JP7057763B2 - スクリーン - Google Patents

Description

本発明は、鉱石、砕石、コークス、化学薬品等の塊状物や粉粒状物を篩い分けするためのスクリーンに関する。

鉱石、砕石、コークス、化学薬品等の塊状物や粉粒状物は、粒径を揃えるために、スクリーン（網）を用いて篩い分けされている。詳しくは、篩い分け対象物（被選別物）である塊状物や粉粒状物をスクリーンの上面に載せて、スクリーンの開口部から下方に落とすことで篩い分けが行われる。このようなスクリーンとして、従来は、金属製のスクリーンが使用されていた。しかし、近年では、寿命、騒音問題、耐摩耗性、振動篩い機への取付け易さに優れる点から、金属製スクリーンに代わって、弾性材で形成されたスクリーン（ラバースクリーン）が主流となっている。

例えば、実開平２－１０８７７９号公報（特許文献１）には、スチールコード、化学繊維などの撚糸を抗張体とし、その周囲をポリウレタン等のゴム状弾性体で被覆した各種断面形状のロープを、上層は被選別物の進行方向に対し平行に、下層は被選別物の進行方向に対して垂直に、かつ上下層とも夫々太さの異なる２種類のロープを所定のピッチで交錯積層させ、その全交錯部のうち小径ロープの交錯部は非接触状態とし、残りの交錯部は溶着接合させた振動篩用ラバースクリーンが開示されている。

また、特開平８－８９８９６号公報（特許文献２）には、スチールコード、化学繊維などの撚糸を抗張体としてその周囲をポリウレタン、ゴム等の弾性体で被覆した有芯ロープを横方向に並列状に引き揃え、その上に有芯または無芯のロープを縦方向に直交させて積層交錯し、その交錯部を接合した弾性ネットからなるスクリーンを含む二層構造の振動篩用ラバースクリーンが開示されている。

さらに、特開平１１－１１４４９８号公報（特許文献３）には、ピアノ線またはパラ系全芳香族ポリアミド繊維からなる芯線を内蔵したウレタン緯条（緯ロープ）と、下部に長手方向突条を成形したウレタン経条（経ロープ）とを交差し、交差部において前記突条を緯条の上部に一体に溶着してなる振動篩用改良網が開示されている。

特許文献１～３のスクリーンのように、スクリーンは、通常、振動篩い機に設置して振動状態で使用されるが、振動篩い機で効率よく篩い分けを行うには、開口部の目詰まりが課題になる。特に、被選別物が水分を含んでいたり、粘度の高い状態である場合には、被選別物がスクリーン表面（弾性材表面）に付着して堆積し易く、目詰まりが生じ易い。しかし、これらのスクリーンでは、付着し易い被選別物に対して目詰まりを十分に抑制できない。

一方、鉱石、砕石、コークスなどの硬く角張った被選別物を篩い分けする場合には、スクリーンを構成するロープ（弾性体で形成された線条）における上部の摩耗も課題になり、特に、弾性体の内部に抗張体を有するロープの場合、弾性材の摩耗が進むと抗張体が露出してしまう。

ロープの弾性体の摩耗を抑制するために、特開昭５１－１１３２５０号公報（特許文献４）には、抗張体を耐摩耗性ゴムで被覆したロープを縦横方向に上下二層にして交錯積層し、交錯部を接合一体化に編成したラバースクリーンにおいて、円形、楕円形、半円形、半楕円形、正方形や台形等の多角形、円弧と弦とを組み合わせた断面形状を有するロープ中の抗張体の位置を下方に偏在させて、摩耗部分の厚みを増大させることにより、寿命を向上させたラバースクリーンが開示されている。

また、特開平１１－３０９４１４号公報（特許文献５）には、芯線（抗張体）を埋設したポリウレタンロープの経緯交差部を溶着し、前記ロープの上面が平面で両側面が上面とほぼ直交し、下面がほぼ円弧形に形成され、上面から芯線までの高さが下面から芯線までの高さより大であり、上面から下面の中心部に至る高さｈが両側面間の幅ｗより大であるネットスクリーン用網が開示されている。

特許文献４および５のロープでは、ロープの中心よりも下方（被選別物が通過する下流側）に、ロープの芯部（芯線）を形成する抗張体が埋設されている。すなわち、特許文献４および５のロープは、断面円形状であり、かつ円の中心に抗張体が埋設された従来のロープに比べて、抗張体の上部の弾性体が厚肉となる構造を有している。そのため、特許文献４および５のロープは、従来のロープに比べて、弾性体が被選別物によって上部から摩耗しても抗張体が露出し難く、摩耗による寿命が長くなる。

しかし、特許文献４および５のロープのうち、従来のロープに比べて、スクリーン厚み方向の径を大きくしたロープでは、耐摩耗性が向上する反面、被選別物の接触の機会が多くなり、目詰まりが発生し易い。特に、従来の断面円形状のロープが被選別物と点接触し易いのに対して、スクリーン厚み方向に平面形状を有するロープ（平面形状の側面を有するロープ）では、平面形状が被選別物と面接触し易く、被選別物とロープ側面との接触面積が大きくなり、目詰まりが発生し易い。

