KR20140130497A - 네이키드 컬레이션 패키지 및 이를 형성시키는 방법 - Google Patents

네이키드 컬레이션 패키지 및 이를 형성시키는 방법 Download PDF

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Abstract

네이키드 컬레이션 필름 내에서 네이키드 컬레이션 패키지로 함께 팩킹되는, 폴리올레핀계 필름성 재료에 개별 패키징된 개별 패키지의 배열을 포함하는 네이키드 컬레이션 패키지로서, 네이키드 컬레이션 필름이 폴리올레핀계 코어층 C, 폴리올레핀계 내부 밀봉층 A 및 폴리올레핀계 외부 밀봉층 B를 지니는 밀봉 가능한 폴리올레핀 필름을 포함하고, 내부 밀봉층 A의 폴리올레핀계 재료가 특정의 밀봉 조건하에 개별 패키지의 필름성 폴리올레핀계 재료와의 밀봉 비융화성을 위해서 선택되고, 외부 밀봉층 B의 폴리올레핀계 재료가 선택된 밀봉 조건하에 외부 밀봉층 B 및 내부 밀봉층 A와의 밀봉 융화성을 위해서 선택되고, 개별 패키지가 패키지 내에 정렬된 형태로 배열되며 네이키드 컬레이션 필름이 개별 패키지의 정렬된 형태 둘레를 포장하고 둘레 밀봉으로 그 자체(A 대 B)에 밀봉되고 패키지의 각각의 단부에서 엔벨로프 밀봉으로 그 자체((B 대 B 및 임의로 A 대 B)에 밀봉되며, 네이키드 컬레이션 필름과 개별 패키지의 필름성 재료 사이에 밀봉이 존재하지 않는, 네이키드 컬레이션 패키지에 관한 것이다.

Description

네이키드 컬레이션 패키지 및 이를 형성시키는 방법{NAKED COLLATION PACKAGE AND METHOD FOR FORMING THE SAME}
본 발명은 네이키드 컬레이션 패키지(Naked Collation Package) 및 이를 형성시키는 방법에 관한 것이다.
미국특허 제6,887,582호는 에틸렌 프로필렌 랜덤 코폴리머 및 메탈로센 촉매 반응된(metallocene catalysed) 플라스토머(plastomer)의 배합물을 포함한 제 1 폴리올레핀 스킨층을 포함하는 냉밀봉접착용 폴리올레핀 다층 필름을 개시하고 있다.
미국특허 제6,451,426호는 올레핀 폴리머층과 밀봉층, 및 박리성을 제공하기 위한 그 사이의 분리 가능한 블록 코폴리머층을 포함하는 패키징용, 특히, 백(bag) 형태의 패키징용 밀봉 가능한 필름을 개시하고 있다.
미국특허 제5,898,050호는 열 밀봉성을 지닌 폴리올레핀 필름을 제조하는 폴리올레핀 조성물을 개시하고 있다.
미국특허 제5,792,549호는 냉밀봉 이형층, 코어층 및 냉밀봉 수용 스킨층을 지니는 공압출된 이축 배향 폴리올레핀 패키징 필름을 개시하고 있다.
EP-B-0963408호는 폴리프로필렌 코어층과 공압출된 코폴리에틸렌 외층을 포함하는 열 수축성 패키징용의 배향된 공압출 다층 필름을 개시하고 있다.
미국특허 제6,979,495호는 신디오택틱 폴리프로필렌 호모폴리머의 코어층과, 에틸렌 또는 프로필렌 호모폴리머, 에틸렌 코폴리머, 또는 프로필렌 및/또는 부탄-1의 코모노머를 함유하는 터폴리머인 폴리머를 포함하는 코어층에 인접한 하나 이상의 추가층을 포함하는 이축 배향된 다층 필름을 개시하고 있다.
WO-A-01/49487호는 한 쌍의 스킨층 사이에 폴리프로필렌, 폴리머 개질제 함유 폴리올레핀(들), 및 탄화수소 수지를 함유하는 코어층을 포함하는, 카세트 테이프를 팩킹하기 위한 다층 폴리머 필름을 개시하고 있다.
