JP7069683B2 - ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレット、成形体およびそれらの製造方法 - Google Patents

Description

本発明はポリアリーレンスルフィド樹脂組成物のペレット、成形体およびそれらの製造方法、特に、薄肉成形体および該成形体の製造方法に関するものである。

近年、耐熱性や耐薬品性、難燃性および電気特性などに優れるエンジニアリングプラスチックの使用が、自動車部品だけでなく電気・電子部品や精密機械部品などの各種用途に対し、検討されている。しかし、成形体中には、樹脂組成設計上、原料としては含まれていないはずの金属が異物（以下、金属異物という）として含まれており、絶縁材料として成形体を用いられる場合、絶縁材料と接触または近接する回路等の導電体から電圧が繰り返し、印加されることでトリー（樹枝状の破壊痕跡）を発生させる可能性が高くなり、それに起因して電気絶縁性、特に耐絶縁破壊性の低下のおそれがあった。このため、原料に由来する金属異物を取り除き、溶融混練すること（引用文献１参照）や、コンパウンド製造装置の最終工程にマグネットフィルタを設置し、金属異物を含むペレットを除くことによって、エンジニアリングプラスチック中の金属異物の含有量を低減させることが行われていた（引用文献２参照）。

特開２００９－１１９８２６号公報 特開２００４－１８８５９８号公報

ところが、近年、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車および燃料電池車（本発明では「電気自動車」という）といった、車両駆動用モータを備えた自動車は、リチウムイオン二次電池等の大容量二次電池を備え、３００～６００Ｖ規格という高い駆動電圧で作動する必要がある。このことから、これらの電気自動車用途に絶縁材料として用いられる成形体については、従来レベルの電気絶縁性、特に耐絶縁破壊性、例えば、ＩＥＣ６０２４３－１に準拠した絶縁破壊強さ（ｔ＝１．０ｍｍ）の評価試験において２２ｋＶ／ｍｍといった基準における信頼性を満たすだけでは不十分であり、さらに高い電気絶縁性、特に耐絶縁破壊性に対する信頼性が求めらており、従来の金属異物の含有量レベルでは、不十分であった。

そして、さらにこのような電気自動車部品に用いる樹脂成形体には、優れた電気絶縁性が求められるだけでなく、ガソリン車並みの走行性能や走行距離を達成するために、部品の小型化／軽量化も進み、樹脂成形体の薄肉化がこれまで以上に要求されるようにもなってきている。樹脂成形体の薄肉化は、上記の電気自動車部品用途に限らず、一般的な自動車部品用途や電気・電子機器用筐体といった電気・電子部品用途など、種々の分野で求められているが、樹脂成形体を薄肉部材の場合には、繰り返し印加が短時間であっても、トリーの発生確率が高くなるため、従来レベルの電気絶縁性、特に耐絶縁破壊性を満たすだけでも、より金属異物の含有量レベルの低減が求められていた。

しかしながら、エンジニアリングプラスチックの中でも、スーパーエンジニアリングプラスチックとよばれる、融点２６０℃以上の熱可塑性樹脂を用い、かつ、機械強度を付与する目的でガラス繊維等のモース硬度４以上といった高硬度のフィラーを配合して溶融混練すると、マグネットフィルター設置を用いて原料に由来する金属異物を可能なまで取り除いて溶融混練したり、コンパウンド製造装置の最終工程におけるマグネットフィルター設置を増強して、金属異物を含むペレットの除去を強化してもなお、従来レベルからさらに金属異物の含有量レベルを低減させることが困難で、電気絶縁性、特に耐絶縁破壊性も不十分であった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、融点が２６０℃以上の熱可塑性樹脂（Ａ）に、モース硬度４以上のフィラー（Ｂ）を配合して溶融混練しても、金属異物の含有量がより低い、樹脂組成物およびその成形体並びにそれらの製造方法を提供することにある。

さらに、前記熱可塑性樹脂組成物を用いて、機械強度に優れ、かつ、電気絶縁性、特に耐絶縁破壊性に優れた成形体、特に薄肉成形体または電気自動車用部材およびその製造方法を提供することにある。

本発明者等は、上記の課題を解決するため、鋭意研究を重ねた結果、融点が２６０℃を超える熱可塑性樹脂に、機械的強度を付与するため、ガラス繊維などのモース硬度４以上のフィラーを配合して溶融混練すると、シリンダーまたはスクリューを構成する材料が少なくとも２６０℃以上といった超高温条件、かつ、高せん断力下で、硬いフィラーと接触することから、該材料を構成する鉄と、マンガン、ニッケル、クロム及びモリブデンからなる群から選ばれる少なくとも１種の非鉄金属元素とが欠け、樹脂組成物中ないし成形体中に分散して、金属異物量が増加するだけでなく、特にこれらの非鉄金属元素の除去が困難なために、該金属異物量の低減が困難であることが明らかとなった。

そこで、融点が２６０℃以上の熱可塑性樹脂（Ａ）に、モース硬度４以上のフィラー（Ｂ）を配合して溶融混練して得られる樹脂組成物のペレット集合体から、鉄だけでなく、これらマンガン、ニッケル、クロム及びモリブデンからなる群から選ばれる少なくとも１種の非鉄金属元素を含むペレットの除去を行うことによって、金属異物の含有量のより低い、樹脂組成物およびその成形体が得られること、ひいては前記熱可塑性樹脂組成物を用いて、機械強度に優れ、かつ、電気絶縁性、特に耐絶縁破壊性に優れた成形体、特に薄肉成形体または電気自動車用部材が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、少なくとも、融点が２６０℃以上の熱可塑性樹脂（Ａ）と、モース硬度４以上のフィラー（Ｂ）とを必須の原料として溶融混練機内で溶融混練して得られる樹脂組成物のペレット集合体の製造方法であって、
前記溶融混練機は、溶融する前記熱可塑性樹脂（Ａ）及び前記フィラー（Ｂ）と接する部分の少なくとも一部の材料が鉄（１）及び非鉄金属元素（２）を含む材料から構成されていること、
前記ペレット集合体を、マグネットフィルターに通過させて、鉄を含む金属元素含有物を含むペレットを除去する工程（１）、前記ペレット集合体を、金属検出装置に通過させて、鉄及び非鉄金属元素を含む金属元素含有物を含むペレットを除去する工程（２）を有し、
前記工程（１）および（２）を経て得られたペレット集合体が、１個当たりに含まれる鉄及び非鉄金属元素の合計の金属含有量が０．０２ｍｇ以上の範囲であるペレットを、ペレット集合体１×１０^６個当たり１５個以下の範囲の割合で含有すること、
前記マグネットフィルターが、９０００ガウス以上の磁力を有する磁石の配列を、ペレット流れ方向に対して垂直な同一面に少なくとも４本を平行に並列して１段とし、それらが流れ方向に７段以上重ねて設置した配列を有するマグネットフィルターであること、
前記金属検出装置が、前記ペレットを通過させる通過経路、前記通過経路の周りに配置され、該通過経路に磁界を発生させる駆動コイル、及び前記通過経路の周りに配置され、前記駆動コイルにより発生された磁界を受け、かつ前記通過経路を磁性体が通過した場合に、それぞれに生じる電圧の差が変化するように配置された第１及び第２のスパイラルコイルと、
前記通過経路の周りに第１及び第２のスパイラルコイルと離間して通過方向に対してほぼ直交する平面状に配置され、発振電流を流した状態で前記通過経路を導電体が通過した場合にインピーダンス変化が生じる第３のスパイラルコイルと、
前記第１及び第２のスパイラルコイルに生じる電圧の差の変化と、前記第３のスパイラルコイルに生じるインピーダンス変化とに基づいて、金属異物の混入の有無を判定する判定部とを備えている金属検出装置であること、
前記非鉄金属元素がマンガン、ニッケル、クロム及びモリブデンからなる群から選ばれる少なくとも１種であること、を特徴とするペレット集合体の製造方法に関する。

また、本発明は、前記の製造方法により製造されたペレット集合体を溶融成形する、成形体の製造方法に関する。

また、本発明は、少なくとも、融点が２６０℃以上の熱可塑性樹脂（Ａ）と、モース硬度４以上の充填剤とを必須の原料として溶融混練して得られる樹脂組成物ペレット集合体であって、
ペレット１個当たりに含まれる鉄ならびにマンガン、ニッケル、クロム及びモリブデンからなる群から選ばれる少なくとも１種の非鉄金属元素の合計の金属含有量が０．０２ｍｇ以上の範囲であるペレットを、ペレット集合体１×１０^６個当たり１５個以下の範囲の割合で含有すること、を特徴とするペレット集合体に関する。

また、本発明は、前記ペレット集合体を溶融成形してなる、成形体に関する。

本発明によれば、融点が２６０℃以上の熱可塑性樹脂（Ａ）に、モース硬度４以上のフィラー（Ｂ）を配合して溶融混練しても、金属異物の含有量がより低い、樹脂組成物およびその成形体並びにそれらの製造方法を提供することができる。

さらに、本発明によれば、前記熱可塑性樹脂組成物を用いて、機械強度に優れ、かつ、電気絶縁性、特に耐絶縁破壊性に優れた成形体、特に薄肉成形体または電気自動車用部材およびその製造方法を提供することができる。

本発明に用いるマグネットフィルターの磁石配列の一例を示す図である。 本発明に用いるマグネットフィルターの磁石配列の一例を示す図である。 本発明に用いるマグネットフィルターの一例を示す図である。 本発明に用いるマグネットフィルターの一例を示す図である。 本発明に用いるマグネットフィルターの一例を示す図である。 本発明に用いるマグネットフィルターの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る金属検出装置の正面図である。 本発明の実施形態に係る通過経路周辺部の断面図である。 本発明の実施形態に係るスパイラルコイルの平面図である。 本発明の実施形態に係る金属検出システムを示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る駆動部を実現する回路の例を示す回路図である。 本発明の実施形態に係る検出部を実現する回路の例を示す回路図である。 本発明の実施形態に係る渦電流方式金属検出部を実現する回路の例を示す回路図である。 本発明の実施形態に係るＣＰＵにより取得されるデータを示すタイミングチャートである。

本発明の熱可塑性樹脂組成物は、融点が２６０℃以上の熱可塑性樹脂（Ａ）を必須成分として含有する。本発明に用いる熱可塑性樹脂（Ａ）としては、融点が２６０℃以上、好ましくは２６０～３９０℃の範囲の、いわゆるスーパーエンジニアリングプラスチックなどの熱可塑性樹脂が挙げられ、具体的にはポリアミド６T（６T－ナイロン、ポリアミド９T（９T－ナイロン）などの芳香族骨格を有するポリアミドなど融点が２６０℃以上、好ましくは２６０～３１０℃の範囲であるポリアミドや、融点が２６５℃以上、好ましくは２６５～３５０℃の範囲、さらに好ましくは２８０～３００℃の範囲であるポリフェニレンスルフィドに代表されるポリアリーレンスルフィドや、融点が３００～３９０℃の範囲である、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルエーテルケトンケトン（ＰＥＥＫＫ）、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン（ＰＥＫＥＫＫ）といったアリーレン基をエーテル基ないしケトン基で結合した構造を有する芳香族ポリエーテルケトン（ＰＡＥＫ）や、さらに、パラヒドロキシ安息香酸を骨格中に有する融点が３００℃以上、好ましくは３００℃～熱分解温度（３８０℃）未満である液晶ポリマーや、融点が２２０以上、好ましくは２２０～２８０℃の範囲であるシンジオタクチックポリスチレン等の融点が２２０～３９０℃の範囲の熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂の融点が高いほど、溶融混練装置内の設定温度も高くなり、樹脂組成物（溶融混練物）中への該装置由来の金属異物の混入も多くなる傾向となる。このため、いわゆるスーパーエンジニアリングプラスチックと呼ばれる融点が２６０℃以上の熱可塑性樹脂は、樹脂組成物（溶融混練物）中への該装置由来の金属異物の混入も多くなる傾向となることから、本発明は特に好適に適用することができる。