実開平２－１０８７７９号公報（実用新案登録請求の範囲第１項） 特開平８－８９８９６号公報（請求項１） 特開平１１－１１４４９８号公報（請求項１、段落［００１３］［００１４］） 特開昭５１－１１３２５０号公報（特許請求の範囲、第３頁９～２０行、第４図） 特開平１１－３０９４１４号公報（特許請求の範囲）

従って、本発明の目的は、付着し易い被選別物であっても、目詰まりを抑制でき、効率良く篩い分けできるスクリーンを提供することにある。

本発明の他の目的は、耐久性に優れ、かつ目詰まりも抑制できるスクリーンを提供することにある。

本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、スクリーンのロープを形成する弾性材に、オルガノシロキサン単位を含むシリコーン変性樹脂を含めることにより、付着し易い被選別物であっても、目詰まりを抑制でき、効率良く篩い分けできることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明のスクリーンは、間隔をあけて第１方向に平行に配列された複数の線条体である第１ロープと、この第１ロープの上に、前記第１方向に交差する第２方向に平行に間隔をあけて配列して載置（または積層）され、かつ前記第１ロープとの交差接触部が接合されている複数の線条体である第２ロープとで形成されたスクリーンであって、前記第１ロープが、それぞれ第１弾性材からなる第１ボディ部と、この第１ボディ部中に埋設され、かつ長さ方向に延びて芯線を形成する第１抗張体とで形成され、前記第２ロープが、それぞれ第２弾性材からなる第２ボディ部と、この第２ボディ部中に埋設され、かつ長さ方向に延びて芯線を形成する第２抗張体とで形成され、かつ前記第１弾性材および／または前記第２弾性材が、オルガノシロキサン単位を含むシリコーン変性樹脂を含む。前記シリコーン変性樹脂は、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーであってもよい。前記オルガノシロキサン単位の割合は、シリコーン変性樹脂全体に対して５～２０質量％程度であってもよい。前記シリコーン変性樹脂は、シリコーン変性ポリウレタンであってもよい。前記シリコーン変性ポリウレタンは、ポリエーテル型ポリウレタンまたはポリカーボネート型ポリウレタンのシリコーン変性樹脂であってもよい。前記シリコーン変性樹脂は、３～１５質量％のオルガノシロキサン単位を含むポリカーボネート型ポリウレタンであってもよい。前記第１ロープおよび／または第２ロープは、長さ方向に延びる平面部を有していてもよい。前記第１の抗張体および第２の抗張体は、繊維コードまたは金属コードであってもよい。前記第２方向は、前記第１方向に直交する方向であってもよい。前記スクリーンは、振動篩い機に設置されるスクリーンであってもよい。

なお、本明細書および特許請求の範囲においては、スクリーンとは、被選別物を篩い分けするための網（ネット）を意味し、ロープとは、スクリーンを構成する線条体を意味する。

本発明では、スクリーンのロープを形成する弾性材が、オルガノシロキサン単位を含むシリコーン変性樹脂を含むため、付着し易い被選別物であっても、目詰まりを抑制でき、効率良く、被選別物を篩い分けできる。さらに、長さ方向に延びる平面部を有するロープで形成されたスクリーンでも、目詰まりを抑制できるため、目詰まりの抑制だけでなく、スクリーンの耐久性も向上できる。

図１は、本発明のスクリーンの一例を示す概略部分斜視図である。 図２は、本発明のスクリーンを構成するロープの一例を示す横断面図である。 図３は、実施例における交差ロープの接合強度を評価する方法を説明するための概略図である。 図４は、実施例における目詰まりを評価する方法を説明するための概略図である。 図５は、実施例の振動篩い機（実機）における評価方法を説明するための概略図である。

［スクリーン］
本発明のスクリーンの構造は、各種用途に利用される慣用のスクリーンの構造と同様である。図１は、本発明のスクリーンの一例を示す概略部分斜視図であり、スクリーン３は、等間隔で第１方向（横方向）に平行に配列された複数の線条体である第１ロープ（横ロープ）１と、この第１ロープ１の上に、等間隔で前記第１方向に直交する第２方向（縦方向）に平行に配列して配設（または積層）され、かつ前記第１ロープ１との交差接触部が接合されている複数の線条体である第２ロープ（縦ロープ）２とで形成されている。

前記第１ロープ１は、それぞれ第１弾性材からなる第１ボディ部１ｂと、この第１ボディ部１ｂ中に埋設され、かつ長さ方向に延びて芯線を形成する第１抗張体１ａとで形成されている。第１ロープ１の横断面形状（長さ方向に垂直な断面形状）は円形状である。第１抗張体１ａは、第１ボディ部１ｂの中心に埋設されており、その横断面形状は円形状である。

前記第２ロープ２も、前記第１ロープ１と同様に、それぞれ第２弾性材からなる第２ボディ部２ｂと、この第２ボディ部２ｂ中に埋設され、かつ長さ方向に延びて芯線を形成する第２抗張体２ａとで形成されている。第２ロープ２の横断面形状も円形状である。第２抗張体２ａも、第２ボディ部２ｂの中心に埋設されており、その横断面形状は円形状である。

