JPS6245624A - プレ縮合物の製造法 - Google Patents

プレ縮合物の製造法

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JPS6245624A
JPS6245624A JP19071386A JP19071386A JPS6245624A JP S6245624 A JPS6245624 A JP S6245624A JP 19071386 A JP19071386 A JP 19071386A JP 19071386 A JP19071386 A JP 19071386A JP S6245624 A JPS6245624 A JP S6245624A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/18Block or graft polymers

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  • Organic Chemistry (AREA)
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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1式(IT) [式中、 Xは単結合、−〜C5アルキレン、例えば−
an2−. C2〜C5アルキリデン、例えばCH30
H30H3 であり、 Y1〜Y4は同一でも異なってもよく且つ水素、01〜
C4アルキル、例えばメチル、或いはハロゲン、例えば
塩素又は臭素を示し、モしてnは4〜1200、好まし
くは80〜800の整数である] の芳香族ポリカーボネートをIEiO〜250℃、好ま
しくは190〜220℃の温度下に溶融物中で或いは製
造されるジフェノールカーボネート末端基を含む重合体
に対する有機溶媒の溶液中で、適当ならば触媒の存在下
に2〜60時間にわたって、300〜15.000、好
ましくは500〜10,000の平均分子量Nn(数平
均)を有する脂肪族ジオールHO−A−OHとエステル
交換し、但し、脂肪族ジオールのモル当り1.4〜10
、好ましくは1.Ef〜6、特に好ましくは1.8〜3
、特に2の式(II)の構造単位を用いる式(I) +I+ [式中X及びY1〜Y4は上述の意味を有し、U及びマ
は互いに無関係に1〜4の整数であり、好ましくは合計
で最高8、特にU=マ=lであり、そして−〇−A−0
−はカーボネート基で連鎖されていてもよい脂肪族ジオ
レート基である] の、ジフェノールカーボネート末端基を有するプレ縮合
物の製造法に関する。
式CI)は得られる反応生成物の理想化された表示であ
る。
適当な脂肪族ジオールHO−A−OHはポリエステルジ
オール、ポリエーテルジオール、ポリシロキサンジオー
ル、ポリチオエーテルジオール、ポリアセタールジオー
ル及び脂肪族ポリカーボネートジオールである。
適当な溶媒は芳香族炭化水素、例えばクロルベンゼン、
キシレン、アルキルベンゼン、トルエン及びベンゼン、
及びそれより高分子量の芳香族炭化水素、及び更に脂肪
族のハロゲン化炭化水素、側光ばCH2Cl2、クロロ
ホルム又は四塩化炭素である。溶液中での反応は室温〜
約250℃で行なわれ、適当ならば溶媒の沸点に依存し
て約20バールまで、好ましくは約6バールまでの圧力
が適用される。
本発明の方法に対して適当な触媒は、 a)遷移金属化合物例えはチタン酸テトラアルキルエス
テル、ジアルキル錫ジカルボキシレート、錫ジカルボキ
シレート、Fe、 Zn、 Co、 Xi及びpbのキ
シレート、及びPb、 Go、 Xi及びFeのカルボ
キシレート、そして b)塩基例えば第三級アミン或いはアルカリ又はアルカ
リ土類金属のオキシド、ヒドロキシド、カーボネート、
アルコレート、フェルレート又はカルボキシレート、 である。
触媒は用いる反応混合物の全重量に基づいて0.000
1−1重量%、好ましくはo、oot〜0.1重量%の
量で使用される。
得られるジフェノールカーボネート末端基を有するプレ
