(57)【要約】【課題】高電圧‐高周波数電気エネルギー変換装置を更に改善する。【解決手段】１つの面において、本発明は、６０Ｈｚの電気エネルギーを４０〜１００ｋＨｚの電気エネルギーに変換可能な周波数インバータと；変圧器とを具備する高電圧‐高周波数電気エネルギー変換装置を提供する。変圧器は、変圧器筐体と；少なくとも１つの軟磁心と；低圧一次巻線及び高圧二次巻線と；ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料とを具備する。固体絶縁材料は高圧二次巻線と接触している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１．（ａ）６０Ｈｚの電気エネルギーを４０ｋＨｚから１００ｋＨｚの電気エネルギーに変換可能な周波数インバータと；
（ｂ）変圧器とを具備し、前記変圧器は、
変圧器筐体と；
少なくとも１つの軟磁心と；
低圧一次巻線及び高圧二次巻線と；
ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料とを具備し、
前記固体絶縁材料は前記高圧二次巻線と接触している高圧‐高周波数電気エネルギー変換装置。
【請求項２】
前記ポリジシクロペンタジエンを含む絶縁材料は開環メタセシス重合により形成される請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記ポリジシクロペンタジエンを含む絶縁材料は硬化樹脂である請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記硬化樹脂は、ジシクロペンタジエン及び開環メタセシス重合触媒を含む重合可能配合物から形成される請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記ポリジシクロペンタジエンを含む絶縁材料は、ＡＳＴＭ Ｄ１４９法に従って１ｍｍの厚さで少なくとも約４０ｋＶ／ｍｍ ｒｍｓのＡＣ絶縁破壊の強さを有する請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記ポリジシクロペンタジエンを含む絶縁材料は、ＡＳＴＭ Ｄ３７５５法に従って５ｍｍの厚さで約６０ｋＶ／ｍｍのＤＣ絶縁破壊の強さを有する請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記ポリジシクロペンタジエンを含む絶縁材料は、約１００℃を超える温度の変圧器油の中で約５，０００時間にわたり約１％未満の寸法変化を示す請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記ポリジシクロペンタジエンを含む絶縁材料は、約１００℃を超える温度の変圧器油の中で約５，０００時間にわたりＡＳＴＭ Ｄ３０３９法に従って測定された場合で約１％未満の引張り係数変化を示す請求項１記載の装置。
【請求項９】
（ａ）６０Ｈｚの電気エネルギーを４０ｋＨｚから１００ｋＨｚの電気エネルギーに変換可能なＩＧＢＴ系高周波数インバータを具備する周波数インバータと；
（ｂ）変圧器とを具備し、前記変圧器は、
変圧器筐体と；
フェライト材料から成る少なくとも１つの軟磁心と；
低圧一次巻線と；
銅製導体から成る高圧二次巻線と；
ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料とを具備し、
前記固体絶縁材料は前記高圧二次巻線と接触している高電圧‐高周波数電気エネルギー変換装置。
【請求項１０】
高電圧‐高周波数電気エネルギー変換装置を具備するＣＴスキャナにおいて、前記装置は、
（ａ）６０Ｈｚの電気エネルギーを４０ｋＨｚから６００ｋＨｚの電気エネルギーに変換可能な周波数インバータと；
（ｂ）変圧器とを具備し、前記変圧器は、
油入り変圧器筐体と；
フェライト材料から成る少なくとも１つの軟磁心と；
低圧一次巻線と；
高圧二次巻線と；
ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料とを具備し、
前記固体絶縁材料は前記高圧二次巻線と接触しているＣＴスキャナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器を具備する高電圧‐高周波数電気エネルギー変換装置に関する。更に、本発明は、変圧器に使用されるポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料に関する。更に、本発明は、ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的な変圧器は、二次巻線に磁気的に結合された一次巻線を有する。通常、磁気結合は、一次巻線及び二次巻線が巻き付けられている１つ以上の磁心によって実現される。いわゆる「理想の」変圧器（すなわち、エネルギーを蓄積も消散もせず、結合係数が１であり且つ無限大の値の純インダクタンスを有する変圧器）において、一次巻線を流れる電流は、一次巻線の巻数と二次巻線の巻数との比を一次巻線の電流に乗算した値に等しい電流の流れを二次巻線に誘導する。しかし、理想とは異なる現実の変圧器においては、巻線抵抗、磁束変化、一次巻線と二次巻線とに分配される磁束の不均衡、渦電流、回路中で二次巻線と結合される負荷などの要因及び他の要因によって損失が起こる。従って、それら原因が総合された結果、二次巻線を流れる電流と一次巻線を流れる電流とを巻数の比によって関係付けることができなくなる。
【０００３】
高圧変圧器の場合、数十ボルトの一次電圧は数百ボルト〜数キロボルト（通常、０．６〜２ｋＶ）の二次電圧に変換される。高電圧高周波数変圧器は、絶縁電圧が高いこと、すなわち部分放電自由動作電圧が高いこと、高電圧における誘電加熱発生損失を最小限に抑えるために誘電損失が少ないこと、従って、熱暴走誘発障害が少ないことなどの重要な必要条件を満たす必要があると考えられる。
【０００４】
更に、絶縁は高温の油に対して安定性及び適合性を示さなければならない。高圧絶縁材料は、高電圧になると著しく大きくなる誘電損失を防止する必要がある。一般に、シルクラップ、フッ素ポリマー被覆巻線、ポリプロピレンシート又はクラフト紙及び鉱物油などの低損失誘電体材料が絶縁材料として採用されていた。また、パルス形状の歪みを最小限にとどめるために、変圧器は、低い漏れインダクタンス値及び分布キャパシタンス値並びに高い開回路インダクタンスを有していなければならない。電力型パルス変圧器の場合、負荷により発生される高電力遷移から一次側の回路を保護するために、（一次巻線と二次巻線との間で）低い結合キャパシタンスが要求される。従って、高い絶縁抵抗及び高い破壊電圧が必要とされる。ポリプロピレンは高い絶縁抵抗及び高い破壊電圧を有するが、８０℃を超える温度では大きく膨張し、その結果、材料の寸法を変化させてしまうため、そのような高温での使用は不可能である。
【０００５】
ポリ（ジシクロペンタジエン）（ＰＤＣＰＤ）は、機械的特性、広い適用温度範囲、モノマーの粘度が極めて低いために種々の反応射出成形に適応できることなどの特徴によって知られたポリオレフィン熱硬化性材料である。ＰＤＣＰＤは、製油過程のＣ５留分の一部であるジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）から製造される。ＤＣＰＤは、多様な製油会社により種々の等級（８０％〜＞９８％）でメガトン規模で生産されている。ＤＣＰＤ中の不純物の大半は、シクロペンタジエン（ＣＰＤ）及びオリゴシクロペンタジエン（トリシクロペンタジエン、テトラシクロペンタジエン及びそれを超えるオリゴマー）である。ＤＣＰＤは、３２〜３３℃を融点とする固体である。オリゴシクロペンタジエンを含有することにより、混合物の融点は０℃以下まで低下する。
【０００６】
メタセシス重合反応（例えばシクロオレフィンの環開メタセシス重合）は、ポリ（ジシクロペンタジエン）などのポリシクロオレフィンの合成を可能にする。高性能が要求される用途に使用される複合物を生成するために、環開メタセシス重合により合成されたポリジシクロペンタジエンを補強材料（例えば繊維）によって補強できる。材料としてのポリジシクロペンタジエンは、絶縁耐力、熱安定性、機械的強度及び耐薬品性などの優れた特性を有する。しかし、それらの特性は、モノマー品質（シクロペンタジエン‐ジシクロペンタジエン‐オリゴシクロペンタジエン組成）、触媒の種類及び触媒の量、重合温度、反応容器材料及びその構造、無機充填剤などの多くの要因によって影響を受ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４，３２３，７８１号公報
【特許文献２】米国特許第４，８０７，１０５号公報
【特許文献３】米国特許第５，０２３，７６８号公報
【特許文献４】米国特許第５，７０５，９７１号公報
【特許文献５】米国特許第６，０７８，２３８号公報
【特許文献６】米国特許第６，９７５，６９８号公報
【特許文献７】米国特許第７，０５４，４１１号公報
【特許文献８】米国特許第７，０７９，６１９号公報
【特許文献９】米国特許第７，４００，７０８号公報
【特許文献１０】米国特許第７，４３９，８３９号公報
【特許文献１１】米国特許第７，４３９，８４１号公報
【特許文献１２】米国特許第７，４３９，８４３号公報
【特許文献１３】国際公開第ＷＯ２００７／０５１３４２号公報
【特許文献１４】国際公開第ＷＯ２００７／１１１５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、ポリプロピレン又はクラフト紙から成る従来のシステムの油中における絶縁材料としての能力を超えるように高電圧‐高周波数電気エネルギー変換装置を更に改善することが必要とされる。本発明は、独自の成分の絶縁材料を利用する特性のバランスに極めて優れた高電圧‐高周波数電気エネルギー変換装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
１つの面において、本発明は、６０Ｈｚの電気エネルギーを４０〜１００ｋＨｚの電気エネルギーに変換可能な周波数インバータと；変圧器とを具備する高電圧‐高周波数電気エネルギー変換装置を提供する。変圧器は、変圧器筐体と；少なくとも１つの軟磁心と；低圧一次巻線及び高圧二次巻線と；ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料とを具備する。固体絶縁材料は高圧二次巻線と接触している。
【００１０】
別の面において、本発明は、６０Ｈｚの電気エネルギーを４０〜１００ｋＨｚの電気エネルギーに変換可能なＩＧＢＴ系高周波数インバータと；変圧器とを具備する高電圧‐高周波数電気エネルギー変換装置を提供する。変圧器は、変圧器筐体と；フェライト材料から成る少なくとも１つの軟磁心と；低圧一次巻線と；銅導体から成る高圧二次巻線と；ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料とを具備し、固体絶縁材料は高圧二次巻線と接触している。
【００１１】
更に別の面において、本発明は、高電圧‐高周波数電気エネルギー変換装置を具備するＣＴスキャナを提供する。装置は、６０Ｈｚの電気エネルギーを４０〜６００ｋＨｚの電気エネルギーに変換可能な周波数インバータと；変圧器とを具備する。変圧器は、油入り変圧器筐体と；フェライト材料から成る少なくとも１つの軟磁心と；低圧一次巻線と；高圧二次巻線と；ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料とを具備し、固体絶縁材料は高圧二次巻線と接触している。
【００１２】
本発明の上記の特徴、面及び利点並びに他の特徴、面及び利点は、以下の詳細な説明を参照することにより更に容易に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態における電気エネルギー変換装置を示す図である。
【図２】非接触変圧器を示す図である。
【図３】磁心形変圧器を示す横断面図である。
【図４】多心形変圧器を示す図である。
