はじめに
アプリケーションノート032では、熱可塑性エラストマー分野の詳細な例を用いて、雰囲気と試料形状がTGA試験結果に与える影響について紹介しました。パージガスの種類（不活性ガス、酸化性ガスなど）に加え、パージガス速度、るつぼの影響、表面質量比、開放型るつぼまたは密閉型るつぼを使用して測定を行ったかどうかなども、試験結果に影響を与える要因です。
測定結果
パージガス速度の影響
図1は、2つの異なるパージガス速度におけるポリマー添加剤配合のTGA曲線を示している。固体試料を窒素下で230℃まで加熱し、温度を一定に保った。加熱中、試料は75℃で溶融し、その後液体状態を維持した。
両測定とも、試料重量10.50mg、加熱速度20K/minで行った。ここで観察された質量損失は、採用したパージガス速度に大きく相関している。パージガス速度が40ml/分の場合（緑色のTGA曲線）、23.6%の質量損失が観察され、パージガス速度が20ml/分の場合（青色のTGA曲線）、同じ時間経過後の質量損失はわずか22.8%であった。この例の質量減少は、試料の分解によるものではなく、揮発性物質の蒸発によるものである。このように、蒸発プロセスは、高いパージガス速度によって加速することができる。
るつぼ、表面対質量比の影響
同様に、るつぼの選択もTGA試験結果に影響を与える。図2は、図1と同じサンプルの試験結果である。すべての測定パラメーター（温度プログラム、サンプル重量、雰囲気）は同じに設定された。唯一の違いは、るつぼの形状である。青色のTGA曲線が得られた試験では、緑色の曲線が得られた試験よりもるつぼの直径が小さかった。また、このTGA試験では、質量損失ステップに明確な違いが見られる。
大きい方のるつぼ（緑色の曲線）では、23.6％の質量損失が観察されましたが、小さい方のるつぼでは、同じ測定条件下で質量損失はわずか21.2％でした。熱分析では、表面の質量と試料の質量の比が、熱重量測定結果の再現性に常に決定的な役割を果たします。
るつぼの蓋の有無による測定
るつぼの形状の他に、結果を比較する際のもう一つの重要な考慮点は、測定に蓋が採用されたかどうかである。一般に、TGA測定は蓋なしで行われますが、液体状態の試料物質がるつぼからこぼれ落ちるのを防ぐために蓋を使用することもあります。このような場合は、一般に蓋を閉めて使用する。図3は、蓋なしのAl2O3るつぼで測定したHDPE試料の分解挙動と、蓋に穴を開けた密閉るつぼで測定したHDPE試料の分解挙動の違いを示しています。両測定とも試料重量は10 mgで、加熱速度は10 K/分であった。測定は合成空気雰囲気下で行った。この測定条件では、ポリオレフィンは熱酸化分解を起こしていると推定できる。パージガス（合成空気）に含まれる酸素は、同時に試料の反応相手となる。従って、試料中の酸素濃度は、分解自体および/または分解の開始に直接的な影響を与えます。これは、図3の外挿オンセット温度を用いて評価することができる。蓋のない測定では、分解はすでに384℃で始まっている。一方、蓋に穴の開いた測定では、分解は419℃まで起こらない。蓋を開けた測定では、試料が酸素と接触するのが遅いため、酸化は観察されない。しかし、残留質量はこの影響を受けず、2つの測定で同一である。