本発明において該熱可塑性樹脂（Ａ）の分子量は、本発明の効果を損ねない限り特に限定されないが、溶融混練時に、該樹脂成分のガス化やブリードアウトを抑えることができる点から、該樹脂の溶融粘度に換算した値として、５〔Ｐａ・ｓ〕以上の範囲であることが好ましく、一方、溶融粘度の上限は特に問題ないものの、流動性、成形性の観点から３０００〔Ｐａ・ｓ〕以下の範囲であることが好ましく、さらに２０～１０００〔Ｐａ・ｓ〕の範囲であることが最も好ましい。なお、「溶融粘度」は、該熱可塑性樹脂（Ａ）の融点プラス２０℃において、フローテスター（島津製作所製高化式フローテスター「ＣＦＴ－５００Ｄ型」）を用いて、荷重１．９６ＭＰａ、オリフィス長とオリフィス径との、前者／後者の比が１０／１であるオリフィスを使用して６分間保持後の溶融粘度を指すものとする。また、「融点」は、ＪＩＳ ７１２１（１９９９年） ９．１（１）の方法に準拠し、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定した融解ピーク温度を指すものとする。

ここで、好ましい熱可塑性樹脂（Ａ）として挙げたポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ１）についてさらに詳述する。本発明で用いるポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ１）は、芳香族環と硫黄原子とが結合した構造を繰り返し単位とする樹脂構造を有するものであり、具体的には、下記一般式（２）

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数１～４の範囲のアルキル基、ニトロ基、アミノ基、フェニル基、メトキシ基、エトキシ基を表す。）で表される構造部位と、必要に応じてさらに下記一般式（２）

で表される３官能性の構造部位と、を繰り返し単位とする樹脂である。式（３）で表される３官能性の構造部位は、他の構造部位との合計モル数に対して０．００１～３モル％の範囲が好ましく、特に０．０１～１モル％の範囲であることが好ましい。

ここで、前記一般式（２）で表される構造部位は、特に該式中のＲ^１及びＲ^２は、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂の機械的強度の点から水素原子であることが好ましく、その場合、下記式（４）で表されるパラ位で結合するもの、及び下記式（５）で表されるメタ位で結合するものが挙げられる。

これらの中でも、特に繰り返し単位中の芳香族環に対する硫黄原子の結合は前記一般式（４）で表されるパラ位で結合した構造であることが前記ポリアリーレンスルフィド樹脂の耐熱性や結晶性の面で好ましい。

また、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂は、前記一般式（４）や（５）で表される構造部位のみならず、下記の構造式（６）～（９）

で表される構造部位を、前記一般式（２）と一般式（３）で表される構造部位との合計の３０モル％以下で含んでいてもよい。特に本発明では上記一般式（６）～（９）で表される構造部位は１０モル％以下であることが、ポリアリーレンスルフィド樹脂の耐熱性、機械的強度の点から好ましい。前記ポリアリーレンスルフィド樹脂中に、上記一般式（６）～（９）で表される構造部位を含む場合、それらの結合様式としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体の何れであってもよい。

また、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂は、その分子構造中に、ナフチルスルフィド結合などを有していてもよいが、他の構造部位との合計モル数に対して、３モル％以下が好ましく、特に１モル％以下であることが好ましい。

また、ポリアリーレンスルフィド樹脂の物性は、本発明の効果を損ねない限り特に限定されないが、以下の通りである。

（融点（Ｔｍ）と再結晶化温度（Ｔｃ２））
前記樹脂（Ａ）の融点（Ｔｍ）は、耐熱性や機械的強度に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物となることから、２７０℃以上の範囲であることが好ましく、さらに２７０～３００℃の範囲であることがより好ましい。また、前記樹脂（Ａ）の再結晶化温度（Ｔｃ２）は、耐熱性や機械的強度に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物となることから、２００～２６０℃の範囲であることが好ましい。

（溶融粘度）
本発明に用いるポリアリーレンスルフィド樹脂は、３００℃で測定した溶融粘度（Ｖ６）が２～１０００〔Ｐａ・ｓ〕の範囲であることが好ましく、さらに流動性および機械的強度のバランスが良好となることから１０～５００〔Ｐａ・ｓ〕の範囲がより好ましく、特に６０～２００〔Ｐａ・ｓ〕の範囲であることが特に好ましい。但し、本発明において、溶融粘度（Ｖ６）は、ポリアリーレンスルフィド樹脂を島津製作所製フローテスター、ＣＦＴ－５００Ｄを用い、３００℃、荷重：１．９６×１０^６Ｐａ、Ｌ／Ｄ＝１０（ｍｍ）／１（ｍｍ）にて、６分間保持した後に溶融粘度を測定した値とする。

（非ニュートン指数）
本発明に用いるポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）の非ニュートン指数は、本発明の効果を損ねない限り特に限定されないが、０．９０～２．００の範囲であることが好ましい。リニア型ポリアリーレンスルフィド樹脂を用いる場合には、非ニュートン指数が０．９０～１．５０の範囲であることが好ましく、さらに０．９５～１．２０の範囲であることがより好ましい。このようなポリアリーレンスルフィド樹脂は機械的物性、流動性、耐磨耗性に優れる。ただし、非ニュートン指数（Ｎ値）は、キャピログラフを用いて３００℃、オリフィス長（Ｌ）とオリフィス径（Ｄ）の比、Ｌ／Ｄ＝４０の条件下で、剪断速度及び剪断応力を測定し、下記式を用いて算出した値である。

［ただし、ＳＲは剪断速度（秒^－１）、ＳＳは剪断応力（ダイン／ｃｍ^２）、そしてＫは定数を示す。］Ｎ値は１に近いほどＰＰＳは線状に近い構造であり、Ｎ値が高いほど分岐が進んだ構造であることを示す。

（製造方法）
前記ポリアリーレンスルフィド樹脂（Ａ）の製造方法としては、特に限定されないが、例えば１）硫黄と炭酸ソーダの存在下でジハロゲノ芳香族化合物を、必要ならばポリハロゲノ芳香族化合物ないしその他の共重合成分を加えて、重合させる方法、２）極性溶媒中でスルフィド化剤等の存在下にジハロゲノ芳香族化合物を、必要ならばポリハロゲノ芳香族化合物ないしその他の共重合成分を加えて、重合させる方法、３）ｐ－クロルチオフェノールを、必要ならばその他の共重合成分を加えて、自己縮合させる方法、等が挙げられる。これらの方法のなかでも、２）の方法が汎用的であり好ましい。反応の際に、重合度を調節するためにカルボン酸やスルホン酸のアルカリ金属塩や、水酸化アルカリを添加しても良い。上記２）方法のなかでも、加熱した有機極性溶媒とジハロゲノ芳香族化合物とを含む混合物に含水スルフィド化剤を水が反応混合物から除去され得る速度で導入し、有機極性溶媒中でジハロゲノ芳香族化合物とスルフィド化剤とを、必要に応じてポリハロゲノ芳香族化合物と加え、反応させること、及び反応系内の水分量を該有機極性溶媒１モルに対して０．０２～０．５モルの範囲にコントロールすることによりポリアリーレンスルフィド樹脂を製造する方法（特開平０７－２２８６９９号公報参照。）や、固形のアルカリ金属硫化物及び非プロトン性極性有機溶媒の存在下でジハロゲノ芳香族化合物と必要ならばポリハロゲノ芳香族化合物ないしその他の共重合成分を加え、アルカリ金属水硫化物及び有機酸アルカリ金属塩を、硫黄源１モルに対して０．０１～０．９モルの範囲の有機酸アルカリ金属塩および反応系内の水分量を非プロトン性極性有機溶媒１モルに対して０．０２モル以下の範囲にコントロールしながら反応させる方法（ＷＯ２０１０／０５８７１３号パンフレット参照。）で得られるものが特に好ましい。ジハロゲノ芳香族化合物の具体的な例としては、ｐ－ジハロベンゼン、ｍ－ジハロベンゼン、ｏ－ジハロベンゼン、２，５－ジハロトルエン、１，４－ジハロナフタレン、１－メトキシ－２，５－ジハロベンゼン、４，４’－ジハロビフェニル、３，５－ジハロ安息香酸、２，４－ジハロ安息香酸、２，５－ジハロニトロベンゼン、２，４－ジハロニトロベンゼン、２，４－ジハロアニソール、ｐ，ｐ’－ジハロジフェニルエーテル、４，４’－ジハロベンゾフェノン、４，４’－ジハロジフェニルスルホン、４，４’－ジハロジフェニルスルホキシド、４，４’－ジハロジフェニルスルフィド、及び、上記各化合物の芳香環に炭素原子数１～１８の範囲のアルキル基を有する化合物が挙げられ、ポリハロゲノ芳香族化合物としては１，２，３－トリハロベンゼン、１，２，４－トリハロベンゼン、１，３，５－トリハロベンゼン、１，２，３，５－テトラハロベンゼン、１，２，４，５－テトラハロベンゼン、１，４，６－トリハロナフタレンなどが挙げられる。また、上記各化合物中に含まれるハロゲン原子は、塩素原子、臭素原子であることが望ましい。

重合工程により得られたポリアリーレンスルフィド樹脂を含む反応混合物の後処理方法としては、特に制限されるものではないが、例えば、（１）重合反応終了後、先ず反応混合物をそのまま、あるいは酸または塩基を加えた後、減圧下または常圧下で溶媒を留去し、次いで溶媒留去後の固形物を水、反応溶媒（又は低分子ポリマーに対して同等の溶解度を有する有機溶媒）、アセトン、メチルエチルケトン、アルコール類などの溶媒で１回または２回以上洗浄し、更に中和、水洗、濾過および乾燥する方法、或いは、（２）重合反応終了後、反応混合物に水、アセトン、メチルエチルケトン、アルコール類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素などの溶媒（使用した重合溶媒に可溶であり、かつ少なくともポリアリーレンスルフィドに対しては貧溶媒である溶媒）を沈降剤として添加して、ポリアリーレンスルフィドや無機塩等の固体状生成物を沈降させ、これらを濾別、洗浄、乾燥する方法、或いは、（３）重合反応終了後、反応混合物に反応溶媒（又は低分子ポリマーに対して同等の溶解度を有する有機溶媒）を加えて撹拌した後、濾過して低分子量重合体を除いた後、水、アセトン、メチルエチルケトン、アルコール類などの溶媒で１回または２回以上洗浄し、その後中和、水洗、濾過および乾燥をする方法、（４）重合反応終了後、反応混合物に水を加えて水洗浄、濾過、必要に応じて水洗浄の時に酸を加えて酸処理し、乾燥をする方法、（５）重合反応終了後、反応混合物を濾過し、必要に応じ、反応溶媒で１回または２回以上洗浄し、更に水洗浄、濾過および乾燥する方法、等が挙げられる。

尚、上記（１）～（５）に例示したような後処理方法において、ポリアリーレンスルフィド樹脂の乾燥は真空中で行なってもよいし、空気中あるいは窒素のような不活性ガス雰囲気中で行なってもよい。