미국특허 제6,908,687호는 에틸렌 플라스토머, 폴리프로필렌 플라스토머 또는 에틸렌/프로필렌 코폴리머를 포함하는 개질제 성분과 일차 폴리머 성분의 배합물을 포함하는 수축 조절층을 포함한 라벨용 열 수축성 폴리머 필름을 개시하고 있다.
WO-A-04/003874호는 설정된 용융흐름 속도를 지니는 폴리프로필렌 호모폴리머 및/또는 코폴리머, 및 올레핀 엘라스토머를 포함하는 접착성 라벨용 기계 방향 배향 폴리머 필름을 개시하고 있다.
*EP-B-0622187호는 폴리프로필렌 호모폴리머, 코폴리머, 또는 터폴리머 및 HDPE 또는 수축 특성을 제공하는 배합물을 함유하는 외층 및 폴리프로필렌 기저층을 지니는 이축 배향된 폴리프로필렌 필름을 개시하고 있다.
EP-B-0622186호는 폴리프로필렌 기저층 및 올레핀 코폴리머 또는 터폴리머 및 HDPE를 함유하는 외층(들)을 지니는 수축 포장을 위한 이축 배향 폴리프로필렌 필름을 개시하고 있다.
WO-A-03/089336호는 개별 패킷(packet)의 정렬된 그룹이 관형 포장을 형성하도록 정렬된 그룹에 대해서 접혀있는 투명한 가열 밀봉 플라스틱 팩킹 재료의 시트로 단독으로 팩킹되는, 담배의 패킷을 팩킹하는 방법을 개시하고 있다. 둘레 밀봉재(girth seal)가 또한 튜브를 밀봉하도록 제공되고, 엔벨로프(envelope)가 패키지의 각 단부에서 밀봉한다. 이러한 유형의 패키징은 본 기술분야에서 네이키드 컬레이션으로 공지되어 있는데, 그 이유는 개별 패킷이, 예를 들어, 더 큰 박스로 팩키징되고 이어서 필름으로 포장되는 것이 아니라, 필름으로만 패키징되기 때문이다. 수축성 네이키드 컬레이션은 본 기술 분야에서 이러한 유형의 패키지를 나타내며, 그러한 패키지에서, 필름은 밀봉된 경우 컬레이션된 패킷을 더욱 단단히 감싸도록 수축성이다.
미국특허 제6,358,579호는 패키징 필름이 개질된 폴리올레핀계 밀봉 가능한 층을 지닌 폴리올레핀 필름인 또 다른 네이키드 컬레이션 유형의 패키징을 개시하고 있다. 밀봉 가능한 외층은 코폴리에스테르를 포함하며, 조합된 필름은 자체에 밀봉접착되게 구성되며, 개별 패키지의 이축 배향 폴리프로필렌 필름에 대해서 밀봉접착되게 구성되지 않는다.
개질된 폴리올레핀계 가열-밀봉(heat-sealing) 층을 지니는 이축 스트레치-배향된 폴리프로필렌 필름으로 개별 패키징이 수행되는 멀티팩 시스템이 DE3635928호에 개시되어 있다.
EP1431028호는 필름/적층체가 가열-밀봉성인 경우에는 필름의 내부가 밀봉에 의해서 영향을 받은 영역 상에서 열-내성 바니시(varnish)로 국소적으로 코팅되지만, 필름/적층체가 가열-밀봉성이 아닌 경우에는 열-밀봉성 바니시가 밀봉 지점에 도포되는, 폴리프로필렌 필름 또는 적층체를 개시하고 있다.
