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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bodenbeschichtungsmaterial mit einer verbesserten antistatischen Funktion. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen beschichteten Boden einschließlich eines gehärteten Beschichtungsfilms des betreffenden Bodenbeschichtungsmaterials.
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[Stand der Technik]
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Angefangen mit Fabriken wird in Produktionsanlagen usw. als Boden häufig ein mittels eines gehärteten Harzes wie einem Epoxidharz usw. beschichteter Boden verwendet. Da ein gehärtetes Harz, das für einen beschichteten Boden verwendet wird, elektrische Isolierfähigkeit aufweist, ergibt sich jedoch das Problem, dass bei Arbeiten auf dem ausgeführten beschichteten Boden aufgrund von Elektrostatik Störungen auftreten. Um dem beschichteten Boden eine antistatische Funktion zu verleihen, werden daher dem gehärteten Harz elektrisch leitfähige Füllstoffe zugesetzt. Beispielsweise ist in der Patentliteratur 1 angegeben, dass als elektrisch leitfähige Füllstoffe elektrisch leitfähiges Titanoxidpulver und Kohlenstofffasern verwendet werden. In der Patentliteratur 2 ist angegeben, dass als elektrisch leitfähige Füllstoffe Kohlenstofffasern verwendet werden. In der Patentliteratur 3 ist angegeben, dass als elektrisch leitfähige Füllstoffe ein elektrisch leitfähiges Metalloxid wie elektrisch leitfähiges Zinkoxid usw. und Stahlfasern verwendet werden.
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Es heißt, dass ein Ableitwiderstand von etwa 108 Ω beim Erden einer statischen Aufladung des menschlichen Körpers durch einen beschichteten Boden genügt. Daher weist ein antistatischer beschichteter Boden eine elektrische Leitfähigkeit auf, bei der bei einer Messung mit einer angelegten Spannung von 500 V der Widerstand kleiner oder gleich 108 Ω wird.
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[Zitatliste]
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[Zitierte Patentliteratur]
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- [Patentliteratur 1] JP Patentveröffentlichung Nr. 2013-40446 A
- [Patentliteratur 2] JP Patentveröffentlichung Nr. 2017-48333 A
- [Patentliteratur 3] JP Patentveröffentlichung Nr. 2016-223252 A
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[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Durch die Erfindung zu lösende Probleme]
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Einerseits können bei Produktionsanlagen usw. elektrostatische Störungen wie die Zerstörung von elektronischen Bauteilen auch durch eine Niederspannung auftreten. Demgegenüber weist ein beschichteter Boden des Standes der Technik eine Meer/Insel-Struktur auf, bei der das gehärtete Harz als Meer-Phase und die elektrisch leitfähigen Füllstoffe als Insel-Phase betrachtet werden. Bei einer Meer/Insel-Struktur ist zum Zuführen von Strom zwischen Insel-Phasen, zwischen denen eine Meer-Phase liegt, für die Konduktivität eine Spannung größer oder gleich eines bestimmten Werts erforderlich. Daher zeigt ein beschichteter Boden des Standes der Technik bei einer Niederspannung 50 V keine elektrische Leitfähigkeit, und kann elektrostatische Schäden bei einer derartigen Niederspannung nicht verhindern. Daher ist die Entwicklung eines beschichteten Bodens erwünscht, der auch bei einer Niederspannung wie bei 50 V elektrische Leitfähigkeit zeigt.
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Dabei ist es denkbar, dem herkömmlichen Bodenbeschichtungsmaterial zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit eine große Menge von elektrisch leitfähigen Füllstoffen zuzusetzen. Der Zusatz einer großen Menge von elektrisch leitfähigen Füllstoffen verursacht jedoch eine Erhöhung der Viskosität des Bodenbeschichtungsmaterials, wodurch die Beschichtbarkeit abnimmt und sich die Oberflächenbeschaffenheit des beschichteten Bodens verschlechtert. Konkret werden keine ausreichende Ebenmäßigkeit und kein ausreichender Glanz erzielt, und die Entstehung von Beschichtungsfilmmängeln wie Blasen usw. hervorgerufen.
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Andererseits sind als Material, das eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist, Kohlenstoffnanoröhrchen bekannt. Da jedoch Kohlenstoffnanoröhrchen aufgrund einer Flockung einen Viskositätsanstieg verursachen, verschlechtert sich in gleicher Weise der Oberflächenbeschaffenheitszustand. Daher konnte ein Bodenbeschichtungsmaterial mittels Kohlenstoffnanoröhrchen mit einer hervorragenden Oberflächenbeschaffenheit nicht realisiert werden.
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Unter Berücksichtigung dieses Sachverhalts macht es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, ein Bodenbeschichtungsmaterial mittels Kohlenstoffnanoröhrchen zu realisieren, bei dem die Oberflächenbeschaffenheit hervorragend ist, und bei dem der gehärtete Beschichtungsfilm auch bei 50 V eine hohe elektrische Leitfähigkeit zeigt.
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[Lösung zum Lösen der Probleme]
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Erfindungsgemäß handelt es sich um ein Bodenbeschichtungsmaterial, das bei Normaltemperatur härtendes Harz, einwandige Kohlenstoffnanoröhrchen, ein Benetzungsdispergierungsmittel, ein Egalisierungsmittel und ein Entschäumungsmittel enthält, wobei es sich bei dem Benetzungsdispergierungsmittel um ein Polymersalz handelt, das Säuregruppen und Aminogruppen enthält.
