JP5634791B2 - 成型用樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱硬化性合成樹脂を主成分とする成型用樹脂組成物の製造方法に関し、より詳細には、水溶性切削油を用いた加工に利用される工具の工具ホルダーの成型材料として使用される成型用樹脂組成物の製造方法に関する。

熱硬化性樹脂と天然繊維から形成された布状物または糸状物とガラス繊維または炭素繊維とを攪拌翼を有する高速回転攪拌混合機によって高速攪拌し、工具ホルダーの構成材料となる成型用樹脂組成物を製造する製造方法がある（特許文献１参照）。この成型用樹脂組成物を使用し、プレス加工や射出成型等の成型加工によって工具マガジンに設置する工具ホルダーを作ることができる。

特開２００４−４２１４５号公報

前記特許文献１に開示の製造方法では、天然繊維から形成された布状物または糸状物に熱硬化性樹脂が十分に含浸されない場合があり、この方法から製造された成型用樹脂組成物を使用して工具ホルダーを成型したとしても、熱硬化性樹脂の中に布状物または糸状物を満遍なく分散させることが難しく、この方法から製造された成型用樹脂組成物を用いたとしても、機械的強度や耐衝撃性が高い工具ホルダーを作ることができず、高い耐水性や耐湿性を有するとともに優れた寸法安定性を有する工具ホルダーを作ることができない。

なお、立形マシニングセンタや横形マシニングセンタ等の工作機械では、切削加工を行うための複数種類の切削工具が利用されている。それら切削工具は、その未使用時に工具マガジンの工具ホルダーに収容される。工具ホルダーは、熱硬化性合成樹脂を主成分として作られる。ところで、切削加工時では、その際に発生する摩擦熱を低下させるために水溶性切削油が使用されるが、水溶性切削油が付着した状態で切削工具が工具ホルダーに収容されると、その水溶性切削油が工具ホルダーに付着し、水分が工具ホルダーに滲入する。水分が工具ホルダーに滲入すると、工具ホルダーが膨潤してその寸法が変化してしまうのみならず、工具ホルダーの強度が低下する場合がある。

本発明の課題は、機械的強度や耐衝撃性が高い成型品を作ることが可能であり、高い耐水性や耐湿性を有するとともに優れた寸法安定性を有する成型品を作ることが可能な成型用樹脂組成物の製造方法を提供することにある。

前記課題を解決するための本発明の前提は、熱硬化性合成樹脂を主成分とする成型用樹脂組成物の製造方法である。

前記前提における本発明の特徴は、製造方法が、熱硬化性合成樹脂と天然繊維材料とを加熱しつつ混練し、天然繊維材料に熱硬化性合成樹脂を含浸させた樹脂含浸繊維材料を作る第１混練工程と、第１混練工程によって作られた樹脂含浸繊維材料を乾燥させる乾燥工程と、乾燥工程によって乾燥させた樹脂含浸繊維材料を冷却する第１冷却工程と、第１冷却工程によって冷却された樹脂含浸繊維材料と熱硬化性合成樹脂と無機繊維とを加熱しつつ混練し、樹脂含浸繊維材料と熱硬化性合成樹脂と無機繊維とを混和させた立体形状の成型用樹脂組成物を作る第２混練工程と、第２混練工程によって作られた成型用樹脂組成物を冷却する第２冷却工程とを有し、第１混練工程では、天然繊維材料に対する熱硬化性合成樹脂の重量比が天然繊維材料１００重量％に対して熱硬化性合成樹脂１０〜４０重量％の範囲にあり、前記第２混練工程では、前記熱硬化性樹脂に対する前記無機繊維の重量比が熱硬化性樹脂１００重量％に対して無機繊維５〜１５重量％の範囲にあり、前記熱硬化性樹脂に対する前記樹脂含浸繊維材料の重量比が熱硬化性樹脂１００重量％に対して樹脂含浸繊維材料１００〜１５０重量％の範囲にある。

本発明の製造方法の一例として、第１混練工程では、熱硬化性合成樹脂と天然繊維材料と熱硬化性合成樹脂の粘度を低下させる有機溶剤とをミキサーに投入し、熱硬化性合成樹脂と天然繊維材料と有機溶剤とをミキサー温度５０〜６０℃で加熱しつつ混練し、熱硬化性合成樹脂を天然繊維全体にコーティングする。

本発明の製造方法の他の一例として、乾燥工程では、樹脂含浸繊維材料に所定温度の温風を所定時間吹き付けて乾燥させ、第１冷却工程では、樹脂含浸繊維材料を攪拌しつつその樹脂含浸繊維材料に空気を所定時間吹き付けて冷却する。

本発明の製造方法の他の一例として、第２混練工程では、樹脂含浸繊維材料と熱硬化性合成樹脂と無機繊維とをミキサーに投入し、樹脂含浸繊維材料と熱硬化性合成樹脂と無機繊維とをミキサー温度５５〜６５℃で加熱しつつ混練するとともに、ミキサー内における熱硬化性合成樹脂と樹脂含浸繊維材料と無機繊維との反応熱を９０〜９５℃の範囲に保持する。

本発明の製造方法の他の一例として、第２冷却工程では、成型用樹脂組成物を攪拌しつつその成型用樹脂組成物に空気を所定時間吹き付けて冷却する。

本発明の製造方法の他の一例として、製造方法では、天然繊維材料が布状と糸状との少なくとも一方の形態を有し、布状の天然繊維材料の縦横寸法が０．５×０．５〜２０×２０ｍｍの範囲にあり、糸状の天然繊維材料の長さ寸法が０．１〜１０ｍｍの範囲にあり、無機繊維の長さ寸法が１〜２０ｍｍの範囲、無機繊維のフィラメント径が６〜１３μｍの範囲にある。

本発明の製造方法の他の一例としては、熱硬化性合成樹脂がフェノール系の樹脂であり、天然繊維材料が綿糸および綿布の少なくとも一方であり、無機繊維がガラス繊維である。

本発明の製造方法の他の一例としては、この製造方法によって製造された成型用樹脂組成物が水溶性切削油を用いた加工に利用される工具の工具ホルダーの成型材料として使用され、成型用樹脂組成物を使用して成型された工具ホルダーの寸法変化率が０．１〜０．２％の範囲にある。

本発明の製造方法の他の一例としては、成型用樹脂組成物を使用して成型された工具ホルダーの曲げ強さが１００〜１３０ＭＰａの範囲にあり、成型用樹脂組成物を使用して成型された工具ホルダーの曲げ弾性率が１１０００〜１２５００ＭＰａの範囲にある。

本発明に係る成型用樹脂組成物の製造方法によれば、第１混練工程において熱硬化性合成樹脂と天然繊維材料とを加熱しつつ混練して天然繊維材料に熱硬化性合成樹脂を含浸させた樹脂含浸繊維材料を作り、第２混練工程において樹脂含浸繊維材料と熱硬化性合成樹脂と無機繊維とを加熱しつつ混練して樹脂含浸繊維材料と熱硬化性合成樹脂と無機繊維とを混和させた立体形状の成型用樹脂組成物を作るから、天然繊維材料全体に熱硬化性合成樹脂を十分に含浸させることができ、天然繊維材料の熱硬化性合成樹脂に対する相容性が向上し、熱硬化性合成樹脂と無機繊維と樹脂含浸繊維材料とを混練したときに、樹脂含浸繊維材料の天然繊維や無機繊維を熱硬化性合成樹脂に満遍なく混和させることができる。製造方法は、第１冷却工程や第２冷却工程において樹脂含浸繊維材料や成型用樹脂組成物を冷却するから、第１および第２混練工程から続く熱硬化性合成樹脂の熱による反応の進行を停止させることができ、熱硬化性合成樹脂の反応が進行することによる合成樹脂の物性変化を防ぐことができる。製造方法は、天然繊維が熱硬化性合成樹脂に確実に混和されるから、靱性や弾性を有するとともに機械的な強度や熱剛性が高い成型品を作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができる。この製造方法は、熱硬化性合成樹脂が天然繊維材料全体に含浸され、天然繊維全体が熱硬化性合成樹脂にコーティングされるから、熱硬化性合成樹脂が障壁となって水分が天然繊維に滲入することはなく、高い耐水性や耐湿性を有するとともに優れた寸法安定性を有する成型品を作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができる。

