Foamable compositions comprising polypropylene-alpha-olefin interpolymer and BIS (4-phenacryloyloxyphenyl) disulfide or BIS (4-methacryloyloxyphenyl) disulfide

Abstract

Provided is a foamable composition. In embodiments, the foamable composition includes a propylene-alpha olefin interpolymer; free radical initiator, bis (4- phenacryloyloxyphenyl) disulfide (BPST), and a foaming agent. In other embodiments, the foamable composition includes a propylene-alpha olefin interpolymer, a free radical initiator, a coagent, bis (4-methacryloyloxyphenyl) disulfide (BPMA), and a foaming agent.

Description

FOAMABLE COMPOSITIONS COMPRISING POLYPROPYLENE-ALPHA-OLEFIN INTERPOLYMER AND BIS (4-PHENACRYLOYLOXYPHENYL) DISULFIDE OR BIS (4-METHACRYLOYLOXYPHENYL) DISULFIDETECHNICAL FIELD

[0001] Embodiments of the present disclosure generally relate to formable compositions and specifically relate to foamable polymer compositions with a propylene-alpha olefin interpolymer and bis (4-phenacryloyloxyphenyl) disulfide (BPST) or bis (4-methacryloyloxyphenyl) disulfide (BPMA) .BACKGROUND

[0002] Crosslinked olefin-based polymers, and crosslinked propylene-based polymers in particular, are desirable in a myriad of applications because of their mechanical properties, heat stability, and chemical resistance. Unfortunately, using conventional processes, such as radical processes, to crosslink propylene-based polymers made lead to difficulties, such as chain scission that occurs in the presence of radicals. As such, the crosslinked composition may not achieve the necessary network response to be foamed and form a foamed article having desirable mechanical properties.

[0003] Accordingly, there is a need for improved foamable compositions that may be crosslinked to produce a crosslinked composition that may be used to achieve foamed articles having desirable mechanical properties.SUMMARY

[0004] The embodiments of the present disclosure meet this need by utilizing bis (4-phenacryloyloxyphenyl) disulfide (BPST) or bis (4-methacryloyloxyphenyl) disulfide (BPMA) with a coagent. This results in a foamable composition that may be crosslinked to produce a crosslinked composition having a substantial network response (e.g., greater viscosity and lower tan δ at 0.1 rad / sat 180 ℃ as compared to a similar crosslinked composition lacking BPST and BPMA) , which may be used to form a foamed article having desirable mechanical properties (e.g., a measurable Hardness C and rebound) .

[0005] According to some embodiments, a foamable composition comprises: a propylene-alpha olefin interpolymer; a free radical initiator; bis (4-phenacryloyloxyphenyl) disulfide (BPST) ; and a foaming agent.

[0006] According to other embodiments, a foamable composition comprises: a propylene-alpha olefin interpolymer; a free radical initiator; bis (4-methacryloyloxyphenyl) disulfide (BPMA) ; a coagent; and a foaming agent.

[0007] Additional features and advantages will be set forth in the detailed description, which follows, and in part will be readily apparent to those skilled in the art from that description or recognized by practicing the embodiments described herein, including the detailed description which follows and the claims.

[0008] It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description describe various embodiments and are intended to provide an overview or framework for understanding the nature and character of the claimed subject matter.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0009] The following detailed description of specific embodiments of the present disclosure can be best understood when read in conjunction with the following drawings, where like structure is indicated with like reference numerals and in which:

[0010] FIG. 1A is a plot of complex viscosity η* (left-hand y-axis; in Pa. s) and tan δ (right-hand y-axis) versus frequency (x-axis; in rad / s) for a comparative composition;

[0011] FIG. 1B is a plot of torque S′ (y-axis; in dNm) versus time (x-axis; in min) for a comparative composition;

[0012] FIG. 2A is a plot of intrinsic viscosity η* (left-hand y-axis; in Pa. s) and tan δ (right-hand y-axis) versus frequency (x-axis; in rad / s) for an inventive composition, according to one or more embodiments described herein;

[0013] FIG. 2B is a plot of torque (S′) (y-axis; in dNm) versus time (x-axis; in min) for an inventive composition, according to one or more embodiments described herein;

[0014] FIG. 3A is a plot of intrinsic viscosity η* (left-hand y-axis; in Pa. s) and tan δ (right-hand y-axis) versus frequency (x-axis; in rad / s) for an inventive composition, according to one or more embodiments described herein;

[0015] FIG 3B is a plot of torque (S′) versus time for an inventive composition, according to one or more embodiments described herein;

[0016] FIG. 4A is an image of pre-blockers for a comparative composition and inventive compositions, according to one or more embodiments described herein; and

[0017] FIG. 4B is an image of foamed samples of a comparative composition and inventive compositions produced from the pre-blockers shown in FIG. 4A.DETAILED DESCRIPTION

[0018] Specific embodiments of the present application will now be described. The disclosure may be embodied in different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth in this disclosure. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the subject matter to those skilled in the art.

[0019] DEFINITIONS

[0020] Unless stated to the contrary, implicit from the context, or customary in the art, all test methods are current as of the filing date of this disclosure.

[0021] The amount of a component (propylene-alpha olefin interpolymer, free radical initiator, bis (4-phenacryloyloxyphenyl) disulfide (BPST) , bis (4-methacryloyloxyphenyl) disulfide (BPMA) , coagent, and foaming agent) is provided here in in weight percent (wt%) , based on a total weight of the foamable composition unless otherwise noted.

[0022] Ranges may be expressed herein as from “about” one particular value, and / or to “about” another particular value. When such a range is expressed, another embodiment includes from the one particular value and / or to the other particular value. Similarly, when values are expressed as approximations, by use of the antecedent “about, ” it will be understood that the particular value forms another embodiment. It will be further understood that the endpoints of each of the ranges are significant both in relation to the other endpoint, and independently of the other endpoint.

[0023] The term "polymer" refers to a material prepared by reacting (i.e., polymerizing) a set of monomers, wherein the set is a homogenous (i.e., one type) set of monomers or a heterogeneous (i.e., more than one type) set of monomers. The generic term polymer as used herein includes the term "homopolymer, " which refers to polymers prepared from a homogenous set of monomers, and the term "interpolymer" as defined below.

[0024] The term “homopolymer” is employed to refer to polymers prepared from one type of monomer, with the understanding that trace amounts of impurities can be incorporated into the polymer structure.

[0025] The term "interpolymer" refers to a polymer prepared by the polymerization of at least two different types of monomers. This term includes both “copolymers, ” i.e., polymers prepared from two different types of monomers, and polymers prepared from more than two different types of monomers, e.g., terpolymers, tetrapolymers, etc. This term also embraces all forms of interpolymers, such as random, block, homogeneous, heterogeneous, etc.

[0026] The term “propylene-alpha olefin interpolymer” as used herein, refers to a polymer that comprises, in polymerized form, a majority weight percent of propylene (based on the weight of the interpolymer) , and at least one comonomer that is an alpha-olefin. The terms “propylene-alpha olefin interpolymer” and “propylene-alpha olefin multi-block interpolymer” are covered by the term “propylene-alpha olefin interpolymer. ”

[0027] The term “elastomer” refers to a polymer with viscoelasticity (having both viscosity and elasticity) and weak inter-molecular forces, generally having low Young’s modulus and high failure strain compared with other materials. An elastomer has the property of elasticity, i.e., the elastomer is a polymer that deforms under stress and returns to its original shape when stress is removed, having long flexible chain-like molecules with high mobility above its Tg (glass transition temperature) .

[0028] The terms "comprising" , "including" , "having” , and their derivatives, are not intended to exclude the presence of any additional component, step or procedure, whether the same is specifically disclosed. In order to avoid any doubt, all compositions claimed through use of the term "comprising" may include any additional additive, adjuvant, or compound, whether polymeric or otherwise, unless stated to the contrary. In contrast, the term, "consisting essentially of” excludes from the scope of any succeeding recitation any other component, step or procedure, excepting those that are not essential to operability. The term "consisting of” excludes any component, step or procedure, not specifically delineated or listed.

[0029] EMBODIMENTS

[0030] Embodiments of the present disclosure relate to a foamable composition comprising a propylene-alpha olefin interpolymer, a free radical initiator, bis (4-phenacryloyloxyphenyl) disulfide (BPST) , and a foaming agent. Other embodiments relate to a foamable composition comprising: a propylene-alpha olefin interpolymer; a free radical initiator; a coagent; bis (4-methacryloyloxyphenyl) disulfide (BPMA) ; and a coagent, such as styrene.

[0031] Propylene-based polymer

[0032] Propylene-based polymer imparts desirable mechanical properties, heat stability, and chemical resistance to the foamable compositions described herein.

[0033] Nonlimiting examples of suitable propylene-based polymer may include polypropylene homopolymer, polypropylene-based elastomer, polypropylene-based block copolymer, propylene-based impact copolymer, and combinations thereof.

[0034] In embodiments, the propylene-based polymer includes a propylene / ethylene copolymer, a propylene / α-olefin copolymer, or combinations thereof. In embodiments, the α-olefin includes 1-butene, 1-hexene, 1-octene, or combinations thereof.

[0035] In embodiments, the propylene-based polymer is selected from the group including polypropylene homopolymer, polypropylene-based elastomer, polypropylene-based block copolymer, propylene-based impact copolymer, and combinations thereof.

[0036] In embodiments, the propylene-based polymer comprises polypropylene-based elastomer. “Propylene-based elastomer” comprise at least one copolymer with at least about 50 weight percent of units derived from propylene and at least about 4 weight percent of units derived from a comonomer other than propylene. Suitable propylene-based elastomers are taught in US Patent Nos. 6,906,160; 6,919,407; 6,927,256; 6,960,535; 7,250,470; 7,250,471; and 7,344,775, each of which are incorporated by reference in their entireties. In embodiments, the propylene-based elastomer may comprise propylene-ethylene elastomer.

