是2块片材重叠加以密封形成袋状，也可以是3块以上重叠形成袋状。向最初部分打开的袋状物中放入吸水性树脂后，把打开的部分加以密封形成袋也可。当使用水崩溃性、水溶性片材(膜)时，因袋的表面发生崩溃(溶解)，故也可采用缝制、粘接，但在使用水溶性高分子制成时，可以采用除去片材一部分进行密封后，放入吸水性树脂，然后，把残留的部分进行密封的方法；在片材上设置吸水性树脂，对其周围进行密封的方法。
当用水溶性高分子密封时，在凝胶化材料运送或处理时，只要在密封部分不被剥离地进行密封即可而未作特别限定，但通常采用热密封(热熔粘)、压粘等进行。热熔粘的温度为50～300℃，优选70～200℃。压粘压力为0.1～10kg/cm2，优选0.5～5kg/cm2。其中，优选热密封。通常在加压下进行热密封。条件同上。采用这些密封，用片材之间的上述水溶性高分子把2块片粘接。片材的粘接强度在0.1kgf/25mm以上，优选0.2kgf/25mm以上。在运送或处理时，只要在密封部分不被剥离地进行粘接即可。粘接强度用下法测定。
采用粘接强度测定装置测定剥离强度(180°peel剥离强度、拉伸速度100mm/分、单位kgf/25mm)使用水溶性膜或涂布剂时，在片材的一个面上粘贴膜或涂布后，把片材的膜或涂布面作内侧进行密封，或一块片材的膜或涂布面作内侧，与一面的片材重合密封即可。另外，在片材之间插入膜进行密封也可，当为涂布剂时，在涂布面干燥前进行密封也可。当为糊剂时，也与涂布剂时同样，但仅在密封部涂布糊剂是特别优选的。在片材之间插入糊剂，或在一面片材或两面的片材上涂布糊剂后，把片材的糊剂涂布面重合进行密封。也可以把这些方法结合使用。其中，优选的是把膜经过相互粘贴而形成的片材相互重合进行密封，或涂布后的片材重合进行密封的方法。即使从作业性方面考虑，这些方法是有效的。
片材放入吸水性树脂后，把周围密封形成袋，但袋的被密封的全部外周长度内，用本发明的水溶性高分子密封的部分所占的比例，这到全部外周长度的25％以上的是优选的，50％以上更优选，75％以上特优选。最优选的是100％。因为如达到25％以上，密封部分开封后吸水性树脂泄出外部的时间变少。未用水溶性高分子密封的其余的外周部分，可采用非水溶性高分子的密封片材(通常为聚乙烯片材、聚丙烯片材等)进行密封或进行缝制，对此未作特别限定。密封的宽度只要是处理时吸水性树脂不从袋中泄漏即可，没有特别限定，但优选1～30mm，特优选5～15mm。
凝胶化材料的袋内使用的全部片材面积内，透水性片材占有的面积达到25％以上是优选的，50％以上是更优选的，75％以上是特优选的。最优选100％。如超过25％以上，吸水性树脂可充分而迅速地供给飞快吸水的水量。袋内使用的透水性片材以外的片材，在这里意指不具有透水性的片材，前述的通水的不具有孔的片材，或具有通气性但不通水的片材。材质与透水性片材相同也可。
凝胶化材料袋、片材的形状可根据用途制作，可采用圆形、四方形(长方形、正方形、菱形、梯形等)、三角形等任意形状而未作特别限定，但通常为四方形。其大小未作特别限定，优选四方形(特别是长方形等)1边为5～30cm，特优选7～20cm。如1边为5cm以上，生产凝胶化料片材时效率好，当达到30cm以下则不会因为过大而造成处理困难。
插入凝胶化材料的一个袋中的吸水性树脂量优选0.01～0.5g/cm2，更优选0.05～0.4g/cm2，特优选0.1～0.35g/cm2。
