WO2021054350A1 - センサパッケージおよびセンサパッケージの取付方法 - Google Patents

センサパッケージおよびセンサパッケージの取付方法 Download PDF

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WO2021054350A1
WO2021054350A1 PCT/JP2020/035044 JP2020035044W WO2021054350A1 WO 2021054350 A1 WO2021054350 A1 WO 2021054350A1 JP 2020035044 W JP2020035044 W JP 2020035044W WO 2021054350 A1 WO2021054350 A1 WO 2021054350A1
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adhesive layer
sensor package
pressure
sensitive adhesive
base material
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French (fr)
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亜樹子 田中
石黒 繁樹
佳子 吉良
伸太郎 福本
峻 今川
隆幸 西土
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日東電工株式会社
株式会社Ihi検査計測
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    • G01D5/3537Optical fibre sensor using a particular arrangement of the optical fibre itself

Definitions

  • the present invention relates to a sensor package and a method of mounting the sensor package.
  • Patent Document 1 a sensor device is included in a package member and an adhesive sheet is attached to the package member for one purpose of reducing variations in output characteristics of a sensor that monitors the state of a structure.
  • the sensor module is described.
  • Patent Document 2 describes a slightly adhesive sheet having a slightly adhesive attachment / detachment surface provided on one surface of the base sheet, and a strain provided on the attachment / detachment surface of the slightly adhesive sheet by forming a pattern of a strain gauge element material by a photoetching process. Strain gauges with gauge elements are described.
  • Patent Document 3 a curable adhesive sheet capable of easily adhering the deformation conversion device and the adherend and causing the deformation conversion device to accurately detect the deformation of the adherend. Is described.
  • an adhesive when attaching a sensor such as an FBG sensor to a structure, it may take time for the adhesive to cure, so the sensor attachment position may shift. Sensitivity may drop significantly. Therefore, even when working in high places or places where the scaffolding is unstable, or when the user works while wearing gloves, it can be installed more easily without significantly reducing the sensitivity, and it has excellent workability.
  • a sensor package There is a demand for a sensor package. Further, the attached sensor device needs to have high durability to withstand outdoor use, but the conventional sensor package has room for consideration.
  • an object of the present invention is to provide a sensor package that can be easily attached and positioned without significantly reducing the sensitivity of the FBG sensor and has excellent workability. Another issue is to provide a highly durable sensor package that can be used outdoors.
  • the present inventors provided a resin portion for holding the FBG sensor and an adhesive layer on the base material, and when the sensor package was attached to the object, they were temporarily fixed by the adhesive layer. I was inspired to do it. Then, it was found that it is important to firmly bond the resin portion holding the FBG sensor to the object by the adhesive layer in order to prevent the FBG sensor sensitivity from being significantly lowered.
  • the present invention has the following configurations.
  • a sensor package that is attached to the object With the first base material With FBG sensor The resin portion and the first pressure-sensitive adhesive layer located on the first base material, The resin portion includes an adhesive layer located on a surface opposite to the first base material.
  • the FBG sensor is held by the resin portion.
  • Sensor package. [2] The sensor package according to [1], wherein the adhesive layer is cured at room temperature. [3] The sensor package according to [1] or [2], wherein the adhesive layer is cured by a curing agent.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer has an opening that penetrates in the thickness direction.
  • Sensor package [6] The item according to any one of [1] to [5], wherein the surface of the first pressure-sensitive adhesive layer and the pressure-sensitive adhesive layer on the side to be attached to the object is protected by the first release sheet. Sensor package.
  • a second pressure-sensitive adhesive layer and a second base material are provided in this order on a surface of the first base material opposite to the surface on the side of the first pressure-sensitive adhesive layer [1] to [7].
  • the second base material is a weather resistant base material.
  • a second release sheet is provided in a part between the first base material and the second pressure-sensitive adhesive layer, and the second release sheet is the second release sheet in the surface spreading direction of the second release sheet.
  • the adhesive layer in the sensor package is cured by a curing agent and is cured.
  • the adhesive layer in the sensor package is cured by a curing agent and is cured.
  • Mounting method [13] A method of attaching the sensor package according to any one of [1] to [3], wherein the sensor package is attached to the object.
  • the surfaces of the first pressure-sensitive adhesive layer and the pressure-sensitive adhesive layer on the side to be attached to the object are protected by the first release sheet.
  • a second release sheet is provided in a part between the first base material and the second pressure-sensitive adhesive layer, and the second release sheet is the second release sheet in the surface spreading direction of the second release sheet. It has an extension that extends and exposes more than the adhesive layer of 2.
  • a step of peeling off the first release sheet and applying a curing agent to the adhesive layer A step of attaching the peeled surface from which the first peeling sheet of the sensor package has been peeled off to the object, and A method for attaching a sensor package, which comprises a step of peeling off the second release sheet and attaching the peeled surface of the second adhesive layer from which the second release sheet has been peeled off to the first base material.
  • the sensor package according to one aspect of the present invention can be easily attached and positioned without significantly reducing the sensitivity of the FBG sensor, and is excellent in workability. In addition, it has excellent durability and can be used outdoors.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a configuration example of a sensor package.
  • FIG. 2 is a schematic I-I cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic II-II cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a configuration example of the sensor package.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
  • FIG. 6 is a schematic IV-IV cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a configuration example of the sensor package.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a configuration example of the sensor package.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a configuration example of the sensor package.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a configuration example of a sensor package.
  • FIG. 2 is a schematic I-I cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic II-II cross-sectional
  • 10 is a schematic cross-sectional view of a configuration example of the sensor package.
  • 11 (a) to 11 (f) are schematic cross-sectional views for explaining a manufacturing example of the sensor package.
  • 12 (a) to 12 (f) are schematic views for explaining a manufacturing example of the sensor package.
  • 13 (a) to 13 (c) are schematic cross-sectional views for explaining a manufacturing example of a sensor package.
  • 14 (a) to 14 (d) are schematic views for explaining a manufacturing example of the sensor package.
  • the sensor package according to the embodiment of the present invention is a sensor package attached to an object, and is a first base material, an FBG sensor, a resin portion located on the first base material, and a first base material.
  • the FBG sensor is held by the resin portion, which includes a pressure-sensitive adhesive layer of 1 and an adhesive layer of the resin portion located on a surface opposite to the first base material.
  • FIG. 1 is a schematic view of the sensor package 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic I-I cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic II-II cross-sectional view of FIG.
  • the sensor package 100 shown in FIGS. 1 to 3 includes a first base material 20, an FBG (Fiber Bragg Grating) sensor 10 attached to an object, and a resin portion 12 located on the first base material 20.
  • the FBG sensor 10 is held by the resin portion 12 and includes the first pressure-sensitive adhesive layer 11 and the adhesive layer 14 located on the surface of the resin portion 12 opposite to the first base material 20.
  • the surface on the side where the adhesive layer 14 is provided is the surface on the side to be attached to the object.
  • the FBG sensor 10 is formed by engraving a periodic diffraction grating in the core of the optical fiber 15, and the detection signal of the FBG sensor 10 is output to the outside of the sensor package 100. Further, the optical fiber 15 may be covered with a covering material 13.
  • the material of the covering material 13 is not particularly limited, and examples thereof include a metal material such as a gold coat and a resin material such as polyimide, silicone, nylon, acrylic, and vinyl chloride.
  • the coating material 13 may be a resin coating material for coating the optical fiber 15 with a resin, or may be a sheath material or the like. Further, the covering material 13 may be a single layer or a plurality of layers.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer 11 is provided on the first base material. By providing the first pressure-sensitive adhesive layer 11, when the sensor package is installed on the object, it can be temporarily fixed by the first pressure-sensitive adhesive layer 11 and firmly adhered by curing the pressure-sensitive adhesive layer. Excellent workability. In addition, the first pressure-sensitive adhesive layer 11 eliminates a gap between the sensor package 100 and the object, and has excellent durability, so that it is possible to prevent outside air and moisture from entering the FBG sensor 10.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer preferably covers at least a part of the entire periphery of the resin portion holding the FBG sensor, except for the surface on the side to be attached to the object.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer 11 may be formed by a plurality of pressure-sensitive adhesive layers. For example, as shown in FIGS. 1 to 3, the first pressure-sensitive adhesive layer 11a and the first pressure-sensitive adhesive layer 11b may be laminated, and as shown in FIGS. 4 to 6, the first pressure-sensitive adhesive layer may be laminated.
  • the layer 11c and the first pressure-sensitive adhesive layer 11d may be combined.
  • the thicknesses of the first pressure-sensitive adhesive layer 11a and the first pressure-sensitive adhesive layer 11b may be the same or different, and if they are different, either thickness may be larger.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer 11a and the first pressure-sensitive adhesive layer 11b may be provided with notches at positions corresponding to the coating material 13, depending on the thickness thereof.
  • the sensor package can be attached to the object with almost no gap between the first adhesive layer 11 and the object, and the invasion of outside air and moisture into the FBG sensor 10 can be prevented. Excellent durability.
  • the maximum diameter of the coating material 13 (the outer diameter of the coating material 13 including the optical fiber 15) is smaller than the thickness of the first pressure-sensitive adhesive layer 11, a notch is always provided in the first pressure-sensitive adhesive layer 11.
  • the thickness of the first pressure-sensitive adhesive layer 11 is preferably the same as or larger than the maximum diameter (outer diameter) of the coating material 13.
  • the outer diameter of the optical fiber is preferably 0.125 mm.
  • the thickness of the coating material 13 that covers the optical fiber 15 is not particularly limited, and is usually 10 ⁇ m to 1 mm.
  • an optical fiber having an outer diameter of 0.125 mm can be coated with a resin coating material, and the outer diameter of the coating material including the optical fiber can be preferably 0.15 to 1 mm.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer 11 may have an opening (hereinafter, may be simply referred to as an opening) penetrating in the thickness direction.
  • an opening hereinafter, may be simply referred to as an opening
  • the FBG sensor and the first adhesive layer do not come into contact with each other, and more accurate information on the object can be obtained. It becomes easy to be. Further, by arranging the FBG sensor in the opening, the position of the FBG sensor can be visually confirmed, and positioning during the mounting work becomes easy.
  • the shape of the opening is not particularly limited, and may be any of a circular shape, an elliptical shape, a polygonal shape, a square shape, and a rectangular shape.
  • the resin portion 12 is located on the first base material and holds the FBG sensor 10.
  • the FBG sensor 10 is preferably protected by a resin portion 12 so as not to be exposed to the outside air, may be embedded in the resin portion 12, and a part of the FBG sensor 10 is exposed from the resin portion 12. However, it is preferable that the entire periphery of the FBG sensor 10 except for the wiring is embedded in the resin portion 12. When the entire circumference except the wiring of the FBG sensor 10 is embedded in the resin portion 12, the FBG sensor 10 detects the information of the object through the resin portion 12. Further, at least a part of the entire periphery of the resin portion 12 except for the surface on the side to be attached to the object may be covered with the first pressure-sensitive adhesive layer 11.
  • the resin portion 12 is provided so as to fill the gap between the FBG sensor 10 arranged in the opening and the opening, and the FBG sensor 10 is provided. Can be held.
  • the surface of the resin portion 12 opposite to the first base material and the surface of the first adhesive layer 11 opposite to the first base material (attachment surface). ) It is preferable that the resin portion 12 is formed so as to be flush with each other.
  • the resin portion 12 and the first pressure-sensitive adhesive layer 11 are located on the first base material 20, and the sensor package 100 is adhered to the surface of the resin portion 12 opposite to the first base material 20.
  • a layer 14 is provided.
  • the adhesive layer 14 is installed so that when the sensor package 100 is attached to the object, the resin portion 12 is attached to the object via the adhesive layer 14. can do.
  • the FBG sensor 10 held by the resin portion 12 is attached to the object via the resin portion 12 and the adhesive layer 14. That is, the FBG sensor 10 detects the information of the object through the resin portion 12 and the adhesive layer 14 without passing through the first pressure-sensitive adhesive layer 11, and prevents the sensitivity from being significantly lowered. Can be done.
  • FIG. 4 is a schematic view of the sensor package 200 according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
  • FIG. 6 is a schematic IV-IV cross-sectional view of FIG.
  • the sensor package 200 shown in FIG. 4 is a modification of the sensor package 100 shown in FIG. 1, and the thickness of the first adhesive layer 11 in FIG. 1 is about the same as the maximum diameter (thickness) of the covering material 13.
  • the embodiment is shown.
  • the thickness of the first pressure-sensitive adhesive layer 11 may be larger than the maximum diameter of the covering material 13.
  • the sensor package 200 has a first pressure-sensitive adhesive layer 11c and a first pressure-sensitive adhesive layer 11d in which the first pressure-sensitive adhesive layer 11 is cut at a position corresponding to the coating material 13.
  • the FBG sensor 10 can be arranged in the opening of the first pressure-sensitive adhesive layer 11 and held by the resin portion 12.
  • the thicknesses of the first pressure-sensitive adhesive layer 11c and the first pressure-sensitive adhesive layer 11d may be the same or different, but are preferably the same.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer 11a in FIG. 1 can be further combined to form the first pressure-sensitive adhesive layer 11.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the sensor package 300 according to the third embodiment of the present invention.
  • the sensor package 300 shown in FIG. 7 is a modification of the sensor package 100 shown in FIG. 1, and is an embodiment in which the first pressure-sensitive adhesive layer 11 in FIG. 1 is used as one layer.
  • the FBG sensor 10 in the sensor package 300 is formed on the optical fiber 15, and the optical fiber 15 includes a covering material 13. As shown in FIG. 7, the optical fiber 15 with the FBG sensor 10 in the sensor package 300 may be arranged so that the covering material 13 is in contact with the first base material 20.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the sensor package 400 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the sensor package 400 shown in FIG. 8 is a modification of the sensor package 100 shown in FIG. 1, and is an embodiment in which the first pressure-sensitive adhesive layer 11 in FIG. 1 is used as one layer.
  • the FBG sensor 10 in the sensor package 400 is formed on the optical fiber 15, and the optical fiber 15 includes a covering material 13. As shown in FIG. 8, the optical fiber with the FBG sensor 10 in the sensor package 400 may be arranged so that the covering material 13 is in contact with the adhesive layer 14.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a configuration example of the sensor package according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the sensor package 500 has a second pressure-sensitive adhesive layer 16 and a second base on a surface of the first base material 20 opposite to the surface on the first pressure-sensitive adhesive layer 11 side.
  • the material 17 may be provided in this order.
  • the sensor package 500 may include a second release sheet 19 in a part between the first base material 20 and the second pressure-sensitive adhesive layer 16.
  • the second release sheet 19 By providing the second release sheet 19 in a part between the first base material 20 and the second pressure-sensitive adhesive layer 16, the second base material 17 can be attached to the first base material 20 at an arbitrary timing. It becomes possible to stack.
  • the second release sheet 19 is peeled off, and the second base material 17 is laminated on the first base material 20, the FBG sensor 10 is easily visible at the time of attachment. , Easy positioning and excellent workability.
  • the back split portion may be provided on the second release sheet 19.
  • the back split portion is formed by forming a cut line on the surface of the second release sheet 19 opposite to the contact surface with the adhesive layer.
  • the shape of the cut line may be linear, curved, for example, corrugated, or a combination thereof. Further, the cut line may be a solid line, a broken line, or a combination thereof.
  • the sensor package 500 includes a second release sheet 19 in a part between the first base material 20 and the second pressure-sensitive adhesive layer 16, and the second release sheet 19 is the second release sheet 19.
  • the release sheet 19 may have an extending portion that extends and is exposed from the second pressure-sensitive adhesive layer 16 in the surface spreading direction.
  • the extending portion serves as a grip portion, and a sensor package having excellent workability can be obtained.
  • the shape of the extending portion is not particularly limited, and any appropriate shape may be adopted depending on the purpose. Specific examples of the visual shape of the extension portion include a quadrangle (including a trapezoid) and a semi-elliptical shape. Further, the end portion of the extending portion may have a corrugated shape or the like.
  • the length of the extending portion in the peeling direction is preferably 1 mm to 30 mm, more preferably 5 mm to 20 mm. When the length of the extending portion in the peeling direction is within such a range, it is possible to obtain a sensor package having excellent peeling operability and good workability.
  • the method for manufacturing the sensor package according to the embodiment of the present invention includes a step of providing the first pressure-sensitive adhesive layer 11 on the first base material 20, and a step of providing the FBG sensor 10 embedded by the resin portion 12.
  • the step of providing the adhesive layer 14 located on the surface of the resin portion 12 opposite to the first base material 20 is included.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer 11 may be directly formed on the first base material by applying and curing the pressure-sensitive adhesive composition, or a pre-formed pressure-sensitive adhesive. A layer may be attached.