[0037] In embodiments, the propylene-based polymer may comprise a melt flow rate (MFR) from 0.1 g / 10 min to 50 g / 10 min, from 0.1 g / 10 min to 25 g / 10 min, from 0.1 g / 10 min to 10 g / 10 min, from 0.1 g / 10 min to 5 g / 10 min, from 1 g / 10 min to 50 g / 10 min, from 1 g / 10 min to 25 g / 10 min, from 1 g / 10 min to 10 g / 10 min, from 1 g / 10 min to 5 g / 10 min, from 10 g / 10 min to 50 g / 10 min, from 10 g / 10 min to 25 g / 10 min, or even from 25 g / 10 min to 50 g / 10 min, , or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0038] In certain embodiments, the propylene-based polymer may comprise from 0.5 wt%to 20 wt% (e.g., from 0.5 wt%to 15 wt%, from 0.5 wt%to 10 wt%, from 0.5 wt%to 6 wt%, from 1.5 wt%to 3 wt, etc. ) of a composite component comprising a block composite. In exemplary embodiments, the block composite may have a total ethylene content that is from 25 wt%to 70 wt% (e.g., from 25 wt%to 60 wt%, from 25 wt%to 55 wt%, and from 30 wt%to 50 wt%) based on the total weight of the block composite. The remainder of the total weight of the block composite may be accounted for by units derived from at least one C3-10 alpha-olefin. For example, the remainder of the total weight of the block composite may be accounted for by units derived from propylene.

[0039] In exemplary embodiments, the block composite refers to polymers comprising an ethylene based polymer (EP) (soft copolymer) having an ethylene content of from 10 mol%to 90 mol%, an alpha-olefin based polymer (AOP) (hard copolymer) having an alpha-olefin content of greater than 90 mol%, and a block copolymer having an ethylene block / segment (EB) and an alpha-olefin block / segment (AOB) , wherein the ethylene block of the block copolymer is the same composition as the ethylene based polymer of the block composite and the alpha-olefin block of the block copolymer is the same composition as the alpha-olefin based polymer of the block composite. The compositional split between the amount of ethylene based polymer and alpha-olefin based polymer will be essentially the same as that between the corresponding blocks in the block copolymer.

[0040] In further embodiments, the block composite refers to polymers comprising an EP having an ethylene content that is greater than 10 wt%and less than 95 wt%, an AOP having a propylene content that is greater than 90 wt%and up to 100 wt%, and a block copolymer (e.g., a diblock) having an EB (i.e., soft block) and an AOB (i.e., hard block) , wherein the AOB of the block copolymer is the same composition as the AOP of the block composite and the EB of the block copolymer is the same composition as the EP of the block composite. The compositional split between the amount of EP and AOP will be essentially the same as that between the corresponding blocks in the block copolymer.

[0041] In embodiments, the hard blocks refer to highly crystalline blocks of polymerized alpha-olefin units (e.g., propylene) . In the hard blocks, the monomer (i.e., propylene) may be present in an amount greater than 90 wt%. The remainder of the hard block may be the comonomer (e.g., ethylene) in an amount of less than 10 wt%. In exemplary embodiments, the hard blocks comprise all or substantially all propylene units, such as an iPP (isotactic) homopolymer block or an iPP copolymer block with less than 10 wt%of ethylene. In exemplary embodiments, the soft blocks refer to amorphous, substantially amorphous, or elastomeric blocks of polymerized ethylene units. In the soft blocks, the monomer (i.e., ethylene) may be present in an amount of greater than 20 wt%and equal to or less than 100 wt%(e.g., from 40 wt%to 99 wt%, from 45 wt%to 90 wt%, and / or from 50 wt%to 80 wt%) . The remainder of the soft block may be the comonomer (e.g., propylene) .

[0042] According to an embodiment, the block composite includes a block copolymer having 30-70 wt%hard block and 30-70 wt%soft block. In other words, the block composite includes a block copolymer having 30-70 wt%hard block and 30-70 wt%soft block based on the weight of the block copolymer.

[0043] According to an embodiment, the block copolymer of the block composite has the formula (EP) - (iPP) , in which EP represents the soft block of polymerized ethylene and propylene monomeric units (e.g., 50-80 wt%of ethylene and remainder propylene) and iPP represents a hard block of isotactic propylene homopolymer or isotactic propylene copolymer (e.g., less than 10 wt%of ethylene and remainder propylene) .

[0044] The block composites may include from 0.5 wt%to 95.0 wt%EP, from 0.5 to 95.0 wt%iPP, and from 5.0 wt%to 99.0 wt%of the block copolymer. Weight percents are based on total weight of block composite. The sum of the weight percents of EP, iPP, and the block copolymer equals 100%. An exemplary measurement of the relative amount of the block copolymer is referred to as the Block Composite Index (BCI) , as further discussed below. The BCI for the block composite is greater than 0 and less than 1.0.

[0045] In some embodiments, the block composites may have a microstructure index greater than 1 and equal to or less than 20. The microstructure index is an estimation using solvent gradient interaction chromatography (SGIC) separation to differentiate between block copolymers from random copolymers. In particular, microstructure index estimation relies on differentiating between two fractions, i.e., a higher random copolymer content fraction and a higher block copolymer content fraction, of which the random copolymer and the block copolymer have essentially the same chemical composition. The early eluting fraction (i.e., the first fraction) correlates to random copolymers and the late eluting component (i.e., the second fraction) correlates to block copolymers. The calculation of the microstructure index is discussed below.

[0046] The block composites may have a weight average molecular weight (Mw) from 10,000 g / mol to 2,500,00 g / mol, from 35,000 g / mol to 1,000,000 g / mol, from 50,000 g / mol to 300,000 g / mol, and / or from 50,000 g / mol to 200,000 g / mol. For example, the Mw may be from 20 kg / mol to 1,000 kg / mol, from 50 kg / mol to 500 kg / mol, and / or from 80 kg / mol to 200 kg / mol. The molecular weight distribution (Mw / Mn) or polydispersity of the block composites may be less than 5, between 1 and 5, and / or between 1.5 and 4. Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) are well known in polymer art and can be determined by methods known to a person of ordinary skill in the art.

[0047] The melt flow rate (MFR) of the block composites may be from 0.1 g / 10 min to 1,000 g / 10 min measured in accordance with ASTM D-1238 (230℃; 2.16 kg) . For example, the melt flow rate of the block composites may be from 1 g / 10 min to 50 g / 10 min, from 1 g / 10 min to 25 g / 10 min, from 3 g / 10 min to 15 g / 10 min, and / or from 5 g / 10 min to 10 g / 10 min.

[0048] The density of the block composites may be between 0.850 and 0.900 g / cm3. In exemplary embodiments, the density of the block composites is from 0.860 to 0.895, from 0.865 to 0.895, and / or from 0.865 to 0.890 g / cm3. Density is measured in accordance with ASTM D792.

[0049] The block composites may have a second peak Tm of greater than 90℃ (e.g., greater than 100℃) . According to an exemplary embodiment, the block composites exhibit a second peak Tm in a range from 100 ℃ to 150 ℃) .

[0050] In certain embodiments, the propylene-based polymer may comprise from 0.5 wt%to 20 wt% (e.g., from 0.5 wt%to 15 wt%, from 0.5 wt%to 10 wt%, from 0.5 wt%to 6 wt%, from 1.5 wt%to 3 wt, etc. ) of a composite component comprising a crystalline block composite. In exemplary embodiments, the crystalline block composite may have a total ethylene content that is from 40 wt%to 70 wt%based on the total weight of the crystalline block composite. The remainder of the total weight of the crystalline block composite may be accounted for by units derived from at least one C3-10 alpha-olefin. For example, the remainder of the total weight of the crystalline block composite may be accounted for by units derived from propylene.

[0051] The crystalline block composite (CBC) refers to polymers having a crystalline ethylene based polymer (CEP) , a crystalline alpha-olefin based polymer (CAOP) , and a block copolymer comprising a crystalline ethylene block / segment (CEB) and a crystalline alpha-olefin block / segment (CAOB) , wherein the CEB of the block copolymer is the same composition as the CEP of the crystalline block composite and the CAOB of the block copolymer is the same composition as the CAOP of the crystalline block composite. Additionally, the compositional split between the amount of CEP and CAOP will be essentially the same as that between the corresponding blocks in the block copolymer.

[0052] The crystalline block composite (CBC) includes the crystalline ethylene based polymer (CEP) , the crystalline alpha-olefin based polymer (CAOP) , and the block copolymer having the crystalline ethylene block (CEB) and the crystalline alpha-olefin block (CAOB) , where the CEB is the same composition as the CEP and the CAOB is the same composition as the CAOP. In the crystalline block composite, the alpha-olefin is at least one selected from the group of C3-10 α olefins (e.g., may be propylene and / or butylene) . The CAOP and the CAOB may have an alpha-olefin content that is greater than 90 mol%. The CEP and CEB comprise greater than 90 mol%of units derived from ethylene (i.e., ethylene content) , and any remainder may be at least one of selected from the group of C3-10 α –olefins as a comonomer (in an amount less than 10 mol%, less than 7 mol%, less than 5 mol%, less than 3 mol%, etc. ) .

[0053] In exemplary embodiments, the CAOP and CAOB include propylene, e.g., greater than 90 mol%units derived from propylene and any remainder may be ethylene and / or at least one of selected from the group of C4-10 α –olefins as a comonomer (in an amount less than 10 mol%, less than 7 mol%, less than 5 mol%, less than 4 mol%, less than 4 mol%, etc. ) . The CEP and CEB include ethylene, e.g., greater than 90 mol%units derived from ethylene and any remainder may be propylene and / or at least one of selected from the group of C4-10 α –olefins as a comonomer (in an amount less than 10 mol%, less than 7 mol%, less than 5 mol%, less than 4 mol%, less than 4 mol%, etc. ) . The compositional split between the amount of CEP and CAOP will be essentially the same as that between the corresponding blocks in the block copolymer. The CEB and the CAOB may be referred to as hard (crystalline) segments / blocks.

[0054] In exemplary embodiments, the CAOB refers to highly crystalline blocks of polymerized alpha olefin units in which units derived from the monomer that is one of C3-10 α olefins are present in an amount greater than 90 mol%, greater than 93 mol%, greater than 95 mol%, and / or greater than 96 mol%. In other words, the comonomer content in the CAOB is less than 10 mol%, less than 7 mol%, less than 5 mol%, and / or less than 4 mol%. A CAOB with propylene crystallinity may have corresponding melting points that are 80 ℃ and above, 100℃ and above, 115 ℃ and above, and / or 120 ℃ and above. In some embodiments, the CAOB comprises all or substantially all propylene units. CEB refers to blocks of polymerized ethylene units in which the comonomer content (such as propylene) is 10 mol%or less, between 0 mol%and 10 mol%, between 0 mol%and 7 mol%, and / or between 0 mol%and 5 mol%. Said in another way, the CEB is derived from at least 90 mol%ethylene, greater than 90 mol%ethylene, greater than 93 mol%ethylene, and / or greater than 95 mol%ethylene. Such CEBs have corresponding melting points that may be 75 ℃ and above, 90 ℃ and above, and / or 100℃ and above.