如果该凝胶化材料浸渍在水性液体物质中时，作为粘合剂的水溶性高分子开始溶解在水中，同时通过透水性片材浸入袋中的水使吸水性树脂吸水膨润，其结果是，通过膨润压力广泛挤压片材的粘接面，容易使密封部位开封。当密封部位开封时，吸水性树脂泄漏至袋的外部，一口气吸水膨润，使水性液状物发生凝胶化的效果奏现。
除水膨润性截水材料中的吸水性树脂粒子，另外加上往凝胶化材料中填加的吸水性树脂粒子，根据需要，可以添加消臭剂、芳香剂、杀菌剂、防霉剂、防腐剂、消泡剂[醇类消泡剂、脂肪酸酯类消泡剂、磷酸酯类消泡剂、金属皂类消泡剂、矿物油类消泡剂、聚醚类消泡剂、硅酮类消泡剂等]、发泡剂[碳酸铵、碳酸氢钠、硝基脲等无机类发泡剂、二亚硝基五亚甲基四胺、苯磺酰酰肼、对甲苯磺酰酰肼、偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺等有机类发泡剂等]、防堵塞剂[例如，硅石、滑石、氧化钛、碳酸钙等无机类防堵塞剂、粒径10μm以下的热固性聚氨酯、鸟粪胺类树脂、环氧类树脂、热塑性聚氨酯脲树脂、聚(甲基)丙烯酸树脂等有机类防堵塞剂等]、表面活性剂、脱氧剂[黄磷、碱性焦棓酚等还原剂等]、增量剂(CMC等)。添加量只要在不妨碍吸水性树脂吸水膨润的范围内即可，未作特别的限定，优选的是相对吸水性树脂粒子100质量份达到50质量份以下，更优选20质量份以下，特优选10质量份以下。
上述水膨润性截水材料中的凝胶化材料优选的是含1～10个，更优选1～6个，特优选1～4个。在水膨润性截水材料中，用双面胶把凝胶化材料用相同的间隔固定，在运输时凝胶化材料不移动发生偏移，使用时形成均匀凝胶。固定的间隔优选1～15cm，特优选3～10cm。凝胶化材料在水膨润性材料中占有的面积比例优选10～70％，特优选20～50％。另外，正如吸水性树脂粉往水膨润性截水材料中灌入时一样，也难以从膨润性截水材料中泄漏。
这种膨润性截水材料，浸渍在水中时，吸水膨润使重量增加到15公斤的时间达到0.5～5分是优选的。如果在5分以下，可以使水的浸入迅速止住。
图1、图4表示本发明的水膨润性截水材料的形状例子，图4的上图为从上方看的立体图，图4的中图为中央部位的纵断面图(A-A断面)，图4的下图为中央部位的横断面图(B-B断面)。多面体的2为用无纺布缝制组成的袋状物，该图是用于说明使用时呈四方体，图1、图4为使用前设想的状态。多面体2的内部如各断面图所示，用隔膜7分成两个区域，图4的下部的沿着多面体2的外缘形成环状的空间为密闭室3，包围该密闭室3的另外的空间为开放室4。
密闭室3是用多面体2与隔膜7围起来的密闭空间，其中封入2个上述凝胶化材料。凝胶化材料用两面胶固定。另一方面，开放室4在上面形成投入口6，从该投入口6可以把沙土等固体重物10装入开放室4。另外，投入口6没有准备盖子，但根据需要，也可以安装利用按钮或面拉锁等可拆装或开关的盖子。在多面体的2的上面或下面，半球状橡胶形成的防滑件8等间隔并列，除确保与地表面及其它的水膨润性截水性材料1之间有充分的摩擦力之外，与原来的同样，也可在多面体2的端部配备绳索9，与其它的水膨润性截水材料1相连接。
图2、图5是水膨润性截水材料1保管时与使用时的形状立体图，图2、图5的上部为保管时的状态，下部为使用时的状态。保管时吸水性树脂5不发生膨润，另外由于多面体2的侧面折叠成‘<’字状，故呈平面状的溃散状态，可以多个堆积保管。使用时，吸水性树脂吸水膨润，如下图那般挤压伸展。因此，如图5所示，开放室4也是内部直接形成空洞的立体形状，从投入口6可以用小铲子11等把沙土等固体重物10往里填充。
图6是截水材料1进行堆积，并从上方将桩12往下打时的要领示意立体图，多个截水材料1堆积成石墙状，通过绳索9把相邻的截水材料1连接，同时，仅从截水材料1的开放室4上贯穿而下打入桩12。
