(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化ケイ素粉末１００重量部と、酸化亜鉛からなる導電性材料粉末３０重量部以上１００重量部以下とを含有するイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末を準備する工程と、
前記原料粉末を造粒又は圧縮成形して所定形状を有するイオンプレーティング用蒸発源材料を成形する工程と、を有することを特徴とするイオンプレーティング用蒸発源材料の製造方法。
【請求項２】
前記酸化ケイ素粉末の平均粒径が５μｍ以下であるとともに、前記導電性材料粉末の平均粒径が５μｍ以下である、請求項１に記載のイオンプレーティング用蒸発源材料の製造方法。
【請求項３】
前記所定形状を有するイオンプレーティング用蒸発源材料を成形する工程は、前記原料粉末を構成する前記酸化ケイ素粉末と前記導電性材料粉末とを圧縮成形又は造粒させて平均粒径が２ｍｍ以上の塊状粒子又は塊状物に加工する工程を含む、請求項１に記載のイオンプレーティング用蒸発源材料の製造方法。
【請求項４】
前記所定形状を有するイオンプレーティング用蒸発源材料を成形する工程は、圧縮成形又は造粒させた前記塊状粒子又は塊状物を加熱する工程を更に含む、請求項３に記載のイオンプレーティング用蒸発源材料の製造方法。
【請求項５】
前記所定形状を有するイオンプレーティング用蒸発源材料を成形する工程は、圧縮成形又は造粒させた前記塊状粒子又は塊状物を焼結する工程を更に含む、請求項４に記載のイオンプレーティング用蒸発源材料の製造方法。
【請求項６】
酸化ケイ素粉末１００重量部と、酸化亜鉛からなる導電性材料粉末３０重量部以上１００重量部以下とを含有するイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末を圧縮成形又は造粒して得られ、平均粒径が２ｍｍ以上の塊状粒子又は塊状物であることを特徴とするイオンプレーティング用蒸発源材料。
【請求項７】
前記酸化ケイ素粉末の平均粒径が５μｍ以下であるとともに、前記導電性材料粉末の平均粒径が５μｍ以下である、請求項６に記載のイオンプレーティング用蒸発源材料。
【請求項８】
酸化ケイ素粉末１００重量部と、酸化亜鉛からなる導電性材料粉末３０重量部以上１００重量部以下とを含有するイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末を圧縮成形又は造粒してなる所定形状のイオンプレーティング用蒸発源材料を準備する工程と、
前記イオンプレーティング用蒸発源材料を蒸発源材料として用いて基材上にガスバリア膜をイオンプレーティング成膜する工程と、を有することを特徴とするガスバリア性シートの製造方法。
【請求項９】
前記酸化ケイ素粉末の平均粒径が５μｍ以下であるとともに、前記導電性材料粉末の平均粒径が５μｍ以下である、請求項８に記載のガスバリア性シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオンプレーティング法に適したイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末、イオンプレーティング用蒸発源材料及びその製造方法、ガスバリア性シート及びその製造方法に関し、更に詳しくは、緻密で密着性のよいガスバリア膜を成膜できるイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末等に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸素ガスや水蒸気等に対するバリア性を備えたガスバリア性シートとして、基材上に酸化ケイ素や酸化アルミニウム等の無機酸化物膜をガスバリア膜として設けたものが提案されている。こうしたガスバリア性シートは、透明性に優れ、環境への影響もほとんどなく、包装用材料等にその需要が大いに期待されている。
【０００３】
無機酸化物からなるガスバリア膜の成膜方法としては、真空蒸着法やスパッタリング法のほか、イオンプレーティング法が採用されている。イオンプレーティング法で成膜されたガスバリア膜は、基材への密着性と緻密さの点で、真空蒸着で成膜された蒸着膜よりも優れ、スパッタリング法で成膜されたスパッタ膜と同程度であるという特徴がある。一方、イオンプレーティング法によるガスバリア膜の成膜は、成膜速度の点で、スパッタリング法の場合よりも大きく、真空蒸着法と同程度であるという特徴がある。
【０００４】
こうした特徴を有するイオンプレーティング法で製造されるガスバリア膜としては、例えば特開２０００−２７２０４４号公報（特許文献１）には、ガスバリア膜が、蒸発源としてＳｉＯｘ（０≦ｘ≦２）を用いてイオンプレーティング法により成膜された酸化珪素（ＳｉＯｙ（１．５≦ｙ≦２））を主体とする薄膜であり、かつこの薄膜の酸素透過率が０．０２〜０．５ｃｃ／ｍ２・ｄａｙの範囲である透明バリアフィルムについて記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２７２０４４号公報（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
酸化ケイ素系の材料は安価な材料である。このため、食品等の包装用材料のようにコスト低減が求められる分野において、酸化ケイ素系の材料はガスバリア膜に用いるのに適した材料となる。
【０００６】
また、上記特開２０００−２７２０４４号公報（特許文献１）で紹介されているガスバリア膜は、所定のガスバリア性を有するものの、近年、包装用材料には以前にも増して高性能化の要求があり、酸素透過率だけでなく水蒸気透過率も抑制してガスバリア性を総合的に高めたいとの課題がある。例えば、食品分野のように包装用材料の厳しいコスト削減が求められる分野においても、コスト上昇を抑制しつつ、従来よりも高いガスバリア性を有するガスバリア性シートの開発が望まれている。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、コストが抑えられているにも関わらず、緻密でガスバリア性の高いガスバリア膜を成膜できるイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末等を提供することにあり、詳しくは、イオンプレーティング法に適したイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末、イオンプレーティング用蒸発源材料及びその製造方法、ガスバリア性シート及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、ガスバリア性シートについて、コストの上昇を抑制しつつよりガスバリア性を高めるための研究開発を行っている過程で、イオンプレーティング法で用いる蒸発源材料を改良することにより、ガスバリア性が著しく向上することを見出した。
【０００９】
上記課題を解決するための本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末は、酸化ケイ素粉末１００重量部と、導電性材料粉末５重量部以上１００重量部以下とを含有することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、酸化ケイ素粉末１００重量部と、導電性材料粉末５重量部以上１００重量部以下とを含有するイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末を用いているので、この原料粉末を圧縮成形又は造粒した蒸発源材料をイオンプレーティング用の蒸発源として用いた場合に、成膜時に照射されるプラズマが、蒸発源材料に集中的に照射されるとともに、導電性材料を介して蒸発源材料内部まで浸透しやすくなり、蒸発源材料の励起が効率よく行われる。その結果、成膜されるガスバリア膜のガスバリア性が著しく向上する。また、前記酸化ケイ素粉末の平均粒径が１００μｍ以下であるとともに、前記導電性材料粉末の平均粒径が１００μｍ以下であることが好ましい。前記酸化ケイ素粉末の平均粒径が５μｍ以下であるとともに、前記導電性材料粉末の平均粒径が５μｍ以下であることが更に好ましい。
【００１１】
本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末において、イオンプレーティング用蒸発源材料の製造方法において造粒方法を用いる場合、前記酸化ケイ素粉末の比表面積が６００ｍ２／ｇ以上であるように構成することが好ましい。
【００１２】
この発明によれば、酸化ケイ素粉末の比表面積が６００ｍ２／ｇ以上であるので、混合する導電性材料粉末を吸着しやすく、Ｓｉ−Ｏネットワーク内にＳｉと導電性材料とのネットワークを良好に組み込みやすくなる。他方、イオンプレーティング用蒸発源材料の製造方法において圧縮成形方法を用いる場合、前記酸化ケイ素粉末の比表面積が１乃至６０ｍ２／ｇであるように構成することが好ましい。
【００１３】
本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末において、前記導電性材料粉末が、導電性を有する金属酸化物、金属窒化物、及び金属酸窒化物から選ばれる少なくとも１つからなることが好ましい。さらに前記導電性材料粉末が、酸化亜鉛または酸化錫からなることが好ましい。
【００１４】
この発明によれば、導電性材料粉末が、金属、導電性を有する金属酸化物、金属窒化物、及び金属酸窒化物から選ばれる少なくとも１つであるので、原料粉末から蒸発源材料を加熱または焼結して得る場合において、加熱または焼結時に導電性材料が酸化されにくく、導電性を維持したまま酸化ケイ素中に存在しやすくなり、その結果、蒸発源材料の組成の制御が行いやすくなる。
【００１５】