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[Effekte der Erfindung]
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Bodenbeschichtungsmaterial mittels Kohlenstoffnanoröhrchen bereitgestellt werden, bei dem die Oberflächenbeschaffenheit hervorragend ist, und bei dem der gehärtete Beschichtungsfilm auch bei 50 V eine hohe elektrische Leitfähigkeit zeigt.
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[Art der Durchführung der Erfindung]
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Das Bodenbeschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung enthält bei Normaltemperatur härtendes Harz, einwandige Kohlenstoffnanoröhrchen, ein Benetzungsdispergierungsmittel, ein Egalisierungsmittel und ein Entschäumungsmittel. Das Benetzungsdispergierungsmittel ist ein Polymersalz, das Säuregruppen und Aminogruppen enthält.
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[Bei Normaltemperatur härtendes Harz]
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Ein bei Normaltemperatur härtendes Harz ist ein Harz, das bei einer Normaltemperatur (z. B. 0 °C bis 40 °C, insbesondere 5 °C bis 35 °C) als Umgebungstemperatur einer Anlage gehärtet werden kann, wobei ein für die Verwendung bei einem Bodenbeschichtungsmaterial bekanntes Harz verwendet werden kann. Als bei Normaltemperatur härtendes Harz können solche vom 2-Komponenten-Härtungs-Typ, vom Feuchtigkeitsaushärtungs-Typ, vom Radikalpolymerisierenden Typ usw. verwendet werden, wobei hiervon der 2-Komponenten-Härtungs-Typ bevorzugt ist. Als konkrete Beispiele eines bei Normaltemperatur härtenden Harzes können Epoxidharz, Urethanharz, Acrylharz, Polyesterharz, Vinylesterharz usw. angeführt werden, wobei hiervon Epoxidharz bevorzugt ist.
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Als Epoxidharz kann ein für die Verwendung bei einem Bodenbeschichtungsmaterial bekanntes Epoxidharz verwendet werden, wobei ein solches vom 2-Komponenten-Härtungs-Typ bevorzugt ist, das bei Normaltemperatur flüssig ist, und durch Reaktion mit einem Härtemittel härtet.
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Als Beispiele für Epoxidharze können alizyklische Epoxidharze wie 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexancarboxylat usw.; Glycidylester-Epoxidharze wie Hexahydrophthalsäure-Diglycidylester usw.; aus Bisphenol wie Bisphenol-A, Bisphenol-F usw. und Epihalohydrinen derivierte Bisphenol-Epoxidharze; Epoxidverbindungen aus Novolakharzen wie Phenol-Novolakharz, Kresol-Novolakharz, Bisphenol-A-Novolakharz, Naphtol-Novolakharz, Biphenol-Novolakharz usw.; aus 2-wertigen Alkohlen wie hydriertem Bisphenol-F, hydriertem Bisphenol-A, 1,4-Cyclohexandimethanol, Alkylenoxidadduct von Bisphenol-A usw. und Epihalohydrinen deriviertes Glycidylether-Epoxidharz; aus mehrwertigen Phenolen wie Hydrochinon, Katechol usw. und Epihalohydrinen deriviertes Epoxidharz usw. angeführt werden. Hiervon sind Bisphenol-Epoxidharze (insbesondere Bisphenol-A-Epoxidharz) bevorzugt. Hiervon kann eine Sorte einzeln, oder zwei oder mehr als zwei Sorten können kombiniert verwendet werden.
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Als Härtemittel kann ein für die Verwendung bei einem Bodenbeschichtungsmaterial bekanntes Härtemittel verwendet werden. Als konkrete Beispiele hierfür können aliphatische Amine wie Diethylentriamin, Triethylentetramin, Pentaethylenhexamin usw. oder deren Umwandlungsprodukte; aromatische Amine wie m-Phenylendiamin, m-Xylendiamin, Diaminodiphenylmethan oder deren Umwandlungsprodukte; alizyklische Amine wie 1,3-Bis(aminomethyl)cyclohexan, Isophorondiamin usw. oder deren Umwandlungsprodukte; Säureanhydride wie Phthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Pyromellitsäuredianhydrid usw.; Polysulfid; Säureamid; Thiokol usw. angeführt werden. Hiervon sind alizyklische Amine, aromatische Amine und deren Umwandlungsprodukte bevorzugt. Als Umwandlungsprodukte können Mannich-Umwandlungsprodukte, Addukt-Umwandlungsprodukte usw. angeführt werden. Hiervon kann eine Sorte einzeln, oder zwei oder mehr als zwei Sorten können kombiniert verwendet werden.
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Die Mischungsmengen von Epoxidharz und Härtemittel können wie bisher derart festgelegt werden, dass die Molmenge der in dem Epoxidharz enthaltenen Epoxidgruppen im Wesentlichen gleich der Molmenge des in dem Härtemittel enthaltenen aktiven Wasserstoffs wird. Wird ein im Folgenden beschriebenes reaktives Verdünnungsmittel verwendet, kann eine derartige Festlegung erfolgen, dass die gesamte Molmenge der in dem Epoxidharz enthaltenen Epoxidgruppen und der in dem reaktiven Verdünnungsmittel enthaltenen Epoxidgruppen, und im Wesentlichen gleich der Molmenge des in dem Härtemittel enthaltenen aktiven Wasserstoffs wird.