  • the step of providing the first pressure-sensitive adhesive layer 11 may be divided into a plurality of times.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer 11a is placed on the first base material, then the FBG sensor 10 is placed, and the first pressure-sensitive adhesive layer 11b is placed. You may.
  • the FBG sensor 10 can be arranged so as to be inside the opening of the first pressure-sensitive adhesive layer 11.
  • the optical fiber 15 with the FBG sensor 10 may be covered with the coating material 13.
  • at least one of the first pressure-sensitive adhesive layer 11a and the first pressure-sensitive adhesive layer 11b is located at a position corresponding to the optical fiber 15 and the coating material 13. A notch may be provided.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer 11 may be a combination of the first pressure-sensitive adhesive layer 11c and the first pressure-sensitive adhesive layer 11d, for example, as shown in FIGS. 4 to 6.
  • the optical fiber 15 with the FBG sensor 10 is covered with the coating material 13
  • at least one of the first pressure-sensitive adhesive layer 11c and the first pressure-sensitive adhesive layer 11d is located at a position corresponding to the optical fiber 15 and the coating material 13.
  • a notch may be provided.
  • the sensor package 300 may be provided with the first pressure-sensitive adhesive layer 11 and the resin portion after the FBG sensor 10 is installed on the first base material 20.
  • the first adhesive layer 11 may be provided on the first base material 20, then the FBG sensor 10 may be provided, and then the resin portion may be provided.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer 11 may be provided with a notch at a position corresponding to the coating material 13.
  • the covering material 13 When the maximum diameter of the covering material 13 is smaller than the thickness of the first pressure-sensitive adhesive layer 11, it is not always necessary to provide a notch in the first pressure-sensitive adhesive layer 11, and the covering material 13 is the first pressure-sensitive adhesive. It is buried in the layer 11 and can prevent the invasion of outside air and moisture, and has excellent durability.
  • the FBG sensor 10 may be embedded by the resin portion 12 after the FBG sensor 10 is installed on the first base material, and the FBG sensor 10 may be embedded by the resin portion 12 in advance.
  • the embedded FBG sensor 10 may be placed on the first substrate.
  • the FBG sensor 10 can be arranged so as to be inside the opening of the first pressure-sensitive adhesive layer 11, as shown in FIGS.
  • the resin portion 12 can be provided so as to fill the gap between the FBG sensor arranged in the opening and the opening.
  • the FBG sensor is embedded and held by the resin portion 12.
  • the FBG sensor 10 embedded in the resin portion 12 in advance is placed on the first base material 20, and at least a part of the entire circumference excluding the surface of the resin portion 12 on the side to be attached to the object is first. May be covered with the pressure-sensitive adhesive layer 11.
  • the step of providing the first pressure-sensitive adhesive layer 11 on the first base material 20 and the step of providing the FBG sensor 10 embedded by the resin portion 12 can be performed at the same time.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer 11b is placed on an arbitrary release film 30, placed so that the FBG sensor 10 is located in the opening of the first pressure-sensitive adhesive layer 11b, and further, the first pressure-sensitive adhesive.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer 11a is arranged so as to face the layer 11b, and the openings of the first pressure-sensitive adhesive layer 11a and the first pressure-sensitive adhesive layer 11b are filled with resin and cured to form the resin portion 12.
  • the FBG sensor 10 is embedded.
  • the first base material 20 is laminated on the side of the first pressure-sensitive adhesive layer 11a opposite to the side opposite to the first pressure-sensitive adhesive layer 11b side, and the release film 30 is peeled off onto the first base material 20.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer 11 and the FBG sensor 10 embedded by the resin portion 12 can be provided at the same time.
  • the adhesive layer 14 can be provided on the surface of the resin portion 12 opposite to the first base material 20.
  • the adhesive layer 14 may be directly formed by applying and curing the adhesive composition, or the adhesive layer 14 formed in advance may be attached to the resin portion 12.
  • the step of providing the adhesive layer 14 can be performed after the FBG sensor 10 is embedded by the resin portion 12, and may be performed after the resin portion 12 is arranged on the first base material 20, and the resin portion 12 may be provided. This may be done before placing on the first substrate 20.
  • the surfaces of the first pressure-sensitive adhesive layer and the pressure-sensitive adhesive layer on the side to be attached to the object may be protected by the first release sheet, and the first release sheet may be used. May be pasted.
  • the second pressure-sensitive adhesive layer 16 and the second base material 17 are arranged in this order on the surface of the first base material 20 opposite to the surface on the side of the first pressure-sensitive adhesive layer 11. You may have it.
  • the sensor package 300 may include a second release sheet 19 in a part between the first base material 20 and the second pressure-sensitive adhesive layer 16.
  • a second release sheet 19 is laminated on a part of the surface of the first base material 20 opposite to the surface of the first adhesive layer 11 side, and is placed on the first base material 20 and the second release sheet.
  • a second pressure-sensitive adhesive layer 16 and a second base material 17 can be provided on the surface.
  • the second pressure-sensitive adhesive layer 16 and the second base material 17 may be formed by coating and curing the material forming the second pressure-sensitive adhesive layer 16 or the second base material 17, and may be formed in advance. May be pasted.
  • the second base material may be a weather resistant base material.
  • the method of attaching the sensor package of the present embodiment includes a step of attaching the sensor package to the object. Before the adhesive layer is cured, the object and the FBG sensor held by the resin portion are adhered to each other by the adhesive layer and the first adhesive layer, and the object is cured by the curing of the adhesive layer. And the FBG sensor held by the resin portion are firmly adhered to each other, and it is possible to prevent the sensitivity of the FBG sensor from being significantly reduced.
  • a step of bringing the adhesive layer into contact with the curing agent is required.
  • the adhesive layer reacts upon contact with the curing agent.
  • the steps of bringing the adhesive layer into contact with the curing agent include the step of applying the curing agent to at least one of the adhesive layer and the object, and the sensor package being applied to the object via the adhesive layer. It may include a step of sticking.
  • the step of bringing the adhesive layer into contact with the curing agent may include a step of applying the curing agent to the adhesive layer and a step of attaching the sensor package to the object.
  • It may include a step of applying a curing agent to the object and a step of attaching the sensor package to the object so that the adhesive layer and the applied curing agent are in contact with each other.
  • the steps of bringing the adhesive layer into contact with the curing agent include a step of applying the curing agent to the adhesive layer, a step of applying the curing agent to the object, and a sensor package applied to the object.
  • the step of sticking the curing agent applied to the adhesive layer and the curing agent applied to the object so as to be in contact with each other may be included.
  • the adhesive layer and the curing agent may be heated, and the heating temperature is, for example, preferably 50 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, and for example, preferably 130 ° C. or lower. , More preferably 110 ° C. or lower.
  • the reaction temperature is preferably room temperature.
  • the normal temperature is a temperature at which the above-mentioned heating (for example, heating of 50 ° C. or higher) for reacting the adhesive layer with the curing agent is not performed, for example, less than 50 ° C., preferably 40 ° C. or lower, and also. For example, it is 10 ° C. or higher, preferably 20 ° C. or higher.
  • the reaction temperature is room temperature, heating for reacting the adhesive layer and the curing agent is not required, and the sensor package can be more easily adhered to the object and the workability is excellent.
  • the reaction time is, for example, 1 hour or more, preferably 12 hours or more, and for example, 96 hours or less, preferably 48 hours or less.
  • the adhesive layer is cured to form a cured layer.
  • the adhesive layer cures at room temperature. The cured layer can prevent the object and the FBG sensor held by the resin portion from being firmly adhered to each other and significantly reducing the sensitivity of the FBG sensor.
  • the shearing adhesive force of the cured layer is, for example, 0.1 MPa or more, preferably 0.4 MPa or more, more preferably 0.6 MPa or more, still more preferably 0.7 MPa or more, and particularly preferably 1.0 MPa or more. Most preferably, it is 2.3 MPa or more, further 2.5 MPa or more, and further 3.5 MPa or more.
  • the shearing adhesive force of the cured layer is equal to or higher than the above lower limit, the adhesive layer has excellent adhesiveness and can reliably bond the object to be covered and the FBG sensor held by the resin portion.
  • the shear adhesive force of the hardened layer is measured by the following method. That is, the adhesive layer is sandwiched between two stripped polyethylene terephthalate films, one polyethylene terephthalate film is peeled from the adhesive layer, and the peeled adhesive layer is placed on the first slate plate. Then, the other polyethylene terephthalate film is peeled off from the adhesive layer. Separately, the curing agent is placed on the second slate plate. The adhesive layer and the curing agent are then brought into contact with each other so that they are sandwiched between the first slate plate and the second slate plate, and left to stand for 24 hours to form a cured layer, after which the first slate plate and the curing agent are formed. The second slate plate is pulled in the shearing direction at a speed of 5 mm / min, and the strength when the two slate plates are peeled off is determined as the shearing adhesive force.
  • the surface of the first adhesive layer and the adhesive layer on the side to be attached to the object is protected by the first release sheet, and the sensor package is formed.
  • a first base material, a second pressure-sensitive adhesive layer, and a second base material are provided in this order on a surface of the first pressure-sensitive adhesive layer opposite to the side surface to be attached to the object.
  • a second release sheet is provided in a part between the first base material and the second pressure-sensitive adhesive layer, and the second release sheet has a second adhesion in the surface spreading direction of the second release sheet.
  • the step of attaching the peeled peeling surface to the object, and the peeling surface from which the second peeling sheet is peeled off and the second peeling sheet of the second adhesive layer is peeled off are the first base. Includes the process of sticking to the material.
  • the sensor package is provided with the second release sheet in a part between the first base material and the second pressure-sensitive adhesive layer, so that the release surface from which the first release sheet is peeled off.
  • the FBG sensor held by the resin portion can be visually recognized when the FBG sensor is attached to the object. Therefore, the positioning when the FBG sensor is attached to the object is facilitated, and the workability is excellent.
  • the second pressure-sensitive adhesive layer and the second base material are laminated in this order on the surface of the first base material opposite to the resin portion.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer, the FBG sensor, the resin portion, and the first base material are protected by the second pressure-sensitive adhesive layer and the second base material, so that the weather resistance of the sensor package is improved. ..
  • the sensor package according to the embodiment of the present invention can be set together with a curing agent. That is, the set according to the embodiment of the present invention includes the sensor package and the curing agent according to the embodiment of the present invention.
  • the sensor package and the curing agent in the set according to the embodiment of the present invention are synonymous with the above-mentioned sensor package and the curing agent, and are preferable.
  • the sensor package and the object can be easily and firmly adhered to each other, the workability is excellent, and the sensitivity of the FBG sensor can be prevented from being significantly lowered.
  • first base material various base materials can be preferably used.
  • first base material for example, a resin film, paper, cloth, a rubber film, a foam film, a metal foil, a composite or a laminate thereof, or the like can be used.
  • a film base material containing a resin film is preferable from the viewpoint of stickability and appearance.
  • the inclusion of the resin film is also advantageous from the viewpoints of dimensional stability, thickness accuracy, workability, tensile strength and the like.
  • resin films examples include polyolefin resin films such as PE, PP, and ethylene / propylene copolymers; polyester resin films such as PET, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate; vinyl chloride resin films; vinyl acetate resins. Films; polyethylene-based resin films; polyamide-based resin films; fluorine-based resin films; cellophane; and the like. Preferable examples include a resin film formed of PE, PP, PET.
  • polyester films are more preferable, and among them, PET films are even more preferable.
  • the film base material may have a single-layer structure or may have a multi-layer structure of two layers or three or more layers.
  • the first substrate is preferably transparent or translucent.
  • the mounting position of the FBG sensor is important when the sensor package is mounted on the object. Since the first base material is transparent or translucent, the position of the FBG sensor in the sensor package can be grasped, so that the positioning when mounting the FBG sensor on the object is easy and the workability is excellent.
  • the first substrate exhibits a total light transmittance of 80% or more (for example, 90% or more, typically 95% or more). Further, the haze value of the first base material is preferably 10% or less (for example, 5% or less).
  • the thickness of the first base material is preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, from the viewpoint of ensuring the strength for the first base material to function as a support in the sensor package. Further, from the viewpoint of realizing appropriate flexibility in the sensor package, the thickness of the first base material is preferably 300 ⁇ m or less, more preferably 200 ⁇ m or less.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer can be composed of a pressure-sensitive adhesive.
  • the pressure-sensitive adhesive is preferably a pressure-sensitive pressure-sensitive adhesive.
  • the adhesive (adhesive composition) constituting the first pressure-sensitive adhesive layer include a rubber-based pressure-sensitive adhesive, an acrylic-based pressure-sensitive adhesive, a vinyl alkyl ether-based pressure-sensitive adhesive, a silicone-based pressure-sensitive adhesive, a polyester-based pressure-sensitive adhesive, and a polyamide.
  • One type or a combination of two or more types of adhesives such as adhesives, urethane adhesives, fluorine adhesives, styrene-diene block copolymer adhesives, and epoxy adhesives can be used.
  • a photocurable pressure-sensitive adhesive (such as an ultraviolet-curable pressure-sensitive adhesive) can also be used as the pressure-sensitive adhesive.
  • the thickness of the first pressure-sensitive adhesive layer is preferably 50 ⁇ m or more, more preferably 100 ⁇ m or more, and further preferably 300 ⁇ m or more. Further, it is preferably 2 mm or less, more preferably 1.5 mm or less, and further preferably 1 mm or less.
  • the pressure-sensitive adhesive composition preferably contains a polymerization initiator such as a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator. ..
  • a polymerization initiator such as a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator.
  • a photopolymerization initiator can be preferably used because of the advantage that the polymerization time can be shortened.
  • the polymerization initiator can be used alone or in combination of two or more.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer may further have a bubble structure.
  • the "bubble structure” may be a structure having a gas component, may be a “bubble” having a structure consisting of only a gas component and not having an outer shell, or a gas component such as a glass microbubble. It may be a "hollow microsphere” having a structure enclosed in an outer shell.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer may contain an appropriate additive depending on the use of the pressure-sensitive adhesive sheet.
  • additives include cross-linking agents (for example, polyisocyanate-based cross-linking agents, silicone-based cross-linking agents, epoxy-based cross-linking agents, alkyl etherified melamine-based cross-linking agents, etc.) and tackifiers (for example, rosin derivative resins).
  • cross-linking agents for example, polyisocyanate-based cross-linking agents, silicone-based cross-linking agents, epoxy-based cross-linking agents, alkyl etherified melamine-based cross-linking agents, etc.
  • tackifiers for example, rosin derivative resins
  • the pressure-sensitive adhesive composition forming the first pressure-sensitive adhesive layer includes a monomer component (for example, alkyl (meth) acrylate) forming the base polymer, hollow microspheres, a polymerization initiator, and various additions, if necessary. It can be prepared by mixing the agents and the like using a known method. Further, the monomer component may be partially polymerized if necessary such as viscosity adjustment. Specific examples of the preparation method include the following procedure.
  • a monomer component for forming the base polymer eg, alkyl (meth) acrylate or other copolymerization monomer
  • a polymerization initiator eg, photopolymerization initiator
  • a polymerization reaction for example, ultraviolet polymerization
  • the type of polymerization initiator is carried out on the monomer mixture to prepare a composition (syrup) in which only a part of the monomer components are polymerized.
  • the obtained syrup is blended with hollow microspheres, a fluorine-based surfactant and other additives, if necessary.
  • a pressure-sensitive adhesive composition can be obtained by introducing bubbles into the formulation obtained in (iv) and (iii) and mixing them.
  • the method for preparing the pressure-sensitive adhesive composition is not limited to this.
  • a fluorine-based surfactant or hollow microspheres are previously added to the monomer mixture. But it may be.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer can be formed by a known or conventional method.
  • the pressure-sensitive adhesive composition is applied onto a first base material to form a first pressure-sensitive adhesive layer, and the first pressure-sensitive adhesive layer is cured (for example, cured by heat) as necessary. , Curing with active energy rays) and drying method. Above all, as described above, curing by irradiation with active energy rays is preferable.
  • the pressure-sensitive adhesive composition is applied onto the support base material, cured and dried to produce a pressure-sensitive adhesive sheet, which is then bonded onto the first base material, the support base material is peeled off, and the first pressure-sensitive adhesive layer is formed. May be.
  • As the adhesive sheet a commercially available product can be used. For example, "Hyperjoint H7004, H7008, H7012, H8008, H9008" (base material-less double-sided adhesive sheet) manufactured by Nitto Denko Corporation can be used. it can.