上記課題を解決するための本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料の製造方法は、酸化ケイ素粉末１００重量部と、導電性材料粉末５重量部以上１００重量部以下とを含有するイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末を準備する工程と、前記原料粉末を造粒又は圧縮成形して所定形状を有するイオンプレーティング用蒸発源材料を成形する工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、上記本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末を準備する工程と、前記原料粉末を造粒又は圧縮成形して所定形状に加工する工程と、を有するので、焼結又は圧縮成形した蒸発源材料をイオンプレーティング用の蒸発源として用いた場合に、成膜時に照射されるプラズマが、蒸発源材料に集中的に照射されるとともに、導電性材料を介して蒸発源材料内部まで浸透しやすくなり、蒸発源材料の励起が効率よく行われ、その結果、成膜されるガスバリア膜のガスバリア性が著しく向上する。また、前記酸化ケイ素粉末の平均粒径が１００μｍ以下であるとともに、前記導電性材料粉末の平均粒径が１００μｍ以下であることが好ましい。前記酸化ケイ素粉末の平均粒径が５μｍ以下であるとともに、前記導電性材料粉末の平均粒径が５μｍ以下であることが更に好ましい。
【００１７】
本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料の製造方法において、前記所定形状に加工する工程が、前記原料粉末を構成する前記酸化ケイ素粉末と前記導電性材料粉末とを圧縮成形又は造粒させて平均粒径が２ｍｍ以上の塊状粒子又は塊状物に加工する工程を含むことが好ましい。さらに、前記所定形状を有するイオンプレーティング用蒸発源材料を成形する工程は、圧縮成形又は造粒させた前記塊状粒子又は塊状物を加熱する工程を更に含むことが好ましい。あるいは、前記所定形状を有するイオンプレーティング用蒸発源材料を成形する工程は、圧縮成形又は造粒させた前記塊状粒子又は塊状物を焼結する工程を更に含むことが好ましい。
【００１８】
この発明によれば、所定形状に加工する工程において、原料粉末を構成する酸化ケイ素粉末と導電性材料粉末とを圧縮成形又は造粒させて平均粒径が２ｍｍ以上の塊状粒子又は塊状物に加工するので、得られる蒸発源材料の蒸発時の飛散を防ぎやすくなる。
【００１９】
上記課題を解決するための本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料は、酸化ケイ素粉末１００重量部と、導電性材料粉末５重量部以上１００重量部以下とを含有するイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末を圧縮成形又は造粒して得られ、平均粒径が２ｍｍ以上の塊状粒子又は塊状物であることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、酸化ケイ素粉末１００重量部と、導電性材料粉末５重量部以上１００重量部以下とを含有するイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末を圧縮成形又は造粒して得られ、平均粒径が２ｍｍ以上の塊状粒子又は塊状物であるイオンプレーティング用蒸発源材料とするので、成膜時に照射されるプラズマが、蒸発源材料に集中的に照射されるとともに、導電性材料を介して蒸発源材料内部まで浸透しやすくなり、蒸発源材料の励起が効率よく行われ、その結果、成膜されるガスバリア膜のガスバリア性が著しく向上する。なお、従来のイオンプレーティング用蒸発源材料は蒸着材料メーカーにて検討されているが、その多くは真空蒸着用蒸発源材料やスパッタリング用ターゲット材料をそのまま援用したものであり、膜質の向上を目的としたイオンプレーティング用蒸発源材料は提案されていないのが実情である。また、前記酸化ケイ素粉末の平均粒径が１００μｍ以下であるとともに、前記導電性材料粉末の平均粒径が１００μｍ以下であることが好ましい。前記酸化ケイ素粉末の平均粒径が５μｍ以下であるとともに、前記導電性材料粉末の平均粒径が５μｍ以下であることが更に好ましい。
【００２１】
本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料において、前記導電性材料粉末が、金属、導電性を有する金属酸化物、金属窒化物、及び金属酸窒化物から選ばれる少なくとも１つからなることが好ましい。さらに前記導電性材料粉末が、酸化亜鉛または酸化錫からなることが好ましい。
【００２２】
この発明によれば、導電性材料粉末が、金属、導電性を有する金属酸化物、金属窒化物、及び金属酸窒化物から選ばれる少なくとも１つであるので、原料粉末から蒸発源材料を加熱または焼結して得る場合において、加熱または焼結時に導電性材料が酸化されにくく、導電性を維持したまま酸化ケイ素中に存在しやすくなり、その結果、蒸発源材料の組成の制御が行いやすくなる。
【００２３】
上記課題を解決する本発明のガスバリア性シートの製造方法は、酸化ケイ素粉末１００重量部と、導電性材料粉末５重量部以上１００重量部以下とを含有するイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末を圧縮成形又は造粒してなる所定形状のイオンプレーティング用蒸発源材料を準備する工程と、前記イオンプレーティング用蒸発源材料を蒸発源材料として用いて基材上にガスバリア膜をイオンプレーティング成膜する工程と、を有することを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、上記本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料を準備する工程と、そのイオンプレーティング用蒸発源材料を蒸発源材料として用いて基材上にガスバリア膜をイオンプレーティング成膜する工程と、を有するが、特に本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料を用いたことにより、成膜時に照射されるプラズマが、蒸発源材料に集中的に照射されるとともに、導電性材料を介して蒸発源材料内部まで浸透しやすくなり、蒸発源材料の励起が効率よく行われ、その結果、成膜されるガスバリア膜のガスバリア性が著しく向上する。また、前記酸化ケイ素粉末の平均粒径が１００μｍ以下であるとともに、前記導電性材料粉末の平均粒径が１００μｍ以下であることが好ましい。前記酸化ケイ素粉末の平均粒径が５μｍ以下であるとともに、前記導電性材料粉末の平均粒径が５μｍ以下であることが更に好ましい。
【００２５】
本発明のガスバリア性シートの製造方法において、前記導電性材料粉末が、金属、導電性を有する金属酸化物、金属窒化物、及び金属酸窒化物から選ばれる少なくとも１つからなことが好ましい。
【００２６】
この発明によれば、前記導電性材料粉末が、金属、導電性を有する金属酸化物、金属窒化物、及び金属酸窒化物から選ばれる少なくとも１つからなるので、原料粉末から蒸発源材料を加熱または焼結して得る場合において、加熱または焼結時に導電性材料が酸化されにくく、導電性を維持したまま酸化ケイ素中に存在しやすくなり、その結果、蒸発源材料の組成の制御が行いやすくなる。
【００２７】
上記課題を解決するための本発明のガスバリア性シートは、基材と、基材上の少なくとも一方の面に形成されたガスバリア膜とを備えるガスバリア性シートにおいて、前記ガスバリア膜が、Ｓｉ：Ｏ：Ｚｎの原子数比で１００：２００〜５００：２〜１００の範囲にあるＳｉ−Ｏ−Ｚｎ膜であって、前記原子数比が前記ガスバリア膜の厚さ方向に均一であることを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、ガスバリア膜が、Ｓｉ：Ｏ：Ｚｎの原子数比で１００：２００〜５００：２〜１００の範囲にあるＳｉ−Ｏ−Ｚｎ膜であって、原子数比が前記ガスバリア膜の厚さ方向に均一（バラツキが±１０％以内）であるので、厚さ方向の膜質が均一なガスバリア膜を有するガスバリア性シートとなり、その結果ガスバリア性に著しく優れるガスバリア性シートを提供できる。なお、本発明で示す原子数比はバルクでの値を指している。
【００２９】
また、上記課題を解決するための本発明のガスバリア性シートは、基材と、基材上の少なくとも一方の面に形成されたガスバリア膜とを備えるガスバリア性シートにおいて、前記ガスバリア膜が、Ｓｉ：Ｏ：Ｓｎの原子数比で１００：１５０〜４００：２〜６０の範囲にあるＳｉ−Ｏ−Ｓｎ膜であって、前記原子数比が前記ガスバリア膜の厚さ方向に均一であることを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、ガスバリア膜が、Ｓｉ：Ｏ：Ｓｎの原子数比で１００：１５０〜４００：２〜６０の範囲にあるＳｉ−Ｏ−Ｓｎ膜であって、原子数比が前記ガスバリア膜の厚さ方向に均一（バラツキが±１０％以内）であるので、厚さ方向の膜質が均一なガスバリア膜を有するガスバリア性シートとなり、その結果ガスバリア性に著しく優れるガスバリア性シートを提供できる。なお、本発明で示す原子数比はバルクでの値を指している。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末によれば、この原料粉末を圧縮成形又は造粒した蒸発源材料をイオンプレーティング用の蒸発源として用いた場合に、成膜時に照射されるプラズマが、蒸発源材料に集中的に照射されるとともに、導電性材料を介して蒸発源材料内部まで浸透しやすくなり、蒸発源材料の励起が効率よく行われ、その結果、成膜されるガスバリア膜のガスバリア性が著しく向上する。
【００３２】
本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料の製造方法によれば、圧縮成形又は造粒した蒸発源材料をイオンプレーティング用の蒸発源として用いた場合に、成膜時に照射されるプラズマが、蒸発源材料に集中的に照射されるとともに、導電性材料を介して蒸発源材料内部まで浸透しやすくなり、蒸発源材料の励起が効率よく行われ、その結果、成膜されるガスバリア膜のガスバリア性が著しく向上する。
【００３３】