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[Einwandige Kohlenstoffnanoröhrchen]
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In der vorliegenden Erfindung werden als elektrisch leitfähige Füllstoffe einwandige Kohlenstoffnanoröhrchen (SWNT) verwendet. SWNT hat eine Struktur, bei der eine Graphenlage zylinderförmig gewickelt ist. Einwandige Kohlenstoffnanoröhrchen können auch eine Armchair-Form, eine Zickzack-Form oder eine Chiral-Form haben. Um eine leichte Dispersion in dem Bodenbeschichtungsmaterial zu ermöglichen, ist eine Verwendung von vordispergierten einwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen bevorzugt, und besonders bevorzugt ist eine Verwendung von solchen, die in einem Verdünnungsmittel vordispergiert sind, das eine Reaktivität mit bei Normaltemperatur härtendem Harz aufweist. Einwandige Kohlenstoffnanoröhrchen können einem bekannten Verfahren folgend synthetisch hergestellt werden, oder als auf dem Markt erhältliche Artikel bezogen werden. Als geeignete vordispergierte einwandige Kohlenstoffnanoröhrchen können „TUBALL MATRIX 201“, hergestellt von der Firma OCSIAL angeführt werden. „TUBALL MATRIX 201“ enthalten Fettsäureglycidylester als reaktives Verdünnungsmittel. Folglich können bei einer Verwendung von Epoxidharz als bei Normaltemperatur härtendem Harz das Fettsäureglycidylester und das Epoxidharz mit dem Härtemittel reagieren.
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Der Gehalt an einwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen in dem Bodenbeschichtungsmaterial ist nicht besonders beschränkt, wobei jedoch bei einem zu geringen Gehalt zu befürchten ist, dass sich keine ausreichende elektrische Leitfähigkeit ergibt. Daher ist der Gehalt von einwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen in dem Bodenbeschichtungsmaterial (d. h. bezogen auf die Gesamtmasse des Bodenbeschichtungsmaterials; handelt es sich bei dem bei Normaltemperatur härtenden Harz um ein solches vom 2-Komponenten-Typ, bezogen auf die Gesamtmasse des Bodenbeschichtungsmaterials einschließlich des Härtemittels) bevorzugt größer oder gleich 0,010 Masse-%, bevorzugter größer oder gleich 0,015 Masse-% und noch bevorzugter größer oder gleich 0,020 Masse-%. Andererseits ist bei einem zu hohen Gehalt an einwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen in dem Bodenbeschichtungsmaterial zu befürchten, dass eine Verdickung des Bodenbeschichtungsmaterials hervorgerufen wird und die Oberflächenbeschaffenheit Schaden nimmt. Daher ist der Gehalt an einwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen in dem Bodenbeschichtungsmaterial bevorzugt kleiner oder gleich 0,040 Masse-%, bevorzugter kleiner oder gleich 0,035 Masse-%, und noch bevorzugter kleiner oder gleich 0,030 Masse-%.
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[Benetzungsdispergierungsmittel]
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Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Benetzungsdispergierungsmittel verwendet. Das Benetzungsdispergierungsmittel ist ein Zusatzmittel, das in dem Bereich von Beschichtungsmaterialien als oberflächenaktive Substanz wirkt, und die Funktion als Benetzungsmittel, das die Benetzbarkeit des Beschichtungsfilms verbessert, mit der Funktion als Dispergierungsmittel, das eine Flockung von Partikeln aufgrund eines Wirkungsmechanismus wie einer elektrischen Abstoßung oder einer sterischen Hinderung verhindert, kombiniert. Dann wird bei der vorliegenden Erfindung von den Benetzungsdispergierungsmitteln ein Benetzungsdispergierungsmittel verwendet, bei dem es sich um ein Polymersalz handelt, das Säuregruppen und Aminogruppen enthält. Durch die Verwendung eines derartigen Benetzungsdispergierungsmittels kann auch bei einer Verwendung von einwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen eine Flockung der einwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen in dem Bodenbeschichtungsmaterial verhindert und eine Verschlechterung der Oberflächenbeschaffenheit wegen der Verdickung unterdrückt werden.
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Als Säuregruppen sind saure Phosphorsäureestergruppen bevorzugt. Polymere von Polymersalz können Homopolymere oder Copolymere sein. Bevorzugt handelt es sich bei den Polymeren um gepfropfte Copolymere, wobei in eine Hauptkette (z. B. eine Polyurethankette) eine Nebenkette oder eine Mehrzahl von Nebenketten (z. B. Polyesterkette(n)) eingeführt wird/werden. Dabei erhöht sich durch eine sterische Hinderung der Polymerkette die Dispergierung der einwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen. Als Polymersalze sind Alkylammoniumsalze und Phosphorsäureestersalze bevorzugt, wobei Alkylammoniumsalze bevorzugter sind.
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Bevorzugt sind die Säurezahl und die Aminzahl des
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Benetzungsdispergierungsmittels jeweils größer oder gleich 10 mg KOH/g. Unter dem Gesichtspunkt der Lagerungsstabilität sind die Säurezahl und die Aminzahl des Benetzungsdispergierungsmittels bevorzugter jeweils größer oder gleich 30 mg KOH/g, und noch bevorzugter größer oder gleich 35 mg KOH/g. Die Säurezahl drückt die Säurezahl pro 1 g eines hochmolekularen Dispergierungsmittel-Feststoffanteils aus, und kann z. B. gemäß JIS K 0070 durch potentiometrische Titration ermittelt werden. Die Aminzahl drückt die Aminzahl pro 1 g eines hochmolekularen Dispergierungsmittel-Feststoffanteils aus, wobei z. B. mittels 0,1 N einer wässrigen Salzsäurelösung ein durch potentiometrische Titration ermittelter Wert durch äquivalente Umrechnung von Kaliumhydroxid ermittelt werden kann.