  • the resin portion is preferably transparent or translucent. Since the resin portion is transparent or translucent, the position of the FBG sensor held by the resin portion can be grasped more accurately, so that the positioning when the FBG sensor is attached to the object is facilitated.
  • the resin portion has an initial tensile elastic modulus at 25 ° C. of preferably 1.0 ⁇ 10 8 Pa or more, more preferably 5.0 ⁇ 10 8 Pa or more, and further preferably 1.0 ⁇ 10 9 Pa or more.
  • the thickness of the resin portion is preferably 200 ⁇ m or more, more preferably 400 ⁇ m or more, and further preferably 800 ⁇ m or more. Further, it is preferably 3 mm or less, more preferably 2 mm or less, and further preferably 1.5 mm or less.
  • the resin portion can be formed by the resin composition.
  • the resin composition may contain a curable resin or a thermoplastic resin, and preferably contains a resin that cures at room temperature. By appropriately combining a curable resin and a curing agent, a resin that cures at room temperature can be obtained.
  • the curable resin include epoxy resin, phenol resin, amino resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, silicone resin, and thermosetting polyimide resin, and epoxy resin is preferable.
  • Epoxy resins are preferable as curable resins in the resin portion because they tend to have a small content of ionic impurities and the like that can cause deterioration of the FBG sensor.
  • the resin composition may contain one kind of curable resin, or may contain two or more kinds of curable resins.
  • the curing agent for exhibiting the room temperature curability of the epoxy resin an amine-based curing agent, an imidazole-based curing agent, a thiol-based curing agent and the like are preferable.
  • epoxy resin examples include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, brominated bisphenol A type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol AF type epoxy resin, and biphenyl type epoxy.
  • Bifunctional epoxy resins such as resins, naphthalene epoxy resins, fluorene epoxy resins, phenol novolac epoxy resins, orthocresol novolac epoxy resins, trishydroxyphenylmethane epoxy resins, and tetraphenylol ethane epoxy resins and polyfunctional Epoxy resin can be mentioned.
  • the epoxy resin examples include a hydantoin type epoxy resin, a trisglycidyl isocyanurate type epoxy resin, and a glycidylamine type epoxy resin.
  • the resin portion may contain one kind of epoxy resin or may contain two or more kinds of epoxy resins.
  • epoxy resin a commercially available product can be used.
  • "jER828, bisphenol A type epoxy resin” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (viscosity at 25 ° C. is 12-15 Ps ⁇ s) can be used.
  • a commercially available product can be used as the curing agent, and for example, "ST-12, modified aliphatic polyamine” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (viscosity at 25 ° C. is 1650-3300 mPa ⁇ s) can be used.
  • the content ratio of the curable resin in the resin portion is preferably 5 to 60% by mass, more preferably 10 to 50% by mass, from the viewpoint of appropriately curing the resin portion.
  • the adhesive layer according to the present embodiment is located on the surface of the resin portion opposite to the first base material. As a result, the FBG sensor protected by the resin portion is attached to the object by the adhesive layer.
  • the adhesive layer according to the present embodiment adheres the object to the FBG sensor held by the resin portion before the adhesive layer is cured, and the object and the resin are cured by the curing of the adhesive layer. It is possible to firmly bond the FBG sensor held by the portion and prevent the sensitivity of the FBG sensor from being significantly reduced.
  • the elastic modulus of the cured layer formed by curing the pressure-sensitive adhesive layer 1.0 ⁇ 10 8 Pa or more It is preferably 3.0 ⁇ 10 8 Pa or more, and further preferably 5 ⁇ 10 8 Pa or more.
  • the adhesive layer is a layer (sheet) that cures by contacting and reacting with a curing agent, extends along the surface direction (direction orthogonal to the thickness direction), and has a flat front surface and a back surface. It has a flat plate shape.
  • the curing agent that cures the adhesive layer will be described later.
  • the adhesive layer is formed in layers by the adhesive component.
  • the adhesive component is not particularly limited as long as it is the main component of the two-component adhesive capable of forming a layer, and is, for example, a silicone compound, for example, a polyol compound such as polypropylene glycol, for example, a urethane resin, for example, an epoxy. Examples include resin.
  • the adhesive component preferably contains an epoxy resin as a main component. As a result, the FBG sensor, the resin portion, and the object can be easily and firmly adhered to each other.
  • epoxy resin examples include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin and other bisphenol type epoxy resins, for example, naphthalene type epoxy resin, for example, biphenyl type.
  • Epoxy resins such as dicyclo-type epoxy resins such as alicyclic epoxy resins such as triglycidyl isocyanurate epoxy resins such as hidden in epoxy resins such as glycidyl ether epoxy resins such as glycidyl amino epoxy resins Can be mentioned.
  • the epoxy resin is preferably a bisphenol-based epoxy resin.
  • the epoxy resin can be used alone or in combination of two or more.
  • the epoxy resin may be in any form of liquid, semi-solid or solid at room temperature, but preferably the semi-solid epoxy resin is used alone, and the liquid epoxy resin and the solid epoxy are used. Examples include combined use with resin. As a result, a layered adhesive layer with tack can be reliably formed from the adhesive component.
  • the epoxy resin that is liquid at room temperature is liquid at 25 ° C.
  • the viscosity of the liquid epoxy resin is, for example, 30 Pa ⁇ s or more, preferably 80 Pa ⁇ s or more, and for example, 500 Pa ⁇ s or less, preferably 300 Pa ⁇ s or less at 25 ° C.
  • the epoxy resin that is solid at room temperature is solid at 25 ° C.
  • the softening point of the solid epoxy resin is, for example, 70 ° C. or higher, preferably 75 ° C. or higher.
  • the blending ratio of the liquid epoxy resin to the solid epoxy resin is, for example, 1.0 or more, preferably 1.5 or more, and also. For example, it is 4.0 or less, preferably 3.0 or less.
  • the blending ratio of the liquid epoxy resin to the solid epoxy resin is equal to or higher than the above lower limit, the viscosity of the adhesive component is reduced to prevent the occurrence of uneven coating, and a uniform adhesive layer. Can be obtained.
  • the blending ratio of the liquid epoxy resin to the solid epoxy resin is not more than the above upper limit, a layered adhesive layer with tack can be obtained.
  • the blending ratio of the epoxy resin is set to a ratio in which the epoxy resin is the main component of the adhesive component, and specifically, for example, 70% by mass or more, preferably 70% by mass or more, based on the adhesive component. It is 75% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, further preferably 90% by mass or more, and for example, 100% by mass or less.
  • the adhesive component is composed of only the epoxy resin, that is, the blending ratio of the epoxy resin with respect to the adhesive component is 100% by mass.
  • Acrylic polymer can be added to the adhesive component if necessary. Thereby, the cohesive force of the adhesive component can be improved.
  • Acrylic polymer is obtained by reacting a monomer component containing (meth) acrylate.
  • the (meth) acrylate is an alkyl methacrylate and / or an alkyl acrylate, and specifically, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate.
  • Examples of the (meth) acrylate include an alkyl (meth) acrylate having 2 to 14 carbon atoms, and more preferably an alkyl (meth) acrylate having 4 to 9 carbon atoms.
  • the (meth) acrylate can be used alone or in combination of two or more.
  • the blending ratio of the (meth) acrylate is, for example, 70% by mass or more, preferably 80% by mass or more, and for example, 99% by mass or less, preferably 98% by mass or less, based on the monomer component. ..
  • the monomer component can also contain a copolymerizable monomer copolymerizable with (meth) acrylate.
  • Examples of the copolymerizable monomer include carboxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, crotonic acid, and maleic anhydride, or acid anhydrides thereof, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate.
  • Hydroxyl group-containing (meth) acrylates such as 3-hydroxypropyl (meth) acrylates, such as (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-methoxymethyl (meth).
  • Amid group-containing monomers such as acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, eg vinyl esters such as vinyl acetate, eg aromatic vinyl compounds such as styrene, vinyl toluene, eg (meth) acrylonitrile, eg N -(Meta) acrylamide, such as N-vinyl-2-pyrrolidone.
  • Examples of the copolymerizable monomer include a carboxyl group-containing monomer and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate, and more preferably (meth) acrylate and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate.
  • copolymerizable monomers can be used alone or in combination of two or more.
  • a combination of a carboxyl group-containing monomer and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate is preferable, and a combination of (meth) acrylic acid and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate is more preferable.
  • the blending ratio of the copolymerizable monomer is, for example, 0.1 part by mass or more, preferably 0.3 part by mass or more, and for example, 15 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the (meth) acrylate. Preferably, it is 10 parts by mass or less.
  • a monomer component for example, (meth) acrylate and, if necessary, a copolymerizable monomer are blended to prepare a monomer component, which is subjected to, for example, solution polymerization, bulk polymerization, emulsion polymerization, and various radicals. It is prepared by a known polymerization method such as polymerization.
  • the polymerization method is preferably solution polymerization.
  • a monomer component and a polymerization initiator are mixed with a solvent to prepare a monomer solution, and then the monomer solution is heated.
  • the solvent examples include organic solvents and the like.
  • the organic solvent include aromatic solvents such as toluene, benzene and xylene, for example, ether solvents such as ethyl acetate, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, and ester solvents such as ethyl acetate, for example. , N, N-Dimethylformamide and other amide-based solvents.
  • the solvent can be used alone or in combination of two or more, preferably a combination of an aromatic solvent and an ether solvent.
  • the mixing ratio of the solvent is, for example, 10 parts by mass or more, preferably 50 parts by mass or more, and for example, 1000 parts by mass or less, preferably 500 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the monomer component. ..
  • polymerization initiator examples include peroxide-based polymerization initiators and azo-based polymerization initiators.
  • peroxide-based polymerization initiator examples include organic peroxides such as peroxycarbonate, ketone peroxide, peroxyketal, hydroperoxide, dialkyl peroxide, diacyl peroxide, and peroxy ester.
  • azo polymerization initiator examples include 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), and 2,2'-azobis (2,4-dimethylvalero). Nitriles), azo compounds such as 2,2'-azobisisobutyrate dimethyl.
  • an azo-based polymerization initiator is preferably used as the polymerization initiator.
  • the mixing ratio of the polymerization initiator is, for example, 0.01 part by mass or more, preferably 0.05 part by mass or more, and for example, 5 parts by mass or less, preferably 5 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the monomer component. It is 3 parts by mass or less.
  • the heating temperature is, for example, 50 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, and the heating time is, for example, 1 hour or longer and 24 hours or lower.
  • the monomer component is polymerized to obtain an acrylic polymer solution containing an acrylic polymer.
  • the acrylic polymer solution preferably contains an acrylic polymer in an amount of, for example, 1 part by mass or more, preferably 2 parts by mass or more, and for example, 50 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the adhesive component. Is blended in the epoxy resin so as to be 30 parts by mass or less.
  • the mixing ratio of the acrylic polymer is, for example, 1 part by mass or more, preferably 2 parts by mass or more, and for example, 43 parts by mass or less, preferably 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin. It is less than a part.
  • the blending ratio of the acrylic polymer is at least the above lower limit, the cohesive force of the adhesive component, and by extension, the adhesive force can be improved, and the peeling adhesive force of the adhesive layer can be improved. If the blending ratio of the acrylic polymer is not more than the above upper limit, it can be cured.
  • a small amount of a curing agent can be added to the adhesive component. Thereby, the cohesive force of the adhesive layer can be improved. Examples of the curing agent will be described later.
  • the blending ratio of the curing agent is adjusted to a ratio that slightly cures (does not completely cure) the adhesive component while improving the peeling adhesive force of the adhesive layer.
  • an epoxy resin and, if necessary, an acrylic polymer (acrylic polymer solution) and / or a curing agent are mixed, and if necessary, diluted with a solvent to prepare a varnish.
  • the solvent may be any solvent that can dissolve the adhesive component, and examples thereof include the above-mentioned solvents.
  • a ketone solvent is preferable.
  • the concentration of the adhesive component in the varnish is, for example, 20% by mass or more, preferably 40% by mass or more, and for example, 80% by mass or less, preferably 70% by mass or less.
  • a cross-linking agent can be blended when preparing the adhesive component.
  • cross-linking agent examples include an isocyanate-based cross-linking agent, an aziridine-based cross-linking agent, an epoxy-based cross-linking agent, a metal chelate-based cross-linking agent, and the like, preferably an isocyanate-based cross-linking agent.
  • isocyanate-based cross-linking agent examples include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate and xylene diisocyanate, alicyclic diisocyanates such as isophorone diisocyanate, and aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, for example, modified products of those isocyanates. (Specifically, a toluene diisocyanate adduct of trimethylolpropane, etc.) and the like.
  • the cross-linking agent is preferably a modified isocyanate.
  • the mixing ratio of the cross-linking agent is, for example, 1 part by mass or more, preferably 5 parts by mass or more, and for example, 20 parts by mass or less, preferably 15 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the acrylic polymer. Is.
  • the adhesive component is prepared.
  • the adhesive layer is formed to have a predetermined thickness by applying the adhesive component on the base material and drying it.
  • the thickness of the adhesive layer is, for example, 1 ⁇ m or more, preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, and for example, 1000 ⁇ m or less, preferably 500 ⁇ m or less, more preferably 100 ⁇ m or less.
  • the curing agent can cure the adhesive layer by contacting and reacting with the adhesive layer, and may be used as a curing agent layer (sheet).
  • the surface direction (direction orthogonal to the thickness direction) It has a substantially flat plate shape extending along the surface and having a flat front surface and a back surface.
  • the curing agent layer is formed in layers from the curing component, and the curing component contains a curing agent.
  • the curing agent is not particularly limited as long as it is a curing agent for a two-component adhesive, and when the adhesive component contains an epoxy resin, for example, an epoxy resin curing agent such as an imidazole compound, an amine compound, or an amide compound. Can be mentioned.
  • imidazole compound examples include methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-isobutyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, ethylimidazole, and isopropyl.
  • -hydroxymethylimidazole preferably 1-isobutyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, and more preferably 1-isobutyl-2-methyl.
  • Imidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, more preferably 1-isobutyl-2-methylimidazole can be mentioned.
  • amine compound examples include ethylenediamine, propylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, their amine adduct, meta-phenylenediamine, diaminodiphenylmethane, and diaminodiphenylsulfone.
  • amide compound examples include dicyandiamide and polyamide, and preferably dicyandiamide.
  • the curing agent is preferably an imidazole compound.
  • the curing agent can be used alone or in combination of two or more.
  • the mixing ratio of the curing agent is, for example, 10% by mass or more, preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more, and particularly preferably 80% by mass or more, based on the curing component. It is 90% by mass or more, and is, for example, 100% by mass or less.
  • the adhesive layer is excellent in adhesiveness.
  • the curing component comprises only the curing agent, that is, the proportion of the curing agent is 100% by mass with respect to the curing component.
  • a curing accelerator can be added to the curing component.
  • curing accelerator examples include 3- (3,4-dichlorophenyl) -1,1-dimethylurea (DCMU), N'-phenyl-N, N-dimethylurea, 1,1'-(methyl-m-).
  • Urea compounds such as phenylene) bis (3,3'-dimethylurea), eg, tertiary amine compounds such as triethylenediamine, tri-2,4,6-dimethylaminomethylphenol, eg triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium.
  • Phosphor compounds such as tetraphenylborate, tetra-n-butylphosphonium-o, o-diethylphosphologithioate, for example, quaternary ammonium salt compounds, for example, organic metal salt compounds and the like can be mentioned, preferably urea compounds. More preferably, 3- (3,4-dichlorophenyl) -1,1-dimethylurea can be mentioned.
  • the curing accelerator can be used alone or in combination of two or more.
  • the blending ratio of the curing accelerator is, for example, 10% by mass or more, preferably 15% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, and for example, 40% by mass or less, based on the curing component. ..
  • the mixing ratio of the curing accelerator is 10 parts by mass or more, preferably 25 parts by mass or more, and for example, 60 parts by mass or less, preferably 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the curing agent. ..
  • a curing agent and, if necessary, a curing accelerator are blended. If the curing agent is solid, if necessary, the curing agent is dissolved in a solvent to prepare a varnish.
  • the solvent may be any solvent that can dissolve the curing component, and examples thereof include the above-mentioned solvents.
  • the concentration of the curing component in the varnish is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, and for example, 90% by mass or less, preferably 50% by mass or less. As a result, the curing component is prepared.
  • the curing agent is formed to have a predetermined thickness by applying a curing component on the adhesive layer or the base material and drying it.