本発明の熱可塑性樹脂組成物は、少なくとも、モース硬度４以上のフィラー（Ｂ）を必須成分として配合してなる。酸化アルミニウム（モース硬度９）、酸化ベリリウム（モース硬度７）、酸化マグネシウム（モース硬度７）、窒化アルミニウム（モース硬度８）または窒化ケイ素（モース硬度９）、炭化ケイ素（モース硬度９．５）、ガラスフレーク（モース硬度４．５～６．５）等の粒状フィラーや、ガラス繊維（モース硬度４．５～６．５）、アルミナ繊維（モース硬度８）、ジルコニア繊維（モース硬度８）、バサルト繊維（モース硬度７）等の繊維状フィラーが例示でき、このうち、ガラスフレーク、ガラス繊維が好ましいものとして例示できる。粒状フィラーとしては球状、板状、丸み状など特に制限はないが、球状のものを用いることが、押出機や射出成形機のシリンダー表面、又は金型内の磨耗を低減でき、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物ないしその成形体中への金属の混入を低減できることから好ましい。繊維状フィラーの断面形状は、円状や、楕円等の扁平形状のものが挙げられ、成形体を薄肉化した場合、特に、厚みを２ｍｍ以下とする場合には、扁平形状のものを用いることが機械的強度に優れる点から好ましい。ガラス繊維ないしガラスフレークには、例えば、含アルカリガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラス（Ｅガラス）等を原料にして得られたものを使用することができるが、特に、経時劣化も少なく機械的特性が安定している無アルカリガラスを使用することが好ましい。なお、本発明の熱可塑性樹脂組成物を絶縁材料として用いる場合、前記フィラー（Ｂ）成分は非導電性のものであることが好ましい。

本発明において、必須成分として配合される、前記モース硬度４以上のフィラー（Ｂ）の配合の割合は、熱可塑性樹脂（Ａ）１００質量部に対して、下限値が１質量部以上の範囲であることが好ましく、さらに１０質量部以上の範囲であることがより好ましく、一方、溶融混練装置内での溶融混合物中への金属異物の含有量を低減できる観点から、上限値は１００質量部の範囲であることが好ましく、さらに８０質量部の範囲であることがより好ましい。上記範囲のうち、成形体が良好な機械的強度を示す観点から、１～１００質量部の範囲が好ましく、１０～１００質量部の範囲がより好ましく、さらに、成形体が良好な機械的強度を示す観点と、溶融混練装置内での溶融混合物中への金属異物の混入量を低減できる観点とから、１～８０質量部の範囲が好ましく、１０～８０質量部の範囲がより好ましい。

本発明の熱可塑性樹脂組成物は、必要に応じてシランカップリング剤（Ｃ）を任意成分として配合してなるものであってもよい。シランカップリング剤（Ｃ）としては、例えば、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－β－（アミノエチル）－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－β－（アミノエチル）－Ｎ’－β－（アミノエチル）－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、γ－アニリノプロピルトリメトキシシランのようなアミノシランカップリング剤；γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランのようなエポキシシランカップリング剤；γ－クロロプロピルトリメトキシシランのようなクロルシランカップリング剤；γ－メルカプトトリメトキシシランのようなメルカプトシランシランカップリング剤；ビニルメトキシシラン、Ｎ－β－（Ｎ－ビニルベンジルアミノエチル）－γ－アミノプロピルトリメトキシシランのようなビニルシランカップリング剤；γ－メタクリロキシプロピルトリメトキシシランのようなアクリルシランカップリング剤；等が挙げられる。本発明において該シランカップリング剤（Ｃ）は任意成分であるが、配合する際の割合は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されず、例えば、熱可塑性樹脂（Ａ）１００質量部に対して、０．０１～３０質量部の範囲であることが好ましく、さらに０．０５～１０質量部の範囲であることがより好ましく、さらに０．１～５質量部の範囲であることが最も好ましい。かかる範囲において、本発明の熱可塑性樹脂組成物が優れた機械的強度、特に靱性を呈し、さらに成形時のガス発生量を抑制しつつかつ溶融時の流動性にも優れるため好ましい。

本発明の熱可塑性樹脂組成物は、必要に応じて、さらに上記フィラー（Ｂ）以外の、モース硬度４未満のフィラー（Ｄ）を任意成分として配合してなるものであっても良い。無機フィラー（Ｄ）としては本発明の効果を損なうものでなければ公知慣用の材料を用いることもでき、例えば、繊維状のものや、粒状や板状などの非繊維状のものなど、さまざまな形状のフィラー等が挙げられる。具体的には、アラミド繊維、チタン酸カリウム、珪酸カルシウム、ワラストナイト等の繊維、天然繊維等の繊維状フィラーが使用でき、また硫酸バリウム、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、セリサイト、マイカ、雲母、タルク、アタパルジャイト、フェライト、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ゼオライト、ミルドファイバー、硫酸カルシウム等の非繊維状フィラーも使用できる。本発明の熱可塑性樹脂組成物を絶縁材料として用いる場合、前記フィラー（Ｄ）は非導電性であることが好ましい。

本発明においてフィラー（Ｄ）は必須成分ではないが、配合する場合、その配合の割合は本発明の効果を損ねなければ特に限定されるものではなく、また、それぞれの目的に応じて異なり、一概に規定することはできないが、例えば、熱可塑性樹脂（Ａ）１００質量部に対して、１～６００質量部の範囲であることが好ましく、さらに１０～２００質量部の範囲であることがより好ましい。かかる範囲において、樹脂組成物が良好な機械強度と成形性を示すため好ましい。

本発明の熱可塑性樹脂組成物は、必要に応じて、熱可塑性エラストマー（Ｆ）を任意成分として配合してなるものであってもよい。熱可塑性エラストマー（Ｅ）としては、ポリオレフィン系エラストマー、弗素系エラストマーまたはシリコーン系エラストマーが挙げられ、このうちポリオレフィン系エラストマーが好ましいものとして挙げられる。これらの熱可塑性エラストマー（Ｅ）を配合する場合、その配合の割合は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されなく、また、それぞれの目的に応じて異なり、一概に規定することはできないが、熱可塑性樹脂（Ａ）１００質量部に対して、０．０１～１０質量部の範囲であることが好ましく、さらに０．１～５質量部の範囲であることがより好ましい。かかる範囲において、得られる熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性が向上するため好ましく、特に熱可塑性樹脂（Ａ）がＰＡＳ樹脂（Ａ１）である場合に耐衝撃性がより向上するため好ましい。

前記ポリオレフィン系エラストマーは、例えば、α－オレフィンの単独重合または異なるα－オレフィン同士の共重合により、さらに、官能基を付与する場合には、α－オレフィンと官能基を有するビニル重合性化合物との共重合により得ることができる。α－オレフィンは、例えば、エチレン、プロピレン及びブテン－１等の炭素原子数２～８の範囲のものが挙げられる。また、官能基としては、カルボキシ基、式－（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）－で表される酸無水物基、それらのエステル、エポキシ基、アミノ基、水酸基、メルカプト基、イソシアネート基、またはオキサゾリン基などが挙げられる。

このような官能基を有するビニル重合性化合物の具体例としては、例えば、（メタ）アクリル酸及び（メタ）アクリル酸エステル等のα，β－不飽和カルボン酸及びそのアルキルエステル、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸及びその他の炭素原子数４～１０のα，β－不飽和ジカルボン酸及びその誘導体（モノ若しくはジエステル、及びその酸無水物等）、並びにグリシジル（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、上述したエポキシ基、カルボキシ基、及び、該酸無水物基からなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基を有するエチレン－プロピレン共重合体及びエチレン－ブテン共重合体が、機械的強度、特に靭性及び耐衝撃性の向上の点から好ましい。

更に、本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は、上記成分に加えて、さらに用途に応じて、適宜、融点２６０℃以上の熱可塑性樹脂（Ａ）を除く他の合成樹脂、例えば、融点２６０℃未満の、ポリアミド６（６－ナイロン）、ポリアミド６６（６，６－ナイロン）またはポリアミド１２（１２－ナイロン）などの脂肪族骨格を有するポリアミドや、ポリブチレンテレフタレート、ポリイソブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートまたはポリシクロヘキセンテレフタレートなどのポリエステル樹脂や、ポリエステル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ四弗化エチレン樹脂、ポリ二弗化エチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、液晶ポリマー、エポキシ樹脂等（以下、単に合成樹脂という）を任意成分として配合することができる。本発明において前記合成樹脂は必須成分ではないが、配合する場合、その配合の割合は本発明の効果を損ねなければ特に限定されるものではなく、また、それぞれの目的に応じて異なり、一概に規定することはできないが、本発明の熱可塑性樹脂組成物中に配合する樹脂成分（前記熱可塑性樹脂（Ａ）及び合成樹脂の合計）の割合として熱可塑性樹脂（Ａ）が７５．０質量％以上の範囲、好ましくは８０～９９．９９質量％の範囲となるよう、換言すると、上記の合成樹脂が２５．０質量％以下の範囲、好ましくは０．０１～２０．０質量％の範囲で、本発明の効果を損なわないよう目的や用途に応じて適宜調整して用いればよい。

また本発明の熱可塑性樹脂組成物は、その他にも着色剤、帯電防止剤、酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、発泡剤、難燃剤、難燃助剤、防錆剤、およびチタネート系ないしアルミネート系カップリング剤等の公知慣用の添加剤を必要に応じ、任意成分として配合してもよい。これらの添加剤は必須成分ではないが、配合する場合、その配合の割合は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されなく、また、それぞれの目的に応じて異なり、一概に規定することはできないが、例えば、熱可塑性樹脂（Ａ）１００質量部に対して、好ましくは０．０１～１，０００質量部の範囲で、本発明の効果を損なわないよう目的や用途に応じて適宜調整して用いればよい。なお、本発明の熱可塑性樹脂組成物を絶縁材料として用いる場合、前記添加剤成分も非導電性のものであることが好ましい。

本発明の熱可塑性樹脂組成物は、前記熱可塑性樹脂（Ａ）と、前記フィラー（Ｂ）の各必須成分と、必要に応じて任意成分を配合し、前記熱可塑性樹脂（Ａ）の融点以上で、溶融混練機内で、溶融混練する工程を含む製造方法により得られる。

本発明の熱可塑性樹脂組成物の好ましい製造方法は、上述した含有量となるよう、熱可塑性樹脂（Ａ）と、前記フィラー（Ｂ）の各必須成分と、必要に応じて任意成分を、溶融混練機に投入し、樹脂温度が前記熱可塑性樹脂（Ａ）の融点以上となる温度範囲、好ましくは融点以上、かつ、分解温度ないし炭化温度未満の範囲、より好ましくは融点プラス１０℃～融点プラス１００℃となる温度範囲、さらに好ましくは融点プラス２０～融点プラス５０℃となる温度範囲で溶融混練する工程を経て製造することができる。溶融混練機への投入前に、あらかじめ、各原料を粉末、ペレット、細片など様々な形態でリボンブレンター、ヘンシェルミキサー、Ｖブレンダーなどに投入してドライブレンドしてもよい。溶融混練機は、バンバリーミキサー、ミキシングロール、単軸または２軸の押出機およびニーダーなどの公知の溶融混練機でよい。溶融混練機への各成分の添加、混合は同時に行ってもよいし、熱可塑性樹脂（Ａ）を含む原料をトップから、フィラー（Ｂ）を含む原料をサイドフィーダから分割して投入しても良い。

原料由来の金属異物も、ペレット成形後に、金属異物を含むペレットとして除去可能であるが、熱可塑性樹脂（Ａ）の廃棄ロスが多くなるため、あらかじめ低減させておくことが好ましい。このため、各原料、すなわち、熱可塑性樹脂（Ａ）、前記フィラー（Ｂ）の各必須成分、必要に応じて任意成分は、あらかじめ、下記の金属検出装置および／またはマグネットフィルタ装置を用いて、各原料中の金属異物の含有量が原料１ｋｇ当たり１ｍｇ以下の範囲とすることが好ましく、０．５ｍｇ以下の範囲とすることがより好ましく、０．４ｍｇ以下の範囲とすることがさらに好ましく、０．３ｍｇ以下の範囲とすることが最も好ましく、一方、生産性の観点から１×１０^－５ｍｇ以上の範囲とすることが好ましく、１×１０^－４ｍｇ以上の範囲とすることがより好ましく、１×１０^－３ｍｇ以上の範囲とすることがさらに好ましい。