【図５】同軸形変圧器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の説明及び添付の特許請求の範囲の中で、いくつかの用語が使用される。以下に、それらの用語の意味を定義する。
【００１５】
単数形は、特に明示しない限り複数形も含む。
【００１６】
「任意の」又は「任意に」は、その後に説明される事象又は状況が起こってもよいし、あるいは起こらなくてもよいことを意味し、その説明は、該当する事象が起こる事例及び起こらない事例を含む。
【００１７】
本明細書において使用される場合の用語「溶媒」は、単一の溶媒又は溶媒の混合物を表すことが可能である。
【００１８】
本明細書及び特許請求の範囲を通して使用される近似を表す言葉は、その言葉が関連する基本的機能に変化を生じさせることなく変化することが許容される任意の量表現を修飾するために適用されてもよい。従って、「約」などの用語により修飾された値は、指定された厳密な数値に限定されるべきではない。場合によっては、近似を表す言葉は、値を測定するための計器の精度に対応することがある。
【００１９】
本明細書において使用される場合の用語「芳香族ラジカル」は、少なくとも１つの芳香族基を含む少なくとも１の原子価を有する原子の配列を表す。少なくとも１つの芳香族基を含む少なくとも１の原子価を有する原子の配列は、窒素、イオウ、セレン、ケイ素及び酸素などのヘテロ原子を含んでもよいし、あるいは炭素及び水素のみから構成されてもよい。本明細書において使用される場合の用語「芳香族ラジカル」は、フェニルラジカル、ピリジルラジカル、フラニルラジカル、チエニルラジカル、ナフチルラジカル、フェニレンラジカル及びビフェニルラジカルを含むが、それらに限定されない。前述のように、芳香族ラジカルは少なくとも１つの芳香族基を含む。１以上の整数を「ｎ」とするとき、フェニル基（ｎ＝１）、チエニル基（ｎ＝１）、フラニル基（ｎ＝１）、ナフチル基（ｎ＝２）、アズレニル基（ｎ＝２）、アントラセニル基（ｎ＝３）などにより示されるように、芳香族基は、例外なく、４ｎ＋２個の「非局在化」電子を有する環状構造である。芳香族ラジカルは非芳香族成分を含んでもよい。例えば、ベンジル基は、フェニル環（芳香族基）及びメチレン基（非芳香族成分）を含む芳香族ラジカルである。同様に、テトラヒドロナフチルラジカルは、非芳香族成分‐（ＣＨ２）４‐に融合された芳香族基（Ｃ６Ｈ３）を含む芳香族ラジカルである。便宜上、「芳香族ラジカル」という用語は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロアルキル基、ハロ芳香族基、共役ジエニル基、アルコール基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボン酸基、アシル基（例えばエステル及びアミドなどのカルボン酸誘導体）、アミン基、ニトロ基などの広範囲の官能基（a wide range of functional groups such as alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, haloalkyl groups, haloaromatic groups, conjugated dienyl groups, alcohol groups, ether groups, aldehyde groups, ketone groups, carboxylic acid groups, acyl groups (for example carboxylic acid derivatives such as esters and amides), amine groups, nitro groups, and the like）を含むものと定義される。例えば、４‐メチルフェニルラジカルは、アルキル基である官能基であるメチル基を含むＣ７芳香族ラジカルである。同様に、２‐ニトロフェニル基は、官能基であるニトロ基を含むＣ６芳香族ラジカルである。芳香族ラジカルは、４‐トリフルオロメチルフェニル、ヘキサフルオロイソプロピリデンビス（４‐フェン‐１‐イルオキシ）（すなわち‐ＯＰｈＣ（ＣＦ３）２ＰｈＯ‐）、４-クロロメチルフェン‐１‐イル、３‐トリフルオロビニル‐２‐チエニル、３‐トリクロロメチルフェン‐１‐イル（すなわち３‐ＣＣｌ３Ｐｈ‐）、４‐（３‐ブロモプロプ‐１‐イル）フェン‐イル（すなわち４‐ＢｒＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｐｈ‐）などのハロゲン化芳香族ラジカルを含む。芳香族ラジカルの更なる例は、４‐アリルオキシフェン‐１‐オキシ、４‐アミノフェン‐１‐イル（すなわち４‐Ｈ２ＮＰｈ‐）、３‐アミノカルボニルフェン‐１‐イル（すなわちＮＨ２ＣＯＰｈ‐）、４‐ベンゾイルフェン‐１‐イル、ジシアノメチリデンビス（４‐フェン‐１‐イルオキシ）（すなわち‐ＯＰｈＣ（ＣＮ）２ＰｈＯ‐）、３‐メチルフェン‐１‐イル、メチレンビス（４‐フェン‐１‐イルオキシ）（すなわち‐ＯＰｈＣＨ２Ｐｈ��‐）、２‐エチルフェン‐１‐イル、フェニルエテニル、３‐ホルミル‐２‐チエニル、２‐へキシル‐５‐フラニル、ヘキサメチレン‐１，６‐ビス（４‐フェン‐１‐イルオキシ）（すなわち‐ＯＰｈ（ＣＨ２）６ＰｈＯ‐）、４‐ヒドロキシメチルフェン‐１‐イル（すなわち４‐ＨＯＣＨ２Ｐｈ‐）、４‐メルカプトメチルフェン‐１‐イル（すなわち４‐ＨＳＣＨ２Ｐｈ‐）、４‐メチルチオフェン‐１‐イル（すなわち４‐ＣＨ３ＳＰｈ‐）、３‐メトキシフェン‐１‐イル、２‐メトキシカルボニルフェン‐１‐イルオキシ（例えばメチルサリチル）、２‐ニトロメチルフェン‐１‐イル（すなわち２‐ＮＯ２ＣＨ２Ｐｈ‐）、３‐トリメチルシリルフェン‐１‐イル、４‐ｔ‐ブチルジメチルシリルフェン‐１‐イル、４‐ビニルフェン‐１‐イル、ビニリデンビス（フェニル）（4-trifluoromethylphenyl, hexafluoroisopropylidenebis(4-phen-1-yloxy) (i.e., -OPhC(CF3)2PhO-), 4-chloromethylphen-1-yl, 3-trifluorovinyl-2-thienyl, 3-trichloromethylphen-1-yl (i.e., 3-CCl3Ph-), 4-(3-bromoprop-1-yl)phen-1-yl (i.e., 4-BrCH2CH2CH2Ph-), and the like.  Further examples of aromatic radicals include 4-allyloxyphen-1-oxy, 4-aminophen-1-yl (i.e., 4-H2NPh-), 3-aminocarbonylphen-1-yl (i.e., NH2COPh-), 4-benzoylphen-1-yl, dicyanomethylidenebis(4-phen-1-yloxy) (i.e., -OPhC(CN)2PhO-), 3-methylphen-1-yl, methylenebis(4-phen-1-yloxy) (i.e., -OPhCH2PhO-), 2-ethylphen-1-yl, phenylethenyl, 3-formyl-2-thienyl, 2-hexyl-5-furanyl, hexamethylene-1,6-bis(4-phen-1-yloxy) (i.e., -OPh(CH2)6PhO-), 4-hydroxymethylphen-1-yl (i.e., 4-HOCH2Ph-), 4-mercaptomethylphen-1-yl (i.e., 4-HSCH2Ph-), 4-methylthiophen-1-yl (i.e., 4-CH3SPh-), 3-methoxyphen-1-yl, 2-methoxycarbonylphen-1-yloxy (e.g., methyl salicyl), 2-nitromethylphen-1-yl (i.e.,  2-NO2CH2Ph), 3-trimethylsilylphen-1-yl, 4-t-butyldimethylsilylphenl-1-yl, 4-vinylphen-1-yl, vinylidenebis(phenyl), and the like）などを含む。「Ｃ３〜Ｃ１０芳香族ラジカル」という用語は、少なくとも３であり、１０を超えない数の炭素原子を含む芳香族ラジカルを含む。芳香族ラジカル１‐イミダゾリル（Ｃ３Ｈ２Ｎ２‐）は、Ｃ３芳香族ラジカルを表す。ベンジルラジカル（Ｃ７Ｈ７‐）は、Ｃ７芳香族ラジカルを表す。
【００２０】
本明細書において使用される場合の用語「シクロ脂肪族ラジカル」は、少なくとも１の原子価を有し且つ環状ではあるが、芳香族ではない原子の配列を含むラジカルを表す。本明細書において定義される「シクロ脂肪族ラジカル」は、芳香族基を含まない。「シクロ脂肪族ラジカル」は、１つ以上の単環式成分を含んでもよい。例えば、シクロヘキシルメチル基（Ｃ６Ｈ１１ＣＨ２‐）は、シクロヘキシル環（環状ではあるが、芳香族ではない原子の配列）及びメチレン基（非環状成分）を含むシクロ脂肪族ラジカルである。シクロ脂肪族ラジカルは、窒素、イオウ、セレン、ケイ素及び酸素などのヘテロ原子を含んでもよいし、あるいは炭素及び水素のみから構成されてもよい。便宜上、本明細書において、「シクロ脂肪族ラジカル」という用語は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロアルキル基、共役ジエニル基、アルコール基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボン酸基、アシル基（例えばエステル及びアミドなどのカルボン酸誘導体）、アミン基、ニトロ基などの広範囲の官能基（a wide range of functional groups such as alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, haloalkyl groups, conjugated dienyl groups, alcohol groups, ether groups, aldehyde groups, ketone groups, carboxylic acid groups, acyl groups (for example carboxylic acid derivatives such as esters and amides), amine groups, nitro groups, and the like）を含むものと定義される。例えば、４‐メチルシクロペント‐１‐イルラジカルは、アルキル基である官能基であるメチル基を含むＣ６シクロ脂肪族ラジカルである。同様に、２‐ニトロブト‐１‐イルラジカルは、官能基であるニトロ基を含むＣ４シクロ脂肪族ラジカルである。シクロ脂肪族ラジカルは、同一であってもよいし、あるいは異なっていてもよい１つ以上のハロゲン原子を含んでもよい。ハロゲン原子は、例えばフッ素、塩素、臭素及びヨウ素を含む。１つ以上のハロゲン原子を含むシクロ脂肪族ラジカルは、２‐トリフルオロメチルシクロヘキサ‐１‐イル、４‐ブロモジフルオロメチルシクロオクト‐１‐イル、２‐クロロジフルオロメチルシクロヘキサ‐１‐イル、ヘキサフルオロイソプロピリデン‐２，２‐ビス（シクロヘキサ‐４‐イル）（すなわち‐Ｃ６Ｈ１０Ｃ（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ１０‐）、２‐クロロメチルシクロヘキサ‐１‐イル、３‐ジフルオロメチレンシクロヘキサ‐１‐イル、４‐トリクロロメチルシクロヘキサ‐１‐イルオキシ、４‐ブロモジクロロメチルシクロヘキサ‐１‐イルチオ、２‐ブロモエチルシクロペント‐１‐イル、２‐ブロモプロピルシクロヘキサ‐１‐イルオキシ（例えばＣＨ３ＣＨＢｒＣＨ２Ｃ６Ｈ１０Ｏ‐）（2-trifluoromethylcyclohex-1-yl, 4-bromodifluoromethylcyclooct-1-yl, 2-chlorodifluoromethylcyclohex-1-yl, hexafluoroisopropylidene-2,2-bis (cyclohex-4-yl) (i.e., -C6H10C(CF3)2 C6H10-), 2-chloromethylcyclohex-1-yl, 3- difluoromethylenecyclohex-1-yl, 4-trichloromethylcyclohex-1-yloxy, 4-bromodichloromethylcyclohex-1-ylthio, 2-bromoethylcyclopent-1-yl, 2-bromopropylcyclohex-1-yloxy (e.g., CH3CHBrCH2C6H10O-), and the like）などを含む。