  • the thickness at the time of applying the curing agent is, for example, 1 ⁇ m or more, preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, and for example, 1000 ⁇ m or less, preferably 800 ⁇ m or less, more preferably 500 ⁇ m or less. is there.
  • the adhesive layer is in contact with the resin portion holding the FBG sensor, and the curing agent is in contact with the adhesive layer between the object and the FBG sensor and the resin portion. Intervened.
  • the adhesive component has pressure-sensitive adhesiveness before curing.
  • the pressure-sensitive adhesiveness before curing means that the adhesive component has pressure-sensitive adhesiveness before the adhesive component is completely cured by reacting with the cured component. Specifically, it is from before the adhesive component and the curing component are blended to after the blending until the adhesive component is completely cured. That is, the adhesive layer containing the adhesive component has pressure-sensitive adhesiveness.
  • the peeling adhesive force of the adhesive layer to the aluminum plate is, for example, 0.5 N / 20 mm or more, preferably 1.0 N / 20 mm or more, more preferably 2.0 N / 20 mm or more, still more preferable. Is 3.0 N / 20 mm or more, particularly preferably 3.5 N / 20 mm or more, and is, for example, 10 N / 20 mm or less.
  • the adhesive layer has excellent pressure-sensitive adhesiveness, and the FBG sensor and the object can be adhered to each other for positioning. It can.
  • the peeling adhesive force of the adhesive layer is the adhesive layer when the adhesive layer is peeled 90 degrees from the aluminum plate at a speed of 300 mm / min after the adhesive layer is attached to the aluminum plate. It is required as the peeling adhesive strength of.
  • the adhesive layer has pressure-sensitive adhesiveness, so that the object and the FBG sensor are provided by the adhesive layer and the first adhesive layer before the adhesive layer is cured. And stick. Therefore, the reliable positioning of the FBG sensor with respect to the object is facilitated. After that, the adhesive layer reacts with the curing agent to cure.
  • the reaction temperature is, for example, room temperature. Further, if necessary, the adhesive layer and the curing agent may be heated, and the heating temperature is, for example, 50 ° C. or higher, preferably 70 ° C. or higher, and for example, 160 ° C. or lower, preferably 160 ° C. or lower. It is 110 ° C. or lower.
  • the reaction temperature is preferably room temperature.
  • the normal temperature is a temperature at which the above-mentioned heating (for example, heating of 50 ° C. or higher) for reacting the adhesive layer with the curing agent is not performed, for example, less than 50 ° C., preferably 40 ° C. or lower, and also. For example, it is 10 ° C. or higher, preferably 20 ° C. or higher.
  • the reaction temperature is room temperature
  • the FBG sensor 10 and the object can be bonded more easily without the need for heating for reacting the adhesive layer with the curing agent.
  • the reaction time is, for example, 15 minutes or more, preferably 1 hour or more, more preferably 12 hours or more, and for example, 96 hours or less, preferably 48 hours or less.
  • the adhesive layer is cured.
  • the adhesive layer cures at room temperature.
  • the thickness of the adhesive layer after curing is, for example, 1 ⁇ m or more, preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 30 ⁇ m or more, and for example, 2000 ⁇ m or less, preferably 1000 ⁇ m or less, more preferably 500 ⁇ m or less. More preferably, it is 100 ⁇ m or less.
  • the cured adhesive layer adheres the FBG sensor, the resin portion, and the object to the object.
  • the second base material is preferably a film, and preferably a resin film that plays a role of protection and decoration.
  • the second base material may be, for example, a weather-resistant film such as a moisture-resistant film or a light-resistant film, a design film, a surface protective film such as a decorative film or a scratch-proof film, or the like.
  • a weather resistant film is preferable from the viewpoint of outdoor use.
  • the resin constituting the resin film include polyimide, polyethylene (PE), polypropylene (PP), ethylene fluoride propylene copolymer (FEP), ethylene / ethylene tetrafluoride copolymer (ETFE), and polytetrafluoro.
  • ethylene PTFE
  • PET polyethylene terephthalate
  • PFA tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • the second pressure-sensitive adhesive layer can be used without particular limitation.
  • based polymers such as acrylic polymers, silicone polymers, polyesters, polyurethanes, polyamides, polyvinyl ethers, vinyl acetate / vinyl chloride copolymers, modified polyolefins, epoxy-based, fluorine-based, natural rubbers, synthetic rubbers and other rubber-based polymers.
  • Acrylic adhesives are preferably used because they exhibit adhesive properties such as appropriate wettability, cohesiveness, and adhesiveness, and are also excellent in weather resistance, heat resistance, and the like.
  • first release sheet and the second release sheet conventional release paper or the like can be used, and the present invention is not particularly limited.
  • a low-adhesive substrate made of a sex polymer or the like can be used.
  • the base material having the peeling treatment layer include plastic films and paper surface-treated with a peeling treatment agent such as silicone-based, long-chain alkyl-based, fluorine-based, and molybdenum sulfide.
  • fluoropolymer having a low adhesive base material made of a fluoropolymer examples include polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polyvinylfluoride, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, and chloro. Examples thereof include fluoroethylene / vinylidene fluoride copolymers.
  • non-polar polymer of the low adhesive base material made of the non-polar polymer include olefin resins (for example, polyethylene, polypropylene, etc.).
  • the release sheet can be formed by a known or conventional method. Further, the thickness of the release sheet is not particularly limited.
  • the object to which the FBG sensor is attached is not particularly limited as long as it can be measured by the FBG sensor.
  • Various structures such as walls, floors and ceilings, roads, railroads, bridges, etc.), electronic devices, transportation devices (for example, vehicles such as automobiles, motorcycles and railroads, and ships) can be mentioned.
  • the adhesive layer (Nitto Denko, Hyper Joint H7008) is cut to a size of 50 mm ⁇ 30 mm, and as shown in FIG. 12 (a), the central portion is cut to provide an opening of 20 mm ⁇ 10 mm, and the first adhesive layer is provided.
  • the agent layer 11a and the first pressure-sensitive adhesive layer 11b were prepared.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer 11b was placed on the release film 30 (Mitsubishi Plastics Diafoil MRF # 38) as shown in FIGS. 11 (a) and 12 (a).
  • an optical fiber with an FBG sensor 10 having an outer diameter of 0.125 mm is placed so that the FBG sensor 10 is located in the opening of the first pressure-sensitive adhesive layer 11b. did. Further, as shown in FIGS. 11 (c) and 12 (c), the first pressure-sensitive adhesive layer 11b and the first pressure-sensitive adhesive layer 11a were laminated on the first pressure-sensitive adhesive layer 11b and the optical fiber. At this time, the first pressure-sensitive adhesive layer 11a was pressed against the first pressure-sensitive adhesive layer 11b.
  • the gap between the optical fiber, the first pressure-sensitive adhesive layer 11a, and the first pressure-sensitive adhesive layer 11b is filled, and the FBG sensor 10 is inside the openings of the first pressure-sensitive adhesive layer 11a and the first pressure-sensitive adhesive layer 11b.
  • the FBG sensor 10 is inside the openings of the first pressure-sensitive adhesive layer 11a and the first pressure-sensitive adhesive layer 11b.
  • an epoxy resin Mitsubishi Chemical, jER8248
  • a curing agent Mitsubishi Chemical, S-12
  • the opening was filled with resin, allowed to stand at room temperature, and cured to form the resin portion 12.
  • a PET base material manufactured by Toray Industries, Inc., Lumirror S-10 # 188 was placed on the first pressure-sensitive adhesive layer 11a as shown in FIGS. 11 (e) and 12 (e).
  • a laminated body was prepared by laminating.
  • the adhesive layer 14 prepared above was prepared by cutting the adhesive layer produced above into a size of 20 mm ⁇ 10 mm.
  • the release film 30 was peeled from the laminated body, and the adhesive layer 14 was adhered to the resin portion 12 to manufacture a sensor package.
  • FIG. 13A an optical fiber 15 with an FBG sensor 10 coated with a coating material 13 having an outer diameter of 0.9 mm was placed on a release film 30 (Mitsubishi Plastics Diafoil MRF # 38).
  • the adhesive layer (Hyper Joint H7008 manufactured by Nitto Denko KK) is cut to a size of 50 mm ⁇ 15 mm, and as shown in FIG. 13 (b), a part thereof is further cut into a size of 20 mm ⁇ 5 mm to form a U shape.
  • a first pressure-sensitive adhesive layer 11c and a first pressure-sensitive adhesive layer 11d having the shape of the above were prepared.
