Chain conformation effects on molecular motions at the surface of poly(methyl methacrylate) films

Polymer Journal

Volumn 39, Issue 9, 2007, Pages 928-934

  Fujii, Yoshihisa ^a   Akabori, Kei Ichi ^a   Tanaka, Keiji ^a   Nagamura, Toshihiko ^a  

^a KYUSHU UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

Poly(methyl methacrylate); Surface relaxation; Tacticity

Indexed keywords

CONFORMATIONS; POLYMER FILMS; SURFACE RELAXATION;

CHAIN CONFORMATION; DISPERSION MAPS; LATERAL FORCE MICROSCOPY; MOLECULAR MOTIONS; STEREOREGULARITY; SURFACE MOBILITY;

POLYMETHYL METHACRYLATES;

EID: 35948959992     PISSN: 00323896     EISSN: 13490540     Source Type: Journal    
DOI: 10.1295/polymj.PJ2006270     Document Type: Article

References (106)

1. F. Garbassi, M. Morra, and E. Occhiello, in "Polymer Surfaces from Physics to Technology," John Wiley & Sons, Chichester, 1998.
2. R. A. L. Jones and R. W. Richards, in "Polymers at Surfaces and Interfaces," Cambridge University Press, Cambridge, 1999.
3. J. A. Forrest and R. A. L. Jones, in "Polymer Surfaces, Interfaces and Thin Films," A. Karim and S. Kumar, Ed., World Scientific, Singapore, 2000.
4. G. F. Meyers, B. M. DeKoven, and J. T. Seitz, Langmuir, 8, 2330 (1992).
5. a) T. Kajiyama, K. Tanaka, I. Ohki, S. R. Ge, J. S. Yoon, and A. Takahara, Macromolecules, 27, 7932 (1994).
6. b) K. Tanaka, A. Taura, S. R. Ge, A. Takahara, and T. Kajiyama, Macromolecules, 29, 3040 (1996).
7. c) K. Tanaka, A. Takahara, and T. Kajiyama, Macromolecules, 33, 7588 (2000).
8. d) K. Tanaka, K. Hashimoto, T. Kajiyama, and A. Takahara, Langmuir, 19, 6573 (2003).
9. A. M. Mayes, Macromolecules, 27, 3114 (1994).
10. G. B. DeMaggio, W. E. Frieze, D. W. Gidley, M. Zhu, H. A. Hristov, and A. F. Yee, Phys. Rev. Lett., 78, 1524 (1997).
11. Y. C. Jean, R. Zhang, H. Cao, J. P. Yuan, C. M. Huang, B. Nielsen, and P. Asoka-Kumar, Phys. Rev. B, 56, R8459 (1997).
12. a) Y. M. Boiko and R. E. Prud'homme, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys., 36, 567 (1998).
13. b) G. Guérin, F. Mauger, and R. E. Prud'homme, Polymer, 44, 7477 (2003).
14. c) Y. M. Boiko and R. E. Prud'homme, J. Macromol. Sci. Part B, 44, 413 (2005).
15. a) A. D. Schwab, D. M. G. Agra, J. H. Kim, S. Kumar, and A. Dhinojwala, Macromolecules, 33, 4903 (2000).
16. b) D. M. G. Agra, A. D. Schwab, J. H. Kim, S. Kumar, and A. Dhinojwala, Europhys. Lett., 51, 655 (2000).
17. c) A. D. Schwab and A. Dhinojwala, Phys. Rev. E, 67, 021802 (2003).
18. a) V. Zaporojtchenko, T. Strunskus, J. Erichsen, and F. Faupel, Macromolecules, 34, 1125 (2001).
19. b) J. Erichsen, J. Kanzow, U. Schürmann, K. Dolgner, K. Günther-Schade, T. Strunskus, V. Zaporojtchenko, and F. Faupel, Macromolecules, 37 1831 (2004).