本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料によれば、成膜時に照射されるプラズマが、蒸発源材料に集中的に照射されるとともに、導電性材料を介して蒸発源材料内部まで浸透しやすくなり、蒸発源材料の励起が効率よく行われ、その結果、成膜されるガスバリア膜のガスバリア性が著しく向上する。こうした本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料に対し、従来のイオンプレーティング用蒸発源材料は蒸着材料メーカーにて検討されているが、その多くは真空蒸着用蒸発源材料やスパッタリング用ターゲット材料をそのまま援用したものであり、膜質の向上を目的としたイオンプレーティング用蒸発源材料は提案されていないのが実情である。
【００３４】
本発明のガスバリア性シートの製造方法によれば、特に本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料を用いたことにより、成膜時に照射されるプラズマが、蒸発源材料に集中的に照射されるとともに、導電性材料を介して蒸発源材料内部まで浸透しやすくなり、蒸発源材料の励起が効率よく行われ、その結果、成膜されるガスバリア膜のガスバリア性が著しく向上する。
【００３５】
本発明のガスバリア性シートによれば、厚さ方向の膜質が均一で、高密度かつ緻密で密着性のよいガスバリア膜を有するので、著しくガスバリア性に優れたガスバリア性シートを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
次に、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００３７】
（イオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末）
本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末（本明細書においては、単に「原料粉末」という場合がある。）は、イオンプレーティング法においてイオン化させる原子の蒸発源として用いられる蒸発源材料の原料粉末であって、具体的には、平均粒径が１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の酸化ケイ素粉末１００重量部と、平均粒径が１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の導電性材料粉末５重量部以上１００重量部以下とを含有する。
【００３８】
こうした原料粉末から得られる蒸発源材料をイオンプレーティング用の蒸発源として用いた場合に、成膜時に照射されるプラズマが、蒸発源材料に集中的に照射されるとともに、導電性材料を介して蒸発源材料内部まで浸透しやすくなり、蒸発源材料の励起が効率よく行われ、その結果、成膜されるガスバリア膜のガスバリア性が著しく向上する。この原料粉末を圧縮成形又は造粒した蒸発源材料が前記作用効果を奏する理由は、以下のように推測される。
【００３９】
本発明においては、絶縁性材料である酸化ケイ素とともに導電性材料が蒸発源材料中に導入されているので、プラズマガンから照射されるプラズマが蒸発源材料に集中的に照射されやすくなる。酸化ケイ素のような絶縁性材料単体にプラズマを照射すると、材料表面でのチャージアップや蒸着チャンバーのフローティング部分以外（アース電位部）へプラズマが放電されてプラズマが不安定になり、連続した成膜が行いにくくなる。これに対し、本発明においては、導電性材料を蒸発源材料に導入するので、プラズマの照射が蒸発源材料に集中しやすくなるという作用が奏され、連続した成膜を良好に行いやすい。
【００４０】
さらに、本発明においては、平均粒径が１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の酸化ケイ素粉末に、平均粒径が１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の導電性材料粉末を所定量含有させることによって分散均一性の高い原料粉末となるため、この原料粉末から得られたイオンプレーティング用蒸発源材料においても、導電性材料が酸化ケイ素中に均一に分散して存在するものと推測される。したがって、蒸発源材料中で均一に分散した導電性材料によってプラズマが蒸発源材料の内部まで浸透しやすくなるという作用が奏される。
【００４１】
以上説明した、蒸発源材料へのプラズマの集中的な照射の作用と、プラズマの蒸発源材料内部への浸透の作用と、が相乗的に発揮されて蒸発源材料の励起が効率よく行われると推測される。そして、蒸発源材料の励起が効率良く行われるために、イオン化率が上昇してガスバリア膜の膜質が大きく改善されるものと推測される。
【００４２】
ところで、イオンプレーティング法を採用する場合には、一般的には、プラズマを照射した場合に固相→気相と昇華する性質を有する蒸発源材料を用いることが試みられる。これは、プラズマ照射をした場合に、固相→液相→気相と相変化を起こす蒸発源材料では、液相を経る分だけ成膜速度が遅くなり、成膜時間が長くなるからである。ここで、本発明者の検討によれば、酸化ケイ素系の材料のうち特に二酸化ケイ素は、プラズマ照射時に固相→液相→気相と相変化を起こす性質を有するが、酸化ケイ素と導電性材料とを組み合わせて得られる蒸発源材料は、より溶融しやすくなり液相状態を経てから気化される傾向が助長されることがわかった。したがって、イオンプレーティング法における成膜速度の向上や成膜時間の短縮という観点からは、一見すると、酸化ケイ素への導電性材料の適用は行いにくいといえる。しかしながら、本発明者がさらに検討を進めた結果、蒸発源材料に導電性材料を導入することによってプラズマガンから照射されるプラズマが蒸発源材料に集中的に照射されるようになり、プラズマの出力が安定して連続的な成膜が良好に行いやすくなることがわかった。加えて、蒸発源材料に小粒径の導電性材料を導入したことによる蒸発源材料の溶融の促進により、蒸発源材料の内部へのプラズマの浸透がより一層進み、蒸発源材料の励起が効率よく行われる結果、成膜されるガスバリア膜のガスバリア性が著しく向上することがわかった。こうしたガスバリア性の著しい向上は、ガスバリア性シートにとって非常に有用なものといえる。
【００４３】
原料として用いる、酸化ケイ素粉末としては、ケイ素と酸素とから構成される化合物の粉末であればよく特に制限はないが、好ましくは二酸化ケイ素粉末を用いる。二酸化ケイ素粉末は、ＳｉＯｘ（ここでのｘは１．８〜２．２の範囲内であり、通常、ＳｉＯ２で表される。）で表すことができる。酸化ケイ素粉末の性状は、粉末状であり、より具体的には平均粒径１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の粉末である。ここで、本発明において「平均粒径」とは、所定量（例えば１ｇ）の粉末を粒度分布計（コールターカウンター法）で測定した結果で表したものである。また、酸化ケイ素粉末は、若干の不純物や他の元素を含んでいてもよいが、通常９９．９％以上の純度を有するものを用いる。
【００４４】
導電性材料粉末としては、導電性を有する材料の粉末であれば特に制限はなく、好ましくは無機材料が用いられる。導電性材料としては、例えば、体積抵抗率が１．４μΩ・ｃｍ以上、１ｋΩ・ｃｍ以下の材料を挙げることができる。なお、本発明においては、ＪＩＳ−Ｋ７１９４準拠４探針法で測定された体積抵抗率を用いている。こうした導電性材料としては、例えば、金属、合金、及び導電性化合物を挙げることができる。
【００４５】
まず、導電性材料として金属や合金を用いる場合について説明する。導電性材料として金属や合金を用いる場合には、材料及び蒸発源材料の製造方法に応じて、以下の事項に留意することが好ましい。すなわち、本発明の蒸発源材料は、後述するように、原料粉末を造粒又は圧縮成形して所定形状に成形し、このようにして成形された原料粉末を加熱または焼結することによって得ることができるが、導電性材料粉末に金属又は合金を用いて加熱または焼結により蒸発源材料を形成する場合に、金属や合金の種類に応じて酸化度合いの制御を行うことが望ましい。より具体的には、金属や合金は、加熱または焼結する際に大気中の酸素又は酸化ケイ素が有する酸素と反応して酸化される傾向を有する。このため、原料粉末に用いる金属又は合金としては、若干の酸化が起きても導電性を維持できる材料か、酸化が進んだ場合においても導電性を維持できる材料を用いることが好ましい。
【００４６】
若干の酸化が起きても導電性を維持できる金属や合金としては、例えば、アルミニウム、ケイ素、銅、銀、ニッケル、クロム、金、白金、インジウム、錫、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、及びこれら金属の合金から選ばれる少なくとも１つを挙げることができる。これら金属や合金のうち、アルミニウムを例にとって説明すると、アルミニウムはＡｌ２Ｏ３となるまで酸化が進むと絶縁性となるが、アルミニウムに対する酸素の導入量を少なく制御することによって導電性を維持することができる。したがって、若干の酸化が起きても導電性を維持できる金属や合金を用いる場合には、加熱または焼結の際の温度や雰囲気等の各種条件を制御することにより蒸発源材料に含まれる導電性材料の導電性を確保することができる。上記金属や合金のうち、導電性の観点から好ましいのは、金、銀、銅、白金、インジウム、錫、亜鉛、及びこれら金属の合金であり、コストの観点から好ましくのは、アルミニウム、錫、亜鉛である。
【００４７】
酸化が進んだ場合においても導電性を維持できる金属や合金としては、インジウム、亜鉛、錫、セリウム、及びこれら金属の合金を挙げることができる。これら金属や合金のうち亜鉛を例に取って説明すると、亜鉛はそれ自体導電性を有するが酸化物である酸化亜鉛（ＺｎＯ）も導電性を有するために、特に酸化の度合いを制御しなくても、加熱または焼結によって得られる蒸発源材料に含まれる導電性材料の導電性を確保することができる。したがって、こうした金属や合金を用いる場合には、これら材料の酸化度合いを制御しなくてもよい。上記材料のうち、導電性の観点から好ましいのは、インジウム、亜鉛、錫、及びこれら金属の合金であり、コストの観点から好ましいのは、亜鉛及び亜鉛の合金である。
【００４８】
