特許 6403968 土嚢

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6403968

(24)【登録日】2018年9月21日

(45)【発行日】2018年10月10日

(54)【発明の名称】土嚢

(51)【国際特許分類】

   E02B 3/04 20060101AFI20181001BHJP

【ＦＩ】

   E02B3/04 301

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-73285(P2014-73285)

(22)【出願日】2014年3月31日

(65)【公開番号】特開2015-194053(P2015-194053A)

(43)【公開日】2015年11月5日

【審査請求日】2016年12月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】390029148

【氏名又は名称】大王製紙株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090033

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 博司

(74)【代理人】

【識別番号】100093045

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 良男

(72)【発明者】

【氏名】小山 英俊

【審査官】 門 良成

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０２−１０６０２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６２−１５９５２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 登録実用新案第３１１５５５１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０６−０５６１２７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 登録実用新案第３０８４８０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 登録実用新案第３１４７９５８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０４６５０３６８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｂ ３／０４− ３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

透水性の袋の中に、水分を吸収して膨潤する吸水性樹脂が封入された土嚢において、
前記吸水性樹脂は、前記袋の中に複数のブロックに小分けにされた状態で封入されており、
前記袋には、更に前記吸収性樹脂の膨潤後の前記袋の側面に対応する板状部材が封入され、
前記袋には、更に前記袋の上面及び下面に対応する板状部材が封入され、前記側面に対応する板状部材は内側に折りたたまれた状態で前記袋に封入されている土嚢。

【請求項2】

前記袋の中には、透水性又は水解性の２枚のシートの間に前記吸水性樹脂が保持された複数のブロックが配列されてなる吸水体が封入されている請求項１に記載の土嚢。

【請求項3】

前記２枚のシートには、前記吸水性樹脂の膨潤により剥がれる接合力で互いに接合された複数の接合部が形成されており、前記吸水性樹脂は、前記接合部と前記２枚のシートとに囲まれた複数ブロックの空間に小分けにされて保持されている請求項２に記載の土嚢。

【請求項4】

前記複数の接合部は、格子状に形成されている請求項３に記載の土嚢。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吸水性樹脂を充填し、必要時に吸水させて用いる土嚢に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、洪水等の水災害の時に水や土砂の流入を阻止するため、土嚢が用いられている。土嚢は、土砂を袋に詰めたものであるが、近年、これに替わり、水膨潤性吸水性樹脂を透水性の袋に詰め、使用時に吸水させて膨潤させて用いる土嚢が提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、２枚以上のフェルトの間に水膨潤性吸水性樹脂を挟んだ状態にしてニードルパンチで留めたシートを通水性の袋に入れた土嚢が記載されている。
また、特許文献２には、繊維素材から構成される支持体の一部に高吸水性ポリマーを間欠的に重合固着させた充填材が透水性の袋内に封入された吸水性ゲル水のう用吸収材が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平８−１３４８６５号公報

【特許文献2】特開平３−２８６０１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

吸水性樹脂を吸水させて用いる土嚢は緊急時に用いられるものであるから、より短時間で必要な大きさまで膨潤する必要がある。しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、吸水させるときに外側の吸水性樹脂が膨潤してゲルブロッキングを起こすため、内側の吸水性樹脂まで水分が行きわたらずに素早く膨潤することができない。また、特許文献２に記載の吸収材においては、シート状に吸水性樹脂が担持されているため、吸水時に吸水性樹脂と水との接触面積が小さくなり、膨潤する速度が遅くなる。

【0006】

また、洪水の現場では、土嚢を膨潤させた後、土嚢を何層にも重ねたりする場合がある。そのため、土嚢は重ねやすいように均一に膨らむことが必要である。しかしながら、吸水性樹脂は土嚢内でよれたり偏ったりしやすく、吸水した後に膨潤した吸水性樹脂を手で均さなければならない。

【0007】

本発明の課題は、より素早く均一に膨潤する土嚢を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
透水性の袋の中に、水分を吸収して膨潤する吸水性樹脂が封入された土嚢において、
前記吸水性樹脂は、前記袋の中に複数のブロックに小分けにされた状態で封入されており、
前記袋には、更に前記吸収性樹脂の膨潤後の前記袋の側面に対応する板状部材が封入され、
前記袋には、更に前記袋の上面及び下面に対応する板状部材が封入され、前記側面に対応する板状部材は内側に折りたたまれた状態で前記袋に封入されている。