縮合物(precondensates)は公知の化合
物であり[参照、例えば種間公開特許第2,838,7
84号、種間公開特許第2.728.378号、壮図公
開特許第2,827,325号、及び種間公開特許第2
.837.528号]、これらを除けばそれはヒドロキ
シル官能基を含むポリシロキサンに基づいて得ることが
できる。
斯くして本発明は、−0−A−0−が式(IV a )
[式中、 R1は随時ハロゲン又はシアノ又はアルキル
で置換されていてよい脂肪族、脂環族、アラリファチッ
ク又は芳香族基であり、R2及びR3は脂肪族又は脂環
族基であり、そして rは5〜200、好ましくは15〜90の整数である] の基である本発明の方法で得られる式CI)のプレ縮合
物にも関する。
得られるブレ縮合物は、例えばそれらがフェノール性O
H末端基を含むから相界面法によるブロック争コポリカ
ーボネートの製造に重要である。
モノヨうなジフェノールカーボネート末端基を有する生
成物は、2段法[参照、例えば壮図公開特許第2.83
Ei、784号及び種間公開特許第2.726.376
号]で或いは炭酸ジフェニルを用い且つフェノールを開
裂させる1段法[参照、例えば壮図公開特許第2,82
7,325号及び種間公開特許第2,837,526号
コ で予め製造した0本方法はフェノールの開裂、従っ
て除去が非常に軽減でき或いは完全に回避さえでき、こ
れは中でも装置の観点から有利である。
溶融物中のポリカーボネートのポリエステルへの作用は
従来炭酸エステル及びカルボン酸エステルの構造を有す
る重合体を製造するために使用されてきた[参照、例え
ば種間公開特許第1.420.232号及び英国特許第
898.775号、特に実施例4、英国特許第954.
500号、実施例5、英国特許第1゜139.412号
、3頁左欄、種間公開特許第2.919 、[(29号
独国公開特許第3,039,068号、及び「ポリマー
・エンジニアリングやアンド拳サイエンス(Polym
er Engineering and 5cienc
e) J  1982年3月(22巻4号J。
ヒドロキシルを有する線状ポリエステルを芳香族ポリカ
ーボネートと反応せしめることによるカーボネート基を
含有する熱可塑性ポリエステルの製造は種間公開特許第
2,455,025号から公知である。この方法におい
て、カーボネート基及び/又は全ポリカーボネートセグ
メントはポリカーボネートを分解させつつポリエステル
中に導入しうる。しかしながらこの方法は本発明の工程
生成物には至らない。
最後に、カルボン酸を高分子橡のポリカーボネートと反
応させることによるカルボン酸のジフェノールエステル
の製造も種間公開特許第3.320.260号から公知
である。
式(II)の芳香族ポリカーボネートは公知の物質であ
る[これとの関連では、例えば米国特許第3.028,
385号及びH,シュネル(Schnel l)、「ケ
ミストリー−アンド・フィジクス・オブ・ボリカーポネ
ーツ(C:hemistry and Physics
 of Po1y−carb。
nates)J 、  インターサイエンス社(Int
ersciencePublishers、 New 
York) 、 1984、を参照]、その(i均の重
量乎均分子1Mwは光散乱法で決定して1000〜30
0,000 、好ましくは20,000〜200.00
0である。
式(rI)の好適なポリカーボネートは、 XがCH3 Y1〜Y4がH,Br、又はCH3であるホモポリカー
ボネート又はコポリカーボネートである。
コポリカーボネートを用いる場合、結果として式(I)
の化合物の混合物が生成する。
式(n)の特に好適なポリカーボネートは、2゜2−ビ
ス−(4−ヒドロキシフェニル)−プロパン、l。
1−ヒス−(4−ヒドロキシフェニル)−シクロヘキサ
ン、2.2−ビス=(3,5−ジクロル−4−ヒドロキ
シフェニル)−プロパン、2.2−ビス−(3,5−ジ
ブロム−4−ヒドロキシフェニル)−プロパン、2,2
−ビス−(3゜5−ジメチル−4=ヒドロキシフエニル
)−プロパン、ビス−(3,5−ジメチル−4−ヒドロ