[0055] In an exemplary embodiment, the CAOB may refer to highly crystalline blocks of polymerized alpha olefin units in which the monomer that is one of C3-10 α olefins is present in an amount of at least 88 wt%and / or at least 90 wt%. In other words, the comonomer content in the CAOBs is less than 10 wt%. CEB may refer to blocks of polymerized ethylene units in which the comonomer content (such as propylene) is 10 wt%or less.

[0056] The crystalline block composite may include from 0.5 wt%to 95.0 wt%CEP, from 0.5 wt%to 95.0 wt%CAOP, and from 5.0 wt%to 99.0 wt%of the crystalline block copolymer. For example, the crystalline block composite may include from 5.0 wt%to 80.0 wt%CEP, from 5.0 wt%to 80.0 wt%CAOP, and from 20.0 wt%to 90.0 wt%of the crystalline block copolymer. Weight percents are based on total weight of crystalline block composite. The sum of the weight percents of CEP, CAOP, and the crystalline block copolymer equals 100%. An exemplary measurement of the relative amount of the crystalline block copolymer is referred to as the Crystalline Block Composite Index (CBCI) . The CBCI for the crystalline block composite is greater than 0 and less than 1.0. For example, the CBCI is from 0.20 to 0.99, from 0.30 to 0.99, from 0.40 to 0.99, from 0.40 to 0.90, from 0.40 to 0.85, and / or from 0.50 to 0.80.

[0057] The crystalline block composite may have, a Tm greater than 90℃ (e.g., for both a first peak and a second peak) , a Tm greater than 100 ℃ (e.g., for both a first peak and a second peak) , and / or greater than 120 ℃ (e.g., for at least one of a first peak and a second peak) . For example, the Tm is in the range of from 100 ℃ to 250 ℃, from 110 ℃ to 220 ℃, and / or from 115 ℃ to 220 ℃. According to an exemplary embodiment, the crystalline block composite exhibits a second peak Tm in a range from 100 ℃ to 130 ℃ (e.g., 100 ℃ to 120 ℃, 100 ℃ to 110 ℃, etc. ) and a first peak Tm in a range from 110 ℃ to 150 ℃ (e.g., 110 ℃ to 140 ℃, 115 ℃ to 130 ℃, 115 ℃ to 125 ℃, etc. ) , in which the second peak Tm is less than the first peak Tm.

[0058] The crystalline block composite may have a weight average molecular weight (Mw) from 10,000 g / mol to 2,500,000 g / mol, from 35000 g / mol to 1,000,000 g / mol, from 50,000 g / mol to 300,000 g / mol, and / or from 50,000 g / mol to 200,000 g / mol. For example, the Mw may be from 20 kg / mol to 1000 kg / mol, from 50 kg / mol to 500 kg / mol, and / or from 80 kg / mol to 125 kg / mol. The molecular weight distribution (Mw / Mn) or polydispersity of the crystalline block composites may be less than 5, between 1 and 5, and / or between 1.5 and 4. Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) are well known in polymer art and can be determined by methods known to a person of ordinary skill in the art.

[0059] The MFR (melt flow rate) of the crystalline block composites may be from 0.1 to 1000 dg / min (230℃ / 2.16 kg) , from 1 to 500 g / 10 min (230℃ / 2.16 kg) , from 3 to 30 g / 10 min (230℃ / 2.16 kg) , and / or from 5 to 11 g / 10 min (230℃ / 2.16 kg) .

[0060] In accordance with ASTM D792, the density of the crystalline block composite may be between 0.850 and 0.920 g / cc (e.g., from 0.860 g / cc to 0.915 g / cc, from 0.875 g / cc to 0.910 g / cc, and / or from 0.890 g / cc to 0.910 g / cc) .

[0061] In embodiments, the propylene-based polymer comprises impact modified propylene-based copolymer. In embodiments, the propylene-based polymer comprises postconsumer recycle polypropylene.

[0062] The foamable composition may comprise a minimum amount of propylene-based polymer (e.g., greater than or equal to 70 wt%) to ensure the crosslinked composition has desirable mechanical properties, heat stability, and chemical resistance. The amount of propylene-based polymer may be limited (e.g., less than or equal to 99 wt%or 98.5 wt%) to ensure that enough BPMA or BPST and, in some embodiments, coagent, is present to ensure a substantial network response upon crosslinking. Accordingly, in embodiments, the foamable composition and the resulting crosslinked composition may comprise from 70 wt%to 99 wt%of the propylene-based polymer. In embodiments, the foamable composition and the resulting crosslinked composition may comprise from 70 wt%to 98.5 wt%of the propylene-based polymer. In embodiments, the amount of propylene-based polymer in the foamable composition and the resulting crosslinked composition may be greater than or equal to 70 wt%, greater than or equal to 75 wt%, greater than or equal to 80 wt%, greater than or equal to 85 wt%, or even greater than or equal to 90 wt%. In embodiments, the amount of propylene-based polymer in the foamable composition and the resulting crosslinked composition may be less than or equal to 99 wt%, less than or equal to 98.5 wt%, less than or equal to 97 wt%, less than or equal to 95 wt%, less than or equal to 93 wt%, or even less than or equal to 91 wt%. In embodiments, the amount of propylene-based polymer in the foamable composition and the resulting crosslinked composition may be from 70 wt%to 99 wt%, from 70 wt%to 98.5 wt%, from 70 wt%to 97 wt%, from 70 wt%to 95 wt%, from 70 wt%to 93 wt%, from 70 wt%to 91 wt%, from 75 wt%to 99 wt%, from 75 wt%to 98.5 wt%, from 75 wt%to 97 wt%, from 75 wt%to 95 wt%, from 75 wt%to 93 wt%, from 75 wt%to 91 wt%, from 80 wt%to 99 wt%, from 80 wt%to 98.5 wt%, from 80 wt%to 97 wt%, from 80 wt%to 95 wt%, from 80 wt%to 93 wt%, from 80 wt%to 91 wt%, from 85 wt%to 99 wt%, from 85 wt%to 98.5 wt%, from 85 wt%to 97 wt%, from 85 wt%to 95 wt%, from 85 wt%to 93 wt%, from 85 wt%to 91 wt%, from 90 wt%to 99 wt%, from 90 wt%to 98.5 wt%, from 90 wt%to 97 wt%, from 90 wt%to 95 wt%, from 90 wt%to 93 wt%, or even from 90 wt%to 91 wt%, or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0063] Bis (4-phenacryloyloxyphenyl) disulfide (BPST) or Bis (4-methacryloyloxyphenyl) disulfide (BPMA)

[0064] As described in further detail below, bis (4-phenacryloyloxyphenyl) disulfide (BPST) , or bis (4-methacryloyloxyphenyl) disulfide (BPMA) with a coagent, ensures a substantial network response upon crosslinking.

[0065] Without being bound by theory, BPMA and BPST can be considered herein to be “dynamic covalent crosslinkers. ” BPMA has the structure of Structure 1:

[0066] BPST has the structure of Structure 2:

[0067] As mentioned hereinabove, conventional processes, such as radical processes, to crosslink propylene-based polymers made lead to difficulties, such as chain scission that occurs in the presence of radicals. Crosslinking of propylene-based polymers may be established by increasing the grafting yield while reducing chain scission if tertiary radicals propagate to and are stabilized by a vinyl crosslinker prior to chain scission. As shown in Structures 1 and 2, BPMA and BPST each include a phenyl ring adjacent to the vinyl group, which may increase reactivity toward a tertiary carbon radical by stronger stabilization energy via resonance, thereby preventing chain scission.

[0068] Compared to BPST, which bears a styrene-like substructure for resonance stabilization, as described herein, BPMA have less resonance stabilization and, therefore, has lower reactivity toward a tertiary radical. As such, a coagent may be added to help improve reactive toward a tertiary radical, thereby preventing chain scission

[0069] The foamable composition may comprise a minimum amount of BPMA or BPST (e.g., greater than or equal to 1 wt%) to ensure crosslinking with reduced chain scission. The amount of BPMA or BPST may be limited (e.g., less than or equal to 20 wt%) to prevent undesirable aggregation or homopolymerization of the BPMA or BPST rather than crosslinking, which may lead to undesirable properties. Accordingly, in embodiments, the foamable composition and the resulting foamed article may comprise from 1 wt%to 20 wt%of the BPMA or BPST. In embodiments, the amount of the BPMA or BPST in the foamable composition and the resulting foamed article may be greater than or equal to 1 wt%, greater than or equal to 1.5 wt%, greater than or equal to 2 wt%, greater than or equal to 2.5 wt%, greater than or equal to 3 wt%, or even greater than or equal to 3.5 wt%. In embodiments, the amount of BPMA or BPST in the foamable composition may be less than or equal to 20 wt%, less than or equal to 15 wt%, less than or equal to 10 wt%, less than or equal to 9 wt%, less than or equal to 8 wt%, less than or equal to 7 wt%, less than or equal to 6 wt%, less than or equal to 5 wt%, or even less than or equal to 4 wt%. In embodiments, the amount of the BPMA or BPST in the foamable composition and the resulting foamed article may be from 1 wt%to 20 wt%, from 1 wt%to 15 wt%, from 1 wt%to 10 wt%, from 1 wt%to 9 wt%, from 1 wt%to 8 wt%, from 1 wt%to 7 wt%, from 1 wt%to 6 wt%, from 1 wt%to 5 wt%, from 1 wt%to 4 wt%, from 1.5 wt%to 20 wt%, from 1.5 wt%to 15 wt%, from 1.5 wt%to 10 wt%, from 1.5 wt%to 9 wt%, from 1.5 wt%to 8 wt%, from 1.5 wt%to 7 wt%, from 1.5 wt%to 6 wt%, from 1.5 wt%to 5 wt%, from 1.5 wt%to 4 wt%, from 2 wt%to 20 wt%, from 2 wt%to 15 wt%, from 2 wt%to 10 wt%, from 2 wt%to 9 wt%, from 2 wt%to 8 wt%, from 2 wt%to 7 wt%, from 2 wt%to 6 wt%, from 2 wt%to 5 wt%, from 2 wt%to 4 wt%, from 2.5 wt%to 20 wt%, from 2.5 wt%to 15 wt%, from 2.5 wt%to 10 wt%, from 2.5 wt%to 9 wt%, from 2.5 wt%to 8 wt%, from 2.5 wt%to 7 wt%, from 2.5 wt%to 6 wt%, from 2.5 wt%to 5 wt%, from 2.5 wt%to 4 wt%, from 3 wt%to 20 wt%, from 3 wt%to 15 wt%, from 3 wt%to 10 wt%, from 3 wt%to 9 wt%, from 3 wt%to 8 wt%, from 3 wt%to 7 wt%, from 3 wt%to 6 wt%, from 3 wt%to 5 wt%, from 3 wt%to 4 wt%, from 3.5 wt%to 20 wt%, from 3.5 wt%to 15 wt%, from 3.5 wt%to 10 wt%, from 3.5 wt%to 9 wt%, from 3.5 wt%to 8 wt%, from 3.5 wt%to 7 wt%, from 3.5 wt%to 6 wt%, from 3.5 wt%to 5 wt%, from 3.5 wt%to 4 wt%, or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0070] Coagent