これに対して、原料粉末を造粒して所定形状に加工して蒸発源材料を得る場合には、金属や合金の酸化を考慮しなくてもよい場合がある。例えば、加熱または焼結することなくプレス等の方法により造粒を行う場合には、上記の酸化の影響を抑制することができる。また、加熱または焼結を行う場合においても、不活性ガス下や真空下で加熱または焼結を行えば、上記の酸化の影響を抑制することができる。このため、若干の酸化が起きても導電性を維持できる材料、又は酸化が進んだ場合においても導電性を維持できる材料といった考慮をすることなく様々な材料を用いることができる。こうした材料としては、具体的には、上記例示した金属及び合金を用いればよい。
【００４９】
次に、導電性材料として導電性化合物を用いる場合について説明する。導電性化合物としては、好ましくは、導電性を有する金属酸化物、金属窒化物、及び金属酸窒化物から選ばれる少なくとも１つを挙げることができる。なお、金属酸化物や金属窒化物には２種以上の金属元素の酸化物や窒化物である複合酸化物や複合窒化物も含まれる。これは金属酸窒化物の金属元素についても同様である。こうした導電性化合物は、酸化及び／又は窒化されて化学的に安定な状態となっている場合がほとんどなので、蒸発源材料の製造時の加熱または焼結によって酸化されにくく、導電性を維持したまま酸化ケイ素中に存在しやすくなるので蒸発源材料の組成の制御も行いやすくなる。導電性化合物としては、導電性の安定性の観点から、好ましくは、インジウム、亜鉛、錫、及びセリウムから選ばれる少なくとも１つの元素の酸化物、窒化物、酸窒化物を用い、より好ましくは、インジウム、亜鉛、及び錫から選ばれる少なくとも１つの元素の酸化物、窒化物、酸窒化物を用いる。より具体的には、こうした導電性化合物としては、好ましくは酸化錫、酸化亜鉛、またはＩＴＯを挙げることができる。
【００５０】
以上説明した導電性材料のうち、原料粉末を加熱または焼結して蒸発源材料を製造する場合に、酸化の進行度合いを制御しなくてもよく、得られる蒸発源材料の組成制御も行いやすく工業生産に適しているという観点からは、酸化が進んだ場合においても導電性を維持できる金属や合金、又は導電性化合物を用いることが好ましい。
【００５１】
導電性材料粉末の性状は、粉末状であり、より具体的には平均粒径１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の粉末である。ここでの平均粒径も上記同様の測定方法で測定した結果で表される。また、導電性材料粉末は、若干の不純物や他の元素を含んでいてもよいが、通常９９．９％以上の純度を有するものを用いる。
【００５２】
本発明の原料粉末においては、酸化ケイ素粉末の平均粒径と導電性材料粉末の平均粒径は、両方とも１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以下、更に好ましくは３μｍ以下である。この範囲内の酸化ケイ素粉末及び導電性材料粉末を用いれば、粉末材料同士の混合が容易となり、分散むらのない原料粉末を得ることができる。こうした原料粉末を圧縮成形又は造粒してイオンプレーティング用蒸発源材料を製造すれば、単位体積あたりの小領域に微細な酸化ケイ素と、微細な導電性材料とが均一に存在しており、個々の粉末はイオンプレーティング装置内で発生するプラズマに容易に被爆することができる。特に蒸発源材料中において、酸化ケイ素内に導電性材料が存在しているので、その導電性材料の作用により、プラズマガンから照射されるプラズマが蒸発源材料に集中的に照射される。加えて、酸化ケイ素中に導電性材料が均一に混ざるように存在しているので、成膜時に照射されるプラズマが導電性材料を介して蒸発源材料内部まで浸透しやすくなり、蒸発源材料の励起が効率よく行われ、その結果、成膜されるガスバリア膜のガスバリア性が著しく向上しやすくなる。
【００５３】
なお、平均粒径の下限は特に限定されないが、好ましくは０．２μｍである。平均粒径を０．２μｍ以上とすれば、粉末材料同士を混合する際や圧縮成形又は造粒時等に飛散が起こりにくくなり生産性が向上するという利点が発揮されやすくなる。
【００５４】
一方、酸化ケイ素粉末及び導電性材料粉末の一方又は両方が平均粒径１００μｍを超えると、粉末材料同士を混合しても分散が十分に起こりにくくなる。そのため、得られた原料粉末を圧縮成形又は造粒してイオンプレーティング用蒸発源材料を製造した場合であっても、単位体積あたりの小領域に微細な酸化ケイ素と、導電性材料とが均一に存在しなくなり、上述した導電性材料の存在によるプラズマの集中的な照射、及び導電性材料を介した蒸発源材料内部までのプラズマの浸透の作用を得にくくなり、その平均粒径が大きくなるにしたがって蒸発源材料の励起が不十分となりやすい。
【００５５】
本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末は、好ましくは、酸化ケイ素粉末を主体とするものである。これは、酸化ケイ素粉末は安価な材料なので原料粉末、蒸発源材料、及びガスバリア性シートの低コスト化が可能となり、食品分野のように包装用材料の厳しいコスト削減が求められる分野に好適に用いることができるからである。そして、本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末においては、導電性材料の存在によるプラズマの集中的な照射、及び導電性材料を介した蒸発源材料内部までのプラズマの浸透の作用を奏し、ガスバリア膜のガスバリア性を改善するために所定量の導電性材料粉末を用いている。こうした観点から、原料粉末中の導電性材料粉末の含有量は、酸化ケイ素粉末１００重量部に対して、５重量部以上、好ましくは１０重量部以上、より好ましくは３０重量部以上、また、１００重量部以下、好ましくは８０重量部以下、より好ましくは７０重量部以下とする。この範囲内の導電性材料粉末を含む混合粉末でイオンプレーティング用蒸発源材料を作製し、その蒸発源材料を用いてイオンプレーティングを行えば、上述した導電性材料の存在によるプラズマの集中的な照射と、導電性材料を介しての蒸発源材料内部までのプラズマの浸透の作用が良好に奏され、蒸発源材料の励起が効率的に行われ、ガスバリア性の高いガスバリア膜を得やすくなる。
【００５６】
酸化ケイ素粉末１００重量部に対して導電性材料粉末の含有量を５重量部未満とすると、導電性材料の添加効果（すなわちプラズマの集中的な照射とプラズマの蒸発源材料内部への良好な浸透）が生じにくくなることがあり、また、１００重量部を超えると、得られたガスバリア膜が例えば褐色に着色したり硬くなったりすることが多いので、ガスバリア膜を透明部材に形成する場合やガスバリア性シートの柔軟性を確保したいような場合には上限を１００重量部とすればよい。
【００５７】
酸化ケイ素粉末は、後述するイオンプレーティング用蒸発源材料の製造方法において造粒方法を用いる場合、その比表面積が６００ｍ２／ｇ以上の粉末とすることが好ましい。酸化ケイ素粉末の比表面積を６００ｍ２／ｇ以上とすることにより、混合する導電性材料粉末を吸着しやすく、Ｓｉ−Ｏネットワーク内にＳｉと導電性材料とのネットワークを良好に組み込みやすくなる。例えば同じ体積の酸化ケイ素の粉末であっても、比表面積が６００ｍ２／ｇ以上の粉末を用いれば、１次粒子の官能基（シラノール基）が多くなっており、吸着サイトが多くなる。酸化ケイ素粉末の比表面積を６００ｍ２／ｇ未満とすると、導電性材料粉末に対する吸着性が不十分となりやすく、Ｓｉ−Ｏネットワーク内にＳｉと導電性材料とのネットワークを良好に組み込みにくくなる場合がある。また、酸化ケイ素粉末の比表面積を６００ｍ２／ｇ未満とすると、造粒をしても固まりにくく、蒸発源材料を所望の塊状粒子又は塊状物にすることができないことがある。本発明において比表面積は、所定量（例えば１ｇ）の粉末を自動比表面積測定装置（窒素吸着法、ＢＥＴの式）で求めた値で評価した。
【００５８】
このとき、Ｓｉと導電性材料とのネットワークがＳｉ−Ｏネットワークに良好に組み込まれたか否かの評価は、イオンプレーティング法によって得られたガスバリア膜の膜質を測定し、導電性材料又は導電性材料を構成する元素がガスバリア膜内に均一に分布しており、かつそのガスバリア膜が緻密であることから確認できる。なお、酸化ケイ素粉末の好ましい比表面積は８００ｍ２／ｇ以上であり、その上限は特に限定されないが１０００ｍ２／ｇ程度のものまで使用可能である。
【００５９】
他方、後述するイオンプレーティング用蒸発源材料の製造方法において例えばＣＩＰプレス等の圧縮成形方法を用いる場合、酸化ケイ素粉末は、その比表面積が１乃至６０ｍ２／ｇの粉末とすることが好ましい。酸化ケイ素粉末の比表面積を１乃至６０ｍ２／ｇとすることにより、圧縮成形により所定形状のイオンプレーティング用蒸発源材料を容易に形成することができる。
【００６０】
以上説明したように、本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末によれば、この原料粉末を圧縮成形又は造粒して蒸発源材料とし、この蒸発源材料をイオンプレーティング用の蒸発源として用いたとき、成膜時に照射されるプラズマが、蒸発源材料に集中的に照射されるとともに、導電性材料を介して蒸発源材料内部まで浸透しやすくなり、蒸発源材料の励起が効率よく行われ、その結果、成膜されるガスバリア膜のガスバリア性が著しく向上する。
【００６１】
（イオンプレーティング用蒸発源材料）
本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料は、イオンプレーティング法においてイオン化させる原子の蒸発源として用いられるものであって、上記本発明の原料粉末を圧縮成形又は造粒して得られたものである。具体的には、平均粒径が１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の酸化ケイ素粉末１００重量部と、平均粒径が１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の導電性材料粉末５重量部以上１００重量部以下とを含有するイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末を圧縮成形又は造粒して得られ、平均粒径が２ｍｍ以上の塊状粒子又は塊状物となるように構成されたものである。