シクロ脂肪族ラジカルの更なる例は、４‐アリルオキシシクロヘキサ‐１‐イル、４‐アミノシクロヘキサ‐１‐イル（すなわちＨ２ＮＣ６Ｈ１０‐）、４‐アミノカルボニルシクロペント‐１‐イル（すなわちＮＨ２ＣＯＣ５Ｈ８‐）、４‐アセチルオキシシクロヘキサ‐１‐イル、２，２‐ジシアノイソプロピリデンビス（シクロヘキサ‐４‐イルオキシ）（すなわち‐ＯＣ６Ｈ１０Ｃ（ＣＮ）２Ｃ６Ｈ１０Ｏ‐）、３‐メチルシクロヘキサ‐１‐イル、メチレンビス（シクロヘキサ‐４‐イルオキシ）（すなわち‐ＯＣ６Ｈ１０ＣＨ２Ｃ６Ｈ１０Ｏ‐）、１‐エチルシクロブト‐１‐イル、シクロプロピルエテニル、３‐ホルミル‐２‐テラヒドロフラニル、２‐ヘキシル‐５‐テトラヒドロフラニル、ヘキサメチレン‐１，６‐ビス（シクロヘキサ‐４‐イルオキシ）（すなわち‐ＯＣ６Ｈ１０（ＣＨ２）６Ｃ６Ｈ１０Ｏ‐）、４‐ヒドロキシメチルシクロヘキサ‐１‐イル（すなわち４‐ＨＯＣＨ２Ｃ６Ｈ１０‐）、４‐メルカプトメチルシクロヘキサ‐１‐イル（すなわち４‐ＨＳＣＨ２Ｃ６Ｈ１０‐）、４‐メチルチオシクロヘキサ‐１‐イル（すなわち４‐ＣＨ３ＳＣ６Ｈ１０‐）、４‐メトキシシクロヘキサ‐１‐イル、２‐メトキシカルボニルシクロヘキサ‐１‐イルオキシ（２‐ＣＨ３ＯＣＯＣ６Ｈ１０Ｏ‐）、４‐ニトロメチルシクロヘキサ‐１‐イル（すなわちＮＯ２ＣＨ２Ｃ６Ｈ１０‐）、３‐トリメチルシリルシクロヘキサ‐１‐イル、２‐ｔ‐ブチルジメチルシリルシクロペント‐１‐イル、４‐トリメトキシシリルエチルシクロヘキサ‐１‐イル（例えば（ＣＨ３Ｏ）３ＳｉＣＨ２ＣＨ２Ｃ６Ｈ１０‐）、４‐ビニルシクロへキセン‐１‐イル、ビニリデンビス（シクロヘキシル）（4-allyloxycyclohex-1-yl, 4-aminocyclohex-1-yl (i.e., H2NC6H10-), 4-aminocarbonylcyclopent-1-yl (i.e., NH2COC5H8-), 4-acetyloxycyclohex-1-yl, 2,2-dicyanoisopropylidenebis(cyclohex-4-yloxy) (i.e., -OC6H10C(CN)2C6H10O-), 3-methylcyclohex-1-yl, methylenebis(cyclohex-4-yloxy) (i.e., -OC6H10CH2C6H10O-), 1-ethylcyclobut-1-yl, cyclopropylethenyl, 3-formyl-2-terahydrofuranyl, 2-hexyl-5-tetrahydrofuranyl, hexamethylene-1,6-bis(cyclohex-4-yloxy) (i.e., -O C6H10(CH2)6C6H10O-), 4-hydroxymethylcyclohex-1-yl (i.e., 4-HOCH2C6H10-), 4-mercaptomethylcyclohex-1-yl (i.e., 4-HSCH2C6H10-), 4-methylthiocyclohex-1-yl (i.e., 4-CH3SC6H10-), 4-methoxycyclohex-1-yl, 2-methoxycarbonylcyclohex-1-yloxy (2-CH3OCOC6H10O-), 4-nitromethylcyclohex-1-yl (i.e., NO2CH2C6H10-), 3-trimethylsilylcyclohex-1-yl, 2-t-butyldimethylsilylcyclopent-1-yl, 4-trimethoxysilylethylcyclohex-1-yl (e.g., (CH3O)3SiCH2CH2C6H10-), 4-vinylcyclohexen-1-yl, vinylidenebis(cyclohexyl), and the like）などを含む。「Ｃ３〜Ｃ１０シクロ脂肪族ラジカル」という用語は、少なくとも３であり、１０以下の数の炭素原子を含むシクロ脂肪族ラジカルを含む。シクロ脂肪族ラジカル２‐テトラヒドロフラニル（Ｃ４Ｈ７Ｏ‐）は、Ｃ４シクロ脂肪族ラジカルを表す。シクロヘキシルメチルラジカル（Ｃ６Ｈ１１ＣＨ２‐）は、Ｃ７シクロ脂肪族ラジカルを表す。
【００２１】
本明細書において使用される場合の用語「脂肪族ラジカル」は、環状ではない原子の直鎖配列又は側鎖配列から構成される少なくとも１の原子価を有する有機ラジカルを表す。脂肪族ラジカルは、少なくとも１つの炭素原子を含むものと定義される。脂肪族ラジカルを含む原子の配列は、窒素、イオウ、ケイ素、セレン及び酸素などのヘテロ原子を含んでもよいし、あるいは炭素及び水素のみから構成されてもよい。便宜上、本明細書において、「脂肪族ラジカル」という用語は、「環状ではない原子の直鎖配列又は側鎖配列」の一部として、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロアルキル基、共役ジエニル基、アルコール基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボン酸基、アシル基（例えばエステル及びアミドなどのカルボン酸誘導体）、アミン基、ニトロ基などの広範囲の官能基を含むものと定義される。例えば、４‐メチルペント‐１‐イルラジカルは、アルキル基である官能基であるメチル基を含むＣ６脂肪族ラジカルである。同様に、４‐ニトロブト‐１‐イル基は、官能基であるニトロ基を含むＣ４脂肪族ラジカルである。脂肪族ラジカルは、同一であってもよいし、あるいは異なっていてもよい１つ以上のハロゲン原子を含むハロアルキル基であってもよい。ハロゲン原子は、例えばフッ素、塩素、臭素及びヨウ素を含む。１つ以上のハロゲン原子を含む脂肪族ラジカルは、トリフルオロメチルアルキルハライド、ブロモジフルオロメチルアルキルハライド、クロロジフルオロメチルアルキルハライド、ヘキサフルオロイソプロピリデンアルキルハライド、クロロメチルアルキルハライド、ジフルオロビニリデンアルキルハライド、トリクロロメチルアルキルハライド、ブロモジクロロメチルアルキルハライド、ブロモエチルアルキルハライド、２‐ブロモトリメチレンアルキルハライド（例えば‐ＣＨ２ＣＨＢｒＣＨ２‐）など（the alkyl halides trifluoromethyl, bromodifluoromethyl, chlorodifluoromethyl, hexafluoroisopropylidene, chloromethyl, difluorovinylidene, trichloromethyl, bromodichloromethyl, bromoethyl, 2-bromotrimethylene (e.g., -CH2CHBrCH2-), and the like）を含む。脂肪族ラジカルの更なる例は、アリル、アミノカルボニル（すなわち‐ＣＯＮＨ２）、カルボニル、２，２‐ジシアノイソプロピリデン（すなわち‐ＣＨ２Ｃ（ＣＮ）２ＣＨ２‐）、メチル（すなわち‐ＣＨ３）、メチレン（すなわち‐ＣＨ２‐）、エチル、エチレン、ホルミル（すなわち‐ＣＨＯ）、ヘキシル、ヘキサメチレン、ヒドロキシメチル（すなわち‐ＣＨ２ＯＨ）、メルカプトメチル（すなわち‐ＣＨ２ＳＨ）、メチルチオ（すなわち‐ＳＣＨ３）、メチルチオメチル（すなわち‐ＣＨ２ＳＣＨ３）、メトキシ、メトキシカルボニル（すなわちＣＨ３ＯＣＯ‐）、ニトロメチル（すなわち‐ＣＨ２ＮＯ２）、チオカルボニル、トリメチルシリル（すなわち（ＣＨ３）３Ｓｉ‐）、ｔ‐ブチルジメチルシリル、３‐トリメトキシシリルプロピル（すなわち（ＣＨ３Ｏ）３ＳｉＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２‐）、ビニル、ビニリデンなど（allyl, aminocarbonyl (i.e., -CONH2), carbonyl, 2,2-dicyanoisopropylidene (i.e., -CH2C(CN)2CH2-), methyl (i.e., -CH3), methylene (i.e., -CH2-), ethyl, ethylene, formyl (i.e., -CHO), hexyl, hexamethylene, hydroxymethyl (i.e., -CH2OH), mercaptomethyl (i.e., -CH2SH), methylthio (i.e., -SCH3), methylthiomethyl (i.e., -CH2SCH3), methoxy, methoxycarbonyl (i.e., CH3OCO-) , nitromethyl (i.e., -CH2NO2), thiocarbonyl, trimethylsilyl ( i.e., (CH3)3Si-), t-butyldimethylsilyl, 3-trimethyoxysilylpropyl (i.e., (CH3O)3SiCH2CH2CH2-), vinyl, vinylidene, and the like）を含む。更に例を挙げると、Ｃ１〜Ｃ１０脂肪族ラジカルは、少なくとも１であり、１０以下の数の炭素原子を含む。メチル基（すなわちＣＨ３‐）は、Ｃ１脂肪族ラジカルの一例である。デシル基（すなわちＣＨ３（ＣＨ２）９‐）は、Ｃ１０脂肪族ラジカルの一例である。
【００２２】
本明細書において使用される場合の用語「シクロペンタジエン二量体」は、ビス（シクロペンタジエン）；４，７‐メタノインデン、３ａ，４，７，７ａ‐テトラヒドロ‐；ビシクロペンタジエン；ＤＣＰＤ；ジシクロペンタジエン；二量体シクロペンタジエン；テトラシクロ‐［５．２．１．０２．６］デカン；１，３‐シクロペンタジエン、二量体；３ａ，４，７，７ａ‐テトラヒドロ‐４，７‐メタノ‐１Ｈ‐インデン；トリシクロ［５．２．１．０２．６］デカ‐３，８‐ジエン；４，７‐メチレン‐４，７，８，９‐テトラヒドロインデン；３ａ，４，７，７ａ‐テトラヒドロ‐４，７‐メタノインデン（bis(cyclopentadiene); 4,7-methanoindene, 3a,4,7,7a-tetrahydro-; bicyclopentadiene; DCPD; dicyclopentadiene; dimer cyclopentadiene; tetracyclo-[5.2.1.02,6]decane; 1,3-cyclopentadiene, dimer; 3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7-methano-1H-indene; tricyclo[5.2.1.02,6]deca-3,8-diene; 4,7-methylene-4,7,8,9-tetrahydroindene; 3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7-methanoindene）を表す。
【００２３】
前述のように、本発明は、（ａ）６０Ｈｚの電気エネルギーを４０〜１００ｋＨｚの電気エネルギーに変換可能な周波数インバータと；（ｂ）変圧器とを具備する高電圧‐高周波数電気エネルギー変換装置を提供する。変圧器は、変圧器筐体と；少なくとも1つの軟磁心と；低圧一次巻線と；高圧二次巻線と；ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料とを具備する。一実施形態において、固体絶縁材料は高圧二次巻線と接触している。
【００２４】