[0071] As described herein, in embodiments, BPMA may have a relatively low resonance stabilization and a relatively low reactivity toward a tertiary radical. As such, a coagent may be added to help improve reactive toward a tertiary radical, thereby preventing chain scission.

[0072] In embodiments, the coagent may comprise styrene; divinyl benzene; 1, 1, 1-trimethylolpropane trimethacrylate; pentaerythrityl tetramethacrylate (PETM) ; trimethylolpropanetiacrylate (TMPTA) ; pentaerythritol tetraacrylate (PETA) ; pentaerythritol tetrallyl ether; diallyl maleate; triallyl cyanurate; diallyl itaconate; triallylisocyanurate (TAIC) ; or a combination thereof. In embodiments, the coagent may comprise styrene, pentaerythritol tetraacrylate (PETA) , or a combination thereof.

[0073] Coagents, like styrene and divinyl benzene, may be included to propagate tertiary radicals and provide resonance stabilization to prevent chain scission. Coagents, like 1, 1, 1-trimethylolpropane trimethacrylate; PETM; TMPTA; PETA; pentaerythritol tetrallyl ether; diallyl maleate; triallyl cyanurate; diallyl itaconate; and TAIC, may be included to increase crosslink density by establishing permanent crosslinks alongside dynamic crosslinks provided by BPMA methacrylate and other coagents, like styrene and divinyl benzene.

[0074] The foamable composition may comprise a minimum amount of coagent (e.g., greater than or equal to 0.5 wt%) to prevent chain scission and / or increase crosslink density. The amount of the coagent may be limited (e.g., less than or equal to 15 wt%) to ensure a sufficient amount of propylene-based polymer is present to achieve desired results. Accordingly, in embodiments, the foamable composition and the resulting crosslinked composition may comprise from 0.1 wt%to 15 wt%of the coagent. In embodiments, the amount of coagent in the foamable composition may be greater than or equal to 0.1%. In embodiments, the amount of the coagent in the foamable composition and the resulting crosslinked composition may be greater than or equal to 0.5 wt%, greater than or equal to 1 wt%, greater than or equal to 2 wt%, greater than or equal to 3 wt%, greater than or equal to 4 wt%, or even greater than or equal to 5 wt%. In embodiments, the amount of the coagent in the foamable composition may be less than or equal to 15 wt%, less than or equal to 10 wt%, less than or equal to 9 wt%, less than or equal to 8 wt%, less than or equal to 7 wt%, or even less than or equal to 6 wt%. In embodiments, the amount of the coagent in the foamable composition may be from 0.5 wt%to 15 wt%, from 0.5 wt%to 10 wt%, from 0.5 wt%to 9 wt%, from 0.5 wt%to 8 wt%, from 0.5 wt%to 7 wt%, from 0.5 wt%to 6 wt%, from 1 wt%to 15 wt%, from 1 wt%to 10 wt%, from 1 wt%to 9 wt%, from 1 wt%to 8 wt%, from 1 wt%to 7 wt%, from 1 wt%to 6 wt%, from 2 wt%to 15 wt%, from 2 wt%to 10 wt%, from 2 wt%to 9 wt%, from 2 wt%to 8 wt%, from 2 wt%to 7 wt%, from 2 wt%to 6 wt%, from 3 wt%to 15 wt%, from 3 wt%to 10 wt%, from 3 wt%to 9 wt%, from 3 wt%to 8 wt%, from 3 wt%to 7 wt%, from 3 wt%to 6 wt%, from 4 wt%to 15 wt%, from 4 wt%to 10 wt%, from 4 wt%to 9 wt%, from 4 wt%to 8 wt%, from 4 wt%to 7 wt%, from 4 wt%to 6 wt%, from 5 wt%to 15 wt%, from 5 wt%to 10 wt%, from 5 wt%to 9 wt%, from 5 wt%to 8 wt%, from 5 wt%to 7 wt%, or even from 5 wt%to 6 wt%, or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0075] Free Radical Initiator

[0076] Free radical initiator enables crosslinking of the foamable composition, thereby forming the crosslinked composition. The free radical initiator decomposes whereby forming free radicals and the reaction of primary radicals with polymer composition.

[0077] In embodiments, the free radical initiator may comprise an organic peroxide. Nonlimiting examples of suitable organic peroxide include bis (1, 1-dimethylethyl) peroxide; bis (1, 1-dimethylpropyl) peroxide; 2, 5-dimethyl-2, 5-bis (1, 1-dimethylethylperoxy) hexane; 2, 5-dimethyl-2, 5-bis (1, 1-dimethylethylperoxy) hexyne; 4, 4-bis (1, 1-dimethylethylperoxy) valeric acid; butyl ester; 1, 1-bis (1, 1-dimethylethylperoxy) -3, 3, 5-trimethylcyclohexane; benzoyl peroxide; tert-butyl peroxybenzoate; di-tert-amyl peroxide ( “DTAP” ) , bis (α-t-butyl-peroxyisopropyl) benzene ( “BIBP” ) ; isopropylcymyl t-butyl peroxide; t-butylcumylperoxide; di-t-butyl peroxide; 2, 5-bis (t-butylperoxy) -2, 5-dimethylhexane; 2, 5-bis (tbutylperoxy) -2, 5-dimethylhexyne-3, 1, 1-bis (t-butylperoxy) -3, 3, 5-trimethylcyclohexane; isopropylcumyl cumylperoxide; butyl 4, 4-di (tert-butylperoxy) valerate; di (isopropylcumyl) peroxide; dicumyl peroxide, and combinations thereof. In embodiments, the free radical initiator may comprise dicumyl peroxide. In embodiments, the foamable composition comprises a peroxide initiator such as dicumyl peroxide (DCP) ; bis (tert-butyldioxyisopropyl) benzene peroxide; or bis (tert-butyldioxyisopropyl) benzene; di (tert-butylperoxyisopropyl) benzene (BIPB)

[0078] The foamable composition may comprise a minimum amount of free radical initiator (e.g., greater than or equal to 0.5 wt%) to initiate crosslinking of the foamable composition. The amount of the free radical initiator may be limited (e.g., less than or equal to 10 wt%) to prevent formation of permanent crosslinks incapable of dynamic chemistry. Accordingly, in embodiments, the foamable composition may comprise from 0.5 wt%to 10 wt%free radical initiator. In embodiments, the amount of the free radical initiator in the foamable composition may be greater than or equal to 0.5 wt%, greater than or equal to 1 wt%, greater than or equal to 2 wt%, or even greater than or equal to 3 wt. In embodiments, the amount of the free radical initiator in the foamable composition may be less than or equal to 10 wt%, less than or equal to 8 wt%, less than or equal to 6 wt%, or even less than or equal to 4 wt%. In embodiments, the amount of the free radical initiator in the foamable composition may be from 0.5 wt%to 10 wt%, from 0.5 wt%to 8 wt%, from 0.5 wt%to 6 wt%, from 0.5 wt%to 4 wt%, from 1 wt%to 10 wt%, from 1 wt%to 8 wt%, from 1 wt%to 6 wt%, from 1 wt%to 4 wt%, from 2 wt%to 10 wt%, from 2 wt%to 8 wt%, from 2 wt%to 6 wt%, from 2 wt%to 4 wt%, from 3 wt%to 10 wt%, from 3 wt%to 8 wt%, from 0.5 wt%to 6 wt%, or even from 3 wt%to 4 wt%, or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0079] Foaming Agent

[0080] According to various embodiments, the composition further includes a blowing agent or foaming agent. The foaming agent imparts the ability to foam to the foamable compositions described herein. In certain embodiments, the blowing agent is a physical blowing agent. Physical blowing or foaming agents include gases such as nitrogen, carbon dioxide, butane, helium, pentane, neon, argon, krypton, xenon, and radon.

[0081] In other embodiments, the blowing agent is a chemical blowing agent. A chemical blowing or foaming agent is a solid organic or inorganic compound that releases a propellant gas, such as N2 and / or CO2 at a specific processing temperature. Chemical blowing agents suitable in the present compositions include sodium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, citric acid or citrates, azobisisobutyronitrile (AIBN) , azodicarbonamide, dinitroso-pentamethylene-tetramine, p-toluene sulfonyl hydrazide, p, p′-oxy-bis (benzenesulfonyl hydrazide) , and combinations thereof. An exemplary azo compound is azodicarbonamide.

[0082] The foamable composition may comprise at least one of a physical foaming agent or a chemical foaming agent. The chemical foaming agent may include azodicarbamide (ADC) , 4, 4'-Oxydibenzene Sulfonyl Hydrazide (OBSH) , sodium bicarbonate, or combinations thereof. The physical foaming agent may comprise nitrogen, carbon dioxide, or combinations thereof.

