【事件の表示】
　特許第３０９２６７５号「オキシナイトライドガラス及びその製造方法」の請求項１ないし８に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０９２６７５号の訂正後の請求項１ないし８に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
  本件特許第３０９２６７５号の請求項１〜８に係る発明についての出願は、平成３年９月２０日（優先権主張　平成２年９月２８日）に特許出願されたものであって、平成１２年７月２８日にその発明について特許の設定登録がなされたものである。
　これに対して、信越石英株式会社より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内の平成１３年９月３日付けで訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否
２−１．訂正の内容
  本件訂正の内容は、本件特許明細書を訂正請求書に添付された訂正明細書のとおりに訂正しようとするものである。
（１）訂正事項ａ
　請求項２を、「シリ力微粉末体を、還元性の環境下でアンモニアを含むガスと接触させながら加熱することにより窒化処理し、同時にまたは続けて１４００〜１７００℃で焼結することを特徴とするオキシナイトライドガラスの製造方法。」と訂正する。
２−２．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張変更の存否
　上記訂正事項ａは、燒結温度を限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当する。そして、本件特許明細書中の「窒素置換反応の後で行う燒結の温度は１４００℃以上、特に１４５０〜１７００℃が好ましい。」（本件特許掲載公報第３頁第６欄第１９、２０行）という記載からみて、訂正事項ａは、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、上記訂正によって別個の新たな目的及び効果をもたらすものではないから実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
２−３．まとめ
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、第２項の規定に適合するので、本件訂正を認める。
３．特許異議申立てについて
３−１．特許異議の申立ての理由の概要
  特許異議申立人は、証拠方法として甲第１〜４号証を提出し、（ｉ）請求項１〜８に係る発明は、甲第１号証に記載された発明であるか、甲第１〜３号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、請求項１〜８に係る発明の特許は特許法第２９条第１項第３号、第２条の規定に違反してされたものであり取り消されるべきものである旨、（ｉｉ）請求項１に係る発明は、甲第４号証に記載された発明と同一であるから、請求項１に係る発明の特許は特許法第２９条の２の規定に違反してされたものであり取り消されるべきものである旨、それぞれ主張している。
３−２．本件訂正発明
　特許権者が請求した上記訂正は、上述したとおり、認容することができるから、訂正後の本件請求項１〜８に係る発明は訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜８に記載された次のとおりのものである（以下、それぞれ本件訂正発明１〜８という。）。
「【請求項１】含有する窒素濃度が５０００〜１００００ｐｐｍで、１３００℃での粘性係数が１０１２ｐｏｉｓｅ以上で、かつ２５℃でのヤング率が７３ＧＰａ以上であることを特徴とするオキシナイトライドガラス。
【請求項２】シリカ微粉末体を、還元性の環境下でアンモニアを含むガスと接触させながら加熱することにより窒化処理し、同時にまたは続けて１４００〜１７００℃で焼結することを特徴とするオキシナイトライドガラスの製造方法。
【請求項３】請求項２に記載のオキシナイトライドガラスの製造方法において、還元性の環境を実現する手段として、以下の手段（ａ）シリ力微粉末体をカーボン粉末に埋め込む、（ｂ）シリ力微粉末体をカーボン製の炉心管あるいは容器内に入れる、（ｃ）還元性ガスを共存させる、の中から少なくとも１つを利用することを特徴とする方法。
【請求項４】請求項２又は３に記載のオキシナイトライドガラスの製造方法において、アンモニアを含むガスとの接触を、８００℃以上の温度で行い、窒素分を５００ｐｐｍ以上ドープすることを特徴とする製造方法。
