CN102433531A - 薄膜形成用气相沉积材、具备该薄膜的薄膜片材和层压片材 - Google Patents

Abstract

本发明提供适合形成透明性和阻气性优异的薄膜的气相沉积材和具备该薄膜的薄膜片材以及层压片材。本发明的气相沉积材为混合第一氧化物粉末和第二氧化物粉末而制作的气相沉积材，其特征在于，上述第一氧化物粉末为MgO粉末，第一氧化物粉末的第一氧化物纯度为98％以上，上述第二氧化物粉末为CaO粉末，第二氧化物粉末的第二氧化物纯度为98％以上，气相沉积材由含有第一氧化物粉末和第二氧化物粉末的颗粒构成，气相沉积材中的第一氧化物与第二氧化物的摩尔比为5～99∶95～1，且颗粒的碱度为0.1以上。

Description

薄膜形成用气相沉积材、具备该薄膜的薄膜片材和层压片材

技术领域

本发明涉及适合形成透明性和阻气性优异的薄膜的气相沉积材和具备该薄膜的薄膜片材以及层压片材。更具体地，涉及用于形成这些诸特性优异，特别是适合作为液晶显示器、有机EL显示器或太阳能电池模块等的阻气材的薄膜的气相沉积材和具备该薄膜的薄膜片材以及层压片材。

背景技术

液晶显示器、有机EL显示器或太阳能电池等机器通常不耐湿，由于吸湿使其特性快速劣化，因此必须装备具有高防湿性、即具有防止氧或水蒸气等透过或侵入的阻气性的部件。

例如，在太阳能电池的例子中，在与太阳能电池模块的受光面相反侧的背面设置有背板。该背板典型地在基材上由具有高防湿性的阻气材和保护它们的部件等构成。

作为这样的构成太阳能电池模块的背板，例如公开了通过高强度的耐热性耐气候性树脂夹入防湿性金属箔，进而在其一方设置玻璃质的气相沉积薄膜而成的太阳能电池模块的背面保护用片材材料(例如，参考专利文献1)。在该片材材料中，作为阻气材使用铝箔、镀锌铁箔、镀锡铁箔等金属箔。另外，公开了将高防湿薄膜和高耐气候薄膜层压并一体化而成的太阳能电池覆盖材用于背面侧保护部件的太阳能电池(例如，参考专利文献2)。该太阳能电池覆盖材中的高防湿薄膜使用在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等基材薄膜上通过化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)法等形成由二氧化硅、氧化铝等无机氧化物的涂敷膜构成的防湿膜作为阻气材。另外，公开了具备呈现无机氧化物层的由塑料薄膜或塑料复合材构成的阻挡层的光生伏打模块(例如，参考专利文献3)。在该无机氧化物层中，氧化铝或二氧化硅作为其涂敷材料使用。

专利文献1：日本实公平2-44995号公报(实用新型注册的权利要求书和第五栏的第41～44行)

专利文献2：日本特开2000-174296号公报(权利要求1、权利要求7和[0019]段)

专利文献3：日本特表2002-520820号公报(权利要求1和[0019]段)

但是，上述专利文献1中所示的背面保护用片材材料由于使用铝箔等金属箔作为阻气材，若将该片材材料应用于太阳能电池模块的背板，则有可能耐电压性降低，电流泄漏。另外，使用金属箔的片材材料若金属箔的厚度为20μm以下，则在耐热性耐气候性树脂与金属箔之间产生的针孔增加，阻气性显著降低。另一方面，若增加金属箔的厚度，则产生制造成本提高的问题。另外，如果是上述专利文献2和专利文献3中所使用的二氧化硅、氧化铝等无机氧化物的情况下，为了得到高阻气性必须确保膜厚在100nm以上，即使这样也不能断言阻气性充分。

发明内容

本发明的目的在于，提供适合形成透明性和阻气性优异的薄膜的气相沉积材。

本发明的另一目的在于，提供具备透明性和阻气性优异的薄膜的薄膜片材和层压片材。

本发明的第一方面为气相沉积材，混合第一氧化物粉末和第二氧化物粉末而制作，其特征在于，上述第一氧化物粉末为MgO粉末，该第一氧化物粉末的第一氧化物纯度为98％以上，上述第二氧化物粉末为CaO粉末，该第二氧化物粉末的第二氧化物纯度为98％以上，气相沉积材由含有第一氧化物粉末和第二氧化物粉末的颗粒构成，气相沉积材中的第一氧化物与第二氧化物的摩尔比为5～99∶95～1，且颗粒的碱度为0.1以上。