본 발명은 주로 네이키드 컬레이션을 위한 겉포장 필름에 관한 것이다. 네이키드 컬레이션은 패키징 비용 및 재료를 감소시키는 효과적인 방법이다. 많은 수의 개별적으로 패키징된 제품(예, 담배 팩)이 보급 또는 벌크 소매를 위해서 함께 그룹핑되어 더 큰 다발로서 패키징되어야 하는 경우에, 개별 패키지가 포장되기 전에 더 큰 박스 또는 상자에 담기는 것이 일반적이다. 네이키드 컬레이션은 박스 또는 상자를 필요로 하지 않는다. 그러나, 필름 포장에서의 네이키드 컬레이션의 문제중 하나는 컬레이션된 패키지를 생성시키는데 있어서 필름 패키지를 밀봉접착시키는 것이 필요하다는 것이다. 이러한 밀봉접착은 컬레이션된 패키지 필름을 그 자체에 대해서뿐만 아니라 각각의 개별 패킷을 포장하는데 사용된 필름에 대해서도 밀봉접착하는 가능성을 발생시킨다. 개별 팩이 폴리프로필렌 필름으로 포장되는 경향이 있는 담배 산업에서, 이러한 문제는 특별한 문제이다. 제조업자는 종종 컬레이션된 다발용으로 폴리프로필렌 필름을 사용하여 그러한 필름의 양호한 광학적 및 기계적 성질의 이점을 취하는 것을 선호하지만, 그러한 경우에, 컬레이션 필름을 개별 팩의 필름에도 밀봉할 위험이 있다. 그러한 문제는 과거에는 네이키드 컬레이션용의 폴리프로필렌계 겉포장 필름에 그 자체에 대해서는 잘 밀봉접착하지만 개별 팩을 포장하고 있는 폴리프로필렌에 대해서는 밀봉접착하지 않는 아크릴계 코팅을 제공함으로써 해결해 왔다. 그러나, 아크릴계 코팅은, 코팅을 제공하기 위해서 사용된 재료 및, 아마도 더욱 중요하게는, 필름의 압출 후의 코팅 작업의 필요 면에서, 필름 제조 공정에 대한 비용을 부가시킨다.
본 발명의 목적은 폴리올레핀 패키징에서의 개선된 네이키드 컬레이션 필름, 특히, 아크릴계 코팅이 필요없는 개선된 네이키드 컬레이션 필름을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 필름성 폴리올레핀계 재료로 개별 포장된 패키지의 배열을 제공하는 단계;
상기 개별 포장된 패키지를 네이키드 포장하는 네이키드 컬레이션 필름으로서, 상기 네이키드 컬레이션 필름이 폴리올레핀계 코어층 C, 네이키드 컬레이션 필름의 내부 표면상의 폴리올레핀계 내부 밀봉층 A 및 네이키드 컬레이션 필름의 외부 표면상의 폴리올레핀계 외부 밀봉층 B를 포함하고, 상기 내부 밀봉층(A)의 폴리올레핀계 재료가 특정된 밀봉 조건하에, 개별 포장된 패키지의 필름성 폴리올레핀계 재료와 밀봉 비융화성(sealing incompatibility)이 되도록 선택되고, 외부 밀봉층 B의 폴리올레핀계 재료가 선택된 밀봉 조건하에, B와 밀봉 융화성(sealing compatibility)이면서 A와 밀봉 융화성이 되도록 선택되는, 네이키드 컬레이션 필름을 제공하는 단계;
개별 포장된 패키지를 네이키드 컬레이션 필름의 폴리올레핀계 밀봉층 A와 접촉상태로 정렬된 형태로 배열하는 단계;
개별 포장된 패키지의 정렬된 형태의 둘레에 네이키드 컬레이션 필름을 포장하여 중첩 에지(edge)를 지니는 필름 튜브를 형성시키는 단계;
내부 밀봉층 A를 개별 포장된 패키지의 필름성 폴리머 재료에 밀봉시키지 않으면서, 필름 튜브의 중첩 에지를 함께 밀봉시킴으로써 둘레 밀봉(girth seal)을 형성시키는 단계; 및
내부 밀봉층 A를 개별 포장된 패키지의 필름성 폴리머 재료에 밀봉시키지 않으면서, 필름 튜브를 접고 접힌 단부를 밀봉함으로써 패키지의 각 단부에서 엔벨로프(envelope) 밀봉을 형성시키는 단계를 포함하여, 네이키드 컬레이션 패키지를 형성시키는 방법을 제공한다.
바람직하게는, 둘레 밀봉은 A를 B에 밀봉접착시키는 형태(A 대 B)로 형성된다. 엔벨로프 밀봉은 B를 B에 및/또는 A를 B에 및/또는 A를 A에, 및 이들의 둘 이상의 조합으로 밀봉접착시키는 형태로 형성된다.