【００６２】
蒸発源材料は、平均粒径が２ｍｍ以上の塊状粒子又は塊状物であればよく、平均粒径が５ｍｍ以上であることが好ましい。平均粒径の上限は特に限定されない。したがって、２ｍｍ程度の塊状粒子であってもよいし、例えば平均粒径が１０ｍｍ、５０ｍｍ等の大きな塊状物であってもよい。平均粒径を２ｍｍ以上としたのは、２ｍｍ未満では粒子が細かくてイオンプレーティング装置内でのプラズマ照射時の衝撃により蒸発源材料が飛散しやすく、また、装置のボート（ハース）内に入れる際の取り扱いにも手間がかかる傾向となることによる。平均粒径の上限は特に限定されないが、強いて例示すれば２００ｍｍ程度である。平均粒径の上限は、蒸着装置の材料投入部（ハース）に収納される程度の大きさであれば特に制限はない。また、蒸発源材料の粒子の形態も、丸形、楕円形、角形等の形態であってもよい。なお、塊状粒子又は塊状物にするための圧縮成形又は造粒については、各種の方法を適用できる。なお、この蒸発源材料の「平均粒径」も上記原料粉末の平均粒径と同様、所定量（例えば１ｇ）の粉末を粒度分布計（コールターカウンター法）で測定した結果で表したものである。
【００６３】
酸化ケイ素粉末の構成元素と導電性材料粉末の構成元素は、２次粒子の状態で蒸発源材料内に均一に分布し、その結果、導電性材料粉末の構成元素の作用により、プラズマが集中的に照射され、導電性材料を介して蒸発源材料の内部までプラズマが浸透しやすくなり、蒸発源材料の励起が効率的に行われることにより成膜されるガスバリア膜のガスバリア性が高くなりやすくなる。
【００６４】
本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末は、好ましくは、酸化ケイ素粉末を主体とするものである。これは、酸化ケイ素粉末は安価な材料なので原料粉末、蒸発源材料、及びガスバリア性シートの低コスト化が可能となり、食品分野のように包装用材料の厳しいコスト削減が求められる分野に好適に用いることができるからである。そして、本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末においては、導電性材料の存在によるプラズマの集中的な照射、及び導電性材料を介した蒸発源材料内部までのプラズマの浸透の作用を奏し、ガスバリア膜のガスバリア性を改善するために所定量の導電性材料粉末を用いている。こうした観点から、蒸発源材料中の導電性材料粉末の質量割合は、酸化ケイ素粉末を１００としたとき、５以上、好ましくは１０以上、より好ましくは３０以上、また、１００以下、好ましくは８０以下、より好ましくは７０以下とする。この蒸発源材料を用いてイオンプレーティングを行えば、上記したプラズマの集中的な照射と導電性材料を介して蒸発源材料内部までプラズマが浸透しやすくなる作用が奏されやすくなる。一方、導電性材料粉末の質量割合が、酸化ケイ素粉末１００に対して５未満では、上記の作用が生じにくくなり、また、１００を超えると、得られたガスバリア膜が例えば褐色に着色したり硬くなったりすることが多いので、ガスバリア膜を透明部材に形成する場合やガスバリア性シートの柔軟性を確保したいような場合には、酸化ケイ素粉末１００に対する導電性材料粉末の質量割合の上限を１００とすればよい。
【００６５】
以上説明した点以外の点は、上記の原料粉末の説明欄においてすでに説明したものと同様とすればよい。例えば、蒸発源材料における導電性材料は、導電性を有する金属酸化物、金属窒化物、及び金属酸窒化物から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい点はすでに説明したとおりである。そこで、原料粉末の説明欄ですでに言及した点については説明の重複を避けるため、ここでの説明は省略する。
【００６６】
以上、本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料によれば、イオンプレーティング装置内でプラズマガンからプラズマが集中的に照射されるようになるとともに、導電性材料を介してプラズマが蒸発源材料内部まで浸透しやすくなり、蒸発源材料の励起が効率よく行われ、その結果、成膜されるガスバリア膜のガスバリア性が著しく向上する。なお、従来のイオンプレーティング用蒸発源材料は蒸着材料メーカーにて検討されているが、その多くは真空蒸着用蒸発源材料やスパッタリング用ターゲット材料をそのまま援用したものであり、膜質の向上を目的としたイオンプレーティング用蒸発源材料は提案されていないのが実情である。
【００６７】
（イオンプレーティング用蒸発源材料の製造方法）
本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料の製造方法（本明細書においては、単に「蒸発源材料の製造方法」という場合がある。）は、上記で説明した本発明の原料粉末を準備する工程と、その原料粉末を圧縮成形又は焼結して所定形状を有するイオンプレーティング用蒸発源材料を成形する工程とを有している。
【００６８】
原料粉末を準備する工程は、上記の原料粉末の説明欄で説明したように、平均粒径が１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の酸化ケイ素粉末１００重量部と、平均粒径が１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の導電性材料粉末５重量部以上１００重量部以下とを含有するイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末を準備する工程である。準備される原料粉末は、例えば導電性材料粉末が酸化ケイ素粉末１００重量部に対して５重量部以上１００重量部以下で含有された原料粉末を、例えばミキサー等の混合手段によって混合されたものである。
【００６９】
所定形状を有するイオンプレーティング用蒸発源材料を成形する工程は、特に制限はないが、原料粉末を構成する酸化ケイ素粉末と導電性材料粉末とを圧縮成形又は造粒させて平均粒径が２ｍｍ以上の塊状粒子又は塊状物に加工する工程を含むことが好ましい。これにより、得られる蒸発源材料の蒸発時の飛散を防ぎやすくなる。さらに、所定形状を有するイオンプレーティング用蒸発源材料を成形する工程は、酸化ケイ素粉末と導電性材料粉末とを圧縮成形又は造粒させて塊状粒子又は塊状物に加工する工程の後、このようにして圧縮成形又は造粒させた前記塊状粒子又は塊状物を加熱または焼結する工程を更に含むことが好ましい。
【００７０】
圧縮成形手段としては、例えば、原料粉末を所定形状に圧縮成形するものであり、具体的には、金型プレス、ＣＩＰプレス（静水圧プレス）、ＲＩＰプレス（ラバープレス）等の従来公知の各種の方法を適用できる。このうちＣＩＰプレスを用いることが最も好ましい。また加熱または焼結する手段としては、その圧縮成形体を構成粉末の溶融温度よりも低い温度に加熱して粉体同士が結合するようにする、一般的な加熱または焼結手段を適用できる。
【００７１】
加熱または焼結する温度は、好ましくは５００℃以上、より好ましくは７５０℃以上、また、好ましくは１５００℃以下、より好ましくは１２００℃以下の任意の温度とすることができる。この範囲内で加熱または焼結することにより、原料粉末中からの脱ガスを十分に行うことができると共に、平均粒径が２ｍｍ以上の塊状粒子又は塊状物にすることができる。一方、加熱または焼結する温度が５００℃未満では、十分に加熱または焼結されず、平均粒径が２ｍｍ以上の塊状粒子又は塊状物にすることができないことがある。他方、加熱または焼結する温度が１５００℃を超えると、導電性材料の酸化が過度に進行する場合がある。本発明において、焼結させるとは、原料粉末を加熱することにより原料粉末間に結合を生じさせ、体積収縮を伴って原料粉末を緻密化させることをいう。なお前記温度は、このような焼結を生じさせる焼結温度以上の温度であっても良いが、焼結温度を下回る加熱温度で加熱し、焼結を生じさせることなく脱ガスを行っても良い。
【００７２】
また、造粒手段としては、撹拌造粒、流動層造粒、押出造粒等の造粒方法を適用できる。具体的には、撹拌造粒とは、原料粉末を容器に入れ撹拌しながら液体の結着剤を添加して粉末を凝集させ、これを乾燥させる操作で、球形に近い塊状粒子を得る方法であり、流動層造粒法とは、原料粉末を入れた容器に下から熱風を送り粉末が空中にやや浮いた状態で結着剤を吹き付け、粉末を凝集乾燥させる操作で、比較的かさ高い塊状粒子を得る方法であり、押出造粒とは、原料粉末の湿塊を小孔から円柱状に押し出したのち乾燥させる操作で、比較的密度の高い塊状粒子を得る方法である。こうした造粒手段は通常結着剤を利用するが、その場合には、造粒後に例えば５００℃以上１５００℃以下の任意の温度で加熱焼成して結着剤を除去するのが一般的である。また、結着剤を使用しない場合にも、例えば５００℃以上１５００℃以下の任意の温度で加熱焼成する。これらの加熱焼成により、脱ガスを十分に行うことができると共に、平均粒径が２ｍｍ以上の塊状粒子又は塊状物を形成しやすくなる。
【００７３】
原料粉末を圧縮成形又は造粒する際に、結着剤（バインダー）を利用する場合の代表例としては、デンプン、小麦蛋白、セルロース等を挙げることができるが、それ以外のものであっても構わない。こうした結着剤は、圧縮成形又は造粒を行った後に加熱焼成により除去されるのが一般的である。
【００７４】
以上、本発明の蒸発源材料の製造方法によれば、圧縮成形又は焼結された所定形状のイオンプレーティング用蒸発源材料は、成膜時に照射されるプラズマが、蒸発源材料に集中的に照射されるとともに、導電性材料を介して蒸発源材料内部まで浸透しやすくなり、蒸発源材料の励起が効率よく行われ、その結果、成膜されるガスバリア膜のガスバリア性が著しく向上する。
【００７５】
（ガスバリア性シート）
