水熱合成とはオートクレーブの中で水ガラス、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等を原料にして溶液成長させる方法であります。この方法の特徴は高圧下での水系の反応なのでOH型のマイカが得られることです。また、生成物の純度は高いものの反応系の濃度が薄いため、結晶は小さく収率が低くなります。オートクレーブを用いるため量産するには設備負担が大きくなります。そのため１９世紀末から２０世紀前半までは盛んに研究されていましたが、現在、水熱法でマイカを合成しているメーカーはありません。
　固相反応合成は同じ２：１型構造を持つタルクをホストとし、アルカリ珪フッ化物と混ぜて熱処理することでトポタキシーによりマイカに変性させる合成方法です。この方法の特徴は1,000℃以下の低温の熱処理で合成できること。不純物が比較的少ないこと。出発物質のタルクの粒度により生成するマイカの粒度を制御することができ、そのため合成物が粉体で得られること等があげられます。固相反応合成は常圧下での反応なので得られるマイカは全てフッ素雲母です。タルクをホストとしていますので得られるマイカ種は四珪素雲母のみです。また、固相での反応なので大形結晶は得にくくなります。
　熔融合成は珪砂（SiO2）、酸化マグネシウム（MgO）、酸化アルミニウム（Al2O3）、珪フッ化カリ（K2SiF6）、珪フッ化ソーダ（Na2SiF6）等の工業原料を加熱し約1,500℃で融かし、冷却して結晶化させる合成方法です。この方法の特徴は反応系の濃度が高いため収率が高くなります。また、原料を完全に溶かしているので系の均一性が高く高純度結晶が得られます。熔融合成は常圧で行う合成方法なのでOH型のマイカは作ることができず、すべてフッ素型になります。1,500℃もの高温での熔融を行うため炉材の損耗が大きくなります。図３には代表的な熔融方法として電極棒を融液に入れ通電し、抵抗発熱により融解する内熱式電気炉を示しています。
　天然で産出する代表的な雲母と合成でできるマイカ種を表１に示します。ここでは都合により熔融合成マイカについて主にお話いたします。

　フッ素金雲母結晶のモース硬度は3.4で天然金雲母より少し硬めです。そのため粉砕するとき薄く剥がれやすくアスペクト比が大きくなる特徴があります。その他、合成マイカと天然雲母の代表特性値を表2に示します。
　K四珪素雲母は天然では産出しないタイプのマイカです。K四珪素雲母はフッ素金雲母のように大きな結晶を作りません。その代わり結晶が柔らかい特徴をもっています（表２）。K四珪素雲母はクリストバライト、角閃石等を共成することがあります。これらの合成マイカは非膨潤性で水と接触しても変化を起こさないタイプのマイカです。

　それに対して以下に述べる膨潤性マイカはスメクタイトのように水と接触すると結晶の層間に水分子を吸着して膨潤し、ついにはバラバラになって水中に分散する特徴をもったマイカです。その代表的な鉱種であるNa四珪素雲母も天然では見られません。熔融合成ではNa四珪素雲母はクリストバライト、角閃石等を共成します。層間に位置するNaイオンはその50％がイオン交換性を持っています。結晶は10〜20μｍで天然スメクタイトと比較して結晶が大きいので分散すると500〜1,000もの高アスペクト比をもつことが最大の特徴です。Na四珪素雲母は乾燥状態では9.6Åの底面間隔ですが大気中の水蒸気を吸着し、d001=12.6Åの一水層状態をとります。さらに水を加えると層間に水分子を取り込み、水中に分散します。また、粒子が大きいので一定濃度での分散系の粒子数は少なくなるため粘度は高くならず、高濃度懸濁液が調整できることが特徴です。四珪素雲母はK、Na型は合成することができますがLi型に配合してもリシア輝石ができてしまいLi型四珪素雲母にはならないことがわかっています。
　Naテニオライトは膨潤性マイカの中で最も結晶化率が高く、陽イオン交換容量（ＣＥＣ）は理論値通りの約250meq/100gを持っています。しかし、Naテニオライトは水分子を吸着し膨れますが、バラバラにはならない限定膨潤型です。Liテニオライトも結晶化率は高いのですが、Na型と違って水中で粒子がバラバラになって分散する自由膨潤タイプで、膨潤力も高いタイプです。
　マイカではありませんがスメクタイトの一種であるフッ素ヘクトライトも熔融合成することができます。天然スメクタイトと比較して熔融合成したヘクトライトは粒子系が10〜20μｍと大きいことが特徴です。Na四珪素雲母より粘度は高くなります。ヘクトライトは層間の陽イオン価がマイカの１／３ですので、マイカと比較してＣＥＣは低くなります。
　水に分散した膨潤性マイカ粒子は面の大きさは〜10μｍ、厚さ2〜10nmの薄片粒子です。これらのマイカ粒子は結晶表面に酸素原子が並んでいて、負の極性を持っています。この極性により水分子と水和して電気二重層と呼ばれるコロイド状態を形成し、電気的な反発力で沈まなくなります。マイカ粒子は可視光の波長より大きいので分散しても白濁しており透明にはなりません。マイカ分散液はアスペクト比の大きな粒子を高濃度に分散できるので潤滑性、耐磨耗性に優れています。また、分散したマイカ粒子はアスペクト比が高く、負の電荷を持っているので陽イオンをボンドとした面対面の凝集力によりフィルムを形成する性質を持っています。
　ここまでは水系でのお話でした。膨潤性マイカは層間のアルカリイオンと水の親和力で水分子を引き付けその浸透圧で膨潤するのですが、層間陽イオンを溶媒に親和性の高い有機イオンに置き換えることで有機溶媒や溶融樹脂に膨潤するように改質することができるのです。スメクタイト等の交換性陽イオンを持つ粘土鉱物はある種の有機陽イオンを層間に取り込み複合体を形成することは古くから知られています。膨潤性マイカもそれらの粘土鉱物と同様にマイカ／有機複合体を形成します。マイカと複合体を形成する有機物として代表的なのは四級アンモニウムです。イオン化した四級アンモニウムを水系マイカ懸濁液に加えると疎水的なアンモニウムイオンはマイカの層間に入り込みアルカリイオンと置換して有機マイカとなります。有機マイカは有機物と相性の良い有機溶媒や熔融樹脂中で膨潤するようになります。