【請求項５】請求項２乃至４のいずれかに記載のオキシナイトライドガラスの製造方法において、アンモニアを含むガスとして、アンモニアガス、又はアンモニアと窒素もしくは不活性ガスとの混合ガスを用いることを特徴とする方法。
【請求項６】請求項２乃至５のいずれかに記載のオキシナイトライドガラスの製造方法において、シリカ微粉末体として、火炎加水分解により製造された微粉末の堆積体または成型体を用いることを特徴とする方法。
【請求項７】請求項２乃至６のいずれかに記載のオキシナイトライドガラスの製造方法において、前記シリ力微粉末体のかさ密度が理論密度の１１〜４１％であることを特徴とする方法。
【請求項８】請求項２乃至７のいずれかに記載のオキシナイトライドガラスの製造方法において、前記シリカ微粉末体は５〜５００ｍ２／ｇの比表面積を有することを特徴とする方法。
３−３．上記（ｉ）の主張について
３−３−１．甲号各証の記載内容
（１）甲第１号証：米国特許第３１１３００８号明細書
（ａ）「本発明の実施例では、この改良方法の素材となるものは普通には特にＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、アルカリ酸化物からなるガラスである。」（第２欄第１７〜２０行、訳文、以下同じ）
（ｂ）「約１．１ｍｍ厚の多孔質チューブは通常の炉に移送され、空気中、約７５０℃の温度に予熱される。その後直ちに７５０℃に予熱された他の炉に移される。該炉は本質的にアンモニアガスとその解離物、水素及び窒素、とからなる雰囲気である。チューブは次いで該炉内で９５０℃に加熱され、その温度に１６時間保持される。・・・炉内の空気は実質的に真空になるように除かれ、温度は少なくとも１３００℃の焼結温度に上げられる」（第３欄第５９行〜第４欄第５行）
（ｃ）「多数の微細で、内通する孔を全体に有する多孔質高シリカ物品を焼結してなる９６％がシリカであるガラス物品のアニール点を改善する方法において、前記多孔質物品を少なくとも約５％容量のアンモニアガス及びその解離物を含む非酸化性雰囲気中で、９００〜１０５０℃で加熱し、次いで該処理ガラスを非酸化性雰囲気中で１３００〜１３５０℃で加熱し、多孔質ガラス体を焼結するガラス物品のアニール点を改善する方法。」（第４欄第３４〜４３行）
（２）甲第２号証：特開平２−１７２８３２号公報
（ｄ）「１，４００℃における粘度が１０１０ポイズ以上、ビッカース硬度が１，０００ｋｇ／ｍｍ２以上、ヤング率が９０ＧＰａ以上であり、１，２００℃における電気抵抗か１０−６Ω・ｃｍ／ｃｍ２以上であることを特徴とする合成石英ガラス。」（請求項１）
（ｅ）「メチルシリケートをアンモニアの存在下で加水分解してシリカ粒子を作り、これを原料として合成石英ガラスを製造することを特徴とする請求項１に記載の合成石英ガラスの製造方法。」（請求項２）
（ｆ）「・・・ゾル−ゲル法において、アルコキシシランとしてメチルシリケートを使用し、この加水分解をアンモニアの存在下で行いついでこれを加熱すれば極微量であるけれども窒素を石英ガラス中に導入することができる・・・」（第２頁右上欄第１５〜１９行）
（ｇ）「このようにして得られた合成石英ガラスは１０〜１，０００ｐｐｍの窒素が導入されたものとなるので」（第２頁右下欄第１５、１６行）
（３）甲第３号証：特開昭６３−８５０２３号公報
（ｈ）「多孔質のガラス母材を透明ガラス化し、次いで細径化する光ファイバの製造方法において、上記ガラス母材の透明ガラス化を窒素を含む還元性ガス雰囲気中で行うことを特徴とする光ファイバの製造方法。」（請求項１）
（ｉ）「この発明の光ファイバの製造方法にあっては、・・・これが漸次成長して窒化シリコンからなるオキシナイトライトガラス層がガラス母材の表面からその内部にかけて形成される。そして、このオキシナイトライトガラス層は、その後の線引工程で光ファイバの外周層の保護コートとなる。」（第２頁右上欄第１２行〜左下欄第３行）
（ｊ）「次にこのガラス母材を内部が１６００℃程度に加熱された加熱炉内に収容して透明ガラス化およびガラス母材の多孔質部分のオキシナイトライトガラス化を行った。加熱炉内には、ＮＨ３ガス（流量１ｌ／分）とＨ２（流量５ｌ／分）の混合ガスを供給した。」（第４頁左上欄第８〜１１行）
３−３−２．対比・判断
（１）本件訂正発明１について
　甲第１号証には、上記（ｃ）から「多孔質高シリカ物品を焼結してなる９６％がシリカであるガラス物品のアニール点を改善する方法において、前記多孔質物品を少なくとも５％のアンモニアガス及びその解離物、水素及び窒素を含む非酸化性雰囲気中で、９００〜１０５０℃で加熱し、次いで該処理ガラスを非酸化性雰囲気中で１３００〜１３５０℃で加熱し、焼結するアニール点の改善方法」が記載されている。