图7是密闭室3与密闭室4的配置例立体图，上图在多面体2的中央设置密闭室3，在其两侧构成开放室4，图中的虚线表示的位置上安装了把多面体2的内部加以分割的隔膜7。各隔膜7的两个侧面附近为开放室4，中央附近为密闭室3，因为开放室4分割成两部分，所以分别具有独立的投入口6，因此，可以作这样的功能分配，即仅在一个开放室4中填充固体重物10、在另一个中将桩12打入使用。在未填充固体重物10的一方中将桩12打入，可以尽快完成打桩作业。另外下图的结构为在多面体2的中央设置开放室4，其两则设置密闭室3，两个密闭室3因为完全互相独立，分别装入吸水性树脂。多面体2的中央部分全部作为开放室4，因为可以增加用于填充固体重物的容积，从而更加有可能增加截水材料1的重量，故可以对抗更湍急的水流。
在本发明中，膨润性截水材料，可以与通常使用的沙袋同样的使用，吸水前为薄的袋子，吸水后才起到沙袋的作用。例如，在洪水，大雨等来临之时，为了守住堤坝、大楼、住宅等，防止雨水浸入是优选的。在此，作为水性液状物，只要是含水液状物即可，而未作特别限定。作为液状物中的混杂物，可以混合沙子、粘土、沙石、无机氧化物、氢氧化物、橡胶、塑料片、玻璃片、木碎片、纤维碎片、煤炭、碳水化合物、蛋白质、固体脂肪、微生物、肉片、生物的死骸等固体物，以及水以外的有机溶剂、脂肪油、矿物油、石油、活性剂等液体物。
液状物中水的比例未作特别限定，但优选50质量％以上。作为该水性液状物的具体例子，可以举出雨水、自来水、井水、河水、池·湖水、海水、泥水等一般水；矿山、土木·建筑工地现场、纸浆厂、纤维·染色厂、机械·金属加工厂、矿石精炼厂、化工厂、电器·电子相关工厂、医院等医疗工业设施、食品加工厂、窑业、净水厂、下水处理厂、家庭等产生的水状排水·废液等。该液状物既可以是静止状态，也可以是流动状态。
(实施例)下面的各实施例及比较例中的各物性测定方法及评价标准如下所示。
方法同上[膨润速度]方法同上[吸水量]准备250目尼龙网制的、尺寸为10×20cm、热密封宽度5mm以内的袋泡茶状容器与纯水。把吸水性树脂用JIS标准筛筛分，采用30～100目粒径的粒径物作为测定试样。
把试样0.20g投入袋泡茶状容器中，将其在纯水中浸入离袋泡茶状容器底约15cm处。在放置约1小时后，提起袋泡茶状容器，垂直垂吊，脱水15分钟。测定重量(Ag)。使用未放入试样的空的袋泡茶状容器进行同样操作，测定重量(Bg)。各进行3次测定，进行平均。通过吸水量(g/g)＝(A-B)/0.2来计算。
准备可以发挥150G(1100rpm，r＝10cm)离心力的离心分离器。在离心分离器上把装入吸水量测定后的试样的袋泡茶状容器进行固定，在其对角线方向上安装空的袋泡茶状容器，用150G×90秒进行离心分离。测定各个袋泡茶状容器的重量，根据保水量(g/g)＝(A-B)/0.2进行计算。
把用26～30目筛筛过的吸水性树脂用生理盐水膨润50倍，用蠕变计测定。用计算机的蠕变解析程序，设定下列测定条件。
(i)初始高度(H0)的条件设定0.01mm(ii)压缩时高度(H0-h1)的测定条件0.01mm(iii)荷重(应力)30g(iv)柱塞下降速度(初始高度测定时及压缩时)1mm/秒(v)截面积在支持台子的中央平坦设置膨润的样品0.20±0.10g(形成一层)进行测定。测定进行3次取平均。依下式求弹性系数。
