JP7402526B2 - resin products - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂製品に関し、特に、高温、高圧、高湿の高圧蒸気滅菌等の環境下に繰り返し晒されたり、落下による衝撃等が発生するような環境下でも使用に耐えるRFIDを内蔵する樹脂製品に関するもので、更には、無菌操作が必須とされる医薬品製造分野、理化学分野、治療、手術等の医療行為における器具、機械、150℃程度の高温環境となる工業製品やレトルト食品の製造現場等で使用する、機械及び/又は部品であるRFIDを内蔵する樹脂製品に関するものである。 The present invention relates to resin products, and in particular, resin products that have a built-in RFID that can withstand repeated exposure to environments such as high-temperature, high-pressure, and high-humidity autoclave steam sterilization, and environments where they are subjected to impacts such as drops. Regarding products, it also applies to the pharmaceutical manufacturing field where aseptic operations are essential, the physical and chemical fields, instruments and machines used in medical procedures such as treatment and surgery, and manufacturing sites for industrial products and retort food that are exposed to high-temperature environments of around 150°C. This article relates to resin products with built-in RFIDs, which are machines and/or parts used in applications such as machines and/or parts.

2000年代以降、急速に発展してきたRFID(radio frequency identifier)技術であるが、具体化された実施例は、特に医療現場で数多く見受けられる。例えば、実際の医療現場では、ピンセット、鉗子のような医療器具ばかりでなく、様々な医療器具の取り扱いについてトレーサビリティが求められてきており、ステンレススチールやチタン等の金属製の医療器具には、レーザーマーカー等による2次元バーコードの刻印や、RFIDタグを医療器具の側面等に取り付け、個体管理できる運用が行われ始めている。 RFID (radio frequency identifier) technology has developed rapidly since the 2000s, and many concrete examples can be found especially in medical settings. For example, in actual medical settings, traceability is required not only for medical instruments such as tweezers and forceps, but also for the handling of various medical instruments. Stamping with two-dimensional barcodes using markers or the like, or attaching RFID tags to the sides of medical instruments, are beginning to be used to manage individual medical instruments.

ここで、2次元バーコードは、刻印された部分の読み込みが必要なため、印字位置の検出に時間がかかり、また血液付着、摩耗、錆等により読み取りできなくなって、手術室等においては利用が困難になるケースがある。 Two-dimensional barcodes require reading the engraved part, so it takes time to detect the printed position, and they can become unreadable due to blood adhesion, wear, rust, etc., making them difficult to use in operating rooms, etc. There are cases where it becomes difficult.

一方、RFIDは、読み取りの容易性と複数同時に読み取ることができる等、2次元バーコードに比べ作業効率はよいが、単体では高温、高圧、及び高湿に対する耐力がなく、そのままでは医療現場等では最も一般的な高圧蒸気滅菌に供することができないという問題があった。 On the other hand, RFID is easier to read and can read multiple barcodes at the same time, making it more efficient than two-dimensional barcodes. There was a problem in that it could not be subjected to high-pressure steam sterilization, which is the most common method.

そこで、特許文献1では、セラミック製の2分割されたケース内に封入するようにして接着、また特許文献2では、合成樹脂製の蓋体を具備する外装材に封入するようにして接着し、RFIDを高温、高圧、高湿から保護することがなされている。また、特許文献3では、上記したように封入したRFIDを金属製の医療器具に後から圧入したり、張り付けたり、結束したりすることがなされている。 Therefore, in Patent Document 1, the case is sealed in two parts made of ceramic and bonded, and in Patent Document 2, the case is sealed and bonded in an exterior material having a lid made of synthetic resin. Efforts have been made to protect RFIDs from high temperatures, high pressures, and high humidity. Further, in Patent Document 3, the RFID encapsulated as described above is later press-fitted into a metal medical device, pasted on it, or tied together.

高圧蒸気滅菌は、121℃以上の高温、110kPa以上の高圧、100%の湿度が滅菌できる一般条件であり、わずかな接着の間隙でも浸透する性質があるので、浸潤により電子回路が故障する原因になり得るものであった。実際に樹脂製ケースを試験製作してRFIDを接着剤だけで密封し、非特許文献5記述3.2を参考に、より条件の厳しい135℃、30分、230kPaの高圧蒸気滅菌試験に供してみると、非特許文献5記述3.6と同様に、接着だけでは十分な対応とは言えないことが知見として確認された。 The general conditions for high-pressure steam sterilization are high temperatures of 121 degrees Celsius or higher, high pressures of 110 kPa or higher, and 100% humidity, and since it has the property of penetrating even the slightest gaps in adhesives, infiltration can cause electronic circuits to malfunction. It was possible. We actually produced a test case made of resin, sealed the RFID with adhesive only, and subjected it to a high-pressure steam sterilization test at 135°C, 30 minutes, 230kPa, which was more severe, with reference to 3.2 of Non-Patent Document 5. As a result, similar to Non-Patent Document 5 Description 3.6, it was confirmed that adhesion alone was not a sufficient response.