　結晶表面をシリコンオイル等で処理し、汗による化粧崩れの防止など様々な機能を付与することも行われています。また、合成マイカの特徴として組成を変えることができます。八面体のMg²⁺をFe³⁺に変えることで紫外線吸収能を付与したフッ素金雲母も用いられています。フッ素金雲母はこれらの特徴を生かしてファンデーション、口紅、頬紅、マニキュア等多くの化粧品に基材として使われています。２００３年より化粧品には原料表示が義務付けられており、箱書きに「合成金雲母」と記載されています。
　無色透明のフッ素金雲母はパールマイカ顔料の基材としても有用です。パールマイカとは真珠光沢を再現した人工顔料です。マイカ粒子を酸化チタン皮膜で覆い屈折率の差の大きい界面を作り反射を起こしやすくします。パールマイカの粒子を塗布するとアスペクト比の大きいマイカはコート層の中で配向し、規則的多重反射を人工的に作り出し、真珠様の光沢を醸しだすのです。パールマイカは酸化チタン皮膜の厚みを変えることで反射光の干渉を起こさせ発色させることができます。これらの反射光で表現されるパールマイカ顔料は基材に無色透明のフッ素金雲母を用いることでくすみのないよりクリアーな色の表現が可能となります（図６）。パールマイカはルチルやアナターゼ型の光触媒活性を持つ無機物層が粒子表面に出ているため長期間日の光にさらされているとマトリックスの樹脂を劣化させて変色させてしまうことがあります。そこで無機物でその表面をコートして触媒機能を封じ込める耐候性処理を施しています。このようなパールマイカは自動車や携帯電話の塗装や包装容器、化粧品等様々な分野でその光沢を演出しています。
　フッ素金雲母は鱗片状の結晶であり高温では焼結する特性を持っているのでマシナブルセラミックス（研削可能なセラミックス）の充填材にも用いられています。

　Na四珪素雲母を有機交換処理した有機マイカは有機溶媒に膨潤してチキソトロピック性を示すので、増粘剤、タレ防止剤としても用いられています。微分散した平板状のマイカ粒子は乾燥時に配向するので皮膜硬度向上の効果も見られます。その他、グリースの増稠剤としても用いられています。OH基を含まない有機マイカはグリースの耐熱性、耐久性向上の効果もあります。
　有機マイカはポリマー中に分散させてナノコンポジット化することも可能です。樹脂と相溶性の高い有機物を層間に導入した有機マイカは溶融樹脂中で膨潤します。膨潤したマイカを混練することで樹脂中に微分散したマイカ／ポリマーナノコンポジットをつくることができます。マイカの表面は極性が高いので極性の高い樹脂には相性が良いのですが、極性の低い樹脂には十分に効果を発揮することができません。そこで酸変性樹脂などの接着樹脂を用いて密着効果の改善を図る方法が考えられています。Na四珪素雲母は粒子が天然粘土鉱物と比較して１〜2桁大きく、アスペクト比が500〜1,000と大きいことが特徴です。そのため透明性は低くなりますが、Na四珪素雲母の高アスペクト比粒子が樹脂中に分散することで高剛性、高バリア性が期待できます。このような特性は包装容器等に応用が期待されます（図8）。