  • the coating material 13 was installed so as to sandwich the covering material 13 between the first pressure-sensitive adhesive layer 11c and the first pressure-sensitive adhesive layer 11d having a U-shape.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer 11a and the first pressure-sensitive adhesive layer 11b were pressed against the release film 30.
  • the gap between the coating material 13, the first pressure-sensitive adhesive layer 11c, and the first pressure-sensitive adhesive layer 11d is filled, and the inside of the opening formed by the first pressure-sensitive adhesive layer 11c and the first pressure-sensitive adhesive layer 11d is formed.
  • the FBG sensor 10 was placed in the.
  • the opening is filled with a resin that cures at room temperature by mixing an epoxy resin (Mitsubishi Chemical, jER828) and a curing agent (Mitsubishi Chemical, S-12) at a mass ratio of 100:50. Then, it was allowed to stand at room temperature and cured to form the resin portion 12.
  • a resin that cures at room temperature by mixing an epoxy resin (Mitsubishi Chemical, jER828) and a curing agent (Mitsubishi Chemical, S-12) at a mass ratio of 100:50. Then, it was allowed to stand at room temperature and cured to form the resin portion 12.
  • a PET base material (manufactured by Toray Industries, Inc., Lumirror S-10 # 188) is laminated on the first pressure-sensitive adhesive layer 11a as the first base material 20 to prepare a laminated body.
  • the release film 30 was peeled off from the laminate, and the adhesive layer 14 cut into 20 mm ⁇ 10 mm was adhered to the resin portion 12 to manufacture a sensor package.
  • the sensor package was manufactured in the same manner as in Production Example 2 except that the optical fiber with an FBG sensor coated with a coating material having an outer diameter of 0.155 mm (the outer diameter of the coating material including the optical fiber was 0.155 mm) was changed. ..
  • a sensor package was manufactured in the same manner as in Production Example 2 except that the optical fiber with an FBG sensor coated with a coating material having an outer diameter of 1 mm (the outer diameter of the coating material including the optical fiber was 1 mm) was changed.
  • the sensor package of the present invention can be easily attached and positioned without significantly reducing the sensitivity of the FBG sensor, and is excellent in workability. In addition, it has excellent durability and can be used outdoors.

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Abstract

本発明は、被対象物に貼付されるセンサパッケージであって、第1の基材と、FBGセンサと、前記第1の基材上に位置する、樹脂部及び第1の粘着剤層と、前記樹脂部における前記第1の基材とは反対側の面に位置する粘接着層とを備え、前記FBGセンサは前記樹脂部により保持される、センサパッケージに関する。

Description

センサパッケージおよびセンサパッケージの取付方法
 本発明は、センサパッケージおよびセンサパッケージの取付方法に関する。
 従来、被対象物に設置して被対象物の振動や歪み等の物理的な変化や各種の情報を測定するセンサが用いられている。
 例えば、特許文献1には、構造物の状態を監視するセンサの出力特性のばらつきを低減することを目的の一つとして、センサ装置がパッケージ部材に内包され、接着シートをパッケージ部材に付着させたセンサモジュールが記載されている。
 特許文献2には、ベースシートの一面に微粘着性の着脱面を設けた微粘着シートと、ひずみゲージ素子材料をフォトエッチング加工処理によりパターン形成することにより微粘着シートの着脱面に設けたひずみゲージ素子とを備えるひずみゲージが記載されている。
 そして、特許文献3には、変形変換デバイスと被着体とを簡便に接着することができ、かつ、変形変換デバイスに被着体の変形を正確に検知させることができる硬化型粘接着シートが記載されている。
日本国特開2016-194441号公報 日本国特開2009-300096号公報 日本国特許第6449795号公報
 構造物にFBGセンサ等のセンサを貼付する際に、接着剤を使用した場合、接着剤が硬化するまで時間がかかるためセンサの貼付位置がずれる虞があり、粘着剤を使用した場合、センサの感度が大きく低下する場合がある。そのため、高所や足場の不安定な場所での作業や、使用者が手袋をしながら作業する場合等においても、感度を大きく低下させることなく、より簡便に取り付けが可能な、作業性に優れたセンサパッケージが求められている。
 更に、取り付けられたセンサ装置には、屋外における使用に耐え得る高い耐久性が必要となるが、従来のセンサパッケージには検討の余地があった。
 以上のような問題を鑑みて、本発明は、FBGセンサの感度を大きく低下させることなく、簡便に取り付けと位置決めが可能であり、作業性に優れたセンサパッケージを提供することを目的とする。また、屋外での利用に適用可能な、耐久性の高いセンサパッケージを提供することを一つの課題とする。
 本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、基材上に、FBGセンサを保持する樹脂部と粘着剤層とを設け、センサパッケージを被対象物に貼付する際、粘着剤層により仮固定することを着想した。そして、FBGセンサ感度が大きく低下することを防ぐには、FBGセンサを保持する樹脂部を被対象物に粘接着層によって強固に接着することが重要であるとの知見を得た。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
〔1〕
 被対象物に貼付されるセンサパッケージであって、
 第1の基材と、
 FBGセンサと、
 前記第1の基材上に位置する、樹脂部及び第1の粘着剤層と、
 前記樹脂部における前記第1の基材とは反対側の面に位置する粘接着層とを備え、
 前記FBGセンサは前記樹脂部により保持される、
センサパッケージ。
〔2〕
 前記粘接着層は、常温にて硬化する〔1〕に記載のセンサパッケージ。
〔3〕
 前記粘接着層は、硬化剤により硬化する〔1〕又は〔2〕に記載のセンサパッケージ。
〔4〕
 前記FBGセンサを保持する前記樹脂部における前記粘接着層側の面を除く全周囲の少なくとも一部が、前記第1の粘着剤層で覆われている〔1〕~〔3〕のいずれか1項に記載のセンサパッケージ。
〔5〕
 前記第1の粘着剤層は、厚み方向に貫通する開口部を有し、
前記樹脂部は、前記開口部内に配置された前記FBGセンサと前記開口部との間隙を埋めるように設けられて前記FBGセンサを保持する〔1〕~〔4〕のいずれか1項に記載のセンサパッケージ。
〔6〕
 前記第1の粘着剤層及び前記粘接着層における前記被対象物に貼付される側の面が、第1の剥離シートにより保護された〔1〕~〔5〕のいずれか1項に記載のセンサパッケージ。
〔7〕
 前記第1の基材は、透明又は半透明である〔1〕~〔6〕のいずれか1項に記載のセンサパッケージ。
〔8〕
 前記第1の基材における前記第1の粘着剤層側の面とは反対側の面に、第2の粘着剤層と、第2の基材とをこの順で備える〔1〕~〔7〕のいずれか1項に記載のセンサパッケージ。
〔9〕
 前記第2の基材は、耐候性基材である〔8〕に記載のセンサパッケージ。
〔10〕
 前記第1の基材と前記第2の粘着剤層との間の一部に第2の剥離シートを備え、前記第2の剥離シートは、前記第2の剥離シートの面広がり方向において前記第2の粘着剤層よりも伸びて露出する延出部を有する〔8〕又は〔9〕に記載のセンサパッケージ。
〔11〕
 〔1〕~〔10〕のいずれか1項記載のセンサパッケージの取付方法であって、
 前記センサパッケージにおける前記粘接着層は、硬化剤により硬化し、
 前記粘接着層及び前記被対象物の少なくとも一つに前記硬化剤を塗布する工程と、
 前記センサパッケージを前記粘接着層を介して前記被対象物に貼付する工程と、
を含むセンサパッケージの取付方法。
〔12〕
 〔1〕~〔10〕のいずれか1項記載のセンサパッケージの取付方法であって、
 前記センサパッケージにおける前記粘接着層は、硬化剤により硬化し、
 前記粘接着層に前記硬化剤を塗布する工程と、
 前記被対象物に前記硬化剤を塗布する工程と、
 前記センサパッケージを前記被対象物に、前記粘接着層に塗布された前記硬化剤と、前記被対象物に塗布された前記硬化剤とが接するように貼付する工程と、を含むセンサパッケージの取付方法。
〔13〕
 〔1〕~〔3〕のいずれか1項に記載のセンサパッケージを前記被対象物に取り付けるセンサパッケージの取付方法であって、
 前記センサパッケージにおける、前記第1の粘着剤層及び前記粘接着層の前記被対象物に貼付される側の面が第1の剥離シートにより保護され、
 前記センサパッケージが、前記第1の粘着剤層の前記被対象物に貼付される側の面とは反対側の面に前記第1の基材と、第2の粘着剤層と、第2の基材とをこの順で備え、
 前記第1の基材と前記第2の粘着剤層との間の一部に第2の剥離シートを備え、前記第2の剥離シートは、前記第2の剥離シートの面広がり方向において前記第2の粘着剤層よりも伸びて露出する延出部を有し、
 前記第1の剥離シートを剥離し、前記粘接着層に硬化剤を塗布する工程と、
 前記センサパッケージの前記第1の剥離シートを剥離した剥離面を前記被対象物に貼付する工程と、
 前記第2の剥離シートを剥離し、前記第2の粘着剤層の前記第2の剥離シートを剥離した剥離面を前記第1の基材に貼付する工程とを含むセンサパッケージの取付方法。
〔14〕
 〔1〕~〔10〕のいずれか1項に記載のセンサパッケージ及び硬化剤を含むセット。
 本発明の一態様に係るセンサパッケージは、FBGセンサの感度を大きく低下させることなく、簡便に取り付けと位置決めが可能であり、作業性に優れる。また、耐久性に優れ屋外での利用に適用可能である。
図1は、センサパッケージの一構成例の模式的な図である。 図2は、図1の模式的なI-I断面図である。 図3は、図1の模式的なII-II断面図である。 図4は、センサパッケージの一構成例の模式的な図である。 図5は、図4の模式的なIII-III断面図である。 図6は、図4の模式的なIV-IV断面図である。 図7は、センサパッケージの一構成例の模式的な断面図である。 図8は、センサパッケージの一構成例の模式的な断面図である。 図9は、センサパッケージの一構成例の模式的な断面図である。 図10は、センサパッケージの一構成例の模式的な断面図である。 図11(a)~(f)は、センサパッケージの一製造例を説明するための模式的な断面図である。 図12(a)~(f)は、センサパッケージの一製造例を説明するための模式的な図である。 図13(a)~(c)は、センサパッケージの一製造例を説明するための模式的な断面図である。 図14(a)~(d)は、センサパッケージの一製造例を説明するための模式的な図である。
 以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
 なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明することがあり、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、図面に記載の実施形態は、本発明を明瞭に説明するために模式化されており、実際の製品のサイズや縮尺を必ずしも正確に表したものではない。
〔センサパッケージ〕
 本発明の実施形態に係るセンサパッケージは、被対象物に貼付されるセンサパッケージであって、第1の基材と、FBGセンサと、前記第1の基材上に位置する、樹脂部及び第1の粘着剤層と、前記樹脂部における前記第1の基材とは反対側の面に位置する粘接着層と、を備え、前記FBGセンサは前記樹脂部により保持される。
(第一の実施形態)
 図1は、本発明の第一の実施形態に係るセンサパッケージ100の模式的な図である。図2は、図1の模式的なI-I断面図である。図3は、図1の模式的なII-II断面図である。
 図1~3に示すセンサパッケージ100は、第1の基材20と、被対象物に貼付されるFBG(Fiber Bragg Grating)センサ10と、第1の基材20上に位置する、樹脂部12と第1の粘着剤層11と、樹脂部12における第1の基材20とは反対側の面に位置する粘接着層14とを備え、FBGセンサ10は樹脂部12により保持される。
 センサパッケージ100は、FBGセンサ10を保持する樹脂部12における、粘接着層側の面を除く、全周囲の少なくとも一部が、第1の粘着剤層11で覆われていてもよい。なお、図1~3に示すセンサパッケージ100においては、粘接着層14を設けた側の面が被対象物に貼付される側の面である。
 FBGセンサ10は、光ファイバ15のコアに周期的な回折格子を刻むことにより形成されており、FBGセンサ10の検出信号はセンサパッケージ100の外部へ出力される。また、光ファイバ15は被覆材13により被覆されていてもよい。
 被覆材13の材料としては特に限定はないが、例えば、金コート等の金属材料や、ポリイミド、シリコーン、ナイロン、アクリル、塩化ビニル等の樹脂材料が挙げられる。被覆材13は樹脂により光ファイバ15をコートする樹脂コート材であってもよく、シース材等であってもよい。また、被覆材13は単層でも複数層でもよい。
 第1の粘着剤層11は、第1の基材上に設けられる。第1の粘着剤層11を設けることにより、センサパッケージを被対象物に設置する際に、第1の粘着剤層11により仮固定しつつ粘接着層の硬化により強固に接着することができ作業性に優れる。また、第1の粘着剤層11によりセンサパッケージ100と被対象物との隙間を無くし、耐久性に優れるためFBGセンサ10への外気や水分の侵入を防ぐこともできる。
 第1の粘着剤層は、FBGセンサを保持する樹脂部における、被対象物に貼付される側の面を除く全周囲の少なくとも一部を覆っていることが好ましい。FBGセンサが被対象物から情報を検出する際に、FBGセンサと被対象物との間に粘着剤層が存在すると、得られた変形を粘着剤層で緩和するため検出の感度が大きく低下するためである。
 第1の粘着剤層11は、複数の粘着剤層により形成してもよい。例えば、図1~3に示すように、第1の粘着剤層11aおよび第1の粘着剤層11bを積層したものであってもよく、図4~6に示すように、第1の粘着剤層11cおよび第1の粘着剤層11dを付き合わせたものであってもよい。第1の粘着剤層11aと第1の粘着剤層11bの厚さは同じでも異なっていてもよく、異なる場合はどちらの厚さが大きくてもよい。
 光ファイバ15に被覆材13を設ける場合は、その太さによっては、第1の粘着剤層11aおよび第1の粘着剤層11bは被覆材13に対応する位置に切り欠きを設けることもできる。切り欠きを設けることにより、第1の粘着剤層11と被対象物との間にほぼ隙間が無くセンサパッケージを被対象物に取り付けることができ、FBGセンサ10への外気や水分の侵入を防ぎ耐久性に優れる。
 第1の粘着剤層11の厚さに対し、被覆材13の最大径(光ファイバ15を含む被覆材13の外径)が小さい場合は、必ずしも第1の粘着剤層11に切り欠きを設ける必要はなく、被覆材13が第1の粘着剤層11に埋没した状態となり、外気や水分の侵入を防ぐことができ耐久性に優れる。
 光ファイバ15に被覆材13を設ける場合は、第1の粘着剤層11の厚みは被覆材13の最大径(外径)と同じか、最大径より大きいことが好ましい。
 光ファイバの外径は、好ましくは0.125mmである。
 光ファイバ15を被覆する被覆材13の厚みは、特に制限は無く、通常10μm~1mmである。
 例えば、外径が0.125mmの光ファイバに樹脂の被覆材により被覆を施し、光ファイバを含む被覆材の外径を好ましくは0.15~1mmとすることができる。
 第1の粘着剤層11は、厚み方向に貫通する開口部(以下単に開口部と称する場合がある)を有していてもよい。
 開口部内にFBGセンサを配置し、樹脂部をFBGセンサと開口部との間隙を埋めた場合、FBGセンサと第1の粘着剤層とが接触せず、被対象物の正確な情報がより得られやすくなる。更に、開口部内にFBGセンサを配置することにより、FBGセンサの位置が目視で確認でき、取付作業時における位置決めがしやすくなる。
 開口部の形状に特に限定はなく、円形状、楕円形状、多角形状、正方形状、長方形状のいずれであってもよい。
 樹脂部12は、第1の基材上に位置し、FBGセンサ10を保持する。
 FBGセンサ10は、外気に暴露しないように、樹脂部12によって保護されていることが好ましく、樹脂部12に包埋されていてもよく、FBGセンサ10の一部が樹脂部12から露出していてもよいが、FBGセンサ10の配線を除く全周囲が樹脂部12に包埋された状態であることが好ましい。FBGセンサ10の配線を除く全周囲が樹脂部12に包埋された状態の場合は、FBGセンサ10は、被対象物の情報を樹脂部12を介して検出することとなる。
 また、樹脂部12における前記被対象物に貼付される側の面を除く全周囲の少なくとも一部が、前記第1の粘着剤層11で覆われていてもよい。
 第1の粘着剤層11が厚み方向に貫通する開口部を有する場合、樹脂部12は、開口部内に配置されたFBGセンサ10と開口部との間隙を埋めるように設けられてFBGセンサ10を保持することができる。
 FBGセンサ10による検出の感度を高めるため、樹脂部12の第1の基材とは反対側の面、および第1の粘着剤層11の第1の基材とは反対側の面(貼付面)は、面一となるように樹脂部12が形成されていることが好ましい。