【0009】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記袋の中には、透水性又は水解性の２枚のシートの間に前記吸水性樹脂が保持された複数のブロックが配列されてなる吸水体が封入されている。

【0010】

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、

前記２枚のシートには、前記吸水性樹脂の膨潤により剥がれる接合力で互いに接合された複数の接合部が形成されており、前記吸水性樹脂は、前記接合部と前記２枚のシートとに囲まれた複数ブロックの空間に小分けにされて保持されている。

【0011】

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、
前記複数の接合部は、格子状に形成されている。

【発明の効果】

【0012】

本発明の土嚢によれば、吸水性樹脂が袋の中に複数のブロックに小分けにされた状態で封入されて構成されているので、吸水性樹脂がゲルブロッキングしにくく、吸水時に全ての吸水性樹脂に水が行きわたりやすくなり、吸水性樹脂がより素早く水分を吸収して膨潤することが可能となる。また、吸水性樹脂が偏りなく均一に膨潤することが可能となる。さらに、吸収性樹脂が膨潤しても側面が板状部材により平らに維持されるため、積み上げやすく、また積み上げたときに隣り合う土嚢同士の隙間のない土嚢を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態における土嚢の平面図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ線における吸水前の断面図である。

【図3】吸水体の平面図である。

【図4】図１のＩＩ−ＩＩ線における吸水後の断面図である。

【図5】本実施形態における吸水前後の土嚢を示す図である。

【図6】（ａ）は、変形例１における土嚢の吸水前の断面図、（ｂ）は、変形例１における土嚢の吸水後の断面図である。

【図7】補強板の構成例を示す図である。

【図8】補強板を外袋に固定する手法を説明するための図である。

【図9】（ａ）は、変形例２における土嚢の吸水前の断面図、（ｂ）は、変形例２における土嚢の吸水後の断面図である。

【図10】（ａ）は、変形例３における土嚢の吸水前の断面図、（ｂ）は、変形例３における土嚢の吸水後の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。

【0015】

［土嚢１の構成］
まず、本発明の実施形態における土嚢１の構成について説明する。
図１は、土嚢１の吸水前の平面図、図２は、土嚢１の吸水前のＩＩ-ＩＩ断面を示す図である。図１、２に示すように、土嚢１は、外袋２の中に、外袋２のサイズより一回り小さいサイズの、吸水性樹脂３２が充填された吸水体３が封入され、外袋２の開口部がミシン止め（図１のＭの部分）されて構成されている。

【0016】

外袋２は、例えば、麻のように透水性が高く、かつ強度が強い素材でできた袋である。外袋２は、吸水性樹脂３２が外に漏れ出さない程度の目の細かい素材であることが好ましい。

【0017】

吸水体３は、２枚のシート３１の間に吸水性樹脂３２が略均一に小分けにされた状態で挟み込まれて構成されている。
シート３１としては、パルプ繊維でできた紙、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、レーヨン等を原料とするスパンボンド、スパンレース等の不織布、ポリビニルアルコールを原料とする水溶性のフィルム等の、透水性若しくは水解性のシートが好適に用いられる。シート３１は、複数層であってもよい。
吸水性樹脂３２としては、例えば、ポリアクリル酸塩系、ポリアクリロニトリル系、ポリエチレンオキサイド架橋物系、デンプン系、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）系等の樹脂が好適に用いられる。樹脂の平均粒子径は、１５０〜８５０μｍが好ましい。この範囲を下回ると、乾燥時に吸水体３からこぼれてくる樹脂が多くなり、正しく機能しない。また、吸水時は外袋２から吸水性樹脂３２が漏れ出てしまうことが考えられる。また、この範囲を上回ると、吸水性樹脂３２の総表面積が狭くなり、吸水時に吸水性樹脂３２が水と接触する面積が減るため、膨潤する速度が遅くなる。吸水時に膨潤するための補助剤としてパルプ繊維等を混載してもよい。

