JPS59116257A - アルキルキシレンスルホネート化合物を含有する洗剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルキルキシレンスルポネ−ト化合物、その
製法、その表面活性剤としての使用、およびこれを含廟
する洗剤組成物に関するものである。本発明はまた、地
下貯留層（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）中の油を置換（ｄｉｓ
ｐｌａｃｉｎｇ　）する方法にも関する。

ここに６置換”は一般に池層中の或流体が他の流体と１
イきかえることを意味し、しだがって本発明の場合には
、地）−中の油を後１ピの水性液と置きがえで、この油
の高率採取を図ることを意味する。

アルキル−オルトキシレンスルホネート化合物は公知で
あって、これは表面活性剤または洗剤組成物に使用され
、さらにまた、最近発達し、た高率採油技術において採
油用薬剤として使用されている。たとえば、ロイヤルダ
ッチシエルグループの会社から”　ＥＮＯＲＤＥＴ　Ｌ
ＸＳ″（登録商標）なる商品名で市販されている組成物
は、前記公知化合物を含有する組成物である。この組成
物は他の慣用化合物（たとえば石油スルホネート等）よ
シも耐薬品性および熱安定性がすぐれており、したがっ
て一層経済的であるけれども、塩分量の比較的低い含油
層への使用は制限されていた。なぜならばこれは或限ら
れた水中溶解度および塩分許容度を有するものであるか
らである。

ｒ　Ｊ、　Ａｍ、　Ｏｉｌ　Ｃｈｅｍ、　Ｓｏｃ、　Ｊ
第ｊｊ巻第ＳＯＳ頁−第５７．２頁（／り７ｇ年）に掲
載されたドエ等の論文には、高率採油技術の立場がらみ
た種々の七ノー、ノーおよびトリーアルキルベンゼンス
ルホネートの表面活性剤的性質、および前記回収技術へ
の潜在的適性に関する解説が目己載されている。この文
献に開示されているトリアルキルベンゼンスルボネート
系化合物の７っはメタキシレンから導かれたものであっ
て、すなわちこの化合物は次の製法によって製造された
ものである。メタキシレンに、オクタノイルクロライド
を用いるフリープ′ルークラフッ法によるアシル化反応
を行って７エニルケトンを生成させ、後者の化合物をｎ
−ブチルマグネシウムブロマイドと反応させ、これによ
って得られた第３アルコールに接触還元反応を行ってト
リアルキルベンゼン生成物を得、これをスルポン化する
ことによって、ナトリウム２．’ｌ−−ジメメチー！（
／−−ｊ”チルオクチル）ベンゼンスルボネートが最終
生成物として得られる。しかしながら、前記文献の第５
７０頁にあるトリアルキルベンゼンスルホネート系表面
活性剤の一般的解説のなかには、ジアルキルベンゼンス
ルホネートの場合に最高分子量効率が得られる旨が開示
されているので、この文献を見た当業者は、２，４ｔ−
ジメチル−５−（／−ブチルオクチル）ベンゼンスルボ
ネートのρ目さ化合物には注目すべきでないと当然考え
る筈で必ん。

意外にも今回、或個の新規アルキルキシレンスルホネー
ト化合物は、筒車採油技術に従って比較的旨い塩分−１
ｊ−の貯留層から採油する場合に使用される薬剤として
、この分野における使用が制限されている前自己の公知
アルキル−オルトキシレンスルボネート化合物よりも、
はるかにすぐれた潜在的使用通性を有するものであるこ
とが見出された。

したがって本発明は、一般式 （ここにＲｔユＣ／１−２０アルキル基である）を有す
るアルキルキシレンスルホネート化合物マたはその笠属
温またはアンモニウム塩において、式（１）の化合物の
少なくとも、！５重量％が、一般式〔ここにＲおよびＲ
のうちの７つはメチル基でめり、他の７つは次式 ％式％） ≠−／どの範囲内の数である） を有するＣ　　アルキル基である〕 −２０ を有する少なくとも７種の化合物から構成されたモノマ
あることを特徴とするアルキルキシレンスルホネート化
合物、またはその金属塩まだはアンモニウム塩に関する
ものである。