図１は、本発明のガスバリア性シートの一例を示す概略断面図である。本発明のガスバリア性シート１は、図１に示すように、基材２と、基材２上の少なくとも一方の面に形成されたガスバリア膜３とを備えたものであり、このうちガスバリア膜３は、酸化ケイ素と、好ましくは酸化亜鉛または酸化錫からなる導電性材料とから形成されるものである。亜鉛および錫は、原料粉末の説明欄で説明したように、亜鉛または錫自体のみならず酸化亜鉛または酸化錫もそれぞれ導電性を有する材料ゆえ、工業的に用いやすいという利点がある。より具体的には、ガスバリア膜３は、Ｓｉ：Ｏ：Ｚｎの原子数比で１００：２００〜５００：２〜１００の範囲にあるＳｉ−Ｏ−Ｚｎ膜であって、その原子数比がガスバリア膜の厚さ方向に均一になっている。あるいは、ガスバリア膜３は、Ｓｉ：Ｏ：Ｓｎの原子数比で１００：１５０〜４００：２〜６０の範囲にあるＳｉ−Ｏ−Ｓｎ膜であって、その原子数比がガスバリア膜の厚さ方向に均一になっている。こうしたガスバリア性シート１は、厚さ方向の膜質が均一なガスバリア膜３を有するので、ガスバリア性に優れたものとなる。
【００７６】
ガスバリア膜３は、主として酸素や水蒸気等の気体の透過を遮断する機能をするものであり、本発明におけるガスバリア膜は、酸素透過率が１ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ・ａｔｍ以下で、水蒸気透過率が１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下の高いガスバリア性を示す。こうした高いガスバリア性を示す理由は、ガスバリア膜３が、上述した本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料を用いて形成され、従来公知のイオンプレーティング用蒸発源材料を用いた場合よりも蒸発源材料の励起が促進され、高密度で緻密であり密着性がよいからである。
【００７７】
ガスバリア膜３の厚さは、好ましくは０．０１μｍ以上、より好ましくは０．０２μｍ以上とする。ガスバリア膜３の厚さを上記範囲とすれば、上記した優れた酸素透過率と水蒸気透過率を満たしやすくなる。また、ガスバリア膜３の厚さは、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下とする。ガスバリア膜３の厚さを上記範囲とすれば、膜応力を低くして、基材がフレキシブルフィルムである場合にガスバリア膜にクラックが生じにくくなり、ガスバリア性が低下するのを抑制し、さらに成膜に要する時間も低減できるため生産性も向上させやすくなる。
【００７８】
本発明において、「原子数比が厚さ方向に均一」とは、ガスバリア膜の厚さ方向の原子数比のバラツキが±１０％以内、好ましくは±５％以内であることを意味している。こうしたバラツキの範囲は、本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料を用いたときに特徴的に得られるものである。すなわち、上記本発明の蒸発源材料は、酸化ケイ素粉末と、導電性材料粉末として好ましい酸化亜鉛または酸化錫とを混合した原料粉末を圧縮成形又は造粒してなるものであることから、その蒸発源材料を用いてイオンプレーティング成膜を行えば、成膜されたガスバリア膜は、上記の原子数比で、厚さ方向にほぼ均一（バラツキが±１０％以内、好ましくは±５％以内）に成膜される。なお、本発明で示す原子数比はバルクでの値を指しており、膜表面は自然酸化膜が生じる場合があり、基材との界面は基材からのガス成分による酸化が進行する場合があり、いずれの場合も組成がずれることが考えられる。
【００７９】
このときの原子数比は、ＥＳＣＡ等の分析装置で得られた結果で評価できる。本発明において、例えば導電性材料粉末が酸化亜鉛からなる場合、ＥＳＣＡの測定は、ＥＳＣＡ（英国  ＶＧ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製、型式：ＬＡＢ２２０ｉ−ＸＬ）により測定したものである。Ｘ線源としては、Ａｇ−３ｄ−５／２ピーク強度が３００Ｋｃｐｓ〜１ＭｃｐｓとなるモノクロＡｌＸ線源、及び、直径約１ｍｍのスリットを使用した。測定は、測定に供した試料面の法線上に検出器をセットした状態で行い、適正な帯電補正を行った。測定後の解析は、上述のＥＳＣＡ装置に付属されたソフトウエアＥｃｌｉｐｓｅバージョン２．１を使用し、Ｓｉ：２ｐ、Ｚｎ：２ｐ、Ｃ：１ｓ、Ｏ：１ｓのバインディングエネルギーに相当するピークを用いて行った。このとき、各ピークに対して、シャーリーのバックグラウンド除去を行い、ピーク面積に各元素の感度係数補正（Ｃ＝１に対して、Ｚｎ＝２７．３０、Ｓｉ＝０．８６５、Ｏ＝２．８５０）を行い、原子数比を求めた。得られた原子数比について、Ｓｉ原子数を１００とし、他の成分であるＯとＺｎの原子数を算出して成分割合とした。なお導電性材料粉末が他の材料、例えば酸化錫からなる場合であっても、上述した方法とほぼ同様にして測定を行うことができる。
【００８０】
導電性材料を用いることにより、ガスバリア膜３のガスバリア性を著しく向上させることができる。特に酸化亜鉛または酸化錫を用いることによりガスバリア膜３の密度を高くなるのでガスバリア性の改善が図りやすくなる。ガスバリア膜３のガスバリア性は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ伸縮振動による赤外線吸収の範囲と膜密度とから見積もることができる。具体的には、得られたガスバリア膜３がＳｉ−Ｏ−Ｚｎ膜である場合は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ伸縮振動による赤外線吸収が１００５〜１０６０ｃｍ-1の範囲に存在し、膜密度が、好ましくは２．２ｇ／ｃｍ3以上、より好ましくは２．５ｇ／ｃｍ3以上、また、好ましくは２．７ｇ／ｃｍ3以下の範囲である。ガスバリア膜の原子数比、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ伸縮振動による赤外線吸収帯域、及び膜密度を上記範囲内とすれば、ガスバリア膜３の緻密性を確保しやすく、高いガスバリア性（酸素透過率が１ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、水蒸気透過率が１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下程度を指す。）を発現しやすくなり、またガスバリア膜の柔軟性も確保しやすく耐久性も高くなりやすい。
【００８１】
本発明において、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ伸縮振動による赤外線吸収帯域は、多重反射（ＡＴＲ）測定装置を備えたフーリエ変換型赤外分光光度計（日本分光株式会社製、Ｈｅｒｓｃｈｅｌ ＦＴ−ＩＲ−６１０）を使用して測定する。また、上記の膜密度は、Ｘ線反射率測定装置（理学電機株式会社製、ＡＴＸ−Ｅ）により測定する。また、ガスバリア性の測定は、各種の測定装置で測定できるが、上記のガスバリア性は、Ｍｏｃｏｎ社製のＰＡＲＭＡＴＲＡＮ３／３１を用い、３７．８℃で１００％Ｒｈの条件で測定した。
【００８２】
本発明のガスバリア性シートに透明性が必要とされる場合には、基材２は高度の透明性を有する材料であることが好ましく、具体的には、４００ｎｍ〜７００ｎｍの光透過度が８０％以上のガスバリア性シートは、表示媒体や照明、太陽電池のカバー等のような、光を透過させることが必要な用途や、包装体や容器等のような、内容物を見ることが要求される用途などに用いる際に好ましく適用できる。一方、ガスバリア性シートを前記のような透明性の必要としない用途に用いる場合には、光透過度が５０％程度のガスバリア性シートであってもよく、一般的なガスバリア性シートとして他の用途に用いることができる。なお、光透過度は全光線透過率と同じ意味で用いている。ただし、全光線透過率は、膜厚と屈折率とから光学的に調整することができるため、この数値は目安となるが、必ずしも厳格に適用されるというわけではない。
【００８３】
図１においては、基材２の一方の面にガスバリア膜３が形成されたものであるが、他の形態としては、基材２の両面にガスバリア膜が形成されたものであってもよいし、基材２の一方の面に樹脂層を介してガスバリア膜が形成されたものであってもよいし、基材２の両面に樹脂層を介してガスバリア膜が形成されたものであってもよいし、その樹脂層とガスバリア膜とが２回以上繰り返して積層されたものであってもよい。また、ガスバリア膜３の上には、必要に応じて、ハードコート層、耐スクラッチ層、導電層、反射防止層等を適宜形成することができる。また、ガスバリア膜３を多層化させてもよい。
【００８４】
基材２は、イオンプレーティング用蒸発源材料を付着させる基材であるが、特に制限なく用いることができる。基材２としては、主にはシート状やフィルム状のものが用いられるが、具体的な用途や目的等に応じて、非フレキシブル基板やフレキシブル基板を用いることができる。例えば、ガラス基板、硬質樹脂基板、ウエハ、プリント基板、様々なカード、樹脂シート等の非フレキシブル基板を用いてもよいし、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリウレタンアクリレート、ポリエーテルサルフォン、ポリイミド、ポリシルセスキオキサン、ポリノルボルネン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、環状ポリオレフィン等のフレキシブル基板を用いてもよい。基材２が樹脂製である場合、好ましくは１００℃以上、特に好ましくは１５０℃以上の耐熱性を有するものが適当である。
【００８５】
基材２の厚さについても特に制限はないが、可とう性及び形態保持性の観点から、通常６μｍ以上、好ましくは１２μｍ以上、また、通常４００μｍ以下、好ましくは２５０μｍ以下の範囲とする。
【００８６】
基材２とガスバリア膜３との間に設けられる樹脂層（図示しない）は、基材２とガスバリア膜３との密着性を向上させ、かつ、ガスバリア性をより向上させるためのものである。また、ガスバリア膜３を被覆する樹脂層（図示しない）は、保護膜として機能し、耐熱性、耐薬品性、耐候性をガスバリア性シートに付与すると共に、ガスバリア膜３に欠損部位があってもそれを埋めることによりガスバリア性を向上させるためのものである。このような樹脂層は、ポリアミック酸、ポリエチレン樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂、ポリ尿素樹脂、ポリアゾメチン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂等の市販の樹脂材料、二官能エポキシ樹脂と二官能フェノール類との重合体である高分子量エポキシ重合体を含有する硬化性エポキシ樹脂、及び、上述の基材に使用する樹脂材料等の１種又は２種以上の組み合わせにより形成することができる。樹脂層の厚さは、使用する材料により適宜設定することが好ましいが、例えば、５ｎｍ以上、５００μｍ以下の範囲で設定することができる。