前記溶融混練機としては分散性や生産性の観点から二軸混練押出機が好ましく、例えば、樹脂成分の吐出量５～５００（ｋｇ／ｈｒ）の範囲と、スクリュー回転数５０～５００（ｒｐｍ）の範囲とを適宜調整しながら溶融混練することが好ましく、それらの比率（吐出量／スクリュー回転数）が０．０２～５（ｋｇ／ｈｒ／ｒｐｍ）の範囲となる条件下に溶融混練することがさらに好ましい。また、前記成分のうち、前記フィラー（Ｂ）や他の任意成分として加える、フィラーや添加剤を添加する場合は、前記二軸混練押出機のサイドフィーダから該押出機内に投入することが、形状保持と分散性が良好となるだけでなく、前記フィラー（Ｂ）に起因する溶融混練物中への金属異物の混入を抑制できる観点から好ましい。かかるサイドフィーダの位置は、前記二軸混練押出機のスクリュー全長に対する、該押出機樹脂投入部から該サイドフィーダまでの距離の比率が、０．１～０．９の範囲であることが好ましい。中でも０．３～０．７の範囲であることが特に好ましい。

一般的に、溶融混練機は、シリンダーおよびスクリューが、耐摩耗鋼、クロムモリブデン鋼（＋高周波焼入）、窒化鋼（＋ガス窒化）等などの材質から構成され、高温部以外は、例えばＳＵＳ鋼等が用いられることから、鉄と、鉄以外の遷移金属元素等の非鉄金属元素（２）とから構成される。これらが、ペレット中に含まれる金属異物の原因となるものと推測される。鉄以外の遷移金属元素としては、主として、マンガン、ニッケル、クロム及びモリブデンからなる群から選ばれる少なくとも１種の非鉄金属元素のものが挙げられる。また、上記以外にも、銅、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、パラジウム、コバルトまたはタングステン等が不可避的に含まれることがある。

このように溶融混練して得られる本発明の熱可塑性樹脂組成物は、必須成分である熱可塑性樹脂（Ａ）、前記フィラー（Ｂ）と、必要に応じて加える任意成分およびそれらの由来成分を含む溶融混合物であり、該溶融混練後に、公知の方法でペレット状、チップ状、顆粒状等の賦形物（本発明ではまとめて「ペレット」と称する）の形態に加工する工程を含む製造工程を経て得られる。ペレットにする方法は特に制限されないが、例えば、ペレタイザー等を用いた方法などが挙げられ、好ましくはダイから出てきたストランド状樹脂組成物を水等で冷却した後、ペレタイザーを用いてペレット状等にカッティングする方法などが挙げられる。なお、ペレット状に賦形する場合、ペレット長は特に制限されないが、１ｍｍ以上の範囲であることが好ましく、２ｍｍ以上の範囲であることがより好ましく、３ｍｍ以上の範囲であることがさらに好ましく、かつ、２０ｍｍ以下の範囲であることが好ましく、１０ｍｍ以下の範囲であることがより好ましく、５ｍｍ以下の範囲であることがさらに好ましい。ペレット直径は特に制限されないが、１ｍｍ以上の範囲であることが好ましく、２ｍｍ以上の範囲であることがより好ましく、３ｍｍ以上の範囲であることがさらに好ましく、かつ、１０ｍｍ以下の範囲であることが好ましく、５ｍｍ以下の範囲であることがさらに好ましい。ペレット形状は特に制限されず、円筒状、チップ状、顆粒状など公知の形状で良いが、切断面が大きい場合、輸送時に摩擦で切子が発生することから、円筒状であることが好ましく、ペレット長に対するペレット直径の比が１以下の範囲であることが好ましい。またペレット１個当たりの質量は特に限定されないが、５～２００ｍｇの範囲が好ましく、７～１００ｍｇの範囲が好ましく、さらに１０～５０ｍｇの範囲であることがより好ましい。

なお、切断して得られたペレットは、通常、落差を利用して搬送され、冷却およびペレット表面に付着した切粉を除くため、振動装置や気体吹付け装置など公知の後処理工程を施すこともできる。また、必要に応じて１００～１５０℃の温度で予備乾燥を施して、各種成形に供することができる。

本発明は、上記で得られたペレットを、少なくとも、マグネットフィルタを通過させて、鉄を含むペレットを除去する工程（１）、金属検出装置を通過させて、鉄および非鉄金属元素を含む金属元素含有物を含むペレットを除去する工程（２）を有する。

ペレット中の金属異物を除く工程は、前記工程（１）および（２）が必須である。

本発明は、前記工程（１）および（２）を経ることによって、１個当たりの鉄および非鉄金属元素の合計の金属含有量を０．０２ｍｇ以上の範囲（検出限界）で含有するペレット（以下、金属異物含有ペレットということがある）を、ペレット集合体１×１０^６個当たり、好ましくは１５個以下の割合となる範囲、より好ましくは１０個以下の割合となる範囲、さらに好ましくは５個以下の割合となる範囲、かつ、好ましくは０．０１個以上の割合となる範囲、より好ましくは０．１個以上の割合となる範囲、さらに好ましくは１個以上の割合となる範囲、まで低減することができる。なお、前記ペレット集合体の質量当たりの鉄および非鉄金属元素の合計の金属含有量は、ペレット集合体１ｋｇ当たり、好ましくは１×１０^－５ｍｇ以上の範囲、より好ましくは１×１０^－４ｍｇ以上の範囲、さらに好ましくは１×１０^－３ｍｇ以上の範囲、かつ、好ましくは１．５ｍｇ以下の範囲、より好ましくは１ｍｇ以下の範囲、さらに好ましくは０．５ｍｇ以下の範囲、特に好ましくは０．５ｍｇ以下の範囲まで、低減することができる。ただし、ペレット１個当たり２０ｍｇとし、密度２ｍｇ／ｍｍ^３として換算。

前記工程（１）および（２）に処されるペレットは落差を利用して搬送されるか、または空気搬送されることが好ましい。空気搬送はペレットを管内の空気またはその他の気体によって搬送する方法のことである。搬送する際の管の直径は通常、１０～１０００ｍｍの範囲であることが好ましく、２０～４００ｍｍの範囲であることがより好ましい。ペレットの輸送量は、金属異物を含むペレットの除去ミスを抑える観点から１０００ｋｇ／ｈ以下であることが好ましく、５００ｋｇ／ｈ以下の範囲であることがより好ましく、かつ、生産性の観点から１ｋｇ／ｈ以上の範囲であることが好ましく、１０ｋｇ／ｈの範囲であることがより好ましい。前記工程（１）および（２）に処されたペレットは、さらに落差を利用して搬送されるか、または空気搬送されることによって、貯蔵容器に保管され、さらに、保管されたペレット集合体は、直接、溶融成形することも可能であるが、紙袋（１０～５０ｋｇ）やコンテナ（５０～１０００ｋｇ）といった搬送容器により移送することもできる。その際、貯蔵容器や搬送容器は公知慣用のものを使用することができるが、樹脂製または内面を樹脂コーティングしたものを用いることが金属異物量低減の観点から好ましい。

本発明に用いるマグネットフィルタは、９０００ガウス以上の磁力を有する磁石の配列を、ペレット流れ方向に対して垂直な同一面に少なくとも４本を平行に並列して１段とし、それらが流れ方向に７段以上重ねて設置した配列を有する。

マグネットフィルター１は、磁石を備えた濾過装置であり、粉体、粒体などを通過させることによって異物を除去できるものである。マグネットフィルターとしては、例えば、粉体などの通る流路途中に、棒状の磁石２を平行に配置したもの（図１）、棒状の磁石２を交差するように配置したもの（図２）、板又は棒が放射状に広がった磁石を配置したもの、棒状磁石がフィルター内部で可動（回転、往復）するものなどが挙げられるが、本発明の製造法においては棒状磁石を平行に配置したもの（図１）が好ましい。さらにペレットの流れ方向に対して垂直方向面に棒状磁石を平行に並べ、その１列を１単位とした場合、ペレットの流れ方向に対しての列数が多いほうが異物除去効率がよく、４列以上が好ましく、７列以上がより好ましい。

棒状磁石としては、例えば、複数の短円柱状磁石単位と複数の円盤状磁極板とが交互に並び管体の中に収容され、磁石単位の磁力線が磁極板に集中するようにしたもの（特開平８－１０６４２号公報参照）；管の外壁又は内壁に円周方向に沿って複数の環状磁石を間隔をおいて設けたものなどが挙げられる。

磁石２は、その磁力が、７０００ガウス以上の範囲のものであるが、１２０００～１５０００ガウスの範囲のものが好ましい。また減磁率は０．０３％／１００年のものが好ましい。磁石は、その表面が滑らかである方が好ましい。通常バフ＃１８０で研磨したもの、好ましくはバフ＃４００で研磨したものあるいは電解研磨したものが好ましい。

磁石の材質は特に制限されないが、例えば、ネオジウム系希土類磁石、サマリウムコバルト系希土類磁石などが挙げられる。マグネットフィルターには湿式のものと、乾式のものとがあるが、本発明においては乾式のものが好ましい。マグネットフィルター入口内部には、ペレットの拡散を防止し、効率よく磁石と接触させるため、邪魔板（内部羽根板）を設置するのが好ましい。

鉄を含有するペレットは、棒状磁石に付着しているので、生産を止めた際などに、除去することができる。

また、本実施形態では、ペレットであったが、ペレット以外の、例えば、原料（前記熱可塑性樹脂（Ａ）や、フィラー（Ｂ））にも該マグネットフィルターによる金属異物である鉄成分の除去に適用できる。

本発明に用いる金属検出装置は、例えば、特開２０１１－２３７２７８号公報に記載の装置を用いることができる。すなわち、本発明に用いる金属検出装置は、前記ペレットを通過させる通過経路、前記通過経路の周りに配置され、該通過経路に磁界を発生させる駆動コイル、及び前記通過経路の周りに配置され、前記駆動コイルにより発生された磁界を受け、かつ前記通過経路を磁性体が通過した場合に、それぞれに生じる電圧の差が変化するように配置された第１及び第２のスパイラルコイルと、
前記通過経路の周りに第１及び第２のスパイラルコイルと離間して通過方向に対してほぼ直交する平面状に配置され、発振電流を流した状態で前記通過経路を導電体が通過した場合にインピーダンス変化が生じる第３のスパイラルコイルと、
前記第１及び第２のスパイラルコイルに生じる電圧の差の変化と、前記第３のスパイラルコイルに生じるインピーダンス変化とに基づいて、金属異物の混入の有無を判定する判定部とを備えている金属検出装置である。

このような金属検出装置としては、前記ペレットを通過させる通過経路、前記通過経路の周りに配置され、該通過経路に磁界を発生させる駆動コイル、及び前記通過経路の周りに配置され、前記駆動コイルにより発生された磁界を受け、かつ前記通過経路を磁性体が通過した場合に、それぞれに生じる電圧の差が変化するように配置された第１及び第２のスパイラルコイルと、
前記通過経路の周りに第１及び第２のスパイラルコイルと離間して通過方向に対してほぼ直交する平面状に配置され、発振電流を流した状態で前記通過経路を導電体が通過した場合にインピーダンス変化が生じる第３のスパイラルコイルと、
前記第１及び第２のスパイラルコイルに生じる電圧の差の変化と、前記第３のスパイラルコイルに生じるインピーダンス変化とに基づいて、金属異物の混入の有無を判定する判定部とを備えている金属検出装置を用いることが好ましい。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