このスクリーン３では、複数の第１ロープ（横ロープ）１と複数の第２ロープ（縦ロープ）２とを等間隔で配列して交差させることにより、縦横に並んだ正方形状の開口部（横ロープと縦ロープによって囲まれた開口部）を形成し、この開口部を利用して被選別物（篩い分け対象物）を篩い分けできる。

スクリーン３は、慣用の方法で被選別物を篩い分けするために利用され、例えば、振動篩い機に設置してスクリーン３に振動を付与して篩い分けしてもよい。その場合、通常、スクリーン３の横方向の両端部には、慣用のフック係止部（図示せず）が取り付けられ、この２つのフック係止部を介して、スクリーン３が振動篩い機の支持枠に取り付けられる。フック係止部を介して振動篩い機に設置されたスクリーン３では、振動篩い機から振動が付与された状態のスクリーン３に対して、スクリーン３の縦方向の一端からスクリーン３の上面に被選別物が投入されて、投入された被選別物が縦方向に移動しつつ篩い分けられる。

このように、スクリーン３を振動篩い機に設置して使用する場合、振動篩い機に取り付けられる横ロープ１には大きなテンションがかかるため、横ロープ１は、縦ロープ２の下側（被選別物が通過する下流側）に配設（または積層）されている。そのため、横ロープと縦ロープとの交差部の接合強度は、それほど高くなくてもよい。

開口部の形状は、正方形状に限定されず、長方形状、ひし形状、平行四辺形状などであってもよい。これらのうち、生産性などの点から、正方形状、長方形状が好ましい。

開口部の開口径（四角形の一辺の長さ）は、被選別物の種類に応じて適宜選択でき、例えば２～３５ｍｍ程度の範囲から選択できる。開口部の形状が正方形状である場合、開口径（正方形の一辺の長さ）は、好ましくは３～３０ｍｍ、さらに好ましくは５～２５ｍｍ程度である。開口部の形状が長方形状である場合、開口径のうち、長径（長方形の長辺の長さ）は、例えば５～３５ｍｍ、好ましくは１０～２５ｍｍ、さらに好ましくは１２～２０ｍｍ程度であり、短径（長方形の短辺の長さ）は、例えば２～１０ｍｍ、好ましくは２～５ｍｍ程度である。

横ロープおよび縦ロープは、このような開口径を形成するために、それぞれ間隔をおいて（等間隔で）配列すればよく、横ロープと縦ロープとの交差角度も開口部の形状に応じて３０～１５０°程度の範囲から選択でき、例えば６０～１２０°、好ましくは７０～１１０°、さらに好ましくは８０～１００°である。生産性などの点から、横ロープと縦ロープとを直交させるのが特に好ましい。

横ロープおよび縦ロープの横断面形状は、円形状に限定されず、各種形状、例えば、楕円形状、半円形状、半楕円形状、山型形状、多角形状（三角形状、正方形状、長方形状、台形状、逆台形状など）などであってもよい。横断面形状は、これらの形状を組み合わせた形状であってもよい。さらに、横ロープと縦ロープとは、同一の横断面形状であってもよく、異なる横断面形状であってもよい。これらのうち、目詰まりの抑制効果が大きく、後述する耐摩耗性を向上させる構造も形成し易い点から、ロープが長さ方向に延びる平面部を有する形状となる断面形状（例えば、半楕円形状、多角形状など）が好ましく、ロープの側面（スクリーンの厚み方向に沿ったロープ面）が平面形状となる断面形状が特に好ましい。

ロープの側面が平面形状となる横断面形状としては、例えば、正方形状、長方形状などが挙げられるが、ロープの上面および／または下面が曲面形状である形状であってもよく、例えば、図２に示す横断面形状であってもよい。この横断面形状では、ロープの上面は、側面と同様に平面形状であるが、下面は曲面形状（半円形状）である。

図１では、抗張体は、横断面形状が円形状である横ロープおよび縦ロープのいずれにおいても、ボディ部の中心に埋設されているが、抗張体の露出を抑制し、ロープの耐摩耗性を向上できる点から、ボディ部の中心よりも下方（被選別物が通過する下流側）に偏心させて埋設するのが好ましい。さらに、抗張体を偏心させてボディ部に埋設する場合、ロープの横断面形状は、円形状などの等方形状であってもよいが、耐摩耗性を向上できる点から、長辺がスクリーン方向となる長方形状や図２に示す横断面形状などの異方形状が好ましい。図２においても、抗張体１ａは、スクリーン厚み方向におけるボディ部１ｂの中央よりも下方に埋設されている。

抗張体を偏心させてボディ部に埋設させる場合、抗張体よりも上部の厚肉部の厚みと、下部の薄肉部の厚みとの比率は、厚肉部／薄肉部＝５／１～１．２／１、好ましくは３／１～１．５／１、さらに好ましくは２．５／１～１．８／１程度である。