弹性系数E0＝P0/h1/H0(N/m2)式中应力P0＝F×98/S(N/m2)荷重F＝30g截面积S＝V0/(H0-h1)试样体积V0＝试样重量W0所以，弹性系数E0＝2940×H0×(H0-h1)/W0×h1[水可溶性成分含量]把试样10.00g放入相对吸水量来说过剩量的纯水中，搅拌24小时。然后，用蒸发器浓缩经过滤的母液之后，用120℃的恒温槽蒸发干涸。用质量％计算蒸发残留成分对用于测定的试样量的比例。
(制作试样溶液)往300ml烧杯中放入吸水性树脂1g，添加0.9％盐水249g，用磁搅拌器搅拌3小时。把用滤纸过滤吸水凝胶后的滤液作为试样溶液。
(测定)把试样溶液注入液相色谱仪，求出残留的水溶性单体峰的面积。另外，从已知浓度的水溶性单体溶液作成标准曲线(水溶性单体量与峰面积的关系)，从该标准曲线求出水溶性单体量。
把吸水性树脂5.0g放入铝杯，使分布均匀，将其放入调整至温度30±0.5℃、相对湿度达到80±1％的恒温恒湿槽中3小时。取出铝杯，在小型JIS筛(12目)上，将铝杯倒过来取出吸水性树脂。此时，附着在铝杯上的试样尽量不破坏地取出。使小型JIS筛缓慢转动摆动5～6次，筛取筛上的吸水性树脂。测定残留在筛上的吸水性树脂的堵塞物重量，用对全部吸水性树脂(5.0g)量的质量％表示。
在1升烧杯中，加入丙烯酸230g、48％氢氧化钠水溶液133g、季戊四醇三烯丙醚1.0g及水636g，冷却至10℃。把该溶液放入绝热聚合槽，通入氮气，使溶液的溶解氧达到0.1ppm后(用东方(オリエント)电气公司制造，商品名溶解氧计D0220PB进行测定)，添加35％过氧化氢水溶液0.023g、L-抗坏血酸0.00575g、及过硫酸钾0.23g。添加后用约30分钟开始聚合反应，约2小时后到过最高温度72℃。并且，在该温度使其熟化5小时，完成聚合。这样得到的聚合物具有含水凝胶状。把该聚合物用叶片混砂机(入江商公司制造，商品名BENCH KNEADER PNV-1，旋转数70rpm)搅拌约2水时进行切细，再配合50％氢氧化钠水溶液35.5g，用叶片混砂机搅拌约2小时使其混合。接着用110℃加热干燥后进行粉碎，得到平均粒径370μm(日机装公司制造，商品名微径(マイクロトラツク)FRA粒度分析计进行测定)，膨润速度28秒、吸水量550g/g、保水量/吸水量0.78以及凝胶弹性系数5×103N/m2、水可溶性成分含量7质量％、残留水溶性单体量85ppm、耐湿堵塞性7％的吸水性树脂A(i)。
在制造例1中，干燥粉碎后，添加2.5g细粉碎硅石(塞里西亚250(サイリシア)，富士西里西亚(シリシア)化学公司制造，平均粒径2.7μm)，用诺塔混合机进行均匀混合，得到平均粒径370μm、膨润速度21秒、吸水量550g/g、保水量/吸水量0.78以及凝胶弹性系数5×103N/m2、水可溶性成分含量7质量％、残留水溶性单体量85ppm、耐湿堵塞性3％的吸水性树脂A(ii)。
在1升烧杯中，加入丙烯酸0.29g(0.04mol)、48％氢氧化钠水溶液0.33g、50％丙烯酰胺水溶液278.4g(1.96mol)及水278g，冷却至5℃。把该溶液放入绝热聚合槽，通入氮气，使溶液的溶解氧达到0.1ppm后，添加35％过氧化氢水溶液0.0001g、L-抗坏血酸0.00005g、及4，4-偶氮(4-氰基戊酸)0.025g。添加后用约30分钟开始聚合反应，约5小时后到过最高温度75℃，完成聚合。得到含水凝胶状聚合物。