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Als Beispiele für in der vorliegenden Erfindung verwendbare Benetzungsdispergierungsmittel können „BYK-9076“, „DISPERBYK-142“, hergestellt von der Firma BYK-Chemie Japan; „DISPARLON DA-325“, hergestellt von der Firma Kusumoto Chemicals Ltd., usw. angeführt werden, wobei „BYK-9076“ und „DISPERBYK-142“ bevorzugt sind. Als Benetzungsdispergierungsmittel kann eine Sorte einzeln, oder zwei oder mehr als zwei Sorten können kombiniert verwendet werden.
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Der Gehalt an Benetzungsdispergierungsmittel in dem Bodenbeschichtungsmaterial ist nicht besonders beschränkt, wobei jedoch bei einem zu geringen Gehalt zu befürchten ist, dass keine ausreichende elektrische Leitfähigkeit erzielt wird. Ferner besteht bei einem hohen Gehalt an Benetzungsdispergierungsmittel tendenziell eine hohe Lagerungsstabilität. Daher ist der Gehalt an Benetzungsdispergierungsmittel in dem Bodenbeschichtungsmaterial bevorzugt größer oder gleich 0,04 Masse-%, bevorzugter größer oder gleich 0,10 Masse-%, und noch bevorzugter größer oder gleich 0,15 Masse-%. Andererseits ist bei einem zu hohen Gehalt an Benetzungsdispergierungsmittel in dem Bodenbeschichtungsmaterial eine Abnahme der elektrischen Leitfähigkeit zu befürchten. Daher ist der Gehalt an Benetzungsdispergierungsmittel in dem Bodenbeschichtungsmaterial bevorzugt kleiner oder gleich 0,40 Masse-%, bevorzugter kleiner oder gleich 0,32 Masse-%, und noch bevorzugter kleiner oder gleich 0,25 Masse-%.
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[Egalisierungsmittel]
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Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Egalisierungsmittel verwendet. Durch die Verwendung eines Egalisierungsmittels kann die Oberflächenbeschaffenheit verbessert werden. Als Egalisierungsmittel kann ein für die Verwendung bei einem Bodenbeschichtungsmaterial bekanntes Egalisierungsmittel verwendet werden. Als Beispiele für ein Egalisierungsmittel können acrylbasierte Polymere usw. angeführt werden. Als Egalisierungsmittel kann die „Polyflow“-Reihe, hergestellt von der Firma Kyoeisha Chemical Co., LTD. verwendet werden. Als Egalisierungsmittel kann eine Sorte einzeln, oder zwei oder mehr als zwei Sorten können kombiniert verwendet werden.
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Der Gehalt an Egalisierungsmittel in dem Bodenbeschichtungsmaterial ist nicht besonders beschränkt, wobei jedoch bei einem zu geringen Gehalt eine Abnahme der Oberflächenbeschaffenheit zu befürchten ist. Daher ist der Gehalt an Egalisierungsmittel in dem Bodenbeschichtungsmaterial bevorzugt größer oder gleich 0,04 Masse-%, bevorzugter größer oder gleich 0,06 Masse-%, und noch bevorzugter größer oder gleich 0,07 Masse-%. Andererseits ist bei einem zu hohen Gehalt an Egalisierungsmittel in dem Bodenbeschichtungsmaterial zu befürchten, dass die elektrische Leitfähigkeit unzureichend wird. Daher ist der Gehalt an Egalisierungsmittel in dem Bodenbeschichtungsmaterial bevorzugt kleiner oder gleich 0,21 Masse-%, bevorzugter kleiner oder gleich 0,18 Masse-%, und noch bevorzugter kleiner oder gleich 0,15 Masse-%.
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[Entschäumungsmittel]
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Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Entschäumungsmittel verwendet. Durch die Verwendung eines Entschäumungsmittels kann die Oberflächenbeschaffenheit verbessert werden. Als Entschäumungsmittel kann ein für die Verwendung bei einem Bodenbeschichtungsmaterial bekanntes Entschäumungsmittel verwendet werden. Als Beispiel für ein Entschäumungsmittel können acrylbasierte Polymere, vinylesterbasierte Polymere, deren Gemische usw. angeführt werden. Als Entschäumungsmittel kann die „Floren“-Reihe, hergestellt von der Firma Kyoeisha Chemical Co., LTD. verwendet werden. Als Entschäumungsmittel kann eine Sorte einzeln, oder zwei oder mehr als zwei Sorten können kombiniert verwendet werden.