一実施形態において、周波数インバータは、５０Ｈｚ〜約８０Ｈｚの範囲の電気エネルギーを約２０ｋＨｚ〜約５０ｋＨｚの範囲の電気エネルギーに変換可能である。別の実施形態において、周波数インバータは、約５０〜６０Ｈｚの電気エネルギーを約６０ｋＨｚ〜約２００ｋＨｚの範囲の電気エネルギーに変換可能である。一実施形態において、インバータは共振インバータ、非共振インバータ、パワーインバータ、ＩＧＢＴパルス幅変調インバータの中から選択される。別の実施形態において、インバータは直列超共振インバータである。
【００２５】
一実施形態において、高電圧‐高周波数電気エネルギー変換装置は変圧器を具備する。一実施形態において、図１に示されるように、電気エネルギー変換装置（１０）は変圧器（１２）を含み、変圧器（１２）はインバータ（１４）及び整流器（１６）と接触している。変圧器は、変圧器筐体、少なくとも１つの軟磁心、低圧一次巻線及び高圧二次巻線を具備する。
【００２６】
一実施形態において、軟磁心は少なくとも１つの強磁性材料又はフェリ磁性材料から成る。軟磁心材料は、例えば鉄、ＭｎＺｎ、ＮｉＺｎ、ＮｉＦｅ、ＣｏＳｉＯ２より選択された少なくとも１つの材料であるが、それらに限定されない。更に別の実施形態において、軟磁心は軟鉄心である。
【００２７】
一実施形態において、変圧器は、１つのＡＣ電圧を別のＡＣ電圧に変換する２つの巻線を具備する。一実施形態において、一次巻線のＡＣ電流は、磁心において電磁石の場合のような交番磁界を発生する。二次巻線は同一の磁心に巻き付けられてもよく、磁心の磁界は電流を発生する。２つの巻線の巻数の比によって二次巻線の電圧を調整できる。例えば、一次巻線と二次巻線が同一の巻数を有する場合、一次電圧と二次電圧は同一になるであろう。別の例として、二次巻線の巻数が一次巻線の巻数の２分の１である場合、二次巻線の電圧は一次巻線の電圧の２分の１になる。一実施形態において、変圧器の巻数比は、インピーダンスの不整合を排除するか又はインピーダンスを可能な限り整合するように選択される。
【００２８】
一実施形態において、変圧器の一次巻線はインバータに接続される。インバータは整流器により給電される。変圧器の二次巻線の出力端は、整流器に接続される。別の実施形態において、一次巻線及び二次巻線を同心リングとして構成できる。別の実施形態において、変圧器磁心は、巻線を取り囲み且つ軟磁心から構成されるシェル形磁心として更に構成される。一実施形態において、二次巻線及び軟磁心は、密閉された中空のリング形筐体の中に配置され、筐体は、例えば整流器、コンデンサ、更にはＸ線管などの更に別の高電圧部品を収納できる。
【００２９】
一実施形態において、二次巻線系は、一次巻線から電気的に分離されたｎ個の二次巻線から構成される。二次巻線は、ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料と二次巻線を接触させることにより絶縁される。
【００３０】
一実施形態において、固体絶縁材料は、ジシクロペンタジエンを含む重合可能配合物を含む。別の実施形態において、固体絶縁材料は、シクロペンタジエン二量体及びシクロペンタジエンオリゴマーを含む重合可能配合物を含む。一実施形態において、シクロペンタジエン二量体は構造Ｉを有する。
【００３１】
【化１】
2010141329.tif 000003
【００３２】
(I)
一実施形態において、重合可能配合物はシクロペンタジエンオリゴマーを含む。本明細書において使用される場合の用語「オリゴマー」は、三量体、四量体、五量体、六量体を表し、更に任意に七量体及び八量体などを表す。シクロペンタジエンオリゴマーという用語は、シクロペンタジエン二量体より大きい分子量を有するシクロペンタジエンから誘導された構成単位を含む物質を表す。シクロペンタジエンオリゴマーは、ディールス‐アルダー反応によって１つ以上のシクロペンタジエン分子をシクロペンタジエン二量体に逐次追加することにより形成されてもよい。
【００３３】
一実施形態において、ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料は硬化樹脂である。本明細書において使用される場合の用語「硬化性樹脂」は、熱エネルギー、電磁放射又は試薬のうちいずれか１つ以上にさらされた場合に化学反応に関与しうる１つ以上の反応性基を有する材料を表す。本明細書において使用される場合の硬化は、１つ以上の反応性基（例えばシクロオレフィンにおけるメタセシス‐活性結合）を有する硬化性材料（例えばジシクロペンタジエン）の重合、架橋、又は重合及び架橋の双方を生じさせる反応を表す。
【００３４】
一実施形態において、シクロペンタジエンオリゴマーは、配合物中に存在するシクロペンタジエン二量体及びシクロペンタジエンオリゴマーの量に基づいて約５％〜２５％の量で存在する。別の実施形態において、シクロペンタジエンオリゴマーは、配合物中に存在するシクロペンタジエン二量体及びシクロペンタジエンオリゴマーの量に基づいて約８％〜約２０％の量で存在する。更に別の実施形態において、シクロペンタジエンオリゴマーは、配合物中に存在するシクロペンタジエン二量体及びシクロペンタジエンオリゴマーの量に基づいて約１０％〜約１５％の量で存在する。
【００３５】
一実施形態において、ポリジシクロペンタジエンは、環開メタセシス（ＲＯＭＰ）触媒が存在する中での環開メタセシス重合により形成される。メタセシス触媒は、適切な条件下でシクロペンタジエン二量体と接触した場合に環開メタセシス重合反応を触媒する。本発明により提供される重合可能配合物の環開メタセシス重合を実現するのに適する反応条件は、本明細書の実験を説明する部分で示される。しかし、一般に、本発明により提供される重合可能配合物は、貯蔵温度を慎重に選択することにより潜在状態で保存されてもよい。通常、環開メタセシス重合は、重合可能配合物を加熱することにより実行される。本発明により提供される重合可能配合物の利点は、相対的に低い温度では自由に流れる液体であり、重合前に充填剤と完全に接触させることができるという点である。一実施形態において、本発明により提供される重合可能配合物は第２のシクロオレフィン、例えばシクロオクテンを更に含む。適切な環開メタセシス触媒は、構造（II）を有する有機金属化合物を含む。
【００３６】
【化２】
2010141329.tif 000004
【００３７】
化学式中、「ａ」及び「ｂ」は１〜３の互いに独立した整数であって、「ａ＋ｂ」は５以下である。更に、Ｍはバナジウム、ルテニウム、オスミウム、チタン、タングステン、レニウム、イリジウム又はモリブデンであり；Ｘは出現ごとに独立したアニオン配位子であり；Ｌは出現ごとに独立した中性電子ドナー配位子であり；Ｒ１は水素、Ｃ１-Ｃ２０脂肪族ラジカル、Ｃ３‐Ｃ２０シクロ脂肪族ラジカル、Ｃ３‐Ｃ２０芳香族ラジカル（hydrogen, a C1-C20 aliphatic radical, a C3-C20cycloaliphatic radical, a C3-C20 aromatic radical）であり；Ｒ２はＣ１‐Ｃ２０脂肪族ラジカル、Ｃ３‐Ｃ２０シクロ脂肪族ラジカル、Ｃ３‐Ｃ２０芳香族ラジカル又は環状基を形成するために融合されたＬ、Ｒ１又はＲ２のうち少なくとも１つである（C1-C20 aliphatic radical, a C3-C20cycloaliphatic radical, a C3-C20 aromatic radical or at least one of L, R1 or R2 fused to form a cyclic group）。
【００３８】
【表１】
2010141329.tif 000005
【００３９】
一実施形態において、Ｍはルテニウム又はオスミウムである。一実施形態において、ルテニウム又はオスミウムは、触媒の金属中心を形成できる。一実施形態において、触媒中のＲｕ又はＯｓは＋２酸化状態にあり、１６個の電子を有し且つ五座配位を有することが可能である。別の実施形態において、触媒中のＲｕ又はＯｓは、＋２酸化状態にあり、１８個の電子を有し且つ六座配位を有することが可能である。実施形態によっては、おそらくはＲｕ系触媒又はＯｓ系触媒に加えて、チタン系ＲＯＭＰ触媒を使用できる場合もある。
【００４０】
構造（II)におけるアニオン配位子Ｘは、単座配位子又は二座配位子であることが可能である。一実施形態において、Ｘは、出現ごとに独立したハロゲン化物、カルボン酸塩基、スルホン酸塩基、スルフィン酸塩基、ジケトン酸塩、アルコキシド、アリロキシド、シクロペンタジエン基、シアン化物基、シアン酸塩基又はチオシアン酸塩基（independently at each occurrence a halide, a carboxylate group, a sulfonate group, a sulfinate group, a diketonate, an alkoxide, an aryloxide, a cyclopentadienide group, a cyanide group, a cyanate group, or a thiocyanate group）である。一実施形態において、Ｘは、出現ごとに独立した塩化物、フッ化物、臭化物、ヨウ化物、ＣＦ３ＣＯ２、−ＣＨ３ＣＯ２、−ＣＦＨ２ＣＯ２、−（ＣＨ３）３ＣＯ、−（ＣＦ３）２（ＣＨ３）ＣＯ、−（ＣＦ３）（ＣＨ３）２ＣＯ、−ＰｈＯ、−ＭｅＯ、−ＥｔＯ、−トシラート、メシラート又はトリフルオロメタンスルホン酸塩（independently at each occurrence chloride, fluoride, bromide, iodide, CF3CO2`, CH3CO2`, CFH2CO2`, (CH3)3CO`, (CF3)2(CH3)CO`, (CF3)(CH3)2CO`, PhO`, MeO`, EtO`, tosylate, mesylate, or trifluoromethanesulfonate）である。
【００４１】
本発明のある特定の実施形態において、環開メタセシス触媒は構造IIを有し且つ金属中心に結合されたアニオン配位子の数は、遷移金属の配位状態（例えば五座配位又は六座配位）、遷移金属に結合された中性電子供与配位子「Ｌ」の数及び配位子中に存在する配位基の数のうち１つ以上によって決まる。本明細書において、配位子「Ｌ」又は「Ｘ」中に存在する配位基の数は、その配位子の「座数」と呼ばれる。例えば、単座配位子は１の座数を有し、二座配位子は２の座数を有する。一実施形態において、Ｘは単座アニオン配位子であり、「ｂ」は２である。別の実施形態において、Ｘは二座アニオン配位子であり、「ｂ」は１である。更に別の実施形態において、Ｘは出現ごとに独立した塩化物又は臭化物であり、「ｂ」は２である。
【００４２】
前述のように、構造IIを有する適切な環開重合触媒中に存在する電子供与体配位子Ｌは、中性電子供与体配位子であり、この配位子は単座、二座又は三座のいずれであってもよい。適切な電子供与体配位子はホスフィン、ホスフィン酸化物、アルシン、スチビン、エーテル、エステル、アミン、アミド、イミン、スルホキシド、ニトロシル化合物及び硫化物を含む。一実施形態において、少なくとも１つのＬは、構造Ｐ（Ｒ３Ｒ４Ｒ５）を有するホスフィンである。尚、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立した脂肪族ラジカル、シクロ脂肪族ラジカル又は芳香族ラジカルである。一実施形態において、少なくとも１つのＬはＰ（シクロヘキシル）３、Ｐ（シクロペンチル）３、Ｐ（イソプロピル）３又はＰ（フェニル）３を含んでもよい。一実施形態において、環開重合触媒は構造IIを有し且つ少なくとも１つのトリアリールホスフィン、例えばトリフェニルホスフィンを含む。
【００４３】
一実施形態において、環開重合触媒は構造IIを有し且つ少なくとも１つのＬは複素環式配位子である。複素環式配位子とは、環構造を形成し且つ環の一部として１つ以上のヘテロ原子を含む原子の配列であり、ヘテロ原子は先に定義した通りである。複素環式配位子は芳香族配位子（ヘテロアレーン配位子）又は非芳香族配位子のいずれであってもよく、非芳香族複素環式配位子は飽和又は不飽和のいずれであってもよい。複素環又は環状炭化水素、例えばインドールであってもよい１つ以上の環状配位子に複素環式配位子が更に融合されてもよい。
