Матеріал, що не забруднюється (варіанти), його застосування, спосіб його одержання та скло, що містить такий матеріал

1. Застосування матеріалу, який складається з основи, яка має покриття на основі оксиду титану, на яке нанесений тонкий гідрофільний шар, яким сформовано щонайменше частину зовнішньої поверхні вказаного матеріалу і який не складається з оксиду титану як матеріалу, що перешкоджає осіданню неорганічних забруднювачів на згадану зовнішню поверхню при відсутності потоку води. 2. Застосування за п. 1, в якому тонкий гідрофільний шар має товщину менше 10 нм, переважно між 1 і 2 нм. 3. Застосування за п. 1 або 2, в якому тонкий гідрофільний шар здатний створити, в присутності вологи навколишнього середовища при наявності прошарку з оксиду титану, гідратаційний шар, менш щільний, ніж вода в рідкому стані. 4. Застосування за будь-яким з пп. 1-3, в якому тонкий гідрофільний шар утворений на основі кремнію і кисню. 5. Застосування за п. 4, в якому тонкий гідрофільний шар складається з оксиду кремнію (SiO2), можливо легованого атомами алюмінію (Аl) або цирконію (Zr). 2 (19) 1 3 96581 4 щонайменше частину зовнішньої поверхні згаданого матеріалу і який не складається з оксиду титану, який відрізняється тим, що оксид титану, в основному, аморфний. 14. Матеріал, що складається з основи, покритої щонайменше одним шаром, поверхнею якого сформовано щонайменше частину зовнішньої поверхні згаданого матеріалу, причому згаданий шар складається з оксиду титану і оксиду кремнію, який відрізняється тим, що вміст оксиду титану на рівні згаданої зовнішньої поверхні не дорівнює нулю, а вміст оксиду кремнію більш високий на рівні згаданої зовнішньої поверхні, ніж в центрі шару. 15. Матеріал за п. 14, в якому вміст оксиду кремнію є зростаючим безперервним чином по товщині шару від центра шару, а саме від найбільш близької до основи частини, до зовнішньої поверхні. 16. Матеріал за п. 14 або 15, в якому товщина шару знаходиться в діапазоні значень від 3 до 30 нм, переважно від 5 до 20 нм. 17. Матеріал за будь-яким з пп. 14-16, в якому вміст оксиду кремнію в найбільш близькій до основи частині шару не дорівнює нулю. 18. Матеріал за будь-яким з пп. 14-17, який додатково містить прошарок, бар'єрний до іонів лужного металу, розташований прямо під шаром, що складається з оксиду титану і оксиду кремнію. 19. Матеріал за п. 18, в якому прошарок, бар'єрний до іонів лужного металу, являє собою шар з SiOC, переважно нанесений способом CVD прямо на основу. 20. Матеріал за п. 19, в якому прошарок з SiOC має на своїй поверхні опуклості, розділені регулярними проміжками, причому їх ширина в основі, переважно, дорівнює приблизно від 60 до 120 нм і висота - приблизно від 20 до 25 нм. 21. Спосіб одержання матеріалу, який складається з основи, покритої щонайменше одним шаром, що містить оксид титану і оксид кремнію, згідно з яким згаданий шар наносять способом хімічного осадження з парової фази (CVD) на згадану основу, що рухають вздовж осі, причому згадане осадження здійснюють за допомогою сопла, що має єдину щілину, яке розташовують упоперек осі руху згаданої основи, причому газоподібні попередники оксиду титану і оксиду кремнію, що не реагують між собою, вводять одночасно через єдину щілину, і щонайменше один попередник оксиду титану має температуру розкладання більш низьку, ніж температура розкладання щонайменше одного попередника оксиду кремнію, і утворюють шар, в якому вміст оксиду кремнію росте безперервним чином по товщині шару. 22. Спосіб за п. 21, в якому вводять один попередник оксиду титану і один попередник оксиду кремнію. 23. Спосіб за п. 22, в якому різниця між відповідними температурами розкладання попередників оксиду титану і оксиду кремнію становить щонайменше 50 °С. 24. Спосіб за п. 23, в якому попередниками оксиду кремнію і оксиду титану є, відповідно, тетраетоксисилан (ТЕОС) і тетраізопропілтитанат (ТІПТ). 25. Спосіб за будь-яким з пп. 21-24, в якому молярне відношення Ti/(Ti+Si), розраховане, виходячи з мольних кількостей введених атомів Ті і Si, присутніх в газовій фазі, знаходиться в діапазоні значень від 0,85 до 0,96, переважно від 0,90 до 0,93. 26. Матеріал, який може бути отриманий згідно з способом за будь-яким з пп. 21-25. 