本发明的第二方面为基于第一方面的发明，其特征在于，进一步地，第一氧化物粉末的平均粒径为0.1～10μm，且第二氧化物粉末的平均粒径为0.1～10μm。

如图1所示，本发明的第三方面为薄膜片材10，通过将基于第一或第二方面的气相沉积材用作靶材的真空成膜法，在第一基材薄膜11上形成包含第一氧化物所含的金属元素A和第二氧化物所含的金属元素B的氧化物薄膜12，将上述薄膜12中的全部金属元素的含有比例设为100摩尔％时，金属元素A的含有比例为5～99摩尔％，金属元素B的含有比例为95～1摩尔％。

本发明的第四方面为基于第三方面的发明，其特征在于，进一步地，真空成膜法为电子束蒸镀法、离子镀法、反应性等离子体沉积法、电阻加热法或感应加热法中的一种。

如图1所示，本发明的第五方面为层压片材20，在基于第三或第四方面的薄膜片材10的薄膜12形成侧通过粘接层13层压第二基材薄膜14而成。

在本发明的第一方面的气相沉积材中，第一氧化物粉末为MgO粉末，该第一氧化物粉末的第一氧化物纯度为98％以上，上述第二氧化物粉末为CaO粉末，该第二氧化物粉末的第二氧化物纯度为98％以上，气相沉积材由含有第一氧化物粉末和第二氧化物粉末的颗粒构成，气相沉积材中的第一氧化物与第二氧化物的摩尔比为5～99∶95～1，且颗粒的碱度为0.1以上，从而可以形成与现有的阻气材相比大幅提高阻气性的薄膜。

在本发明的第二方面的气相沉积材中，第一氧化物粉末的平均粒径为0.1～10μm，且第二氧化物粉末的平均粒径为0.1～10μm，从而可以形成气相沉积效率良好且稠密的气相沉积膜，因此可以维持高阻气性并使其稳定化。

在本发明的第三方面的薄膜片材中，通过具备将包含第一氧化物所含的金属元素A和第二氧化物所含的金属元素B的薄膜中的全部金属元素的含有比例设为100摩尔％时，金属元素A的含有比例为5～99摩尔％、金属元素B的含有比例为95～1摩尔％的薄膜，具有优异的透明性和阻气性。

在本发明的第五方面的层压片材中，采取在第三或第四方面的薄膜片材的薄膜形成侧进一步通过粘接层层压第二基材薄膜的结构。由此，第二基材薄膜可以保护薄膜，因此可以维持高阻气性并使其稳定化。

附图说明

图1为简要表示本发明实施方式的薄膜片材和层压片材的层压结构的截面图。

图2为简要表示现有的薄膜片材的截面结构的图。

图3为简要表示本发明实施方式的薄膜片材的截面结构的图。

图4为表示气相沉积材的保存稳定性的评价结果的照片。

符号说明

10：薄膜片材

11：第一基材薄膜

12：薄膜

13：粘接层

14：第二基材薄膜

20：层压片材

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。本发明的气相沉积材可以适合用于薄膜的形成。使用该气相沉积材所形成的薄膜起到防止氧或水蒸气等透过或侵入的阻气材的作用。

该气相沉积材混合第一氧化物粉末和第二氧化物粉末而制作。用于制作气相沉积材的第一氧化物粉末为MgO粉末，该第一氧化物粉末的第一氧化物纯度为98％以上，优选为98.4％以上，第二氧化物粉末为CaO粉末，该第二氧化物粉末的第二氧化物纯度为98％以上，优选为99.5％以上。在此，将第一氧化物粉末的第一氧化物纯度限定为98％以上，是因为小于98％时由于杂质而结晶性恶化，结果阻挡特性降低。在此，将第二氧化物粉末的第二氧化物纯度限定为98％以上，是因为小于98％时由于杂质而结晶性恶化，结果阻挡特性降低。并且，本说明书中的粉末纯度通过光谱分析法(电感耦合等离子体发光分析装置：日本ジャ一レルァッシュ制ICAP-88)测定。

另外，该气相沉积材含有的第一氧化物粉末的平均粒径为0.1～10μm，且第二氧化物粉末的平均粒径为0.1～10μm，气相沉积材中的第一氧化物与第二氧化物的摩尔比为5～99∶95～1。而且，颗粒的碱度为0.1以上。通过以规定比例含有如此微细化的第一氧化物粉末和第二氧化物粉末，可以使高阻气性显现在使用该气相沉积材所形成的膜中。