図７は、本発明の実施形態に係る金属検出装置１００の外観を示す。該金属検出装置１００は、筐体１０４を備え、該筐体１０４の上方には、上部が開口したホッパー１０６が被検査体としての樹脂ペレットを投入するために設けられている。

上記筐体１０４の内部には、図９に示す検出装置本体部１０２と図示しない回路基板とが収容されている。

上記検出装置本体部１０２は、セラミック（非磁性体）製の円筒部材１０１を備え、該円筒部材１０１の内部空間が、ホッパー１０６に投入された被検査体を自然落下により通過させる通過経路Ｒとなる。円筒部材１０１の内径、すなわち、通過経路の直径寸法（非円形の場合は円相当直径）は、上限値が好ましくは１００ｍｍ以下の範囲であることが好ましく、５０ｍｍ以下の範囲であることがより好ましく、さらに３０ｍｍ以下の範囲であることがさらに好ましく、２０ｍｍ以下の範囲であることが特に好ましく、一方、下限値は、１０ｍｍ以上の範囲であることが好ましい。

該円筒部材１０１の外側面には、上下方向中程より若干上方寄りに、全周に亘って一定の幅で凹部１０３が形成されている。該凹部１０３内には、上下方向全体に亘って駆動コイル１０５が巻き付けられている。

また、上記円筒部材１０１の外側には、凹部１０３及び該凹部１０３の上下近傍を囲むように環状部材１０７が固定されている。この環状部材１０７の内側面の上下方向中程には、上記凹部１０３に嵌合する凸部１０９が全周に亘って形成されている。上記凸部１０９の突出長さＬ１は、上記凹部１０３の深さＬ２よりも上記駆動コイル１０５の厚さ程度短くなっている。

また、上記環状部材１０７の上面には、プリント基板１１１が板面を当該上面に沿わせた状態で一体に締結されている。プリント基板１１１には、第１のスパイラルコイル１１３が通過経路Ｒ（通過方向）に対してほぼ直交する平面状に銅箔等の導電箔により形成されている。

同様に、上記環状部材１０７の下面には、プリント基板１１５が板面を当該下面に沿わせた状態で一体に締結されている。プリント基板１１５には、第２のスパイラルコイル１１７が通過経路Ｒ（通過方向）に対してほぼ直交する平面状に銅箔等の導電箔により形成されている。

第１及び第２のスパイラルコイル１１３，１１７は、それぞれ、図９に示すように、それぞれ外周側端部近傍の５箇所に信号取り出し口１１９を有している。第１及び第２のスパイラルコイル１１３，１１７の内周側端部同士は互いに接続されている。

また、上記円筒部材１０１の外側面における上記環状部材１０７の下方には、該環状部材１０７と離間してテストコイル１２１が１周巻き付けられている。

また、上記円筒部材１０１の上記テストコイル１２１の下方には、テストコイル１２１と離間してプリント基板１２３が板面を上下方向に向けて円筒部材１０１周りに配設されている。プリント基板１２３には、第３のスパイラルコイル１２５が通過経路Ｒ（通過方向）に対してほぼ直交する平面状に銅箔等の導電箔により形成されている。つまり、第３のスパイラルコイル１２５は、渦巻きの中心部を上記円筒部材１０１（通過経路Ｒ）が該第３のスパイラルコイル１２５によって構成される平面を横切って通過するように固定配置されている。

さらに、上記円筒部材１０１の下方には、下方に向かって直径が徐々に短くなる断面環状の筒状部材１２７が、上側開口を上記円筒部材１０１の下側開口に対向させた状態で配設されている。当該筒状部材１２７の上側開口近傍の側壁には、回転可能な１本の軸部材１２９が当該側壁に対して略垂直に固定されており、この軸部材１２９の回転により上記筒状部材１２７が下側開口を真下に向けた第１の状態から、下側開口を斜め下に向けた第２の状態（図８において仮想線で示す）へ回動するようになっている。

上記筐体１０４の下方には、第１の状態の筒状部材１２７の下側開口に対応する位置に第１の開口部（図示せず）が形成されているとともに、第２の状態の筒状部材１２７の下側開口に対応する位置に第２の開口部（図示せず）が形成されている。そして、第１の開口部周縁には、第１の排出管部１３３が筐体１０４の外側に向けて突設され、第２の開口部周縁には、第２の排出管部１３５が筐体１０４の外側に向けて突設されている。第１の排出管部１３３の内部空間が、異物を含まない樹脂ペレットを排出するための第１の排出経路となり、第２の排出管部１３５の内部空間が、異物を含む樹脂ペレットを排出するための第２の排出経路となる。

上記駆動コイル１０５と、第１～第３のスパイラルコイル１１３，１１７，１２５と、テストコイル１２１と、上記図示しない回路基板（判定部）とで、図１０に示す金属検出システム４００が構成される。

金属検出システム４００は、差動方式金属検出部４０１と渦電流方式金属検出部４０２とテスト回路４０３と温度センサー４２０とＣＰＵ４０４とを有する。

差動方式金属検出部４０１は、駆動部４０５と検出部４０６とを備え、上記駆動部４０５は、コルピッツ発振回路４０７と、誤差増幅回路４０８と、電流源回路４０９とを備えている。

上記コルピッツ発振回路（三素子発振回路）４０７は、三素子のうちの一つであるコイルとして上記駆動コイル１０５を含む。

上記誤差増幅回路４０８は、コルピッツ発振回路４０７により生成された発振信号と基準電圧との差を増幅する。

上記電流源回路４０９は、コルピッツ発振回路４０７に入力される電流の値を調節する。

駆動部４０５は、例えば図１１に示すような回路により実現できる。

上記検出部４０６は、上記第１及び第２のスパイラルコイル１１３，１１７と、第１増幅回路４１０と、検波回路４１１と、第２増幅回路４１２とを備えている。

第１増幅回路４１０は、第１のスパイラルコイル１１３のいずれか１つの信号取り出し口１１９と、第２のスパイラルコイル１１７のいずれか１つの信号取り出し口１１９とに接続され、第１及び第２のスパイラルコイル１１３，１１７に生じた誘起電圧の差を示す信号を増幅し、増幅信号を出力する。この第１増幅回路４１０の増幅率は可変である。

検波回路４１１は、第１増幅回路４１０により出力された増幅信号に対して検波を行い、復調信号を出力する。

第２増幅回路４１２は、検波回路４１１により出力された復調信号を増幅して出力する。この第２増幅回路４１２の出力は、第１及び第２のスパイラルコイル１１３，１１７に生じた電圧の差に基づく信号となる。

検出部４０６は、例えば図１２に示すような回路により実現できる。

図１２において、第１増幅回路４１０は、アナログ掛け算器４１０ａ、及び演算増幅器４１０ｂにより構成されている。

渦電流方式金属検出部４０２は、コルピッツ発振回路４１３、検波回路４１４、増幅回路４１５、微分回路４１６、及び電流源回路４１７を備えている。

コルピッツ発振回路４１３は、三素子のうちの一つのコイルとして上記第３のスパイラルコイル１２５を含む。第３のスパイラルコイル１２５には、発振電流が流れる。

検波回路４１４は、第３のスパイラルコイル１２５に流れる高周波電流により発生した電圧信号に対して検波を行い、復調信号を出力する。この復調信号は、第３のスパイラルコイル１２５を通過する金属により変動する。

増幅回路４１５は、検波回路４１４により出力された復調信号を増幅し、信号成分に含まれる高周波成分の除去と直流成分を取り除いた金属異物の検出信号を微分回路４１６に出力する。また、検波回路４１４のＤＣ電圧信号をＣＰＵ４０４に出力する。

微分回路４１６は、増幅回路４１５により出力された増幅信号に対して微分を行い、金属異物による信号電圧の変動分のみを検出信号として出力する。この検出信号は、第３のスパイラルコイル１２５のインピーダンスの変化率に応じた値となる。

電流源回路４１７は、前記コルピッツ発振回路４１３を流れる電流を生成する。

渦電流方式金属検出部４０２は、例えば図１３に示すような回路により実現できる。

ＣＰＵ４０４は、検出部４０６の第２増幅回路４１２により出力された復調信号のレベルとＤＣ電圧信号とに基づいて、第１増幅回路４１０の増幅率と検波回路４１１のバイアス電圧とを調整する。

ＣＰＵ４０４は、増幅回路４１５により出力されたＤＣ電圧信号、微分回路４１６により出力された検出信号に基づいて、検出感度が最良となるように、検波回路４１４のバイアス電圧、及び電流源回路４１７により生成される電流の大きさを調整する。

また、ＣＰＵ４０４は、微分回路４１６により出力された検出信号に対してサンプリングを所定のサンプリング周期毎に行うことによりサンプリングデータＳａｍを取得し、過去３２個のサンプリングデータの平均値ＡｖＳａｍを上記サンプリング周期毎に算出する。そして、サンプリングデータＳａｍと前記平均値ＡｖＳａｍとの差Ｄｉｆを上記サンプリング周期毎に算出する。そして、過去５個分の差Ｄｉｆの積算値ＩｎｔＤｉｆ（最近の５サンプリング周期分）を上記サンプリング周期毎に算出する。

図１４は、ＣＰＵ４０４により取得されたＳａｍ、ＡｖＳａｍ、Ｄｉｆ、及びＩｎｔＤｉｆを示す。

ＣＰＵ４０４は、積算値ＩｎｔＤｉｆが所定の第１の閾値を超えた場合には異物混入有りと判定する。また、ＣＰＵ４０４は、差動方式金属検出部４０１の検出部４０６の第２増幅回路４１２の出力が所定の第２の閾値を超えた場合にも異物混入有りと判定する。一方、当該積算値ＩｎｔＤｉｆが所定の第１の閾値を超えておらず、かつ差動方式金属検出部４０１の検出部４０６の第２増幅回路４１２の出力が所定の第２の閾値を超えていない場合には、異物混入無しと判定する。上記第１の閾値及び第２の閾値は可変であり、周囲温度に基づいてＣＰＵ４０４により自動的に調整される。

詳しくは、第１の閾値は以下の式によって算出される。

第１の閾値＝２５℃における判定基準＋（現在の温度－２５℃）×温度係数
ＣＰＵ４０４は、異物混入有りと判定すると、当該判定の時刻から所定時間経過後に、軸部材１２９を回転させることにより、筒状部材１２７を上記第１の状態から第２の状態に回動させる。前記所定時間は、ＣＰＵ４０４の判定から判定対象の被検査体が筒状部材１２７の下側開口に達するまでにかかる時間以下に設定される。

テスト回路４０３は、上記テストコイル１２１と、抵抗４１８と、ＣＰＵ４０４によってＯＮ／ＯＦＦが制御されるスイッチ４１９とを備えている。テストコイル１２１の位置、巻き数、及び抵抗４１８の抵抗値は、スイッチ４１９をＯＮにした場合に通過経路Ｒに金属を投入した場合と同等の変化が第３のスパイラルコイル１２５を貫く磁束に生じるように設定されている。

上記のように構成された金属検出装置１００では、通常の使用状態においては、テスト回路４０３のスイッチ４１９はＯＦＦに制御されている。この状態で、ホッパー１０６に投入された樹脂ペレット中に導電体が混入していると、第３のスパイラルコイル１２５に高周波電流が流れることにより発生された磁力線内にその導電体が入り、導電体に渦電流が生じる。これにより、渦電流損が生じ、第３のスパイラルコイル１２５の両端の電位差の振幅、すなわち第３のスパイラルコイル１２５のインピーダンスに変化が生じる。これにより、微分回路４１６により出力される検出信号のレベルが大きくなり、第１の閾値が適切な値に予め設定されていれば、積算値ＩｎｔＤｉｆが上記第１の閾値を超え、ＣＰＵ４０４が異物混入有りと判定する。