キシフェニル)−メタン及びビス−(4−ヒドロキシフ
ェニル)−スルフィドに基づくものである。
式(IT)のポリカーボネートは、フェニル末端基を通
常の具合に有することができ、これは通常のフェノール
性分子鎖停止剤を用いてポリカーボネートを製造するこ
とによって達成される。通常の分子鎖停止剤の例は、フ
ェノールの他にp−tart−ブチルフェノール、p−
クロルフェノール及び2゜4.8−)リブロムフェノー
ルである。しかしながら式(n)のポリカーボネートは
分子鎖停止剤を用いない公知の方法でも製造できる。
用いる式(rl)のポリカーボネートの分子量が高けれ
ば高い程少量で得られる、本発明の方法で生成するいず
れかのフェノールは、所望により公知の方法で容易に留
去することができる。
以下に脂肪族ジオールHO−A−OHとして特徴づけら
れる出発化合物は文献から公知であり、或いは文献から
公知の方法で製造することができる。
本発明のHO−A−OHとして適当であるポリエステル
ジオールは例えば2価のアルコールの2価のカルボン酸
との反応生成物である。遊離のポリカルボン酸の代りに
、対応するポリカルボン酸無水物又は対応する低級アル
コールのポリカルボン酸エステル或いはこれらの混合物
もポリエステルポリオールの製造に使用しうる。ポリカ
ルボン酸は本質的に脂肪族、脂環族、芳香族及び/又は
複素環族であり、また随時例えばハロゲン原子で置換さ
れていても、置換されていなくてもよい、ここに言及し
うる例は次の通りである:シュウ酸、マロン酸、コハク
酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸
、イソフタル酸、テレフタル酸、無水フタル酸、無水テ
トラヒドロフタル酸、無水へキサヒドロフタル酸、無水
テトラクロルフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフ
タル酸無水物、無水グルタル酸、マレイン酸、無水マレ
イン酸、フマル酸、二量体脂肪酸、及び水素化工賃体脂
肪酸、二量体脂肪酸は不飽和脂肪酸(C+ S)、例え
ばオレイン酸、リノール酸の二量化生成物として理解さ
れ、これらは続いて水素化二量体脂肪酸に水素化するこ
とができる。
可能な2価のアルコールの例は、適当ならば相互の混合
物としてのエチレングリコール、1.2−及び1.3−
プロピレングリコール、l、2−22.3−、1.3−
及び】、4−ブタンジオール、ベンタンジオール、ネオ
ペンチルグリコール、ヘキサンジオール、例えJfl、
8−ヘキサンジオール、トリメチルヘキサンジオール、
1,8−オクタンジオール、デカンジオール、ドデカン
ジオール、オクタデカンジオール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコー
ル、テトラプロピレングリコール、1.4−シクロヘキ
サンジメタツール、1,1−シクロヘキサンジメタツー
ル、パーヒドロビスフェノール、例えば4.4 ’−(
1−メチルエチリデン)−ビス−シクロヘキサノール及
び2゜2−ビス−(4−(2−ヒドロキシエトキシ)−
フェニル)−プロパンである。
少量の3価のアルコール、例えばグリセロール、トリメ
チロールエタン及びトリメチロールプロパンを共用する
ことも可能である。
上述の2価のアルコールへのエチレンオキシド付加物及
びプロピレンオキシド付加物も、更にポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール及びポリブチレンゲ
リコールも可能である。
ヒドロキシル末端基の含量、即ち「平均」分子量Mnは
定義されるアルコールの過剰量を定量することによって
決定される。もっばら脂肪族の出発共成分のポリエステ
ルは好適に用いられる。
本発明の関連において、HO−A−OHとして適当であ
るヒドロキシル基を含むポリエステルの例は、ラクトン
例えばε−カプロラクトンの重合により、或いはヒドロ
キシカルボン酸、例えばω−ヒドロキシカプロン酸の、
ヒドロキシ含有開始剤(starter)への縮合によ
り製造されるものであってよい。これらのポリエステル