该凝胶用碎肉机粉碎后，用带式干燥机(透气干燥机，井上金属株式会社制造)于120℃干燥1小时，进行粉碎，得到平均粒径500微米的未交联的干燥粉末。取该未交联的干燥粉末100g放入不锈钠盆中约3mm厚，用160℃循环风干燥机加热120分使进行热交联，得到平均粒径360μm、膨润速度32秒、吸水量88g/g、保水量/吸水量0.82以及凝胶弹性系数5.2×103N/m2、水可溶性成分含量5质量％、残留水溶性单体量98ppm、耐湿堵塞性9％的吸水性树脂A(iii)。
准备平均粒径200μm、膨润速度26秒、吸水量100g/g、保水量/吸水量0.7以及凝胶弹性系数5×103N/m2、水可溶性成分含量1.5质量％、残留水溶性单体量50ppm、耐湿堵塞性6.5％的吸水性树脂A(iv)作为吸水性树脂粉末。
准备平均粒径600μm、膨润速度70秒、吸水量900g/g、保水量/吸水量0.8、凝胶弹性系数1.8×103N/m2、水可溶性成分含量48.0质量％、丙烯酸含量700ppm、耐湿堵塞性10％的丙烯酸钠吸水性树脂A(v)(不含硅石，表面未交联型)作为吸水性树脂粉末。
把丙烯酸30g放入容量100ml的烧瓶中，边用冰冷却边搅拌并滴加22.6质量％的氢氧化钠水溶液58.7g，使80％的丙烯酸中和。然后，往其中添加过硫酸钾0.1g，搅拌于室温内溶解。另外，往预先将体系内用氮气置换过的带回流冷却器的500ml烧瓶中添加环己烷163.4g及山梨糖醇单月桂酯1.9g，于室温搅拌，使表面活性剂溶解后，滴加上述烧瓶内容物使悬浮。再用氮气充分置换过体系内后升温，边把油浴温度保持在50～60℃边反应3小时。把生成的聚合液在减压下蒸发干涸，得到粒状干燥聚合物。得到平均粒径250μm、膨润速度65秒、吸水量120g/g、保水量/吸水量0.88、凝胶弹性系数7×103N/m2、水可溶性成分含量20质量％、丙烯酸含量150ppm、耐湿堵塞性4％的吸水性树脂A(vi)。
用聚丙烯制造的无纺布(目付200g/m2)，裁成上面、下面用材30cm×50cm共2块，侧面用材20cm×170cm，在上下两面上分别把直径1cm的圆形天然橡胶以突起状(高约2～3mm)熔粘400个，残留部分开口，缝在长方体状袋上。
准备通常用的砂袋用袋，而不是45cm×60cm大小的麻袋(约300g)制的多面体来代替上述长方体袋。
把上述制造例1～4中得到的吸水性树脂A(i)～A(iv)200g封入制造例5中得到的长方体状袋中，得到长方体状水膨润性截水材料B(i)～B(iv)。
在干式纸浆无纺布(哈维克斯(ハビツクス))公司制造，哈维克斯((ハビツクス)JS45HD-W)上把厚30μm的波瓦尔(PVA)膜(库拉雷(クラレ)公司制造，CP-1220T10，皂化度87-89％)的层压片(a)切成10×15cm大小的长方形，将其重合在PVA膜侧，3个边加以热密封，制成袋。往其中加入吸水性树脂A(i)50g，然后，把开口部热密封(密封)制成凝胶化材料。与实施例1同样，在制造例5中得到的长方体状袋中等间隔分离放入凝胶化材料4个，用两面胶固定后缝制开口部，得到长方体状水膨润性截水材料B(v)。
除了用比较制造例1～2得到的吸水性树脂A(v)～A(vi)代替实施例1中的吸水性树脂A(i)以外，与实施例1同样操作，制得长方体状水膨润性截水材料B(vi)～B(vii)。
除了用比较制造例3得到的不是多面体的通常的砂袋用袋代替实施例1中的长方体状水膨润性截水材料以外，与实施例1同样操作，制得水膨润性截水材料B(viii)。
就上述实施例1～5的水膨润性截水材料B(i)～B(v)、比较实施例1～3的水膨润性截水材料B(vi)～B(viii)进行了下列试验。其结果如表1所示。

水膨润性截水材料的膨润时间在放入水70升的水槽中(50cm×70cm×30cm(高))，浸渍水膨润性截水材料，测定吸水膨润至约15kg所用的时间(分)。