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Der Gehalt an Entschäumungsmittel in dem Bodenbeschichtungsmaterial ist nicht besonders beschränkt, wobei jedoch bei einem zu geringen Gehalt eine Abnahme der Oberflächenbeschaffenheit zu befürchten ist. Daher ist der Gehalt an Entschäumungsmittel in dem Bodenbeschichtungsmittel bevorzugt größer oder gleich 0,12 Masse-%, bevorzugter größer oder gleich 0,18 Masse-%, und noch bevorzugter größer oder gleich 0,24 Masse-%. Andererseits ist bei einem zu hohen Gehalt an Entschäumungsmittel in dem Bodenbeschichtungsmaterial zu befürchten, dass die elektrische Leitfähigkeit unzureichend wird. Daher ist der Gehalt an Entschäumungsmittel in dem Bodenbeschichtungsmaterial bevorzugt kleiner oder gleich 0,40 Masse-%, bevorzugter kleiner oder gleich 0,38 Masse-%, und noch bevorzugter kleiner oder gleich 0,36 Masse-%.
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Das Bodenbeschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung kann zum Zweck der Regulierung des Farbtons usw. Pigmente enthalten. Als Pigmente können für die Verwendung bei einem Bodenbeschichtungsmaterial bekannte Pigmente verwendet werden. Der Gehalt an Pigmenten kann der Art der Pigmente, des gewünschten Farbtons usw. entsprechend geeignet festgelegt werden.
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Das Bodenbeschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung kann zum Zweck der Verbesserung der Festigkeit, der Verbesserung der Färbbarkeit usw. isolierendes Füllmaterial enthalten. Als isolierendes Füllmaterial können für die Verwendung bei einem Bodenbeschichtungsmaterial bekannte isolierende Füllmaterialien verwendet werden. Als deren Beispiele können Kalziumkarbonat, Magnesiumkarbonat, Bariumsulfat, Kalziumoxid, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Kaolin, Talk, Glimmer, Glasperlen, Glasmikroballons, Glasfasern usw. angeführt werden, wobei hiervon Kalziumkarbonat (insbesondere schweres Kalziumkarbonat) bevorzugt ist. Der Gehalt an isolierenden Füllmaterialien kann der gewünschten Festigkeit usw. entsprechend geeignet festgelegt werden.
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Das Bodenbeschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung kann zum Zweck der Regulierung der Viskosität usw. reaktives Verdünnungsmittel, nicht reaktives Verdünnungsmittel usw. enthalten. Als reaktives Verdünnungsmittel kann z. B. eine chemische Verbindung mit einer oder mehr als einer reaktiven Gruppe der gleichen Art wie die des bei Normaltemperatur härtenden Harzes angeführt werden. Konkret kann z. B., wenn es sich bei dem bei Normaltemperatur härtenden Harz um Epoxidharz handelt, eine chemische Verbindung verwendet werden, die eine Epoxidgruppe wie Neopentylglykol-Diglycidylether usw. aufweist. Als nicht reaktives Verdünnungsmittel kann z. B. eine chemische Verbindung angeführt werden, die keine reaktive Gruppe der gleichen Art wie die des bei Normaltemperatur härtenden Harzes aufweist. Konkret kann z. B., wenn es sich bei dem bei Normaltemperatur härtenden Harz um Epoxidharz handelt, Benzylalkohol usw. verwendet werden. Der Gehalt kann der gewünschten Viskosität usw. entsprechend geeignet festgelegt werden.
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Das Bodenbeschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung kann in einem die Effekte der vorliegenden Erfindung nicht erheblich störenden Umfang außerdem auch noch andere als die vorstehend angegebenen Bestandteile beinhalten.
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Das Zubereitungsverfahren des Bodenbeschichtungsmaterials der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders beschränkt, wobei die Zubereitung nach einem bekannten Verfahren erfolgen kann. Beispielsweise kann eine Zubereitung dadurch erfolgen, dass die jeweiligen Bestandteile des Bodenbeschichtungsmaterials der vorliegenden Erfindung an einer Baustelle vor Ort usw. auf einmal gemischt werden. Handelt es sich bei dem Bodenbeschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung um einen 2-Komponenten-Typ, der in einen Hauptbestandteil, der die Bestandteile abgesehen von dem Härtemittel enthält, und das Härtemittel aufgeteilt ist, kann das Bodenbeschichtungsmaterial beispielsweise als Typ, bei dem an einer Baustelle vor Ort usw. der Hauptbestandteil und das Härtemittel vermischt zur Anwendung kommen, zubereitet werden. Beispielsweise kann eine Vorbereitung als 2-Komponenten-Typ erfolgen, wobei ein solcher, dem als Bestandteil des Hauptbestandteils isolierendes Füllmaterial nicht beigemischt ist, oder ein solcher, dem nur wenig beigemischt ist, bereitgestellt wird, und beispielsweise an einer Baustelle vor Ort usw. dem Hauptbestandteil das isolierende Füllmaterial derart zugesetzt wird, dass sich die unter Berücksichtigung des Untergrundzustands, der von dem Bodenbelag erwarteten Charakteristiken usw. ermittelte Mischungsgröße ergibt. Beispielsweise kann eine Vorbereitung als 2-Komponenten-Typ erfolgen, wobei ein solcher, dem als Bestandteil des Hauptbestandteils kein Färbemittel beigemischt ist, bereitgestellt wird, und beispielsweise an einer Baustelle vor Ort usw. dem von dem Bodenbelag erwarteten Farbton entsprechend das Färbemittel dem Hauptbestandteil zugesetzt wird.