なお、前述ように、縦ロープに比べて、横ロープには、大きなテンションがかかるため、横ロープでは、弾性材の摩耗によって抗張体が露出すると、抗張体が破損し易いが、抗張体が破損すると、横ロープ自体も破断し易くなる。一方、縦ロープには横ロープほどの大きいテンションはかからないため、摩耗して厚みが小さくなっても、縦ロープの破断には至り難い。そのため、抗張体を偏心させてボディ部に埋設させたロープは横ロープに適用するのが好ましい。さらに、同様の理由から、長さ方向に延びる平面部を有するロープ（特に、図２に示す横断面形状を有するロープなどの側面が平面形状であるロープ）も横ロープに適用するのが好ましい。

横ロープおよび縦ロープの平均径は、それぞれ１．５～２０ｍｍ程度の範囲から選択でき、好ましくは３～１８ｍｍ程度である。横ロープおよび縦ロープが等方形状（例えば、円形状）である場合、ロープの平均径は、例えば１．５～１２ｍｍ、好ましくは２～１０ｍｍ、さらに好ましくは３～８ｍｍ程度である。

横ロープおよび縦ロープ（特に横ロープ）が異方形状である場合、スクリーン厚み方向の平均径（図２の横断面形状の場合、径Ｈ）は、例えば５～１２ｍｍ、好ましくは８～１２ｍｍ程度である。スクリーン面方向の平均径（図２の横断面形状の場合、径Ｗ）は、例えば１０～２０ｍｍ、好ましくは１１～１８ｍｍ程度である。スクリーン厚み方向の平均径は、スクリーン面方向の平均径よりも大きいのが好ましく、厚み方向の平均径／面方向の平均径＝２／１～１．１／１、好ましくは１．８／１～１．２／１、さらに好ましくは１．６／１～１．３／１程度である。

横ロープと縦ロープとの交差接触部における接合方法は、特に限定されず、生産性などの点から、通常、熱溶着が利用される。なお、横ロープと縦ロープとの接合部では、溶融による接合によって、断面形状が若干くずれた形状となる。

（抗張体）
抗張体は、スクリーンに利用される慣用の抗張体であればく、通常、屈曲性を有するコードである。屈曲性を有するコードには、繊維コード、金属コードなどが含まれる。

繊維コードとしては、例えば、芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）、脂肪族ポリアミド繊維（ナイロン繊維）、ポリエステル繊維などの有機繊維コード；ガラス繊維、カーボン繊維などの無機繊維コードなどが挙げられる。これらの繊維コードは、撚糸であってもよい。これらの繊維コードは、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらの繊維コードのうち、耐久性などの点から、アラミド繊維コードが好ましい。

金属コードとしては、例えば、ステンレンスコード、スチールコード、銅コード、ニッケルコード、クロムコードなどが挙げられる。これらの金属コードは、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、耐久性などの点から、スチールコード（スチールワイヤ）が好ましい。

抗張体の形状は、特に限定されず、通常、略円形状である。抗張体の平均径は、例えば０．１～１０ｍｍ（特に０．３～５ｍｍ）程度の範囲から選択でき、横ロープでは、抗張体の平均は、例えば０．５～１０ｍｍ、好ましくは１～５ｍｍ程度である。

スクリーンを振動篩い機に設置する場合、前述のように、横ロープには大きなテンションがかかるため、横ロープの抗張体としては、アラミド繊維コードまたはスチールコードを用いるのが好ましい。一方、縦ロープは、横ロープほどの引張強度は必要ないため、縦ロープの抗張体としては、前述のいずれのコードであっても、好ましいコードとして利用できる。

（弾性材）
本発明では、ロープを構成するボディ部の第１弾性材および／または第２弾性材が、オルガノシロキサン単位を含むシリコーン変性樹脂を含むことにより、スクリーンの目詰まりを抑制できる。

弾性材に含まれるシリコーン変性樹脂は、ベース樹脂がシリコーン成分で変性されており、詳しくは、ベース樹脂の分子中にオルガノシロキサン単位（シリコーン単位）が共重合体として組み込まれているため、ベース樹脂（ベース樹脂単位）により抗張体との密着性を向上できるとともに、シリコーン成分が被選別物の付着を抑制できる。

オルガノシロキサン単位は、式：－Ｓｉ(－Ｒ)_２－Ｏ－（式中、基Ｒは置換基である）で表され、基Ｒで表される置換基としては、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基などが挙げられる。アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、デシルなどのＣ_１－１２アルキル基などが挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル、メチルフェニル（トリル）、ジメチルフェニル（キシリル）、ナフチルなどのＣ_６－２０アリール基などが挙げられる。シクロアルキル基としては、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシルなどのＣ_５－１４シクロアルキル基などが挙げられる。これらの置換基は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらの置換基のうち、メチル基などのＣ_１－３アルキル基、フェニル基などのＣ_６－１２アリール基が汎用される。

オルガノシロキサン単位の導入形態は、ベース樹脂中に結合（共重合）されていれば特に限定されず、主鎖に導入されていてもよく、側鎖に導入されていてもよい。導入方法としては、ベース樹脂の種類に応じて選択でき、エチレン性不飽和結合（ビニル基など）や反応性基（ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基など）を有する（ポリ）オルガノシロキサンモノマーをベース樹脂やそのモノマーと反応（重合）させることにより導入してもよい。共重合の形態としても、特に限定されず、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合のいずれの形態であってもよい。オルガノシロキサン単位は、ポリシロキサンジオールに由来する場合が多い。