光滑感在(1)吸水膨润后用手接触表面，调查水膨润性截水材料表面有无润滑感。
○袋的表面不光滑×袋的表面光滑凝胶泄漏在(1)吸水膨润后从水槽取出水膨润性截水材料，就3层层叠时的最下层袋，调查凝胶是否泄漏。
○袋的表面无凝胶泄漏×袋的表面有凝胶泄漏3层堆积的稳定性在纵横方向以2列、3层堆积为1面，围住四面(共使用24个)，其中，把2cmφ软管的前端插至围绕的中间底部，用30L/min的流量使水从上到溢出的状态注入水时调查截水材料有无崩塌及从水膨润性截水材料间的漏水(参照图3)。
(崩塌)○未发生崩塌。×截水材料发生移动、崩塌(泄漏)○稍有泄漏。×严重泄漏[表1] [制造例6]用聚丙烯制造的无纺布(目付200g/m2)，裁成上面、下面用材30cm×50cm共2块，侧面用材20cm×170cm，隔断用20cm×70cm，在上面中央沿纵横线切取10cm×20cm(开放室)，割断用裁断布沿上面的孔、将上下两面缝合。另外，在下面以突起状熔粘直径1cm的圆形天然橡胶(高约2～3mm)400个，而在上面熔粘100个，密闭室的一部分开口部残留，缝在中央有空洞的状态的长方体状袋上。
把制造例1～4得到的吸水性树脂A(i)～A(iv)200g封入由制造例6得到的具有空洞的长方体袋中，制得长方体状水膨润性截水材料C(i)～C(iv)。
在干式纸浆无纺布(哈维克斯(ハビツクス)公司制造，哈维克斯(ハビツクス)JS45HD-W)上把厚30μ的波瓦尔(PVA)膜(库拉雷(クラレ)公司制造，CP-1220T10，皂化度87～89％)的层压片(a)切成10×15cm大小的长方形，将其重合在PVA膜侧，3个边加以热密封，制成袋。往其中加入吸水性树脂A(i)50g，然后，把开口部热密封(密封)制成凝胶化材料。与实施例5同样，在制造例6中得到的有空洞的长方体状袋中等间隔分离放入凝胶化材料4个，用两面胶固定后缝制开口部，得到有空洞的长方体状水膨润性截水材料C(v)。
除了采用比较制造例1～2中得到的有吸水性树脂A(v)～A(vi)代替实施例5中的吸水性树脂A(i)以外，与实施例5同样操作，制得有空洞的长方体状水膨润性截水材料B(vi)～B(vii)以及水膨润性截水材料C(vi)～C(vii)。
除了用比较制造例3中得到的非多面体的通常的砂袋用袋代替实施例6中的上述有空洞的长方体状水膨润性截水材以外，与实施例5同样操作，得到水膨润性截水材料C(viii)。
对上述实施例6～10中的水膨润性截水材料C(i)～C(v)、比较实施例4～6的水膨润性截水材料C(vi)～C(viii)进行下列试验。其结果如表2所示。
(i)水膨润性截水材料的膨润时间，同表1(ii)光溜感，同表1(iii)凝胶泄漏，同表1
(iv)3层堆积的稳定性在各水膨润性截水材的孔(开放室)中投入约10kg砂石，在纵横方向以2排、3层堆积为1面，围住四面(共使用24个)，其中，把2cmφ软管的前端插至围绕的中间底部，用30L/min的流量使水从上到溢出的状态为止注入水时，调查截水材料有无崩塌及从水膨润性截水材料间的漏水(参照图8)。
(崩塌)○未发生崩塌。×截水材料发生移动、崩塌(泄漏)○稍有泄漏。×严重泄漏表2 工业上利用的可能性本发明的水膨润性截水材料具有下列效果。
(1)由于采用了膨润速度快的特定的吸水性树脂，故可尽快地膨润，形成截水材料，使用方便。
(2)即使堆积、加压截水材料，也不会发生吸水性树脂从截水材料中的凝胶泄漏和打滑、容易处理。