第１混練工程において、熱硬化性合成樹脂と天然繊維材料とその熱硬化性合成樹脂の粘度を低下させる有機溶剤とをミキサーに投入し、熱硬化性合成樹脂と天然繊維材料と有機溶剤とをミキサー温度５０〜６０℃で加熱しつつ混練し、熱硬化性合成樹脂を天然繊維全体にコーティングする成型用樹脂組成物の製造方法は、有機溶剤によって熱硬化性合成樹脂の粘度を低下させるから、天然繊維材料全体に熱硬化性合成樹脂を十分に含浸させることができ、天然繊維材料の熱硬化性合成樹脂に対する相容性を向上させることができる。製造方法は、ミキサー温度が前記範囲にあるから、熱硬化性合成樹脂と無機繊維と樹脂含浸繊維材料とを混練したときに、熱硬化性合成樹脂の熱による物性の変化を防ぎつつ、樹脂含浸繊維材料の天然繊維や無機繊維を熱硬化性合成樹脂に満遍なく混和させることができる。製造方法は、天然繊維が熱硬化性合成樹脂に確実に混和されるから、靱性や弾性を有するとともに機械的な強度や熱剛性が高い成型品を作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができる。この製造方法は、熱硬化性合成樹脂が天然繊維材料全体に含浸され、天然繊維全体が熱硬化性合成樹脂にコーティングされるから、熱硬化性合成樹脂が障壁となって水分が天然繊維に滲入することはなく、高い耐水性や耐湿性を有するとともに優れた寸法安定性を有する成型品を作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができる。

天然繊維材料に対する熱硬化性合成樹脂の重量比が天然繊維材料１００重量％に対して熱硬化性合成樹脂１０〜４０重量％の範囲にある成型用樹脂組成物の製造方法は、第１混練工程における熱硬化性合成樹脂の天然繊維材料に対する重量比が前記範囲にあるから、天然繊維材料全体に熱硬化性合成樹脂を十分に含浸させることができ、天然繊維材料の熱硬化性合成樹脂に対する相容性を向上させることができる。製造方法は、熱硬化性合成樹脂と無機繊維と樹脂含浸繊維材料とを混練したときに、熱硬化性合成樹脂の熱による物性の変化を防ぎつつ、樹脂含浸繊維材料の天然繊維や無機繊維を熱硬化性合成樹脂に満遍なく混和させることができる。製造方法は、天然繊維が熱硬化性合成樹脂に確実に混和されるから、靱性や弾性を有するとともに機械的な強度や熱剛性が高い成型品を作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができる。この製造方法は、熱硬化性合成樹脂が天然繊維材料全体に含浸され、天然繊維全体が熱硬化性合成樹脂にコーティングされるから、熱硬化性合成樹脂が障壁となって水分が天然繊維に滲入することはなく、高い耐水性や耐湿性を有するとともに優れた寸法安定性を有する成型品を作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができる。

乾燥工程において樹脂含浸繊維材料に所定温度の温風を所定時間吹き付けて乾燥させ、第１冷却工程において樹脂含浸繊維材料を攪拌しつつその樹脂含浸繊維材料に空気を所定時間吹き付けて冷却する成型用樹脂組成物の製造方法は、所定温度の温風によって樹脂含浸繊維材料を早期に乾燥させるから、天然繊維材料からの熱硬化性合成樹脂の流出を防ぐことができ、天然繊維材料に熱硬化性合成樹脂を確実に含浸させることができる。また、空気によって樹脂含浸繊維材料を早期に冷却するから、乾燥工程から続く熱硬化性合成樹脂の熱による反応の進行を素早く停止させることができ、熱硬化性合成樹脂の反応が進行することによる合成樹脂の物性変化を確実に防ぐことができる。

第２混練工程において、樹脂含浸繊維材料と熱硬化性合成樹脂と無機繊維とをミキサーに投入し、樹脂含浸繊維材料と熱硬化性合成樹脂と無機繊維とをミキサー温度５５〜６５℃で加熱しつつ混練するとともに、ミキサー内における熱硬化性合成樹脂と樹脂含浸繊維材料と無機繊維との反応熱を９０〜９５℃の範囲に保持する成型用樹脂組成物の製造方法は、ミキサー温度と反応熱とが前記範囲にあるから、第２混練工程において熱硬化性合成樹脂の熱による物性の変化を防ぎつつ、樹脂含浸繊維材料の天然繊維や無機繊維を熱硬化性合成樹脂に満遍なく混和させることができる。製造方法は、天然繊維が熱硬化性合成樹脂に確実に混和されるから、靱性や弾性を有するとともに機械的な強度や熱剛性が高い成型品を作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができる。この製造方法は、熱硬化性合成樹脂が天然繊維材料全体に含浸され、天然繊維全体が熱硬化性合成樹脂にコーティングされるから、熱硬化性合成樹脂が障壁となって水分が天然繊維に滲入することはなく、高い耐水性や耐湿性を有するとともに優れた寸法安定性を有する成型品を作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができる。

熱硬化性樹脂に対する無機繊維の重量比が熱硬化性樹脂１００重量％に対して無機繊維５〜１５重量％の範囲にあり、熱硬化性樹脂に対する樹脂含浸繊維材料の重量比が熱硬化性樹脂１００重量％に対して樹脂含浸繊維材料１００〜１５０重量％の範囲にある成型用樹脂組成物の製造方法は、第２混練工程における無機繊維や樹脂含浸繊維材料の熱硬化性合成樹脂に対する重量比が前記範囲にあるから、第２混練工程において天然繊維や無機繊維を熱硬化性合成樹脂に満遍なく混和させることができる。製造方法は、天然繊維が熱硬化性合成樹脂に確実に混和されるから、靱性や弾性を有するとともに機械的な強度や熱剛性が高い成型品を作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができる。この製造方法は、熱硬化性合成樹脂が天然繊維材料全体に含浸され、天然繊維全体が熱硬化性合成樹脂にコーティングされるから、熱硬化性合成樹脂が障壁となって水分が天然繊維に滲入することはなく、高い耐水性や耐湿性を有するとともに優れた寸法安定性を有する成型品を作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができる。

第２冷却工程において粒状の成型用樹脂組成物を攪拌しつつその成型用樹脂組成物に空気を所定時間吹き付けて冷却する成型用樹脂組成物の製造方法は、空気によって成型用樹脂組成物を早期に冷却するから、第２混練工程から続く熱硬化性合成樹脂の熱による反応の進行を素早く停止させることができ、熱硬化性合成樹脂の反応が進行することによる合成樹脂の物性変化を確実に防ぐことができる。

天然繊維材料が布状と糸状との少なくとも一方の形態を有し、布状の天然繊維材料の縦横寸法が０．５×０．５〜２０×２０ｍｍの範囲にあり、糸状の天然繊維材料の長さ寸法が０．１〜１０ｍｍの範囲、無機繊維の長さ寸法が１〜２０ｍｍの範囲、無機繊維のフィラメント径が６〜１３μｍの範囲にある成型用樹脂組成物の製造方法は、布状や糸状の天然繊維材料の各寸法が前記範囲にあるから、天然繊維材料全体に熱硬化性合成樹脂を十分に含浸させることができ、天然繊維材料の熱硬化性合成樹脂に対する相容性を向上させることができる。製造方法は、天然繊維材料や無機繊維の各寸法が前記範囲にあるから、熱硬化性合成樹脂と無機繊維と樹脂含浸繊維材料とを混練したときに、樹脂含浸繊維材料の天然繊維や無機繊維を熱硬化性合成樹脂に満遍なく混和させることができる。製造方法は、天然繊維が熱硬化性合成樹脂に確実に混和されるから、靱性や弾性を有するとともに機械的な強度や熱剛性が高い成型品を作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができる。この製造方法は、熱硬化性合成樹脂が天然繊維材料全体に含浸され、天然繊維全体が熱硬化性合成樹脂にコーティングされるから、熱硬化性合成樹脂が障壁となって水分が天然繊維に滲入することはなく、高い耐水性や耐湿性を有するとともに優れた寸法安定性を有する成型品を作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができる。

熱硬化性合成樹脂がフェノール系の樹脂であり、天然繊維材料が綿糸または綿布であり、無機繊維がガラス繊維である成型用樹脂組成物の製造方法は、靱性や弾性を有するとともに機械的な強度や熱剛性が高い成型品を作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができるとともに、フェノール系の樹脂が綿糸全域または綿布全域に含浸され、綿糸全体または綿布全体がフェノール系の樹脂にコーティングされるから、フェノール系の樹脂が障壁となって水分が綿糸または綿布に滲入することはなく、高い耐水性や耐湿性を有するとともに優れた寸法安定性を有する成型品を作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができる。