そればかりか、温度に関しては射出成形の際に5秒程度の短時間ながら300℃の高温環境下になるため、RFIDをそのまま樹脂製品に内蔵して一体成形すること自体が、実際にはできなかった。
市販されているRFIDには、セラミックで焼成したケースに封入したと思われる121℃対応のラインアップはあるものの、そのままでは射出成形しようとするとズレてしまうため、位置決めするための何らかの手段がさらに必要であること、及びクロイツフェルトヤコブ病やBSEで高圧蒸気滅菌に求められる135℃の温度設定は保証されておらず、まして射出成形の際の前記高温環境について対応も十分なものではなかった。
Not only that, but in terms of temperature, during injection molding, it is exposed to a high temperature environment of 300℃ for a short period of about 5 seconds, so it is actually impossible to integrate RFID into a resin product and mold it as is. Ta.
Although there is a lineup of commercially available RFIDs that are compatible with 121°C and are supposedly sealed in ceramic fired cases, if you try to injection mold them as is, they will shift, so some kind of additional means of positioning is required. However, the temperature setting of 135° C. required for high-pressure steam sterilization for Creutzfeldt-Jakob disease and BSE was not guaranteed, and even more so, the high temperature environment during injection molding was not sufficiently addressed.

また、医療器具などで再使用を繰り返す際には、洗浄、滅菌作業は一連のサイクルとして標準的に行われており、特許文献3のように嵌合や結束で取り付ける場合では、汚れを洗浄、滅菌する際の媒体となる洗剤、蒸気、ガスに晒されることが容易ではなく、洗浄プロセスを超音波洗浄で行わない場合には、結束部や嵌合部近傍等に汚れが残る懸念があった。 Furthermore, when repeatedly reusing medical instruments, etc., cleaning and sterilization operations are standardly performed as a series of cycles, and when attached by fitting or bundling as in Patent Document 3, cleaning and sterilizing to remove dirt, It is not easy to be exposed to detergents, steam, and gases that are used as sterilization media, and if the cleaning process is not carried out using ultrasonic cleaning, there is a concern that dirt may remain in the vicinity of binding parts and fitting parts. .

特許文献4は、本出願時点では未公開の状態である本出願の発明者らが行った先行特許出願である。本出願は、この特許文献4の出願を補完することを企図して行ったものであり、特に、高温、高圧、高湿の環境下でのRFIDへの影響についての検討が不十分であったことを非特許文献1記述3.6に見い出し、実験結果に基づいて、特許文献4では全く包含できていなかった新たな知見を得て、本発明を完成させたものである。 Patent Document 4 is an earlier patent application filed by the inventors of the present application, which is unpublished at the time of this application. This application was filed with the intention of supplementing the application of Patent Document 4, and in particular, the impact on RFID under high temperature, high pressure, and high humidity environments was insufficiently studied. We found this in description 3.6 of Non-Patent Document 1, and based on the experimental results, we obtained new knowledge that could not be covered at all in Patent Document 4, and completed the present invention.

特開2007-183840号公報Japanese Patent Application Publication No. 2007-183840 特開2013-140465号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-140465 特開2019-109942号公報JP2019-109942A 特願2019-195364Patent application 2019-195364

電気通信普及財団研究調査報告書2008(国立国会図書館デジタルコレクション)p245.pdf、「RFIDを用いた病院内の手術器具の情報管理に関する研究」、研究代表者 山下 和彦 東京医療保健大学医療保健学部准教授Telecommunications Promotion Foundation Research Report 2008 (National Diet Library Digital Collection) p245. pdf, "Research on information management of surgical instruments in hospitals using RFID", Research representative Kazuhiko Yamashita, Associate Professor, Faculty of Health Sciences, Tokyo Medical and Health University

本発明は、上述した背景技術が有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高温、高圧、高湿の高圧蒸気滅菌のような環境に繰り返し供されても、RFIDがその性能を継続的に発揮し、落下による衝撃を受けても壊れ難い金属並みの機械強度と、金属製の1/3~1/4程度の軽さを併せ持った樹脂製品を一体成形して提供することを容易にし、医療器具だけに限らず、工業製品やレトルト食品の製造現場等で使用される機械及び/又は部品等の実施形態に依存することなく、RFIDを使用した管理の普及に資することができる樹脂製品を提供することにある。 The present invention has been made in view of the problems of the above-mentioned background art, and its purpose is to enable RFID to maintain its performance even when repeatedly exposed to environments such as high-temperature, high-pressure, and high-humidity autoclave sterilization. We aim to provide an integrally molded resin product that has mechanical strength comparable to that of metal, which can be continuously demonstrated and not easily broken even when subjected to impact from a fall, and is approximately 1/3 to 1/4 as light as metal. This can contribute to the spread of management using RFID, not only for medical devices but also for machines and/or parts used at manufacturing sites of industrial products and retort food, regardless of the embodiment. Our goal is to provide resin products.