20. T. Kerle, Z. Lin, H. C. Kim, and T. P. Russell, Macromolecules, 34, 3484 (2001).
21. a) D. Kawaguchi, K. Tanaka, A. Takahara, and T. Kajiyama, Macromolecules, 34, 6164 (2001).
22. b) D. Kawaguchi, K. Tanaka, T. Kajiyama, A. Takahara, and S. Tasaki, Macromolecules, 36, 1235 (2003).
23. a) W. E. Wallace, D. A. Fischer, K. Efimenko, W. L. Wu, and J. Genzer, Macromolecules, 34, 5081 (2001).
24. b) W. L. Wu, S. Sambasivan, C. Y. Wang, W. E. Wallace, J. Genzer, and D. A. Fischer, Eur. Phys. J. E, 12, 127 (2003).
25. V. N. Bliznyuk, H. E. Assender, and G. A. D. Briggs, Macromolecules, 35, 6613 (2002).
26. a) H. Fischer, Macromolecules, 35, 3592 (2002).
27. b) H. Fischer, Macromolecules, 38, 844 (2005).
28. a) J. H. Teichroeb and J. A. Forrest, Phys. Rev. Lett., 91, 016104 (2003).
29. b) J. S. Sharp, J. H. Teichroeb, and J. A. Forrest, Eur. Phys. J. E, 15, 473 (2004).
30. c) Z. Fakhraai and J. A. Forrest, Phys. Rev. Lett., 95, 025701 (2005).
31. R. Weber, I. Grotkopp, J. Stettner, M. Tolan, and W. Press, Macromolecules, 36, 9100 (2003).
32. T. Sasaki, A. Shimizu, T. H. Mourey, C. T. Thurau, and M. D. Ediger, J. Chem. Phys., 119, 8730 (2003).
33. F. L. Pratt, T. Lancaster, M. L. Brooks, S. J. Blundell, T. Prokscha, E. Morenzoni, A. Suter, H. Luetkens, R. Khasanov, R. Scheuermann, U. Zimmermann, K. Shinotsuka, and H. E. Assender, Phys. Rev. B, 72, 121401 (2005).
34. a) G. Reiter, Europhys. Lett., 23, 579 (1993).
35. b) G. Reiter, Macromolecules, 27, 3046 (1994).
36. a) J. L. Keddie, R. A. L. Jones, and R. A. Cory, Europhys. Lett., 27, 59 (1994).
37. b) S. Kawana and R. A. L. Jones, Phys. Rev. E, 63, 021501 (2001).
38. c) S. Kawana and R. A. L. Jones, Eur. Phys. J. E, 10, 223 (2003).
39. a) J. A. Forrest, K. Dalnoki-Veress, J. R. Stevens, and J. R. Dutcher, Phys. Rev. Lett., 77, 2002 (1996).
40. b) J. A. Forrest, K. Dalnoki-Veress, and J. R. Dutcher, Phys. Rev. E, 56, 5705 (1997).
41. c) J. A. Forrest and J. Mattsson, Phys. Rev. E, 61, R53 (2000).
42. d) J. S. Sharp, J. H. Teichroeb, and J. A. Forrest, Phys. Rev. Lett., 91, 235701 (2003).
43. a) K. L. Ngai, A. K. Rizos, and D. J. Plazek, J. Non-Cryst. Solids, 235, 435 (1998).
44. b) K. L. Ngai, Eur. Phys. J. E, 8, 225 (2002).
45. c) K. L. Ngai, Eur. Phys. J. E, 12, 93 (2003).
46. d) K. L. Ngai, T. R. Gopalakrishnan, and M. Beiner, Polymer, 47, 7222 (2006).
47. e) K. L. Ngai, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys., 44, 2980 (2006).
48. a) K. Fukao and Y. Miyamoto, Europhys. Lett., 46, 649 (1999).
49. b) K. Fukao and Y. Miyamoto, Phys. Rev. E, 61, 1743 (2000).
50. c) K. Fukao and Y. Miyamoto, Phys. Rev. E, 64, 011803 (2001).