この製造方法によって製造された成型用樹脂組成物が水溶性切削油を用いた加工に利用される工具の工具ホルダーの成型材料として使用され、成型用樹脂組成物を使用して成型された工具ホルダーの寸法変化率が０．１〜０．２％の範囲にある成型用樹脂組成物の製造方法は、優れた耐水性や耐湿性を有する工具ホルダー作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができ、水溶性切削油の水分が工具ホルダーに付着したとしても、水分が工具ホルダーに滲入することはなく、寸法変化の少ない工具ホルダーを作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができる。この製造方法は、それによって製造された成型用樹脂組成物を使用して作られた工具ホルダーの寸法変化率が前記範囲にあるから、優れた寸法安定性を有する工具ホルダーを作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができる。

成型用樹脂組成物を使用して成型された前記工具ホルダーの曲げ強さが１００〜１３０ＭＰａの範囲にあり、成型用樹脂組成物を使用して成型された工具ホルダーの曲げ弾性率が１１０００〜１２５００ＭＰａの範囲にある成型用樹脂組成物の製造方法は、優れた耐衝撃性や機械的強度を有する工具ホルダーを作ることが可能な成型用樹脂組成物を製造することができる。

製造方法の一例を示すブロック図。 製造方法によって製造された成型用樹脂組成物の一例を示す図。 第１混練工程の一例を説明する図。 図３の第１混練工程から続く乾燥工程の一例と乾燥工程から続く第１冷却工程の一例とを説明する図。 図４の第１冷却工程から続く第２混練工程の一例を説明する図。 図５の第２混練工程から続く第２冷却工程の一例を説明する図。 図２の成型用樹脂組成物から作られた一例として示す工具ホルダーの斜視図。 図７のＡ−Ａ線端面図。 図２の成型用樹脂組成物から作られた他の一例として示す工具ホルダーの斜視図。 図９のＢ−Ｂ線端面図。 寸法変化率の測定に使用した試験片を示す図。 曲げ試験の試験片を示す図。 曲げ試験方法を示す図。

製造方法の一例を示すブロック図である図１等の添付の図面を参照し、本発明にかかる成型用樹脂組成物の製造方法の詳細を説明すると、以下のとおりである。なお、図２は、本発明の製造方法によって製造された成型用樹脂組成物１０の一例を示す図であり、図３は、第１混練工程１１の一例を説明する図である。図４は、図３の第１混練工程１１から続く乾燥工程１２の一例と乾燥工程１２から続く第１冷却工程１３の一例とを説明する図であり、図５は、図４の第１冷却工程１３から続く第２混練工程１４の一例を説明する図である。図６は、図５の第２混練工程１４から続く第２冷却工程１５の一例を説明する図である。図６では、成型用樹脂組成物１０の図示を省略している。図２に示す成型用樹脂組成物１０は、図１に示すように、第１混練工程１１→乾燥工程１２→第１冷却工程１３→第２混練工程１４→第２冷却工程１５の各工程を経ることによって製造される。

本発明の製造方法によって製造される成型用樹脂組成物１０は、熱硬化性合成樹脂と無機繊維と天然繊維材料全体に熱硬化性合成樹脂を含浸させた樹脂含浸繊維材料２７とを混和することから作られ、図２に示すように、その全体形状が不揃いの立体形状を有する。樹脂含浸繊維材料２７は、天然繊維材料と熱硬化性合成樹脂とを混和（有機溶剤を含む）することから作られている。なお、無機繊維は、成型用樹脂組成物１０から作られた工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂ（成型品）（図７〜図１０参照）の堅牢度や機械的強度、熱剛性を向上させる目的で添加される。天然繊維材料は、成型用樹脂組成物１０から作られた工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂに靱性や弾性を付与し、ホルダー５０Ａ，５０Ｂの剛性や耐衝撃性を向上させる目的で添加される。なお、工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂのみならず、成型用樹脂組成物１０を使用して他の成型品を作ることもできる。

熱硬化性合成樹脂としては、ノボラック系フェノール樹脂やレゾール系フェノール樹脂等のフェノール系の樹脂１６を使用することが好ましいが、フェノール系の樹脂１６の他に、エポキシ樹脂やメラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、熱硬化性ポリイミドのいずれかを使用することもでき、それら樹脂を所定の割合で混合した樹脂を使用することもできる。この実施の形態では、熱硬化性合成樹脂としてフェノール系の樹脂１６（以下、フェノール樹脂という）を例として説明するが、熱硬化性合成樹脂をフェノール樹脂１６に限定する趣旨ではない。

無機繊維には、ガラス繊維１７を使用することが好ましいが、ガラス繊維１７の他に、炭素繊維や金属繊維のいずれかを使用することもでき、ガラス繊維１７や炭素繊維、金属繊維のうちの少なくとも２種類を所定の割合で混同した繊維を使用することもできる。この実施の形態では、無機繊維としてガラス繊維１７を例として説明するが、無機繊維をガラス繊維１７に限定する趣旨ではない。

天然繊維材料には、糸状の天然繊維と布状の天然繊維とのうちの少なくとも一方、または、糸状の天然繊維と布状の天然繊維との両者を所定の割合で混同した繊維を利用することができる。天然繊維には、植物繊維と動物繊維とのうちの少なくとも一方、または、植物繊維と動物繊維との両者を所定の割合で混同した繊維を利用することができる。天然繊維には、粉砕パルプを使用することもできる。パルプには、木材パルプを使用することが好ましい。粉砕パルプは、ボールミルや攪拌ミル、ローラミル等の微粉砕機を使用してパルプを微粉砕して作ることができる。それら天然繊維材料は、その水分吸湿量が１〜１０％の範囲、好ましくは、０．１〜３％の範囲にある。

植物繊維には、コットンやカッポク等の種子毛繊維、黄色麻やケナフ、コウゾ、ミツマタ、ガンピ等の靱皮繊維、サイザル麻やニュージーランド麻、ラフィア、パイナップル等の葉脈繊維、マニラ麻やバナナ等の葉柄繊維、ココナツヤシやヘチマ等の果実繊維、麦藁や稲藁、い草、竹、シュロ等の茎幹繊維のうちのいずれか、または、それらの少なくとの２種類を所定の割合で混同した繊維を使用することができる。なお、天然繊維には、綿糸または綿布を使用することが好ましい。動物繊維には、羊毛や繊獣毛、ビキューナ、ラクダ、カシミヤ、アンゴラ等の獣毛繊維、絹繊維、羽毛のうちのいずれか、または、それらの少なくとの２種類を所定の割合で混同した繊維を使用することができる。この実施の形態では、天然繊維材料として糸状形態の綿糸１８や布状形態の綿布１８を例として説明するが、天然繊維材料を綿糸１８や綿布１８に限定する趣旨ではない。

第１混練工程１１では、液状フェノール樹脂１６（熱硬化性合成樹脂）と綿糸１８および綿布１８（天然繊維材料）の少なくとも一方とメチルアルコール１９（有機溶剤）とを攪拌しつつ混練するミキサー２０と、ミキサー２０を所定温度に加熱する加熱ユニット２１とが利用される。ミキサー２０には、ヘンシェルミキサーやスーパーミキサー等を利用することができる。ミキサー２０は、図３に示すように、周壁２２および底壁２３から画成された所定容積の攪拌混練槽２４と、攪拌混練槽２４内に設置されたスクリュ２５と、周壁２２を囲繞する加熱パイプ２６とから形成されている。加熱ユニット２１は、加熱パイプ２６に蒸気または温水を送る。第１混練工程１１では、蒸気または温水が加熱パイプ２６と加熱ユニット２１とを循環する。

第１混練工程１１における手順の一例は、以下のとおりである。液状フェノール樹脂１６と綿糸１８および綿布１８の少なくとも一方とメチルアルコール１９とをミキサー２０の攪拌混練槽２４に投入した後、ミキサー２０のスイッチをＯＮにする。スイッチをＯＮにすると、ミキサー２０と加熱ユニット２１とが稼動し、スクリュ２５が回転するとともに、加熱ユニット２１から加熱パイプ２６に蒸気または温水が送られ、加熱パイプ２６を流動する蒸気または温水によってミキサー温度が５０〜６０℃に加熱される。

攪拌混練槽２４では、液状フェノール樹脂１６と綿糸１８や綿布１８とメチルアルコール１９とが加熱されつつ、スクリュ２５によって攪拌混練され、所定時間経過後に複数個の樹脂含浸繊維材料２７が作られる。なお、ミキサー温度が５０℃未満では、フェノール樹脂１６の反応が進まず、綿糸１８全域や綿布１８（綿糸の集合物）全域にフェノール樹脂１６を含浸させることができない。ミキサー温度が６０℃を超過すると、フェノール樹脂１６の反応が早期に進み、フェノール樹脂１６の物性が所期するそれから変化してしまう場合がある。