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Das Bodenbeschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung kann durch eine Ausführung nach einem bekannten Verfahren verwendet werden. Beispielsweise kann dadurch, dass der auszuführende Boden mittels eines Fließverteilungsverfahrens mit dem Bodenbeschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung beschichtet wird, anschließend für eine bestimmte Zeit ruht, trocknet und ein Härten des Epoxidharzes erfolgt, ein beschichteter Boden gebildet werden. Der ausgeführte beschichtete Boden kann einlagig aus einer mittels des Bodenbeschichtungsmaterials der vorliegenden Erfindung gebildeten Schicht (d. h. der Schicht des gehärteten Beschichtungsfilms des Bodenbeschichtungsmaterials der vorliegenden Erfindung) sein, es kann sich jedoch auch um eine mehrlagige Struktur handeln, bei der die mittels des Bodenbeschichtungsmaterials der vorliegenden Erfindung gebildete Schicht mit einer Grundierungsschicht kombiniert wird.
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Dem Bodenbeschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung zufolge kann dadurch, dass ein Benetzungsdispergierungsmittel verwendet wird, und es außerdem mit einem Egalisierungsmittel und einem Entschäumungsmittel kombiniert wird, ein beschichteter Boden erzielt werden, der trotz der Verwendung von Kohlenstoffnanoröhrchen eine ausreichende Ebenmäßigkeit und einen ausreichenden Glanz aufweist. Ferner wird bei dem Bodenbeschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung die Entstehung von Beschichtungsfilmmängeln wie Blasen usw. unterdrückt. Infolgedessen hat das Bodenbeschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung eine hervorragende Oberflächenbeschaffenheit. Ferner zeigt dem Bodenbeschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung zufolge dessen gehärteter Beschichtungsfilm auch bei 50 V eine hohe elektrische Leitfähigkeit. Konkret ist der Widerstand bei 50 V kleiner als 109 Ω und kann außerdem auch eine elektrische Leitfähigkeit von kleiner oder gleich 107 Ω und insbesondere kleiner oder gleich 106 Ω erreichen. Außerdem kann der gehärtete Beschichtungsfilm auch bei 25 V eine hohe elektrische Leitfähigkeit zeigen. Daher hat das Bodenbeschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte antistatische Funktion (und kann daher als „hochantistatisches Bodenbeschichtungsmaterial“ bezeichnet werden) und kann abgesehen von der herkömmlichen Antistatik, auch elektrostatische Störungen wie die Zerstörung von elektronischen Bauteilen bei einer Niedrigspannung verhindern.
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Dabei handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung unter einem anderen Gesichtspunkt um einen beschichteten Boden, der einen gehärteten Beschichtungsfilm des vorstehend angegebenen Bodenbeschichtungsmaterials umfasst. Der betreffende beschichtete Boden kann eine Grundierungsschicht aufweisen. Die Dicke des gehärteten Beschichtungsfilms des Bodenbeschichtungsmaterials ist nicht besonders beschränkt, und ist z. B. größer oder gleich 1,0 mm und kleiner oder gleich 3,0 mm, bevorzugt größer oder gleich 1,0 mm und kleiner oder gleich 2,0 mm. Der beschichtete Boden der vorliegenden Erfindung hat einen guten Oberflächenbeschaffenheitszustand, und zeigt bei 50 V eine hohe elektrische Leitfähigkeit. Daher werden elektrostatische Störungen wie die Zerstörung von elektronischen Bauteilen durch eine Niederspannung verhindert. Der beschichtete Boden der vorliegenden Erfindung kann in verschiedenen Bauwerken verwendet werden, und eignet sich insbesondere für Forschungseinrichtungen und Produktionsstätten von elektronischen Bauteilen.
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[Beispiel 1]
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Im Folgenden werden Beispiele bezüglich der vorliegenden Erfindung erläutert, wobei nicht beabsichtigt ist, die vorliegende Erfindung auf die Darstellungen der betreffenden Beispiele zu beschränken.
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[Beispiele und Vergleichsbeispiele]
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Durch Vermischen der jeweiligen Bestandteile in Tabelle 1 und Tabelle 2 wurden 2-Komponenten-Bodenbeschichtungsmaterialien aus einem Hauptbestandteil und einem Härtemittel hergestellt. Die Werte in den Tabellen stellen Masseteile dar. Die Summe des Hauptbestandteils und des Härtemittels beträgt ca. 120 Masseteile.
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[Bewertung der elektrischen Leitfähigkeit]
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Auf einer eine Grundierungsschicht und eine elektrisch leitfähige Grundierungsschicht (Widerstand: ca. 103 Ω) bildenden flachen Platte wurden die Bodenbeschichtungsmaterialien der jeweiligen Beispiele und der jeweiligen Vergleichsbeispiele aufgetragen, das Epoxidharz gehärtet und Testproben hergestellt. Bei diesen Testproben wurde mit einem Isolationswiderstand-Messgerät gemäß NFPA und JIS A 1454: 2016 der Widerstand bei einer angelegten Spannung von 500 V, 100 V, 50 V und 25 V gemessen. Als Elektroden wurden 2,25 Kg Eisen-Zylinder verwendet, und ein Elektrodenabstand von 3 Fuß (ca. 91 cm) wurde vorgegeben. Die Messergebnisse sind in Tabelle 1 und 2 dargestellt.