適当な金属塩の例にはナトリウム、カリウム、カルンウ
ム、マグネシウム、鉄等の塙があげられる。適当なアン
モニウム塩の例には、アンモニア、第／、第２′！！：
たは謁３アミン〔たとえばＣ１−６アルキル基またはヒ
ドロキシアルキル基に／１ｌｋ１．２個または３個有す
るアミン（たとえばトリエタノールアミン）〕から導か
れた堪があげられる。別のアンモニウム塩は、テトラメ
チルアンモニウム塩の如き第１Ｉ−級アンモニウム塩で
ある。ナトリウム塩が非常に良好な性質を有することが
見出された。

式（１）の化合物の少なくとも３５重量％、一層好まし
くは少なくとも３０Ｍ報％、さらに好ましくは少なくと
も乙ＯＮ量チが、式（ｌ［）を有する少なくとも／傭の
化合物から構成されたものであることが好ましい。

式（１１）ｋ有する化合物のうちで最も好ましいものは
、バラキシレンから導かれた化合物、すなわちＲ２がメ
チル基である化合物である。

本発明の化合物のうちで好ましいものは、適当なキシレ
ンを７種またはそれ以上の線状α−オレフィンでアルキ
ル化することによって製造された化合物である。この場
合には、本発明の化合物におけるｎ／の値が／９．！ま
たは３になるであろう〇塩分の存在する粂件下で高率採
油法に使用される薬剤は、中点塩分ｉ　（ｍ１ｄｐｏｉ
ｎｔ　５ａｌｉｎｉｔｙ　：略号”　ＭＰＳ　”　）　
ｃ可溶化係数（ｓｏｌｕｂｌｌｉｚａｔｌｏｎｐａｒａ
ｍｓｔｅｒ　；略号６ＳＰ”ができるだけ大きく、かつ
塩分量ウィンドウ範囲（ｓａ目ｎ１ｔｙ　ｗｉｎｄｏｗ
　；略号”ｓｗ”）ができるだけ広いものであることが
好ましい（後記実施例参照）。当業者には明らかなよう
に、個々の場合において適切な薬剤を選定することは、
一般にＭＰＳ　、　ＳＰおよびＳＷの間に有利な妥協点
を見出すことを包含するものである。本発明の化合物で
は、Ｒは好ましくはＣ８−１８アルキル基、一層好まし
くはＣＢ−１４アルキル基である。

本発明の化合物は、Ｒ基中の炭素原子数の異なる１重々
の化合物を含む混合物として使用するのが有利である。

本発明の化合物のうちで好ましいものは、Ｒ基の炭素原
子数がｇ−ｉ１７−個の範囲内にある仮数の化合物の混
合物でめって、その例には、Ｉ？−１の炭糸原子奴につ
いて次の種類の化合ｖＩＪケ含有し、ずなわらＲ１−Ｃ
８−１ｏの化合物を３５恵址チ、”ｊ　””　＋１−１
□の化合物ケグ０重量％’　Ｒｊ　＝Ｃ４５−１４の化
合物ｔ、、２ｊ厘瀘多言有するアルキル−・やラキソレ
ンスルホネート混合物があげられる。

本発明はまた、前記のν［風化合物の製造方法において
、メタ−および／または・卆う−キシレンをアルキル化
し、これによって生じだアルキルキシレンをスルホン化
し、そして、これによって生じたアルキルキ／レンスル
ホン酸を、もし必ｇ、ならば所望温に変換させることを
特徴とする方法に関する。