のMnは順次上述の如く数学的に決定される。
本発明のHO−A−OHとして適当でポリエーテルジオ
ールの例は式(m) [式中、 R′及びR′は互いに無関係にH又はC,−
C4アルキルであり、 aは1〜Bの整数であり、そして bは3〜140、特に3〜80の整数である]のもので
ある。
これらの例はポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポ
リ(1,2−プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(
l、3−プロピレンオキシド)グリコール、ポリ0.2
−ブチレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラヒドロ
フラン)グリコール、対応するポリ(ペンチレンオキシ
ド)グリコール、ポリ(ヘキサメチレンオキシド)グリ
コール、ポリ(ヘプタメチレンオキシド)グリコール、
ポリCオクタメチレンオキシド)グリコール、ポリ(ノ
ナメチレンオキシド)グリコール、及び例えばエチレン
オキシドとプロピレンオキシドの共重合体又はブロック
共重合体である。
本発明の8O−A−DHとして適当なポリシロキサンジ
オールの例は式 %式% 式(TV)における基R1の例は、ハロゲン又はシアノ
又はアルキルで置換されていてもよい脂肪族、脂望族、
アラリファチック及び芳香族基である@R1の例はメチ
ル、エチル、プロピル、クロルブチル、シアノエチル、
シアノブチル、フェニル、クロルフェニル、キシリル、
トリル、ベンジル及びフェネチルである。R2及びR3
は例えば脂肪族基、例えば−CH2−又は−〇)I、C
H2−或いは脂環族基であり、またrは5〜200.好
ましくは15〜9oの整数である。
本発明のlo−A−OHとして使用しうるポリチオエー
テルジオールの例は、ジオール例えばジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、ブタン−1,4−ジオ
ール又はヘキサン−1,8−ジオールを脂肪族アルデヒ
ド例えばホルムアルデヒド又はアセトアルデヒドと酸触
媒により縮合させ、生成物の分子量を公知の方法で制御
することによって製造されるものである。
本発明の8O−A−OHとして使用しうる脂肪族ポリカ
ーボネートジオールの例は、公知の方法に従い炭酸ジエ
チル又は炭酸ジフェニルとの反応により或いはホスゲン
との反応により、グリコール例えば1.3−プロパンジ
オール、1.4−ブタンジオール、1.5−ベンタンジ
オール、3−メチル−ペンテ−1,5−ジオール、トリ
メチルへ午サンー1,6−ジオール、1.6−ヘキサン
ジオール、l、12−ドデカンジオール、l、12−オ
クタデカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール及びこの高級同族体、ジプロピレングリ
コール、トリプロピレングリコール、又はネオペンチル
グリコールから製造され且つ300〜15,000のM
nを有するものである。
本発明の方法で得られるプレ縮合物は、すでに前述した
ように、公知の2相界面重縮合法によるポリカーボネー
トの製造のための出発ビスフェノールとして適当である
。斯くして公知の高分子量脂肪族−芳香族ポリカーボネ
ート弾性体が得られる。
本発明の方法で得られるプレ縮合物は例えば種間公開特
許第2,726,376号に従いポリエステル−ジフェ
ノールに、壮図公開特許第2,838,784号に貨い
ポリエーテル−ジフェノールに、そして壮図公開特許第
2,827,325号に従い脂肪族ポリカーボネートジ
フェノールに処理することができる。これは対応してポ
リシロキサンジオールからの、ポリチオエーテルジオー
ルからのまたポリアセタールジオールからのジフェノー
ルカーボネート末端基とのプレ縮合物にも出てはまる。
この更なる処理によって製造される多かれ少なかれ弾性
のある可塑性のセグメント化ポリカーボネートは、例え
ば工業的に!封剤として、電気工学的絶縁材として、ま
た管及び自動車部品の出発材料として使用できる。