【００４４】
一実施形態において、環開重合触媒は構造IIを有し且つ少なくとも１つのヘテロアレーン配位子「Ｌ」を含む。ヘテロアレーン配位子とは、二重結合が１つの芳香族系を形成するような不飽和複素環式配位子である。一実施形態において、少なくとも１つのＬはフラン、チオフェン、ピロール、ピリジン、ビピリジン、ピコリルイミン、ガンマピラン、ガンマチオピラン、フェナントロリン、ピリミジン、ビピリミジン、ピラジン、インドール、クマロン、チオナフテン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ピラゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、オキサゾール、チアゾール、ジチアゾール、イソキサゾール、イソチアゾール、キノリン、ビスキノリン、イソキノリン、ビスイソキノリン、アクリジン、クロメン、フェナジン、フェノキサジン、フェノチアジン、トリアジン、チアントレン、プリン、ビスイミダゾール、ビスオキサゾール、あるいは例えばＰ（シクロヘキシル）３、Ｐ（シクロペンチル）３、Ｐ（イソプロピル）３又はＰ（フェニル）３などのホスフィン（furan, thiophene, pyrrole, pyridine, bipyridine, picolylimine, gamma-pyran, gamma-thiopyran, phenanthroline, pyrimidine, bipyrimidine, pyrazine, indole, coumarone, thionaphthene, carbazole, dibenzofuran, dibenzothiophene, pyrazole, imidazole, benzimidazole, oxazole, thiazole, dithiazole, isoxazole, isothiazole, quinoline, bisquinoline, isoquinoline, bisisoquinoline, acridine, chromene, phenazine, phenoxazine, phenothiazine, triazine, thianthrene, purine, bisimidazole, bisoxazole or phosphine such as for example P(cyclohexyl)3, P(cyclopentyl)3, P(isopropyl)3, or P(phenyl)3）である。一実施形態において、少なくとも１つのＬは単座ヘテロアレーン配位子であり、これは未置換又は置換のいずれであってもよく、例えばピリジンなどである。一実施形態において、少なくとも１つのＬは二座ヘテロアレーン配位子であり、これは置換又は未置換のいずれであってもよく、例えばビピリジン、フェナントロリン、ビチアゾール、ビピリミジン又はピコリルイミン（bipyridine, phenanthroline, bithiazole, bipyrimidine, or picolylimine）である。
【００４５】
一実施形態において、Ｌは、例えば表１の欄１Ｆに示されるように、Ｎ‐複素環式カルベン配位子（ＮＨＣ）である。Ｎ‐複素環式カルベン配位子は、環中に少なくとも１つのＮ原子を含み且つ１つの自由電子対を有する１つの炭素原子を含む複素環式配位子である。Ｎ‐複素環式カルベン配位子の例は１，３‐ジメシチルイミダゾリジン‐２‐イリデン；１，３‐ジ（１‐アダマンチル）イミダゾリジン‐２‐イリデン；１‐シクロヘキシル‐３‐メシチルイミダゾリジン‐２‐イリデン；１，３‐ジメシチルオクタヒドロベンゾイミダゾール‐２‐イリデン；１，３‐ジイソプロピル‐４‐イミダゾリン‐２‐イリデン；１，３‐ジ（１‐フェニルエチル）‐４‐イミダゾリン‐２‐イリデン；１，３‐ジメシチル‐２，３‐ジヒドロベンゾイミダゾール‐２‐イリデン；１，３，４‐トリフェニル‐２，３，４，５‐テトラヒドロ‐１Ｈ‐１，２，４‐トリアゾール‐５‐イリデン；１，３‐ジシクロへキシルヘキサヒドロピリミジン‐２‐イリデン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’‐テトライソプロピルホルムアミジンイリデン；１，３，４‐トリフェニル‐４，５‐ジヒドロ‐１Ｈ‐１，２，４‐トリアゾール‐５‐イリデン；又は３‐（２，６‐ジイソプロピルフェニル）‐２，３‐ジヒドロチアゾール‐２‐イリデン（1,3- dimesitylimidazolidin -2- ylidene; 1,3-di(1-adamantyl) imidazolidin -2- ylidene; 1- cyclohexyl -3- mesitylimidazolidin -2- ylidene; 1,3- dimesityl octahydro benzimidazol -2- ylidene; 1,3- diisopropyl -4- imidazolin -2- ylidene; 1,3- di(1-phenylethyl) -4- imidazolin -2- ylidene; 1,3-dimesityl -2,3- dihydrobenzimidazol -2- ylidene; 1,3,4-triphenyl -2,3,4,5- tetrahydro -1H-1,2,4- triazol -5- ylidene; 1,3-dicyclohexylhexahydro pyrimidin -2- ylidene; N,N,N',N'-tetraisopropyl formamidinylidene; 1,3,4-triphenyl -4,5- dihydro -1H-1,2,4- triazol -5- ylidene; or 3-(2,6-diisopropylphenyl) -2,3- dihydrothiazol -2- ylidene）を含むが、それらに限定されない。
【００４６】
遷移金属に結合される中性電子供与体配位子Ｌの数は、遷移金属の配位状態（例えば五座配位又は六座配位）、遷移金属に結合されたアニオン配位子の数又は中性電子供与体配位子の座数のうち１つ以上によって決まる。一実施形態において、「ａ」は１である。一実施形態において、「ａ」は２である。一実施形態において、「ａ」は３である。一実施形態において、多座配位子を形成するためにＲ３、Ｒ４、Ｘ及びＬは互いに束縛されてもよい。一実施形態において、Ｒ３、Ｒ４、Ｘ又はＬのうち２つ以上が独立して１つの環を形成してもよい。例えば、Ｒ３及びＲ４は、一体となって置換インデン基又は未置換インデン基を形成してもよい。
【００４７】
一実施形態において、環開メタセシス触媒は構造IIIを有する。
【００４８】
【化３】
2010141329.tif 000006
【００４９】
別の実施形態において、環開メタセシス触媒は、構造IＶを有する触媒及び構造Ｖを有する触媒から選択される。
【００５０】
【化４】
2010141329.tif 000007
【００５１】
【化５】
2010141329.tif 000008
【００５２】
【化６】
2010141329.tif 000009
【００５３】
【化７】
2010141329.tif 000010
【００５４】
一実施形態において、触媒はビス（トリシクロヘキシルホスフィン）ベンジリジン塩化ルテニウム（IV）（ＣＡＳ Ｎｏ．１７２２２２‐３０‐９）、１，３‐ビス（２，４，６‐トリメチルフェニル）‐２‐イミダゾリジンイリデン）ジクロロ（フェニルメチレン）（トリシクロヘキシルホスフィン）ルテニウム（ＣＡＳ Ｎｏ．２４６０４７‐７２‐３）、１，３‐ビス（２，４，６‐トリメチルフェニル）‐２‐（イミダゾリジンイリデン）ジクロロ（フェニルメチレン）（ジ‐３‐ブロモピリジン）ルテニウム、又は１，３‐ビス（２，４，６‐トリメチルフェニル）‐２‐イミダゾリジンイリデン）ジクロロ（ｏ‐イソプロポキシフェニルメチレン）ルテニウム（ＣＡＳ Ｎｏ．３０１２２４‐４０‐８）（bis (tricyclohexylphosphine) benzylidine ruthenium (IV) chloride (CAS No. 172222-30-9), 1,3-Bis (2,4,6-trimethylphenyl) -2- imidazolidinylidene） dichloro (phenylmethylene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium (CAS No. 246047-72-3), 1,3-Bis (2,4,6- trimethylphenyl) -2- imidazolidinylidene） dichloro (phenylmethylene) (di-3-bromopyridine) ruthenium, or 1,3- Bis- (2,4,6-trimethylphenyl) -2- imidazolidinylidene） dichloro (o-isopropoxyphenyl methylene) ruthenium (CAS No. 301224-40-8)）を含む。
【００５５】
メタセシス触媒は、シクロペンタジエン二量体及びシクロペンタジエンオリゴマーの量に基づいて約０．００１５ｗｔ％を超える量で存在していてもよい。一実施形態において、メタセシス触媒は、シクロペンタジエン二量体及びシクロペンタジエンオリゴマーの量に基づいて約０．０１ｗｔ％〜約０．０５ｗｔ％の範囲の量で存在していてもよい。更に別の実施形態において、メタセシス触媒は、シクロペンタジエン二量体及びシクロペンタジエンオリゴマーの量に基づいて約０．０１５ｗｔ％〜約０．０２５ｗｔ％の範囲の量で存在していてもよい。
【００５６】
一実施形態において、固体絶縁材料は無機充填剤を含む。適切な充填剤は、シリカ質材料、炭素質材料、金属水和物、金属酸化物、金属臭化物、金属窒化物及びそれらの材料のうち２つ以上の材料の混合物により例示される。一実施形態において、充填剤はシリカ質材料である。充填剤は微粒子、繊維、小板、ウィスカー、ロッド又はそれらのうち２つ以上の組み合わせであってもよい。一実施形態において、充填剤は、平均粒径、粒径分布、平均粒子表面積、粒子形状及び粒子横断面形状を有する複数の粒子を含む。
【００５７】
一実施形態において、無機充填剤は、表面変性ナノ微粒子シリカである。一実施形態において、表面変性ナノ微粒子シリカは、シクロペンタジエン二量体及びシクロペンタジエンオリゴマーに適合する有機部分と反応させたナノ微粒子シリカを含む。その結果生成される表面変性ナノ微粒子シリカ粒子は、ヘキサンなどの有機溶媒中に分散自在であり且つ重合可能配合物の中で分散自在である。表面官能基化剤又は変性剤の例は、シラン化合物及びシラザン化合物であるが、それらに限定されない。特定の例を挙げると、３‐グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＰＭＳ）、３‐メトキシプロピルトリメトキシシラン（ＭＰＭＳ）、アセトキシメチルトリメトキシシラン（ＡＭＭＳ）、メチルトリメトキシシラン（ＭＭＳ）、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＺ）及びそれらの組み合わせ（3-glycidoxypropyl trimethoxysilane (GPMS), 3-methoxypropyl trimethoxysilane (MPMS), acetoxymethyl trimethoxysilane (AMMS), methyl trimethoxysilame (MMS), hexamethyldisilazane (HMDZ), and combinations thereof）などがある。例えば、ケイ素粒子（シラノール基）の表面で３‐グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＰＭＳ）をヒドロキシル官能基と反応させて、グリシドキシプロピル官能基化シリカを形成できる。
【００５８】