[0083] In embodiments, the foamable composition includes from 0.25 wt%to 10 wt%chemical foaming agent. For example, the amount of chemical foaming agent in the foamable composition may be from 0.25 wt%to 0.5 wt%; from 0.5 wt%to 0.7 wt%; from 0.7 wt%to 1 wt%; from 1 wt%to 2 wt%; from 2 wt%to 3 wt%; from 3 wt%to 4 wt%; from 4 wt%to 5 wt%; from 5 wt%to 6 wt%; from 6 wt%to 7 wt%; from 7 wt%to 8 wt%; from 8 wt%to 9 wt%; from 9 wt%to 10 wt%; from 1 wt%to 10 wt%; from 2 wt%to 5 wt%; or any and all sub-ranges formed from any of these end points.

[0084] Blend Component

[0085] In embodiments, the foamable composition and / or the crosslinked composition includes a blend component. Nonlimiting examples of suitable blend component include ethylene-vinyl acetate (EVA) , polyolefins (e.g., polypropylene other than the propylene-based polymer crosslinked with a BPMA or BPST and polyethylene) , polymers (e.g., polystyrene, ABS, SBS and the like) and combinations thereof. Non-limiting examples of suitable polyolefins include polyethylene; polypropylene; polybutylene (e.g., polybutene-1) ; polypentene-1; polyhexene-1; polyoctene-1; polydecene-1; poly-3-methylbutene-1; poly-4-methylpentene-l; polyisoprene; polybutadiene; poly-1, 5-hexadiene; interpolymers derived from olefins; interpolymers derived from olefins and other polymers such as polyvinyl chloride, polystyrene, and polyurethane; and combinations thereof.

[0086] In an embodiment, the polyolefin is a homopolymer such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, polypentene-1, poly-3-methylbutene-1, poly-4-methylpentene-1, polyisoprene, polybutadiene, poly-1, 5-hexadiene, polyhexene-1, polyoctene-1 and polydecene-1.

[0087] Nonlimiting example of suitable polypropylene as a blend component (other than the propylene-based polymer that is crosslinked with a BPMA or BPST) include low density polypropylene (LDPP) , high density polypropylene (HDPP) , high-melt strength polypropylene (HMS-PP) and combination thereof. Nonlimiting examples of polyethylene include ultra low density polyethylene (ULDPE) , linear low density polyethylene (LLDPE) , low density polyethylene (LDPE) , medium density polyethylene (MDPE) , high density polyethylene (HDPE) , high molecular weight high density polyethylene (HMW-HDPE) , ultra high molecular weight polyethylene (UHMW-PE) and combinations thereof. In an embodiment, the blend component is a high-melt strengthpolypropylene (HMS-PP) , a low density polyethylene (LDPE) or a combination thereof.

[0088] Additives

[0089] The foamable composition may further include optional additives to perform specific functions while still achieving a foamed article having a desirable bond strength and other desirable mechanical properties. In embodiments, the additives may comprise accelerator, filler, or combinations thereof.

[0090] In embodiments, the accelerator may comprise zinc oxide (ZnO) , zinc stearate (ZnSt) , or combinations thereof. In embodiments, the amount of the accelerator in the foamable composition may be from 0.1 wt%to 10 wt%, from 1 wt%to 15 wt%, or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0091] In embodiments, the filler may comprise calcium carbonate (CaCO3) , nucleating agents, antioxidants, pigments, colorants such as titanium oxide (TiO2) to provide white color, UV stabilizers, UV absorbers, processing aids, compatibilizers, other polymer resins, or combinations thereof. In embodiments, the amount of the filler in the foamable composition may be from 0.1 wt%to 10 wt%, from 1 wt%to 15 wt%, or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0092] In other embodiments, the foamable composition may include a polarity modifier. The polarity modifier ensures sufficient blending and compatibility such that the resulting foamed article has a desirable bond strength and other desirable mechanical properties. In embodiments, the polarity modifier may comprise ethylene-alkyl (meth) acrylate copolymer. “ethylene-alkyl (meth) acrylate copolymer” refers to a copolymer of ethylene and an alkyl (meth) acrylate. “ (Meth) acrylate refers to an acrylate and / or a methacrylate. For example, in some embodiments, alkyl (meth) acrylate may include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, or combinations thereof. In embodiments, ethylene-alkyl (meth) acrylate copolymer may comprise ethylene-methyl acrylate, ethylene-butyl acrylate, or combinations thereof. Suitable commercial embodiments of the ethylene-alkyl (meth) acrylate copolymer may be available from The Dow Chemical Company under the ELVALOYTM brand, such as ethylene-methyl acrylate grade 1330. In embodiments, the amount of polarity modifier in the foamable composition may be from . 1 wt%to 10 wt%, from 1 wt%to 15 wt%, or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0093] Crosslinked Composition

[0094] The foamable composition, as described herein, including an propylene-based polymer and either BPST or BPMA with a coagent, may be melt blended at a temperature from 100 ℃ to 250 ℃, from 120 ℃ to 200 ℃, from 120 ℃ to 180 ℃, or from 120 ℃ to 160 ℃ to trigger a crosslinking reaction and form the crosslinked composition, the crosslinked composition being the foamed article.

[0095] The properties of the foamed composition may be evaluated at an elevated temperature greater than the melting temperature of the propylene-based polymer (e.g., 180 ℃) . Properties of the crosslinked composition at the elevated temperature may be more indicative of crosslinking as the propylene-based polymer will have already melted at the elevated temperature. Properties evaluated at a relatively lower temperature less than the melting temperature of the propylene-based polymer (e.g., 100 ℃) may capture both the propylene-based polymer and the crosslinking.

[0096] In embodiments, the propylene-based polymer of the crosslinked composition may form a polymer backbone. The crosslinked composition may include disulfide linkages formed from the BPST or BPMA by way of the crosslinking reaction, the disulfide linkages formed from BPST shown in Structure 3 below and the disulfide linkage formed from BPMA shown in Structure 4 below.

[0097] The term (and structure) “Pm” in Structures 3 and 4 above refers to the chain of polymerized propylene (and optional comonomer (s) ) for the propylene-based polymer.

[0098] In embodiments, the crosslinked composition includes the linkages of Structure 4.

[0099] The term (and structure) “Pm” in Structures 3 and 4 above refers to the chain of polymerized propylene (and optional comonomer (s) ) for the propylene-based polymer.

[0100] Foamable compositions as described herein may be crosslinked to produce a crosslinked composition having a substantial network response (e.g., greater viscosity and lower tan δ at 0.1 rad / sat 180 ℃ as compared to a similar crosslinked composition lacking BPST and BPMA) .

[0101] In embodiments, the crosslinked composition may have a gel content of between 80%and 100%. For example, the crosslinked composition may have a gel content of from 80%to 95%, from 85 to 90%; or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0102] In embodiments, the crosslinked composition may have a density of from 0.5 g / cm3 to 1.5 g / cm3. For example, the crosslinked composition may have a density of from 0.5 g / cm3 to 1.3 g / cm3; from 0.75 g / cm3 to 1 g / cm3, from 0.8 g / cm3 to 0.9 g / cm3; or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0103] In embodiments, the crosslinked composition may have an elastic storage modulus S′ at 180℃ for 30 min. of from 0.001 to 2. For example, the crosslinked composition may have an S′ of from 0.001 to 1; from 0.1 to 1.8; from 0.5 to 1.5; from 0.75 to 1; or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0104] In embodiments, the crosslinked composition may have a tan δ at 180 ℃ for 30 min. of from 0.001 to 2. For example, the crosslinked composition may have an S′of from 0.001 to 1; from 0.1 to 1.8; from 0.5 to 1.5; from 0.75 to 1; or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0105] In embodiments, the crosslinked composition may have a complex viscosity η*at 0.1 Hz and 180 ℃ of from 500,000 Pa*s to 1,500,000 Pa*s. For example; from 500,000 Pa*s to 1,400,000 Pa*s; from 600,000 Pa*s to 1,000,000 Pa*s; from 700,000 Pa*s to 750,000 Pa*s; from 400,000 Pa*s to 500,000 Pa*s; or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints. In embodiments, the crosslinked composition may have a complex viscosity η*at 100 Hz and 180 ℃ of from 1,000 Pa*s to 3,000 Pa*s. For example; from 1,500 Pa*s to 2,500 Pa*s; from 2,000 Pa*s to 2,500 Pa*s; or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0106] In embodiments, the crosslinked composition may have a complex viscosity η*at 0.1 Hz and 230℃ of from 400,000 Pa*s to 1,500,000 Pa*s; from 600,000 Pa*s to 1,000,000 Pa*s; from 700,000 Pa*s to 750,000 Pa*s; from 400,000 Pa*s to 500,000 Pa*s; or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints. In embodiments, the crosslinked composition may have a complex viscosity η*at 100 Hz and 230℃ of from 1,000 Pa*s to 3,000 Pa*s; from 1,500 Pa*s to 2,500 Pa*s; from 2,000 Pa*s to 2,500 Pa*s; or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0107] In embodiments, the crosslinked composition may have a tan δ at 180 ℃ of from 0.05 to 2.5. For example, the crosslinked composition may have a tan δ at 180 ℃ of from 0.05 to 1.5; from 0.1 to 1.2; from 0.2 to 1; from 0.5 to 0.8; from 2 to 2.5; or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints. In embodiments, the crosslinked composition may have a tan δ at 230℃ of from 0.05 to 2.5. For example, the crosslinked composition may have a tan δ at 230℃ of from 0.05 to 0.5; from 0.06 to 0.4; from 0.08 to 0.3; from 0.1 to 0.3; or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0108] In embodiments, the crosslinked composition may have a viscosity temperature reprocessing ratio of from 1 to 1.5. For example, the crosslinked composition may have a viscosity temperature reprocessing ratio of from 1 to 1.4; from 1.1 to 1.3; from 1.1 to 1.2; or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0109] Foamed Article

[0110] The foamable compositions described herein may be used to form a foamed article having desirable compression set, Hardness C, and other desirable mechanical properties. In embodiments, the foamed article may be used in footwear applications, wherein the foamed article is incorporated into footwear such as shoe parts used in the footwear industry. Nonlimiting examples of suitable articles (first article and second article) for the present crosslinked / re-crosslinked propylene-based polymer (with bis (4-phenacryloyloxyphenyl) disulfide (BPST) or bis (4-methacryloyloxypheny) (BPMA) ) composition include elastic film; elastic fiber; soft touch good, such as tooth brush handles and appliance handles; gaskets and profiles; adhesives (including hot melt adhesives and pressure sensitive adhesives) ; footwear (including shoe soles and shoe liners) ; auto interior parts and profiles; foamed articles (both open cell foam and closed cell foam) ; impact modifiers for other thermoplastic polymers such as high density polyethylene, isotactic polypropylene, or other olefin polymers; coated fabrics; hoses; tubing; weather stripping; cap liners; flooring; and combinations thereof.