上記した目的を達成するため、本発明は、次の〔1〕~〔6〕に記載した樹脂製品とした。
〔1〕位置決めするための蓋なしのケース内に、RFIDを、その周囲を断熱保護層により覆った状態で固定し、これを内蔵して樹脂にて製品形状に一体成形して成る、RFIDを内蔵する樹脂製品であって、上記蓋なしのケースを形成する材料が、上記樹脂製品を形成する樹脂と同一の、熱変形温度が240℃以上の熱可塑性樹脂であることを特徴とする、樹脂製品。
〔2〕上記樹脂製品が、他の製品に取り付けて利用されるRFIDタグであることを特徴とする、上記〔1〕に記載の樹脂製品。
〔3〕上記RFIDタグが、他の製品との取付部が凸部であり、該取付部以外は製品との間に間隙が形成されるように設計されていることを特徴とする、上記〔2〕に記載の樹脂製品。
〔4〕上記熱可塑性樹脂が、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)、ポリエーテルスルホン樹脂(PESU)、ポリエーテルイミド樹脂(PEI)のいずれかであることを特徴とする、上記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の樹脂製品。
〔5〕上記熱可塑性樹脂が、フィラーとして炭素繊維を含むことを特徴とする、上記〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の樹脂製品。
〔6〕上記断熱保護層が、シリコーンゴムから成ることを特徴とする、上記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の樹脂製品。
In order to achieve the above object, the present invention provides resin products as described in the following [1] to [6].
[1] The RFID is fixed in a case without a lid for positioning, with its surroundings covered with a heat insulating protective layer, and the RFID is built in and integrally molded into the product shape using resin. A built-in resin product, characterized in that the material forming the lidless case is a thermoplastic resin having a heat deformation temperature of 240° C. or higher, the same as the resin forming the resin product. product.
[2] The resin product according to [1] above, wherein the resin product is an RFID tag that is used by being attached to another product.
[3] The above-mentioned RFID tag is characterized in that the attachment part to another product is a convex part, and the part other than the attachment part is designed so that a gap is formed between the part and the product. 2] The resin product described in [2].
[4] The thermoplastic resin is one of polyphenylene sulfide resin (PPS), polyetheretherketone resin (PEEK), polyethersulfone resin (PESU), and polyetherimide resin (PEI). , the resin product according to any one of [1] to [3] above.
[5] The resin product according to any one of [1] to [4] above, wherein the thermoplastic resin contains carbon fiber as a filler.
[6] The resin product according to any one of [1] to [5] above, wherein the heat-insulating protective layer is made of silicone rubber .

上記した本発明によれば、作業上ではインサート成形と同じ手順で行うが、RFIDを位置決めするための蓋なしのケースを、金属等ではなく目的とする樹脂製品と同じ樹脂で形成することで、樹脂製品に溶け込むようにして一体成形することによってRFID周辺に間隙が発生せず固定できているので、高温、高圧、高湿の蒸気滅菌が繰り返された場合でも、高温、高圧、高湿の浸潤等からRFIDを保護することができる樹脂製品となる。
また、本発明によれば、耐熱性のある樹脂にフィラーとして炭素繊維を含み形成したことから、金属製品と同等の機械強度を備えることができ、落下による衝撃等が繰り返されてもRFIDを保護することができる樹脂製品となる。
According to the present invention described above, the work is performed using the same procedure as insert molding, but by forming the lidless case for positioning the RFID from the same resin as the target resin product instead of metal etc. By integrally molding it so that it melts into the resin product, it can be fixed without creating any gaps around the RFID, so even if high temperature, high pressure, and high humidity steam sterilization is repeated, there will be no infiltration of high temperature, high pressure, and high humidity. It is a resin product that can protect RFID from etc.
In addition, according to the present invention, since the heat-resistant resin is formed by containing carbon fiber as a filler, it can have mechanical strength equivalent to that of metal products, and protects the RFID even if it is repeatedly subjected to shocks such as dropping. It becomes a resin product that can be used.