바람직하게는, 개별 포장된 패키지의 필름성 폴리올레핀계 재료의 외부 표면은 탄소 사슬 길이 x를 지니는 모노머 올레핀으로부터 유래된 하나 이상의 폴리올레핀계 성분을 포함하며, 내부 밀봉층 A의 폴리올레핀계 재료는 탄소 사슬 길이 x와는 상이한 탄소 사슬 길이 y를 지니는 모노머 올레핀으로부터 유래된 하나 이상의 폴리올레핀계 성분을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 외부 밀봉층 B의 폴리올레핀계 재료는 또한 탄소 사슬 길이 y를 지니는 모노머 올레핀으로부터 유래된 하나 이상의 폴리올레핀계 성분을 포함한다. 따라서, 개별 포장된 패키지의 표면의 폴리올레핀계 재료가 폴리에틸렌계 성분을 포함하는 경우에, 내부 밀봉층 A의 폴리올레핀계 재료는 바람직하게는 폴리프로필렌계 성분 및/또는 폴리부틸렌계 성분을 포함한다. 바람직하게는, 이러한 경우에, 외부 밀봉층 B의 폴리올레핀계 재료가 또한 폴리프로필렌계 성분 및/또는 폴리부틸렌계 성분을 포함한다. 개별 포장된 패키지의 표면 폴리올레핀계 재료가 폴리프로필렌계 성분을 포함하는 경우에, 내부 밀봉층 A의 폴리올레핀계 재료는 바람직하게는 폴리에틸렌계 성분 및/또는 폴리부틸렌계 성분을 포함한다. 바람직하게는, 이러한 경우에, 외부 밀봉층 B의 폴리올레핀계 재료가 또한 폴리에틸렌계 성분 및/또는 폴리부틸렌계 성분을 포함한다. 개별 포장된 패키지의 표면 폴리올레핀계 재료가 폴리부틸렌계 성분을 포함하는 경우에, 내부 밀봉층 A의 폴리올레핀계 재료는 바람직하게는 폴리에틸렌계 성분 및/또는 폴리프로필렌계 성분을 포함한다. 바람직하게는, 이러한 경우에, 외부 밀봉층 B의 폴리올레핀계 재료는 폴리에틸렌계 성분 및/또는 폴리프로필렌계 성분을 포함한다.
의혹을 피하기 위해서, 개별 포장된 패키지의 필름성 폴리올레핀계 재료의 외부 표면이 탄소 사슬 길이 x를 지닌 모노머 올레핀으로부터 유래된 하나 이상의 폴리올레핀계 성분을 포함하고, 내부 밀봉층 A의 폴리올레핀계 재료가 탄소 사슬 길이 x와는 상이한 탄소 사슬 길이 y를 지닌 모노머 올레핀으로부터 유래된 하나 이상의 폴리올레핀계 성분을 포함하는 경우에, 내부 밀봉층 A의 폴리올레핀계 재료가 탄소 사슬 길이 x를 지닌 모노머 올레핀으로부터 유래된 하나 이상의 폴리올레핀계 성분을 포함함을 언급한다. 이러한 경우에, 내부 밀봉층 A의 폴리올레핀계 재료는 둘 이상의 폴리올레핀계 성분을 포함하는데, 그중 하나는 탄소 사슬 길이 y를 지니는 모노머 올레핀으로부터 유래되고 다른 것은 탄소 사슬 길이 x의 모노머 올레핀으로부터 유래된다. 외부 밀봉층 B의 폴리올레핀계 재료는 또한 탄소 사슬 길이 x를 지닌 모노머 올레핀로부터 유래된 하나 이상의 폴리올레핀계 성분을 추가로 포함할 수 있으며, 그러한 경우에, 외부 밀봉층 B의 폴리올레핀계 재료가 또한 둘 이상의 폴리올레핀계 성분을 포함하는데, 그중 하나는 탄소 사슬 길이 y를 지닌 모노머 올레핀으로부터 유래되고 다른 것은 탄소 사슬 길이 x를 지닌 모노머 올레핀으로부터 유래된다. 다수의 모노머 공급원(예, 폴리프로필렌/폴리에틸렌 랜덤 또는 블록 코폴리머, 및/또는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 배합물)로부터 유래된 폴리머 성분을 지니는 필름성 폴리올레핀계 재료 및/또는 밀봉층을 제공하는 것이 또한 본 발명의 범위내에 있는 것으로 사료되며, 그러한 경우에, 밀봉층이 필름성 폴리올레핀계 재료의 하나 이상의 모노머 기원 성분과는 상이한 사슬 길이를 지니는 하나 이상의 모노머 성분으로부터 유래된다면, 본 발명의 조건이 실현된다. 이러한 경우에, 필름성 폴리올레핀계 재료 및 밀봉층의 재료는 동일한 폴리올레핀계 재료, 예를 들어, 하나 이상의 모노머 공급원(예, 에틸렌)이 하나 이상의 다른 모노머 공급원(예, 프로필렌)과는 상이한 사슬 길이인 여러 모노머 공급원으로부터 유래되는 블록 또는 랜덤 코폴리머 또는 이들의 배합물로 이루어지거나 이를 포함할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
바람직하게는 x 및 y 둘 모두 2 내지 4이지만, x 및 y는 본 발명의 이러한 구체예에서 상이해야 한다.