其技术上的理由如下：通常使用(1)仅含第一氧化物粉末而不含第二氧化物粉末的气相沉积材、(2)仅含第二氧化物粉末而不含第一氧化物粉末的气相沉积材、(3)同时含有第一氧化物粉末和第二氧化物粉末但第一氧化物粉末的含有比例少的气相沉积材、或者(4)同时含有第一氧化物粉末和第二氧化物粉末但第二氧化物粉末的含有比例少的气相沉积材的情况下，如图2所示的薄膜片材30，形成在第一基材薄膜11上的氧化物薄膜32成为柱状晶的结晶相对于气体的渗透方向平行地聚集的结构。水蒸气等气体分子由于沿着平行地聚集的晶界的界面前进，在上述柱状晶的结晶平行地聚集的结构的薄膜32中阻挡性低。另一方面，当使用以规定比例含有微细化的第一氧化物粉末或第二氧化物粉末的气相沉积材时，如图3所示，对于形成在第一基材薄膜11上的氧化物薄膜12，使用单一组成的气相沉积材时形成的柱状晶的一部分溃散，变成接近非晶状态的致密的微细结构。在接近非晶状态的致密的微细结构中，水蒸气等气体分子需要在迷宫状中长距离移动，因此在上述接近非晶状态的致密的微细结构的薄膜12，阻挡性得到提高。如此，推定通过结晶结构为非柱状晶，并成膜为适合防止水分等的透过或侵入的结构，阻气性提高。另外，还认为若含有的第一氧化物粉末和第二氧化物粉末都被微细化，则使膜通过气相沉积法成长时，可以以极少的电子束或等离子体的量来成膜，因此可以形成致密的膜，由此阻气性得到提高。在此，气相沉积材、即颗粒中所含的第一氧化物粉末和第二氧化物粉末这两者的平均粒径限定为上述范围是因为各自的平均粒径小于下限值时，在气相沉积材的制造工序中，粉末的凝聚显著，妨碍均匀混合。此外，若使用平均粒径不到下限值的粉末，则倾向于难以得到耐久性优异的膜。推测这是因为如果将平均粒径非常小的粉末用于原料，可得到更稠密的膜结构，但另一方面，单个晶界的比表面积增大，扩散到膜内的水蒸气造成的损坏产生较大的影响。另一方面，若各自的平均粒径超过上限值，则无法充分得到形成有助于提高阻气性的疑似固溶体的效果。其中，特别优选第一氧化物粉末的平均粒径为0.1～10μm，第二氧化物粉末的平均粒径为0.1～10μm。并且，在本说明书中，平均粒径是根据激光衍射散射法(micro-track method)，使用日机装社制(FRA型)，使用六偏磷酸钠作为分散剂，一次测定时间设定为30秒进行测定，并将测定三次的值平均化而得到。

另外，将气相沉积材中所含的第一氧化物与第二氧化物的摩尔比限定在上述范围是因为当第一氧化物的摩尔比小于5或者第二氧化物的摩尔比小于1时，第一氧化物粉末或第二氧化物粉末的含有比例过少，接近单一组成，从而容易变成柱状晶的结晶相对于气体渗透方向平行地聚集的结构，不能形成具有致密的微细结构的薄膜。此外，第二氧化物包含的CaO由于通过大气中的H₂O或CO₂进行下述式(1)或式(2)的反应，因此若使其含有CaO，则制造后保存在大气中时，具有气相沉积材的颗粒形状溃散的倾向。

CaO+CO₂→CaCO₃        (1)

CaO+H₂O→Ca(OH)₂      (2)

因此，使用CaO粉末制造的气相沉积材在制造后需要保存在真空袋或干燥器中，但即使在减压下保存时，CaO也包含少许水分，因而有可能使成膜性恶化。此外，在形成后的薄膜片材中，有可能发生由气相沉积材劣化引起的水蒸气阻气性的降低。因此，上述范围中，从得到气相沉积材在大气中的高保存稳定性来考虑，优选沉积材中的第一氧化物与第二氧化物的摩尔比为90～99∶10～1的范围。

进而，将颗粒的碱度规定为0.1以上是因为当小于0.1时，薄膜不易变成柱状晶的一部分溃散而接近非晶状态的致密的微细结构。该“碱度”由森永健次等提出，例如在他的著录(K.Morinaga，H.Yoshida And H.Takebe：J.AmCerm.Soc.，77，3113(1994))中使用如下所示的式子来规定玻璃粉末的碱度。其摘录如下。其摘录如下。

“氧化物M_iO的M_i-O之间的键强度作为阳离子-氧离子间引力A_i由下式得到。

A_i＝Z_i·Z₀₂-/(r_i+r_02-)²＝Zi·2/(r_i+1.40)²

Z_i：阳离子的价数，氧离子为2

R_i：阳离子的离子半径

氧离子为

将该A_i的倒数B_i(1/A_i)作为单成分氧化物M_iO的氧供给能力。

B_i≡1/A_i

将该B_i归一化为B_CaO＝1、B_SiO2＝0，则赋予各单成分氧化物的Bi-指标。将该各成分的B_i-指标通过阳离子分数扩大到多成分体系，则可以算出任意组成的玻璃氧化物的熔融体的B-指标(＝碱度)。B＝∑n_i·B_i

n_i：阳离子分数

这样规定的碱度如上所述地表示氧供给能力，值越大越容易供给氧，容易引起与其它金属氧化物的氧的授受。”