このアルキル化反応は、類似化合物に対する公知アルキ
ル化方法と同様な方法で実施でき、たとえｔよフリーデ
ル−クラフッ反応を、ルイス醸触媒のイｆ在下にアルキ
ルハライド、アルカノールまた社アルケンを用いて実施
できる。

線状アルキルハライドを用いる反応では、式（ＩＩ）ｋ
；ｆｆＬかつｎ′−〇である化合物が最終生成物として
付られる。線状アルファーオレフィン〔たとえば、”　
５）ＩＥＬＬ　）ｌｉｇｈｅｒ　０１ｅｆｌｎ　Ｐｒｏ
ｃｅｓｓ　”じ５ＨＥＬＬ”は登録商標である）で得ら
れる線状アルファオレフィン〕を用いるアルキル化反応
は非常に有利な反応であって、この反応によって、式（
ＩＩ）を壱し７５鳥つｎが／２．２または３である化合
物がイ４）られる。

適切な組長分布を有する前り己オレフィンの混合物を用
いることによって、所望の性状を有する最終生成物（混
合物）が得ら扛る。好ましい触媒の例には弗化水素およ
び活性化クレー〔たとえば、市販品であるＦｕｌｃａｔ
”（登録商標）〕かめけられる。

生成物の純度は、トッピング−およびティリング蒸留を
行うことによって改善でき、これによって、モノアルキ
ルキシレンをり５％以上含有する生成物が例等の問題も
なく得られる。

次いでスルホン化が実施できる。このスルホン化は、類
似化合物に対する公知スルホン化方法と同様な方法に従
って実施でき、たとえは濃硫酸および／゛または三酸化
硫黄と接触させることによってスルホン化できるＯ＃し
れた酵件の反応生成物は其後に適当な塩基たとえば水酸
化ナトリウムで中和しで、スルホン酸ナトリウム塩を生
成させるのが有利である。

本発明はまた、前記の新規化合物を、少なくとも／柚の
希釈剤および／またはビルグーと共に含有することを特
徴とする洗剤組成物にも関する。

この＋１ｉｌｉ成物は公知方法に従って調製できる。希
釈剤（または光塙剤）は一般に、洗浄性に影響を与えな
い無機塩、酵または塩基である。組成物の洗浄効果をＪ
、１１す非−表向活性剤化合物をビルグーと称する。こ
れは一般に、洗浄性、発泡力、乳化力またｔよ汚９．／
Ｊ懸を蜀効果を高める有機添加剤である。

さらに、７１イ別な目的をもつ添加剤も配合でき、その
例には漂白剤、明色化剤、バクテリア殺滅剤、柔軟化剤
があげられる。もし必要ならば、別の表向活性成分７種
またはそれ以上を配合することもＥＪ能である。

本発明に係る新規アルキルキシレンスルホネート化合物
は、高率採油操作に使用される７狙成物の１Ｅ合Ｊ成分
として有用であるから、本発明はまた、この新規化合物
λ、０−　／　０答儀チ、Ｃ２−６脂肪族アルコール、
共表面活性剤（ＣＯ−５ｕｒｆａｃｔａｎｔ）　（たト
エハアルコールエトキシレート、エトキシサルフェート
、エトキシスルホネートのうちから選ばれた共表面活性
剤）Ｏ，ＯＳ−ノ、０容量チおよび油（担体）ｏ−ｉθ
容量チを含んでなる水性組成物をも提供するものである
。

さらにまた本発明は、前記の新規化合物を表面活性剤と
して使用することにも関する。本発明は特に、前記の新
規化合物または新規組成物を注入し、仄いで水（この水
は任意的に重合体型謎化剤を含有し得る）を注入するこ
とによって、地下貯留層中の油を置換する方法をも提供
するものである。

本発明の化合物は、油と水とからなる安定なマイクロエ
マルジョンを形成する能力を有し、かつ、これは界面能
力が比較的低く、シかも含油層中の岩石に保持される傾
向も比較的低い界面活性剤でめるので、これは通常の溶
液の形で有利に使用できるものであると思われる。