また、ホッパー１０６に投入された樹脂ペレット中に磁性体が混入していると、第１及び第２のスパイラルコイル１１３，１１７のうち、磁性体に近い側の一方の誘起電圧が他方の誘起電圧に比べて高くなる。したがって、第１及び第２のスパイラルコイル１１３，１１７に電位差が生じる。これにより、差動方式金属検出部４０１の検出部４０６の第２増幅回路４１２の出力が大きくなり、上記第２の閾値が適切な値に予め設定されていれば、第２増幅回路４１２の出力が第２の閾値を超え、ＣＰＵ４０４が異物混入有りと判定する。

ＣＰＵ４０４は異物混入有りと判定すると、当該判定の時刻から所定時間経過後に、軸部材１２９を回転させることにより、筒状部材１２７を上記第１の状態から第２の状態に回動させる。これにより、導電体や鉄が混じった樹脂ペレットは、第２の排出管部１３５から排出される。

ＣＰＵ４０４が金属異物の混入有りと判定してから所定時間が経過するまでは、筒状部材１２７は第１の状態に維持されており、樹脂ペレットは第１の排出管部１３３から排出される。

このように、判定の時刻から所定時間経過後に第２の排出管部１３５からの排出を開始するので、金属異物の混入有りと判定されるのと同時に第２の排出管部１３５からの排出を開始する場合に比べ、金属異物を含まない樹脂ペレットの第２の排出管部１３５からの排出量を削減できる。

また、ＣＰＵ４０４がテスト回路４０３のスイッチ４１９をＯＮにすると、テストコイル１２１に誘導電流が流れ、この結果、第３のスパイラルコイル１２５を貫く磁束に、通過経路Ｒに金属を投入した場合と同等の変化が生じる。したがって、テスト回路４０３のスイッチ４１９をＯＮにしたときにＣＰＵ４０４が異物混入有りと判定するか否かを確認することにより、渦電流方式金属検出部４０２が適切な感度で動作しているか否かを確認することができる。

本実施形態によると、樹脂ペレットに酸化金属が混入している場合でも、この酸化金属が磁性体であれば、第１及び第２のスパイラルコイル１１３，１１７の電圧の差が変化するので、これに基づいてＣＰＵ４０４は金属異物の混入有りと判定できる。また、樹脂ペレットに非鉄金属や非酸化鉄が混入している場合には、渦電流損により第３のスパイラルコイル１２５のインピーダンスが変化するので、このインピーダンス変化に基づいてＣＰＵ４０４は金属異物の混入有りと判定できる。

また、第１及び第２のスパイラルコイル１１３，１１７を平面状に形成しているので、第１及び第２のスパイラルコイル１１３，１１７の寸法が通過方向に短くなる。したがって、通過経路Ｒの寸法を通過方向に短くできる。

また、ＣＰＵ４０４が、サンプリングデータＳａｍと過去３２個のサンプリングデータの平均値ＡｖＳａｍとの差Ｄｉｆではなく、当該Ｄｉｆの過去５個分の積算値ＩｎｔＤｉｆを所定の閾値と比較することによって判定を行うので、第３のスパイラルコイル１２５のインピーダンスの変化率が雑音によって一瞬大きくなっても、そのことが判定に影響しにくい。したがって、雑音による誤った判定が防止される。

また、駆動コイル１０５を巻き付けた円筒部材１０１が環状部材１０７に固定されるとともに、第１及び第２のスパイラルコイル１１３，１１７を形成したプリント基板１１１、１１５が環状部材１０７に一体に締結され、駆動コイル１０５と第１及び第２のスパイラルコイル１１３，１１７との３つのコイルの相対位置が固定された状態になっているので、外部振動による相対位置のずれによる誤判定が防止される。

また、微分回路４１６により出力された検出信号に含まれるノイズ成分や、第３のスパイラルコイル１２５の抵抗及び増幅度は周囲温度に応じて変動するが、第１の閾値及び第２の閾値が周囲温度に基づいて調整されるので、周囲温度の変化による誤判定を防止できる。

また、第１及び第２のスパイラルコイル１１３，１１７がそれぞれ複数の信号取り出し口１１９を有しているので、いずれか一つの信号取り出し口１１９を選択して使用することにより、金属異物が通過経路Ｒを通過していないときの第１及び第２のスパイラルコイル１１３，１１７の電位差を所定の理想値に近付けることができる。

なお、本実施形態では、過去５個分の差Ｄｉｆの積算値ＩｎｔＤｉｆに代えて、例えば過去１０個分の差Ｄｉｆの積算値ＩｎｔＤｉｆ’（図１４参照）を所定の第１の閾値と比較するようにしてもよい。

また、過去５個分の差Ｄｉｆの積算値ではなく、平均値に基づいて、異物の混入の有無を判定するようにしてもよい。

また、上記第１の閾値及び第２の閾値のいずれか一方のみが、周囲温度に基づいてＣＰＵ４０４により調整されるようにしてもよい。

また、第１の閾値は、必ずしも上記式により算出される値に限らず、周囲温度に応じた他の値であってもよい。例えば、第３のスパイラルコイル１２５のインピーダンスの変化率が、周囲温度の上昇に応じて低下する場合には、次の式により第１の閾値を算出するようにしてもよい。

第１の閾値＝２５℃における判定基準－（現在の温度－２５℃）×温度係数
また、ＣＰＵ４０４がさらに、差動方式金属検出部４０１の検出部４０６の第２増幅回路４１２の出力に対してサンプリングを所定のサンプリング周期毎に行うことによりサンプリングデータＳａｍ２を取得し、過去３２個のサンプリングデータの平均値ＡｖＳａｍ２を上記サンプリング周期毎に取得し、サンプリングデータＳａｍ２と前記平均値ＡｖＳａｍ２との差Ｄｉｆ２を上記サンプリング周期毎に算出し、過去５個分の差Ｄｉｆ２の積算値ＩｎｔＤｉｆ２（最近の５サンプリング周期分）を上記サンプリング周期毎に算出するようにしてもよい。そして、積算値ＩｎｔＤｉｆ２が第２の閾値を超えた場合に異物混入有りと判定し、積算値ＩｎｔＤｉｆが第１の閾値を超えておらず、かつ積算値ＩｎｔＤｉｆ２が第２の閾値を超えていない場合に、異物混入無しと判定するようにしてもよい。

また、本実施形態では、被検査体がペレットであったが、ペレット以外の、例えば原料（前記熱可塑性樹脂（Ａ）や、フィラー（Ｂ））を被検査体とする場合にも該金属検出装置を適用できる。

このような金属検出装置として、「金属検出機メタリダー ＭＨＤ」シリーズ、「金属検出機メタリダー ＭＦ」シリーズ、「金属検出機メタリダー ＭＣ」シリーズ（いずれも一般財団法人雑賀技術研究所）が挙げられる。

上記製造方法により製造される本発明の熱可塑性樹脂組成物およびそのペレットは、熱可塑性樹脂（Ａ）をマトリックスとし、当該マトリックス中に、必須成分である前記フィラー（Ｂ）成分、必要に応じて添加する任意成分とが分散したモルフォロジーを形成する。その結果、得られる熱可塑性樹脂組成物の成形体は、前記熱可塑性樹脂（Ａ）が本来有する物性に、さらに前記フィラー（Ｂ）成分に由来した特性を加えることができるため好ましい。

本発明の成形体は、前記熱可塑性樹脂組成物のペレット集合体を溶融成形することにより得られる。溶融成形の種類としては、例えば、射出成形、圧縮成形、コンポジット、シート、パイプなどの押出成形、引抜成形、ブロー成形、トランスファー成形など各種成形法により、熱可塑性樹脂組成物のペレットを溶融して成形する、公知の溶融成形を含む工程を経て製造することが可能であるが、特に射出成形法が適している。溶融成形における各種成形条件は特に限定されず、通常一般的な条件・方法にて成形することができる。溶融成形は、例えば、成形機内で、樹脂温度が前記熱可塑性樹脂（Ａ）の融点以上となる温度範囲、好ましくは融点以上、かつ、分解温度ないし炭化温度未満の範囲、より好ましくは融点プラス１０℃～融点プラス１００℃となる温度範囲、さらに好ましくは融点プラス２０～融点プラス５０℃となる温度範囲で前記熱可塑性樹脂組成物を溶融する工程を経た後、樹脂吐出口より樹脂を吐出し、例えば金型内等に注入して成形すればよい。溶融成形時は、溶融物に高せん断力をかけて混練する必要はなく、成形体中の金属異物量の低減の観点から好ましく、フルフライト形状のスクリューを用いることが好ましい。また、金型温度も公知の温度範囲、例えば、室温（２３℃）～結晶化温度以下、好ましくはガラス転移温度＋２０℃～結晶化温度マイナス５０℃に設定すればよい。

本発明の成形体は、金属異物の少ないペレット集合体を用いて成形することから、成形体の単位質量当たりの鉄および非鉄金属元素の合計の金属含有量を低減することが可能である。ただし、溶融混練時ほどではないものの、溶融成形時にも金属異物が混入する恐れがあるため一概には規定できないが、例えば、成形体の質量１ｋｇ当たり、好ましくは１×１０^－５ｍｇ以上の範囲、より好ましくは１×１０^－４ｍｇ以上の範囲、さらに好ましくは１×１０^－３ｍｇ以上の範囲、かつ、好ましくは１．５ｍｇ以下の範囲、より好ましくは１ｍｇ以下の範囲、さらに好ましくは０．５ｍｇ以下の範囲まで、低減することもできる。

本発明の熱可塑性樹脂組成物の成形体の主な用途例としては、電気絶縁性に優れることから、各種家電製品、携帯電話、及びＰＣ（Personal Computer）、電気配線・電子回路を有する自動車部品等の電気・電子部品に好適に用いることができる。例えば、電気・電子機器の筐体、箱型の電気・電子部品集積モジュール用保護・支持部材・複数の個別半導体またはモジュール、センサ、ＬＥＤランプ、コネクタ、ソケット、抵抗器、リレーケース、スイッチ、コイルボビン、コンデンサ、バリコンケース、光ピックアップ、発振子、各種端子板、変成器、プラグ、プリント基板、チューナ、スピーカ、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モータ、磁気ヘッドベース、パワーモジュール、端子台、半導体、液晶、ＦＤＤキャリッジ、ＦＤＤシャーシ、モーターブラッシュホルダ、パラボラアンテナ、コンピュータ関連部品等に代表される電気・電子部品；ＶＴＲ部品、テレビ部品、アイロン、ヘアードライヤ、炊飯器部品、電子レンジ部品、音響部品、オーディオ・レーザディスク・コンパクトディスク・ＤＶＤディスク・ブルーレイディスク等の音声・映像機器部品、照明部品、冷蔵庫部品、エアコン部品、タイプライタ部品、ワードプロセッサ部品、あるいは給湯機や風呂の湯量、温度センサなどの水回り機器部品等に代表される家庭、事務電気製品部品；オフィスコンピュータ関連部品、電話器関連部品、ファクシミリ関連部品、複写機関連部品、洗浄用治具、モーター部品、ライタ、タイプライタなどに代表される機械関連部品：顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計等に代表される光学機器、精密機械関連部品；オルタネーターターミナル、オルタネーターコネクタ、ブラシホルダー、スリップリング、ＩＣレギュレータ、ライトディヤ用ポテンシオメーターベース、リレーブロック、インヒビタースイッチ、排気ガスバルブ等の各種バルブ、燃料関係・排気系・吸気系各種パイプ、エアーインテークノズルスノーケル、インテークマニホールド、燃料ポンプ、エンジン冷却水ジョイント、キャブレターメインボディ、キャブレタースペーサ、排気ガスセンサ、冷却水センサ、油温センサ、ブレーキパットウェアーセンサ、スロットルポジションセンサ、クランクシャフトポジションセンサ、エアーフローメータ、ブレーキパッド摩耗センサ、エアコン用サーモスタットベース、暖房温風フローコントロールバルブ、ラジエーターモーター用ブラッシュホルダ、ウォーターポンプインペラ、タービンベイン、ワイパーモーター関係部品、デュストリビュータ、スタータースイッチ、イグニッションコイルおよびそのボビン、モーターインシュレータ、モーターロータ、モーターコア、スターターリレ、トランスミッション用ワイヤーハーネス、ウィンドウォッシャーノズル、エアコンパネルスイッチ基板、燃料関係電磁気弁用コイル、ヒューズ用コネクタ、ホーンターミナル、電装部品絶縁板、ステップモーターロータ、ランプソケット、ランプリフレクタ、ランプハウジング、ブレーキピストン、ソレノイドボビン、エンジンオイルフィルタ、点火装置ケース等の自動車・車両関連部品、その他各種用途にも適用可能である。