【0018】

図３は、吸水体３の平面図である。図３に示すように、２枚のシート３１は、互いに格子状の接合部３３（図３の白い太線部分）により接合されており、接合部３３と２枚のシート３１に囲まれた複数ブロックの空間Ｓに、吸水性樹脂３２が小分けにされて保持されている。

【0019】

接合部３３は、シート３１が紙の場合、デンプン糊等の水溶性の糊により接着されている。シート３１が不織布の場合、接合部３３は、熱融着や超音波接着、或いはニードルパンチ等で物理的に交絡されている。シート３１が水溶性フィルムである場合、接合部３３は、熱融着されている。何れの場合においても、接合部３３は、吸水性樹脂３２が膨潤したときに接合部３３がはがれる程度の弱い強度で接合されている。各空間Ｓ内の吸水性樹脂３２は、乾燥時には接合部３３により阻まれて隣接する空間Ｓと互いに行き来できなくなっているが、吸水により吸水性樹脂３２が膨潤すると、接合部３３の接合が外れるようになっている。

【0020】

吸水体３において、空間Ｓは、吸水体３の全面に均一に配列されている。これにより、外袋２の中の全面に吸水性樹脂３２が均一に配列されることとなるので、吸水時に吸水性樹脂３２が均一に膨潤し、手で均すことなく、重ねやすく平な土嚢が出来上がる。また、吸水性樹脂３２が小分けにされているので、ゲルブロッキング現象も発生しにくく、すばやい膨潤が可能となる。また、吸水性樹脂３２はシート状の吸水体３に保持されているので、乾燥時に土嚢１の中で吸水性樹脂３２が移動して偏ることがなく、取扱いが容易である。

【0021】

なお、空間Ｓの数は、４つ以上であることが好ましい。空間Ｓの数が４つより少ないと、吸水時に外側の吸水性樹脂３２が膨潤してゲルブロッキングを起こすため、内側の吸水性樹脂３２は水が接することができなくなり、膨潤する速度が遅くなるためである。

【0022】

［土嚢１の作用］
次に、土嚢１の作用について説明する。図４は、吸水後の土嚢１の断面を示す図である。図５は、吸水前と吸水後の土嚢１の斜視図である。
土嚢１を吸水させると、外袋２に封入されている吸水体３の吸水性樹脂３２が吸水することにより膨潤する。このとき、吸水性樹脂３２は複数ブロックの空間Ｓに小分けにされているため、吸水性樹脂３２がゲルブロッキングしにくくなることにより全ての吸水性樹脂３２に水が行きわたりやすくなり、吸水性樹脂３２が素早く水分を吸収して膨潤することが可能となる。また、吸水性樹脂３２が小分けにされているので、偏りなく均一に膨潤することが可能となり、図５に示すように、手で均さなくても平らで重ねやすい土嚢１を得ることが可能となる。更に、図４に示すように、吸水して膨潤した吸水性樹脂３２により接合部３３の接合がはずれて空間Ｓ同士の境界が開放されるため、吸水性樹脂３２間に隙間ができ、より一層水を浸透しやすくすることができる。

【0023】

以上説明したように、本実施形態における土嚢１によれば、吸水性樹脂３２が外袋２の中に複数のブロックに小分けにされた状態で封入されて構成されている。従って、吸水性樹脂３２がゲルブロッキングしにくくなるため、吸水時に全ての吸水性樹脂３２に水が行きわたりやすくなり、より素早く膨潤することが可能となる。また、吸水性樹脂３２が小分けにされているので、偏りなく均一に膨潤することが可能となる。

【0024】

具体的に、外袋２の中には、透水性又は水解性の２枚のシート３１の間に吸水性樹脂３２が保持された複数のブロックが配列されてなる吸水体３が封入されている。従って、乾燥時においても土嚢１の中で吸水性樹脂３２が移動して偏ることがなく、取扱いが容易である。また、吸水性樹脂３２が吸水時に偏りなく均一に膨潤することが可能となる。