本発明に係る樹脂製品の一実施形態として、手術用医療器具である鉗子を示した斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing forceps, which is a surgical medical instrument, as an embodiment of a resin product according to the present invention. 図1に示した樹脂製品に内蔵されるRFIDと一体成形する際に位置決めするための蓋なしのケースを模式的に示した平面図である。FIG. 2 is a plan view schematically showing a case without a lid for positioning when integrally molding an RFID incorporated in the resin product shown in FIG. 1. FIG. 図2に示した位置決めするための蓋なしのケースの縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of the case without a lid for positioning shown in FIG. 2; 樹脂製品がRFIDタグである場合の取付状態を想定した透視斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating an attached state in which the resin product is an RFID tag. 樹脂製品がRFIDタグである場合の形状を模式的に示した平面図である。FIG. 2 is a plan view schematically showing the shape of a resin product that is an RFID tag. 図5に示したRFIDタグの縦断面図である。6 is a vertical cross-sectional view of the RFID tag shown in FIG. 5. FIG. 試作した鑷子について、3点曲げ試験で得られた荷重-クロスヘッド移動量線図である。It is a load-crosshead movement diagram obtained in a three-point bending test for a prototype forceps.

以下、本発明に係る樹脂製品の実施形態を、図面を示して詳細に説明するが、この実施形態の樹脂製品は、本発明の理解を容易にするために例示したに過ぎず、これに限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of a resin product according to the present invention will be described in detail with reference to drawings, but the resin product of this embodiment is merely illustrated to facilitate understanding of the present invention, and is limited to this. It is not something that will be done.

図1に示すように、本実施形態の樹脂製品である鉗子1は、無線通信によって送受信するRFID2を、本体の樹脂で溶け込むように包囲し、一体成形されたものである。 As shown in FIG. 1, the forceps 1, which is a resin product of the present embodiment, is integrally molded with the resin of the main body surrounding the RFID 2, which transmits and receives by wireless communication, so as to be melted therein.

樹脂製品にRFID2を一体成形する際に位置決めするための蓋なしのケース5は、図2及び図3に示すように、本部品を金型に取り付けする際の位置決めガイドとなる板状の矩形部3と、RFIDの収納部となる円筒部4とを有し、前記円筒部4内に、RFID2が、その周囲を断熱保護層6により覆われた状態で固定され、樹脂製品(鉗子)1の射出成型する際の部品として形成されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the lidless case 5 for positioning when integrally molding the RFID 2 on a resin product has a plate-shaped rectangular portion that serves as a positioning guide when attaching this part to a mold. 3, and a cylindrical part 4 that serves as a storage part for the RFID, and the RFID 2 is fixed in the cylindrical part 4 with its periphery covered by a heat insulating protective layer 6, and the resin product (forceps) 1 is It is formed as a part for injection molding.

図4は、本発明に係る樹脂製品がRFIDタグ8である場合、RFID2によって管理される物が例えば医療器具であり、そのボディ9に切り欠き10を設け、該切り欠き10にRFIDタグ8を取付けた状態を示している。
ここにおいて、医療器具のボディ9との接触面積を極力減らした円筒形の凸部7が重要な役割を果たし、該RFIDタグ8と医療器具のボディ9との間に間隙11が形成されている。また、円筒形の凸部7を介して錆びない金属製締結金具、超音波溶着等により医療器具のボディ9に該RFIDタグ8が固定されている。RFIDタグ8と医療器具のボディ9との間に形成される間隙11の存在により、洗浄や滅菌の際に媒体となる洗剤、蒸気、ガスに晒されることが容易になり、これらに要する手間を省力化できるばかりでなく、洗浄、滅菌が確実に行われ、RFID2による管理も容易になる。例示では、凸部7が形成された2か所でRFIDタグ8を医療器具のボディ9に固定しているが、近年RFID2は小型化されており、RFIDタグ8の平面積は2平方センチメートル程度にしかならない現状に鑑み、円筒形の凸部7の数は、1個であっても十分取付強度は確保できる。
FIG. 4 shows that when the resin product according to the present invention is an RFID tag 8, the object managed by RFID 2 is, for example, a medical instrument, a notch 10 is provided in the body 9, and the RFID tag 8 is attached to the notch 10. Shown is installed.
Here, the cylindrical convex portion 7 that minimizes the contact area with the body 9 of the medical device plays an important role, and a gap 11 is formed between the RFID tag 8 and the body 9 of the medical device. . Further, the RFID tag 8 is fixed to the body 9 of the medical instrument via the cylindrical convex portion 7 using rust-free metal fasteners, ultrasonic welding, or the like. The presence of the gap 11 formed between the RFID tag 8 and the body 9 of the medical device facilitates exposure to detergents, steam, and gases that serve as media during cleaning and sterilization, reducing the effort required for these operations. Not only is it possible to save labor, but cleaning and sterilization can be performed reliably, and management using RFID2 is also facilitated. In the example, the RFID tag 8 is fixed to the body 9 of the medical device at two locations where the convex portion 7 is formed, but in recent years the RFID 2 has been miniaturized, and the planar area of the RFID tag 8 is about 2 square centimeters. In view of the current situation where only one cylindrical convex portion 7 is provided, sufficient mounting strength can be ensured even if the number of cylindrical convex portions 7 is one.