オルガノシロキサン単位の割合は、シリコーン変性樹脂全体に対して１～５０質量％程度の範囲から選択でき、例えば２～３０質量％、好ましくは３～２５質量％、さらに好ましくは５～２０質量％（特に６～１８質量％）程度である。特に、被選別物に対する非粘着性を維持しつつ、交差するロープの接合強度を高めて耐久性を向上できる点から、オルガノシロキサン単位の割合は、シリコーン変性樹脂全体に対して３～１５質量％、好ましくは４～１２質量％、さらに好ましくは５～１０質量％（特に６～９質量％）程度であってもよい。オルガノシロキサン単位の割合が少なすぎると、被選別物に対する非粘着性が低下する虞があり、逆に多すぎると抗張体との密着性が低下する虞がある。

シリコーン変性樹脂は、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーであってもよい。熱可塑性樹脂の場合、ベース樹脂としては、例えば、ポリオレフィン、（メタ）アクリル系樹脂、ポリエステル、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミドなどが挙げられる。熱可塑性エラストマーの場合、ベース樹脂としては、例えば、ポリオレフィンエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリウレタンエラストマーなどが挙げられる。これらのベース樹脂は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。

これらのベース樹脂のうち、取り扱い性や柔軟性などの点から、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーが好ましく、ポリウレタンまたはポリウレタンエラストマーが特に好ましい。

ポリウレタン（またはポリウレタンエラストマー）は、ポリオール類とポリイソシアネート類とを反応させて得られたポリウレタンであってもよい。

ポリオール類としては、例えば、ポリエステルポリオール（ポリカプロラクトン系を含む）、ポリエーテルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエステルアミドポリオール、アクリル系ポリマーポリオールなどが挙げられる。これらのポリオール類は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのポリオール類のうち、耐水性および耐薬品性に優れる点から、ポリエーテルポリオール（ポリエチレングリコールやポリテトラメチレングリコールエーテルなどのポリＣ_２－４アルキレングリコールなど）、ポリカーボネートポリオール（エチレングリコールや１，４－ブタンジオールなどのＣ_２－６アルカンジオールとジメチルカーボネートなどのジＣ_１－４アルキルカーボネートまたはジフェニルカーボネートなどのジＣ_６－１２アリールカーボネートとの反応生成物など）が好ましい。

ポリイソシアネート類には、例えば、脂肪族ポリイソシアネート［プロピレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＤＩ）、リジンジイソシアネート（ＬＤＩ）などの脂肪族ジイソシアネートや、１，６，１１－ウンデカントリイソシアネートメチルオクタン、１，３，６－ヘキサメチレントリイソシアネートなどの脂肪族トリイソシアネート］、脂環族ポリイソシアネート［シクロヘキサン－１，４－ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水添キシリレンジイソシアネート、水添ビス（イソシアナトフェニル）メタンなどの脂環族ジイソシアネートや、ビシクロヘプタントリイソシアネートなどの脂環族トリイソシアネートなど］、芳香族ポリイソシアネート［フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、ビス（イソシアナトフェニル）メタン（ＭＤＩ）、トルイジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、１，３－ビス（イソシアナトフェニル）プロパンなどの芳香族ジイソシアネートなど］などが含まれる。

これらのポリイソシアネート類は、多量体［二量体や三量体（イソシアヌレート環を有するポリイソシアネート）、四量体など］、アダクト体、変性体（ビウレット変性体、アロハネート変性体、ウレア変性体など）などの誘導体や、複数のイソシアネート基を有するウレタンオリゴマーなどであってもよい。

これらのポリイソシアネート類は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのポリイソシアネート類のうち、ＨＤＩなどの脂肪族ジイソシアネート、ＩＰＤＩなどの脂環族ジイソシアネート、ＸＤＩなどの芳香脂肪族ジイソシアネート、ＭＤＩやＴＤＩなどの芳香族ジイソシアネートが汎用され、汎用性が高い点から、芳香族ジイソシアネートが特に好ましい。

これらのポリウレタンのうち、耐水性および耐薬品性に優れる点から、ポリエーテル型ポリウレタン、ポリカーボネート型ポリウレタンが好ましく、被選別物に対する非粘着性に優れ、目詰まりを有効に抑制できる点から、ポリカーボネート型ポリウレタンが特に好ましい。

シリコーン変性樹脂がシリコーン変性ポリウレタンである場合、弾性材はさらに硬化剤を含んでいてもよい。硬化剤としては、慣用の硬化剤であるポリイソシアネート類、ポリオール類、ポリアミン類などを利用でき、ポリウレタンの種類に応じて選択できるが、反応性などの点から、ポリイソシアネート類が好ましい。ポリイソシアネート類としては、前記ポリイソシアネートを利用できる。前記ポリイソシアネート類のうち、硬化剤としては、安定した反応性の点から、芳香族ジイソシアネートが好ましい。