 樹脂部12と第1の粘着剤層11は、第1の基材20上に位置し、センサパッケージ100は、樹脂部12における第1の基材20とは反対側の面に位置する粘接着層14を備える。図1~3に示すように粘接着層14は、センサパッケージ100を被対象物に貼付した際に、樹脂部12が粘接着層14を介して被対象物に貼付されるように設置することができる。これにより、樹脂部12に保持されるFBGセンサ10が樹脂部12および粘接着層14を介して被対象物に貼付される。すなわち、FBGセンサ10は、第1の粘着剤層11を介さず、樹脂部12および粘接着層14を介して、被対象物の情報を検出することとなり感度が大きく低下することを防ぐことができる。
(第二の実施形態)
 第二の実施形態において、上記した実施形態と同様の部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
 図4は、本発明の第二の実施形態に係るセンサパッケージ200の模式的な図である。図5は、図4の模式的なIII-III断面図である。図6は、図4の模式的なIV-IV断面図である。
 図4に示すセンサパッケージ200は、図1に示すセンサパッケージ100の変形例であって、図1における第1の粘着剤層11の厚みを、被覆材13の最大径(太さ)と同程度とした実施形態を示す。第1の粘着剤層11の厚みは、被覆材13の最大径より大きくてもよい。
 図4~6に示すように、センサパッケージ200は、第1の粘着剤層11を被覆材13に対応する位置で切断した形状の第1の粘着剤層11cおよび第1の粘着剤層11dを被覆材13に突き合わせることにより、FBGセンサ10を第1の粘着剤層11の開口部内に配置し、樹脂部12により保持することができる。
 第1の粘着剤層11cと第1の粘着剤層11dの厚さは同じでも異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。
 なお、第1の粘着剤層11cおよび第1の粘着剤層11dに加え、図1における第1の粘着剤層11aを更に組み合わせて第1の粘着剤層11とすることもできる。
(第三の実施形態)
 第三の実施形態において、上記した実施形態と同様の部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
 図7は、本発明の第三の実施形態に係るセンサパッケージ300の模式的な断面図である。
 図7に示すセンサパッケージ300は、図1に示すセンサパッケージ100の変形例であって、図1における第1の粘着剤層11を1層とした場合の実施形態である。
 センサパッケージ300におけるFBGセンサ10は光ファイバ15に形成され、光ファイバ15は被覆材13を備える。図7に示すように、センサパッケージ300におけるFBGセンサ10付き光ファイバ15は、被覆材13が第1の基材20に接するように配置されていてもよい。
(第四の実施形態)
 第四の実施形態において、上記した実施形態と同様の部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
 図8は、本発明の第四の実施形態に係るセンサパッケージ400の模式的な断面図である。
 図8に示すセンサパッケージ400は、図1に示すセンサパッケージ100の変形例であって、図1における第1の粘着剤層11を1層とした場合の実施形態である。
 センサパッケージ400におけるFBGセンサ10は光ファイバ15に形成され、光ファイバ15は被覆材13を備える。図8に示すように、センサパッケージ400におけるFBGセンサ10付き光ファイバは、被覆材13が粘接着層14に接するように配置されていてもよい。
(第五の実施形態)
 第五の実施形態において、上記した実施形態と同様の部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
 図9は、本発明の第五の実施形態に係るセンサパッケージの一構成例の模式的な断面図である。
 図9に示すように、センサパッケージ500は、第1の基材20における第1の粘着剤層11側の面とは反対側の面に、第2の粘着剤層16と、第2の基材17とをこの順で備えていてもよい。
 また、センサパッケージ500は、第1の基材20と第2の粘着剤層16との間の一部に第2の剥離シート19を備えていてもよい。第1の基材20と第2の粘着剤層16との間の一部に第2の剥離シート19を備えることにより、任意のタイミングで第1の基材20に第2の基材17を積層することが可能となる。センサパッケージ500を被対象物に貼付した後に、第2の剥離シート19を剥離し、第1の基材20に第2の基材17を積層すると、貼付の際にFBGセンサ10が目視しやすく、位置決めが容易となり作業性に優れる。
 第2の剥離シート19には、背割り部を設けることもできる。前記背割り部は、第2の剥離シート19の粘着剤層との接触面とは反対側の表面に切れ線を入れてなる。前記切れ線の形状は、直線状であってもよく、曲線状、たとえば波型であってもよく、またはこれらの組み合わせであってもよい。また、切れ線は実線であっても、破線であってもよく、これらの組み合わせであってもよい。第2の剥離シート19に背割り部を設けることにより、第2の剥離シート19を容易に取り除くことが可能となる。
 また、センサパッケージ500は、第1の基材20と第2の粘着剤層16との間の一部に第2の剥離シート19を備え、前記第2の剥離シート19は、前記第2の剥離シート19の面広がり方向において前記第2の粘着剤層16よりも伸びて露出する延出部を有していてもよい。第2の剥離シート19が延出部を有すれば、該延出部が把持部となって作業性に優れたセンサパッケージを得ることができる。延出部の形状については、特に限定されず、目的に応じて任意の適切な形状が採用され得る。上記延出部の視形状の具体例としては、四角形(台形も含む)、半楕円形状等が挙げられる。また、上記延出部の端部は波形等であってもよい。上記延出部の剥離方向の長さは、好ましくは1mm~30mmであり、さらに好ましくは5mm~20mmである。上記延出部の剥離方向の長さがこのような範囲であれば、優れた剥離操作性を有し、作業性の良いセンサパッケージを得ることができる。
 次に、本発明の実施形態にかかるセンサパッケージの製造方法について説明する。
 〔センサパッケージの製造方法〕
 本発明の実施形態にかかるセンサパッケージの製造方法は、第1の基材20上に、第1の粘着剤層11を設ける工程と、樹脂部12により包埋したFBGセンサ10を設ける工程と、樹脂部12における第1の基材20とは反対側の面に位置する粘接着層14を設ける工程とを含む。
 第1の粘着剤層11を設ける工程においては、粘着剤組成物の塗布・硬化により第1の基材上に第1の粘着剤層11を直接形成してもよく、予め形成された粘着剤層を貼付してもよい。第1の粘着剤層11は、複数の粘着剤層により構成される場合、第1の粘着剤層11を設ける工程は複数回に分けて行ってもよい。
 例えば、図1~3に示すセンサパッケージ100の場合、第1の基材上に第1の粘着剤層11aを配置し、次いで、FBGセンサ10を配置し、第1の粘着剤層11bを配置してもよい。
 FBGセンサ10は、図1~3に示すように、第1の粘着剤層11の開口部内となるように配置することができる。
 FBGセンサ10付き光ファイバ15は被覆材13により被覆されていてもよい。FBGセンサ10付き光ファイバ15が被覆材13により被覆されている場合、第1の粘着剤層11aおよび第1の粘着剤層11bの少なくとも一方は、光ファイバ15および被覆材13に対応する位置に切り欠きを設けてもよい。
 第1の粘着剤層11は、例えば、図4~6に示すように、第1の粘着剤層11cおよび第1の粘着剤層11dを付き合わせたものであってもよい。FBGセンサ10付き光ファイバ15が被覆材13により被覆されている場合、第1の粘着剤層11cおよび第1の粘着剤層11dの少なくとも一方は、光ファイバ15および被覆材13に対応する位置に切り欠きを設けてもよい。
 図7に示すように、センサパッケージ300は、第1の基材20上にFBGセンサ10を設置した後、第1の粘着剤層11および樹脂部を設けてもよい。また、図8に示すようにセンサパッケージ400は、第1の基材20上に第1の粘着剤層11を設けた後、FBGセンサ10を設置し、次いで、樹脂部を設けてもよい。
 FBGセンサ10付き光ファイバ15が被覆材13により被覆されている場合、第1の粘着剤層11は被覆材13に対応する位置に切り欠きを設けることもできる。
 第1の粘着剤層11の厚さに対し、被覆材13の最大径が小さい場合は、必ずしも第1の粘着剤層11に切り欠きを設ける必要はなく、被覆材13が第1の粘着剤層11に埋没した状態となり、外気や水分の侵入を防ぐことができ耐久性に優れる。
 樹脂部12により包埋したFBGセンサ10を設ける工程においては、第1の基材上にFBGセンサ10を設置した後にFBGセンサ10を樹脂部12により包埋してもよく、予め樹脂部12により包埋したFBGセンサ10を第1の基材上に設置してもよい。
 第1の粘着剤層11が開口部を有する場合、FBGセンサ10は、図1~3に示すように、第1の粘着剤層11の開口部内となるように配置することができる。そして、樹脂部12を形成する樹脂組成物を開口部内に充填することにより、開口部内に配置されたFBGセンサと開口部との間隙を埋めるように樹脂部12を設けることができる。これにより、FBGセンサが樹脂部12により包埋され、保持される。予め樹脂部12により包埋したFBGセンサ10を第1の基材20上に載置し、樹脂部12における被対象物に貼付される側の面を除く全周囲の少なくとも一部を、第1の粘着剤層11で覆ってもよい。
 また、第1の基材20上に、第1の粘着剤層11を設ける工程と、樹脂部12により包埋したFBGセンサ10を設ける工程は、同時に行うこともできる。
 例えば、第1の粘着剤層11bを任意の剥離フィルム30上に配置し、第1の粘着剤層11bの開口部内にFBGセンサ10が位置するように載置し、更に、第1の粘着剤層11bに対向するように第1の粘着剤層11aを配置し、第1の粘着剤層11a及び第1の粘着剤層11bの開口部に樹脂を充填し、硬化させ、樹脂部12を形成しFBGセンサ10を包埋する。
 次いで、第1の粘着剤層11aの第1の粘着剤層11b側とは反対側に第1の基材20を積層し、剥離フィルム30を剥離することにより、第1の基材20上に、第1の粘着剤層11及び、樹脂部12により包埋したFBGセンサ10を同時に設けることができる。
 そして、粘接着層14を設ける工程により、樹脂部12における第1の基材20とは反対側の面に、粘接着層14を設けることができる。粘接着層14は、粘接着組成物の塗布・硬化により粘接着層14を直接形成してもよく、予め形成された粘接着層14を樹脂部12に貼付してもよい。
 粘接着層14を設ける工程は、FBGセンサ10を樹脂部12により包埋した後に行うことができ、樹脂部12を第1の基材20に配置した後に行ってもよく、樹脂部12を第1の基材20に配置する前に行ってもよい。
 図9に示すように、第1の粘着剤層および前記粘接着層における、被対象物に貼付される側の面は、第1の剥離シートにより保護してもよく、第1の剥離シートを貼付してもよい。
 センサパッケージ500は、第1の基材20における第1の粘着剤層11側の面とは反対側の面に、第2の粘着剤層16と、第2の基材17とをこの順で備えていてもよい。
 また、センサパッケージ300は、第1の基材20と第2の粘着剤層16との間の一部に第2の剥離シート19を備えていてもよい。
 第1の基材20における第1の粘着剤層11側の面とは反対側の面の一部に第2の剥離シート19を積層し、第1の基材20および第2の剥離シート上に、第2の粘着剤層16と、第2の基材17とを設けることができる。第2の粘着剤層16および第2の基材17は、第2の粘着剤層16または第2の基材17を形成する材料の塗布・硬化により形成してもよく、予め形成されたものを貼付してもよい。
 また、第2の基材は、耐候性基材であってもよい。
 〔センサパッケージの取付方法〕
 続いて、本実施形態のセンサパッケージの取付方法について説明する。
 本実施形態のセンサパッケージの取付方法は、センサパッケージを被対象物に貼付する工程を含む。粘接着層の硬化前においては、粘接着層および第1の粘着剤層により、被対象物と樹脂部により保持されたFBGセンサとが粘着され、粘接着層の硬化により被対象物と樹脂部により保持されたFBGセンサとが強固に接着され、FBGセンサの感度が大きく低下することを防ぐことができる。
 センサパッケージにおける粘接着層が、硬化剤により硬化するものである場合、粘接着層と硬化剤とを接触させる工程が必要である。粘接着層は、硬化剤と接触することにより反応する。粘接着層と硬化剤とを接触させる工程は、粘接着層及び被対象物の少なくとも一つに硬化剤を塗布する工程と、センサパッケージを粘接着層を介して前記被対象物に貼付する工程とを含んでいてもよい。
 例えば、粘接着層と硬化剤とを接触させる工程は、粘接着層に硬化剤を塗布する工程と、センサパッケージを前記被対象物に貼付する工程とを含むものであってもよく、被対象物に硬化剤を塗布する工程および粘接着層と塗布された硬化剤とが接するようにセンサパッケージを前記被対象物に貼付する工程とを含んでいてもよい。
 また、粘接着層と硬化剤とを接触させる工程は、粘接着層に硬化剤を塗布する工程と、被対象物に前記硬化剤を塗布する工程と、センサパッケージを前記被対象物に、粘接着層に塗布された硬化剤と、被対象物に塗布された硬化剤とが接するように貼付する工程とを含んでいてもよい。
 また、必要により、粘接着層と硬化剤とを加熱してもよく、加熱温度は、例えば、好ましくは50℃以上、より好ましくは70℃以上であり、また、例えば、好ましくは130℃以下、より好ましくは110℃以下である。
 反応温度としては、好ましくは、常温である。常温は、粘接着層と硬化剤とを反応させるための上記した加熱(例えば、50℃以上の加熱)をしない温度であり、例えば、50℃未満、好ましくは、40℃以下であり、また、例えば、10℃以上、好ましくは、20℃以上である。
 反応温度が常温であれば、粘接着層と硬化剤とを反応させるための加熱を必要とせず、センサパッケージを被対象物に、より一層簡便に接着することができ作業性に優れる。
 反応時間は、例えば、1時間以上、好ましくは、12時間以上であり、また、例えば、96時間以下、好ましくは、48時間以下である。
 これにより、粘接着層が硬化し硬化層を形成する。好ましくは、粘接着層が常温で硬化する。
 硬化層により、被対象物と樹脂部により保持されたFBGセンサとが強固に接着されFBGセンサの感度が大きく低下することを防ぐことができる。
 硬化層の剪断接着力は、例えば、0.1MPa以上、好ましくは、0.4MPa以上、より好ましくは、0.6MPa以上、さらに好ましくは、0.7MPa以上、とりわけ好ましくは、1.0MPa以上、最も好ましくは、2.3MPa以上、さらには、2.5MPa以上、さらには、3.5MPa以上である。
 硬化層の剪断接着力が、上記の下限以上であれば、粘接着層は、接着性に優れ被対象物と樹脂部により保持されたFBGセンサとを確実に接着することができる。
 硬化層の剪断接着力は、以下の方法により測定される。すなわち、粘接着層を2枚の剥離処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムに挟み、一方のポリエチレンテレフタレートフィルムを粘接着層から剥離し、剥離された粘接着層を第1スレート板に配置し、その後、他方のポリエチレンテレフタレートフィルムを粘接着層から引き剥がす。別途、硬化剤を第2スレート板に配置する。次いで、粘接着層と硬化剤とを、それらが第1スレート板および第2スレート板に挟まれるように、接触させ、24時間放置して硬化層を形成し、その後、第1スレート板および第2スレート板を剪断方向に、速度5mm/分で引っ張り、2枚のスレート板が剥がれた際の強度を剪断接着力として求められる。
 他の実施形態のセンサパッケージの取付方法は、第1の粘着剤層および前記粘接着層の前記被対象物に貼付される側の面が第1の剥離シートにより保護され、センサパッケージが、第1の粘着剤層の被対象物に貼付される側の面とは反対側の面に第1の基材と、第2の粘着剤層と、第2の基材とをこの順で備え、第1の基材と前記第2の粘着剤層との間の一部に第2の剥離シートを備え、第2の剥離シートは、第2の剥離シートの面広がり方向において第2の粘着剤層よりも伸びて露出する延出部を有し、前記第1の剥離シートを剥離し、前記粘接着層に硬化剤を接触させる工程と、前記センサパッケージの前記第1の剥離シートを剥離した剥離面を前記被対象物に貼付する工程と、前記第2の剥離シートを剥離し、前記第2の粘着剤層の前記第2の剥離シートを剥離した剥離面を前記第1の基材に貼付する工程とを含む。
 粘接着層と硬化剤とを接触させる工程は上記と同様である。
 図9に示すように、センサパッケージが第1の基材と前記第2の粘着剤層との間の一部に第2の剥離シートを備えることにより、第1の剥離シートを剥離した剥離面を被対象物に貼付する際に、樹脂部により保持されたFBGセンサを目視できる。このためFBGセンサを被対象物に貼付する際の位置決めが容易となり作業性に優れる。
 次に、前記第2の剥離シートを剥離し、前記第2の粘着剤層の前記第2の剥離シートを剥離した剥離面を前記第1の基材に貼付する工程により、図10に示すように、第1の基材における樹脂部とは反対側の面に第2の粘着剤層、および第2の基材がこの順で積層される。これにより、第1の粘着剤層、FBGセンサ、樹脂部、および第1の基材が、第2の粘着剤層および第2の基材により保護されるため、センサパッケージの耐候性が向上する。
〔センサパッケージおよび硬化剤を含むセット〕
 本発明の実施形態にかかるセンサパッケージは、硬化剤と共にセットとすることができる。すなわち、本発明の実施形態にかかるセットは本発明の実施形態にかかるセンサパッケージおよび硬化剤を含む。
 本発明の実施形態にかかるセットにおけるセンサパッケージおよび硬化剤は、上述のセンサパッケージおよび硬化剤と同義であり好ましいものを同様である。
 本発明の実施形態にかかるセットによれば、センサパッケージと被対象物とを簡便かつ強固に接着することができ、作業性に優れ、FBGセンサの感度が大きく低下することを防ぐことができる。
 次に、本発明の実施形態にかかるセンサパッケージを構成する材料等について説明する。
〔第1の基材〕
 第1の基材としては、各種の基材を好ましく用いることができる。第1の基材としては、例えば、樹脂フィルム、紙、布、ゴムフィルム、発泡体フィルム、金属箔、これらの複合体や積層体等を用いることができる。なかでも、貼り付け性や外観性の観点から、樹脂フィルムを含むフィルム基材が好ましい。樹脂フィルムを含むことは、寸法安定性、厚さ精度、加工性、引張強度等の観点からも有利である。樹脂フィルムの例としては、PE、PP、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系樹脂フィルム;PET、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂フィルム;塩化ビニル系樹脂フィルム;酢酸ビニル系樹脂フィルム;ポリイミド系樹脂フィルム;ポリアミド系樹脂フィルム;フッ素系樹脂フィルム;セロハン;等が挙げられる。好適例としては、PE、PP、PETから形成された樹脂フィルムが挙げられる。
 樹脂フィルムのなかでは、ポリエステルフィルムがより好ましく、そのなかでもPETフィルムがさらに好ましい。フィルム基材は、単層構造であってもよく、2層または3層以上の多層構造を有してもよい。
 第1の基材は、透明又は半透明であることが好ましい。
 被対象物の情報を正確に得るには、センサパッケージを被対象物に取付ける際に、FBGセンサの取付位置が重要となる。第1の基材が透明又は半透明であることにより、センサパッケージにおけるFBGセンサの位置が把握できるため、被対象物に取付ける際の位置決めが容易となり作業性に優れる。
 具体的には、第1の基材は80%以上(例えば90%以上、典型的には95%以上)の全光線透過率を示すことが好ましい。また、第1の基材のヘイズ値は10%以下(例えば5%以下)であることが好ましい。
 第1の基材の厚みは、センサパッケージにおける支持体として第1の基材が機能するための強度を確保するという観点からは、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上である。また、センサパッケージにおいて適度な可撓性を実現するという観点からは、第1の基材の厚さは、好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下である。
〔第1の粘着剤層〕
 第1の粘着剤層は、粘着剤により構成することができる。粘着剤は感圧粘着剤であることが好ましい。
 第1の粘着剤層を構成する粘着剤(粘着剤組成物)としては、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、フッ素系粘着剤、スチレン-ジエンブロック共重合体系粘着剤、エポキシ系粘着剤などを1種又は2種以上組み合わせて使用できる。また、粘着剤として光硬化型粘着剤(紫外線硬化型粘着剤など)を用いることもできる。
 第1の粘着剤層の厚みは、好ましくは50μm以上、より好ましくは100μm以上、更に好ましくは300μm以上である。また、好ましくは2mm以下、より好ましくは1.5mm以下、更に好ましくは1mm以下である。