図5は、RFID2を一体成形したRFIDタグ8の形状を例示した平面図である。RFIDタグ8に形成された円筒形凸部7の数は、上記したように取付強度が確保できることを条件に少ない方が洗浄、滅菌の確実性が上昇し、形状については要件を満足すように金型が製作可能であればこれに限定されるものではない。図6は、位置決めするための蓋なしのケース5内に、RFID2が、その周囲を断熱保護層6により覆われた状態で固定された部品を内蔵し、樹脂にて一体成形して成ることを示す、図5に示したRFIDタグ8の縦断面図である。 FIG. 5 is a plan view illustrating the shape of the RFID tag 8 in which the RFID 2 is integrally molded. As for the number of cylindrical protrusions 7 formed on the RFID tag 8, the reliability of cleaning and sterilization increases when the number is smaller, provided that the mounting strength can be ensured as described above, and the shape is adjusted to satisfy the requirements. The method is not limited to this as long as a mold can be manufactured. FIG. 6 shows that the RFID 2 is integrally molded with resin and has a built-in component fixed with the periphery covered by a heat insulating protective layer 6 in a case 5 without a lid for positioning. 6 is a vertical cross-sectional view of the RFID tag 8 shown in FIG. 5. FIG.

本発明に係る樹脂製品(例えば上記した鉗子1、RFIDタグ8)を形成する樹脂、また上記一体成形する際に位置決めするための蓋なしのケース5を形成する樹脂は、同一の樹脂であることが好ましく、素材技術の進歩により金属並みの機械強度を有する樹脂の出現もあり、射出成形に使用でき、熱変形温度が高圧蒸気滅菌の一般温度の2倍相当の240℃以上の樹脂であれば良く、これらに限定されないが、熱可塑性樹脂等のポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)、ポリエーテルスルホン樹脂(PESU)及びポリエーテルイミド樹脂(PEI)等を用いることができる。または、これらの混合物を使用することができる。
本実施形態では、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)をその材料として、上記した鉗子1、RFIDタグ8を形成した。
The resin that forms the resin products according to the present invention (for example, the forceps 1 and the RFID tag 8 described above) and the resin that forms the lidless case 5 for positioning during the integral molding are the same resin. It is preferable that resins with mechanical strength comparable to metals have appeared due to advances in material technology, can be used for injection molding, and have a heat distortion temperature of 240°C or higher, which is twice the general temperature for high-pressure steam sterilization. For example, but not limited to, thermoplastic resins such as polyphenylene sulfide resin (PPS), polyetheretherketone resin (PEEK), polyethersulfone resin (PESU), and polyetherimide resin (PEI) can be used. . Alternatively, mixtures of these can be used.
In this embodiment, the forceps 1 and the RFID tag 8 described above were formed using polyphenylene sulfide resin (PPS) as the material.

上記樹脂は、手術器具として機械強度をさらに強化するため、これに限定されないが、フィラーとして炭素繊維を用いることができる。炭素繊維を含める場合、強度を増すためのその含有量は基材樹脂を100重量部として、通常10~50重量%程度、好ましくは25~45重量%程度である。種々の試験結果として、一般的にフィラーとして使用されているガラス繊維では、靭性(粘り)が不足するものであった。 In order to further strengthen the mechanical strength of the resin as a surgical instrument, carbon fiber can be used as a filler, although it is not limited thereto. When carbon fiber is included, its content in order to increase strength is usually about 10 to 50% by weight, preferably about 25 to 45% by weight, based on 100 parts by weight of the base resin. Various test results have shown that glass fibers commonly used as fillers lack toughness (stickiness).

本発明における要件のうち、位置決めするための上記蓋なしのケース5と断熱保護層6について、以下に詳しく説明する。 Among the requirements of the present invention, the lidless case 5 and the heat insulating protective layer 6 for positioning will be described in detail below.

本発明に係る樹脂製品を、射出成形で溶け込むようにRFID2と一体成形するには、インサート成形と同様の手順で行うこととなるので、RFID2を固定した位置決めするための蓋なしのケース5は、十分に乾燥、硬化させて予め部品として準備する必要がある。 In order to integrally mold the resin product according to the present invention with the RFID 2 so that it melts into the resin product by injection molding, the procedure is similar to insert molding, so the case 5 without a lid for fixing and positioning the RFID 2 is It is necessary to thoroughly dry and harden it and prepare it as a part in advance.

少数ロットの場合には手加工も考えられるが、多数ロットの場合にはロボット等による自動化を企図することは、現在の工業生産技術では当然である。その際、空隙の発見、歩留まりの低下防止のためには、光学顕微鏡による検査やカメラ拡大映像等の光学的手法による検査は常識的であること、定置式か通過式かにかかわらず恒温装置で乾燥、硬化を促進することも生産性を考慮すると常識的に行われており、これらの実施が容易となるよう、位置決めするためのケースを蓋なし構造としておくことは、本発明においては合理的で重要である。 In the case of a small number of lots, manual processing may be considered, but in the case of a large number of lots, it is natural with current industrial production technology to plan for automation using robots or the like. At that time, in order to discover voids and prevent a decrease in yield, it is common sense to use optical methods such as inspection using an optical microscope or enlarged camera images, and whether it is a stationary type or a pass-through type, it is necessary to use a constant temperature apparatus. It is common sense to accelerate drying and curing from the viewpoint of productivity, and it is reasonable in the present invention to make the case for positioning a structure without a lid so that this can be easily carried out. is important.