攪拌混練槽２４では、メチルアルコール１９によって液状フェノール樹脂１６の粘度が低下するとともに、スクリュ２５による混練とミキサー温度とによって液状フェノール樹脂１６の反応が緩慢に進み、綿糸１８全域や綿布１８（綿糸の集合物）全域にフェノール樹脂１６が含浸し、綿糸１８全体や綿布１８全体にフェノール樹脂１６がコーティングされる。なお、綿布１８は、ミキサー２０のスクリュ２５によって開繊され、綿糸の集合物となる。有機溶剤には、メチルアルコール１９（メタノール）の他に、エチルアルコール（エタノイール）、イソプロピルアルコール、n-プロピルアルコール、n-ブチルアルコール、2-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、活性アルミアルコールのうちの少なくとも一つを使用することもできる。

第１混練工程１１では、綿糸１８や綿布１８（天然繊維材料）に対するフェノール樹脂１６（熱硬化性合成樹脂）の重量比（投入量）が綿糸１８や綿布１８（１００重量％）に対して液状フェノール樹脂１６が１０〜４０重量％の範囲、好ましくは、２５〜３０重量％の範囲にある。フェノール樹脂１６の重量比が１０重量％未満では、綿糸１８全体や綿布１８全体をフェノール樹脂１６でコーティングすることができず、成型用樹脂組成物１０を使用して成型された工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの耐水性や耐湿性を向上させることができない。フェノール樹脂１６の重量比が４０重量％を超過すると、樹脂含浸繊維材料２７の操作性が低下するとともに、成型用樹脂組成物１０を使用して成型された工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂに靱性や弾性を付与することができず、ホルダー５０Ａ，５０Ｂの剛性や耐衝撃性を向上させることができない。

この製造方法では、第１混練工程１１における綿糸１８や綿布１８に対するフェノール樹脂１６の重量比（投入量）が前記範囲にあるから、成型用樹脂組成物１０から作られる工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂに靱性や弾性を確実に付与することができ、ホルダー５０Ａ，５０Ｂの剛性や耐衝撃性を向上させることができるとともに、綿糸１８全体や綿布１８全体がフェノール樹脂１６に確実にコーティングされ、成型用樹脂組成物１０から作られるホルダー５０Ａ，５０Ｂの耐水性や耐湿性を向上させることができる。

第１混練工程１１において使用する綿布１８（天然繊維材料）の縦横寸法は、０．５×０．５〜２０×２０ｍｍの範囲にある。綿布１８の縦横寸法が０．５×０．５ｍｍ未満では、綿布１８をその寸法に裁断するためにコストがかかり、その結果、成型用樹脂組成物１０から作られる工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂのコストが上昇してしまう。綿布１８の縦横寸法が２０×２０ｍｍを超過すると、綿布１８全体をフェノール樹脂１６でコーティングすることが難しく、成型用樹脂組成物１０を使用して成型された工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの耐水性や耐湿性を向上させることができない。

この製造方法では、第１混練工程１１において使用する綿布１８の縦横寸法が前記範囲にあるから、成型用樹脂組成物１０から作られる工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂに靱性や弾性を確実に付与することができ、ホルダー５０Ａ，５０Ｂの剛性や耐衝撃性を向上させることができるとともに、綿布１８全体がフェノール樹脂１６に確実にコーティングされ、成型用樹脂組成物１０から作られるホルダー５０Ａ，５０Ｂの耐水性や耐湿性を向上させることができる。

第１混練工程１１において使用する綿糸１８（天然繊維材料）の長さ寸法は、０．１〜１０ｍｍの範囲にある。綿糸１８の長さ寸法が０．１ｍｍ未満では、綿糸１８をその長さ寸法に粉砕するためのコストがかかり、その結果、成型用樹脂組成物１０から作られる工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂのコストが上昇してしまう。綿糸１８の長さ寸法が１０ｍｍを超過すると、綿糸１８全体をフェノール樹脂１６でコーティングすることが難しく、成型用樹脂組成物１０を使用して成型された工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの耐水性や耐湿性を向上させることができない。

この製造方法では、第１混練工程１１において使用する綿糸１８の長さ寸法が前記範囲にあるから、成型用樹脂組成物１０から作られる工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂに靱性や弾性を確実に付与することができ、ホルダー５０Ａ，５０Ｂの剛性や耐衝撃性を向上させることができるとともに、綿糸１８全体がフェノール樹脂１６に確実にコーティングされ、成型用樹脂組成物１０から作られるホルダー５０Ａ，５０Ｂの耐水性や耐湿性を向上させることができる。

第１混練工程１１において液状フェノール樹脂１６と綿糸１８および綿布１８の少なくとも一方とメチルアルコール１９とを所定時間、所定温度で攪拌混練してそれら樹脂含浸繊維材料２７が作られた後、図４の乾燥工程１２に進む。乾燥工程１２では、それら樹脂含浸繊維材料２７を乾燥させるとともに、それら樹脂含浸繊維材料２７を冷却させる乾燥冷却装置２８が利用される。乾燥冷却装置２８は、図４に示すように、開閉可能な扉２９を有する収納箱３０と、収納箱３０の内部に設置された複数の棚枠３１と、棚枠３１に乗せる複数の網棚３２と、ヒータ（図示せず）によって所定温度に加熱された空気（温風）または室温の空気を収納箱３０内に送る送風機３３と、収納箱３０内の空気を箱３０外に排気する排気管３４とから形成されている。温風の温度は、１１０〜１３０℃である。収容箱３０と送風機３３とは、送風管３５を介して接続されている。それら網棚３２は、収容箱３０に出し入れ可能である。なお、送風機３３は、所定温度に冷却された冷風を収納箱３０に送る空調機能を有していてもよい。

乾燥工程１２における手順の一例は、以下のとおりである。収納箱３０の扉２９を開けて箱３０から網棚３２を取り出し、第１混練工程１１において作られた樹脂含浸繊維材料２７をミキサー２０の攪拌混練槽２４から取り出した後、それら樹脂含浸繊維材料２７をそれら網棚３２の上に載せる。樹脂含浸繊維材料２７を載せた網棚３２を再び収納箱３０の内部に収納し、扉２９を閉めて乾燥冷却装置２８のスイッチをＯＮにする。スイッチをＯＮにすると、送風機３３が稼動し、ヒータによって加熱された所定温度の温風が送風管３５から収納箱３０の内部に流入する。収納箱３０の内部では、温風が収納箱３０を循環した後、排気管３４から収納箱３０の外部に排気される。樹脂含浸繊維材料２７は、収納箱３０を循環する温風によって乾燥する。

温風を所定時間収納箱３０内に流入させ、温風を所定時間樹脂含浸繊維材料２７に吹き付けて樹脂含浸繊維材料２７を乾燥させた後、第１冷却工程１３に進む。第１冷却工程１３では、図４の乾燥冷却装置２８が利用される。所定温度の温風の送風時間が経過すると、ヒータがＯＦＦになり、温風が室温の空気に変わる。室温の空気は送風管３５から収納箱３０の内部に流入する。収納箱３０の内部では、室温の空気が収納箱３０を循環した後、排気管３４から収納箱３０の外部に排気される。樹脂含浸繊維材料２７は、収納箱３０を循環する室温の空気によって室温にまで冷却される。なお、送風機３３が空調機能を有する場合、送風機３３によって所定温度に冷却された冷風が送風管３５から収納箱３０の内部に流入する。収納箱３０の内部では、冷風が収納箱３０を循環した後、排気管３４から収納箱３０の外部に排気される。樹脂含浸繊維材料２７は、収納箱３０を循環する冷風によって所定温度に冷却される。

第１冷却工程１３において室温の空気または冷風を樹脂含浸繊維材料２７に所定時間吹き付けて樹脂含浸繊維材料２７を冷却した後、第２混練工程１４に進む。第２混練工程１４では、樹脂含浸繊維材料２７と液状フェノール樹脂１６（熱硬化性合成樹脂）とガラス繊維１７（無機繊維）と攪拌しつつ混練する図３と同様のミキサー２０が利用される。第２混練工程における手順の一例は、以下のとおりである。樹脂含浸繊維材料２７と液状フェノール樹脂１６とガラス繊維１７とをミキサー２０の攪拌混練槽２４に投入した後、ミキサー２０のスイッチをＯＮにする。スイッチをＯＮにすると、ミキサー２０と加熱ユニット２１とが稼動し、スクリュ２５が回転するとともに、加熱ユニット２１から加熱パイプ２６に蒸気または温水が送られ、加熱パイプ２６内を流動する蒸気または温水によってミキサー温度が５５〜６５℃に加熱される。