在本发明中，对于玻璃粉末的碱度指标，通过使玻璃替换氧化物来进行解释，将氧化物混合物的碱度整理为在薄膜中容易变成接近非晶状态的致密的微细结构的指标。在玻璃的情况下是熔融的概念，但在本发明中，以成膜时产生玻璃形成的机理为基本。从气相沉积材升华的元素成为离子状态，元素在基板上以非平衡的状态堆积。此时通过上式得到的颗粒的碱度为0.1以上，则膜以玻璃状(非晶)成长，元素以非常致密的状态整齐地排列。

使用本发明的气相沉积材形成的薄膜由于具有高阻气性，除了有构成太阳能电池的背板的防湿膜等阻气材的用途之外，还可以适当地利用为液晶显示器、有机EL显示器或照明用有机EL显示器等的阻气材。另外，该薄膜由于具有透过率为85％～95％程度的透明性，还适合作为用于要求高阻气性且要求透过光的部件、例如太阳能电池的受光面侧或显示器的图像视觉侧等的阻气材等。

接着，以通过烧结法制作的情况为代表说明本发明的气相沉积材的制造方法。首先，将作为第一氧化物粉末的纯度98％以上高纯度粉末、作为第二氧化物粉末的纯度98％以上高纯度粉末、粘合剂和有机溶剂混合，制备浓度为30～75质量％的浆料。优选制备40～65质量％的浆料。而且，第一氧化物粉末和第二氧化物粉末是以制造后的气相沉积材中的第一氧化物与第二氧化物的摩尔比满足上述范围的方式进行调整和混合。浆料的浓度限定为30～75质量％是因为若超过75质量％，则由于上述浆料为非水体系，存在难以进行稳定的混合造粒的问题，若不足30质量％，则无法得到具有均匀组织的致密的烧结体。另外，由于制造后的气相沉积材所含的第一氧化物粉末的平均粒径和第二氧化物粉末的平均粒径调整为上述的范围内，因此使用的第一氧化物粉末的平均粒径和第二氧化物粉末的平均粒径优选为第一氧化物粉末在0.1～10μm的范围内、第二氧化物粉末在0.1～10μm的范围内。

粘合剂优选使用聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛等，有机溶剂优选使用乙醇、丙醇等。粘合剂优选添加0.2～5.0质量％。

另外，高纯度粉末与粘合剂和有机溶剂的湿式混合、特别是高纯度粉末与作为分散介质的有机溶剂的湿式混合通过湿式球磨机或搅拌研磨机进行。湿式球磨机中，使用ZrO₂制的球时，使用直径5～10mm的多个ZrO₂制的球湿式混合8～24小时，优选湿式混合20～24小时。ZrO₂制的球的直径限定为5～10mm是因为不足5mm时混合不充分，超过10mm时存在杂质增加的不良问题。另外，混合时间最长为24小时是因为即使长时间连续混合，杂质产生得也很少。

在搅拌研磨机中，使用直径1～3mm的ZrO₂制的球湿式混合0.5～1小时。ZrO₂制的球的直径限定为1～3mm是因为若不足1mm则混合不充分，若超过3mm则存在杂质增加的麻烦。另外，混合时间缩短为最长1小时是因为若超过1小时，不仅是原料的混合，球本身也会磨损，会成为产生杂质的原因，并且只需1小时就可以充分混合。

接着喷雾干燥上述浆料得到平均粒径为50～250μm、优选50～200μm的混合造粒粉末。将该造粒粉末放入规定的模具中以规定压力成形。上述喷雾干燥优选使用喷雾干燥机进行，规定模具使用单轴冲压装置或冷等静压(CIP：Cold Isostatic Press)成形装置。在单轴冲压装置中，使造粒粉末在750～2000kg/cm²(73.55～196.1MPa)、优选1000～1500kg/cm²(98.1～147.1MPa)的压力下单轴加压成形，在CIP成形装置中，使造粒粉末在1000～3000kg/cm²(98.1～294.2MPa)、优选1500～2000kg/cm²(147.1～196.1MPa)的压力下CIP成形。将压力限定在上述范围是因为提高成形体的密度的同时防止烧结后的变形并且不需要进行后加工。