本発明ｋ　　）；！ｊ具体的に例示するために、次に実
施例７示す。

［ンリ／ ナトリウムアルキルキシレンスルホネート（スナワチ、
アルキルキシレンスルホン酸ナトリウム）の製造。

Ａ、コンデンサーを備えた攪拌機付の回分式反応器にお
いて、”　５ＨＥＬＬ　Ｈｌｇｈｅｒ　０１ｅｆｉｎ　
Ｐｒｏｃｅｓｓ”（略号”　５ＨＯＰ″′）で得られた
鎖長の異なる伸々の線状アルファーオレフィンの混合物
を、大気圧下に７３ｇ−７４７３℃の温度においてオル
ト−、メタ−まだはノｆラ　キシレンと反応させた。キ
シレン／オレフィンモル比は夕ないし１０であった。

触媒として活性化クレーヶ使用したが、これは”　ＦＵ
ＬＣＡＴ　、２．２　Ｂ　’″（登録商標）なる商品名
で販売されている市販活性化クレーであった。反応の進
行状況は、足助的に気液クロマトグラフィ（ＧＬＣ）分
析を行うことによって知ることができた。約５時間後ｅ
こオレフィン全部の反応が終ったが、このとき触媒を炉
別し、次いで、残存せる未反応キシレンを回転蒸発装置
でフラッシングによシ除去した。トッピングおよびティ
リング蒸留によって、モノ−アルキルキシレンを９３−
９？％含弔’ｆる生成物が得られた。

メタ−およびパラ−キシレンから作られたアルキル化生
成物中の次式のモノアルキル−ｍ−キシレンおよびモノ
アルキル−ｐ−キシレン異性体の存在割合（モル％）を
、１３Ｃ−ＮＭＲ（核磁気共鳴）分析によって調べた。

２ 〔ここに、ＲおよびＲのうちの７つはメチル基であり、
他の７つは次式 ％式％） 葡竹するアルキル基である。〕 この実験の結果を第Ｉ衆に示す。

ｎ　、　　１ｊｉＪ記の工ａＡで得られたアルキル化キ
シレンおよびその混合物を、攪拌機付回分式反応器に入
れて、ガス状三ば化誠黄でスルホン化した。各反応体の
割合、および他の反応条件は次の通シであった。

８０、／アルキル化キシレン＝　／、　Ｏｊ　（モＶキ
ル）Ｎ２中のｓｏ３の捕　　　　＝７容赦チ反応温度　
　＝ＳＯ℃ このＳ０３は、２Ｊ一時間を要して添加し、真後に反応
を５０℃においてさらに平時間行った。室温ＯＮＮ湿温
度において７日間熟成（ａｇｅｉｎｇ　）　した後に、
このスルホン化生成物をグ乙ＭＦｊｔ％ＮａＯＨ水溶液
で中和しプ也。特に、・やラキシレンがら導がれた生成
４勿は枯（周なペーストであり、したがって中和の際に
水を添加して粘１艷を低トさせた。最終生成物は灰色が
か一層だ白色のフオーム（ｆｏａｍｓ’）であって、活
性物質の濃度は／、　Ａ　ｍｅｑ／９であった（）相滴
定により測定）。

ＦｊｌＪ　＋を己のアルキル−メタキシレンスルホネ−
トタグモル係はターアルキルーツ、≠ジメチルベンゼン
スルホネートであり、前記のアルキル−・やラキシレン
スルホネートはその７００モル％　カケ−アルキル−、
２Ｊ−−ジメチルベンゼンスルホネートであることが見
出された。