攪拌混練槽２４では、樹脂含浸繊維材料２７と液状フェノール樹脂１６とガラス繊維１７とが加熱されつつ、スクリュ２５によって攪拌混練され、所定時間経過後に、樹脂含浸繊維材料２７と液状フェノール樹脂１６とガラス繊維１７とが混和した図２に示す立体形状の複数個の成型用樹脂組成物１０が作られる。攪拌混練槽２４の内部では、ミキサー温度５５〜６５℃で加熱された樹脂含浸繊維材料２７とフェノール樹脂１６とガラス繊維１７とがそれらの摩擦熱によってそれらの反応熱が９０〜９５℃になる。

第２混練工程１４では、樹脂含浸繊維材料２７とフェノール樹脂１６とガラス繊維１７との反応熱が９０〜９５℃の範囲に保持される。なお、攪拌混練槽２４の内部に投入する樹脂含浸繊維材料２７と液状フェノール樹脂１６とガラス繊維１７との総重量と、ミキサー温度と、スクリュ２５の回転速度との相関関係により、それらの摩擦熱が定まるから、反応熱を９０〜９５℃の範囲に保持するには、前記相関関係に基づいて総重量に対するミキサー温度（５５〜６５℃の範囲）やスクリュ２５の回転速度を割り出し、そのミキサー温度でミキサー２０を加熱するとともに、その回転速度でスクリュ２５を回転させる。

なお、ミキサー温度が５５℃未満では、脂含浸繊維材料２７とフェノール樹脂１６とガラス繊維１７との反応熱を９０〜９５℃の範囲に保持することができず、綿糸１８全域または綿布１８（綿糸の集合物）全域をフェノール樹脂１６でコーティングすることができない。ミキサー温度が６５℃を超過すると、脂含浸繊維材料２７とフェノール樹脂１６とガラス繊維１７との反応熱が９５℃を超過し、フェノール樹脂１６の反応が早期に進み、フェノール樹脂１６の物性や綿糸１８または綿布１８の物性が所期するそれから変化してしまう場合がある。

第２混練工程１４では、液状フェノール樹脂１６に対するガラス繊維１７の重量比（投入量）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対してガラス繊維１７が５〜１５重量％の範囲、好ましくは、８〜１２重量％の範囲にある。ガラス繊維１７の重量比が５重量％未満では、成型用樹脂組成物１０に対するガラス繊維１７の割合が少なくなり、ガラス繊維１７の補強機能を十分に利用することができず、成型用樹脂組成物１０を使用して成型された工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの堅牢度や機械的強度、熱剛性を向上させることができない。ガラス繊維１７の重量比が１５重量％を超過すると、成型用樹脂組成物１０に対するガラス繊維１７の割合が多すぎ、成型用樹脂組成物１０から作られた工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの表面に多くのガラス繊維１７が露出し、ホルダー５０Ａ，５０Ｂに切削工具５１を着脱するときにガラス繊維１７によって工具５１が摩耗してしまう場合がある。

この製造方法では、第２混練工程１４におけるガラス繊維１７の重量比（投入量）が前記範囲にあるから、成型用樹脂組成物１０から作られる工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの堅牢度や機械的強度、熱剛性を向上させることができるとともに、ガラス繊維１７による切削工具５１の摩耗を防ぐことができる。

第２混練工程１４において使用するガラス繊維１７の長さ寸法は、１〜２０ｍｍの範囲、好ましくは、１．３〜１．５ｍｍの範囲にあり、ガラス繊維１７のフィラメント径は、６〜１３μｍの範囲にある。ガラス繊維１７の長さ寸法が１．０ｍｍ未満であって、そのフィラメント径が６μｍ未満では、その寸法のガラス繊維１７の作成にコストがかかり、その結果、成型用樹脂組成物１０から作られる工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂのコストが上昇してしまう。ガラス繊維１７の長さ寸法が２０ｍｍを超過し、そのフィラメント径が１３μｍを超過すると、成型用樹脂組成物１０の全域にガラス繊維１７を満遍なく分散させることが難しく、ガラス繊維１７の補強機能を十分に利用することができず、成型用樹脂組成物１０を使用して成型された工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの堅牢度や機械的強度、熱剛性を向上させることができない。また、工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの表面に露出するガラス繊維１７によって工具５１が摩耗してしまう場合がある。

この製造方法では、第２混練工程１４において使用するガラス繊維１７の長さ寸法やフィラメント径が前記範囲にあるから、成型用樹脂組成物１０から作られる工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの堅牢度や機械的強度、熱剛性を向上させることができるとともに、ガラス繊維１７による切削工具５１の摩耗を防ぐことができる。

第２混練工程１４では、液状フェノール樹脂１６に対する樹脂含浸繊維材料２７の重量比（投入量）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対して樹脂含浸繊維材料２７が１００〜１５０重量％の範囲、好ましくは、１１５〜１３０重量％の範囲にある。樹脂含浸繊維材料２７の重量比が１００重量％未満では、成型用樹脂組成物１０に対する綿布１８や綿糸１８の割合が少なくなり、成型用樹脂組成物１０を使用して成型された工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂに靱性や弾性を付与することができず、ホルダー５０Ａ，５０Ｂの剛性や耐衝撃性を向上させることができない。樹脂含浸繊維材料２７の重量比が１５０重量％を超過すると、成型用樹脂組成物１０に対する綿布１８や綿糸１８の割合が多すぎ、綿布１８全体や綿糸１８全体をフェノール樹脂１６でコーティングすることができず、成型用樹脂組成物１０を使用して成型された工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの耐水性や耐湿性を向上させることができない。

この製造方法では、第２混練工程１４における樹脂含浸繊維材料２７の重量比（投入量）が前記範囲にあるから、成型用樹脂組成物１０から作られる工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂに靱性や弾性を確実に付与することができ、ホルダー５０Ａ，５０Ｂの剛性や耐衝撃性を向上させることができるとともに、綿糸１８全体や綿布１８全体がフェノール樹脂１６に確実にコーティングされ、成型用樹脂組成物１０から作られるホルダー５０Ａ，５０Ｂの耐水性や耐湿性を向上させることができる。

第２混練工程１４において液状フェノール樹脂１６と樹脂含浸繊維材料２７とガラス繊維１７とを所定時間、所定温度で攪拌混練してそれら成型用樹脂組成物１０が作られた後、図６の第２冷却工程１５に進む。第２冷却工程１５では、それら成型用樹脂組成物１０を冷却させる冷却装置３６が利用される。冷却装置３６は、図６に示すように、周壁３７および底壁３８から画成された所定容積の攪拌槽３９と、攪拌槽３９内に設置された攪拌リボン４０と、攪拌槽３９に室温の空気を送風する送風機４１とから形成されている。送風機４１は、所定温度に冷却された冷風を攪拌槽３９に送る空調機能を有していてもよい。

第２冷却工程１５における手順の一例は、以下のとおりである。ミキサー２０から攪拌混練槽２４から成型用樹脂組成物１０を取り出し、それら成型用樹脂組成物１０を冷却装置３６の攪拌槽３９に投入した後、冷却装置３６のスイッチをＯＮにする。スイッチをＯＮにすると、送風機４１が稼動し、室温の空気が攪拌槽３９の内部に送風されるとともに、攪拌リボン４０が回転する。攪拌槽３９の内部では、それら成型用樹脂組成物１０が攪拌リボン４０によって攪拌されつつ、それら成型用樹脂組成物１０が室温の空気によって冷却される。なお、送風機４１が空調機能を有する場合、送風機４１によって所定温度に冷却された冷風が攪拌槽３９の内部に送風される。攪拌槽３９の内部では、それら成型用樹脂組成物１０が冷風によって所定温度に冷却される。室温の空気または冷風を所定時間攪拌槽３９内に流入させ、空気または冷風を所定時間成型用樹脂組成物１０に吹き付けて成型用樹脂組成物１０を冷却し、図２の成型用樹脂組成物１０が製造される。

図７は、図２の成型用樹脂組成物１０から作られた一例として示す工具ホルダー５０Ａの斜視図であり、図８は、図７のＡ−Ａ線端面図である。図９は、図２の成型用樹脂組成物１０から作られた他の一例として示す工具ホルダー５０Ｂの斜視図であり、図１０は、図９のＢ−Ｂ線端面図である。図７では、グリップの図示を省略している。図７，８，１０では、切削工具５１を二点鎖線で示す。図８では、周り方向を矢印Ｌで示す。それら工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂは、図２に示す成型用樹脂組成物１０を使用し、その成型用樹脂組成物１０をプレス加工や射出成型等の成型加工を行うことによって作られている。