27. Матеріал за будь-яким з попередніх пунктів, що стосуються матеріалу, в якому основа являє собою скло. 28. Скло або екран для візуалізації, що включає щонайменше один матеріал за п. 27. Даний винахід належить до галузі незабруднюваних матеріалів або до самоочисних матеріалів, зокрема стекол. Відомо, що оксид титану володіє фотокаталітичними властивостями. У присутності світла і, зокрема, ультрафіолетового випромінювання типу УФ-А (довжина хвилі якого складає від 320 до 400 нм), оксид титану здатний каталізувати реакції радикального розпаду органічних сполук. З патентів ЕР-А-850204 і ЕР-А-816466 відомо, що оксид титану володіє також надзвичайно вираженими властивостями гідрофільності, індукованими тим же типом випромінювання. Така гідрофільність, яка іноді називається «супергідрофільністю», характеризується малим кутом змочування води, меншим 5°, навіть меншим 1°. Ці дві властивості, фотокаталіз, з одного боку, і супергідрофільність, з іншого, додають матеріалам, що містять оксид титану, виключно привабливі властивості. Матеріали, зокрема, з кераміки, скла або склокераміки, покритіе тонким шаром з оксиду титану, дійсно мають властивості не забруднюватися або самоочищатися або ж легко очищатися. Скло, покрите шаром фотокаталітичного оксиду титану, під дією сонячного світла руйнує органічні забруднювачі, які осідають на ньому. Що стосується неорганічних забруднювачів, то фотоіндукована супергідрофільність оксиду титану частково перешкоджає їм осідати, частково їх видаляє. Дійсно, деякі види неорганічних забруднювачів зазвичай попадають на скло, розчинені в краплях дощу, і осідають на ньому по мірі випаровування крапель. Завдяки властивостям супергідрофільності поверхня скла покривається шаром води і промивається, тобто вода не збирається в краплі, що виключає таким чином, осідання неорганічних забруднювачів за механізмом осадження/випаровування крапель води. Що стосується неорганічних забруднювачів, таких як пил, що утворюються при відсутності дощу, наприклад, що приносяться вітром, то вони видаляються просто потоком дощової води. Отже, отримані матеріали дозволяють видаляти органічні і неорганічні забруднення під спільним впливом сонячних променів і потоку води, зокрема дощу. Однак, описані вище матеріали представляють проблему, якщо знаходяться в місці, захищеному від дощу або в географічній зоні з нерегулярними опадами. Дійсно, виявлено, що на вміщені в 5 атмосферу, багату неорганічними забруднювачами, і на вкриті від дощу супергідрофільні стекла, покриті фотокаталітичним оксидом титану, швидко осідають неорганічні забруднювачі, зокрема, у вигляді дуже липких пилинок. Після тривалого витримування, зокрема, більше 2 місяців, навіть 4 місяців, ці стекла мають таку ж брудну поверхню, що і скло без шару оксиду титану. Отже, при відсутності потоку води, супергідрофільна поверхня оксиду титану не перешкоджає осіданню і прилипанню неорганічних забруднювачів. Таким чином, задачею даного винаходу є розв'язання цих проблем за допомогою запропонованого матеріалу, що перешкоджає осіданню неорганічних забруднювачів на його поверхні, тобто матеріалу, що має незначну запилюваність, причому навіть при відсутності потоку води. Задачею винаходу є також матеріал, здатний не забруднюватися через декілька місяців витримування в місцях, захищених від дощу або в географічних зонах з нерегулярними опадами. Автори винаходу виявили, що основи, покриті шаром оксиду титану, на який нанесений тонкий шар іншого гідрофільного матеріалу, зокрема матеріалу, що містить кремній і кисень, мали абсолютно несподіваний технічний результат, який полягає в перешкоджанні осідання неорганічних забруднювачів на поверхні (тобто запилюваності) при відсутності потоку води. Деякі з цих матеріалів відомі і описані в декількох документах. У заявці WO 2005/040056 описано, наприклад, скло, покрите шаром оксиду титану, на який нанесений тонкий шар оксиду кремнію, легованого алюмінієм, для нанесення покриття товщиною 2 нм. Обидва шари нанесені способом катодного напилення, потім разом піддані термічній обробці для того, щоб надати необхідну фотокаталітичну активність оксиду титану. Зовнішній шар оксиду кремнію поліпшує механічну міцність, зокрема, відносно стирання покриття. Також в патенті US 6379776 описаний набір шарів на склі, що містить, зокрема, один шар фотокаталітичного оксиду титану, на який нанесений моношар SiOx, де x дорівнює 1 або 2. Описано, що цей останній шар має властивість перешкоджати осіданню органічних забруднювачів на поверхні покриття, але про можливий вплив на осідання неорганічних забруднювачів при відсутності потоку води не згадується. Крім того, у даному патенті описані випробування, проведені із зовнішньої сторони, що продемонстрували відсутність осідання забруднювачів через 6 місяців витримування, причому, було