　ここでアニール点とは徐冷点又はひずみ点といい、高温粘度に関連する因子であるから、アニール点を改善することは高温での粘性係数が高くなることと云える。そして、アンモニアガスで処理をした場合、オキシナイトライドガラスになっていることは明らかであるから、甲第１号証には「多孔質高シリカ物品を５％のアンモニアガス及びその解離物、水素及び窒素を含む非酸化性雰囲気中で、９００〜１０５０℃で加熱し、次いで非酸化性雰囲気中で１３００〜１３５０℃で焼結する高温での粘性係数が高くなっている９６％がシリカであるオキシナイトライドガラス。」という発明（以下、甲１発明という）が記載されていると云える。
  そこで、本件訂正発明１と甲１発明とを対比すると、両者は、本件訂正発明１では、窒素濃度、粘性係数、ヤング率が一定の数値範囲で規定されているのに対して、甲１発明ではその点に言及されていない点で相違する。
  この相違点を検討すると、甲第２号証には、上記（ｄ）（ｅ）から、「メチルシリケートをアンモニアの存在下で加水分解してシリカ粒子を作り、これを原料として合成石英ガラスを製造することにより、１，４００℃における粘度が１０１０ポイズ以上、ヤング率が９０ＧＰａ以上である合成石英ガラス。」という発明が記載されており、粘性係数やヤング率は本件訂正発明１の数値範囲と重複する。しかしながら、この場合上記（ｇ）から、窒素濃度は、１０〜１，０００ｐｐｍである。
　してみると、甲第２号証には、窒素濃度が本件訂正発明１の数値範囲からはずれるガラスしか記載されておらず、また、窒素濃度と粘性係数やヤング率との関係は示唆されてはいない。
　また、甲第３号証には、オキシナイトライドガラス化については記載されているものの、窒素濃度、粘性係数、ヤング率について記載もされていないし、また、窒素濃度と粘性係数やヤング率との関係は示唆されてはいない。
　そして、本件訂正発明１は、上記相違点の構成を具備することにより耐熱性に優れ、高弾性であるという効果を奏する（本件特許掲載公報第５頁段落【００３８】）。
　してみると、本件訂正発明１は、甲第１号証に記載された発明であるとすることはできず、また甲第１〜３号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
（２）本件訂正発明２〜８について
　甲第１号証には、上記（ｃ）から「多孔質高シリカ物品を５％のアンモニアガス及びその解離物、水素及び窒素を含む非酸化性雰囲気中で、９００〜１０５０℃で加熱し、次いで非酸化性雰囲気中で１３００〜１３５０℃で焼結し、高温での粘性係数が高くなっている９６％がシリカであるオキシナイトライドガラスの製造方法。」という発明（以下、甲１方法発明という）が記載されていると云える。
  そこで、本件訂正発明２と甲１方法発明とを対比すると、両者は少なくとも
本件訂正発明２では、オキシナイトライドガラスの製造方法において、シリカ微粉末体を、還元性の環境下でアンモニアを含むガスと接触させながら加熱することにより窒化処理し、同時にまたは続けて１４００〜１７００℃で焼結するのに対して、甲１方法発明では、多孔質高シリカ物品を５％のアンモニアガス及びその解離物、水素及び窒素を含む非酸化性雰囲気中で、９００〜１０５０℃で加熱し、次いで非酸化性雰囲気中で１３００〜１３５０℃で焼結する点で相違している。
　この相違点を検討する。
　甲第２号証では、オキシナイトライドガラスの製造方法において、焼結前の加水分解をアンモニアの存在下で行うことは記載されているが、シリカ微粉末体を、還元性の環境下でアンモニアを含むガスと接触させながら加熱することにより窒化処理することは記載されていないし示唆にされていない。
  また、甲第３号証では、オキシナイトライドガラス化することは記載されているが、あくまで、光ファイバーの保護コートとするためのガラス母材の表面のオキシナイトガラス化であるから、オキシナイトライドガラスの製造法が開示されているとは云えない。
　したがって、本件訂正発明２は、、甲第１号証に記載された発明であるとすることはできず、また甲第１〜３号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に想到し得るものであるとすることはできない。