本発明の熱可塑性樹脂組成物は、耐絶縁破壊性に対する信頼性の高いペレット集合体および成形体を提供でき、例えば、ＩＥＣ６０２４３－１に準拠した絶縁破壊強さ（ｔ＝１．０ｍｍ）の評価試験において２５ｋＶ／ｍｍを満たさない成形体（すなわち、２５ｋＶ／ｍｍで絶縁破壊される成形体）の割合を低減でき、例えば、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚み１ｍｍに成形した成形シート１０００枚当たり（１０ｍｍ^３／個のペレット換算で、ペレット集合体１×１０^６個当たり）、好ましくは１０枚以下の範囲、より好ましくは５枚以下の範囲、さらに好ましくは３枚以下の範囲、かつ、好ましくは０．０１枚以上の範囲、より好ましくは０．１枚以上の範囲、さらに好ましくは０．５枚以上の範囲とすることができる。

その結果、本発明の熱可塑性樹脂組成物、それを成形してなる成形体は、リチウムイオン二次電池等の大容量二次電池を備え、最大電圧３００～６００Ｖ規格で駆動し、かつ、三相交流２００Ｖまたは直流５００Ｖ（最大）での充電が可能でありながら、高い安全性が要求される電気自動車分野に好適に用いることができる。したがって、本発明の熱可塑性樹脂組成物のペレットを成形して得られる電気自動車部品としては、例えば、パワーモジュール、インバータ、パワーデバイス、インテリジェントパワーモジュール、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、パワーコントロールユニット、リアクトル、コンバータ、コンデンサ、インシュレーター、モーター端子台、バッテリー、電動コンプレッサー、バッテリー電流センサ、ジャンクションブロック、ＤＬＩシステム用イグニッションコイル等を収納するケースが挙げられる。

さらに、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上記のとおり、耐絶縁破壊性に対する信頼性の高いペレット集合体を提供できることから、機械的強度に優れつつ、かつ、電気絶縁性、特に耐絶縁破壊性に優れた成形体、特に薄肉成形体、より具体的には、厚みが２ｍｍ以下の範囲、好ましくは１．５ｍｍ以下の範囲、さらに好ましくは１ｍｍ以下の範囲であり、かつ０．１ｍｍ以上の範囲、好ましくは０．５ｍｍ以上の範囲である薄肉部を含む成形体を絶縁材料として提供することができる。

以下本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。なお、特に断りがない場合、各数値は質量部単位とする。

（各実施例１～７、比較例１～６、参考例１～２）
・原料の金属異物除去
はじめに、以下の各原料を、それぞれ落下を利用して原料貯蔵容器に搬送する際に、搬送途中で、マグネットフィルターを設けて、主に鉄成分由来の金属異物を除去した。なお、図３はマグネットフィルターの上面図、図４はマグネットフィルターの正面図、図５はマグネットフィルターの右側面図、図６はマグネットフィルター内の棒状磁石の配置を示す図である。

マグネットフィルター１内部の磁石２は、図６のように被検査体（原料ないし後述するペレット）流れ方向（図中の縦方向）に対して垂直な同一面に４本又は５本を平行に並列し、それらを流れ方向に４列重ねて設置している。棒状磁石２の磁力は１２，０００ガウスであった。マグネットフィルター上部より、原料を自然落下で、投入して通過させ、フィルター入口３及び出口４の部分で原料を採取した。

・ペレットの製造
次に、表１～３に記載する組成成分および配合量（全て質量単位）にしたがい、各金属異物除去済み原料（ＧＦを除く）をタンブラーで均一にドライ混合した。その後、東芝機械株式会社製ベント付き２軸押出機「ＴＥＭ－３５Ｂ」のトップフィーダーに前記ドライ混合物を投入し、また、金属異物除去済み原料がＧＦの場合には、サイドフィーダー（ただし、サイドフィーダ位置はシリンダ長の１／２の距離）に投入し、樹脂成分吐出量２５ｋｇ／ｈｒ、スクリュー回転数２５０ｒｐｍ、樹脂成分の吐出量（ｋｇ／ｈｒ）とスクリュー回転数（ｒｐｍ）との比率（吐出量／スクリュー回転数）＝０．１（ｋｇ／ｈｒ・ｒｐｍ）、設定樹脂温度３３０℃で溶融混練して樹脂組成物の溶融混練物を得た後、溶融混練装置の吐出口よりストランド（ストランド径２ｍｍ）を吐出させ、水冷後、さらにストランドカッターでペレット長が３．２ｍｍとなるよう切断し、得られたペレットを、落差を利用してポリプロピレン樹脂製の貯蔵容器（Ｖ）に４００ｇ／ｍｉｎの搬送速度で搬送した。

・金属異物含有ペレットの除去
落差を利用した貯蔵容器（Ｘ）への搬送途中に、マグネットフィルタおよび金属検出装置を設けて、金属異物含有ペレットの除去を行うと伴に、除去されなかったペレットを、ポリプロピレン樹脂製の貯蔵容器（Ｘ）に保存した。また、マグネットフィルタに付着したペレット、金属検出装置により除去されたペレットは、ポリプロピレン樹脂製の貯蔵容器（Ｙ）に保存した。貯蔵容器（Ｘ）と貯蔵容器（Ｙ）の合計個数に対する、貯蔵容器（Ｙ）の個数の割合を算出し、１×１０^６個当たりの金属異物含有ペレットの個数として表中「金属異物含有ペレットの除去数」欄に表記した。

貯蔵容器（Ｘ）に搬送されたペレットの全量を、Ｘ線異物検出機（株式会社イシダ製、ＩＸ－シリーズ）のコンベヤーベルト上に載置し、電圧３０Ｖ、電流８ｍＡに設定されたＸ線管の下方を３ｍ／分の移動速度で通過させて検査画像を観察し、マグネットフィルタおよび金属検出装置の金属異物検出感度の確認と、金属異物含有ペレットの誤入した個数を確認した。貯蔵容器（Ｘ）に対する、金属異物含有ペレットの個数の割合を算出し、１×１０^６個当たりの金属異物含有ペレットの個数として表中「貯蔵容器（Ｘ）中の誤入数」欄に表記した。
また、貯蔵容器（Ｙ）に搬送されたは、金属異物が断面に現れるよう切断し、断面切片について、ＳＥＭ／ＥＤＳ装置（日本電子株式会社製「ＪＳＭ－６３６０Ａ」）により、元素マッピング画像を得て、金属異物の元素同定を行った。元素種を表中、「異物元素の種類」欄に表記した。

（絶縁破壊特性）
各実施例１～７、比較例１～６、参考例１～２で得られた貯蔵容器（Ｘ）中のペレットを用いて住友重機械工業株式会社製射出成形機（「ＳＧ７５－ＨＩＰＲＯ・ＭIII」にフルフライト形状のスクリューを組み合わせて使用。ＰＰＳはシリンダー温度３２０℃、金型温度１５０℃、ＰＥＥＫはシリンダー温度３８０℃、金型温度２００℃）により１００ｍｍ×１００ｍｍ×１ｍｍｔの平板試験片を１０００個作製した。ＩＥＣ６０２４３－１に準じた方法により、絶縁破壊試験装置（ＹＳＴ－２４３－１００ＲＨＯ、ヤマヨ試験器有限会社製、φ２５ｍｍ円柱×２、絶縁油中、昇圧速度２ｋＶ／ｓ）を用いて、試験片の厚み方向の絶縁破壊電圧を２５ｋＶに設定して、絶縁破壊試験を行った。試験後に表面観察を行い、絶縁破壊が生じた個数をカウントし、表中、「絶縁破壊特性（規格外品の個数）」欄に表記した。

（機械的強度）
各実施例１～７、比較例１～６、参考例１～２で得られた貯蔵容器（Ｘ）中のペレットを用いて前記射出成形機（ＰＰＳはシリンダー温度３２０℃、金型温度１５０℃、ＰＥＥＫはシリンダー温度３８０℃、金型温度２００℃）及びＩＳＯ Ｔｙｐｅ－Ａダンベル片成形用金型を用いて射出成形を行い、ＩＳＯ Ｔｙｐｅ－Ａダンベル片を得た。得られたダンベル片をＩＳＯ ５２７－１および２に準拠した測定方法で引張強度（ＭＰａ）、引張伸び（％）を測定した。

なお、表１～３中の配合樹脂、材料の配合比率は質量部を表し、下記のものを用いた。

（Ａ１）ＰＰＳ 以下の製造例１で製造したものを用いた。
製造例１
［工程１］
圧力計、温度計、コンデンサ、デカンタ、精留塔を連結した撹拌翼付き１５０リットルオートクレーブにｐ－ジクロロベンゼン（以下、「ｐ－ＤＣＢ」と略記する。）３３．２２２ｋｇ（２２６モル）、ＮＭＰ３．４２０ｋｇ（３４．５モル）、４７．２３質量％ＮａＳＨ水溶液２７．３００ｋｇ（ＮａＳＨとして２３０モル）、及び４９．２１質量％ＮａＯＨ水溶液１８．５３３ｇ（ＮａＯＨとして２２８モル）を仕込み、撹拌しながら窒素雰囲気下で１７３℃まで５時間掛けて昇温して、水２７．３００ｋｇを留出させた後、オートクレーブを密閉した。脱水時に共沸により留出したｐ－ＤＣＢはデカンターで分離して、随時オートクレーブ内に戻した。脱水終了後のオートクレーブ内は微粒子状の無水硫化ナトリウム組成物がｐ－ＤＣＢ中に分散した状態であった。この組成物中のＮＭＰ含有量は０．０７９ｋｇ（０．８モル）であったことから、仕込んだＮＭＰの９８モル％（３３．７モル）がＮＭＰの開環体（４－（メチルアミノ）酪酸）のナトリウム塩（以下、「ＳＭＡＢ」と略記する。）に加水分解されていることが示された。オートクレーブ内のＳＭＡＢ量は、オートクレーブ中に存在する硫黄原子１モル当たり０．１４７モルであった。仕込んだＮａＳＨとＮａＯＨが全量、無水Ｎａ_２Ｓに変わる場合の理論脱水量は２７．９２１ｇであることから、オートクレーブ内の残水量８７８ｇ（４８．８モル）の内、６０９ｇ（３３．８モル）はＮＭＰとＮａＯＨとの加水分解反応に消費されて、水としてオートクレーブ内に存在せず、残りの２６９ｇ（１４．９モル）は水、あるいは結晶水の形でオートクレーブ内に残留していることを示していた。オートクレーブ内の水分量はオートクレーブ中に存在する硫黄原子１モル当たり０．０６５モルであった。