进而，以规定温度烧结成形体。烧结是在大气、惰性气体、真空或还原气体气氛中，在1000℃以上、优选1200～1400℃温度下进行1～10小时、优选进行2～5小时。上述烧结在大气压下进行，但进行如热压(HP)烧结或热等静压(HIP：Hot Isostatic Press)烧结这样的加压烧结时，优选在惰性气体、真空或还原气体气氛中，在1000℃以上的温度下进行1～5小时。

接着，对本发明的薄膜片材和层压片材与其制造方法一起进行说明。如图1所示，本发明的薄膜片材10具有第一基材薄膜11和优选使用上述气相沉积材形成的本发明的薄膜12。而且，本发明的层压片材20具有上述本发明的薄膜片材10和在该薄膜片材10的薄膜形成侧通过粘接层13粘接的第二基材薄膜14。

第一基材薄膜11和第二基材薄膜14优选具有能耐长时间的高温高湿度环境试验的机械性强度和耐气候性等。例如，可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚芳酯、聚醚砜、三乙酰纤维素(TAC)、环状烯烃(共)聚合物等树脂薄膜。这些树脂薄膜根据需要也可以配合阻燃剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防静电剂等。第一基材薄膜11和第二基材薄膜14的厚度优选5～300μm、更优选10～150μm。

在该第一基材薄膜11上优选使用上述本发明的气相沉积材形成作为阻气材的薄膜12。将薄膜12中的全部金属元素的含有比例设为100摩尔％时，第一氧化物中所含的金属元素A的含有比例为5～99摩尔％，第二氧化物中所含的金属元素B的含有比例为95～1摩尔％。薄膜12中的金属元素A、B的含有比例在上述范围外时，各氧化物的结晶状态分别成为优先，产生无法得到非晶状的致密的微细结构的不良问题。其中，优选金属元素A的含有比例为90～99摩尔％，金属元素B的含有比例为10～1摩尔％。薄膜12的厚度优选在10～200nm的范围内。当小于下限值时，不易得到作为阻气材的充分的阻气性，另外膜的耐久性易降低。另一方面，当超过上限值时，浪费材料，并且由于增厚效应易产生弯曲等外力带来的开裂。在此，薄膜12的厚度特别优选在20～100nm的范围内。作为使用气相沉积材的薄膜12的形成方法，优选电子束蒸镀法(Electron Beam Evaporation Method、以下称为EB)、离子镀法、反应性等离子体沉积法(Reactive Plasma Deposition Method、以下成为RPD)、电阻加热法或感应加热法等真空成膜法。

另外，图1中未图示，但也可以在第一基材薄膜11上为了提高与薄膜12的密合强度根据需要设置由丙烯酸多元醇酯、异氰酸酯、硅烷偶联剂构成的底漆涂敷层，或者在气相沉积工序之前实施使用等离子体等的表面处理。

另一方面，在形成的薄膜12表面露出的状态下，处理片材时，膜的表面产生伤痕或摩擦，则对阻气性产生较大影响。因此，在薄膜12上优选设置保护薄膜12表面的阻气性被膜(未图示)等。该阻气性被膜可以例如将具有烷氧基的硅化合物、钛化合物、氧化锆化合物、锡化合物或其水解物和具有羟基的水溶性高分子混合而成的溶液涂布在薄膜12表面后，进行加热干燥而形成。该阻气性被膜不仅起到薄膜12的薄膜层的作用，还具有提高阻气性的效果。

这样形成的本发明的薄膜片材10例如在温度20℃、相对湿度50％RH的条件下放置1小时后，在温度40℃、相对湿度90％RH的条件下测定的水蒸气透过率S显示0.3g/m²·天以下。另外，在温度20℃、相对湿度50％RH的条件下放置1小时后，在温度85℃、相对湿度90％RH的条件下进一步放置100小时，之后在与上述条件相同的条件下测定的水蒸气透过率设为T时，水蒸气透过率T相对于水蒸气透过率S的变化率(T/S×100)显示200％以下。即，该薄膜10具有非常高且时间经过带来的劣化小的阻气性。

进而，在本发明的层压片材20中，在上述本发明的薄膜片材10的薄膜形成侧、即薄膜12上或上述阻气性被膜上形成粘接层13，该粘接层13起到用于粘合形成有薄膜12的第一基材薄膜11和第二基材薄膜14的粘接剂的作用。因此，可以举出需要粘接强度经过长时间不会劣化，不产生脱层等且不会变黄等条件的例如聚氨酯系、聚酯系、聚酯-聚氨酯系、聚碳酸酯系、聚环氧-胺系、热熔系粘接剂等。对于粘接层13的层压方法，可以通过干式层压法等公知的方法进行层压。