　また本件訂正発明３は、本件訂正発明２を引用したオキシナイトライドガラスの製造方法に関する発明であり、また本件訂正発明４は本件訂正発明２、３を引用したオキシナイトライドガラスの製造方法に関する発明であり、また本件訂正発明５は本件訂正発明２〜４を引用したオキシナイトライドガラスの製造方法に関する発明であり、また本件訂正発明６は本件訂正発明２〜５を引用したオキシナイトライドガラスの製造方法に関する発明であり、また本件訂正発明７は本件訂正発明２〜６を引用したオキシナイトライドガラスの製造方法に関する発明であり、また本件訂正発明８は本件訂正発明２〜７を引用したオキシナイトライドガラスの製造方法に関する発明である。
　したがって、上記と同じ理由で、本件訂正発明３〜８は、甲第１号証に記載された発明であるとすることはできず、また甲第１〜３号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に想到し得るものであるとすることはできない。
３−４．上記（ｉｉ）の主張について
３−４−１．甲号各証の記載内容
（１）甲第４号証：特願平１−１７５１９７号（特開平３−４０９２９号）の最初に添付した明細書及び図面（以下、先願明細書という）
（ｈ）「窒素を１００〜４０００ｐｐｍ含有して成る耐熱性及び加工性の優れた合成石英ガラス部材。」（請求項１）
（ｉ）「その含有量が４，０００ｐｐｍを越えると溶融加工時の発泡が著しく、構造的な強度欠陥が形成されるので好ましくない。」（第２頁左下欄第１７〜２０行）
（ｊ）「試料Ｎｏ２　試料Ｎｏ．１と同様に作成したスート体約７００ｇを、加熱炉中で、アンモニア：窒素＝５０：５０容量％の混合ガスを連続的に導入する気流雰囲気下において、８５０℃の温度に４時間加熱処理した。次いで、アンモニアガスの供給を停止し、それと同量のヘリウムガスを供給した。ヘリウム：窒素＝５０：５０の容量％の混合ガス気流中で、１，４５０℃に昇温させて、３時間保持し透明化した。得られた透明合成石英ガラス体には、非常に多くの微細な気泡が観察され、若干の曇りが認められた。」（第３頁右上欄第１６行〜左下欄第６行）
（ｋ）第４頁右上欄第１表には、比較例３が試料Ｎｏ．２で窒素含有量（ｐｐｍ）５５００、粘度（ポイズ）１０１２．２２であることが記載されている。
３−５−２．対比・判断
　先願明細書には、上記（ｈ）から本願訂正発明１の窒素濃度からはずれた窒素濃度が１００〜４０００ｐｐｍの合成石英ガラスの発明が記載されている。そして上記（ｋ）から、この発明の比較例３として試料Ｎｏ．２が記載されており、このＮｏ．２は窒素含有量と粘度は本件訂正発明１の数値範囲と重複するが、このガラスは、上記（ｊ）から、「非常に多くの微細な気泡」が観察されている。してみると、この比較例のガラスは発泡ガラスと云えるしまた、ヤング率についても示唆もされていないから、本件訂正発明１と先願明細書に記載された発明は同一であるとすることはできない。
４．むすび
　以上のとおり、特許異議申立ての理由及び証拠方法によっては、訂正後の本件請求項１〜８に係る発明の特許を取り消すことはできない。
 また、他に訂正後の本件請求項１〜８に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　したがって、訂正後の本件請求項１〜８に係る発明の特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認めない。
　よって、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年１０月２２日（２００１．１０．２２）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　特許第３０９２６７５号発明の明細書を、本件訂正請求書に添付された訂正明細書のとおりに、
（１）訂正事項ａ
　請求項２を、「シリカ微粉末体を、還元性の環境下でアンモニアを含むガスと接触させながら加熱することにより窒化処理し、同時にまたは続けて１４００〜１７００℃で焼結することを特徴とするオキシナイトライドガラスの製造方法。」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
オキシナイトライドガラス及びその製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】含有する窒素濃度が５０００〜１００００ｐｐｍで、１３００℃での粘性係数が１０１２ｐｏｉｓｅ以上で、かつ２５℃でのヤング率が７３ＧＰａ以上であることを特徴とするオキシナイトライドガラス。
　【請求項２】シリカ微粉末体を、還元性の環境下でアンモニアを含むガスと接触させながら加熱することにより窒化処理し、同時にまたは続けて