51. a) D. S. Fryer, P. F. Nealey, and J. J. de Pablo, Macromolecules, 33, 6439 (2000).
52. b) J. A. Torres, P. F. Nealey, and J. J. de Pablo, Phys. Rev. Lett., 85, 3221 (2000).
53. c) K. Yoshimoto, T. S. Jain, P. F. Nealey, and J. J. de Pablo, J. Chem. Phys., 122, 144712 (2005).
54. a) O. K. C. Tsui and H. F. Zhang, Macromolecules, 34, 9139 (2001).
55. b) F. Xie, H. F. Zhang, F. K. Lee, B. Du, O. K. C. Tsui, Y. Yokoe, K. Tanaka, A. Takahara, T. Kajiyama, and T. He, Macromolecules, 35, 1491 (2002).
56. a) C. J. Ellison, S. D. Kim, D. B. Hall, and J. M. Torkelson, Eur. Phys. J. E, 8, 155 (2002).
57. b) C. J. Ellison and J. M. Torkelson, Nat. Mater., 2, 695 (2003).
58. c) C. J. Ellison, M. K. Mundra, and J. M. Torkelson, Macromolecules, 38, 1767 (2005).
59. a) T. Kanaya, T. Miyazaki, H. Watanabe, K. Nishida, H. Yamano, S. Tasaki, and D. B. Bucknall, Polymer, 44, 3769 (2003).
60. b) T. Miyazaki, K. Nishida, and T. Kanaya, Phys. Rev. E, 69, 022801 (2004).
61. c) T. Miyazaki, K. Nishida, and T. Kanaya, Phys. Rev. E, 69, 061803 (2004).
62. d) R. Inoue, T. Kanaya, T. Miyazaki, K. Nishida, I. Tsukushi, and K. Shibata, Mater. Sci. Eng., A, 442, 367 (2006).
63. N. Tomczak, R. A. L. Vallée, E. M. H. P. van Dijk, L. Kuipers, N. F. van Hulst, and G. J. Vansco, J. Am. Chem. Soc., 126, 4748 (2004).
64. a) K. Tanaka, Y. Tateishi, and T. Nagamura, Macromolecules, 37, 8188 (2004).
65. b) K. Akabori, K. Tanaka, T. Nagamura, A. Takahara, and T. Kajiyama, Macromolecules, 38, 9735 (2005).
66. M. Hamdorf and D. Johannsmann, J. Chem. Phys., 112, 4262 (2000).
67. a) S. Ge, W. Zhang, M. Rafailovich, J. Sokolov, C. Buenviaje, R. Buckmaster, and R. M. Overney, Phys. Rev. Lett., 85, 2340 (2000).
68. b) Y. Pu, S. Ge, M. Rafailovich, J. Sokolov, Y. Duan, E. Pearce, V. Zaitsev, and S. A. Schwarz, Langmuir, 17, 5865 (2001).
69. c) Y. Pu, M. H. Rafailovich, J. Sokolov, D. Gersappe, T. Peterson, W. L. Wu, and S. A. Schwarz, Phys. Rev. Lett., 87, 206101 (2001).
70. R. Weber, K. M. Zimmermann, M. Tolan, J. Stettner, W. Press, O. H. Seeck, J. Erichsen, V. Zaporojtchenko, T. Strunskus, and F. Faupel, Phys. Rev. E, 64, 061508 (2001).
71. a) M. Y. Efremov, J. T. Warren, E. A. Olson, M. Zhang, A. T. Kwan, and L. H. Allen, Macromolecules, 35, 1481 (2002).
72. b) M. Y. Efremov, E. A. Olson, M. Zhang, Z. Zhang, and L. H. Allen, Phys. Rev. Lett., 91, 085703 (2003).
73. c) M. Y. Efremov, E. A. Olson, M. Zhang, Z. Zhang, and L. H. Allen, Macromolecules, 37, 4607 (2004).
74. N. G. McCrum, B. E. Read, and G. Williams, "Anelastic and Dielectric Effects in Polymeric Solids," Dover, New York, 1967.
75. J. L. Keddie, R. A. L. Jones, and R. A. Cory, Faraday Discuss., 98, 219 (1994).