[0111] In embodiments, the foamed article is a footwear article or a component thereof. In embodiments, the foamed article is an insulating foamed article or a component thereof. In embodiments, the foamed article is a protective foam or a component thereof. In embodiments, the foamed article is a beverage koozie or a component thereof.

[0112] As mentioned herein, the foamed article may have desirable rebound resilience, compression set, and other desirable mechanical properties. What is “desirable” may depend on the application of the foamed article. Certain properties may be desirable, for example, sports shoes, while other properties may be desirable for dress shoes. For example, low compression set may be desirable for sports shoes, but not as important for dress shoes.

[0113] In embodiments a compression set of 95%or less may be desired, which may indicate a covalent network suitable for foaming. In embodiments, the foamed article may comprise a compression set from 20%to 95%, from 20%to 30%, from 30%to 40%, from 40%to 80%, from 50%to 90%, from 50%to 80%, from 60%to 90%, from 60%to 80%, from 70%to 90%, from 75%to 95%, or even from 70%to 80%, or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints. In some embodiments, the foamed article may comprise a compression set of 50%or greater and less than 100%, such as between 50%and 60%, between 55%and 65%, between 60%and 70%, or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints. In other embodiments, the foamed article may comprise a compression set of between 30%and 50%.

[0114] In embodiments, the foamed article may comprise a rebound resilience from 35%to 65%, from 35%to 60%, from 35%to 55%, from 35%to 50%, from 40%to 65%, from 40%to 60%, from 40%to 55%, from 40%to 50%, from 45%to 65%, from 45%to 60%, from 45%to 55%, or even from 4%to 50%, or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0115] In embodiments, the foamed article may comprise a density from 0.8 g / cm3 to 0.30 g / cm3, from 0.15 g / cm3 to 0.25 g / cm3, from 0.20 g / cm3 to 0.30 g / cm3, or even from 0.20 g / cm3 to 0.25 g / cm3, from 0.8 g / cm3 to 0.17 g / cm3) , or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0116] In embodiments, the foamed article may comprise a Hardness C of from 25 to 60. For example, the foamed article may comprise a Hardness C of from 25 to 50; from 30 to 45; from 35 to 40; or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0117] In embodiments, the foamed article may comprise a Rebound %of from 45 to 80. For example; the foamed article may comprise a Rebound %of from 45 to 75; from 50 to 70; from 55 to 65; from 50 to 60; or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0118] Reprocessability and / or Recyclability

[0119] The dynamic crosslinker BPMA or BPST enables a cyclic “reprocessing” for fabrication of new polymeric articles or molds. The aromatic disulfide bonds of BPST and BPMA are mostly associative in nature and, thus, crosslinked compositions containing them retain their crosslinked nature at the reprocessing temperature. More specifically, when the crosslinked propylene-based polymer composition is heated to the reprocessing temperature, a relatively small amount of the disulfide linkages break, or otherwise cleave, into sulfur radicals. The sulfur radicals interchange with still-existing disulfide linkages to simultaneously “swap in” the radical to become a new partner and eject one of the old partners as a new radical. The new radical can then interact with other linkages for further bond exchange, enabling reprocessing. This may be referred to as a “ [2+1] radical mediated mechanism. ”

[0120] The cleaving and interchange that occurs at the reprocessing temperature enables the previously-crosslinked propylene-based polymer composition to flow at the reprocessing temperature, forming a reprocessable propylene-based composition. Heating to the reprocessing temperature enables link interchange and polymer chain flow, allowing the propylene-based composition to be reshaped readily. At the reprocessing temperature, the reprocessable propylene-based polymer composition is flowable, enabling shaping and / or fabrication of the now flowable re-processable propylene composition (with BPST or BPMA with coagent) into a new pre-form or article. Upon cooling to below the reprocessing temperature, the disulfide linkages essentially become static, the network is re-established, and the re-crosslinked propylene-based composition is formed in the new article configuration with a return to the high viscosity (no flow at room temperature) and resistance to mechanical deformation indicative of the crosslinked network. When the newly-formed article of the reprocessable propylene-based polymer composition is cooled below the reprocessing temperature, the disulfide linkages in the re-processable propylene-based polymer composition are fully reestablished and the propylene-based polymer (with BPST or BPMA with coagent) becomes a recrosslinked propylene-based polymer composition in the shape of the newly-fabricated article. Below the reprocessing temperature, the network disulfide linkages are stable, and the recrosslinked propylene-based polymer composition exhibits the high viscosity and resistance to mechanical deformation indicative of a crosslinked network. This cycle of crosslink / reprocess / re-crosslink and fabrication into a new article can be repeated.

[0121] Bounded by no particular theory, the number of “reprocessing” cycles that are possible with the present crosslinked propylene-based composition (before competitive thermal and oxidative permanent crosslinking occurs and prevents further reprocessing) , can be determined by calculating the ratio of the melt viscosity of the crosslinked propylene-based polymer composition before and after a reprocessing cycle. For the crosslinked propylene-based polymer composition to be reprocessable, the ratio of the Mooney viscosity after reprocessing to the Mooney viscosity before reprocessing is from 0.5 to 5, or from 0.7 to 3 or from 0.9 to 2 or from 0.95 to 1.2.

[0122] Other metrics for monitoring the number of “reprocessing” cycles that are possible with the BPST or BPMA dynamic crosslinkers before competitive oxidative permanent crosslinking occurs include visual observation. Formed film that is mechanically deformed is heated to the reprocessing temperature and is visually inspected to determine whether the mechanically deformed film heals to form a stable film. Further, in embodiments, the reprocessability of the foamable composition is indicated by the ability of the foamable composition to be melt-mixed and then subsequently compression molded or processed using any other suitable method. For example, the foamable composition may be melt-mixed and then compression molded to form a pre-blocker, which may then subsequently be foamed into a foamed article. In contrast, and being bound to no particular theory, it is believed that non-reprocessable materials having compositions similar to the foamable composition described herein would not be able to be melt-mixed and then further processed into a pre-blocker. Instead, it is believed that the non-reprocessable composition would undergo physical changes undesirable for compression molding, such as crumbling, cracking, disintegrating, or other undesirable physical, mechanical, or visual changes.

[0123] In embodiments, a process may comprise heating a first article to a reprocessing temperature; forming, at the reprocessing temperature, the first article into a reprocessable propylene-based polymer composition; shaping, at the reprocessing temperature, the reprocessable propylene-based composition into a re-processed pre-form; cooling the re-processed pre-form to below the reprocessing temperature; and forming a second article, the second article comprising a re-crosslinked composition. The second article may be different from the first article.

[0124] In embodiments, the reprocessing temperature may be from 100 ℃ to 250 ℃, thereby breaking disulfide linkages of the crosslinked composition and forming the reprocessable propylene-based polymer composition. In embodiments, the reprocessing temperature may be from 100 ℃ to 250 ℃, from 100 ℃ to 225 ℃, from 100 ℃ to 200 ℃, from 100 ℃ to 175 ℃, from 130 ℃ to 250 ℃, from 130 ℃ to 225 ℃, from 130 ℃ to 200 ℃, from 130 ℃ to 175 ℃, from 160 ℃ to 250 ℃, from 160 ℃ to 225 ℃, from 160 ℃ to 200 ℃, from 160 ℃ to 175 ℃, from 190 ℃ to 250 ℃, from 190 ℃ to 225 ℃, or even from 190 ℃ to 200 ℃, from 100 ℃to 175 ℃, or any and all sub-ranges formed from any of these endpoints.

[0125] In embodiments, the shaping step is a procedure selected from the group comprising injection molding, extrusion molding, thermoforming, slushmolding, over molding, insert molding, blow molding, cast molding, tentering, compression molding, foaming, and combinations thereof.

[0126] Process of Manufacturing Foamed Article

[0127] In embodiments, the process of manufacturing a foamable composition comprises mixing the foamable composition and forming a foamed article from the foamable composition.

[0128] The mixing of the foamable composition may comprise an injection molding process or a bun foam process. The components of the foamable composition, including a propylene-alpha olefin interpolymer, a radical initiator, BPST or BPMA, and a foaming agent, may be weighed and added to an internal mixer. The internal mixer may be a Branbury mixer of a thermos Haake mixer (available from Thermofisher) with tangential rotors to mix the foamable composition. A kneader mixer may also be used for mixing the foamable composition. The tangential rotors of the mixer provide the mixing and mixing also occurs between walls of the chamber and the tip of the rotor blades.

[0129] The rotor speed of the internal mixer may be maintained at a rate that allows for mixing of the components without creating excessive shear heating, which may prematurely activate the crosslinking agent or the blowing agent in the foamable composition. In embodiments, the rotations per minute (rpm) may be from 50 rpm to 100 rpm to initially melt the resin, which may first be added to the mixer alone. Then, the rpm of the mixer may be lowered to about 50 rpm, and the remaining components are added to the mixer. The rpm and time of mixing may depend on the foamable composition. In embodiments, mixing of the foamable composition occurs at a temperature from 120 ℃ to 130 ℃. The rotor speed of the internal mixer may be adjusted to maintain a desired temperature. In embodiments, the time of mixing may be from 10 minutes to 15 minutes.

[0130] Once all the ingredients have been added to the mixer and thoroughly mixed, the batch may be dropped from the mixer into a catch pan with a non-stick liner (e.g., a polyethylene terephthalate (PET) film) . The batch in the catch pan may then be quickly transferred to a roll mill station, where the batch is placed into a heated roll mill. The roll mill may be heated (e.g., from 90 ℃ to 105 ℃) to keep the batch from solidifying during the finishing step of the batch, and to allow further mixing of any ingredients that may have transferred to the surface of the batch while exiting the internal mixer.

[0131] In some embodiments, the batch may be passed once through the roll mill; and in other embodiments, the batch may be passed once through the roll mill, folded, and then re-passed through the roll mill 3 or 4 times to help disperse any ingredients that remain on the surface of the batch. Cooling the batch below the polymer solidification point (Tc) may be avoided because if the batch cools below Tc, that may cause the surface of the resulting formed “sheet” to become uneven. After from 1 min to 2 min of rolling a sample batch through the roll mill to form the sheet, the sheet may be removed from the roll mill and cooled to room temperature in preparation of foam molding.