 粘着剤組成物の調製に際して、熱や活性エネルギー線による硬化反応を利用する場合には、粘着剤組成物には、熱重合開始剤や光重合開始剤などの重合開始剤が含まれることが好ましい。重合開始剤としては、重合時間を短くすることができる利点などから、光重合開始剤を好適に用いることができる。重合開始剤は単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 第1の粘着剤層は、更に、気泡構造を有していてもよい。「気泡構造」としては、ガス成分を有する構造であればよく、ガス成分のみからなり外殻を有しない構造である「気泡」であってもよいし、ガラスのミクロバブルのようなガス成分が外殻中に封入された構造である「中空微小球状体」であってもよい。
 第1の粘着剤層(又は粘着剤組成物)には、粘着シートの用途に応じて、適宜な添加剤が含まれていてもよい。このような添加剤としては、例えば、架橋剤(例えば、ポリイソシアネート系架橋剤、シリコーン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アルキルエーテル化メラミン系架橋剤など)、粘着付与剤(例えば、ロジン誘導体樹脂、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノール樹脂などからなる常温で固体、半固体あるいは液状のもの)、可塑剤、充填剤、老化防止剤、酸化防止剤、着色剤(顔料や染料など)などが挙げられる。
 第1の粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、上記ベースポリマーを形成するモノマー成分(例えば、アルキル(メタ)アクリレートなど)、必要に応じて、中空微小球状体、重合開始剤、各種添加剤等を公知の手法を用いて混合することにより調製することができる。また、粘度調整などの必要に応じて、モノマー成分を一部重合させてもよい。
 調製方法の具体例としては、例えば、下記の手順が挙げられる。(i)ベースポリマーを形成するためのモノマー成分(例えば、アルキル(メタ)アクリレートやその他の共重合モノマー)および重合開始剤(例えば、光重合開始剤)を混合してモノマー混合物を調整し、(ii)該モノマー混合物に対して重合開始剤の種類に応じた重合反応(例えば、紫外線重合)を行って、一部のモノマー成分のみが重合した組成物(シロップ)を調製する。次いで、(iii)得られたシロップに、必要に応じて、中空微小球状体、フッ素系界面活性剤やその他の添加剤を配合する。さらに、気泡を含有させる場合には、(iv)(iii)で得られた配合物に、気泡を導入して混合させることにより、粘着剤組成物を得ることができる。なお、粘着剤組成物の調製方法はこれに限定されるものではなく、例えば、前記シロップの調製に際して、フッ素系界面活性剤や中空微小球状体を、モノマー混合中に予め配合するなどの調製方法でもよい。
 第1の粘着剤層は公知乃至慣用の方法により形成することができる。例えば、第1の基材上に上記粘着剤組成物を塗布して第1の粘着剤層を形成させ、該第1の粘着剤層を、必要に応じて、硬化(例えば、熱による硬化や、活性エネルギー線による硬化)や乾燥させる方法などが挙げられる。中でも、前述のように、活性エネルギー線の照射による硬化が好ましい。
 また、支持基材上に上記粘着剤組成物を塗布、硬化・乾燥して粘着シートを製造した後、第1の基材上に貼り合わせ、支持基材を剥離し、第1の粘着剤層としてもよい。
 なお、上記粘着シートは市販品を用いることも可能であり、例えば、日東電工(株)製「ハイパージョイント H7004、H7008、H7012、H8008、H9008」(基材レス両面粘着シート)などを用いることができる。
〔樹脂部〕
 樹脂部は、透明又は半透明であることが好ましい。樹脂部が透明又は半透明であることにより、樹脂部に保持されたFBGセンサの位置がより正確に把握できるため、被対象物に取付ける際の位置決めが容易となる。
 樹脂部は、25℃における初期引張弾性率が好ましくは1.0×10Pa以上、より好ましくは、5.0×10Pa以上、さらに好ましくは1.0×10Pa以上である。
 樹脂部の厚みは、好ましくは200μm以上、より好ましくは400μm以上、更に好ましくは800μm以上である。また、好ましくは3mm以下、より好ましくは2mm以下、更に好ましくは1.5mm以下である。
 樹脂部は、樹脂組成物により形成することができる。樹脂組成物は、硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含有していてもよく、常温で硬化する樹脂を含有することが好ましい。硬化性樹脂と硬化剤とを適宜組み合わせることにより、常温で硬化する樹脂とすることができる。硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、および熱硬化性ポリイミド樹脂が挙げられ、エポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂は、FBGセンサの劣化原因となりうるイオン性不純物等の含有量が少ない傾向にあることから、樹脂部中の硬化性樹脂として好ましい。樹脂組成物は、一種類の硬化性樹脂を含有してもよいし、二種類以上の硬化性樹脂を含有してもよい。
 また、エポキシ樹脂に常温硬化性を発現させるための硬化剤としては、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、チオール系硬化剤等が好ましい。
 エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、およびテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂などの二官能エポキシ樹脂や多官能エポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂としては、ヒダントイン型エポキシ樹脂、トリスグリシジルイソシアヌレート型エポキシ樹脂、およびグリシジルアミン型エポキシ樹脂も挙げられる。また、樹脂部は、一種類のエポキシ樹脂を含有してもよいし、二種類以上のエポキシ樹脂を含有してもよい。
 エポキシ樹脂は市販品を用いることも可能であり、例えば、三菱ケミカル株式会社製「jER828、ビスフェノールA型エポキシ樹脂」(25℃の粘度が12-15Ps・s)などを用いることができる。
 硬化剤は市販品を用いることも可能であり、例えば、三菱ケミカル株式会社製「ST-12、変成脂肪族ポリアミン」(25℃の粘度が1650-3300mPa・s)などを用いることができる。
 樹脂部における硬化性樹脂の含有割合は、樹脂部を適切に硬化させるという観点からは、好ましくは5~60質量%、より好ましくは10~50質量%である。
〔粘接着層〕
 本実施形態にかかる粘接着層は、樹脂部における前記第1の基材とは反対側の面に位置する。それにより、樹脂部により保護されたFBGセンサが粘接着層によって被対象物に貼付される。
 本実施形態にかかる粘接着層は、粘接着層の硬化前においては、被対象物と樹脂部により保持されたFBGセンサとを粘着し、粘接着層の硬化により被対象物と樹脂部により保持されたFBGセンサとを強固に接着し、FBGセンサの感度が大きく低下することを防ぐことができる。
 被対象物からの情報を高度に検知し、FBGセンサの感度が大きく低下することを防ぐには、粘接着層に硬化により形成した硬化層の弾性率は、1.0×10Pa以上であることが好ましく、3.0×10Pa以上であることがより好ましく、5×10Pa以上であることがさらに好ましい。
 粘接着層は、硬化剤と接触して反応することにより、硬化する層(シート)であり、面方向(厚み方向に直交する方向)に沿って延び、平坦な表面と裏面とを有する略平板形状を有する。粘接着層を硬化させる硬化剤については後述する。
 粘接着層は、粘接着成分により層状に形成される。
 粘接着成分は、層を形成することができる2液型接着剤の主剤であれば特に制限されず、例えば、シリコーン化合物、例えば、ポリプロピレングリコールなどのポリオール化合物、例えば、ウレタン樹脂、例えば、エポキシ樹脂などが挙げられる。粘接着成分は、好ましくは、エポキシ樹脂を主成分として含有する。これにより、FBGセンサおよび樹脂部と被対象物とを簡便かつ強固に接着することができる。
 エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、水素添加ビスフェノールA型エポキシ樹脂などのビスフェノール系エポキシ樹脂、例えば、ナフタレン型エポキシ樹脂、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、例えば、ジシクロ型エポキシ樹脂、例えば、脂環族系エポキシ樹脂、例えば、トリグリシジルイソシアヌレートエポキシ樹脂、例えば、ヒダントインエポキシ樹脂、例えば、グリシジルエーテル系エポキシ樹脂、例えば、グリシジルアミノ系エポキシ樹脂などが挙げられる。
 エポキシ樹脂としては、好ましくは、ビスフェノール系エポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂は、単独で用いることができ、2種以上を併用することもできる。
 エポキシ樹脂は、常温で、液状、半固形状および固形状のいずれの形態であってもよいが、好ましくは、半固形状のエポキシ樹脂の単独使用、および、液状のエポキシ樹脂と固形状のエポキシ樹脂との併用が挙げられる。これにより、粘接着成分からタックのある層状の粘接着層を確実に形成できる。
 常温で液状のエポキシ樹脂は、具体的には、25℃で液状である。液状のエポキシ樹脂の粘度は、25℃において、例えば、30Pa・s以上、好ましくは、80Pa・s以上であり、例えば、500Pa・s以下、好ましくは、300Pa・s以下である。
 常温で固形状のエポキシ樹脂は、具体的には、25℃で固形状である。固形状のエポキシ樹脂の軟化点は、例えば、70℃以上、好ましくは、75℃以上である。
 液状のエポキシ樹脂の固形状のエポキシ樹脂に対する配合割合(液状のエポキシ樹脂/固形状のエポキシ樹脂(質量比))は、例えば、1.0以上、好ましくは、1.5以上であり、また、例えば、4.0以下、好ましくは、3.0以下である。
 液状のエポキシ樹脂の固形状のエポキシ樹脂に対する配合割合が、上記の下限以上であれば、粘接着成分の粘度を低減させて、塗布のムラの発生を防止して、均一な粘接着層を得ることができる。液状のエポキシ樹脂の固形状のエポキシ樹脂に対する配合割合が、上記の上限以下であれば、タックのある層状の粘接着層を得ることができる。
 エポキシ樹脂の配合割合は、粘接着成分において、エポキシ樹脂が主成分となる割合に設定されており、具体的には、粘接着成分に対して、例えば、70質量%以上、好ましくは、75質量%以上、より好ましくは、80質量%以上、さらに好ましくは、90質量%以上であり、また、例えば、100質量%以下である。
 好ましくは、粘接着成分は、エポキシ樹脂のみからなり、すなわち、粘接着成分に対して、エポキシ樹脂の配合割合が100質量%である。
 粘接着成分には、必要により、アクリル系ポリマーを配合することもできる。これにより、粘接着成分の凝集力を向上させることができる。
 アクリル系ポリマーは、(メタ)アクリレートを含有するモノマー成分を反応させることにより得られる。(メタ)アクリレートは、アルキルメタアクリレートおよび/またはアルキルアクリレートであって、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s‐ブチル(メタ)アクリレート、t‐ブチル(メタ)アクリレート、n‐ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2‐エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレートなどの炭素数1~20のアルキル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
 (メタ)アクリレートとして、好ましくは、炭素数2~14のアルキル(メタ)アクリレート、より好ましくは、炭素数4~9のアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。
 (メタ)アクリレートは、単独で用いることができ、2種以上を併用することもできる。
 (メタ)アクリレートの配合割合は、モノマー成分に対して、例えば、70質量%以上、好ましくは、80質量%以上であり、また、例えば、99質量%以下、好ましくは、98質量%以下である。
 モノマー成分は、さらに、(メタ)アクリレートと共重合可能な共重合性モノマーを含有することもできる。
 共重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸、無水マレイン酸などのカルボキシル基含有モノマーまたはその酸無水物、例えば、2‐ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3‐ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート、例えば、(メタ)アクリルアミド、N,N‐ジメチル(メタ)アクリルアミド、N‐メチロール(メタ)アクリルアミド、N‐メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N‐ブトキシメチル(メタ)アクリルアミドなどのアミド基含有モノマー、例えば、酢酸ビニルなどのビニルエステル類、例えば、スチレン、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル化合物、例えば、(メタ)アクリロニトリル、例えば、N‐(メタ)アクリロイルモルホリン、例えば、N‐ビニル‐2‐ピロリドンなどが挙げられる。
 共重合性モノマーとして、好ましくは、カルボキシル基含有モノマー、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート、より好ましくは、(メタ)アクリル酸、2‐ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
 これらの共重合性モノマーは、単独で用いることができ、2種以上を併用することもできる。好ましくは、カルボキシル基含有モノマーおよびヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートの併用、より好ましくは、(メタ)アクリル酸および2‐ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートの併用が挙げられる。
 共重合性モノマーの配合割合は、(メタ)アクリレート100質量部に対して、例えば、0.1質量部以上、好ましくは、0.3質量部以上であり、また、例えば、15質量部以下、好ましくは、10質量部以下である。
 モノマー成分を反応させるには、例えば、(メタ)アクリレートと、必要により、共重合性モノマーとを配合してモノマー成分を調製し、これを、例えば、溶液重合、塊状重合、乳化重合、各種ラジカル重合などの公知の重合方法により調製する。
 重合方法としては、好ましくは、溶液重合が挙げられる。
 溶液重合では、例えば、溶媒に、モノマー成分と、重合開始剤とを配合して、モノマー溶液を調製し、その後、モノマー溶液を加熱する。
 溶媒としては、例えば、有機溶媒などが挙げられる。有機溶媒としては、例えば、トルエン、ベンゼン、キシレンなどの芳香族系溶媒、例えば、酢酸エチルなどのエーテル系溶媒、例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどケトン系溶媒、例えば、酢酸エチルなどのエステル系溶媒、例えば、N,N‐ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒が挙げられる。溶媒は、単独で用いることができ、2種以上を併用することもでき、好ましくは、芳香族系溶媒とエーテル系溶媒との併用が挙げられる。溶媒の配合割合は、モノマー成分100質量部に対して、例えば、10質量部以上、好ましくは、50質量部以上であり、また、例えば、1000質量部以下、好ましくは、500質量部以下である。
 重合開始剤としては、例えば、パーオキサイド系重合開始剤、アゾ系重合開始剤などが挙げられる。
 パーオキサイド系重合開始剤としては、例えば、パーオキシカーボネート、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステルなどの有機過酸化物が挙げられる。
 アゾ系重合開始剤としては、例えば、2,2’‐アゾビスイソブチロニトリル、2,2’‐アゾビス(2‐メチルブチロニトリル)、2,2’‐アゾビス(2,4‐ジメチルバレロニトリル)、2,2’‐アゾビスイソ酪酸ジメチルなどのアゾ化合物が挙げられる。
 重合開始剤として、好ましくは、アゾ系重合開始剤が挙げられる。
 重合開始剤の配合割合は、モノマー成分100質量部に対して、例えば、0.01質量部以上、好ましくは、0.05質量部以上であり、また、例えば、5質量部以下、好ましくは、3質量部以下である。
 加熱温度は、例えば、50℃以上、80℃以下であり、加熱時間は、例えば、1時間以上、24時間以下である。
 これによって、モノマー成分を重合して、アクリル系ポリマーを含むアクリル系ポリマー溶液を得る。
 アクリル系ポリマー溶液は、アクリル系ポリマーの配合割合が、粘接着成分100質量部に対して、例えば、1質量部以上、好ましくは、2質量部以上、また、例えば、50質量部以下、好ましくは、30質量部以下となるように、エポキシ樹脂に配合される。また、アクリル系ポリマーの配合割合は、エポキシ樹脂100質量部に対して、例えば、1質量部以上、好ましくは、2質量部以上であり、また、例えば、43質量部以下、好ましくは、35質量部以下である。
 アクリル系ポリマーの配合割合が、上記の下限以上であれば、粘接着成分の凝集力、ひいては、粘着力を向上させて、粘接着層の剥離接着力を向上することができる。
 アクリル系ポリマーの配合割合が、上記の上限以下であれば、硬化させることができる。
 粘接着成分には、硬化剤を微量配合することもできる。これにより、粘接着層の凝集力を向上させることができる。硬化剤の例示は、後述される。
 硬化剤の配合割合は、粘接着層の剥離接着力を向上させる一方、粘接着成分をわずかに硬化させる(完全硬化させない)割合に調整される。
 粘接着成分を得るには、例えば、エポキシ樹脂と、必要により、アクリル系ポリマー(アクリル系ポリマー溶液)および/または硬化剤と配合し、必要により、溶媒で希釈して、ワニスを調製する。
 溶媒としては、粘接着成分を溶解できるものであればよく、例えば、上記した溶媒が挙げられる。溶媒として、好ましくは、ケトン系溶媒が挙げられる。
 ワニスにおける粘接着成分の濃度は、例えば、20質量%以上、好ましくは、40質量%以上であり、例えば、80質量%以下、好ましくは、70質量%以下である。
 また、粘接着成分に、アクリル系ポリマーが配合される場合は、粘接着成分を調製するときに、架橋剤を配合することもできる。
 架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属キレート系架橋剤などが挙げられ、好ましくは、イソシアネート系架橋剤が挙げられる。
 イソシアネート系架橋剤としては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート、例えば、イソホロンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネート、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート、例えば、それらイソシアネートの変性物(具体的には、トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート付加物など)などが挙げられる。
 架橋剤としては、好ましくは、イソシアネートの変性物が挙げられる。
 架橋剤の配合割合は、アクリル系ポリマー100質量部に対して、例えば、1質量部以上、好ましくは、5質量部以上であり、また、例えば、20質量部以下、好ましくは、15質量部以下である。これにより、粘接着成分を調製する。
 そして、後述するように、粘接着層は、基材の上に粘接着成分を塗布し、乾燥させることにより、所定の厚みで形成される。
 粘接着層の厚みは、例えば、1μm以上、好ましくは、5μm以上、より好ましくは、10μm以上であり、また、例えば、1000μm以下、好ましくは、500μm以下、より好ましくは、100μm以下である。
 硬化剤は、粘接着層と接触して反応することにより粘接着層を硬化させることができ、硬化剤層(シート)としてもよく、その場合、面方向(厚み方向に直交する方向)に沿って延び、平坦な表面と裏面とを有する略平板形状を有する。