１４００〜１７００℃で
　【請求項３】請求項２に記載のオキシナイトライドガラスの製造方法において、還元性の環境を実現する手段として、以下の手段（ａ）シリカ微粉末体をカーボン粉末に埋め込む、（ｂ）シリカ微粉末体をカーボン製の炉心管あるいは容器内に入れる、（ｃ）還元性ガスを共存させる、の中から少なくとも１つを利用することを特徴とする方法。
　【請求項４】請求項２又は３に記載のオキシナイトライドガラスの製造方法において、アンモニアを含むガスとの接触を、８００℃以上の温度で行い、窒素分を５００ｐｐｍ以上ドープすることを特徴とする製造方法。
　【請求項５】請求項２乃至４のいずれかに記載のオキシナイトライドガラスの製造方法において、アンモニアを含むガスとして、アンモニアガス、又はアンモニアと窒素もしくは不活性ガスとの混合ガスを用いることを特徴とする方法。
　【請求項６】請求項２乃至５のいずれかに記載のオキシナイトライドガラスの製造方法において、シリカ微粉末体として、火炎加水分解により製造された微粉末の堆積体または成型体を用いることを特徴とする方法。
　【請求項７】請求項２乃至６のいずれかに記載のオキシナイトライドガラスの製造方法において、前記シリカ微粉末体のかさ密度が理論密度の１１〜４１％であることを特徴とする方法。
　【請求項８】請求項２乃至７のいずれかに記載のオキシナイトライドガラスの製造方法において、前記シリカ微粉末体は５〜５００ｍ２／ｇの比表面積を有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、オキシナイトライドガラスの製造方法に関し、特にシリカ微粉末体を原料とし、還元性の環境下で８００℃以上でアンモニアを含むガス中に投入し、所望のオキシナイトライドガラスを得る方法に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　半導体工業の分野において、半導体へのドーピングなどの熱処理工程では、半導体の支持部材等として、加熱されても不純物を放出せず、かつ使用温度で劣化しないような高純度な耐熱材料が望まれている。
　【０００３】
　このため現在では、水晶粉末を融解させて得られる溶融石英ガラスが使用されているが、原料中に含まれる金属等の不純物は精製工程を経てもガラス中に残留する。そのため、加熱処理中に金属等の不純物が石英ガラスから拡散により放出されることがある。また、合成石英ガラスでは高純度なものが得られるが、合成の時に混入する水酸基等の影響により、溶融石英ガラスと比べて耐熱性が劣る。このように、現在のシリカガラスでは、純度及び耐熱性の両面で満足のいくものはない。
　【０００４】
　純度及び耐熱性がともに優れたガラスとして、酸化物ガラスの酸素の一部を窒素で置き換えたオキシナイトライドガラスが挙げられる。オキシナイトライドガラスは、良好な機械的性質、化学的性質、熱的性質等を有することが既に知られており、最近その研究が盛んになされている。
　【０００５】
　現在までに報告されたオキシナイトライドガラスの製造法としては、ガラス溶融体にアンモニアガスを吹き込む方法、あるいは窒化ケイ素とガラス原料を溶融させる方法等がある。しかし、高純度なオキシナイトライドガラスを得るためにガラス原料をシリカガラスとした場合、非常に高温でガラス原料を窒化処理する必要があり、工業化にはコスト上の問題がある。また、バイコールガラスや、ゾル−ゲル法により得られた乾燥ゲル体をアンモニアガス処理することによりオキシナイトライドガラスを製造する方法も報告されているが、この場合には、得られるオキシナイトライドガラス中に発泡がみられるという問題がある。
　【０００６】
　【発明が解決しようとする課題】
　従って、本発明の目的は、高純度で高耐熱性のオキシナイトライドガラス、及びそれを融点以下の温度で製造する方法を提供することである。
　【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは、シリカ微粉末体を還元性の環境下においてアンモニアを含むガスと接触させながら加熱し、焼結することにより、高純度で高耐熱性のオキシナイトライドガラスが得られることを見出だし、本発明を完成するに至ったものである。
　【０００８】
　すなわち、本発明のオキシナイトライドガラスは、含有する窒素濃度が５０００〜１００００ｐｐｍで、１３００℃での粘性係数が１０１２ｐｏｉｓｅ以上で、かつ２５℃でのヤング率が７３ＧＰａ以上であることを特徴とする。
　【０００９】
　また、本発明のオキシナイトライドガラスの製造方法は、シリカ微粉末体を、還元性の環境下でアンモニアを含むガスと接触させながら加熱することにより窒化処理し、同時にまたは続けて焼結することを特徴とする。