また、RFID2と一体成形する際に、位置決めするための蓋なしのケース5と接着し、周囲を覆う断熱保護層6を形成する材料は、樹脂製品(例えば鉗子1、RFIDタグ8)に組み込んで一体で射出成形にて形成する際に、300℃、5秒程度の高温に晒されるため、該断熱保護層6が溶融しないように、高温に耐えられる材料である必要があり、耐熱温度が300℃以上の接着剤、樹脂或いはシリコーンゴム等が用いられる。 In addition, when integrally molding with the RFID 2, the material that adheres to the lidless case 5 for positioning and forms the surrounding heat-insulating protective layer 6 is incorporated into the resin product (for example, the forceps 1, the RFID tag 8). When integrally formed by injection molding, it is exposed to high temperatures of 300° C. for about 5 seconds, so it is necessary to use a material that can withstand high temperatures so that the heat insulating protective layer 6 does not melt. An adhesive, resin, silicone rubber, or the like having a temperature of ℃ or higher is used.

接着剤の場合は、無機系や有機系を使用することができ、具体的には、スリーボンド社製のThree Bond #3732、ヘンケル社製のLOCTITE ABLESTIK A316が挙げられる。また、樹脂の場合には、熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂等、またはこれらの混合物を使用することができる。シリコーンゴムとしては、具体的には、信越化学工業社製の防湿コーティング用シリコーンRTVゴムが挙げられる。 In the case of adhesives, inorganic or organic adhesives can be used, and specific examples include Three Bond #3732 manufactured by Three Bond and LOCTITE ABLESTIK A316 manufactured by Henkel. Moreover, in the case of resin, thermoplastic resin, thermosetting resin, etc., or a mixture thereof can be used. Specific examples of the silicone rubber include silicone RTV rubber for moisture-proof coating manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

図3或いは図6に示したように、形成する断熱保護層6は、RFID2が露出しないことを確実にするように、外周を均一に包囲することが好ましい。また、形成する断熱保護層6は、一層でもよいが、高温、高圧、高湿に耐えるようにするため複数の層からなってもよい。 As shown in FIG. 3 or FIG. 6, it is preferable that the formed heat insulating protective layer 6 uniformly surrounds the outer periphery to ensure that the RFID 2 is not exposed. Further, the heat insulating protective layer 6 to be formed may be formed of a single layer, or may be formed of a plurality of layers in order to withstand high temperature, high pressure, and high humidity.

本発明に係る樹脂製品の機械強度については、素材技術の進歩により金属並みの機械強度を有する樹脂の出現もあり、射出成形に使用でき、上記したように熱変形温度が高圧蒸気滅菌の一般温度の2倍相当の240℃以上あるものを選択し、フィラーを炭素繊維とした前記樹脂で試作した鑷子の試作品を用い、外部機関に試験依頼した結果によれば、高圧蒸気滅菌で121℃、20分を70サイクル後、さらに追加で加速劣化試験9年相当実施後でも、機械強度の低下は殆ど見られないことが確認できた。 Regarding the mechanical strength of the resin product according to the present invention, advances in material technology have led to the emergence of resins with mechanical strength comparable to metals, which can be used for injection molding, and as mentioned above, the heat distortion temperature is the general temperature for high-pressure steam sterilization. According to the results of a test commissioned to an external institution, we selected forceps with a temperature of 240°C or higher, which is twice the temperature of 240°C, which is twice the temperature of It was confirmed that after 70 cycles of 20 minutes, and after conducting an additional accelerated deterioration test equivalent to 9 years, there was almost no decrease in mechanical strength.

機械強度については、具体的には、鑷子の試作品における室温3点曲げ物性において、先端部3.0cmをあけて、6cm間隔で支点を作り、その中央、即ち端部から6cmの部分を、1cm/分の速度で押し込んだとき、最大荷重が200N以上であることが好ましく、さらに好ましくは240N以上である。また短いピンセット等では、先端部1.5cmをあけて、4cm間隔で支点を作り、その中央、即ち端部から3.5cmの部分を、1cm/分の速度で押し込んだとき、同様にして測定した。この場合も最大荷重が200N以上であることが好ましく、さらに好ましくは240N以上である。この最大荷重の上限値は特に限定されないが、通常、手術器具における上限値は300N程度であれば破断することはない。 Regarding mechanical strength, specifically, in the room temperature three-point bending properties of a prototype forceps, fulcrums were made at 6 cm intervals with a 3.0 cm gap at the tip, and the center, that is, the 6 cm from the end, was When pushed in at a speed of 1 cm/min, the maximum load is preferably 200 N or more, more preferably 240 N or more. In addition, with short tweezers, etc., make fulcrums at 4cm intervals with a 1.5cm gap at the tip, and when pushing in the center, 3.5cm from the end, at a speed of 1cm/min, measure in the same way. did. In this case as well, the maximum load is preferably 200N or more, more preferably 240N or more. The upper limit of this maximum load is not particularly limited, but normally, if the upper limit for surgical instruments is about 300N, they will not break.