硬化剤の割合は、シリコーン変性ポリウレタン１００質量部に対して、例えば１～５０質量部、好ましくは２～２５質量部、さらに好ましくは５～１０質量部程度である。

弾性材は、他の樹脂成分、例えば、ゴムやエラストマー、シリコーン変性されていないポリウレタンなどをさらに含んでいてもよい。他の樹脂成分の割合は、シリコーン変性樹脂（特にシリコーン変性ポリウレタン）１００質量部に対して３０質量部以下、好ましくは０．１～２０質量部、さらに好ましくは１～１０質量部程度である。

弾性材は、慣用の添加剤、例えば、鎖伸長剤、安定剤（耐候安定剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤など）、充填剤、可塑剤、滑剤、着色剤、溶媒などを含んでいてもよい。これらの添加剤は単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。添加剤の割合は、シリコーン変性樹脂（特にシリコーン変性ポリウレタン）１００質量部に対して３０質量部以下、好ましくは０．１～２０質量部、さらに好ましくは１～１５質量部程度である。

［スクリーンの製造方法］
横ロープおよび縦ロープは、慣用の方法を利用して製造できるが、製造工程において、抗張体を弾性材で被覆する方法としては、例えば、押出し成形機を利用してもよい。具体的には、押出成形機から抗張体を引き出しつつ、押出成形機から溶融して押し出された弾性材で抗張体を覆い、固化して一体化してもよい。

シリコーン変性樹脂を溶融させるための加熱温度は、シリコーン変性樹脂の種類に応じて選択できるが、シリコーン変性ポリウレタンの場合、例えば１００℃以上であってもよく、好ましくは１００～２００℃、さらに好ましくは１２０～１８０℃程度である。加熱の際には、加圧してもよく、圧力は、例えば５ＭＰａ以上、好ましくは５～８０ＭＰａ、さらに好ましくは９～７５ＭＰａ程度である。押し出し速度は、例えば２ｍ／ｍｉｎ以上であってもよく、例えば２～３０ｍ／ｍｉｎ、好ましくは３～２５ｍ／ｍｉｎ程度である。

製造されたロープは、複数の縦ロープを、所定の間隔を空けて平行に配置し、複数の横ロープを、所定の間隔を空けて、縦ロープと直交する方向に配置する。横ロープと縦ロープの交差接触部は、熱溶着等によって接合し、スクリーンを形成する。なお、ロープを配置して溶着する工程には、作製するロープの太さによって、プレート上にロープ載置して溶着する方法や、ロール上にロープを巻き付けて溶着する方法などを選択できる。

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。

［使用材料の詳細］
弾性材１：シリコーン変性ポリカーボネート型熱可塑性ウレタンエラストマー［大日精化工業（株）製「レザミンＰＳ」、シリコーン含量８質量％］
弾性材２：シリコーン変性ポリカーボネート型熱可塑性ポリウレタンエラストマー［大日精化工業（株）製「レザミンＰＳ」、シリコーン含量１６質量％］
弾性材３：シリコーン変性ポリエーテル型熱可塑性ポリウレタンエラストマー［大日精化工業（株）製「レザミンＰＳ」、シリコーン含量８質量％］
弾性材４：シリコーン変性ポリエーテル型熱可塑性ポリウレタンエラストマー［大日精化工業（株）製「レザミンＰＳ」、シリコーン含量１６質量％］
弾性材５：ポリエーテル型熱可塑性ポリウレタンエラストマー［シリコーン未変性物、日本ミラクトラン（株）製「ミラクトランＥ３８５」］
スチールコード（φ１．２４）：Ｊｉａｎｇｓｕ Ｆａｓｔｅｎ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｒｄ社製、素線数７、ストランド数７、コード径１．２４ｍｍ
スチールコード（φ３．３）：Ｊｉａｎｇｓｕ Ｆａｓｔｅｎ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｒｄ社製、素線数７、ストランド数７、コード径３．３ｍｍ
ガラスコード（φ０．５）：ユニチカグラスファイバー（株）製、ＥＣＧ１５０ Ｓ３／３－３．６Ｓ、コード径０．５ｍｍ。

実施例１
表１に示す材料を用いて、押出成形機から抗張体を引き出しつつ、温度１６０℃、加圧６５ＭＰａの条件で押し出された弾性材で抗張体を覆い、固化して一体化させ、横ロープ及び縦ロープをそれぞれ作製した。作製した複数の縦ロープを、所定の間隔でプレート上に平行に載置し、さらに複数の横ロープを、所定の間隔で、縦ロープと直交する方向に配置した。横ロープと縦ロープの交差接触部は、２５０℃の熱風を当てることにより、熱溶着によって接合し、細径ロープのスクリーン（スクリーンサイズ：２５００ｍｍ×１５００ｍｍ、開口部７ｍｍ×７ｍｍ）を製造した。

実施例２
ロープの弾性材を弾性材２に変更する以外は実施例１と同様にしてスクリーンを製造した。

実施例３
ロープの弾性材を弾性材３に変更する以外は実施例１と同様にしてスクリーンを製造した。

実施例４
ロープの弾性材を弾性材４に変更する以外は実施例１と同様にしてスクリーンを製造した。

実施例５
表２に示す材料を用いて、加圧条件を１１ＭＰａとした以外は実施例１と同様の手順で、太径ロープのスクリーン（スクリーンサイズ：２５００ｍｍ×１５００ｍｍ、開口部２１ｍｍ×２１ｍｍ）を製造した。

