(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウルトラマリン１０〜９０質量％、炭酸カルシウム５〜６０質量％、ポルトランドセメント５〜８５質量％からなる基本原料１００質量％に対し、粒径４０〜１０００μｍのパイライトを１５質量％以下となるように含有して成る合成ラピス・ラズリ原料。
【請求項２】
前記基本原料にアルキルシリケートを含有させたことを特徴とする請求項１に記載の合成ラピス・ラズリ原料。
【請求項３】
ウルトラマリン１０〜９０質量％、炭酸カルシウム５〜６０質量％、ポルトランドセメント５〜８５質量％からなる基本原料１００質量％に対し、粒径４０〜１０００μｍのパイライトを１５質量％以下となるように添加して調製して水で養生して合成することを特徴とする合成ラピス・ラズリの製造方法。
【請求項４】
水で養生した合成ラピス・ラズリにアルキルシリケートを合浸させて加熱処理することを特徴とする請求項３に記載の合成ラピス・ラズリの製造方法。
【請求項５】
ウルトラマリン１０〜９０質量％、炭酸カルシウム５〜６０質量％、ポルトランドセメント５〜８５質量％からなる基本原料１００質量％に対し、粒径４０〜１０００μｍのパイライトを１５質量％以下となるように添加して調製して水で養生して合成して形成される合成ラピス・ラズリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は合成ラピス・ラズリとその製造方法と原料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラピス・ラズリは、日本名を青金石といい、古くから装身具や飾り石として珍重されるとともに、粉末にして絵具などの顔料としても用いられてきた。
【０００３】
ラピス・ラズリは、方ソーダ石族として一括される鉱物のひとつである。方ソーダ石族の鉱物はどれも同じ結晶構造をもっており、アルミニウム（Ａ１）または珪素（Ｓｉ）を四つの酸素（Ｏ）が囲む四面体が、石英や長石と同じように、立体的につながった骨組みをつくっている。
【０００４】
この骨組みの間に比較的大きな空間があって、この空間にいろいろのイオンが入り込むことができる。ラピス・ラズリ（青金石）ではここに、ナトリウム、カルシウム（Ｃａ）と、硫黄（Ｓ）、四酸化硫黄、塩素（Ｃｌ）が入っている。したがって、ラピス・ラズリは一種の固溶体ということができる。結晶系は立方晶系であり、モース硬度は５．５〜６で、比重は２．４程度である。
【０００５】
このような、ラピス・ラズリは、黄血塩や硫酸塩の作用によって青色に染められたジャスパーの一種であるスイスラピスやジャーマンラピスによって模造されたり、コバルトで着色した焼結処理の合成スピネル等のイミテーション品がある。また、その他のイミテーション品として黄鉄鉱を含んでプラスチックで接着した粉末のラピス・ラズリでできているものやガラスで作られたラピス・ラズリがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スイスラピスやジャーマンラピス及び合成スピネル、プラスチックラピス、ガラスラピス等のイミテーション品は、基本的に色や質感が似ていればいいというものであり、物性は天然ラピス・ラズリとは全く異質のものである。
【０００７】
また、淡色のラピス・ラズリを染色した処理石もあるが、決して最良のすばらしい色を見せることはない。
【０００８】
本発明者等は、このような従来のイミテーション品のラピス・ラズリや処理石に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、ウルトラマリン、炭酸カルシウム、ポルトランドセメントの三成分からなる基本原料に、パイライトを所定量含有させると天然のラピス・ラズリと同様の結晶相をもち、同等の色と質感を再現できることを知見した。
【０００９】
したがって、本発明はこのような知見に基づいてなされたものであり、天然のラピス・ラズリと同様の結晶相をもち、同様の色と質感を呈する合成ラピス・ラズリとその製造方法と原料を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る合成ラピス・ラズリ原料では、ウルトラマリン１０〜９０質量％、炭酸カルシウム５〜６０質量％、ポルトランドセメント５〜８５質量％からなる基本原料１００質量％に対し、粒径４０〜１０００μｍのパイライトを１５質量％以下となるように含有して成る。
【００１１】
また、請求項３に係る合成ラピス・ラズリの製造方法と請求項５に係る合成ラピス・ラズリでは、ウルトラマリン１０〜９０質量％、炭酸カルシウム５〜６０質量％、ポルトランドセメント５〜８５質量％からなる基本原料１００質量％に対し、粒径４０〜１０００μｍのパイライトを１５質量％以下となるように添加して調製して水で養生することにより合成する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、請求項１に係る合成ラピス・ラズリ原料と請求項３に係る合成ラピス・ラズリの製造方法と請求項５に係る合成ラピス・ラズリを詳細に説明する。
【００１３】
まず、原料組成について説明する。一般的にラピス・ラズリは、藍方石（ｈａｕｙｎｉｔｅ）、方ソーダ石（ｓｏｄａｌｉｔｅ）、ノゼアン（ｎｏｓｅｌｉｔｅ）、天藍石（Ｉａｚｕｒｉｔｅ）の鉱物（ウルトラマリン）から構成されており、これにパイライト（黄鉄鉱）（ｐｙｒｉｔｅ）と方解石（ｃａｌｃｉｔｅ）が混入したものである。