уточнено, що по поверхні зразків стікав поток дощової води. У заявці ЕР-А-1074525 описана структура того ж типу, зовнішня поверхня якої покрита тонким шаром SiO2 товщиною в 10 нм або менше, що дозволяє збільшити гідрофільність матеріалу без значного погіршення параметрів фотокаталізу. Ні про який вплив цього зовнішнього шару на осідання неорганічних забруднювачів при відсутності потоку води мова не йде. Отже, технічний результат, що викликається цим типом матеріалу і виявлений уперше, який полягає в протидії осіданню неорганічних забруднювачів на поверхню при відсутності потоку води, 96581 6 ніколи раніше не був описаний. Він є також несподіваним, оскільки не може бути ні в чому пов'язаний з властивостями, які були вже описані в попередньому рівні техніки. Незначне прилипання органічних забруднювачів дійсно є властивістю хімічної спорідненості до органічних сполук, що пов'язана з гідрофільним характером шару і не пов'язана з адгезією неорганічних забруднювачів. Так, сам по собі гідрофільний характер поверхні не перешкоджає прилипанню неорганічних забруднювачів при відсутності потоку води, як у випадку з оксидом титану. Таким чином, об'єктом винаходу є застосування матеріалу, який складається з основи, покритої шаром на основі оксиду титану з нанесеним на нього тонким гідрофільним шаром, що утворює щонайменше частину зовнішньої поверхні згаданого матеріалу, і який не складається з оксиду титану, як матеріалу, що перешкоджає осіданню неорганічних забруднювачів на дану зовнішню поверхню при відсутності потоку води. Під «зовнішньою» поверхнею в значенні даного винаходу розуміється поверхня контакту з навколишнім повітрям, єдина поверхня, схильна до забруднення. Якщо не прив'язуватися до будь-якої наукової теорії, складається враження, що матеріали, які застосовуються згідно з винаходом, завдяки своїм структурним характеристикам, зовсім не (або мало) покриваються пилом завдяки механізму зменшення коефіцієнта тертя між поверхнею матеріалу і неорганічними забруднювачами, що приводить до більш легкого видалення цих забруднювачів, навіть до даних антиадгезивних властивостей. Ця властивість незначної запилюваності, принаймні, абсолютно незалежно від відомих властивостей фотокаталізу і фотоіндукованої гідрофільності, що виходить з нижченаведеного опису. Тонкий гідрофільний шар Тонкий гідрофільний шар синергічно реагує з оксидом титану, оскільки жоден з шарів окремо не виробляє виявленого технічного результату. Для того, щоб цей синергічний ефект істотно виявлявся на поверхні матеріалу, тонкий гідрофільний шар повинен, переважно, мати малу товщину менше 10 нм, навіть 5 нм і, зокрема, переважно від 1 до 2 нм. Цей синергічний ефект максимальний, і кращі результати досягаються, коли тонкі гідрофільні шари здатні утворювати в присутності вологи навколишнього середовища і завдяки прошарку з оксиду титану не щільний гідротаційний шар, зокрема, менш щільний, ніж вода в рідкому стані, причому цей гідротаційний шар є особливо міцним навіть при відсутності освітлення. З цим особливим гідротаційним шаром повинен бути пов'язаний ефект значного зменшення коефіцієнта тертя між поверхнею тонкого гідрофільного шару і неорганічними забруднювачами. Ці неорганічні забруднювачі повинні набагато легше ковзати по зовнішній поверхні матеріалу замість того, щоб осідати на ній і прилипати. Ця переважна характеристика не виявлена в раніше описаних матеріалах, і матеріали, що володіють цією характеристикою, також є об'єктом даного винаходу. 7 Тонкий гідрофільний шар не повинен складатися з оксиду титану. Вміст оксиду титану в шарі повинен бути, переважно, меншим 20%, навіть меншим 10% мол. Згідно з одним з переважних варіантів здійснення і для отримання дуже незначної запилюваності в шарі відсутній або майже відсутній оксид титану. Інша характеристика тонких гідрофільних шарів, що використовуються згідно з винаходом, полягає в підвищеній густині гідроксильних груп (ОН) на їх поверхні. Мабуть, ніж більша ця густина, тим більш виражений технічний ефект, виявлений в рамках даного винаходу. Таким чином, переважні тонкі гідрофільні шари отримані на основі кремнію і кисню, і складаються зокрема з оксиду кремнію (SiO2), зокрема, легованого такими атомами, як алюміній (Аl) або цирконій (Zr), причому ці атоми збільшують щільність гідроксильних груп на поверхні. Концентрації домішок, які дорівнюють від 3 до 15% атом, і переважно від 5 до 10%, є особливо переважні. Інші тонкі гідрофільні шари на основі кремнію і кисню, такі як SiOC, SiON або SiOx, де х