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[Bewertung des Oberflächenbeschaffenheitszustands]
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Auf einer eine Grundierungsschicht bildenden flachen Platte wurden die Bodenbeschichtungsmaterialien der jeweiligen Beispiele und Vergleichsbeispiele in einer Dicke von 1,0 mm aufgetragen, das Epoxidharz gehärtet und Testproben hergestellt. Auf die Oberfläche der Testproben wurde Licht einer Leuchtstoffröhre gerichtet und das Vorliegen/Nichtvorliegen von Reflexionsunregelmäßigkeiten untersucht. Ferner wurde das Vorliegen/Nichtvorliegen von Blasen und Blasenspuren untersucht. Es erfolgte eine Bewertung nach den folgenden Kriterien, wobei B oder besser als „bestanden“ erachtet wird. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
- A: Kaum Reflexionsunregelmäßigkeiten und keine Blasen oder Blasenspuren.
- B: Wenige Reflexionsunregelmäßigkeiten, aber keine Blasen oder Blasenspuren.
- C: Reflexionsunregelmäßigkeiten und wenige Blasen oder Blasenspuren.
- D: Auffällige Reflexionsunregelmäßigkeiten und zahlreiche Blasen oder Blasenspuren.
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[Bewertung der Lagerungsstabilität]
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Nach der Herstellung der Bodenbeschichtungsmaterialien der jeweiligen Beispiele und der jeweiligen Vergleichsbeispiele wurden diese während eines Monats bei Raumtemperatur belassen. Mittels dieser wurde bei einer angelegten Spannung von 50 V mit dem gleichen Verfahren wie vorstehend angegeben, der Widerstand gemessen, und nach den folgenden Kriterien bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 und 2 dargestellt.
- B: Widerstandswert kleiner als 106 Ω
- C: Widerstandswert größer oder gleich 106 Ω und kleiner als 108 Ω
- D: Widerstandswert größer oder gleich 108 Ω
[Tabelle 1] | Beispiel 1 | Beispiel 2 | Beispiel 3 | Beispiel 4 | Beispiel 5 | Vergleichsbeispiel 1 | Vergleichsbeispiel 2 | Vergleichsbeispiel 3 | Vergleichsbeispiel 4 |
Hauptbestandteil | Epoxidharz | Bisphenol-A-Epoxidharz | 46,4 | 46,4 | 46,4 | 46,4 | 46,4 | 46,4 | 46,4 | 46,4 | 54,2 |
Reaktives Verdünnungsmittel | Neopentylglykol-Diglycidylether | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 4,8 |
Nicht reaktives Verdünnungsmittel | Benzyalkohol | 5,1 | 5,2 | 5,0 | 5,2 | 4,8 | 5,1 | 5,1 | 5,2 | 8,5 |
Kalziumkarbonat | Schweres Kalziumkarbonat | 39,7 | 39,7 | 39,7 | 39,7 | 39,7 | 39,7 | 39,7 | 39,7 | 13,2 |
Egalisierungsmittel | Polyflow #85 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,6 |
Entschäumungsmittel | Flowlen AC-324 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,3 |
Pigmente | Pigment gemischter Farbtoner | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 4,8 |
Kohlenstoffnanoröhrchen Dispersionsflüssigkeit | MATRIX201 | 0,3 | 0,2 | 0,4 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | |
(Kohlenstoffnanoröhrchen) | (0,03) | (0,02) | (0,04) | (0,03) | (0,03) | (0,03) | (0,03) | (0,03) | |
(Reaktives Verdünnungsmittel) | (0,27) | (0,18) | (0,36) | (0,27) | (0,27) | (0,27) | (0,27) | (0,27) | |
Elektrisch leitfähiges Zinkoxid | 23K-P | | | | | | | | | 12,6 |
Metallfasern | Nasion | | | | | | | | | 0,7 |
Kohlenstofffasern | BESFIGHT chopped | | | | | | | | | 0,2 |
Benetzungsdispergierungmittel | BYK-9076 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | | | | | | |
DISPERBYK-142 | | | | 0,2 | | | | | |
DA-325 | | | | | 0,2 | | | | |
BYK-9077 | | | | | | | 0,2 | | |
DISPERBYK-2152 | | | | | | | | 0,2 | |
Härtemittel | Amin-Härtemittel | Modifiziertes Polyamin | 20,0 | 20,0 | 20,0 | 20,0 | 20,0 | 20,0 | 20,0 | 20,0 | 25,0 |
Leitfähigkeit | 500 V(Ω) | 1,1×105 | 1,8×106 | 8,9×104 | 1,5×105 | 2,2×105 | 3,0×106 | 1,8×105 | 4,7×105 | 4,5×105 |
100 V(Ω) | 1,2×105 | 2,6 × 106 | 1,1×105 | 2,0×105 | 2,5×105 | 1,2×108 | 2,5×105 | 9,2×105 | 2,6×106 |
50 V(Ω) | 1,5×105 | 6,8×106 | 1,2×105 | 2,8×105 | 3,3×105 | ≥109 | 3,0×105 | 1,8×106 | ≥109 |
25 V(Ω) | 1,5×105 | 7,2×106 | 1,5×105 | 4,8×105 | 3,3×105 | ≥109 | 3,2×105 | 5,3×106 | ≥109 |
Oberflächenbeschaffenheitszustand | A | A | B | A | A | A | D | C | A |
Lagerungsstabilität | B | - | - | B | D | - | - | D | - |