(3)吸水膨润的截水材料的上面及下面为平面状，容易堆积，即使堆积也是稳定的，即使在大量水时也难以崩塌。
(4)截水材料的上面及下面为平面状，在相同形状的截水材料堆积时，截水材料与截水材料的间隙小，水难以从间隙泄漏。另外，截水材料具有针脚，效果显着。
(5)当截水材料为长方体形或立方体形时，堆积更稳定，在堆积时截水材料与截水材料的间隙更小，水从间隙难以泄漏。
(6)因为吸水膨润的具有空洞的截水材料开放室，由于填充了砂土等固体重物，故截水材料的比重大于水，面对激流也非常稳定和坚实。另外，当在堆积的截水材料开放室中打桩时，多个截水材料以串刺状形成一体，则形成了更加稳定、强韧的截水材料群。
(7)使用前的水膨润性截水材料薄而易保管，轻而运送容易。
本发明的水膨润性截水材料，在发洪水、下大雨时，适于用作防守堤防、大楼、住宅的防止雨水浸入的截水材料。另外，也适于防止自来水、井水、河水、湖水、海水、泥水等的一般水；矿山、土木·建筑工地现场、纸浆厂、纤维·染色厂、机械·金属加工厂、矿石精炼厂、化工厂、电器·电子相关工厂、医院等医疗工业设施、食品加工厂、窑业、净水厂、下水处理厂、家庭等产生的水状排水·废液等浸入的截水材料。
权利要求
1.一种水膨润性截水材料，其特征在于，把吸水性树脂粒子(A)封入由透水性片材构成的多面体(B)而构成。
2.按照权利要求1中所记载的水膨润性截水材料，其特征在于，在吸水性树脂粒子(A)吸水膨润后，多面体(B)的至少2个面呈平面状构成。
3.按照权利要求1中所记载的水膨润性截水材料，其特征在于，在吸水性树脂粒子(A)吸水膨润后，多面体(B)形成四方体状或立方体状。
4.按照权利要求1中所记载的水膨润性截水材料，其特征在于，上述多面体(B)的边具有针脚。
5.按照权利要求1中所记载的水膨润性截水材料，其特征在于，多面体(B)的内部形成多个空间，这些空间的至少一个间隔形成密闭室，其余的间隔形成通向多面体(B)外部的开放室，在密闭室内封入吸水性树脂粒子(A)，具有向开放室装入重物的投入口。
6.按照权利要求1中所记载的水膨润性截水材料，其特征在于，上述吸水性树脂粒子(A)具有100～850μm的平均粒径、3～50秒的膨润速度、20～1000g/g的吸水量、0.55～1.00的保水量/吸水量、2×103～12×103N/m2的凝胶弹性系数、30质量％以下的水可溶性成分含量、500ppm以下的残留水溶性单体量以及9％以下的耐湿堵塞性。
7.按照权利要求1中所记载的水膨润性截水材料，其特征在于，在去离子水中浸渍时重量增加15kg的时间为0.5分～5分。
8.使权利要求1中记载的水膨润性截水材料吸水而形成的截水材料。
全文摘要
本发明的水膨润性截水材料，其特征在于，封入吸水性树脂粒子(A)而构成，在吸水膨润时，形成多面体(B)，是由透水性片材构成的，由于薄而易保管，轻而容易运送。该多面体(B)，在吸水膨润后至少2个面形成平面状，当形成长方体形或立方体形时，即使堆积也很稳定，即使有大量水时也难以崩塌，当相同形状的产品堆积时，截水材料与截水材料的间隙小，水难以从间隙泄漏。另外，当多面体(B)有空洞时，填充固体重物或打桩，故对激流也是稳定和坚实的。因此，本发明的水膨润性截水材料，在发洪水、下大雨时，为了防守堤防、大楼、住宅等，作为防止雨水浸入的防水截水材料是优选的。
文档编号E02B3/04GK1910323SQ20058000270
公开日2007年2月7日 申请日期2005年1月27日 优先权日2004年1月30日
发明者木田博之, 钱谷幸雄 申请人:三洋化成工业株式会社, 木田博之