　【００１０】
　以下、本発明を詳細に説明する。本発明のオキシナイトライドガラスの製造では、出発原料としてシリカ微粉末体を用いる。このシリカ微粉末体は、スート法、ゾル−ゲル法、粉末成型法などの方法によって作製することができるもので、アンモニアガスが拡散でき、かつガラス化工程では、未反応のアンモニアガスまたはその分解により発生した窒素ガスを気泡として残さずに追い出してしまうような構造を有する微粉末体である。このようなシリカ微粉末体は、シリカの真密度（理論密度）に対して好ましくは１１〜４１％、より好ましくは１３〜ら３６％程度のかさ密度を有する。かさ密度が１１％未満の場合、微粉末体の形を保つことができない恐れがある。またかさ密度が４１％より高いと、シリカ微粉末の窒化処理が困難になり、また気泡も残存しやすい。
　【００１１】
　このようなシリカ微粉末体としては、火炎加水分解法により製造されたシリカ微粉末の堆積体や、シリカ微粉末の成型体を挙げることができる。特に、無気泡のオキシナイトライドガラスを得るためには、シリカ微粉末体として５〜５００ｍ２／ｇの比表面積を有するものを用いることが好ましい。火炎加水分解法としては、例えば、四塩化珪素を蒸発させて酸水素炎中に導入し、加水分解することによりシリカの微粉末を合成し、これを回転ターゲット等上に堆積する方法が挙げられる。なお、火炎加水分解法により得られるシリカ微粉末は非晶質である。またシリカ微粉末体の成型体としては、金型成形法や冷間静水圧法（ＣＩＰ法）等により得られるものが挙げられる。シリカ微粉末の平均粒径は特に限定されないが、０．１〜３０ミクロン程度が好ましい。
　【００１２】
　アンモニアを含むガスと接触させながら、シリカ微粉末体に熱処理を行うことにより、シリカ微粉末のＳｉＯ２骨格中のＯはＮと置換される。アンモニアを含むガスとしては、例えばアンモニアガスそのもの、又はそれに窒素もしくは不活性ガス（ヘリウム、アルゴン等）を混合したガスなどがあげられる。
　【００１３】
　ガスとして窒素だけを使用してもＯと置換されにくいため、本発明ではアンニモアを含むガスを用いることを特徴とする。またアンニモアガスは純度が高く、その分解生成物であるＨ２、Ｈ２Ｏなどは反応系から除外しやすいという利点もある。アンモニアを含むガス中のアンモニアの含有量は、１％以上であることが好ましい。アンモニアの含有量が１％未満であると、効率よく窒化を達成できない。
　【００１４】
　ＯとＮとの置換は約８００℃以上で起こるが、ガラス化が終了した後では、置換された窒素分の濃度が低く、またその濃度勾配も著しい。そのため、アンニモアを含むガスと接触させる処理はガラス化終了の前に行うことが好ましい。なお、窒素置換工程において、シリカ微粉末体を８００℃以上の温度でアンモニアを含むガスと接触させて窒化処理をするのであれば、その後そのままの雰囲気でガラス化させても、あるいは途中で他のガスに換えた後でガラス化させてもよい。
　【００１５】
　置換反応により導入される窒素の濃度は、機械的特性、熱的特性、化学的特性等に対する影響を考慮し、５００ｐｐｍ以上であることが好ましい。また、耐熱性を現状の溶融石英ガラスよりも向上させるため、置換された窒素濃度を５０００ｐｐｍ以上とすることが一層好ましい。なお窒素濃度の上限としては、２０，０００ｐｐｍ程度、特に１００００ｐｐｍが好ましい。
　【００１６】
　窒素置換工程においては、シリカ微粉末体をアルミナあるいはシリカガラス製等の炉心管や容器内に入れ、そのままアンニモア雰囲気にさらしても窒素置換反応が起こるが、反応性が低いために、置換反応に関与しなかったアンニモアは分子状態で微粉体内に取り込まれることがある。そのために、焼結後に発泡が起こる。この問題を解決するために、窒素置換工程においてシリカ微粉末体を還元性の環境下に置く。それにより、アンモニアとシリカとの反応性が高まり、シリカ骨格中の酸素原子は窒素原子により確実に置換される。さらに焼結中あるいは加熱中の発泡を防止することができる。
　【００１７】
　還元性の環境は、減圧法等様々な手段により得られるが、微粉末体全体を還元性の雰囲気下に置くとともに、窒素原子と酸素原子との置換反応を容易にする効果を得るために、以下の手段の少なくとも一つ以上を利用するのが好ましい。
（ａ）シリカ微粉末体をカーボン粉末に埋め込む。
（ｂ）シリカ微粉末体をカーボン製の炉心管あるいは容器内に入れる。
（ｃ）一酸化炭素、水素などの還元性ガスを共存させる。