【００８７】
こうした樹脂層には、平均粒径が０．８μｍ以上、５μｍ以下の範囲にある非繊維状の無機充填材を含有させてもよい。使用する非繊維状の無機充填材としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルク、アルミナ、マグネシア、シリカ、二酸化チタン、クレイ等を挙げることができ、特に焼成されたクレイが好ましく使用できる。このような無機充填材は、樹脂層の通常１０重量％以上、好ましくは２５重量％以上、また、通常６０重量％以下、好ましくは４５重量％以下の範囲で含有させることができる。
【００８８】
以上、本発明のガスバリア性シートによれば、原子数比がガスバリア膜の厚さ方向に均一（バラツキが±１０％以内）であるので、厚さ方向の膜質が均一なガスバリア膜を有するガスバリア性シートを提供できる。より具体的には、厚さ方向の膜質が均一で、高密度かつ緻密で密着性のよいガスバリア膜を有するので、ガスバリア性が著しく優れたガスバリア性シートを提供できる。こうした効果を奏する本発明のガスバリア性シートは、ガスバリア性が要求される各種部材への適用が可能である。例えば、種々の飲食品（食品）、接着剤、粘着剤等の化学品、化粧品、医薬品、ケミカルカイロ等の雑貨品、電子部品等の包装用部材の一部として用いてもよいし、液晶表示装置の構成部材として用いてもよい。これらのうち、低コストが要求されるという観点からは、食品分野に用いられることが好ましい。
【００８９】
（ガスバリア性シートの製造方法）
本発明のガスバリア性シートの製造方法は、平均粒径が１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の酸化ケイ素粉末１００重量部と、平均粒径が１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の導電性材料粉末５重量部以上１００重量部以下とを含有するイオンプレーティング用蒸発源材料の原料粉末を圧縮成形又は造粒してなる所定形状のイオンプレーティング用蒸発源材料を準備する工程と、このイオンプレーティング用蒸発源材料を蒸発源材料として用いて基材上にガスバリア膜をイオンプレーティング成膜する工程と、を有している。
【００９０】
この製造方法において、原料粉末、蒸発源材料、ガスバリア性シートのそれぞれについては既に説明したとおりである。例えば、導電性材料粉末を、導電性を有する金属酸化物、金属窒化物、及び金属酸窒化物から選ばれる少なくとも１つとすることが好ましい点については、すでに説明したとおりである。したがって、説明の重複を避けるため、ここではその説明は省略する。また、原料粉末を圧縮成形又は造粒して蒸発源材料にする方法も、上記の蒸発源材料の製造方法の説明欄で説明したとおりであるので、ここではその説明を省略する。
【００９１】
図２は、イオンプレーティング装置の一例を示す構成図であり、詳しくは、後述の実施例で使用したホローカソード型イオンプレーティング装置の構成図である。図２に示すホローカソード型イオンプレーティング装置１０１は、真空チャンバー１０２と、このチャンバー１０２内に配設された供給ロール１０３ａ、巻き取りロール１０３ｂ、コーティングドラム１０４と、バルブを介して真空チャンバー１０２に接続された真空排気ポンプ１０５と、仕切り板１０９，１０９と、その仕切り板１０９，１０９で真空チャンバー１０２と仕切られた成膜チャンバー１０６と、この成膜チャンバー１０６内の下部に配設された坩堝１０７と、アノード磁石１０８と、成膜チャンバー１０６の所定位置（図示例では成膜チャンバーの右側壁）に配設された圧力勾配型プラズマガン１１０、収束用コイル１１１、シート化磁石１１２、圧力勾配型プラズマガン１１０へのアルゴンガスの供給量を調整するためのバルブ１１３と、成膜チャンバー１０６にバルブを介して接続された真空排気ポンプ１１４と、酸素ガスの供給量を調整するためのバルブ１１６とを備えている。なお、図示のように、供給ロール１０３ａと巻き取りロール１０３ｂはリバース機構が装備されており、両方向の巻き出し、巻き取りが可能となっている。
【００９２】
このようなイオンプレーティング装置１０１を用いたガスバリア膜の形成は以下のように行われる。先ず、真空チャンバー１０２、成膜チャンバー１０６内を、真空排気ポンプ１０５，１１４により所定の真空度まで減圧し、次いで、成膜チャンバー１０６内に酸素ガスを所定流量導入し、真空排気ポンプ１１４と成膜チャンバー１０６との間にあるバルブの開閉度を制御することにより、チャンバー１０６内を所定圧力に保ち、基材フィルムを走行させ、アルゴンガスを所定流量導入した圧力勾配型プラズマガン１１０にプラズマ生成のための電力を投入し、アノード磁石１０８上の坩堝１０７にプラズマ流を収束させて照射することにより蒸発源材料を蒸発させ、高密度プラズマにより蒸発分子をイオン化させて、基材上に所定のガスバリア膜を形成して、ガスバリア性シートを得る。
【００９３】
本発明は、上述した本発明のイオンプレーティング用蒸発源材料を蒸発源材料として用いた点に特徴がある。その蒸発源材料を用いてイオンプレーティング成膜を行えば、成膜時に照射されるプラズマが、蒸発源材料に集中的に照射されるとともに、導電性材料を介して蒸発源材料内部まで浸透しやすくなり、蒸発源材料の励起が効率よく行われ、その結果、成膜されるガスバリア膜のガスバリア性が著しく向上する。
【実施例】
【００９４】
次に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
【００９５】
（実施例１）
二酸化ケイ素粉末であるＳｉＯ２粉末（東ソーシリカ製、粒度分布計・コールターカウンター法で測定された平均粒径：２μｍ、自動比表面積測定装置で窒素吸着法・ＢＥＴの式で測定された比表面積：８００ｍ２／ｇ）を１００重量部に対し、酸化亜鉛粉末であるＺｎＯ粉末（高純度化学製、粒度分布計・コールターカウンター法で測定された平均粒径：０．５μｍ、ＪＩＳ−Ｋ７１９４準拠４探針法で測定された体積抵抗率が１０Ω・ｃｍ）を３０重量部加えて混合して、本発明に係る原料粉末を得た。
【００９６】
この原料粉末にバインダーとして、２％セルロース水溶液を滴下しながら原料粉末を回転させて、１０ｍｍφの球状体を得た。その後、焼成炉に入れ、１０００℃で１時間保持し、７ｍｍφの塊状物からなる本発明に係るイオンプレーティング用蒸発源材料を得た。得られた蒸発源材料の質量割合をＸ線分光分析装置（ＸＰＳ／ＥＳＣＡ）により測定した結果、二酸化ケイ素１００に対して、酸化亜鉛の質量割合は３０であり、原料粉末の混合割合とほぼ一致していた。
【００９７】
一方、乾燥機で１６０℃で１時間乾燥させた厚さ１００μｍのＰＥＮ樹脂（帝人デュポン社製、Ｑ６５）からなるプラスチックフィルム基材を透明フィルム基材とし、図２に示す構造の圧力勾配型イオンプレーティング装置の供給ロール１０３ａ及び巻き取りロール１０３ｂ間にセットした。
【００９８】
次に、作製した蒸発源材料を、図２に示したホローカソード型イオンプレーティング装置内の坩堝に投入した後、真空引きを行った。真空度が５×１０−４Ｐａまで到達した後、プラズマガンにアルゴンガスを１５ｓｃｃｍ導入し、電流１１０Ａ、電圧９０Ｖのプラズマを発電させた。チャンバー内を１×１０−３Ｐａに維持することと磁力によりプラズマを所定方向に曲げ、本発明に係る蒸発源材料に照射させた。坩堝内の蒸発源材料は溶融状態を経て昇華することが確認された。イオンプレーティングを５秒間行って基板に堆積させることにより、膜厚３０ｎｍのＳｉＯａＺｎｂのガスバリア膜を得た。なお、ｓｃｃｍとは、standard  cubic  centimeter  per  minuteの略であり、以下の実施例、比較例においても同様である。
【００９９】
ガスバリア膜の組成をＥＳＣＡ（英国  VG  Scientific社製、型式：ＬＡＢ２２０ｉ−ＸＬ）測定により、ＳｉＯａＺｎｂのａは２．６、ｂは０．３５であった。したがって、Ｓｉ：Ｏ：Ｚｎ＝１００：２６４：３５であった。このＥＳＣＡ測定において、Ｘ線源としては、Ａｇ−３ｄ−５／２ピーク強度が３００Ｋｃｐｓ〜１ＭｃｐｓとなるモノクロＡｌＸ線源、及び、直径約１ｍｍのスリットを使用した。測定は、測定に供した試料面の法線上に検出器をセットした状態で行い、適正な帯電補正を行った。測定後の解析は、上述のＥＳＣＡ装置に付属されたソフトウエアＥｃｌｉｐｓｅバージョン２．１を使用し、Ｓｉ：２ｐ、Ｚｎ：２ｐ、Ｃ：１ｓ、Ｏ：１ｓのバインディングエネルギーに相当するピークを用いて行った。このとき、各ピークに対して、シャーリーのバックグラウンド除去を行い、ピーク面積に各元素の感度係数補正（Ｃ＝１に対して、Ｚｎ＝２７．３０、Ｓｉ＝０．８６５、Ｏ＝２．８５０）を行い、原子数比を求めた。得られた原子数比について、Ｓｉ原子数を１又は１００とし、他の成分であるＯとＺｎの原子数を算出して成分割合とした。
【０１００】
ガスバリア性として水蒸気透過率を測定したところ、１．４×１０−２ｇ／ｍ２／ｄａｙであった。水蒸気透過率の測定は、水蒸気透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製  ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ  ３／３１）を用いて、温度３７．８℃、湿度１００％ＲＨで測定した。また、酸素透過率を測定したところ、３．５×１０−１ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ・ａｔｍであった。酸素ガス透過率の測定は、酸素ガス透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製  ＯＸ−ＴＲＡＮ  ２／２０）を用いて、温度２３℃、湿度９０％ＲＨ、バックグラウンド除去測定を行うインディヴィジュアルゼロ（Individual  Zero）測定ありの条件で測定した。