76. O. Prucker, S. Christian, H. Bock, J. Rühe, C. W. Frank, and W. Knoll, Macromol. Chem. Phys., 199, 1435 (1998).
77. a) K. Fukao, S. Uno, Y. Miyamoto, A. Hoshino, and H. Miyaji, Phys. Rev. E, 64, 051807 (2001).
78. b) K. Fukao, Eur. Phys. J. E, 12, 119 (2003).
79. c) K Fukao and A. Sakamoto, Phys. Rev. E, 71, 041803 (2005).
80. d) K. Fukao, A. Sakamoto, Y. Kubota, and Y. Saruyama, J. Non-Cryst. Solids, 351, 2678 (2005).
81. L. Hartmann, W. Gorbatschow, J. Hauwede, and F. Kremer, Eur. Phys. J. E, 8, 145 (2002).
82. J. S. Sharp and J. A. Forrest, Phys. Rev. E, 67, 031805 (2003).
83. a) C. B. Roth and J. R. Dutcher, Eur. Phys. J. E, 12, S103 (2003).
84. b) M. Wübbenhorst, C. A. Murray, and J. R. Dutcher, Eur. Phys. J. E, 12, S109 (2003).
85. c) C. B. Roth, A. Pound, S. W. Kamp, C. A. Murray, and J. R. Dutcher, Eur. Phys. J. E, 20, 441 (2006).
86. a) E. K. Lin, W. L. Wu, and S. K. Satija, Macromolecules, 30, 7224(1997).
87. b) E. K. Lin, R. Kolb, S. K. Satija, and W. L. Wu, Macromolecules, 32, 3753 (1999).
88. a) Y. Grohens, M. Brogly, C. Labbe, M. O. David, and J. Schultz, Langmuir, 14, 2929 (1998).
89. b) Y. Grohens, L. Hamon, G. Reiter, A. Soldera, and Y. Holl, Eur. Phys. J. E, 8, 217 (2002).
90. a) C. E. Porter and F. D. Blum, Macromolecules, 33, 7016 (2000).
91. b) B. Zhang and F. D. Blum, Macromolecules, 36, 8522 (2003).
92. R. D. Priestley, C. J. Ellison, L. J. Broadbelt, and J. M. Torkelson, Science, 309, 456 (2005).
93. Y. Grohens, M. Brogly, C. Labbe, and J. Schultz. Eur. Polym. J., 33, 691 (1997).
94. O. N. Tretinnikov, Langmuir, 13, 2988 (1997).
95. D. Atack and D. Tabor, Proc. R. Soc., A246, 539 (1958).
96. K. Minato and T. Takemura, Jpn. J. Appl. Phys., 6, 719 (1967).
97. T. Kajiyama, K. Tanaka, and A. Takahara, Macromolecules, 30, 280 (1997).
98. s of 325 K.
99. a-process. However, when the dynamic mechanical analysis was made at a lower frequency, bulk β-process was clearly observed. Thus, we extrapolated the β-relaxation temperature based on the Arrhenius equation.
100. a) K. Schmidt-Rohr, A. S. Kulik, H. W. Beckham, A. Ohlemacher, U. Pawelzik, C. Boeffel, and H. W. Spiess, Macromolecules, 27, 4733 (1994).
101. b) A. S. Kulik, H. W. Beckham, K. Schmidt-Rohr, D. Radloff, U. Pawelzik, C. Boeffel, and H. W. Spiess, Macromolecules, 27, 4746 (1994).
102. c) S. C. Kuebler, D. J. Schaefer, C. Boeffel, U. Pawelzik, and H. W. Spiess, Macromolecules, 30, 6597 (1997).
103. J. L. Koenig, in "Spectroscopy of Polymers," Elsevier, New York, 1999.
104. O. N. Tretinnikov and K. Ohta, Macromolecules, 35, 7343 (2002).
105. A. Soldera and Y. Grohens, Macromolecules, 35, 722 (2002).
106. H. Nagai, J. Appl. Polym. Sci., 7, 1697 (1963).