[Tabelle 2] | Beispiel 6 | Beispiel 7 | Beispiel 8 | Beispiel 9 | Beispiel 10 | Beispiel 11 | Beispiel 12 |
Hauptbestandteil | Epoxidharz | Bisphenol-A-Epoxidharz | 46.4 | 46.4 | 46.4 | 46.4 | 46.4 | 46.4 | 46.4 |
Reaktives Verdünnungsmittel | Neopentylglykol-Diglycidylether | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 |
Nicht reaktives Verdünnungsmittel | Benzyalkohol | 5,2 | 5,2 | 5,0 | 4,8 | 5,2 | 5,0 | 5,2 |
Kalziumkarbonat | Schweres Kalziumkarbonat | 39,7 | 39,7 | 39,7 | 39,7 | 39,7 | 39,7 | 39,7 |
Egalisierungsmittel | Polyflow #85 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,06 | 0,18 | 0,1 |
Entschäumungsmittel | Flowlen AC-324 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,2 |
Pigmente | Pigment gemischter Farbtoner | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
Kohlenstoffnanoröhrchen Dispersionsflüssigkeit | MATRIX201 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
(Kohlenstoffnanoröhrchen) | (0,03) | (0,03) | (0,03) | (0,03) | (0,03) | (0,03) | (0,03) |
(Reaktives Verdünnungsmittel) | (0,27) | (0,27) | (0,27) | (0,27) | (0,27) | (0,27) | (0,27) |
Benetzungsdispergierungmittel | BYK-9076 | 0,05 | 0,12 | 0,24 | 0,30 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
Härtemittel | Amin-Härtemittel | Modifiziertes Polyamin | 20,0 | 20,0 | 20,0 | 20,0 | 20,0 | 20,0 | 20,0 |
Elektrische Leitfähigkeit | 500 V(Ω) | 1,2×106 | 2,0×105 | 1,2×105 | 1,1×105 | 8,6×104 | 5,2×105 | 1,0×105 |
100 V(Ω) | 4,3×106 | 2,5×105 | 1,2×105 | 1,2×105 | 1,0×105 | 8,7×105 | 1,2×105 |
50 V(Ω) | 2,5×108 | 7,8×105 | 1,7×105 | 1,6×105 | 1,3×105 | 4,5×106 | 1,3×105 |
25 V(Ω) | ≥109 | 4,4×106 | 1,7×105 | 1,8×105 | 1,5×105 | 6,8×106 | 1,3×105 |
Oberflächenbeschaffenheitszustand | A | A | A | A | B | A | B |
Lagerungsstabilität | D | C | B | B | - | - | - |
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Polyflow #85: Egalisierungsmittel „Polyflow #85“, hergestellt von der Firma Kyoeisha Chemical Co., LTD
Floren AC-324: Entschäumungsmittel „Floren AC-324“, hergestellt von der Firma Kyoeisha Chemical Co., LTD
MATRIX 201: „TUBALL MATRIX 201“, hergestellt von der Firma OCSIAL (einwandige Kohlenstoffnanoröhrchen: Fettsäureglycidylester (reaktives Verdünnungsmittel) = 1 : 9 (Gehalt im Masseverhältnis))
BYK-9076: Benetzungsdispergierungsmittel „BYK-9076“, hergestellt von der Firma BYK Chemical Japan (Alkylammoniumsalz eines Polymers, bei dem eine Polyurethan-Hauptkette mit einer Polyesterkette gepfropft wurde; Säurezahl = 38 mg KOH/g, Aminzahl = 44 mg KOH/g) DISPERBYK-142: Benetzungsdispergierungsmittel „DISPERBYK-142“, hergestellt von der Firma BYK Chemical Japan (Phosphorsäureestersalz eines hochmolekularen Copolymers mit Pigment-Affinitätsgruppen; Säurezahl = 46 mg KOH/g, Aminzahl = 43 mg KOH/g)
DA-325: Benetzungsdispergierungsmittel „DISPARLON DA-325“, hergestellt von der Firma Kusumoto Chemicals Ltd. (Gemisch aus Polyether-Phosphorsäureester und Polyamin; Säurezahl = 14 mg KOH/g, Aminzahl = 20 mg KOH/g)
BYK-9077: Benetzungsdispergierungsmittel „BYK-9077“, hergestellt von der Firma BYK Chemical Japan (Hochmolekulares Copolymer mit Pigment-Affinitätsgruppen; Aminzahl = 44 mg KOH/g)
DISPERBYK-2152: Benetzungsdispergierungsmittel „DISPERBYK-2152“, hergestellt von der Firma BYK Chemical Japan (hochverzweigtes Polyester)
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Aufgrund der vorstehenden Ergebnisse ist ersichtlich, dass bei einem Bodenbeschichtungsmaterial, das bei Normaltemperatur härtendes Harz, einwandige Kohlenstoffnanoröhrchen, ein Benetzungsdispergierungsmittel, ein Egalisierungsmittel und ein Entschäumungsmittel enthält, wobei es sich bei dem Benetzungsdispergierungsmittel um ein Polymersalz handelt, das Säuregruppen und Aminogruppen enthält, auch bei einer Niederspannung von 50 V die elektrische Leitfähigkeit hoch ist und ein guter Oberflächenbeschaffenheitszustand erzielt wird. Folglich ist ersichtlich, dass gemäß dem Bodenbeschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung trotz der Verwendung von Kohlenstoffnanoröhrchen die Oberflächenbeschaffenheit hervorragend ist, und außerdem dessen gehärteter Beschichtungsfilm auch bei 50 V eine hohe elektrische Leitfähigkeit zeigt.