【０１０１】
（実施例２）
酸化亜鉛粉末であるＺｎＯ粉末の含有量を１５重量部として本発明に係る原料粉末を得たこと、以外は、実施例１と同様にしてガスバリア性シートを形成し、膜厚３０ｎｍのＳｉＯａＺｎｂのガスバリア膜を得た。実施例１と同様にして、ＥＳＣＡの測定をしたところ、ａは２．２、ｂは０．１であった。したがって、Ｓｉ：Ｏ：Ｚｎ＝１００：２２４：１２であった。また、水蒸気透過率を測定したところ、５．６×１０−１ｇ／ｍ２／ｄａｙであり、酸素透過率を測定したところ、６．５×１０−１ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ・ａｔｍであった。
【０１０２】
（実施例３）
酸化亜鉛粉末であるＺｎＯ粉末の含有量を７０重量部として本発明に係る原料粉末を得たこと、以外は、実施例１と同様にしてガスバリア性シートを形成し、膜厚２５ｎｍのＳｉＯａＺｎｂのガスバリア膜を得た。実施例１と同様にして、ＥＳＣＡの測定をしたところ、ａは３．２、ｂは０．７であった。したがって、Ｓｉ：Ｏ：Ｚｎ＝１００：３２１：６５であった。また、水蒸気透過率を測定したところ、５．０×１０−２ｇ／ｍ２／ｄａｙであり、酸素透過率を測定したところ、２．４×１０−１ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ・ａｔｍであった。
【０１０３】
（実施例４）
二酸化ケイ素粉末であるＳｉＯ２粉末（株式会社アドマテックス製、粒度分布計・コールターカウンター法で測定された平均粒径：０．５μｍ、自動比表面積測定装置で窒素吸着法・ＢＥＴの式で測定された比表面積：６．８ｍ２／ｇ）を１００重量部に対し、酸化錫粉末であるＳｎＯ粉末を３０重量部加えて混合して、本発明に係る原料粉末を得た。
【０１０４】
この原料粉末にバインダーとして、３％セルロース水溶液を滴下しながら原料粉末を回転させ、一晩撹拌した。次に、この原料粉末を乾燥し、その後乳鉢を用いて粉末形状に形成した。続いて、この粉末を６２ｍｍ角の金型に入れ、０．２ｔ／ｃｍ２の圧力でプレス成形した。その後、このようにしてプレス成形された成形体を真空パックし、１．３ｔ／ｃｍ２の圧力でＣＩＰプレス方法により圧縮成形した。その後、このようにして得られた圧縮成形体を焼成炉に入れ、５００℃で２４時間保持し、５０ｍｍ角の塊状物からなる本発明に係るイオンプレーティング用蒸発源材料を得た。得られた蒸発源材料の質量割合をＸ線分光分析装置（ＸＰＳ／ＥＳＣＡ）により測定した結果、二酸化ケイ素１００に対して、酸化錫の質量割合は３０であり、原料粉末の混合割合とほぼ一致していた。
【０１０５】
一方、乾燥機で１６０℃で１時間乾燥させた厚さ１００μｍのＰＥＮ樹脂（帝人デュポン社製、Ｑ６５）からなるプラスチックフィルム基材を透明フィルム基材とし、上述した実施例１と同様の方法でイオンプレーティングを行った。これにより、プラスチックフィルム基材上にＳｉＯａＳｎｂのガスバリア膜を得た。
【０１０６】
次に、ガスバリア膜の組成をＥＳＣＡ（英国  VG  Scientific社製、型式：ＬＡＢ２２０ｉ−ＸＬ）測定し、Ｓｉ：Ｏ：Ｓｎ＝１００：２０２：１４との測定結果を得た。また、このガスバリア膜の膜厚を測定したところ、９３ｎｍであった。
【０１０７】
さらに、ガスバリア性として水蒸気透過率を測定したところ、１．２×１０−２ｇ／ｍ２／ｄａｙであった。水蒸気透過率の測定は、水蒸気透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製  ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ  ３／３１）を用いて、温度３７．８℃、湿度１００％ＲＨで測定した。また、酸素透過率を測定したところ、２．２×１０−２ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ・ａｔｍであった。酸素ガス透過率の測定は、酸素ガス透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製  ＯＸ−ＴＲＡＮ  ２／２０）を用いて、温度２３℃、湿度９０％ＲＨ、バックグラウンド除去測定を行うインディヴィジュアルゼロ（Individual  Zero）測定ありの条件で測定した。
【０１０８】
（実施例５）
酸化錫粉末であるＳｎＯ粉末の含有量を６０重量部として本発明に係る原料粉末を得たこと、以外は、実施例４と同様にしてガスバリア性シートを形成し、ＳｉＯａＳｎｂのガスバリア膜を得た。実施例４と同様にして、ＥＳＣＡの測定をしたところ、ガスバリア膜の組成は、Ｓｉ：Ｏ：Ｓｎ＝１００：２３２：２６であった。また、このガスバリア膜の膜厚を測定したところ、８７ｎｍであった。さらに、水蒸気透過率を測定したところ、０．９×１０−２ｇ／ｍ２／ｄａｙであり、酸素透過率を測定したところ、１．９×１０−２ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ・ａｔｍであった。
【０１０９】
（実施例６）
二酸化ケイ素粉末であるＳｉＯ２粉末（株式会社アドマテックス製、粒度分布計・コールターカウンター法で測定された平均粒径：０．５μｍ、自動比表面積測定装置で窒素吸着法・ＢＥＴの式で測定された比表面積：６．８ｍ２／ｇ）を１００重量部に対し、金属錫粉末であるＳｎ粉末（高純度化学製  平均粒径６３μｍ）を３０重量部加えて混合して、本発明に係る原料粉末を得た。
【０１１０】
この原料粉末にバインダーとして、３％セルロース水溶液を滴下しながら原料粉末を回転させ、一晩撹拌した。次に、この原料粉末を乾燥し、その後乳鉢を用いて粉末形状に形成した。続いて、この粉末を６２ｍｍ角の金型に入れ、０．２ｔ／ｃｍ２の圧力でプレス成形した。その後、このようにしてプレス成形された成形体を真空パックし、１．３ｔ／ｃｍ２の圧力でＣＩＰプレス方法により圧縮成形した。その後、このようにして得られた圧縮成形体を焼成炉に入れ、５００℃で２４時間保持し、５０ｍｍ角の塊状物からなる本発明に係るイオンプレーティング用蒸発源材料を得た。
【０１１１】
一方、乾燥機で１６０℃で１時間乾燥させた厚さ１００μｍのＰＥＮ樹脂（帝人デュポン社製、Ｑ６５）からなるプラスチックフィルム基材を透明フィルム基材とし、上述した実施例１と同様の方法でイオンプレーティングを行った。これにより、プラスチックフィルム基材上にＳｉＯａＳｎｂのガスバリア膜を得た。
【０１１２】
次に、ガスバリア膜の組成をＥＳＣＡ（英国  VG  Scientific社製、型式：ＬＡＢ２２０ｉ−ＸＬ）測定し、Ｓｉ：Ｏ：Ｓｎ＝１００：１５５：２１との測定結果を得た。また、このガスバリア膜の膜厚を測定したところ、７４ｎｍであった。
【０１１３】
さらに、ガスバリア性として水蒸気透過率を測定したところ、１．４×１０−２ｇ／ｍ２／ｄａｙであった。水蒸気透過率の測定は、水蒸気透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製  ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ  ３／３１）を用いて、温度３７．８℃、湿度１００％ＲＨで測定した。また、酸素透過率を測定したところ、１．８×１０−２ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ・ａｔｍであった。酸素ガス透過率の測定は、酸素ガス透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製  ＯＸ−ＴＲＡＮ  ２／２０）を用いて、温度２３℃、湿度９０％ＲＨ、バックグラウンド除去測定を行うインディヴィジュアルゼロ（Individual  Zero）測定ありの条件で測定した。
【０１１４】
（比較例１）
導電性材料粉末である酸化亜鉛粉末を原料粉末中に３重量部含有させた以外は、実施例１と同様にしてガスバリア性シートを形成し、膜厚３２ｎｍのＳｉＯｃＺｎｄのガスバリア膜を得た。実施例１と同様にして、ＥＳＣＡの測定をしたところ、ｃは２．１、ｄは０．０４であった。したがって、Ｓｉ：Ｏ：Ｚｎ＝１００：２０５：４であった。また、水蒸気透過率を測定したところ、２．５ｇ／ｍ２／ｄａｙであり、酸素透過率を測定したところ、２．５ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ・ａｔｍであった。
【０１１５】
（比較例２）
導電性材料粉末である酸化亜鉛粉末を用いなかったこと以外は、実施例１と同様にしてガスバリア性シートを形成し、膜厚３５ｎｍのＳｉＯｅのガスバリア膜を得た。実施例１と同様にして、ＥＳＣＡの測定をしたところ、ｅは２．２であり、水蒸気透過率を測定したところ、２．５ｇ／ｍ２／ｄａｙであり、酸素透過率を測定したところ、２．７ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ・ａｔｍであった。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明のガスバリア性シートの例を示す概略断面図である。
【図２】実施例において使用したホローカソード型イオンプレーティング装置の構成図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１  ガスバリア性シート
２  基材
３  ガスバリア膜
１０１  ホローカソード型イオンプレーティング装置
１０２  真空チャンバー
１０３ａ  供給ロール
１０３ｂ  巻き取りロール
１０４  コーティングドラム
１０５  真空排気ポンプ
１０６  成膜チャンバー
１０７  坩堝
１０８  アノード磁石
１０９  仕切り板
１１０  圧力勾配型プラズマガン
１１１  収束用コイル
１１２  シート化磁石
１１３  バルブ
１１４  真空排気ポンプ
１１６  バルブ
【図１】
0005510766.tif 000002
【図２】
0005510766.tif 000003