（ｃ）の場合、窒化処理ガス中における還元性ガスの含有量は、１〜９９％とするのが好ましい。この場合、窒化処理雰囲気中のアンモニアの含有量は９９〜１％となる。
　【００１８】
　窒素置換反応の温度は、シリカ微粉末体が融解しないかぎりできるだけ高い温度であるのが好ましく、具体的には８００℃以上であるのが好ましい。８００℃未満であると、十分な窒素置換反応が起こらない。また融点を超えるとシリカ微粉末体が溶融してしまい、コスト的にもつりあわない。このような温度範囲で、反応時間は１時間以上が好ましい。なお焼結と同時に行う場合、１４００〜１７００℃、１時間以上が好ましい。
　【００１９】
　窒素置換したシリカ微粉末体（オキシナイトライドガラスの微粉末体）は、そのままの雰囲気中で、または不活性ガス（ヘリウム、アルゴン等）あるいは窒素等のガス中で、焼結（ガラス化）するのが好ましい。また焼結を窒素置換反応と同時に行うこともできる。焼結方法としては、常圧焼結法、加圧焼結法等任意の方法を種々の態様で利用することができ、さらに続けて熱間静水圧法（ＨＩＰ法）等を行ってもよい。なかでも、焼結後のガラス内に気泡が残留しにくくするために、加熱体か被加熱体の一方を移動させることにより、試料の片端から連続的にガラス化させるいわゆる移動焼結法を採用するのが好ましい。
　【００２０】
　窒素置換反応の後で行う焼結の温度は１４００℃以上、特に１４５０〜１７００℃が好ましい。焼結温度が１４００℃未満であると、十分な密度のオキシナイトライドガラス塊が得られない。この時の焼結時間は１時間以上が好ましい。
　【００２１】
　【作用】
　本発明の方法においては、シリカ微粉末体の加熱を、還元性の環境下においてアンモニアを含むガスと接触させながら行うので、高純度のオキシナイトライドガラスが得られ、オキシナイトライドガラスの耐熱性は著しく高い。また、このオキシナイトライドガラスはヤング率が７３．５ＧＰａ以上と高い。
　【００２２】
　【実施例】
　本発明を以下の実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　【００２３】
　実施例１四塩化ケイ素から火炎加水分解法により得たシリカ微粉末体（かさ密度１４％、微粉末の比表面積１２ｍ２／ｇ）を原料とした。このシリカ微粉末体を、グラファイト粉末（１００μｍのメッシュ通過）がシリカ微粉末体全体に接するように、石英製ボート上に置き、石英管内にセットした。この石英管内に１０００℃で１時間、アンモニアとヘリウムとの混合ガス（アンモニア体積比２４％）を導入し、シリカ微粉末体の窒素置換反応を行った。その後、雰囲気をヘリウムガスに置換し、窒素置換したシリカ微粉末体（オキシナイトライドガラス）を１５４０℃で焼結し、透明かつ無気泡のオキシナイトライドガラスの塊を得た。
　【００２４】
　実施例２実施例１と同じ方法で作製したシリカ微粉末体を原料とした。このシリカ微粉末体を、グラファイト粉末（１００μｍのメッシュ通過）がシリカ微粉末体全体に接するように、石英製ボート上に置き、石英管内にセットした。この石英管内に、１５４０℃で１時間、アンモニアとヘリウムとの混合ガス（アンモニア体積比１４％）を導入することにより、窒化処理及び焼結を行い、無気泡かつ透明のオキシナイトライドガラス塊を得た。
　【００２５】
　実施例３テトラエトキシシラン、エタノール、純水、及びアンモニア水を混合し、加水分解させ、濾過、乾燥し、酸素気流中で　８００℃の焼成を行い、シリカ微粉末（比表面積５０ｍ２／ｇ）を得た。このようにして得られたシリカ微粉末と純水とを１０：１の重量比で混合し、得られたスラリーを吸引濾過法により濾過した。得られたケーキの表面の水分がなくなるまで濾過を行い、次いでケーキを乾燥させた後、０．５ｔの圧力をかけて冷間静水圧プレスを行った。このようにして得られたシリカ微粉末の成型体のかさ密度は０．８ｇ／ｃｍ２（理論密度の３６％）であった。
　【００２６】
　この成型体を原料とし、グラファイト粉末（１００μｍのメッシュを通過）が原料全体に接するように石英製ボート上に置き、石英管内にセットした。この石英管内に、アンモニアとヘリウムとの混合ガス（アンモニア体積比１４％）を導入しながら、８００℃で１時間熱処理した。その後雰囲気をヘリウムに置換して、１５４０℃で１時間焼結を行い、無気泡かつ透明なオキシナイトライドガラス塊を得た。
　【００２７】
　実施例４実施例３と同様の方法でシリカ微粉末の成型体を作製し、グラファイト粉末（１００μｍのメッシュを通過）が成型体全体に接するように石英製ボート上に置き、石英管内にセットした。この石英管内にアンモニアとヘリウムとの混合ガス（アンモニア体積比１４％）を導入しながら、１０００℃で１時間熱処理した。その後雰囲気をヘリウムに置換して、１５４０℃で１時間焼結を行い、無気泡かつ透明なオキシナイトライドガラス塊を得た。