［工程２］
上記脱水工程終了後に、内温を１６０℃に冷却し、ＮＭＰ４６．３４３ｋｇ（４６７．５モル）を仕込み、１８５℃まで昇温した。オートクレーブ内の水分量は、工程２で仕込んだＮＭＰ１モル当たり０．０２５モルであった。ゲージ圧が０．００ＭＰａに到達した時点で、精留塔を連結したバルブを開放し、内温２００℃まで１時間掛けて昇温した。この際、精留塔出口温度が１１０℃以下になる様に冷却とバルブ開度で制御した。留出したｐ－ＤＣＢと水の混合蒸気はコンデンサーで凝縮し、デカンターで分離して、ｐ－ＤＣＢはオートクレーブへ戻した。留出水量は２２８ｇ（１２．７モル）であった。

［工程３］
工程３開始時のオートクレーブ内水分量は４１ｇ（２．３モル）で、工程２で仕込んだＮＭＰ１モル当たり０．００５モルで、オートクレーブ中に存在する硫黄原子１モル当たり０．０１０モルであった。オートクレーブ内のＳＭＡＢ量は工程１と同じく、オートクレーブ中に存在する硫黄原子１モル当たり０．１４７モルであった。次いで、内温２００℃から２３０℃まで３時間掛けて昇温し、２３０℃で１時間撹拌した後、２５０℃まで昇温し、１時間撹拌した。内温２００℃時点のゲージ圧は０．０３ＭＰａで、最終ゲージ圧は０．４０ＭＰａであった。冷却後、得られたスラリーの内、６５０ｇを３リットルの水に注いで８０℃で１時間撹拌した後、濾過した。このケーキを再び３リットルの温水で１時間撹拌し、洗浄した後、濾過した。この操作を４回繰り返した。このケーキを再び３リットルの温水と、酢酸を加え、ｐＨ４．０に調整した後、１時間撹拌し、洗浄した後、濾過した。このケーキを再び３リットルの温水で１時間撹拌し、洗浄した後、濾過した。この操作を２回繰り返した。熱風乾燥機を用いて１２０℃で一晩乾燥して白色の粉末状のＰＰＳ樹脂（Ａ１）を得た。このポリマーの３００℃における溶融粘度は４１Ｐａ・ｓであった。非ニュートン指数は１．０７であった。

（測定例）ポリフェニレンスルフィド樹脂の溶融粘度の測定
参考例で製造したポリフェニレンスルフィド樹脂を島津製作所製フローテスター、ＣＦＴ－５００Ｄを用い、３００℃、荷重：１．９６×１０^６Ｐａ、Ｌ／Ｄ＝１０（ｍｍ）／１（ｍｍ）にて、６分間保持した後に測定した。以下、同じ。

（Ａ２）ＰＰＳ 以下の製造例２により製造した。
製造例２
「次いで、内温２００℃から２３０℃まで３時間掛けて昇温し、２３０℃で１時間撹拌した後、２５０℃まで昇温し、１時間撹拌した。」とする部分を「次いで、内温２００℃から２３０℃まで３時間掛けて昇温し、２３０℃で１．５時間撹拌した後、２５０℃まで昇温し、１時間撹拌した。」としたこと以外は製造例１と同様にして、白色の粉末状のＰＰＳ樹脂（以下、Ａ２）を得た。得られたポリマーの溶融粘度は７３Ｐａ・ｓ、非ニュートン指数が１．０７であった。

（Ａ３）ＰＰＳ 以下の製造例３により製造した。
製造例３
圧力計、温度計、コンデンサを連結した撹拌翼および底弁付き１５０リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ（６０．３重量％Ｎａ_２Ｓ）１９．４１３ｋｇと、ＮＭＰ４５．０ｋｇを仕込んだ。窒素気流下攪拌しながら２０９℃まで昇温して、水４．６４４ｋｇを留出させた（残存する水分量は硫化ソーダ１モル当り１．１３モル）。その後、オートクレーブを密閉して１８０℃まで冷却し、パラジクロロベンゼン２２．１８５ｋｇ、１，２，４－トリクロロベンゼン０．０２７ｋｇ及びＮＭＰ１８．０ｋｇを仕込んだ。液温１５０℃で窒素ガスを用いてゲージ圧で０．１ＭＰａに加圧して昇温を開始した。液温２４０℃で２時間保持したのち、液温２６０℃で３時間攪拌しつつ反応を進め、オートクレーブ上部を散水することにより冷却した。次に降温させると共にオートクレーブ上部の冷却を止めた。オートクレーブ上部を冷却中、液温が下がらないように一定に保持した。反応中の最高圧力は、０．８５ＭＰａであった。反応後、冷却し、温度１７０℃の時点でシュウ酸・２水和物０．２８４ｋｇ（２．２５モル）をＮＭＰ０．６６３ｋｇに含む溶液を加圧注入した。３０分間撹拌後、冷却し、１００℃で底弁を開き、反応スラリーを１５０リットル平板ろ過機に移送し１２０℃で加圧ろ過したのち、ＮＭＰ１６ｋｇを加え、加圧ろ過した。ろ過後、撹拌翼付き１５０リットル真空乾燥機を用いて、減圧下１５０℃で２時間撹拌してＮＭＰを除去し、白色の粉末状のＰＰＳ樹脂（Ａ３）を得た。 このポリマーの３００℃における溶融粘度は７７Ｐａ・ｓであった。非ニュートン指数は１．２５であった。

（Ａ４）ＰＥＥＫ ダイセル・エボニック株式会社製「ＶＥＳＴＡＫＥＥＰ ４０００ＧＦ３０」（融点３４０℃）

（Ｂ１）ＧＦ：ガラス繊維（チョップドストランド、Ｅガラス、平均繊維長２００μｍ、平均直径１０μｍ、エポキシ系集束剤による表面処理品）
（Ｂ２）アルミナ：電気化学工業株式会社製「ＤＡＷ－０７」球状、Ｄ_５０／７（μｍ）、熱伝導率２５（Ｗ／ｍ・Ｋ）
（ｂ４）炭Ｃａ：炭酸カルシウム 丸尾カルシウム株式会社製「炭酸カルシウム」（平均粒子径２２μｍ）
（ｃ１）エラストマ：エチレン（８８質量％）－グリシジル時メタクリレート（１２質量％）の共重合体 住友化学工業株式会社製「ボンドファースト７Ｌ」
（ｃ２）Ｓｉカップリング材：３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン ダウ・コーニング株式会社製「ＳＨ－６０４０」

１・・・マグネットフィルター
２・・・棒状磁石
３・・・フィルター入口
４・・・フィルター出口
１００・・・金属検出装置
１０５・・・駆動コイル
１１３・・・第１のスパイラルコイル
１１７・・・第２のスパイラルコイル
１２５・・・第３のスパイラルコイル
１１９・・・信号取り出し口
１２１・・・テストコイル
４０４・・・ＣＰＵ（判定部）

Claims (9)

1. 少なくとも、融点が２６０℃以上の熱可塑性樹脂（Ａ）と、モース硬度４以上のフィラー（Ｂ）とを必須の原料として溶融混練機内で溶融混練して得られる樹脂組成物のペレット集合体の製造方法であって、
   前記溶融混練機は、溶融する前記熱可塑性樹脂（Ａ）及び前記フィラー（Ｂ）と接する部分の少なくとも一部の材料が鉄及び非鉄金属元素を含む材料から構成されていること、
   前記ペレット集合体を、マグネットフィルターに通過させて、鉄を含む金属元素含有物を含むペレットを除去する工程（１）、前記ペレット集合体を、金属検出装置に通過させて、鉄及び非鉄金属元素を含む金属元素含有物を含むペレットを除去する工程（２）を有し、
   前記工程（１）および（２）を経て得られたペレット集合体が、１個当たりに含まれる鉄及び非鉄金属元素の合計の金属含有量が工程（１）および（２）の検出限界以上の範囲であるペレットを、ペレット集合体１×１０^６個当たり１５個以下の範囲の割合で含有すること、
   前記マグネットフィルターが、９０００ガウス以上の磁力を有する磁石の配列を、ペレット流れ方向に対して垂直な同一面に少なくとも４本を平行に並列して１段とし、それらが流れ方向に７段以上重ねて設置した配列を有するマグネットフィルターであること、
   前記金属検出装置が、前記ペレットを通過させる通過経路、前記通過経路の周りに配置され、該通過経路に磁界を発生させる駆動コイル、及び前記通過経路の周りに配置され、前記駆動コイルにより発生された磁界を受け、かつ前記通過経路を磁性体が通過した場合に、それぞれに生じる電圧の差が変化するように配置された第１及び第２のスパイラルコイルと、
   前記通過経路の周りに第１及び第２のスパイラルコイルと離間して通過方向に対してほぼ直交する平面状に配置され、発振電流を流した状態で前記通過経路を導電体が通過した場合にインピーダンス変化が生じる第３のスパイラルコイルと、
   前記第１及び第２のスパイラルコイルに生じる電圧の差の変化と、前記第３のスパイラルコイルに生じるインピーダンス変化とに基づいて、金属異物の混入の有無を判定する判定部とを備えている金属検出装置であること、
   前記非鉄金属元素がマンガン、ニッケル、クロム及びモリブデンからなる群から選ばれる少なくとも１種であること、を特徴とするペレット集合体の製造方法。（ただし、工程（１）および（２）の検出限界は０．０２ｍｇである。）
2. 前記熱可塑性樹脂（Ａ）および前記フィラー（Ｂ）からなる群から選ばれる少なくとも１種の原料が、前記マグネットフィルターを通過させて、鉄を含む金属元素含有物を除去する工程（３）を経て得られたものである、請求項１記載のペレット集合体の製造方法。
3. 請求項１又は２記載の製造方法により製造されたペレット集合体を溶融成形する、成形体の製造方法。
4. 成形体の厚みが２ｍｍ以下の範囲である、請求項３記載の成形体の製造方法。
5. 前記成形体は、ＩＥＣ６０２４３－１に準拠した絶縁破壊強さ（ｔ＝１．０ｍｍ）の評価試験において２５ｋＶ／ｍｍを満たさない成形体の割合が、成形シート（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚み１ｍｍ）１０００枚当たり１０枚以下の範囲である、請求項３又は４記載の成形体の製造方法。
6. 少なくとも、融点が２６０℃以上の熱可塑性樹脂（Ａ）と、モース硬度４以上の充填剤とを必須の原料として溶融混練して得られる樹脂組成物ペレット集合体であって、
   ペレット１個当たりに含まれる鉄ならびにマンガン、ニッケル、クロム及びモリブデンからなる群から選ばれる少なくとも１種の非鉄金属元素の合計の金属含有量が工程（１）および（２）の検出限界以上の範囲であるペレットを、ペレット集合体１×１０^６個当たり１５個以下の範囲の割合で含有すること、を特徴とするペレット集合体。（ただし、工程（１）および（２）の検出限界は０．０２ｍｇである。）
7. 請求項６記載のペレット集合体を溶融成形してなる、成形体。
8. 成形体の厚みが２ｍｍ以下の範囲である、請求項７記載の成形体。
9. 前記成形体は、ＩＥＣ６０２４３－１に準拠した絶縁破壊強さ（ｔ＝１．０ｍｍ）の評価試験において２５ｋＶ／ｍｍを満たさない成形体の割合が、成形シート（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚み１ｍｍ）１０００枚当たり１０枚以下の範囲である、請求項７又は８記載の成形体。

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