通过在该粘接层13上粘接第二基材薄膜14并粘合，完成层压片材20。并且，如图1所示，薄膜12和粘接层13没必要限定在分别各层压一层，也可以将薄膜12和粘接层13交替层压或者是将薄膜12、上述阻气性被膜等其他部件和粘接层13交替或随意层压成2～10层的多层。由此，可以进一步提高阻气性和耐气候性。

该层压片材20适合利用为太阳能电池模块的背板、液晶显示器或有机EL显示器或照明用有机EL显示器等用途。

[实施例]

接着，详细说明本发明的实施例和比较例。

<实施例1>

首先，通过球磨机进行的湿式混合以规定比例混合第一氧化物粉末、第二氧化物粉末、粘合剂和有机溶剂，制备出浓度为40质量％的浆料。此时，第一氧化物粉末使用平均粒径为0.9μm、纯度为99.7％的高纯度MgO粉末，第二氧化物粉末使用平均粒径为0.6μm、纯度为99.8％的高纯度CaO粉末，粘合剂使用聚乙烯醇缩丁醛，有机溶剂使用乙醇。另外，MgO粉末和CaO粉末的混合量调整为形成后的气相沉积材中所含的MgO为5摩尔％、CaO为95摩尔％。

接着，将制备的浆料使用喷雾干燥机进行喷雾干燥，得到平均粒径为200μm的混合造粒粉末后，将该造粒粉末放入规定的模具中通过单轴冲压装置进行冲压成形。使得到的成形体在大气气氛中，在1300℃温度下烧结5小时，得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例2>

将MgO粉末和CaO粉末的混合量调整为形成后的气相沉积材中所含的MgO为30摩尔％、CaO为70摩尔％，除此之外与实施例1同样地得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例3>

将MgO粉末和CaO粉末的混合量调整为形成后的气相沉积材中所含的MgO为50摩尔％、CaO为50摩尔％，除此之外与实施例1同样地得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例4>

将MgO粉末和CaO粉末的混合量调整为形成后的气相沉积材中所含的MgO为80摩尔％、CaO为20摩尔％，除此之外与实施例1同样地得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例5>

将MgO粉末和CaO粉末的混合量调整为形成后的气相沉积材中所含的MgO为85摩尔％、CaO为15摩尔％，除此之外与实施例1同样地得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例6>

将MgO粉末和CaO粉末的混合量调整为形成后的气相沉积材中所含的MgO为95摩尔％、CaO为5摩尔％，除此之外与实施例1同样地得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例7>

将MgO粉末和CaO粉末的混合量调整为形成后的气相沉积材中所含的MgO为97摩尔％、CaO为3摩尔％，除此之外与实施例1同样地得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例8>

将MgO粉末和CaO粉末的混合量调整为形成后的气相沉积材中所含的MgO为99摩尔％、CaO为1摩尔％，除此之外与实施例1同样地得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例9>

与实施例2同样的条件下得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例10>

与实施例3同样的条件下得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例11>

与实施例2同样的条件下得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例12>

与实施例3同样的条件下得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例13>

与实施例2同样的条件下得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例14>

与实施例2同样的条件下得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例15>

第一氧化物粉末使用平均粒径为0.1μm、纯度为99.7％的高纯度MgO粉末，第二氧化物粉末使用平均粒径为10μm、纯度为99.8％的高纯度CaO粉末，除此之外与实施例5同样地得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例16>

第一氧化物粉末使用平均粒径为10μm、纯度为99.7％的高纯度MgO粉末，第二氧化物粉末使用平均粒径为0.1μm、纯度为99.8％的高纯度CaO粉末，除此之外与实施例5同样地得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例17>

第一氧化物粉末使用平均粒径为0.05μm、纯度为99.7％的高纯度MgO粉末，除此之外与实施例5同样地得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<实施例18>

第二氧化物粉末使用平均粒径为15μm、纯度为99.8％的高纯度CaO粉末，除此之外与实施例5同样地得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表1中。

<比较例1>

调整为不混合第一氧化物粉末之外，与实施例1同样地得到气相沉积材。得到的气相沉积材中所含的CaO粉末的平均粒径、颗粒的碱度表示在以下表2中。

<比较例2>

将MgO粉末和CaO粉末的混合量调整为形成后的气相沉积材中所含的MgO为3摩尔％、CaO为97摩尔％，除此之外与实施例1同样地得到气相沉积材。得到的气相沉积材所含的MgO粉末和CaO粉末的平均粒径，气相沉积材中所含的MgO、CaO的含量和颗粒的碱度表示在以下表2中。