実施例６
ロープの弾性材を弾性材２に変更する以外は実施例５と同様にしてスクリーンを製造した。

実施例７
ロープの弾性材を弾性材３に変更する以外は実施例５と同様にしてスクリーンを製造した。

実施例８
ロープの弾性材を弾性材４に変更する以外は実施例５と同様にしてスクリーンを製造した。

実施例９
表３に示す材料を用いて、横ロープの加圧条件を１７ＭＰａ、縦ロープの加圧条件を１１ＭＰａとした以外は実施例１と同様の手順で、断面形状が図２に示す異方形状であるスクリーン（スクリーンサイズ：２５００ｍｍ×１５００ｍｍ、開口部２１ｍｍ×２１ｍｍ）を製造した。

比較例１
ロープの弾性材を弾性材５（シリコーン未変性のポリエーテル型熱可塑性ポリウレタンエラストマー）に変更する以外は実施例１と同様にしてスクリーンを製造した。

比較例２
ロープの弾性材を弾性材５（シリコーン未変性のポリエーテル型熱可塑性ポリウレタンエラストマー）に変更する以外は実施例５と同様にしてスクリーンを製造した。

比較例３
ロープの弾性材を弾性材５（シリコーン未変性のポリエーテル型熱可塑性ポリウレタンエラストマー）に変更する以外は実施例９と同様にしてスクリーンを製造した。

（交差ロープの接合強度評価）
実施例１～９および比較例１～３で作製したスクリーンから、縦ロープ１と横ロープ２との交差接触部を１箇所だけ残すように、縦ロープ１と横ロープ２を１本ずつ切り出して試験片を採取した。そして、図３に示すように、採取した試験片の縦ロープ１、横ロープ２の一端をそれぞれチャック１Ａ，２Ａで挟んで固定し、引張試験機（（株）島津製作所製「ストログラフＴ」）で、矢印の方向に５ｍｍ／分の速度で引っ張って、交差接触部が剥離する強度（すなわち接合強度）を測定した。

交差ロープの接合強度を評価した結果を表４に示す。

（スクリーンの非粘着性評価）
実施例１～８および比較例１～２で得られたスクリーンを所定の寸法（幅２１５ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）に切断して試験片とし、水平方向に可動式の台（長方形状の台）上に、試験片の長さ方向を台の長さ方向に平行にして固定する。次に、試験片の表面（スクリーン上面）の中央に、粘着テープ（幅５０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ）を、粘着テープの長さ方向を台及び試験片の長さ方向と平行にして載置し、ローラで押圧して貼りつける。さらに、台の長さ方向の一方の側でロードセルを固定し、ロードセルが固定された側とは反対側の粘着テープの一端と、ロードセルに締結された紐の先端とをクリップで掴んで固定する。ロードセルから離れる方向に向かって、台を長さ方向に３００ｍｍ／分で動かし、粘着テープを試験片の表面に対し、１８０度方向に剥離し、剥離力を測定する。なお、剥離力は、引き剥がし初期のピーク値を除く平均値とした。

スクリーンの非粘着性を評価した結果を表４に示す。

（目詰まり評価）
実施例１～９および比較例１～３で作製したスクリーンを用いて、目詰まりを評価した。各スクリーンを所定の寸法（幅２１５ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）に切断し、金属の枠に設置する。次に、図４に示すように、金属枠で固定したスクリーン３を２０°の傾斜角度を付けてＬ型アングル４に固定する。試料として、砂利や砕石の混合物５［粒の大きさ：１～５ｍｍ（実施例１～４および比較例１）、１～１５ｍｍ（実施例５～９および比較例２～３）、水分量：１０％］を２００ｇ、スクリーン上のほぼ中央位置付近に載せ、振動装置６にて６０秒間スクリーンに振動を与え、開口部から落下した試料の重量を測った。目詰まりの指標として、下記式に示すように、スクリーンに載せた試料の全重量に対するスクリーンの開口部から落ちた試料の重量から落下率を算出した。

落下率（％）＝［開口部から落下した重量（ｇ）／スクリーンに載せた重量（ｇ）］×１００

スクリーンの目詰まりを評価した結果を表４に示す。

表４の結果から明らかなように、交差ロープの接合強度については、シリコーン未変性の各比較例に対して、シリコーン変性した各実施例は交差ロープ（交差接触部）の接合強度が低下したが、実用的には問題ないレベルであった。また、シリコーン含量が多いほど、接合強度が低下した。

また、非粘着性については、実施例１～４は比較例１に対し、実施例５～８は比較例２に対し、剥離力が小さくなり、非粘着性が向上した。また、シリコーン含量が多いほど、非粘着性が向上した。また、シリコーン変性ポリウレタンの種類を比べると、ポリエーテル型よりポリカーボネート型の方が、非粘着性が幾分優れていた。