図７，８の工具ホルダー５０Ａは、マシニングセンタ等の工作機械の工具マガジンに固定される固定部５２と、エンドミルやメントリカッタ、フェイスミル等の切削工具５１の周面を挟み込む挟持部５３とから形成されている。工具ホルダー５０Ａは、図８に矢印Ｌで示すように、挟持部５３のグリップ（図示せず）が周り方向へ旋回する。工具ホルダー５０Ａでは、グリップが開いた状態にあるときに切削工具５１が挟持部５３の間に進入し、工具５１が挟持部５３の間に進入した後、グリップが閉じ、工具５１がグリップに挟み込まれた状態で保持される。

図９，１０の工具ホルダー５０Ｂは、マシニングセンタ等の工作機械の工具マガジンに固定される円筒状の周壁部５４と、切削工具５１を収容する収容部５５とから形成されている。工具ホルダー５０Ｂでは、収容部５５に切削工具５１を挿入すると、工具５１の先端部が収容部５５に設置された嵌合部材５６に嵌合し、工具５１が収容部５５に保持される。

工作機械では、切削工具５１がその未使用時に工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂに保持され、工具５１がその用途に応じてホルダー５０Ａ，５０Ｂから自動で交換される。図７，８の工具ホルダー５０Ａでは、切削工具５１の交換時にグリップが開き、工具５１が挟持部５３から取り外され、その工具５１が工作機械の主軸に取り付けられる。図９，１０の工具ホルダー５０Ｂでは、切削工具５１の交換時に工具５１の先端部と嵌合部材５６との嵌合が解除され、工具５１が収容部５５から抜き取られ、その工具５１が工作機械の主軸に取り付けられる。

それら図示の工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの寸法変化率は、０．１〜０．２％の範囲にある。また、工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの曲げ強さは、１００〜１３０ＭＰａの範囲にあり、ホルダー５０Ａ，５０Ｂの曲げ弾性率は、１１０００〜１２５００ＭＰａの範囲にある。工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの寸法変化率が０．２％を超過すると、経年の寸法変化によってホルダー５０Ａ，５０Ｂの寸法が大きく変化し、ホルダー５０Ａ，５０Ｂに切削工具５１を保持させることができない場合がある。工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの曲げ強さが１００ＭＰａ未満であって、ホルダー５０Ａ，５０Ｂの曲げ弾性率が１１０００ＭＰａ未満では、ホルダー５０Ａ，５０Ｂの使用中にホルダー５０Ａ，５０Ｂに衝撃が加えられた場合、ホルダー５０Ａ，５０Ｂが破損や折損する場合があり、ホルダー５０Ａ，５０Ｂに切削工具５１を保持させることができない場合がある。それら工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂは、前記組成の成型用樹脂組成物１０を使用することで、優れた寸法安定性と優れた曲げ強さおよび曲げ弾性率を有し、高い堅牢度や機械的強度、熱剛性を有するとともに、高い剛性や耐衝撃性を有する。

図１１は、寸法変化率の測定に使用した試験片６０を示す図であり、図１２は、曲げ試験の試験片６１を示す図である。図１３は、曲げ試験方法を示す図である。工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの寸法変化率は、成型用樹脂組成物１０から各試験片６０，６１を作り、その試験片６０，６１を使用してＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠して測定した。寸法変化率の測定に利用した装置は、ＪＩＳ Ｂ ７５０２に規定された外側マイクロメータ（寸法測定器）と、試験片６０を成型する金型と、その金型を所定の温度および圧力に保持する圧縮成形機と、最高１５０℃まで表示された１℃目盛の温度計とを使用した。試験片６０は、所定の金型と圧縮成形機とを使用して図１１に示す形状に成型した。

成形収縮率測定手順は、以下のとおりである。試験片６０を成型後直ちに金型から取り出し、温度２３±２℃、相対湿度５０±５％の状態で、２４±１時間放置した後、試験片６０の表裏に突起した環状帯の外径を互いに直交する測定線に沿って、表面２箇所、裏面２箇所の計４箇所の寸法を０．０１ｍｍまで測定した。さらに、試験片６０に対応する金型の溝の外径を同一条件で処理した後、溝の外径を０．０１ｍｍまで測定した。

加熱収縮率測定手順は、以下のとおりである。試験片６０を温度１１０±３℃、短時間４８±１時間、標準時間１６８±２時間の加熱処理条件で加熱処理後、温度２３±２℃、相対湿度５０±５％の室内に３〜４時間放置した後、試験片６０の表裏に突起した環状帯の外径を互いに直交する測定線に沿って、表面２箇所、裏面２箇所の計４箇所の寸法を０．０１ｍｍまで測定した。

成形収縮率は、次式によって算出した。式：ＭＳ＝１／４｛（Ｄ１−ｄ１）／Ｄ１＋（Ｄ２−ｄ２）／Ｄ２＋（Ｄ３−ｄ３）／Ｄ３＋（Ｄ４−ｄ４）／Ｄ４｝×１００、ここで、ＭＳは、成型収縮率（％）、ｄ１〜ｄ４は、測定線に沿って測った試験片６０の環状帯の外径（ｍｍ）であり、Ｄ１〜Ｄ４は、２３±２℃の室温で測ったｄ１〜ｄ４に対応する金型の溝の外径（ｍｍ）である。

加熱収縮率は、次式によって算出した。式：ＰＳ_４８またはＰＳ_１６８＝１／４｛（ｄ１−ｄ１′）／ｄ１＋（ｄ２−ｄ２′）／ｄ２＋（ｄ３−ｄ３′）／ｄ３＋（ｄ４−ｄ４′）／ｄ４｝×１００、ここで、ＰＳ_４８は、加熱処理４８時間の場合の加熱収縮率（％）であり、ＰＳ_１６８は、加熱処理１６８時間の場合の加熱収縮率（％）である。ｄ１〜ｄ４は、測定線に沿って測った試験片６０の環状帯の外径（ｍｍ）であり、ｄ１′〜ｄ４′は、前記加熱処理条件で加熱処理後２３±２℃の室温で測ったｄ１〜ｄ４に対応する寸法（ｍｍ）である。

工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの曲げ強さおよび曲げ弾性率は、成型用樹脂組成物１０から試験片６１を作り、その試験片６１を使用してＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠して測定した。寸法変化率の測定に利用した装置は、クロスヘッド移動速度を一定に保持可能な材料試験機（材料試験機の標準荷重に対して許容誤差が±１％、破断時の荷重がその容量の１５％以上８５％以下）と、先端に５±０．１ｍｍの丸みを有する金属製の加圧くさびと、先端に２±０．２ｍｍの丸みを有して支点間距離を調節可能な金属製の支点と、ＪＩＳ Ｂ ７５０２に規定された外側マイクロメータ（寸法測定器）と、ＪＩＳ Ｂ ７５０３に規定された目盛０．０１ｍｍのダイヤルゲージと、ＪＩＳ Ｂ ７５０７に規定された最小読み取り値０．０２ｍｍのノギスとを使用した。試験片６１は、図１２に示すように、長さ８０ｍｍ以上、高さ４±０．２ｍｍ、幅１０±０．５ｍｍに成型した。

試験片６１の高さおよび幅を外側マイクロメータを用いてそれぞれ０．０１ｍｍまで正確に測った。次に、１６ｈ±０．５ｍｍの支点間距離で試験片６１を支え、図１３に示すように、その中央に加圧くさびで荷重を加え、試験片６１が折れたときの荷重を１Ｎまで測定した。試験片６１の折れた箇所が試験片６１を３等分した中央部以外である場合、それを試験値に採用せず、再試験をした。荷重速度は、次式によって算出した。式：Ｖ＝（ｈ／２ｔ）±０．２、ここで、Ｖは、荷重速度（ｍｍ／ｍｉｎ）、ｈは、試験片６１の高さ（ｍｍ）であり、ｔは、時間（１ｍｉｎ）である。なお、曲げ弾性率を測定する場合は、荷重−たわみ曲線が作図できるように、頻繁に荷重およびたわみを同時に読み取った。

曲げ強さは、次式によって算出した。式：σ_ｆＢ＝３ＰＬ_Ｖ／２Ｗｈ^２、ここで、σ_ｆＢは、曲げ強さ（ＭＰａ）、Ｐは、試験片６１が折れたときの荷重（Ｎ）であり、Ｌ_Ｖは、支点間距離（ｍｍ）、Ｗは、試験片６１の幅（ｍｍ）である。ｈは、試験片の高さ（ｍｍ）である。

曲げ弾性率は、次式によって算出した。式：Ｅ_ｆ＝（Ｌ_Ｖ ^３／４Ｗｆ^３）・（Ｆ／Ｙ）、ここで、Ｅ_ｆは、曲げ弾性率（ＭＰａ）、Ｌ_Ｖは、支点間距離（ｍｍ）であり、Ｗは、試験片６１の幅（ｍｍ）、ｈは、試験片６１の高さ（ｍｍ）である。Ｆ／Ｙは、荷重−たわみ曲線の直線部分の勾配（Ｎ／ｍｍ）である。