[0132] In some embodiments, the thickness of the sheet formed from the polyolefin composition may be sufficient to fill a molding chase by stacking one to three sheets in the molding chase. By minimizing the number of sheets stacked in the molding chase, the potential to create voids between the layers of sheets may be reduced. In one embodiment, a sample sheet stacked in the molding chase may be sandwiched in between two layers of release film. Then, the sample may be disposed in between two platens of the molding chase. The two platens may be closed and the sample compressed.

[0133] To form a foamed article, roll milled sheets of the different layers may be formed as described herein. The roll milled sheets may then be cut and placed inside a pre-heated bun foam mold or “chase. ” In embodiments, the surface of the chase may be sprayed with a dry lubricant (e.g., a dry polytetrafluoroethane (PTFE) lubricant such as Fluoroflide) to avoid sticking of the foam to the chase during de-molding. The sample is then preheated, pressed, and cured to form the foamed article.

[0134] In some embodiments, the foamable composition is compounded and / or mixed at a temperature lower than the decomposition temperature of the BPMA or BPST and / or the chemical foaming agent.

[0135] In some embodiments, the foamable composition is reacted / compounded at a temperature above the decomposition temperature of the BPMA or BPST to produce a crosslinked composition.

[0136] In some embodiments, the foamable composition is molded in a molding operation to produce a pre-blocker. In other embodiments, the crosslinked composition is molded in a molding operation to produce a pre-blocker. In some embodiments, the molding operation is a compression molding process, an injection molding process, or any other suitable molding process. In some embodiments, the pre-blocker is foamed in an autoclave to produce a foamed article. In other embodiments, the pre-blocker is foamed using any other suitable method. In some embodiments, the foamable composition is molded to produce a pre-blocker, and then the pre-blocker is foamed. In some embodiments, the foamable composition is molded in a compression molding process. In some embodiments, the foamable composition is injection foamed in an injection foaming operation in which the foamable composition is molded to form a pre-blocker and then the pre-blocker is foamed to produce a foamed article.

[0137] In some embodiments, the pre-blocker is saturated with an inert gas to produce a saturated pre-blocker. In some embodiments, the saturated pre-blocker is expanded into a foamed article. In some embodiments, the foamable composition is saturated with an inert gas to produce a saturated foamable composition. In some embodiments, the saturated foamable composition is directly injected into a mold to form a saturated injection molded composition. In some embodiments, the saturated injection molded composition is depressurized and cooled, thereby forming an expanded composition. In some embodiments, the foamed article is the expanded and crosslinked composition.

[0138] TEST METHODS

[0139] Density

[0140] Density (for resins) was measured in accordance with ASTM D792 with results reported in g / cm3 at 25 ℃.

[0141] Melt Index (MI)

[0142] MI (for resins) was measured in accordance with ASTM D 1238, Condition 190 ℃ / 2.16 kg with results reported in grams per 10 minutes (g / 10 min) .

[0143] Foam Density (with skin)

[0144] Hydrostatic density was measured per the method described in ISO 2781-18, method A. Foam samples to be tested were cut from the bun foams with skin. The bun foam template was weighed to the nearest 0.1 g, and the volume of the bun foam template was determined by measuring length, width, and thickness to the nearest 0.01 cm without removing the skin layer.

[0145] Hardness (Asker C)

[0146] An Asker C hardness measurement was done using a durometer device, which measures the indentation hardness of a foam material. The Hardness Asker C of a foam sample was measured using the method described in NBR 14455-15. In this testing method, a standardized indenter was pressed against and into a specimen (afoam sample with skin) to generate vertical penetration of the indenter into the specimen. The indenter was applied on the foam samples with skin for 3 seconds.

[0147] Compression Set

[0148] A foam sample was prepared by cutting a foamed article into a 55 mm x 50 mm foam rectangle. The original thickness of the foam rectangle was measured (T1) . The foam rectangle was compressed to 50%of its original thickness (T1) within a compression set apparatus (having interval distance between plates T0) and the compressed samples and apparatus were placed in an oven for 60 hours at 50 ℃. The compressed samples were removed from the apparatus and allowed to rest at room temperature for 30 minutes. The foam thickness after compression and rest (T2) was measured. The compression set of the sample was calculated using the following (Equation 1) : T0= interval distance between plates of the compression set apparatus T1= thickness of foamed article prior to compression T2= thickness of foamed article after compression and rest

[0149] Rebound Resilience

[0150] A rebound test method refers to the determination of resilience of a material such as a foam, expressed as percentage resilience or rebound resilience of the material. A Schob Type pendulum rebound tester or device was used to generate the data for this test; and the procedure used for obtaining rebound measurements is described in DIN 53512. Using the pendulum rebound tester, rebound resilience was determined by a freely falling pendulum hammer that was dropped from a given height that impacts a test specimen and imparts to the test specimen a certain amount of energy. A portion of that energy was returned by the specimen to the pendulum and was measured by the extent to which the pendulum rebounds, whereby the restoring force was determined by gravity. Rebound resilience is the ratio of energy returned to energy applied. In the rebound resilience test, the resilience is established as the ratio of the height of rebound of a pendulum by the pendulum’s height of fall.

[0151] The pendulum, from the pendulum’s initial horizontal position, impacted each specimen six times. The first three impacts served to mechanically condition the test specimen and the last three impacts served to establish the specimen’s rebound resilience. The median of the last three impact measurements was taken as the result of the specimen’s rebound resilience.

[0152] Melt Flow Rate (MFR)

[0153] MFR (for propylene-based polymers) was measured in accordance with ASTM D 1238, Condition 230 ℃ / 2.16 kg with results reported in grams per 10 minutes (g / 10 min) .

[0154] Gel Content

[0155] Resin specimens were prepared by cutting resin samples into small resin pieces. A piece of 120-mesh stainless steel cloth measuring approximately 80 by 40-mm (3 in. by 1.5 in.) was folded in half to form a square measuring approximately 40 mm (1.5 in. ) . Two parallel edges of the square were folded along respective parallel open edges of the square to form an unsealed pouch having folded edges. The folded edges were stapled to form an open pouch that was weighed (W1) . The small resin pieces were inserted into the open pouch, until the combined weight of the small resin pieces (the specimen) and pouch (W2) reached approximately 0.3 grams. The open edge of the open pouch was folded over to form a top fold. The top fold was stapled to form a cage. The cage and the specimen were weighed (W3) .

[0156] The cage and specimen were suspended in xylene in excess, 40 g of antioxidant (2, 2’ -methylene-6-tertiary butyl phenol) , and boiling chips. The xylene was boiled for 12 hours at 138 ℃ to 141 ℃ under a fume hood. The cage and specimen were removed from the xylene and placed immediately into a 150 ℃ vacuum oven and left to dry in the vacuum oven at 28 mmHg vacuum for 12 hours. The cage and specimen were removed from the vacuum oven and placed in a dessicator for one hour. The cage and specimen (W4) were weighed after drying.

[0157] The solvent extraction %and gel content were calculated as follows (Equations 3-4) : Gel Content=100- (Solvent Extraction %)        (EQ 4) W1 = weight of the open pouch; W2 = weight of the specimen and open pouch W3 = weight of the specimen and cage W4 = weight of the specimen and cage after extraction and drying.

[0158] The average of two specimens was reported as the percent extracted (gel content) .

[0159] Rheology Analysis Using Rubber Process Analyzer (RPA)

[0160] Rheology of the compositions was measured using a rotorless oscillating shear rheometer, Alpha Technologies RPA 2000 instrument, according to ASTM D6204, under the following test conditions and exceptions. The sample was placed between two pieces of Mylar film for analysis. Rheology was monitored during an initial timed test at 180 ℃, 1.0 rad / s, 7%strain, for 30 min. Elastic torque, S', at the end of the 30 min crosslinking step was recorded. Immediately following the 30 min at 180 ℃, a frequency sweep from 0.1 to 100 rad / swas conducted at 180 ℃, 7%strain on the same sample, followed by a frequency sweep from 0.1 to 100 rad / sat 230 ℃, 7%strain. The dynamic viscosity, η*, and tan δ were recorded for each frequency sweep. In ASTM D6204, frequency sweeps on unvulcanized rubber are conducted prior to a cure step. In this case, frequency sweeps were conducted after the initial crosslinking step at 180℃ to evaluate the reversibility of the crosslinking. RPA for curing and viscosity measurement was carried out at 180℃.

[0161] A RPA S’ value is an indicator that the composition, during initial curing step has reached a crosslinked state. In general, the observation of a high S’ value may correlate with the measured physical properties of the crosslinked materials, such as tensile strength and compression set, when compared to non-crosslinked materials.

[0162] Viscosity Temperature Reprocessing Ratio (VRR)

[0163] Viscosity Temperature Reprocessing Ratio (VRR) may indicate reprocessability of crosslinked compounds. VRR is calculated using the following (Equation 5) :

[0164] Without being bound by theory, a VRR greater than 3 is sometimes needed to reprocess the crosslinked materials during extrusion, or otherwise be reprocessable. However, some crosslinked materials are reprocessable, remoldable, and refoamable even with a VRR of below 3 at the chosen temperatures of 180 ℃ and 230 ℃, with 230 ℃ corresponding to upper measurement temperature limits of certain RPA instruments (such as RPA 2000 instruments) . Further, a VRR greater than 3 does not always need to be observed between 180 ℃ and 230 ℃ for a VRR greater than 3 for such a VRR to be possible or expected between 180 ℃ and a higher temperature. For example, it is possible that a VRR greater than 3 could be observed between 180 ℃ and 260 ℃. This may be due to the associative nature of BPST or BPMA, which may cause the crosslinked compositions to retain their crosslinked nature at elevated temperatures. EXAMPLES

[0165] By way of example, and not limitation, some embodiments of the present disclosure will now be described in detail by the following examples.

[0166] Materials

[0167] Materials used in Comparative Compositions C1 and C2 and Inventive Compositions I1 and I2 and are provided in Table 1 below.