有機官能基を含むシランの例は、ｎ‐（２‐アミノエチル）‐３‐アミノプロピルトリエトキシシラン、ｎ‐（２‐アミノエチル）‐３‐アミノプロピルトリメトキシシラン、３‐アミノプロピルトリメトキシシラン、３‐アミノプロピルトリエトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリエトキシシラン、アセトキシエチルトリメトキシシラン、（３‐アクリル‐オキシプロピル）トリメトキシシラン、５，６‐エポキシヘキシルトリエトキシシラン、（３‐グリシドキシプロピル）トリエトキシシラン、（３‐グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン、３‐メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３‐メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２‐シアノエチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリエトキシシラン及びｎ‐（３‐アクリルオキシ‐２‐ヒドロキシプロピル）‐３‐アミノプロピルトリエトキシシラン（n-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, n-(2-aminoethyl)-3- aminopropyltrimethoxy silane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3- aminopropyltriethoxysilane, methacryloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, acetoxyethyltrimethoxysilane, (3-acryl- oxypropyl)trimethoxysilane, 5,6-epoxyhexyltriethoxysilane, (3- glycidoxypropyl)triethoxy silane, (3- glycidoxypropyl)trimethoxysilane, 3- mercaptopropyltrimethoxysilane, 3 -mercaptopropyltriethoxysilane, 2- cyanoethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyltriethoxysilane, and n-(3-acryloxy-2-hydroxypropyl)-3- aminopropyltriethoxysilane）を含む。一実施形態において、ナノ微粒子シリカは、トリメチルシリル基、アミノシラン基、ビニルジメチルシラン基及びそれらの組み合わせ（trimethylsilyl group, aminosilane group, vinyldimethyl silane group and combinations thereof）によって官能基化される。
【００５９】
一実施形態において、固体絶縁材料は、約１０ｎｍ〜約２５０ｎｍの範囲の粒径分布を有する表面変性ナノ微粒子シリカ粒子を含む。表面変性処理はナノ微粒子シリカの寸法又は直径を容易に認められるほど増加しないので、表面変性処理前と処理後で粒子はほぼ同一の粒径を有する。
【００６０】
一実施形態において、ナノ微粒子シリカは、固体絶縁材料の総重量に基づいて約０．０００１ｗｔ％〜約２５ｗｔ％に対応する量で存在する。別の実施形態において、ナノ微粒子シリカは、固体絶縁材料の総重量に基づいて約１ｗｔ％〜約２０ｗｔ％に対応する量で存在する。更に別の実施形態において、ナノ微粒子シリカは、固体絶縁材料の総重量に基づいて約２ｗｔ％〜約１８ｗｔ％に対応する量で存在する。
【００６１】
一実施形態において、ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料は、反応調整剤を含む。適切な反応調整剤は、ホスフィン、スルホン化ホスフィン、亜リン酸塩、ホスフィン酸塩又はホスホン酸塩のうち１つ以上（one or more of phosphines, sulfonated phosphines, phosphites, phosphinites, or phosphonites）であってもよい。他の適切な反応調整剤は、アルシン、スチビン、スルホキシド、カルボキシル、エーテル、チオエーテル又はチオフェンのうち１つ以上（one or more of arsines, stibines, sulfoxides, carboxyls, ethers, thioethers, or thiophenes）を含んでもよい。適切な反応調整剤はアミン、アミド、ニトロシル、ピリジン、ニトリル又はフランのうち１つ以上（one or more of amines, amides, nitrosyls, pyridines, nitriles, or furans）を含んでもよい。一実施形態において、電子供与体又はルイス塩基は、ヒドロキシル、チオール、ケトン、アルデヒド、エステル、エーテル、アミン、アミド、ニトロ酸、カルボン酸、ジスルフィド、炭酸塩、カルボアルコキシ酸、イソシアン酸塩、カルボジイミド、カルボアルコキシ及びハロゲン（hydroxyl, thiol, ketone, aldehyde, ester, ether, amine, amide, nitro acid, carboxylic acid, disulfide, carbonate, carboalkoxy acid, isocyanate, carbodiimide, carboalkoxy, and halogen）の１つ以上の官能基を含んでもよい。一実施形態において、反応調製剤は、トリフェニルホスフィン、トリシクロペンチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、亜リン酸トリフェニル、ピリジン、プロピルアミン、トリブチルホスフィン、ベンゾニトリル、トリフェニルアルシン、無水アセトニトリル、チオフェン又はフランのうち１つ以上（one or more of triphenylphosphine, tricyclopentylphosphine, tricyclohexylphosphine, triphenylphosphite, pyridine, propylamine, tributylphosphine, benzonitrile, triphenylarsine, anhydrous acetonitrile, thiophene, or furan）む。一実施形態において、反応調製剤は、Ｐ（シクロヘキシル）３、Ｐ（シクロペンチル）３、Ｐ（イソプロピル）３、Ｐ（フェニル）３又はピリジンのうち１つ以上（one or more of P(cyclohexyl)3, P(cyclopentyl)3, P(isopropyl)3, P(Phenyl)3, or pyridine）る。別の実施形態において、反応調整剤はトリフェニルホスフィンである。更に別の実施形態において、反応調整剤は亜リン酸トリフェニルである。
【００６２】
一実施形態において、反応調製剤は、固体絶縁材料の総重量に基づいて約０．０５ｗｔ％〜約２．５ｗｔ％に対応する量で存在する。別の実施形態において、反応調製剤は、固体絶縁材料の総重量に基づいて約０．２５ｗｔ％〜約１ｗｔ％の量で存在する。
【００６３】
別の実施形態において、固体絶縁材料は鉱物油を更に含む。一実施形態において、鉱物油は、固体絶縁材料の総重量に基づいて約０．２５ｗｔ％〜約１５ｗｔ％に対応する量で存在する。別の実施形態において、鉱物油は、固体絶縁材料の総重量に基づいて約１．５ｗｔ％〜約３ｗｔ％の量で存在する。
【００６４】
一実施形態において、ジシクロペンタジエンを含む重合可能配合物は、無機充填剤が存在しない場合に約０℃の凝固点を有する。別の実施形態において、ジシクロペンタジエンを含む重合可能配合物は、無機充填剤が存在しない場合に約５℃の凝固点を有する。
【００６５】
一実施形態において、重合可能配合物は第２のシクロオレフィン単量体を含む。一実施形態において、第２のシクロオレフィン単量体は、ノルボルネン；ジ（メチル）ジシクロペンタジエン；ジヒドロジシクロペンタジエン；テトラシクロドデセン；エチリデンノルボルネン；メチルテトラシクロドデセン；メチルノルボルネン；エチルノルボルネン；ジメチルノルボルネン；ノルボルナジエン；シクロペンテン；シクロヘプテン；シクロオクテン；７‐オキサノルボルネン；７‐オキサビシクロ（２．２．１）へプト‐５‐エン誘導体；７‐オキサノルボルナジエン；シクロドデセン；２‐ノルボルネン（ビシクロ（２．２．１）‐２‐へプテンとも呼ばれる）；５‐メチル‐２‐ノルボルネン；５，６‐ジメチル‐２‐ノルボルネン；５‐エチル‐２‐ノルボルネン；５‐ブチル‐２‐ノルボルネン；５‐ヘキシル‐２‐ノルボルネン；５‐ドデシル‐２‐ノルボルネン；５‐イソブチル‐２‐ノルボルネン；５‐オクタデシル‐２‐ノルボルネン；５‐イソプロピル‐２‐ノルボルネン；５‐フェニル‐２‐ノルボルネン；５‐ｐ‐トルイル‐２‐ノルボルネン；５‐ａ‐ナフチル‐２‐ノルボルネン；５‐シクロヘキシル‐２‐ノルボルネン；５，５‐ジメチル‐２‐ノルボルネン；ジシクロペンタジエン（又はシクロペンタジエン二量体）；ジヒドロジシクロペンタジエン（又はシクロペンテンシクロペンタジエンコダイマー）；メチル‐シクロペンタジエン二量体；エチルシクロペンタジエン二量体；テトラシクロドデセン（１，２，３，４，４ａ，５，８，８ａ‐オクタヒドロ‐１，４：５，８‐ジメタノナフタレンとも呼ばれる）；９‐メチル‐テトラシクロ（６．２．１．１３，６．０２，７）‐４‐ドデセン（１，２，３，４，４ａ，５，８，８ａ‐オクタヒドロ‐２‐メチル‐４，５：５，８‐ジメタノナフタレンとも呼ばれる）；９‐エチルテトラシクロ（６．２．１．１３，６．０２，７）‐４‐ドデセン；９‐プロピル‐テトラシクロ（６．２．１．１３，６．０２，７）‐４‐ドデセン；９‐ヘキシルテトラシクロ（６．２．１．１３，６．０２，７）‐４‐ドデセン；９‐デシルテトラシクロ（６．２．１．１３，６．０２，７）‐４‐ドデセン；９，１０‐ジメチルテトラシクロ（６．２．１．１３，６．０２，７）‐４‐ドデセン；９‐エチル‐１０‐メチルテトラシクロ（６．２．１．１３，６．０２，７）‐４‐ドデセン；９‐シクロヘキシルテトラシクロ（６．２．１．１３，６．０２，７）‐４‐ドデセン；９‐クロロテトラシクロ（６．２．１．１３，６．０２，７）‐４‐ドデセン；９‐ブロモテトラシクロ（６．２．１．１３，６．