【0025】

また、吸水体３の２枚のシート３１には、吸水性樹脂３２の膨潤により剥がれる接合力で互いに接合された複数の接合部３３が形成されており、吸水性樹脂３２は、接合部３３と２枚のシート３１とに囲まれた複数ブロックの空間Ｓに小分けにされて保持されている。従って、吸水して膨潤した吸水性樹脂３２により接合部３３の接合がはずれて空間Ｓ同士の境界が開放されるため、吸水性樹脂３２間に隙間ができ、より一層水を浸透しやすくすることができる。

【0026】

また、接合部３３を格子状とすることで、吸水性樹脂３２を保持する空間Ｓを均一に配列することが可能となる。

【0027】

なお、上記実施形態においては、吸水体３に接合部３３を格子状に設けることとしたが、空間Ｓが吸水体３の全面に配列される態様であれば、これに限定されない。

【0028】

また、上記実施形態においては、空間Ｓが２４個設けられている場合を図示しているが、空間Ｓの数は特に限定されない。
また、上記実施形態においては、より好ましい実施形態として、空間Ｓの大きさが均一である場合を例にとり説明したが、必ずしも全ての空間Ｓが同じ大きさでなくても構わない。

【0029】

［変形例］
以下に、上記実施形態の土嚢１の変形例について説明する。なお、各変形例において、土嚢１の各部と同一の構成については同一の符号を付し、土嚢１と異なる部分のみを説明する。また、同一名称の構成については、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

【0030】

（変形例１）
図６（ａ）は、上記実施形態の変形例１の土嚢１Ａの吸水前の断面を示す図であり、図６（ｂ）は、土嚢１Ａの吸水後の断面を示す図である。
図６（ａ）に示すように、土嚢１Ａは、外袋２の中に、吸水体３、及び複数枚（ここでは２枚）の補強板４Ａが封入されて構成されている。２枚の補強板４Ａは、それぞれ吸水性樹脂３２の膨潤後の外袋２の上面、下面に対応するように、吸水体３を挟んで外袋２の上面側と下面側に封入されている。外袋２の側面には、吸水性樹脂３２が膨潤したときに側面を起立させるためのマチ部２１が形成されている。

【0031】

補強板４Ａは、例えば、プラスチック板等により構成される板状部材である。補強板４Ａには、吸水性樹脂３２に吸収させる水が中に入るのを阻害しないようにするために、水が通過できる構造であることが好ましい。
例えば、補強板４Ａは、図７（ａ）に示すように、水を通すための微細な穴が開いている構造であることが好ましい。
または、補強板４Ａは、図７（ｂ）に示すように、格子形状であることが好ましい。この場合、水を通すための開口部分４１が大きいため、膨潤したときに吸水性樹脂３２この開口部分４１を介して補強板４Ａを通り抜けてしまい、補強板４Ａを所定の位置まで押し上げることができない。そこで、開口部分４１は、例えば、通水性のある不織布で塞がれた構造とする。
または、補強板４Ａは、図７（ｃ）に示すように、プラスチック板ではなく、例えば、業務用玄関マットのように樹脂やワイヤーを曲げて板状に構成したものとしてもよい。即ち、補強板４Ａは、通水性を有する板状の部材であれば特に限定されない。

【0032】

土嚢１Ａを吸水させると、吸水体３の吸水性樹脂３２が膨潤する。この膨潤する力により、接合部３３の接合がはずれ（剥がれ）、上面側の補強板４Ａがマチ部２１の高さまで押し上げられてマチ２１が起立する。土嚢１Ａは吸水体３の構造により均一に膨潤するが、補強板４Ａにより土嚢１Ａの上面及び下面はより平ら（均一）に保たれる。これにより、図６（ｂ）に示すように、吸水性樹脂３２の膨潤後、土嚢１Ａの形状は略直方体に維持されるので、手で均さなくても平らでより一層積み重ねやすい土嚢１Ａを得ることが可能となる。

【0033】

なお、補強板４Ａを予め外袋２に固定しておくと、補強板４Ａが外袋２内で動くことがないので好ましい。例えば、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、補強板４Ａを外袋２に縫い付けて固定する（図８（ａ）、（ｂ）の縫い付け部５参照。図８（ａ）は、土嚢１Ａの吸水後の斜視図）。吸水性樹脂３２が膨潤した時に、外袋２は直方体を形成するが、補強板４Ａは、その直方体の上面、下面と同じ大きさになるサイズとすることが望ましい。