 硬化剤層は、硬化成分から、層状に形成され、硬化成分は、硬化剤を含有する。
 硬化剤としては、2液型接着剤の硬化剤であれば特に制限されず、粘接着成分がエポキシ樹脂を含有する場合は、例えば、イミダゾール化合物、アミン化合物、アミド化合物などのエポキシ樹脂硬化剤が挙げられる。
 イミダゾール化合物としては、例えば、メチルイミダゾール、2‐エチル‐4‐メチルイミダゾール、1‐イソブチル‐2‐メチルイミダゾール、1‐ベンジル‐2‐メチルイミダゾール、2‐エチル‐4‐メチルイミダゾール、エチルイミダゾール、イソプロピルイミダゾール、2,4‐ジメチルイミダゾール、フェニルイミダゾール、ウンデシルイミダゾール、ヘプタデシルイミダゾール、2‐フェニル‐4‐メチルイミダゾール、2‐フェニル‐4,5‐ジヒドロキシメチルイミダゾール、2‐フェニル‐4‐メチル‐5‐ヒドロキシメチルイミダゾールなどが挙げられ、好ましくは、1‐イソブチル‐2‐メチルイミダゾール、1‐ベンジル‐2‐メチルイミダゾール、2‐エチル‐4‐メチルイミダゾール、より好ましくは、1‐イソブチル‐2‐メチルイミダゾール、1‐ベンジル‐2‐メチルイミダゾール、さらに好ましくは、1‐イソブチル‐2‐メチルイミダゾールが挙げられる。
 アミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、それらのアミンアダクト、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンが挙げられる。
 アミド化合物としては、例えば、ジシアンジアミド、ポリアミドなどが挙げられ、好ましくは、ジシアンジアミドが挙げられる。
 硬化剤としては、好ましくは、イミダゾール化合物が挙げられる。
 硬化剤は、単独で用いることができ、2種以上を併用することもできる。
 硬化剤の配合割合は、硬化成分に対して、例えば、10質量%以上、好ましくは、30質量%以上、より好ましくは、50質量%以上、さらに好ましくは、80質量%以上、とりわけ好ましくは、90質量%以上であり、また、例えば、100質量%以下である。硬化剤の配合割合が、上記の下限以上であれば、粘接着層は、接着性に優れる。
 好ましくは、硬化成分は、硬化剤のみからなり、すなわち、硬化剤の割合が、硬化成分に対して100質量%である。
 硬化成分には、必要により、硬化促進剤を配合することができる。
 硬化促進剤としては、例えば、3‐(3,4‐ジクロロフェニル)‐1,1‐ジメチルウレア(DCMU)、N’‐フェニル‐N,N‐ジメチル尿素、1、1’‐(メチル‐m‐フェニレン)ビス(3,3’‐ジメチル尿素)などの尿素化合物、例えば、トリエチレンジアミン、トリ‐2,4,6‐ジメチルアミノメチルフェノールなどの3級アミン化合物、例えば、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラ‐n‐ブチルホスホニウム‐o,o‐ジエチルホスホロジチオエートなどのリン化合物、例えば、4級アンモニウム塩化合物、例えば、有機金属塩化合物などが挙げられ、好ましくは、尿素化合物、より好ましくは、3‐(3,4‐ジクロロフェニル)‐1,1‐ジメチルウレアが挙げられる。
 硬化促進剤は、単独で用いることができ、2種以上を併用することもできる。
 硬化促進剤の配合割合は、硬化成分に対して、例えば、10質量%以上、好ましくは、15質量%以上、より好ましくは、25質量%以上であり、また、例えば、40質量%以下である。硬化促進剤の配合割合は、硬化剤100質量部に対して、10質量部以上、好ましくは、25質量部以上であり、また、例えば、60質量部以下、好ましくは、50質量部以下である。
 硬化成分を調製するには、硬化剤と、必要により、硬化促進剤とを配合する。
 硬化剤が固形状であれば、必要により、溶媒で硬化剤を溶解して、ワニスを調製する。
 溶媒としては、硬化成分を溶解できるものであればよく、例えば、上記した溶媒が挙げられる。
 ワニスにおける硬化成分の濃度は、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上であり、例えば、90質量%以下、好ましくは、50質量%以下である。
 これにより、硬化成分を調製する。
 そして、後述するように、硬化剤は、粘接着層または基材の上に硬化成分を塗布し、乾燥させることにより、所定の厚みで形成される。
 硬化剤を塗布する際の厚みは、例えば、1μm以上、好ましくは、5μm以上、より好ましくは、10μm以上であり、また、例えば、1000μm以下、好ましくは、800μm以下、より好ましくは、500μm以下である。
 そして、粘接着層は、粘接着層がFBGセンサを保持する樹脂部と接触し、硬化剤が粘接着層と接触するように、被対象物とFBGセンサおよび樹脂部との間に介在される。
 粘接着層において、粘接着成分は、硬化前に感圧接着性を有する。
 なお、硬化前の感圧接着性とは、粘接着成分が硬化成分と反応することにより、粘接着成分が完全硬化する前に、粘接着成分が感圧接着性を有することであり、具体的は、粘接着成分と硬化成分とを配合する前から、配合した後、粘接着成分が完全硬化するまでである。
 すなわち、粘接着成分を含有する粘接着層は、感圧接着性を有する。
 具体的には、アルミニウム板に対する粘接着層の剥離接着力は、例えば、0.5N/20mm以上、好ましくは、1.0N/20mm以上、より好ましくは、2.0N/20mm以上、さらに好ましくは、3.0N/20mm以上、とりわけ好ましくは、3.5N/20mm以上であり、また、例えば、10N/20mm以下である。
 粘接着層のアルミニウム板に対する剥離接着力が、上記の下限以上であれば、粘接着層は、感圧接着性に優れ、FBGセンサと被対象物とを粘着して、位置決めすることができる。
 なお、粘接着層の剥離接着力は、粘接着層をアルミニウム板に貼着した後、速度300mm/分で、粘接着層をアルミニウム板から90度剥離したときの、粘接着層の剥離接着力として求められる。
 このように、好ましくは、粘接着層が感圧接着性を有することにより、粘接着層の硬化前においては、粘接着層および第1の粘着剤層により、被対象物とFBGセンサとが粘着される。そのため、被対象物に対するFBGセンサの確実な位置決めが容易となる。
 その後、粘接着層と硬化剤とが反応して、硬化する。
 反応温度は、例えば、常温である。
 また、必要により、粘接着層と硬化剤とを加熱してもよく、加熱温度は、例えば、50℃以上、好ましくは、70℃以上であり、また、例えば、160℃以下、好ましくは、110℃以下である。
 反応温度としては、好ましくは、常温である。常温は、粘接着層と硬化剤とを反応させるための上記した加熱(例えば、50℃以上の加熱)をしない温度であり、例えば、50℃未満、好ましくは、40℃以下であり、また、例えば、10℃以上、好ましくは、20℃以上である。
 反応温度が常温であれば、粘接着層と硬化剤とを反応させるための加熱を必要とせず、FBGセンサ10と被対象物とをより一層簡便に接着することができる。また、FBGセンサ10に加熱による損傷を与えることを防止することができる。
 反応時間は、例えば、15分以上、好ましくは、1時間以上、より好ましくは、12時間以上であり、また、例えば、96時間以下、好ましくは、48時間以下である。これにより、粘接着層が硬化する。好ましくは、粘接着層が常温で硬化する。
 硬化後の粘接着層の厚みは、例えば、1μm以上、好ましくは、5μm以上、より好ましくは、30μm以上であり、また、例えば、2000μm以下、好ましくは、1000μm以下、より好ましくは、500μm以下、さらに好ましくは、100μm以下である。
 この硬化後の粘接着層により、FBGセンサおよび樹脂部と被対象物とが接着される。
〔第2の基材〕
 第2の基材は、フィルムであることが好ましく、保護や加飾の役割を担う樹脂フィルムであることが好ましい。第2の基材としては、例えば、耐湿性フィルムや耐光性フィルム等の耐候性フィルム、意匠フィルム、装飾フィルムや防キズフィルム等の表面保護フィルム等であってもよい。屋外での使用の観点から耐候性フィルムであることが好ましい。
 樹脂フィルムを構成する樹脂としては、例えば、ポリイミド、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、フッ化エチレンプロピレン共重合体(FEP)、エチレン・四フッ化エチレン共重合体(ETFE)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、またはポリフッ化ビニリデン(PVDF)等が挙げられ、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)が好ましい。
〔第2の粘着剤層〕
 第2の粘着剤層としては、特に制限なく使用できる。例えば、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルエーテル、酢酸ビニル/塩化ビニルコポリマー、変性ポリオレフィン、エポキシ系、フッ素系、天然ゴム、合成ゴム等のゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。適度な濡れ性、凝集性および接着性等の粘着特性を示し、耐候性や耐熱性等にも優れるという点からは、アクリル系粘着剤が好ましく用いられる。
〔剥離シート〕
 第1の粘着剤層および第2の粘着剤層を使用時まで保護する第1の剥離シートおよび第2の剥離シート(セパレータ)について説明する。
 第1の剥離シートおよび第2の剥離シートとしては、慣用の剥離紙などを使用でき、特に限定されないが、例えば、剥離処理層を有する基材、フッ素系ポリマーからなる低接着性基材、無極性ポリマーからなる低接着性基材などを用いることができる。
 剥離処理層を有する基材としては、例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離処理剤により表面処理されたプラスチックフィルムや紙等が挙げられる。
 フッ素系ポリマーからなる低接着性基材のフッ素系ポリマーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン・フッ化ビニリデン共重合体等が挙げられる。
 無極性ポリマーからなる低接着性基材の無極性ポリマーとしては、例えば、オレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど)等が挙げられる。なお、剥離シートは公知乃至慣用の方法により形成することができる。また、剥離シートの厚さ等も特に制限されない。
〔被対象物〕
 FBGセンサが貼付される被対象物としては、FBGセンサによる測定の対象とすることのできるものであれば特に制限はなく、例えば、金属製品、木工製品、プラスチック製品、ガラス製品、建造物(内外壁面、床面、および天井面、道路、鉄道、橋梁等)、電子機器、運輸機器(例えば、自動車、二輪車および鉄道等の車両、並びに船舶等)等、様々な構造物が挙げられる。
 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例になんら限定されるものではない。
〔粘接着層の作製〕
 液状のビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名「jER828」、三菱ケミカル製)69質量部と、固形状のビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名「jER1256」、三菱ケミカル製)30質量部と、固形状の特殊ノボラック型エポキシ樹脂(商品名「jER157S70」、三菱ケミカル製)1質量部を混合し、エポキシ樹脂濃度が65質量%になるようにメチルエチルケトンを加えて希釈し、ワニスを調製した。これを乾燥後の厚みが50μmになるように、剥離処理したポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名「ダイアホイルMRF#38」、三菱樹脂社製)の剥離処理面に塗工し、80℃で3分、加熱して乾燥させ、粘接着層を得た。その後、粘接着層を、別のポリエチレンテレフタレートフィルムに、粘接着層が2枚のポリエチレンテレフタレートフィルムに挟まれるように、接触させた。
 〔製造例1〕
 粘着剤層(日東電工、ハイパージョイントH7008)を50mm×30mmのサイズにカットし、図12(a)に示すように、中央部をカットして20mm×10mmの開口部を設け、第1の粘着剤層11a及び第1の粘着剤層11bを準備した。
 第1の粘着剤層11bを図11(a)及び図12(a)に示すように、剥離フィルム30(三菱樹脂製ダイアホイルMRF#38)上に配置した。
 図11(b)及び図12(b)に示すように、第1の粘着剤層11bの開口部内にFBGセンサ10が位置するように外径0.125mmのFBGセンサ10付き光ファイバを載置した。
 更に、図11(c)及び図12(c)に示すように、第1の粘着剤層11b及び光ファイバ上に第1の粘着剤層11aを積層した。この際、第1の粘着剤層11aを第1の粘着剤層11bに押圧した。これによって、光ファイバと第1の粘着剤層11aと第1の粘着剤層11bとの間隙が埋められ、FBGセンサ10が第1の粘着剤層11a及び第1の粘着剤層11bの開口部内に配置された。
 次に、図11(d)及び図12(d)に示すように、エポキシ樹脂(三菱ケミカル、jER828)と硬化剤(三菱ケミカル、S-12)を質量比100:50で混合した常温硬化する樹脂を開口部に充填し、常温で静置し、硬化させ、樹脂部12を形成した。
 第1の基材20としてPET基材(東レ株式会社製、ルミラーS-10#188)を、図11(e)及び図12(e)に示すように、第1の粘着剤層11a上に積層し積層体を作成した。
 上記で作製した粘接着層を20mm×10mmにカットし粘接着層14を準備した。図11(f)及び図12(f)に示すように、積層体から剥離フィルム30を剥離し、粘接着層14を樹脂部12に接着し、センサパッケージを製造した。
 〔製造例2〕
 図13(a)に示すように、外径0.9mmの被覆材13で被覆されたFBGセンサ10付き光ファイバ15を剥離フィルム30(三菱樹脂製ダイアホイルMRF#38)上に載置した。
 粘着剤層(日東電工株式会社製、ハイパージョイントH7008)を50mm×15mmのサイズにカットし、図13(b)に示すように、更に一部を20mm×5mmのサイズで切り取り、コの字型の形状の第1の粘着剤層11c及び第1の粘着剤層11dを準備した。
 図13(b)に示すように、コの字型の形状の第1の粘着剤層11c及び第1の粘着剤層11dにより被覆材13を挟むように設置した。この際、第1の粘着剤層11a及び第1の粘着剤層11bを剥離フィルム30に押圧した。これによって、被覆材13と第1の粘着剤層11cと第1の粘着剤層11dとの間隙が埋められ、第1の粘着剤層11c及び第1の粘着剤層11dにより形成された開口部内にFBGセンサ10が配置された。
 次に、図13(c)に示すように、エポキシ樹脂(三菱ケミカル、jER828)と硬化剤(三菱ケミカル、S-12)を質量比100:50で混合した常温硬化する樹脂を開口部に充填し、常温で静置し、硬化させ樹脂部12を形成した。
 次に、製造例1と同様に第1の基材20としてPET基材(東レ株式会社製、ルミラーS-10#188)を第1の粘着剤層11a上に積層して積層体を作成し、積層体から剥離フィルム30を剥離し、20mm×10mmにカットした粘接着層14を樹脂部12に接着し、センサパッケージを製造した。
 〔製造例3〕
 外径が0.155mmの被覆材で被覆されたFBGセンサ付き光ファイバ(光ファイバを含む被覆材の外径が0.155mm)に変更した以外は製造例2と同様にしてセンサパッケージを製造した。
 〔製造例4〕
 外径が1mmの被覆材で被覆されたFBGセンサ付き光ファイバ(光ファイバを含む被覆材の外径が1mm)に変更した以外は製造例2と同様にしてセンサパッケージを製造した。
 本発明のセンサパッケージは、FBGセンサの感度を大きく低下させることなく、簡便に取り付けと位置決めが可能であり、作業性に優れる。また、耐久性に優れ屋外での利用に適用可能である。
 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
 本出願は、2019年9月17日出願の日本特許出願(特願2019-168780)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
100、200、300、400、500 センサパッケージ
10 FBGセンサ
11、11a、11b、11c、11d 第1の粘着剤層
12 樹脂部
13 被覆材
14 粘接着層
15 光ファイバ
16 第2の粘着剤層
17 第2の基材
18 第1の剥離シート
19 第2の剥離シート
20 第1の基材
30 剥離フィルム

Claims (14)

  1.  被対象物に貼付されるセンサパッケージであって、
     第1の基材と、
     FBGセンサと、
     前記第1の基材上に位置する、樹脂部及び第1の粘着剤層と、
     前記樹脂部における前記第1の基材とは反対側の面に位置する粘接着層とを備え、
     前記FBGセンサは前記樹脂部により保持される、
    センサパッケージ。
  2.  前記粘接着層は、常温にて硬化する請求項1に記載のセンサパッケージ。
  3.  前記粘接着層は、硬化剤により硬化する請求項1又は2に記載のセンサパッケージ。
  4.  前記FBGセンサを保持する前記樹脂部における前記粘接着層側の面を除く全周囲の少なくとも一部が、前記第1の粘着剤層で覆われている請求項1~3のいずれか1項に記載のセンサパッケージ。
  5.  前記第1の粘着剤層は、厚み方向に貫通する開口部を有し、
    前記樹脂部は、前記開口部内に配置された前記FBGセンサと前記開口部との間隙を埋めるように設けられて前記FBGセンサを保持する請求項1~4のいずれか1項に記載のセンサパッケージ。
  6.  前記第1の粘着剤層及び前記粘接着層における前記被対象物に貼付される側の面が、第1の剥離シートにより保護された請求項1~5のいずれか1項に記載のセンサパッケージ。
  7.  前記第1の基材は、透明又は半透明である請求項1~6のいずれか1項に記載のセンサパッケージ。
  8.  前記第1の基材における前記第1の粘着剤層側の面とは反対側の面に、第2の粘着剤層と、第2の基材とをこの順で備える請求項1~7のいずれか1項に記載のセンサパッケージ。
  9.  前記第2の基材は、耐候性基材である請求項8に記載のセンサパッケージ。
  10.  前記第1の基材と前記第2の粘着剤層との間の一部に第2の剥離シートを備え、前記第2の剥離シートは、前記第2の剥離シートの面広がり方向において前記第2の粘着剤層よりも伸びて露出する延出部を有する請求項8又は9に記載のセンサパッケージ。
  11.  請求項1~10のいずれか1項記載のセンサパッケージの取付方法であって、
     前記センサパッケージにおける前記粘接着層は、硬化剤により硬化し、
     前記粘接着層及び前記被対象物の少なくとも一つに前記硬化剤を塗布する工程と、
     前記センサパッケージを前記粘接着層を介して前記被対象物に貼付する工程と、
    を含むセンサパッケージの取付方法。
  12.  請求項1~10のいずれか1項記載のセンサパッケージの取付方法であって、
     前記センサパッケージにおける前記粘接着層は、硬化剤により硬化し、
     前記粘接着層に前記硬化剤を塗布する工程と、
     前記被対象物に前記硬化剤を塗布する工程と、
     前記センサパッケージを前記被対象物に、前記粘接着層に塗布された前記硬化剤と、前記被対象物に塗布された前記硬化剤とが接するように貼付する工程と、を含むセンサパッケージの取付方法。
  13.  請求項1~3のいずれか1項に記載のセンサパッケージを前記被対象物に取り付けるセンサパッケージの取付方法であって、
     前記センサパッケージにおける、前記第1の粘着剤層及び前記粘接着層の前記被対象物に貼付される側の面が第1の剥離シートにより保護され、
     前記センサパッケージが、前記第1の粘着剤層の前記被対象物に貼付される側の面とは反対側の面に前記第1の基材と、第2の粘着剤層と、第2の基材とをこの順で備え、
     前記第1の基材と前記第2の粘着剤層との間の一部に第2の剥離シートを備え、前記第2の剥離シートは、前記第2の剥離シートの面広がり方向において前記第2の粘着剤層よりも伸びて露出する延出部を有し、
     前記第1の剥離シートを剥離し、前記粘接着層に硬化剤を塗布する工程と、
     前記センサパッケージの前記第1の剥離シートを剥離した剥離面を前記被対象物に貼付する工程と、
     前記第2の剥離シートを剥離し、前記第2の粘着剤層の前記第2の剥離シートを剥離した剥離面を前記第1の基材に貼付する工程とを含むセンサパッケージの取付方法。
  14.  請求項1~10のいずれか1項に記載のセンサパッケージ及び硬化剤を含むセット。
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