０２，７）‐４‐ドデセン；シクロペンタジエン三量体；メチル‐シクロペンタジエン三量体；又は以上の物質の誘導体のうち１つ以上（one or more of norbornene; di(methyl)dicyclopentadiene; dilhydrodicyclopentadiene; tetracyclododecene; ethylidenenorborniene; methyltetracyclododecene; methylnorbornene; ethylnorbornene; dimethylnorbornene; norbornadiene; cyclopentene; cycloheptene; cyclooctene; 7-oxanorbornene; 7-oxabicyclo (2.2.1) hept -5- ene derivatives; 7-oxanorbornadiene; cyclododecene; 2-norbornene (also named bicyclo (2.2.1) -2-heptene); 5-methyl-2-norbornene; 5,6-dimethyl-2-norbornene; 5-ethyl-2-norbornene; 5-butyl-2-norbornene; 5-hexyl-2-norbornene; 5-dodecyl-2-norbornene; 5-isobutyl-2-norbornene; 5-octadecyl-2-norbornene; 5-isopropyl-2-norbornene; 5-phenyl-2-norbornene; 5-p-toluyl-2-norbornene; 5-a-naphthyl-2-norbornene; 5-cyclohexyl-2-norbornene; 5,5-dimethyl-2-norbornene; dicyclopentadiene (or cyclopentadiene dimer); dihydrodicyclopentadiene (or cyclopentene cyclopentadiene codimer); methyl-cyclopentadiene dimer; ethyl cyclopentadiene dimer; tetracyclododecene (also named 1,2,3,4,4a,5,8,8a- octahydro -1,4:5,8- dimethyanonaphthalene); 9-methyl-tetracyclo (6.2.1.1 3,6.0 2,7) -4- dodecene (also named 1,2,3,4,4a,5,8,8a- octahydro -2- methyl -4,4:5,8- dimethanonaphthalene); 9-ethyl tetracyclo (6.2.1.1 3,6.0 2,7) -4-dodecene; 9-propyl-tetracyclo (6.2.1.1 3,6.0 2,7) -4- dodecene; 9-hexyl tetracyclo (6.2.1.1 3,6.0 2,7) -4- dodecene; 9-decyl tetracyclo (6.2.1.1 3,6.0 2,7) -4- dodecene; 9,10-dimethyl tetracyclo (6.2.1.1 3,6.0 2,7) -4- dodecene; 9-ethlyl -10- methyl tetracyclo (6.2.1.1 3,6.0 2,7) -4- dodecene; 9-cyclohexyl tetracyclo (6.2.1.1 3,6.0 2,7) -4- dodecene; 9-chloro tetracyclo (6.2.1.1 3,6.0 2,7) -4- dodecene; 9-bromo tetracyclo (6.2.1.1 3,6.0 2,7) -4- dodecene; cyclopentadiene-trimer; methyl-cyclopentadiene-trimer; or derivatives of the foregoing）る。第２のシクロオレフィン単量体は、シクロオレフィンの置換基として又はシクロオレフィンの環構造に取り込まれるものとして１つ以上の官能基を含んでもよい。一実施形態において、第２のシクロオレフィン単量体はモノシクロオレフィンである。一実施形態において、第２のシクロオレフィン単量体は、メタセシス触媒と接触した場合、シクロペンタジエン二量体及び／又はシクロペンタジエンオリゴマーと共重合可能である。
【００６６】
重合可能配合物を含む固体絶縁材料は、上記のシクロオレフィンのうち２つ以上を含んでもよい。一実施形態において、重合可能配合物を含む絶縁材料は、例えば重合可能配合物の融点の調整、並びに重合可能配合物から生成されるポリマーの熱特性、機械的特性及び化学的特性などの所望の最終用途に必要とされる特性又は他の利点を得るように選択されたシクロオレフィンの混合物を含んでもよい。一実施形態において、シクロオレフィンの混合物を使用して生成される重合材料の１つ以上の官能基特性は、存在する官能基の種類及び存在する官能基の数によって判定されてもよい。
任意に、ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料は、特定の用途に要求される性能条件に関連して選択された１つ以上の添加剤を含んでもよい。例えば、添加剤は難燃剤、酸化防止剤、補強充填剤、改質剤、担体溶媒、粘度調整剤、接着促進剤、紫外線吸収剤、泡消し剤、染料又は顔料のうち１つ以上（one or more of a fire retardant additive, an antioxidant, a reinforcing filler, modifiers, carrier solvents, viscosity modifiers, adhesion promoters, ultra-violet absorbers, defoaming agents, dyes, or pigments）ってもよい。そのような添加剤の量は、最終用途により判定されてもよい。
【００６７】
一実施形態において、固体絶縁材料は高圧二次巻線と接触している。別の実施形態において、固体絶縁材料は一次巻線と接触している。一実施形態において、固体絶縁材料は、低圧一次巻線及び高圧二次巻線を軟磁心から分離する。更に別の実施形態において、固体絶縁材料は、低圧一次巻線及び高圧二次巻線の巻線を互いに分離する。
【００６８】
図２に示されるように、一実施形態において、変圧器は非接触変圧器（２０）である。一次巻線（２２）は、Ｅ形である軟磁心（２４）に巻き付けられる。二次巻線（２６）は、Ｅ形である別の軟磁心（２８）に巻き付けられ、軟磁心（２８）は狭い空隙（３０）により軟磁心（２４）から分離される。一次巻線及び二次巻線は、ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料（３２）と接触している。一般に、一次巻線と二次巻線との間の漏れインダクタンスを最小限に抑えるために、空隙の長さは最小限にされる。一実施形態において、一次巻線（２２）は一方向に巻き付けられ、二次巻線（２６）も同様に２つの二次スロットに互いに逆方向に巻き付けられる。一次巻線及び二次巻線のＥ形構成は、それぞれ戻り経路を有する。横断面がＥ形である磁心の構成は、市販のＥ形磁心を積み重ねることにより形成される。
【００６９】
図３は、従来の磁心形変圧器（４０）の別の実施形態を示した横断面図である。一次巻線（４２）は、正方形又は長方形の軟磁心（４６）の一辺に巻き付けられる。二次巻線（４４）は、同じ軟磁心（４６）の反対側の辺に巻き付けられる。二次巻線の巻数と一次巻線の巻数との比は、所望の出力電圧と入力電圧との比により判定される。二次巻線層の高電圧側は、絶縁されるべき電圧により判定される種々の厚さを有するポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料シート（４８）により分離される。
【００７０】
一実施形態において、変圧器は、図４に示されるような多心形変圧器（５０）である。一次巻線（５２）は、固体絶縁材料から製造された太い管（６０）の中に封入され、管（６０）は、一次巻線と二次巻線とを分離する。二次巻線は複数の円形軟磁心（５６）に巻き付けられる。二次巻線のＡＣ電圧がＤＣ電圧に直接変換されるように、各二次巻線は整流器回路（６２）に接続される。最終的に発生されるＤＣ電圧出力は、すべての磁心の二次巻線電圧から整流された全ＤＣ電圧の和である。一実施形態において、ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料の厚さは、一次巻線と二次巻線との最大電圧差により判定される。
【００７１】
一実施形態において、一次巻線は、長手方向軸を有する第１の円筒形金属壁と、第１の金属壁を取り囲む第２の金属壁とを含んでもよい。第２の金属壁はシールドであり、第１の金属壁に近接する連続した湾曲面のみを有する。第１の金属壁及び第２の金属壁は、等しい電位になるように互いに電気的に接続された隣接する端部を有する。別の実施形態において、各二次巻線構体は一次巻線に磁気的に結合され、第１の金属壁の長さに対して異なる軸方向位置を有し且つ第１の金属壁と第２の金属壁との間の空間にある。各構体は、第１の金属壁と同軸の円形内径と、連続して湾曲した面のみを有する外径とを有する磁心を含む。各磁心に１つの巻線が巻き付けられる。
【００７２】
一実施形態において、各構体の巻線に接続された整流器手段は、電源により発生される全ＤＣ高電圧の一部を発生する。一実施形態において、高電圧絶縁のために必要な間隔を規定するために、二次巻線の巻線が一次巻線に緩く結合されるように、内側壁から内径までの間隔及び外径から外側壁までの間隔は規定される。発生された電圧を加算することにより高電圧を発生するために、構体は互いに接続される。一実施形態において、一次巻線と直列に接続されたコンデンサは、変圧器を電源と共振させる。
【００７３】
一実施形態において、変圧器は、図５に示されるような同軸形変圧器（７０）である。一次巻線（７２）及び二次巻線（７４）は、共に軟磁心（７６）の同一の脚部に巻き付けられる。一次巻線及び二次巻線は、ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料（７８）の厚い管状ブロックにより絶縁される。固体絶縁材料の厚さは、一次巻線と二次巻線との最大電圧差により判定される。
【００７４】
一実施形態において、ポリジシクロペンタジエンを含む絶縁材料は、ＡＳＴＭ Ｄ１４９法に従って１ｍｍの厚さで少なくとも約４０ｋＶ／ｍｍ ｒｍｓのＡＣ絶縁破壊の強さを有する。別の実施形態において、ポリジシクロペンタジエンを含む絶縁材料は、ＡＳＴＭ Ｄ１４９法に従って１ｍｍの厚さで約４５ｋＶ／ｍｍ ｒｍｓ〜約６０ｋＶ／ｍｍｒｍｓの範囲のＡＣ絶縁破壊の強さを有する。一実施形態において、ポリジシクロペンタジエンを含む絶縁材料は、ＡＳＴＭ Ｄ３７５５法に従って５ｍｍの厚さで約６０ｋＶ／ｍｍのＤＣ絶縁破壊の強さを有する。更に別の実施形態において、ポリジシクロペンタジエンを含む絶縁材料は、ＡＳＴＭ Ｄ３７５５法に従って５ｍｍの厚さで約６５ｋＶ／ｍｍ〜約１５ｋＶ／ｍｍの範囲のＤＣ絶縁破壊の強さを有する。
【００７５】
一実施形態において、ポリジシクロペンタジエンを含む絶縁材料は、約１００℃を超える温度で約５，０００時間にわたり変圧器油の中に浸漬された後に約１％未満の寸法変化を示す。別の実施形態において、ポリジシクロペンタジエンを含む絶縁材料は、約１００℃を超える温度で約５，０００時間にわたり変圧器油の中に浸漬された後にＡＳＴＭ Ｄ３０３９試験法に従って測定した場合で約１％未満の引っ張り係数変化を示す。
【００７６】
一実施形態において、高電圧‐高周波数電気エネルギー変換装置はＣＴスキャナ装置に組み込まれる。別の実施形態において、高電圧‐高周波数電気エネルギー変換装置はＸ線乳房撮影装置に組み込まれる。更に別の実施形態において、高電圧‐高周波数電気エネルギー変換装置はＸ線撮影装置に組み込まれる。
【００７７】
一実施形態において、ＣＴスキャナは、（ａ）６０Ｈｚの電気エネルギーを４０〜６００ｋＨｚの電気エネルギーに変換可能な周波数インバータと；（ｂ）変圧器とを具備する高電圧‐高周波数電気エネルギー変換装置を具備する。一実施形態において、変圧器は、油入り変圧器筐体と；フェライト材料から成る少なくとも１つの軟磁心と；低圧一次巻線と；高圧二次巻線と；ポリジシクロペンタジエンを含む固体絶縁材料とを具備し、固体絶縁材料は高圧二次巻線と接触している。
【実施例】
【００７８】
方法１  ７〜８％のオリゴマーを含有するジシクロペンタジエンの製造
磁気スピンバー、蒸留ヘッド、水冷凝縮器、窒素入口及び受け入れフラスコを具備する５Ｌの蒸留フラスコにジシクロペンタジエン（４，５００ｍＬ）を投入した。ジシクロペンタジエンを窒素で３０分間パージし、約１３５〜１，４５０℃の蒸留ヘッド温度で窒素下においてジシクロペンタジエンを蒸留した。得られた留出物（約４，３５０ｍＬ）の大半は、シクロペンタジエン単量体とシクロペンタジエン二量体との混合物であり、少量のそれ等より高い分子量のシクロペンタジエンオリゴマーを含有する。次に、磁気攪拌器、水冷凝縮器及び窒素入口を具備するフラスコの中で、約１時間、シクロペンタジエンの還流が停止するまで、窒素下で留出物を約８０℃まで加熱した。その後、留出物を１８０℃の最高温度まで加熱し、窒素下で約２時間還流させた。加熱後、温度を約８０℃まで下げ、シクロペンタジエンの還流が観測されなくなるまでその温度を約３０分間維持した。次に、調整された量のシクロペンタジエンオリゴマーを含有する生成ジシクロペンタジエンを約１〜２℃の氷浴の中で冷却し、窒素入口を真空ラインと交換した。次に、フラスコの内容物を０．５Ｔｏｒｒで約２時間強く攪拌した。以下のオリゴマー解析の章で説明するように、オリゴマーの含有量に関して得られた生成ジシクロペンタジエンを解析し、ジシクロペンタジエンは約７〜８ｗｔ％のシクロペンタジエンオリゴマーを含有することがわかった。生成ジシクロペンタジエンを使用時まで約５℃未満の温度で保存した。