ここで、室温3点曲げ物性における最大荷重は、次のようにして測定される。

測定装置: Instron社製 精密材料試験機 Model 5848
測定方法: クロスヘッド移動量法
測定環境: 室温大気中
試験片形状: 先端部を切り出し供試した
支点間距離: 60 mm
試験速度: 10mm/min
圧子・支点半径: 2.5mm
データ処理: Instron社製データ処理システム"Bluehill 2"
データ取得間隔・・・0.01s
算出方法: 最大荷重

3点曲げ試験で得られた荷重-クロスヘッド移動量線図より最大荷重を読みとった。
代表的な測定結果を、図7に示す。
Here, the maximum load in three-point bending properties at room temperature is measured as follows.

Measuring device: Instron precision material testing machine Model 5848
Measurement method: Crosshead travel method Measurement environment: Room temperature in the atmosphere Test piece shape: The tip was cut out and tested Distance between fulcrums: 60 mm
Test speed: 10mm/min
Indenter/fulcrum radius: 2.5mm
Data processing: Instron data processing system "Bluehill 2"
Data acquisition interval...0.01s
Calculation method: Maximum load

The maximum load was read from the load-crosshead movement diagram obtained in the three-point bending test.
Typical measurement results are shown in FIG.

さらに、試作品の鑷子について、生物学的安全性試験として、細胞毒性、皮膚感作性、皮内反応について実施した結果のいずれも問題なく、光学顕微鏡での検査では成形した鑷子表面は樹脂で覆われており、フィラーの炭素繊維は完全に内部に閉じ込められて毛羽立ちがないことも確認された。 Furthermore, biological safety tests on the prototype forceps revealed no problems in terms of cytotoxicity, skin sensitization, and intradermal reactions, and optical microscopic examination revealed that the surface of the molded forceps was made of resin. It was also confirmed that the filler carbon fiber was completely trapped inside and there was no fuzz.

手術器具等に応用した場合には、確実にトレーサビリティが可能となり、手術器具の体内への置き忘れ等の重大なミスを防止することが可能になる。また、同一形状で比較すると、金属製手術器具の1/4~1/3の重量になるため、手術用医療器具の中でもその重量が看護師、医師の負担となっている開胸器、開創器等にあっては、長時間に及ぶ手術でも肉体的な疲労の軽減に資することができる。 When applied to surgical instruments, it becomes possible to ensure traceability and prevent serious mistakes such as leaving surgical instruments in the body. In addition, when comparing the same shape, the weight is 1/4 to 1/3 of a metal surgical instrument, so even among surgical medical instruments, the weight of the chest opener and wound retractor is a burden on nurses and doctors. When it comes to medical equipment, it can help reduce physical fatigue even during long-term surgeries.

さらに、前記樹脂製品が上記したRFIDタグ8である場合には、金型によって形状を自在に変形して一体成形できるので、高圧蒸気滅菌を行って再使用する医療機器のボディに取り付けたとしても、間隙確保を目的とする凸部7が最少で1個さえあれば、それ以外は間隙を設け易い設計を容易に行うことができる。 Furthermore, if the resin product is the above-mentioned RFID tag 8, the shape can be freely deformed using a mold and it can be integrally molded, so even if it is attached to the body of a medical device that will be reused after high-pressure steam sterilization. As long as there is at least one convex portion 7 for the purpose of ensuring a gap, a design that makes it easy to provide other gaps can be easily achieved.

本発明に係る樹脂製品は、特に、高温、高圧、高湿の高圧蒸気滅菌等の環境下に繰り返し晒されたり、落下による衝撃等が発生するような環境下で使用されるRFIDを内蔵する樹脂製品として利用することができ、更には、無菌操作が必須とされる医薬品製造分野、理化学分野、治療、手術等の医療行為における器具、機械、150℃程度の高温環境となる工業製品やレトルト食品の製造現場等で使用する機械及び/又は部品である樹脂製品として利用することができる。 In particular, the resin product of the present invention is a resin with a built-in RFID that is used in environments where it is repeatedly exposed to environments such as high-temperature, high-pressure, and high-humidity autoclave steam sterilization, or where it is subject to impact due to falling. In addition, it can be used as a product, and it can also be used in the pharmaceutical manufacturing field where sterile operation is essential, in the physical and chemical fields, and in medical procedures such as treatment and surgery, as well as industrial products and retort food that are exposed to high-temperature environments of around 150°C. It can be used as resin products that are machines and/or parts used at manufacturing sites.