次の実施例及び上記記述において言及される平均の数平
均分子量MnはOH数の定量によって決定した。
本発明で得られるプレ縮合物の0■数は、ピリジン中無
水酢酸でのアシル化及び生成した酢酸と過剰の酸無水物
のNaOHでの逆滴定によって決定した。これによって
脂肪族及びフェノール性水酸基の双方が記録される。
フェノール性OHはTiC+4を用いる分光法で決定し
た。
実施例1 2.2−ヒス=(4−ヒドロキシフェニル)−プロパン
(ビスフェノール^)のジフェノールカーボネート末端
基を有する水素化二量体脂肪酸−ヘキサンジオールポリ
エステルの製造 水素化二量体脂肪酸−ヘキサンジオールポリエステル(
Mn 4,000 HOHH2O214kg(4モル)
及び相対粘度ηrel = 1.28 (CH2c12
100m1中ポリカーボネート0.5gで測定)のビス
フェノールAボリカーポネー) 2.034kgを粒状
形で攪拌釜に導入した。  2N水酸化ナトリウム溶液
13.7mlをエステル交換触媒として添加した0反応
混合物を窒素雰囲気下に1時間にわたって200℃に加
熱した。これをこの温度でさらに12時間攪拌した。こ
の期間中、すべての粒子がゆっくり溶解した。次いで混
合物をこの温度でN2雰囲気下に更に4時間攪拌した。
僅かに着色した粘稠な油は26(計算値:24.8)の
OH数を有した。これは4.308の平均分子量Mnに
相当した。TiCIaを用いるフェノール性OHの定量
は、分光分析によるとフェノール性OH0,8$を与え
た。これは4,250の平均分子量に相当した。分離し
た油の、45%キシレン溶液中での粘度は65秒であっ
た。 (DIN 51211号、フローカップ4により
測定)。
実施例2 ビスフェノールAのジフェノールカーボネート末端基を
含む水素化二隈体脂肪酸−ヘキサンジオールポリエステ
ルの、クロルベンゼン溶液中での製造 水素化二量体脂肪酸−ヘキサンジオールポリエステル(
Mn 4,000) 500g(0,125モル)、ビ
スフェ/−)LtAポリカーボネート(ηrel = 
2.2.CH2GI21001中0.5gで測定) 9
4.06g、2N水酸化ナトリウム溶液0.48m1及
びクロルベンゼン3001を速流凝縮器つきの21の3
ウロフラスコに導入した。この反応混合物を還流下に2
2時間攪拌した。この期間中に、全高分子量のポリカー
ボネートがエステル交換によって溶解した。クロルベン
ゼンを真空下に留去した後、僅かに着色した粘稠な油は
次の特性値を有した:OHOH数、5 (計算値: 2
4.8)、Mn= 4,228.4;TiC+4による
フェノール性OH:0.8Lin=4.2soに相当;
45%キシレン溶液中での粘度64秒(実施例1に従っ
て測定)。
実施例3 2.2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−フロパン
(ビスフェノールA)のジフェノールカーボネート末端
基を含むポリテトラメチレンオキシド−ジオールの製造 ポリテトラメチレンオキシド−ジオール(Mn2.00
0 、 OHHSO8500g(0,25モル)、ビス
フェノールAポリカーボネート(ηrel 1.28)
 127.15g及び2N*酸化ナトリウム溶液0.4
8m1を21の3つロフラスコに入れた。この反応混合
物を攪拌しながら且つ窒素雰囲気下に1時間にわたって
200℃に加熱した・攪拌をこの温度でさらに12時間
続けた・この間に全ポリカーボネートはエステル交換に
よって溶解した9次いで混合物をこの温度で更に2時間
攪拌した。粘稠な油は次の特性値を有した=OH数=4
4[計算値 44.7(Nn 2,50B、El)] 
 ; Tic+4によるフェノール性OH= 1.34
(Mn 2,537 ) 。
実施例4 ビフェノールAのジフェノールカーボネート末端基を含
むヘキサンジオールアジピン酸ポリエステルの製造 ヘキサンジオールアジピン酸ポリエステル(Mn2.0
00 ; OHHSO3500g(0,25モル)、ビ
スフェノールAポリカーボネート(ηrel 1.28
) 127.15g及び2N水酸化ナトリウム溶液0.