以下、前記製造方法によって製造された成型用樹脂組成物１０の実施例および比較例を説明するとともに、それら実施例や比較例の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの寸法変化率（％）、曲げ強さ（ＭＰａ）、曲げ弾性率（ＭＰａ）について説明する。なお、工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの寸法変化率は、上述したように、試験片６０を使用してＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠して測定したとおりである。また、工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂの曲げ強さおよび曲げ弾性率は、上述したように、試験片６１を使用してＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠して測定したとおりである。

実施例（１）では、液状フェノール樹脂１６（熱硬化性合成樹脂）と綿布１８（天然繊維材料）とメチルアルコール１９（有機溶剤）とを攪拌混練した第１混練工程、乾燥工程、第１冷却工程によって樹脂含浸繊維材料２７を作り、その樹脂含浸繊維材料２７と液状フェノール樹脂１６とガラス繊維１７とを攪拌混練した後（第２混練工程）、成型用樹脂組成物１０を冷却し（第２冷却工程）、成型用樹脂組成物１０を製造した。

実施例（１）では、液状フェノール樹脂１６に対する樹脂含浸繊維材料２７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対して樹脂含浸繊維材料２７（１０５重量％）であり、液状フェノール樹脂１６に対するガラス繊維１７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対してガラス繊維１７（８重量％）である。実施例（１）の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂ（試験片６０，６１）の寸法変化率は０．１８（％）、曲げ強さは１１０（ＭＰａ）、曲げ弾性率は１２５００（ＭＰａ）であった。実施例（１）の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂは、寸法変化率が小さく、良好な曲げ強さおよび曲げ弾性率を示した。

実施例（２）では、実施例（１）と同一の工程によって成型用樹脂組成物１０を製造した。実施例（２）では、液状フェノール樹脂１６に対する樹脂含浸繊維材料２７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対して樹脂含浸繊維材料２７（１２５重量％）であり、液状フェノール樹脂１６に対するガラス繊維１７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対してガラス繊維１７（９重量％）である。実施例（２）の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂ（試験片６０，６１）の寸法変化率は０．１６（％）、曲げ強さは１１５（ＭＰａ）、曲げ弾性率は１２０００（ＭＰａ）であった。実施例（２）の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂは、寸法変化率が小さく、良好な曲げ強さおよび曲げ弾性率を示した。

実施例（３）では、実施例（１）と同一の工程によって成型用樹脂組成物１０を製造した。実施例（３）では、液状フェノール樹脂１６に対する樹脂含浸繊維材料２７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対して樹脂含浸繊維材料２７（１４５重量％）であり、液状フェノール樹脂１６に対するガラス繊維１７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対してガラス繊維１７（１２重量％）である。実施例（３）の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂ（試験片６０，６１）の寸法変化率は０．１３（％）、曲げ強さは１２０（ＭＰａ）、曲げ弾性率は１１８００（ＭＰａ）であった。実施例（３）の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂは、寸法変化率が小さく、良好な曲げ強さおよび曲げ弾性率を示した。

実施例（４）では、液状フェノール樹脂１６と綿糸綿布１８（綿糸１対綿布１）とメチルアルコール１９とを攪拌混練した第１混練工程、乾燥工程、第１冷却工程によって樹脂含浸繊維材料２７を作り、その樹脂含浸繊維材料２７と液状フェノール樹脂１６とガラス繊維１７とを攪拌混練した後（第２混練工程）、成型用樹脂組成物１０を冷却し（第２冷却工程）、成型用樹脂組成物１０を製造した。

実施例（４）では、液状フェノール樹脂１６に対する樹脂含浸繊維材料２７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対して樹脂含浸繊維材料２７（１０５重量％）であり、液状フェノール樹脂１６に対するガラス繊維１７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対してガラス繊維１７（８重量％）である。実施例（４）の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂ（試験片６０，６１）の寸法変化率は０．１７（％）、曲げ強さは１１０（ＭＰａ）、曲げ弾性率は１２０００（ＭＰａ）であった。実施例（４）の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂは、寸法変化率が小さく、良好な曲げ強さおよび曲げ弾性率を示した。

実施例（５）では、実施例（４）と同一の工程によって成型用樹脂組成物１０を製造した。実施例（５）では、液状フェノール樹脂１６に対する樹脂含浸繊維材料２７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対して樹脂含浸繊維材料２７（１２５重量％）であり、液状フェノール樹脂１６に対するガラス繊維１７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対してガラス繊維１７（９重量％）である。実施例（５）の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂ（試験片６０，６１）の寸法変化率は０．１５（％）、曲げ強さは１２０（ＭＰａ）、曲げ弾性率は１１９００（ＭＰａ）であった。実施例（５）の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂは、寸法変化率が小さく、良好な曲げ強さおよび曲げ弾性率を示した。

実施例（６）では、実施例（４）と同一の工程によって成型用樹脂組成物１０を製造した。実施例（６）では、液状フェノール樹脂１６に対する樹脂含浸繊維材料２７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対して樹脂含浸繊維材料２７（１４５重量％）であり、液状フェノール樹脂１６に対するガラス繊維１７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対してガラス繊維１７（１２重量％）である。実施例（５）の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂ（試験片６０，６１）の寸法変化率は０．１３（％）、曲げ強さは１１５（ＭＰａ）、曲げ弾性率は１１８００（ＭＰａ）であった。実施例（５）の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂは、寸法変化率が小さく、良好な曲げ強さおよび曲げ弾性率を示した。

比較例（１）では、液状フェノール樹脂１６（熱硬化性合成樹脂）と綿布１８（天然繊維材料）とメチルアルコール１９（有機溶剤）とを攪拌混練した第１混練工程、乾燥工程、第１冷却工程によって樹脂含浸繊維材料２７を作り、その樹脂含浸繊維材料２７と液状フェノール樹脂１６とガラス繊維１７とを攪拌混練した後（第２混練工程）、成型用樹脂組成物１０を冷却し（第２冷却工程）、成型用樹脂組成物１０を製造した。

比較例（１）では、液状フェノール樹脂１６に対する樹脂含浸繊維材料２７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対して樹脂含浸繊維材料２７（９０重量％）であり、液状フェノール樹脂１６に対するガラス繊維１７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対してガラス繊維１７（８重量％）である。比較例（１）の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂ（試験片６０，６１）の寸法変化率は０．１２（％）、曲げ強さは９０（ＭＰａ）、曲げ弾性率は９０００（ＭＰａ）であった。比較例（１）の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂは、寸法変化率は小さいものの、曲げ強さや曲げ弾性率が不足していた。

比較例（２）では、比較例（１）と同一の工程によって成型用樹脂組成物１０を製造した。比較例（２）では、液状フェノール樹脂１６に対する樹脂含浸繊維材料２７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対して樹脂含浸繊維材料２７（１６０重量％）であり、液状フェノール樹脂１６に対するガラス繊維１７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対してガラス繊維１７（９重量％）である。比較例例（２）の成型用樹脂組成物１０では、それを使用した成型加工においてそれの流動性が悪く、成型加工に適さないことが分かった。

比較例（３）では、液状フェノール樹脂１６と綿糸綿布１８（綿糸１対綿布１）とメチルアルコール１９とを攪拌混練した第１混練工程、乾燥工程、第１冷却工程によって樹脂含浸繊維材料２７を作り、その樹脂含浸繊維材料２７と液状フェノール樹脂１６とガラス繊維１７とを攪拌混練した後（第２混練工程）、成型用樹脂組成物１０を冷却し（第２冷却工程）、成型用樹脂組成物１０を製造した。

比較例（３）では、液状フェノール樹脂１６に対する樹脂含浸繊維材料２７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対して樹脂含浸繊維材料２７（９０重量％）であり、液状フェノール樹脂１６に対するガラス繊維１７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対してガラス繊維１７（８重量％）である。比較例（３）の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂ（試験片６０，６１）の寸法変化率は０．１３（％）、曲げ強さは９０（ＭＰａ）、曲げ弾性率は８５００（ＭＰａ）であった。比較例（３）の成型用樹脂組成物１０を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂは、寸法変化率は小さいものの、曲げ強さや曲げ弾性率が不足していた。

比較例（４）では、比較例（３）と同一の工程によって成型用樹脂組成物１０を製造した。比較例（４）では、液状フェノール樹脂１６に対する樹脂含浸繊維材料２７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対して樹脂含浸繊維材料２７（１６０重量％）であり、液状フェノール樹脂１６に対するガラス繊維１７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対してガラス繊維１７（９重量％）である。比較例（４）の成型用樹脂組成物１０では、それを使用した成型加工においてそれの流動性が悪く、成型加工に適さないことが分かった。