<比较例3>

调整为不混合第二氧化物粉末之外，与实施例1同样地得到气相沉积材。得到的气相沉积材中所含的MgO粉末的平均粒径、颗粒的碱度表示在以下表2中。

<比较例4>

与比较例1同样的条件下得到气相沉积材。得到的气相沉积材中所含的CaO粉末的平均粒径、颗粒的碱度表示在以下表2中。

<比较例5>

与比较例3同样的条件下得到气相沉积材。得到的气相沉积材中所含的MgO粉末的平均粒径、颗粒的碱度表示在以下表2中。

<比较例6>

与比较例1同样的条件下得到气相沉积材。得到的气相沉积材中所含的CaO粉末的平均粒径、颗粒的碱度表示在以下表2中。

<比较例7>

与比较例3同样的条件下得到气相沉积材。得到的气相沉积材中所含的MgO粉末的平均粒径、颗粒的碱度表示在以下表2中。

[表1]

[表2]

<比较试验和评价1>

使用在实施例1～18和比较例1～7中得到的气相沉积材，在厚度75μm的PET薄膜上通过以下表3和表4中所示的方法进行气相沉积形成薄膜，并形成薄膜片材。对于这些薄膜片材，测定水蒸气透过率，对阻气性进行了评价。另外，用比上述阻气性评价中的条件更高温、高湿条件下放置长时间后的水蒸气透过率及其变化率评价了耐久性。进而，对于这些薄膜片材，测定光透过率，评价了透明性。这些结果表示在以下表3和表4中。

(1)阻气性：将薄膜片材放置在设定为温度20℃、相对湿度50％RH的洁净间内1小时后，使用MOCON公司制的水蒸气透过率测定装置(型号名：PERMATRAN-W型3/33)，在温度40℃、相对湿度90％RH的条件下测定水蒸气透过率S。

(2)耐久性：对于设定为温度20℃、相对湿度50％RH的洁净间内放置1小时后的薄膜片材，为了防止PET薄膜的水蒸气引起的劣化，以薄膜片材的薄膜成为外侧的方式将相同的薄膜片材分别叠加各两张，用热封器接合四边。将其放入设定为温度85℃、相对湿度90％RH的恒温恒湿装置中，放置100小时。之后，与上述阻气性评价同样地，使用水蒸气透过率测定装置，在温度40℃、相对湿度90％RH的条件下测定水蒸气透过率T。另外，算出测定的水蒸气透过率T相对于上述水蒸气透过率S的变化率(T/S×100)。

(3)光透过率：对薄膜片材使用株式会社日立制作所社制的分光光度计(型号名：U-4000)测定波长380～780nm的光透过率。

[表3]

[表4]

从表3和表4可知，比较实施例1～8和比较例1～3时，在实施例1～8中，温度20℃、相对湿度50％RH的条件下放置1小时后的水蒸气透过率S为0.27g/m²·天以下，其中，在实施例3中为0.1g/m²·天以下。另一方面，作为CaO的单一组成的比较例1和第一氧化物MgO的含量小于5％的比较例中，水蒸气透过率S变大。特别是在作为CaO的单一组成的比较例1中，与实施例3等比较时，水蒸气透过率S变得非常大，另外，比较例1、比较例2中，在温度85℃、相对湿度90％RH的条件下进一步放置100小时后的水蒸气透过率T变得非常大，发现明显劣化。

另外，在比较例1和作为MgO的单一组成的比较例3中，在温度85℃、相对湿度90％RH的条件下进一步放置100小时后的水蒸气透过率T对水蒸气透过率S的变化率变大，得出耐久性低的结果。另一方面，实施例1～8中即使在高温、高湿环境下长时间放置时，水蒸气透过率T对水蒸气透过率S的变化率也抑制在200％以下，判断出耐久性方面优异。

另外，对于光透过率，得到实施例1～8不逊色于比较例1～3的结果。

进而，对使用相同条件下得到的气相沉积材且用不同的方法分别成膜的实施例2、9、11，实施例3、10、12，比较例1、4、6，比较例3、5、7进行分别比较，判断出即使用EB法成膜的实施例9、10和用电阻加热法成膜的实施例11、12的薄膜也与由RPD法形成的薄膜具备同等的充分的阻气性、耐久性和透明性。

此外，比较实施例2和实施例13时，与用RPD法成膜的实施例2的薄膜相比，用离子镀法成膜的实施例13的薄膜在水蒸气透过率及其变化率以及透光率上表现出几乎相同的值，判断出具备充分的阻气性、耐久性和透明性。此外，比较实施例2和实施例14时，用感应加热法成膜的实施例14的薄膜与用RPD法成膜的实施例2的薄膜相比，水蒸气透过率表现出少许变大的值，但水蒸气透过率的变化率和透光率表现出几乎相同的值，从而判断出具备充分的阻气性、耐久性和透明性。