[0168] Table 1

[0169] Synthesis of BPST

[0170] To synthesize BPST, 2-phenylacryloyl chloride (5.00 g, 30.0 mmol) was dissolved in 150 mL dichloromethane (DCM) and was stirred at 0 ℃ in an ice bath. bis (4-hydroxyphenyl) disulfide (2.5 g, 10 mmol, supplied by Ambeed, Inc. ) and 4-dimethylaminopyridine (DMAP) (20 mg, 0.08 mmol, supplied by Sigma-Aldrich) were added to the mixture, resulting in a milky yellowish solution. Triethylamine (supplied by Sigma-Aldrich) was added dropwise. The solution developed purple hue upon addition and gradually turned back to be milky yellowish. Triethylamine was continually added until the solution was no longer purple. 10%more triethylamine was added dropwise to ensure completion. In total, about 5 mL (36 mmol) triethylamine was added. The mixture returned to room temperature and stirred overnight for 18 hours. 500 mL of 0.1 M K2CO3 solution (supplied by Sigma-Aldrich) was poured into the mixture and stirred for 1 hour. 500 mL DCM was then added, and the aqueous phase was removed by a separation funnel. The organic phase was further extracted with DI water twice and dried over magnesium sulfate. Then DCM was then removed by a rotary evaporator. The crude product was purified twice by first dissolving in 15 mL DCM at 40 ℃ and then recrystallized at room temperature for 5 hours and dried in a vacuum oven at 80 ℃ for 24 hours to yield BPST

[0171] Preparation of crosslinked compositions

[0172] Samples were prepared in ventilated Haake enclosure under a nitrogen inert atmosphere. At 180 ℃, VERSIFYTM 2300 was melted and mixed at 50 RPM in a Haake mixer. After melting the VERSIFYTM 2300, BPST and dicumyl peroxide (DCP) were sequentially added to the melted VERSIFYTM 2300 to form a mixture. The mixture was melt mixed for ten minutes in the Haake mixer. Table 2 shows the composition (in wt%) of Comparative Compositions C1 and C2 Inventive Compositions I1 and I2 and the properties thereof. Table 2 also shows the RPA and Gel Content results for the Inventive and Comparative Compositions.

[0173] Table 2 *NM=not measured **Beyond lower limit of RPA measurement capability due to low η*.

[0174] Referring to Table 2 and FIG. 1 A, the viscosity η*at 0.1 rad / sat 180 ℃ of Comparative Composition C1 was 8, 392 Pa. s. As also shown in FIG. 1A, the tan δ was difficult to measure due to the tan δ of Comparative Composition C1 being beyond the lower limit of the measurement capability of the RPA due to the low viscosity η*of Comparative Composition C1.

[0175] Referring again to Table 2 and now to FIG. 1B, there was no increase in S′ during the test, indicating that instead of crosslinking, Comparative Composition C1 appears to have undergone scission.

[0176] Referring again to Table 2 and now to FIG. 2A, the viscosity η*at 0.1 rad / sat 180 ℃ of Inventive Composition I1 was 609, 016 Pa. s. Also shown in FIG. 2A, the tan δ was 0.22, indicating a high resistance to flow and a low degree of elasticity consistent with crosslinking.

[0177] Referring still to Table 2 and now to FIG. 2B, there was an increase of S′ of Inventive Composition I1 to 0.93, at which point S′ stabilized, consistent with crosslinking.

[0178] Referring still to Table 2 and now to FIG. 3A, the viscosity η*at 0.1 rad / sat 180 ℃ of Inventive Composition I2 was 1, 326, 714 Pa. s. Also shown in FIG. 3A, the tan δ was 0.11, indicating a high resistance to flow and a low degree of elasticity.

[0179] Referring still to Table 2 and now to FIG. 3B, there was an increase of S′ of Inventive Composition I2 to 1.78, at which point S′ stabilized, consistent with crosslinking.

[0180] As exemplified by Table 2 and FIGS. 1A-3B, foamable compositions as described herein may be used to produce crosslinked compositions having a substantial network response.

[0181] Preparation of Foamed Articles

[0182] After mixing the sample compositions for C1, I1, and I2, the samples were molded at 230 ℃ for 5 minutes and 10,000 psi in a compression molder. The compression molded samples ( “pre-blockers” ) were then foamed in an autoclave. FIGS 4A-4B are images of molded samples for C1, I1, and I2 before (pre-blockers) and after foaming. Properties of the foamed articles are shown in Table 3.

[0183] Table 3

[0184] Referring to FIG. 4A, each of the pre-blockers 405, 410, and 415 had approximately square shape and consistent volume. The ability of the Inventive Composition pre-blockers 410 and 415 to be compression molded into squares, as shown in FIG. 4A, is indicative of the ability of the pre-blockers 410 and 415 to be reprocessed. Without being bound by theory, if the Inventive Compositions were not reversibly crosslinked, the pre-blockers 410 and 415 would be unable to be molded, instead breaking down, crumbling, or otherwise undergoing a physical change that would be unsuitable for producing a pre-blocker.

[0185] Referring now to Table 3 and FIG. 4B, Comparative Composition C2 420 had a density of 1.55 g / cm3, no measureable hardness, a low rebound relative to I1 and I2, poor compression set, and only slight foaming as compared to its pre-blocker 405 (FIG. 4A) .

[0186] Referring still to Table 3 and FIG. 4B, Inventive Composition I2 425 exhibited a density of 0.111 g / cm3, a Hardness C of 45, a rebound of 63%, compression set of 43%, and moderate foaming. Inventive Composition I2 425, in expanded form, appears to have maintained a shape substantially similar to its pre-blocker 410 (FIG. 4A) .

[0187] Referring still to Table 3 and FIG. 4B, Inventive Composition I1 exhibited a density of 0.108 g / cm3, a Hardness C of 45, a rebound of 67%, a compression set of 38%, and moderate foaming. Inventive Composition I1 430 appears to have expanded to the largest degree as compared to its pre-blocker 415 (FIG. 4A) .

[0188] As exemplified by Table 3 and FIGS. 4A-4B, foamable compositions as described herein may be used to produce crosslinked compositions having a substantial network response suitable for predictable foaming of articles having desirable mechanical properties. Further, as exemplified by Table 3 and FIGS. 4A-4B, foamable compositions as described herein may be used to produce crosslinked compositions that may be re-processed.

[0189] While particular embodiments of the present disclosure have been illustrated and described, it would be obvious to those skilled in the art that various other changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the disclosure. It is therefore intended to cover in the appended claims all such changes and modifications that are within the scope of this disclosure.

Claims

1.A foamable composition comprising:a propylene-alpha olefin interpolymer;a free radical initiator;bis (4-phenacryloyloxyphenyl) disulfide (BPST) ; anda foaming agent.2.The foamable composition of claim 1, wherein the propylene of the propylene-alpha olefin interpolymer is selected from the group comprising polypropylene homopolymer, polypropylene-based elastomer, polypropylene-based block copolymer, propylene-based impact copolymer, and combinations thereof.3.The foamable composition of any one of the preceding claims, wherein the alpha olefin of the propylene-alpha olefin interpolymer is selected from the group comprising 1-butene, 1-hexene, 1-octene, and combinations thereof.4.The foamable composition of any one of the preceding claims, wherein the free radical initiator comprises an organic peroxide selected from the group comprising dicumyl peroxide (DCP) , bis (tert-butyldioxyisopropyl) benzene peroxide, bis (tert-butyldioxyisopropyl) benzene, di (tert-butylperoxyisopropyl) benzene (BIPB) , and combinations thereof.5.The foamable composition of any one of the preceding claims, wherein the foaming agent comprises at least one of a chemical foaming agent and a physical foaming agent, wherein:the chemical foaming agent comprises azodicarbamide, 4, 4'-oxydibenzene sulfonyl hydrazide, sodium bicarbonate, or combinations thereof; andthe physical foaming agent comprises nitrogen, carbon dioxide, or combinations thereof.6.The foamable composition of any one of the preceding claims, the foamable composition comprising:from 1 wt%to 99 wt%of the propylene-alpha olefin interpolymer;from 0.1 wt%to 5 wt%of the free radical initiator; andfrom 1 wt%to 10 wt%of the BPST.7.A foamed article comprising the foamable composition of any one of the preceding claims.8.A foamable composition comprising:a propylene-alpha olefin interpolymer;a free radical initiator;bis (4-methacryloyloxyphenyl) disulfide (BPMA) ;a coagent; anda foaming agent.9.The foamable composition of claim 8, wherein the propylene of the propylene-alpha olefin interpolymer is selected from the group comprising polypropylene homopolymer, polypropylene-based elastomer, polypropylene-based block copolymer, propylene-based impact copolymer, and combinations thereof.10.The foamable composition of claim 8 or claim 9, wherein the alpha olefin of the propylene-alpha olefin interpolymer is selected from the group comprising 1-butene, 1-hexene, 1-octene, and combinations thereof.11.The foamable composition of any one of claims 8-10, wherein the free radical initiator comprises an organic peroxide selected from the group comprising dicumyl peroxide (DCP) , bis (tert-butyldioxyisopropyl) benzene peroxide, bis (tert-butyldioxyisopropyl) benzene, di (tert-butylperoxyisopropyl) benzene (BIPB) , and combinations thereof.12.The foamable composition of any one of claims 8-11, wherein the coagent comprises styrene; divinyl benzene, 1, 1, 1, -trimethylolpropane trimethacrylate; pentaerithrityl tetramethacrylate (PETM) ; trimethylolpropanetiacrylate (TMPTA) ; pentaerythritol tetraacrylate (PETA) ; pentaerythritol tetrallyl ether; diallyl maleate; triallyl cyanurate; diallyl itaconate; triallylisocyanurate (TAIC) ; or a combination thereof.13.The foamable composition of any one of claims 8-12, wherein the foaming agent comprises at least one of a chemical foaming agent and a physical foaming agent, wherein:the chemical foaming agent comprises azodicarbamide, oxydibenzene sulfonyl hydrazide, sodium bicarbonate, or combinations thereof, andthe physical foaming agent comprises nitrogen, carbon dioxide, or combinations thereof.14.The foamable composition of any one of claims 8-13, the foamable composition comprising:from 1 wt%to 99 wt%of the propylene-alpha olefin interpolymer;from 0.1 wt%to 5 wt%of the free radical initiator;from 1 wt%to 10 wt%of the BPMA; andfrom 0.1 wt%to 10 wt%of the coagent.15.A foamed article comprising the foamable composition of any one of claims 8-14.

Images