48m1を21の3つロフラスコに入れた。この反応混
合物を攪拌しながら且つ窒素雰囲気下に1時間にわたっ
て200℃に加熱した。攪拌をこの温度でさらに14時
間続けた。この間に全ポリカーボネートはエステル交換
によって溶解した。更に(2時間)攪拌することにより
、48℃で溶融し且つ次の特性値を有するワックスを得
た: OH数数種45計算値 44.7(Mn 2,508.
8)]  ; TiG14ニよルアエノール性OH’=
 1.33(Nn 2,55B )。
くミU

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、Xは単結合、C_1〜C_5アルキレン、C_
    2〜C_5アルキリデン、 ▲数式、化学式、表等があります▼、−O−、−S−、
    −SO_2−、▲数式、化学式、表等があります▼又は
    ▲数式、化学式、表等があります▼を示し、 Y_1〜Y_4は同一でも異なってもよく且つ水素、C
    _1〜C_4アルキル又はハロゲンを示し、u及び▼は
    互いに無関係に1、2、3又は4であり、そして −O−A−O−はカーボネート基で延鎖していてもよい
    脂肪族ジオレート基である] の、ジフェノールカーボネート末端基を有するプレ縮合
    物の製造に際し、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、X、Y_2、Y_3及びY_4は上述の意味を
    有し、そして nは4〜1,200の整数である] の芳香族ポリカーボネートを、160〜250℃の温度
    下に溶融物中で或いは製造されるジフェノールカーボネ
    ート末端基を含む重合体に対する有機溶媒の溶液中で、
    所望により触媒の存在下に2〜80時間にわたって平均
    分子量@M@n(数平均)300〜15,000の脂肪
    族ジオールHo−A−OHとエステル交換し、但し脂肪
    族ジオールのモル当り1.4〜10の式(II)の構造単
    位を用いる該プレ縮合物の製造法。
  2. 2.nが80〜800の整数である式(II)のポリカー
    ボネートを用いる特許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. 3.脂肪族ジオールのモル当り1.6〜6の式(II)の
    構造単位を用いる特許請求の範囲第1又は2項記載の方
    法。
  4. 4.脂肋族ジオールのモル当り1.8〜3の式(II)の
    構造単位を用いる特許請求の範囲第3項記載の方法。
  5. 5.脂肪族ジオールのモル当り2の式(II)の構造単位
    を用いる特許請求の範囲第4項記載の方法。
  6. 6.脂肪族ジオールが平均分子量■n(数平均)500
    〜10,000を有する特許請求の範囲第1〜5項記載
    のいずれかの方法。
  7. 7.u及びvが合計で最高6であるプレ縮合物を製造す
    る特許請求の範囲第1〜6項記載のいずれかの方法。
  8. 8.u=v=1の特許請求の範囲第7項記載の方法。
  9. 9.式(II)のポリカーボネートが、 XがCH_2,▲数式、化学式、表等があります▼又は
    −S−であり、 そして Y_1〜Y_4が独立に水素、臭素又はメチルである、 ホモポリカーボネート又はコポリカーボネートである特
    許請求の範囲第1〜8項記載のいずれかの方法。
  10. 10.脂肋族ジオールHO−A−OHを、ポリエステル
    ジオール、ポリエーテルジオール、ポリシロキサンジオ
    ール、ポリチオエーテルジオール、ポリアセタールジオ
    ール及び脂肪族ポリカーボネートジオールから選択する
    特許請求の範囲第1〜9項記載のいずれかの方法。
  11. 11.反応を溶融物中190〜220℃の温度で行なう
    特許請求の範囲第1〜10項記載のいずれかの方法。
  12. 12.基−O−A−O−が特許請求の範囲第1〜11項
    記載のいずれかの方法によって得られる一般式▲数式、
    化学式、表等があります▼ [式中、R^1は随時ハロゲン又はシアノ又はアルキル
    で置換されていてよい脂肪族、脂環 族、アラリファチック又は芳香族基であり、R^2及び
    R^3は脂肪族又は脂環族基であり、そして rは5〜200の整数である] に相当する式( I )のプレ縮合物。
  13. 13.rが15〜90の整数である特許請求の範囲第1
    2項記載のプレ縮合物。
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