オリゴマー解析
磁気攪拌器及び真空出口を具備する２５０ｍＬの丸底フラスコに、実施例１においテ製造されたジシクロペンタジエン生成物（５０ｇ）を投入した。フラスコを真空にし、強く攪拌し、フラスコ及びその内容物の重量を定期的に記録しながら、約２５℃の減圧下で揮発性物質を除去した。フラスコの重量が一定になり、固体ジシクロペンタジエンオリゴマーの残留が実現されるまで、真空下でフラスコを温めた。オリゴマーのｗｔ％は、１００×（残留固体の重量）／５０として計算された。
重合の検討
含まれるオリゴマーの量を種々に変化させたジシクロペンタジエンを使用して、オリゴマーの濃度が組成物の流動度及び生成ポリマーの特性に与える影響を検討した。磁気攪拌器を具備する５００ｍＬの丸底フラスコの中で、約０．７５ｇ（０．５ｗｔ％）のトリフェニルホスフィンを１５０ｇのＤＣＰＤに溶解させた。触媒であるトリシクロヘキシルホスフィン［１，３‐ビス（２，４，６‐トリメチルフェニル）‐４，５‐ジヒドロイミダゾール‐２‐イリデン］［（フェニルチオ）メチレン］二塩化ルテニウム（II）（３０ｇ、０．０２ｗｔ％）を０．４ｍＬの乾燥塩化メチレンに溶解させ、強く磁気攪拌しながら４．６４ｇの鉱物油（３ｗｔ％）を触媒溶液に添加し、泡立ちが停止するまで混合物を真空化した。鉱物油中の触媒懸濁液を単量体‐トリフェニルホスフィン混合物に添加し、フラスコを氷浴の中に置いた。泡の形成が停止するまで、配合物を真空中で攪拌した。フラスコに窒素を満たし、フラスコを室温まで加熱し、必要な形状の物体を製造するために配合物を型に移した。室温での２時間の重合の後に、液体配合物がゴム状物質に変化した時点で、型を炉の中に入れ、約１６０℃までゆっくり徐々に加熱し、その後、約８時間約１６０℃で加熱した。規定の時間が終了した後、型を室温までゆっくり徐々に冷却した。以下の表２に測定値を示す。
【００７９】
【表２】
2010141329.tif 000011
【００８０】
高温変圧器油に対する安定性試験に使用するための試料の作成
丸底フラスコに入れた約５００ｇの液体ジシクロペンタジエンに約２．５ｇ（単量体に対して０．５ｗｔ％）のトリフェニルホスフィンを添加し、固体が完全に溶解するまで強く磁気攪拌した。次に、減圧下で３０分間溶液を脱気し、単量体‐トリフェニルホスフィン混合物を得た。別の丸底フラスコの中に約０．１００ｇの触媒（単量体に対して０．０２ｗｔ％）を入れ、続いて１ｍＬの塩化メチレンを添加した。固体が完全に溶解するまで混合物を攪拌した。その後、上記の触媒溶液に約１５．４６ｇの鉱物油（鉱物油＋単量体の総重量に対して３ｗｔ％）を強く攪拌しながら添加し、減圧下で揮発性物質を除去した。処理済み触媒溶液を単量体‐トリフェニルホスフィン混合物に強く攪拌しながら添加し、活性化混合物を得た。次に、活性化混合物を必要な型の中に注入した。約１〜２時間かけて、混合物をゆっくり凝固させた。型をプログラム可能な炉の中に入れ、約６時間にわたり約１６０℃まで加熱した。更に、約１６時間にわたり型を約１６０℃で加熱し、その後、２時間かけて３０℃まで冷却した。規定時間の終了時に、型からポリジシクロペンタジエン試料を取り出し、更に約８時間にわたり空気中で約１６０℃で加熱した。ポリジシクロペンタジエン試料を加工する必要がある場合、加工は２回目の加熱サイクルの前に実行された。
【００８１】
質量、直線寸法、体積などのポリジシクロペンタジエン試料の特性を測定した。変圧器油で満たしたガラスジャーの中にポリジシクロペンタジエン試料を入れた。各組は１０個のポリジシクロペンタジエン試料を含む。ポリジシクロペンタジエン試料が入ったジャーを炉の中で約１３０℃まで加熱し、蓋を閉めた。測定時間の後、ジャーを冷却し、ポリジシクロペンタジエン試料をKimwipe紙で拭いた。次に、ポリジシクロペンタジエン試料を大量のヘキサンで洗浄し、乾燥させた。試料の特性を再度測定し、元の試料と比較した。最終値と初期値との差と初期値との比として、特性の変化率（％）を計算した。
【００８２】
【表３】
2010141329.tif 000012
【００８３】
表３は、約１３０℃の油に種々の時間にわたり入れた場合の実施例１の特性の変化を示す。油吸収量は約７５０時間後に最大値の約０．１８ｗｔ％に達し且つ寸法増加は約３８０時間後に０．３３％のレベルで安定することがわかる。
絶縁破壊試験のための試料の作成
丸底フラスコに入れた約１，５００ｇの液体ジシクロペンタジエンに約７．５ｇのトリフェニルホスフィン（ＰＰｈ３）（単量体に対して０．５ｗｔ％）を添加した。固体が完全に溶解するまで、混合物を磁気攪拌した。丸底フラスコを氷浴の中に浸漬し、減圧下で約３０分間脱気して、低温単量体‐トリフェニルホスフィン混合物を得た。別の丸底フラスコに約０．３００ｇの環開重合触媒（単量体に対して０．０２ｗｔ％）を入れ、約２ｍＬの乾燥塩化メチレンを添加し、固体が完全に溶解するまで攪拌した。約４６．３８ｇの鉱物油（鉱物油＋単量体の総重量の３ｗｔ％）を強く攪拌しながら触媒溶液に添加し、減圧下で揮発性物質を除去した。低温単量体‐トリフェニルホスフィン混合物に触媒溶液を強く攪拌しながら添加して、活性化混合物を得た。活性化混合物を約１０〜１５分の活性化時間内に必要な型の中に注入した。
厚肉シートの形成
上記の方法により形成された活性化混合物を、必要な厚さのパイ形テフロン（登録商標）スペーサにより分離された約３０ｃｍ×３０ｃｍのガラスシートから構成される矩形の型の中に注入した。炉の中で型を約３時間にわたり約９０℃で乾燥させ、使用前に乾燥窒素でパージした。
【００８４】
重合のキネティクスは、型の厚さ及び温度によって大きく左右される。滑らかで欠陥のない面を有する物体を得るために、強い発熱効果を回避する条件の下で重合を進行させた。混合物が室温でゲル化又は凝固した後、型をプログラム可能な炉の中に入れ、約６時間かけて約１６０℃まで加熱した。次に、約１６時間にわたり混合物を約１６０℃に保った。規定時間の後、約２時間かけて混合物を約３０℃まで冷却した。型からポリジシクロペンタジエン試料を取り出した後、約８時間にわたりポリジシクロペンタジエン試料を空気中で約１６０℃で更に加熱した。
薄肉シートの形成
上記の方法により得られた活性化混合物を、縁部に沿って約０．０４〜０．１ｍｍの厚さのシムを有する１５ｃｍ×１５ｃｍの正方形のガラススライドの上に注入した。液体中に気泡が閉じ込められるのを防止するために、液体の上を完全に覆うように別のガラススライドを液体の上に置いた。ガラスのサンドイッチ構造から流れ出た混合物がゲル化するまで、サンドイッチ構造の上に約３ｋｇの平坦な金属おもりを置いた。型をプログラム可能な炉の中に入れ、約６時間かけて約１６０℃まで加熱し、その後、約１６時間にわたり型を約１６０℃に保った。続いて、約２時間かけて型を約３０℃まで冷却した。ポリマー膜を取り出すために、約２〜３時間にわたりガラスサンドイッチ構造を約９０℃の温水浴の中で加熱した。かみそりの刃でガラスサンドイッチ構造を開いた。ポリジシクロペンタジエン膜を脱イオン水で洗浄し、柔らかなティッシュペーパーで拭き、次にアセトンで拭き取り、最後に約３時間にわたり約５０〜６０℃の炉の中で真空乾燥させた。
【００８５】
【表４】
2010141329.tif 000013
【００８６】
表４から、ＰＤＣＰＤを含む実施例３は、ポリプロピレンにごく近い低い絶縁定数を有し且つエポキシ（ＣＥｘ．３）、ポリウレタン（ＣＥｘ．４）及びシリコーン樹脂（ＣＥｘ．５）などの従来の熱硬化性材料と比較して５分の１〜１０分の１の低い誘電損失を有することがわかる。また、実施例３は、従来の熱硬化性材料ＣＥＸ．３〜ＣＥｘ．５と比較して２〜３倍の高いＤＣ絶縁破壊の強さ及びＡＣ絶縁破壊の強さを有することもわかる。更に、実施例３のＰＤＣＰＤは優れた熱安定性及び機械的強度を有することがわかる。加えて、実施例３は低粘度であるので、ごく狭い隙間や複雑な構造を最小限の応力で、ほとんど空隙を残さずに充填するために実施例３を使用できる。
【００８７】
ＤＣ絶縁破壊試験及びＡＣ絶縁破壊試験は、極度の電気的応力の下での試料の短時間破壊状態を示す。破壊値において、絶縁材料の欠陥により、応力レベルは部分放電開始値を超える場合がある。部分放電（ＰＤ）又はコロナ（ＰＤが表面で起こった場合）は、高電圧応力を受けた場合の固体電気絶縁系統又は液体電気絶縁系統のごく一部の局所絶縁破壊である。通常、部分放電は、固体誘電体の空隙、亀裂又は包有物の中で始まる。部分放電は、通常はポリマー絶縁体の絶縁材料を徐々に劣化させ、最終的には電気的破壊を招く。ポリマー絶縁体に無機充填剤、特にナノサイズの無機粒子を添加することにより、部分放電抵抗を改善できる。電圧耐久性に関わるコロナ抵抗は、ＡＳＴＭ Ｄ２２７５‐０１（２００８）ｅ１法を使用して測定されてもよい。
【００８８】
【表５】
2010141329.tif 000014
【００８９】
表５は、加速状態で１ｋＨｚのコロナ開始値を十分に上回っている電気的応力（５８．ｋＶｐｐ／ｍｍ）の下でのＰＤＣＰＤとＰＤＣＰＤ‐シリカナノ複合膜との比較を示す。実施例５のようなＰＤＣＰＤに約２．５ｗｔ％のナノシリカを添加することにより、破壊に至るまでの時間は、純正なＰＤＣＰＤ（実施例３）と比較して６倍を超えるほど長くなることがわかるであろう。ナノシリカの量が増すにつれて、コロナに対する抵抗は向上することがわかった。膜の表面にナノシリカを隙間なく敷きつめる構造は、約２．５％のシリカが存在する場合に電極の周囲の表面コロナに対する抵抗を大幅に改善するのに有用である。
【００９０】
以上の実施例は単なる例示であり、本発明の特徴のうちいくつかのみを例示する役割を果たす。添付の特許請求の範囲は、考えられる限り広い範囲で本発明を特許請求することを意図し、提示された実施例は、可能な全ての実施形態の中から選択された実施形態を例示している。従って、添付の特許請求の範囲は、本発明の特徴を例示するために利用された実施例の選択により限定されてはならないというのが出願人の意図である。特許請求の範囲において使用される語「具備する」及びその文法上の変形は、例えば「本質的に〜から構成される」及び「〜から構成される」を含むが、それらに限定されない種々の異なる範囲の語句も論理的に含む。必要に応じて範囲が指定されているが、それらの範囲は、範囲の中に含まれるあらゆる部分範囲を全て含む。それらの範囲の変更は当業者には明らかであり、まだ公開されていない場合、それらの変更は可能であれば添付の特許請求の範囲に含まれるものと解釈されるべきであると予測すべきである。更に、科学技術の進歩によって、現時点では言語の曖昧さのために考えられないような均等物及び置き換えが可能になることも予想され、それらの変形も可能であれば添付の特許請求の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００９１】
１０    電気エネルギー変換装置
１２    変圧器
１４    インバータ
２０    無接触変圧器
２２    一次巻線
２４    軟磁心
２６    二次巻線
２８    軟磁心
３２    固体絶縁材料
４０    従来の磁心形変圧器
４２    一次巻線
４４    二次巻線
４６    軟磁心
４８    固体絶縁材料
５０    多心形変圧器
５２    一次巻線
５４    二次巻線
５６    軟磁心
６０    固体絶縁材料
７０    同軸形変圧器
７２    一次巻線
７４    二次巻線
７６    軟磁心
７８    固体絶縁材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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