【００１４】
そこで原料は、天然と同じ化学組成の合成ウルトラマリンと方解石（ｃａｌｃｉｔｅ）の理論化学組成である炭酸カルシウム（ＣａＣｏ３  ）及び結合剤としてポルトランドセメントを使用して基本原料を作製し、これにパイライトを添加して原料を調製する。
【００１５】
基本原料の組成については、ウルトラマリンが１０〜９０質量％、炭酸カルシウムが５〜６０質量％、ポルトランドセメントが５〜８５質量％となるようにする。
【００１６】
これは、ウルトラマリンの添加量が１０質量％未満であると、合成ラピス・ラズリの青みが非常に薄くなくるためである。そして、ウルトラマリンの添加量が９０質量％を超えると必然的にセメントの添加量が５質量％未満になるため、水で養生しても硬化ぜず、バフ研磨しても鏡面がでない。
【００１７】
また、炭酸カルシウムの添加量については、５質量％未満では合成ラピス・ズラリの色が暗くなりすぎ、６０質量％を超えると合成ラピス・ラズリの色が白っぽくなりすぎる。
【００１８】
この基本原料に対して、粒径４０〜１０００μｍのパイライトを１５質量％以下となるように添加する。このパイライトの粒径については、粒径が４０μｍ未満ではパイライトが目立たず、添加する意味がなくなる。一方、１０００μｍを超えると美観を損ねる。またこのパイライトの添加量については、１５質量％を超えると合成ラピス・ラズリの色調が非常に暗くなる。
【００１９】
以上の原料組成でラピス・ラズリを合成することにより、色及び質感が良好で同じ化学組成をもつ合成ラピス・ラズリを作ることが可能になった。
【００２０】
成形は、一軸プレスやＣＩＰや有機溶剤系によるスリップキャスト等で行うことができる。
【００２１】
上述のような成形体を水中養生することにより、原料中に含まれているポルトランドセメントの水和反応が起こって硬化する。また、成形体をオートクレーブ養生して硬化させても良い。
【００２２】
養生した合成ラピス・ラズリにアルキルシリケートを合浸させた後、加熱処理により架橋させて合成ラピス・ラズリの緻密化（微細な空孔が埋まる）を図れ、研磨後の美観が向上する。また、原料にアルキルシリケートを５質量％程度添加して成形を行い、これを加熱処理して硬化させることにより、同様の効果が得られる。
【００２３】
【実施例】
第一化成工業製のウルトラマリン、関東化学製の炭酸カルシウム、秩父小野田製のポルトランドセメントを所定の組成で混合して基本原料を作り、これにパイライト粉末を基本原料に対して所定量添加した後、攪拌機で３０分混合してラピス・ラズリ原料を作製した。さらに、この原料にアルキルシリケートを添加して調整した原料も準備した。成形は４０ＭＰａの加圧で行った。その成形体を水中にて１週間養生して合成ラピス・ラズリを作製した。アルキルシリケートを添加して調整した原料から作った成形体は加水分解後、１５０℃で加熱処理して１時間してから水中で１週間養生して合成ラピス・ラズリを作成した。
【００２４】
また、アルキルシリケートを用いて合成ラピス・ラズリに合浸させた後、１５０℃で加熱処理を１時間行った。
【００２５】
これをバフ研磨した後、色調・鏡面・硬化について官能検査を行った。その結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
なお、質感は、パイライトが美しく混入しているものには○、パイライトの量が多すぎたり、粒径が小さすぎたり、大きすぎたりして美観を損ねるものには×に、パイライト無添加のものは−に分類した。色調は、天然ラピス・ラズリと同じものは○に、異なるものには×に分類した。鏡面は、非常に美しいものは☆に、美しいものは○に、汚いものには×に分類した。硬化は、硬くなったものは○に、硬くならなかったものは×に分類した。総合評価は、非常に良かったものは☆に、良かったものは○に、悪かったものは×に分類した。
【００２８】
また、この合成ラピス・ラズリをＸＲＤ分析した結果、藍方石（ｈａｕｙｎｉｔｅ）、方ソーダ石（ｓｏｄａｌｉｔｅ）、ノゼアン（ｎｏｓｅｌｉｔｅ）、天藍石（Ｉａｚｕｒｉｔｅ）、黄鉄鉱（ｐｙｒｉｔｅ）、および方解石（ｃａｌｃｉｔｅ）が検出され、天然ラピス・ラズリと同じであることが確認できた。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る合成ラピス・ラズリによれば、ウルトラマリン１０〜９０質量％、炭酸カルシウム５〜６０質量％、ポルトランドセメント５〜８５質量％からなる基本原料１００質量％に対し、粒径４０〜１０００μｍのパイライトを１５質量％以下となるように添加して成ることから、天然のラピス・ラズリと同等の色と質感を呈し、且つ結晶相が天然ラピス・ラズリと同様である商品価値の高い合成ラピス・ラズリとなる。
【００３０】
また、請求項３に係る合成ラピス・ラズリの製造方法と請求項５に係る合成ラピス・ラズリによれば、ウルトラマリン１０〜９０質量％、炭酸カルシウム５〜６０質量％、ポルトランドセメント５〜８５質量％からなる基本原料１００質量％に対し、粒径４０〜１０００μｍのパイライトを１５質量％以下となるように添加して調製して水で養生して合成することから、天然のラピス・ラズリと同等の色を質感を呈し、且つ結晶相が天然ラピス・ラズリと同様な商品価値の高い合成ラピス・ラズリを容易に製造することができる。