さらに、目詰まりについては、実施例１～４は比較例１に対し、実施例５～８は比較例２に対し、実施例９は比較例３に対して、落下率が高いことから、実施例のスクリーンにおいては、目詰まりし難いことが判明した。

実施例１０および比較例４
表５に記載されている材質およびサイズとなるように、実施例１に記載の方法と同一の方法でスクリーンを製造した。

比較例５
表５に記載されているサイズのステンレス網で形成された従来の金属製スクリーンを使用した。

（振動篩い機（実機）における評価）
幅１４４５ｍｍ、長さ１２００ｍｍの実施例１０および比較例４で作製したスクリーンおよび比較例５のスクリーンを用いて、３枚を長手方向（図１の縦方向）に配置した経路３．６ｍの振動篩い機で評価を行った。すなわち、図５に示すように、スクリーン３の幅方向（図１の横方向）の両端をフック（図示せず）を介してクランピングバー７に固定した状態で、長手方向に３枚配置して形成した３．６ｍの経路の一端から、被選別物（処理物）８をスクリーン上に投入して、他端側に向かって図中の矢印の方向に移送しながら開口部から落下させて篩いを行った。なお、表５および図５におけるサイズ（寸法）の単位は全てｍｍである。また、評価の条件は、下記１）～４）の通りである。

１）被選別物：φ５ｍｍ以下の石灰岩
２）水分率：７～８％（粉塵対策としてスクリーン上に散水する）
３）処理量：３５トン以上／時間
４）期間：スクリーンの寿命まで

表５の結果から明らかなように、比較例５のステンレス網のスクリーンは、摩耗が著しく進行して寿命が１ヶ月と短かった。さらに、比較例５のスクリーンは、目詰まりし易く、治具ではたき落とす必要があった。

これに対して、弾性材を用いたスクリーン（実施例１０および比較例４）は摩耗が抑制されて寿命が６ヶ月まで長くなった。

一方で、実施例１０と比較例４とを比較すると、シリコーン未変性ポリウレタンエラストマーを用いた比較例４に比べ、シリコーン変性ポリウレタンエラストマーを用いた実施例１０は、目詰まりがし難く、多くの被選別物（石灰岩）を通過させる（処理する）ことができた。その結果、実施例１０は、比較例４に対して、１時間あたりの通過量（処理量）が４０トンから５０トンへと、１.２５倍（２５％増加）に向上した。

なお、実施例１０と実施例１１（比較例）とは、寿命（取り替え時期）は６ヶ月と同一であったが、実施例１０の方が、同じ期間で多く処理できた（多くの被選別物がスクリーンと接触している）ことを考慮すると、寿命が向上しているといえる。

本発明のスクリーンは、鉱石、砕石、コークス、化学薬品等の塊状物や粉粒状物を篩い分けするためのスクリーンとして利用でき、特に、振動篩い機に設置されるスクリーンとして有用である。

１…第１ロープ
１ａ…第１抗張体
１ｂ…第１弾性材
２…第２ロープ
２ａ…第２抗張体
２ｂ…第２弾性材
３…スクリーン
４…Ｌ型アングル
５…砂利や砕石の混合物
６…振動装置

Claims (10)

1. 間隔をあけて第１方向に平行に配列された複数の線条体である第１ロープと、この第１ロープの上に、前記第１方向に交差する第２方向に平行に間隔をあけて配列して載置され、かつ前記第１ロープとの交差接触部が接合されている複数の線条体である第２ロープとで形成されたスクリーンであって、前記第１ロープが、それぞれ第１弾性材からなる第１ボディ部と、この第１ボディ部中に埋設され、かつ長さ方向に延びて芯線を形成する第１抗張体とで形成され、前記第２ロープが、それぞれ第２弾性材からなる第２ボディ部と、この第２ボディ部中に埋設され、かつ長さ方向に延びて芯線を形成する第２抗張体とで形成され、かつ前記第１弾性材および／または前第２弾性材が、オルガノシロキサン単位を含むシリコーン変性樹脂を含むスクリーン。
2. シリコーン変性樹脂が、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーである請求項１記載のスクリーン。
3. オルガノシロキサン単位の割合が、シリコーン変性樹脂全体に対して５～２０質量％である請求項１または２記載のスクリーン。
4. シリコーン変性樹脂が、シリコーン変性ポリウレタンである請求項１～３のいずれかに記載のスクリーン。
5. シリコーン変性ポリウレタンが、ポリエーテル型ポリウレタンまたはポリカーボネート型ポリウレタンのシリコーン変性樹脂である請求項４記載のスクリーン。
6. シリコーン変性樹脂が、３～１５質量％のオルガノシロキサン単位を含むポリカーボネート型ポリウレタンである請求項１または２記載のスクリーン。
7. 第１ロープおよび／または第２ロープが、長さ方向に延びる平面部を有する請求項１～６のいずれかに記載のスクリーン。
8. 第１の抗張体および第２の抗張体が、繊維コードまたは金属コードである請求項１～７のいずれかに記載のスクリーン。
9. 第２方向が、第１方向に直交する方向である請求項１～８のいずれかに記載のスクリーン。
10. 振動篩い機に設置されるスクリーンである請求項１～９のいずれかに記載のスクリーン。

Images