此外，比较实施例15、16和实施例17、18时，使用平均粒径小于0.1μm的MgO粉末制造气相沉积材的实施例17中，对于水蒸气透过率S表现出与实施例15、16的薄膜相同的值，从而可得到充分的阻气性。另一方面，由于在温度85℃、相对湿度90％RH的条件下进一步放置100小时后的水蒸气透过率T比通常阻气膜所要求的1.0大，水蒸气透过率的变化率也超出200％，所以得出在耐久性方面相比实施例17、18的薄膜多少变差的结果。这认为是由于将平均粒径非常小的粉末用于原料，单个晶界的比表面积增大，扩散到膜内的水蒸气造成的损坏产生较大影响的结果。另外，使用平均粒径大于10μm的CaO粉末的实施例18中，水蒸气透过率的变化率并没有变得那么大，但水蒸气透过率S多少变大，且水蒸气透过率T也大于通常阻气膜所要求的1.0，因而得出阻气性比实施例15、16多少变差的结果。这认为是由于将平均粒径大的粉末作为原料，膜结构很难变得稠密。另一方面，确认了使用平均粒径均在0.1～10μm范围内的MgO粉末、CaO粉末的实施例15、16中可形成具备充分的阻气性的薄膜。

由这些结果确认，使用本发明的气相沉积材形成的薄膜具有非常优异的阻气性、透明性和耐久性。

<比较试验和评价2>

对在实施例4、6～8中得到的气相沉积材评价了在大气中的保存稳定性。另外，对除了形成后的气相沉积材中所含的MgO为90摩尔％、CaO为10摩尔％以外在与实施例1相同的条件下得到的气相沉积材x、除了形成后的气相沉积材中所含的MgO为70摩尔％、CaO为30摩尔％以外在与实施例1相同的条件下得到的气相沉积材y以及除了形成后的气相沉积材中所含的MgO为60摩尔％、CaO为40摩尔％以外在与实施例1相同的条件下得到的气相沉积材z也同样评价了在大气中的保存稳定性。其结果示于以下表5和图4中。具体地，目视观察刚刚制造后的气相沉积材以及在大气中、室温下分别保存3天、10天、20天后的气相沉积材的颗粒形状。此时，能够维持刚刚制造后的气相沉积材的颗粒形状时为“A”，确认刚刚制造后的形状的一部分溃散时为“B”，基本不能维持刚刚制造后的形状时为“C”。

[表5]

由表5和图4可知，气相沉积材中所含的CaO为20mol％的实施例4的气相沉积材、为30mol％的气相沉积材y和为40mol％的气相沉积材z在刚刚制造后的颗粒形状比较好，但在大气中室温下保存3天后，已基本不能维持刚刚制造后的形状。另一方面，气相沉积材中所含的CaO为10mol％的气相沉积材x在刚刚制造后的颗粒形状比较好，且得到了在大气中室温下经得起保存3天左右的稳定性。此外，确认了气相沉积材中所含的CaO分别为1mol％、3mol％、5mol％的实施例8、7、6的气相沉积材中，即使在大气中室温下保存20天时也几乎能够维持刚刚制造后的颗粒形状，从而在大气中的保存稳定性也非常优异。

Claims (5)

1.一种气相沉积材，为混合第一氧化物粉末和第二氧化物粉末而制作的气相沉积材，其特征在于，

所述第一氧化物粉末为MgO粉末，所述第一氧化物粉末的第一氧化物纯度为98％以上，

所述第二氧化物粉末为CaO粉末，所述第二氧化物粉末的第二氧化物纯度为98％以上，

所述气相沉积材由含有所述第一氧化物粉末和所述第二氧化物粉末的颗粒构成，

所述气相沉积材中的第一氧化物与第二氧化物的摩尔比为5～99∶95～1，且所述颗粒的碱度为0.1以上。

2.根据权利要求1所述的气相沉积材，所述第一氧化物粉末的平均粒径为0.1～10μm，且所述第二氧化物粉末的平均粒径为0.1～10μm。

3.一种薄膜片材，通过将权利要求1或2所述的气相沉积材用作靶材的真空成膜法，在第一基材薄膜上形成包含所述第一氧化物所含的金属元素A和所述第二氧化物所含的金属元素B的氧化物薄膜，

所述薄膜中的全部金属元素的含有比例设为100摩尔％时，所述金属元素A的含有比例为5～99摩尔％，所述金属元素B的含有比例为95～1摩尔％。

4.根据权利要求3所述的薄膜片材，所述真空成膜法为电子束蒸镀法、离子镀法、反应性等离子体沉积法、电阻加热法或感应加热法中的任意一种。

5.一种层压片材，在权利要求3或4所述的薄膜片材的薄膜形成侧通过粘接层层压第二基材薄膜而成。

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