Oberflächenmodifizierung von Polymethylmethacrylat durch ...

Kapitel 4: Ergebnisse und Diskussion 90
Signale deuten auf eine PMMA-Seitenkettendegradation kombiniert mit
Vernetzungseffekten hin.
4.6 Physikalisch-chemische Modellbeschreibung zur AR-
Strukturbildung
Eine Erklärung für die Ausbildung der Struktur liegt mit den bereits erzielten und dargestellten
Ergebnissen noch nicht vor. Neben einer chemischen Modifikation, die unter 4.5 diskutiert wurde,
kommt es auch zum Materialabtrag, der mit Brüchen der Hauptkette einhergehen muss. Eine
mögliche Erklärung für die Strukturbildung könnte eine temporäre Ausbildung vernetzter Bereiche
zu sein, die für den nachfolgenden Materialabtrag als Ätzmaske wirksam werden. Für deren
Nachweis wurden an PMMA-Proben, die nur einer sehr kurzen Plasmabehandlung (< 50 s) - im
Nachfolgenden als Anfangszustand bezeichnet - ausgesetzt waren, XPS-Untersuchungen und
Härtemessungen durchgeführt.
Die Untersuchungen des Anfangszustandes zeigten nach der UV/VIS-Spektralphotometrie sehr
interessante Effekte. Nach einer Plasmabehandlungszeit von 15 s stellt sich ein Zustand ein, der
durch eine Reflexionserhöhung (Abb. 72) bzw. eine Transmissionsverminderung (Abb. 73)
vorrangig im kurzwelligeren Spektralbereich gekennzeichnet ist. Es liegt hier ein gegensätzlicher
Effekt zum Endresultat vor, bei dem eine Reflexionsabnahme bzw. ein Transmissionsanstieg
realisiert wird.
Reflexion [%]
8,2
8
7,8
7,6
7,4
7,2
300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
Wellenlänge [nm]
unbehandeltes PMMA
nach 15 s Plasmabehandlung
Abb. 72: Gemessene Reflexionen von unbehandeltem PMMA und plasmabehandeltem PMMA
(14 sccm Ar, 30 sccm O 2, 120 V, 15 s).