例ノ 相挙動（　ｐｈａｓｅ　ｂｅｈａｖｉｏｕｒ　）第■表
には、所定の表面活性剤の混合物、極東原油、および合
成貯留層水（ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ
ｗａｔｅｒ）（合成かん水）から構成された表面活性剤
−かん水（ブライン）−泊系の若干の性質の測定値が記
載されている。この表面活性剤はすべての場合において
、メタ−またはパラ−キシレンもしくは（比較のための
）オルト−キシレンを基本原料成分とするナトリウム−
線状アルキルキシレンスルホネートからなるものであっ
た。この表面活性剤の存在濃度は系全体を基準として／
ｍｅｑ／ム勤ｌであった。前記の合成貯留層水（ＳＲＷ
）は、ＮａｃｔおよびＣａＣｔ２ノ溶液−ｃあり一ｃ、
／　０　０　％　ＳＲＷ　ハＮａＣｔ／　０．０　ｇ／
　ＬおよびＣａＣｔｚ　Ｏ．　０　１　−２　７　ｙμ
を含むものであると規定されているが、これは’　Ｎａ
／Ｃａモル比＝２３７″相当−ｊ−る。＋ｉｉＪ記の系
は、前記のアルキルキシレンスルホネート系表面活性剤
の他に第２ブタノール０、６重は％を共表面活性剤とし
て含有するものでめった。中点塩分ｉ　（　ＭＰＳ　）
は、表面活性剤−かん水−油の３成分系（凝似系）がい
わゆる■型の相挙動をするときのかん水中の塩の濃度〔
略称°゛かん水（ブライン）濃度”〕を意味する〔ただ
しこの濃度はＳＲｗｔ％）として表わされた値である〕
。

前記の°’　ＩＩＩ型の相″について説明すれば、（中
位の）マイクロエフルジョン相が油およびかん水を等量
（当量）づつ含有するものであるときに、この相を１ｕ
型の相という。ＭＰＳは、主として表面活性剤混合物の
水中溶解度によって決まる値である。

ミセルフラッディング（　ｍｉｃｅｌｌａｒ　ｆｌｏｏ
ｄｉｎｇ　）　（すなわち、ミセル形成を伴う採油操作
）において最良の結果を得るだめに、このフラッディン
グ操作の実施時の全期間にわたってｉｌｌ型の相挙動を
保つことが非常に重要である。しだがって、ＭＰｓの他
に、塩分量ウィンドウ範囲もまた重要な値である。

ここにパ塩分量ウィンドウ範囲”は、■型の相挙動を行
うことができる前記の系のかん水製＃範囲を意味する用
語である。塩分量ウィンドウもまたＳＲＷじ）で表わさ
れる。

”溶解度係数″（ｓｐ）は、中点塩分量（　ＭＰＳ　）
のときのマイクロエマルジョン相中の表器活性剤／容量
（単位８敏）（Ｖｓ）当りの油（壕だはかん水）の容量
値（Ｖｏ）を意味し、次式で表わされる。

明らかに、表面活性剤の油可溶化カが太きければ大きい
程、ＳＰは一層大きくなる。或種の条件下では、ＭＰＳ
のときの゛油ーマイクロエマルジョン相”と°゛マイク
ロエマルジヨンーん水相″との間の界面張力（ＩＦＴ）
と、可溶化係数（’ｓｐ　）との間に或比例関係が存在
する。すなわちＳＰが高けれは篩い程、ＩＦＴ）よ一層
低くなる。この比例関係が存在することは、ランダムに
選ばれた若干種の混合物において実験精度内で確認され
た。

すべての測定は温度乙７℃において行われた。

前記の実験結果から明らかなように、本発明に係るメタ
−および・ゼラーキシレンを基本原料成分とせる表向活
性剤混合物（ブレンド）は、それに対応するオルト−キ
ジレンゲ基本原料成分とせる混合物よりも水中溶解度が
一層高い。なぜならばこれは表面活性剤−かん水−油系
においてかなシ晶い塩分量においてＭＰＳＫ達するから
である。