　【００２８】
　実施例５四塩化ケイ素から火炎加水分解法により得られたシリカ微粉末体（かさ密度２２％、微粉末の比表面積１０ｍ２／ｇ）を原料とした。このシリカ微粉末体を石英製ボート上に置き、グラファイト製の炉心管内にセットした。この炉心管内に、８００℃で２０時間、アンモニアと窒素との混合ガス（アンモニア体積比５０％）を導入し、窒素置換反応を行った。その後、雰囲気をヘリウムガスに置換して、１５５０℃で１時間焼結を行い、無気泡かつ透明なオキシナイトライドガラス塊を得た。
　【００２９】
　実施例６実施例５と同様の方法でシリカ微粉末体を作製した。このシリカ微粉末体をカーボンボート上に置き、アルミナ製の炉心管内にセットした。この炉心管内に、８００℃で３６時間、アンモニアと窒素との混合ガス（アンモニア体積比５０％）を導入し、試料を電気炉の一方方向に移動させながら窒素置換反応を行った。その後、雰囲気をヘリウムガスに置換して、１５５０℃まで電気炉内を昇温させ、試料を再び電気炉内に５ｍｍ／ｍｉｎの一定速度で導入した。これにより、試料は片端からガラス化し、無気泡かつ透明なオキシナイトライドガラス塊が得られた。
　【００３０】
　実施例７実施例５と同様の方法でシリカ微粉末体を作製した。このシリカ微粉末体をカーボン製ボート上に置き、グラファイト製炉心管内にセットした。この炉心管内に、８００℃で２時間、アンモニア、窒素及び水素との混合ガス（アンモニア体積比５０％、水素体積比１４％、窒素体積比３６％）を導入して、窒素置換反応を行った。その後、雰囲気をヘリウムガスに置換して、１５００℃で１時間焼結を行い、ガラス化させた。
　【００３１】
　実施例８四塩化ケイ素から火炎加水分解法により得たシリカ微粉末体（かさ密度１４％、微粉末の比表面積１２ｍ２／ｇ）を原料とした。このシリカ微粉末体をグラファイト製ボート置き、グラファイト製炉心管内にセットした。この炉心管内に、８００℃で３６時間、アンモニアと窒素との混合ガス（アンモニア体積比５０％）を導入し、窒素置換反応を行った。その後、雰囲気をヘリウムガスに置換して窒素置換を行ったシリカ微粉末体を１５００℃で１時間焼結し、透明なオキシナイトライドガラス塊を得た。
　【００３２】
　実施例９実施例８と同様の原料を用い、グラファイト製ボート上に置き、グラファイト製炉心管内にセットした。この炉心管内に、８００℃で２時間、アンモニアガスを導入し、窒素置換反応を行った。その後、雰囲気をヘリウムガスに置換して置換反応を行ったシリカ微粉末体を１５５０℃で１時間焼結し、透明なオキシナイトライドガラス塊を得た。
　【００３３】
　比較例１四塩化ケイ素から火炎加水分解により得られたシリカ微粉末体（かさ密度２２％、微粉末の比表面積１０ｍ２／ｇ）を原料とし、石英製ボート上にそのまま置き、石英管内にセットした。この石英管内に塩素とヘリウムとの混合ガス（塩素体積比１４％）を導入し、１０００℃で１時間熱処理した。その後雰囲気をヘリウムガスに置換し、１５４０℃でガラス化させた。
　【００３４】
　比較例２四塩化ケイ素から火炎加水分解により得られたシリカ微粉末体を原料とし、石英製ボート上にそのまま置き、石英管内にセットした。この石英管内に塩素とヘリウムとの混合ガス（塩素体積比１４％）を導入し、１５４０℃に加熱して、ガラス化を行った。
　【００３５】
　比較例３実施例９と同様の原料を用い、石英製ボート上に置き、石英製炉心管内にセットした。この炉心管内に８００℃で２時間アンモニアガスを導入し、窒素置換反応を行った。その後雰囲気をヘリウムガスに置換して、１５５０℃で１時間焼結し、透明なオキシナイトライドガラス塊を得た。
　【００３６】
　以上の各実施例及び比較例により得られたオキシナイトライドガラス塊について、窒素分の定量分析、ビームベンディング法による１３００℃での粘性係数の測定及びヤング率の測定を行った。その結果を表１に示す。
　【００３７】
　【００３８】
　表１から明らかなように、還元性の環境下においてシリカ微粉末体へ窒素を導入することにより、高い窒素濃度で、高温における粘性係数が高い（すなわち、耐熱性にすぐれた）オキシナイトライドガラス塊が得られた。また、本発明のオキシナイトライドガラスは、ヤング率が７３ＧＰａ以上と極めて高弾性であった。
　【００３９】
　【発明の効果】
　以上詳述したように、本発明の方法により、高温粘度の高い、耐熱性にすぐれた高弾性及び高純度なオキシナイトライドガラスを作製することができる。