比較例（５）は、液状フェノール樹脂１６と綿布１８とガラス繊維１７とを攪拌混練した後（混練工程）、成型用樹脂組成物を冷却し（冷却工程）、成型用樹脂組成物を製造した。比較例（５）では、液状フェノール樹脂１６に対する綿布１８の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対して綿布１８（１００重量％）であり、液状フェノール樹脂１６に対するガラス繊維１７の投入量（重量比）がフェノール樹脂１６（１００重量％）に対してガラス繊維１７（８重量％）である。比較例（５）の成型用樹脂組成物を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂ（試験片６０，６１）の寸法変化率は０．３６（％）、曲げ強さは１１５（ＭＰａ）、曲げ弾性率は１２０００（ＭＰａ）であった。比較例（５）の成型用樹脂組成物を使用して成型した工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂは、良好な曲げ強さや曲げ弾性率を有しているものの、寸法変化率が大きいことが分かった。

前記実施例や比較例から明らかなように、成型用樹脂組成物１０の製造方法は、第１混練工程において液状フェノール樹脂１６（熱硬化性合成樹脂）と綿糸１８および綿布１８の少なくとも一方（天然繊維材料）とを加熱しつつ混練して綿糸１８や綿布１８にフェノール樹脂１６を含浸させた樹脂含浸繊維材料２７を作り、第２混練工程において樹脂含浸繊維材料２７とフェノール樹脂１６とガラス繊維１７とを加熱しつつ混練して樹脂含浸繊維材料２７とフェノール樹脂１６とガラス繊維１７とを混和させた立体形状の成型用樹脂組成物１０を作るから、綿糸１８全体や綿布１８全体にフェノール樹脂１６を十分に含浸させることができ、天然繊維材料２７のフェノール樹脂１６に対する相容性が向上し、フェノール樹脂１６とガラス繊維１７と樹脂含浸繊維材料２７とを混練したときに、樹脂含浸繊維材料２７の綿糸１８および綿布１８やガラス繊維１７をフェノール樹脂１６に満遍なく混和させることができる。

製造方法は、第１冷却工程や第２冷却工程において樹脂含浸繊維材料２７や成型用樹脂組成物１０を冷却するから、第１および第２混練工程から続くフェノール樹脂１６の熱による反応の進行を停止させることができ、フェノール樹脂１６の反応が進行することによるフェノール樹脂１６の物性変化を防ぐことができる。製造方法は、綿糸１８や綿布１８がフェノール樹脂１６に確実に混和されるから、靱性や弾性を有するとともに機械的な強度や熱剛性が高い工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂを作ることが可能な成型用樹脂組成物１０を製造することができる。製造方法は、フェノール樹脂１６が綿糸１８全体や綿布１８全体に含浸され、綿糸１８全体や綿布１８全体がフェノール樹脂１６にコーティングされるから、フェノール樹脂１６が障壁となって水分が綿糸１８や綿布１８に滲入することはなく、高い耐水性や耐湿性を有するとともに優れた寸法安定性を有する工具ホルダー５０Ａ，５０Ｂを作ることが可能な成型用樹脂組成物１０を製造することができる。

１０ 成型用樹脂組成物
１１ 第１混練工程
１２ 乾燥工程切削工具
１３ 第１冷却工程
１４ 第２混練工程
１５ 第２冷却工程
１６ フェノール樹脂（熱硬化性合成樹脂）
１７ ガラス繊維（無機繊維）
１８ 綿糸，綿布（天然繊維材料）
１９ メチルアルコール（有機溶剤）
２７ 樹脂含浸繊維材料
５０Ａ 工具ホルダー
５０Ｂ 工具ホルダー
５１ 切削工具

Claims (9)

1. 熱硬化性合成樹脂を主成分とする成型用樹脂組成物の製造方法において、
   前記製造方法が、前記熱硬化性合成樹脂と天然繊維材料とを加熱しつつ混練し、前記天然繊維材料に前記熱硬化性合成樹脂を含浸させた樹脂含浸繊維材料を作る第１混練工程と、前記第１混練工程によって作られた前記樹脂含浸繊維材料を乾燥させる乾燥工程と、前記乾燥工程によって乾燥させた前記樹脂含浸繊維材料を冷却する第１冷却工程と、前記第１冷却工程によって冷却された前記樹脂含浸繊維材料と前記熱硬化性合成樹脂と無機繊維とを加熱しつつ混練し、前記樹脂含浸繊維材料と前記熱硬化性合成樹脂と前記無機繊維とを混和させた立体形状の前記成型用樹脂組成物を作る第２混練工程と、前記第２混練工程によって作られた前記成型用樹脂組成物を冷却する第２冷却工程とを有し、
   前記第１混練工程では、前記天然繊維材料に対する前記熱硬化性合成樹脂の重量比が天然繊維材料１００重量％に対して熱硬化性合成樹脂１０〜４０重量％の範囲にあり、
   前記第２混練工程では、前記熱硬化性樹脂に対する前記無機繊維の重量比が熱硬化性樹脂１００重量％に対して無機繊維５〜１５重量％の範囲にあり、前記熱硬化性樹脂に対する前記樹脂含浸繊維材料の重量比が熱硬化性樹脂１００重量％に対して樹脂含浸繊維材料１００〜１５０重量％の範囲にあることを特徴とする成型用樹脂組成物の製造方法。
2. 前記第１混練工程では、前記熱硬化性合成樹脂と前記天然繊維材料と該熱硬化性合成樹脂の粘度を低下させる有機溶剤とをミキサーに投入し、前記熱硬化性合成樹脂と前記天然繊維材料と前記有機溶剤とをミキサー温度５０〜６０℃で加熱しつつ混練し、前記熱硬化性合成樹脂を前記天然繊維全体にコーティングする請求項１に記載の成型用樹脂組成物の製造方法。
3. 前記乾燥工程では、前記樹脂含浸繊維材料に所定温度の温風を所定時間吹き付けて乾燥させ、前記第１冷却工程では、前記樹脂含浸繊維材料を攪拌しつつその樹脂含浸繊維材料に空気を所定時間吹き付けて冷却する請求項１又は請求項２に記載の成型用樹脂組成物の製造方法。
4. 前記第２混練工程では、前記樹脂含浸繊維材料と前記熱硬化性合成樹脂と前記無機繊維とをミキサーに投入し、前記樹脂含浸繊維材料と前記熱硬化性合成樹脂と前記無機繊維とをミキサー温度５５〜６５℃で加熱しつつ混練するとともに、前記ミキサー内における前記熱硬化性合成樹脂と前記樹脂含浸繊維材料と前記無機繊維との反応熱を９０〜９５℃の範囲に保持する請求項１ないし請求項３いずれかに記載の成型用樹脂組成物の製造方法。
5. 前記第２冷却工程では、前記成型用樹脂組成物を攪拌しつつその成型用樹脂組成物に空気を所定時間吹き付けて冷却する請求項１ないし請求項４いずれかに記載の成型用樹脂組成物の製造方法。
6. 前記製造方法では、前記天然繊維材料が布状と糸状との少なくとも一方の形態を有し、前記布状の天然繊維材料の縦横寸法が０．５×０．５〜２０×２０ｍｍの範囲にあり、前記糸状の天然繊維材料の長さ寸法が０．１〜１０ｍｍの範囲にあり、前記無機繊維の長さ寸法が１〜２０ｍｍの範囲、前記無機繊維のフィラメント径が６〜１３μｍの範囲にある請求項１ないし請求項５いずれかに記載の成型用樹脂組成物の製造方法。
7. 前記熱硬化性合成樹脂が、フェノール系の樹脂であり、前記天然繊維材料が、綿糸または綿布であり、前記無機繊維が、ガラス繊維である請求項１ないし請求項６いずれかに記載の成型用樹脂組成物の製造方法。
8. 前記製造方法によって製造された成型用樹脂組成物が、水溶性切削油を用いた加工に利用される工具の工具ホルダーの成型材料として使用され、前記成型用樹脂組成物を使用して成型された前記工具ホルダーの寸法変化率が、０．１〜０．２％の範囲にある請求項１ないし請求項７いずれかに記載の成型用樹脂組成物の製造方法。
9. 前記成型用樹脂組成物を使用して成型された前記工具ホルダーの曲げ強さが、１００〜１３０ＭＰａの範囲にあり、前記成型用樹脂組成物を使用して成型された前記工具ホルダーの曲げ弾性率が、１１０００〜１２５００ＭＰａの範囲にある請求項８に記載の成型用樹脂組成物の製造方法。
   

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