°゛純粋なオルト−キシレンを基本原料とせる表向活性
剤混合物は、前記実験条注下では最高ＭＰＳが３７０％
（ＳＲＷ　）であるが、そのＳＰは非常に低い値であっ
た。これに対し、パラ−キシレンを基本原料成分とせる
表面活性剤混合物が好ましい性質を有することが見出さ
れた。たとえは、オルト−およびパラ−キシレンの／　
／混合物を基本原料成分とせる表面活性剤混合物を用い
ることによって大体同程度のＭＰＳ（Ｊ乙ｊ％（ＳＲＷ
））が得られ、かつ、そのＳＰはＺ≠という高い値であ
シ、ＩＦＴはこれに対応する低い値（２μＮ’ｍ−１）
　であったＯ 代理人の氏名　　川原１）−穂 ５３３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　一般式 （ここにＲはＣ６−２０アルキル基である）ｋ有ｆるア
   ルキルキシレンスルホネート化合物またはその金属塩゛
   またはアンモニウム塩において、式（１）の化合物の少
   なくとも！ｊ貞喰％が、一般式２ ＣＨ３＜１．） 〔ここにＲ１およびＲ２のうちの７つはメチル４−＝’
   ｊめシ、他の７つは次式 （ここにｎ′はθ、／、２まだは３であυ、（ｎ十ｎ’
   ）は≠−／ｇの範囲内の数である。） を有するＣ６−２０アルキル基である〕を有する少なく
   とも７種の化合物から構成されたものであることを特徴
   とするアルキルキシレンスルホネート化合物、またはそ
   の金属塩またはアンモニウム塩。 （２）　　前ｄ己の式（１）の化合物の少なくとも５ｏ
   ｚＨチが、式（ＩＩ）を治する少なくとも／４！ＩＩの
   化合′吻から構成されたものである特許Ｍ求の範囲第１
   項記載の化合物。 （３）　　ｎｉＪ記の式（１）の化合物の少なくとも６
   ０重量％が、式（１１）を有する少なくとも／檎の化合
   物から構成筋れたものである特許請求の範囲第コ項記載
   の化合物。 （４）Ｒ２がメチル基である特許請求の範囲第７頂−第
   ３項のいずれかに記載の化合物・ （５）　　ナトリウム塩の形である特許請求の範囲第／
   項−第≠項のいずれかに記載の化合物。 （６）　　ｎ’が／、２または３である特許請求の範囲
   第１項−第ｊ狽のいずれかに記載の化合物。 （７）特許請求の範囲第１項−第乙項のいずれかに記載
   の化合物を製造する方法において、メタ−および／また
   はパラ−キシレンをアルキル化し、これによって生じた
   アルキルキシレンをスルホン化し、そして、これによっ
   て生じたアルキルキシレンスルホン酸を、もし必要なら
   ば所望塩に変侠させることを特徴とする方法。 （８）特許請求の範囲第１項−第乙項のいずれかに１己
   載の化合物を、少なくとも７種の希釈剤および／または
   ビルダーと共に含有することを％徴とする洗剤バｌ成物
   。 （９）　　特ｔｆ’ｆ請求の範囲第／項−第乙項のいず
   れかにｉｅ載の化合物λ、０−　／　０答量チ、Ｃ２−
   ６脂肪族アルコールＯ，Ｓ−ノ、０答λチ、共表面活性
   剤Ｏ，ＯＳ−ノ、０答量チおよび油０−２．０容量チを
   含有する水性組成物である特許請求の範囲第ｇ項記載の
   組成物。 四　特許請求の範囲第１項−第乙項のいずれかに記載の
   化合物もしくは特許請求の範囲第に項または第５；′項
   にＭＩ２載の組成物全注入し、次いで水を注入すること
   を特徴とする地下貯留層中の油を随侯する方法。 （１１）　　特許請求の範囲第／項−第乙項のいずれか
   に記載の化合物の、表面活性剤としての使用。