1・・・鉗子(樹脂製品)
2・・・RFID
3・・・板状の矩形部
4・・・円筒部
5・・・蓋なしのケース
6・・・断熱保護層
7・・・凸部
8・・・RFIDタグ(樹脂製品)
9・・・ボディ
10・・・切り欠き
11・・・間隙
1...forceps (resin product)
2...RFID
3... Plate-shaped rectangular part 4... Cylindrical part 5... Case without lid 6... Heat insulation protective layer 7... Convex part 8... RFID tag (resin product)
9...Body 10...Notch 11...Gap

Claims (6)

位置決めするための蓋なしのケース内に、RFIDを、その周囲を断熱保護層により覆った状態で固定し、これを内蔵して樹脂にて製品形状に一体成形して成る、RFIDを内蔵する樹脂製品であって、上記蓋なしのケースを形成する材料が、上記樹脂製品を形成する樹脂と同一の、熱変形温度が240℃以上の熱可塑性樹脂であることを特徴とする、樹脂製品。 A resin with a built-in RFID, which is made by fixing the RFID in a case without a lid for positioning, with its surroundings covered with a heat-insulating protective layer, and integrally molding it into the product shape with resin. A resin product, characterized in that the material forming the lidless case is a thermoplastic resin having a heat distortion temperature of 240° C. or higher, the same as the resin forming the resin product. 上記樹脂製品が、他の製品に取り付けて利用されるRFIDタグであることを特徴とする、請求項1に記載の樹脂製品。 The resin product according to claim 1, wherein the resin product is an RFID tag that is used by being attached to another product. 上記RFIDタグが、他の製品との取付部が凸部であり、該取付部以外は製品との間に間隙が形成されるように設計されていることを特徴とする、請求項2に記載の樹脂製品。 According to claim 2, the RFID tag is designed such that the attachment part to another product is a convex part, and a gap is formed between the part and the product other than the attachment part. resin products. 上記熱可塑性樹脂が、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)、ポリエーテルスルホン樹脂(PESU)、ポリエーテルイミド樹脂(PEI)のいずれかであることを特徴とする、請求項1~3のいずれかに記載の樹脂製品。 Claim characterized in that the thermoplastic resin is any one of polyphenylene sulfide resin (PPS), polyether ether ketone resin (PEEK), polyether sulfone resin (PESU), and polyetherimide resin (PEI). The resin product according to any one of 1 to 3. 上記熱可塑性樹脂が、フィラーとして炭素繊維を含むことを特徴とする、請求項1~4のいずれかに記載の樹脂製品。 5. The resin product according to claim 1, wherein the thermoplastic resin contains carbon fiber as a filler. 上記断熱保護層が、シリコーンゴムから成ることを特徴とする、請求項1~5のいずれかに記載の樹脂製品。 6. The resin product according to claim 1, wherein the heat-insulating protective layer is made of silicone rubber .
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060043178A1 (en) 2004-08-26 2006-03-02 Tethrake Steven M RFID tag for instrument handles
US20060244652A1 (en) 2005-04-28 2006-11-02 Sdgi Holdings, Inc. Method and apparatus for surgical instrument identification
JP2008009883A (en) 2006-06-30 2008-01-17 Fujitsu Ltd Rfid tag
WO2014017530A1 (en) 2012-07-24 2014-01-30 株式会社日本インフォメーションシステム Medical apparatus to which ic tag is fixed and method for fixing thereof
JP2014026447A (en) 2012-07-26 2014-02-06 Toppan Printing Co Ltd Ic tag built-in scissors-like hand-operated instrument
WO2021044930A1 (en) 2019-09-05 2021-03-11 株式会社村田製作所 Metal medical device with wireless ic tag

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060043178A1 (en) 2004-08-26 2006-03-02 Tethrake Steven M RFID tag for instrument handles
US20060244652A1 (en) 2005-04-28 2006-11-02 Sdgi Holdings, Inc. Method and apparatus for surgical instrument identification
JP2008009883A (en) 2006-06-30 2008-01-17 Fujitsu Ltd Rfid tag
WO2014017530A1 (en) 2012-07-24 2014-01-30 株式会社日本インフォメーションシステム Medical apparatus to which ic tag is fixed and method for fixing thereof
JP2014026447A (en) 2012-07-26 2014-02-06 Toppan Printing Co Ltd Ic tag built-in scissors-like hand-operated instrument
WO2021044930A1 (en) 2019-09-05 2021-03-11 株式会社村田製作所 Metal medical device with wireless ic tag

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