【0034】

（変形例２）
図９（ａ）は、上記実施形態の変形例２の土嚢１Ｂの吸水前の断面を示す図であり、図９（ｂ）は、土嚢１Ｂの吸水後の断面を示す図である。
図９（ａ）に示すように、吸水前の土嚢１Ｂにおいて、複数の補強板４Ｂのそれぞれは、吸水性樹脂３２の膨潤時に起立するように、外袋２の側面のマチ部２１に対応して配置されている。

【0035】

土嚢１Ｂを吸水させると、吸水体３の吸水性樹脂３２が膨潤する。この膨潤する力により、接合部３３の接合がはずれ（剥がれ）、外袋２の上面がマチ部２１の高さまで押し上げられ、マチ部２１及び補強板４Ｂが一体的に起立する。これにより、図９（ｂ）に示すように、土嚢１Ｂの形状が略直方体に維持される。変形例２では、吸水体３により土嚢１Ｂの上面及び下面が均一となるだけでなく、側面が補強板４Ｂにより平らに維持されるため、複数の土嚢１Ｂを積み上げたときの隣り合う土嚢１Ｂ同士の隙間をより一層低減することができる。

【0036】

なお、補強板４Ｂを予め外袋２のマチ部２１に固定しておくと、吸水性樹脂３２の膨潤時に起立しやすくなるので好ましい。固定の手法は、上記実施形態で説明したものと同様に、補強板４Ｂを外袋２のマチ部２１に縫い付けて固定する。吸水性樹脂３２が膨潤した時に、外袋２は直方体を形成するが、補強板４Ｂは、その直方体に対応する側面と同じ大きさになるサイズとすることが望ましい。

【0037】

（変形例３）
図１０（ａ）は、上記実施形態の変形例３の土嚢１Ｃの吸水前の断面を示す図であり、図１０（ｂ）は、土嚢１Ｃの吸水後の断面を示す図である。
図１０（ａ）に示すように、吸水前の土嚢１Ｃは、外袋２の上面に対応する補強板４Ｃ１、下面に対応する補強板４Ｃ２、及び側面に対応する補強板４Ｃ３を有し、側面に対応する補強板４Ｃ３は、例えばヒンジ等を用いて内側に折り畳まれた状態で、吸水体３を囲むようにして外袋２に封入されている。

【0038】

土嚢１Ｃを吸水させると、吸水体３の吸水性樹脂３２が膨潤する。この膨潤する力により、接合部３３の接合がはずれ（剥がれ）、上面の補強板４Ｃ１がマチ部２１の高さまで押し上げられることにより折り畳まれていた側面の補強板４Ｃ３が展開して起立する。これにより、図１０（ｂ）に示すように、土嚢１Ｃに直方体の骨組みができるため、土嚢１Ｃは表面が均一となり、安定的に直方体の形状に維持され、土嚢１Ｃをブロックのように取り扱うことができる。即ち、より一層積み上げやすく、また、積み上げたときに隣り合う土嚢同士の隙間のない土嚢を提供することが可能となる。

【0039】

なお、補強板４Ｃ１及び４Ｃ２は、予め外袋２に固定しておくこととしてもよい。例えば、上記実施形態で説明したものと同様に、補強板４Ｃ１及び４Ｃ２を外袋２に縫い付けて固定する。これにより、補強板４Ｃ１及び４Ｃ２の外袋２内での動きを抑制できるので好ましい。吸水性樹脂３２が膨潤した時に、外袋２は直方体を形成するが、補強板４Ｃ１、４Ｃ２は、その直方体の上面、下面と同じ大きさになるサイズとすることが望ましい。

【0040】

本発明は、上記した実施形態及び変形例のものに限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0041】

１、１Ａ〜１Ｃ 土嚢
２ 外袋
３ 吸水体
３１ シート
３２ 吸水性樹脂
Ｍ ミシン目
Ｓ 空間
４Ａ〜４Ｃ 補強板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】