따라서, 본 발명은 네이키드 컬레이션 패키지를 형성시키는 수단을 제공하는데, 그러한 네이키드 컬레이션 패키지에서, 네이키드 컬레이션 필름은 개별 패킷을 포장한 폴리올레핀계(특히, 폴리프로필렌계) 재료와의 비융화성(밀봉 조건에서의 밀봉 목적을 위해)이 부여된다. 네이키드 컬레이션 필름은 밀봉 조건에서 그 자체와의 밀봉 융화성(A 대 B, A 대 A 및/또는 B 대 B)을 지니고 있지만, 개별 포장된 패키지의 필름성 폴리올레핀계 재료와는 밀봉 비융화성(밀봉 조건에서)이다. 그러한 밀봉 비융화성이 제공될 수 있는 한 가지 방법은 포장된 개별 패키지의 필름성 재료중 하나 이상의 폴리올레핀계 재료가 유래되는 모노머와는 상이한 사슬 길이의 모노머로부터 유래된 하나 이상의 폴리올레핀계 재료를 네이키드 컬레이션 필름의 적어도 내부 밀봉층에 제공함으로써 이루어진다. 그러한 밀봉 융화성을 달성하는 또 다른 적합한 방법은 밀봉층이 밀봉 조건에서 그 자체와 밀봉 융화성이고/거나 네이키드 컬레이션 필름의 다른 밀봉층과는 밀봉 융화성이지만, 포장된 개별 패키지의 폴리올레핀계 필름성 재료와는 그 조건하에 밀봉 비융화성이 되는, 낮은 밀봉 임계값(low seal threshold)을 지니도록 적어도 내부 밀봉층(및/또는 외부 밀봉층)의 재료를 선택하는 것이다. 이러한 경우에, 네이키드 컬레이션 필름은 아주 낮은 밀봉 개시 특성을 지니도록 설계되는데, 그 이유는 그러한 네이키드 컬레이션 필름이 낮은 가열 밀봉 임계값(low heat seal threshold)을 갖는 하나 이상의 폴리머로부터 형성되기 때문이다. 낮은 온도에서의 밀봉은 네이키드 컬레이션 필름이 단위 포장(unit wrap)에 들러붙는 것을 방지한다.
따라서, 본 발명은 앞서 기재된 바와 같이 내부 밀봉층 및/또는 외부 밀봉층의 폴리머 재료가 낮은 가열 밀봉 임계값을 갖는 하나 이상의 폴리올레핀계 성분을 포함하는 네이키드 컬레이션 패키지를 형성시키는 방법을 제공한다.
용어 "낮은 가열 밀봉 임계값"은 바람직하게는 낮은 가열 밀봉 임계값을 갖는 폴리올레핀계 재료를 포함한 밀봉층이, 예를 들어, 0.2초 체류시간의 5psi의 밀봉 조건에 주어지는 경우에 135℃ 미만, 바람직하게는 130℃ 미만, 보다 바람직하게는 125℃ 미만, 더욱 바람직하게는 120℃미만, 더더욱 바람직하게는 115℃ 미만, 가장 바람직하게는 110℃ 미만의 온도에서 그 자체에 밀봉되고/거나 네이키드 컬레이션 필름의 다른 밀봉층에 밀봉됨을 의미한다. 본 발명의 네이키드 컬레이션 패키지를 형성시키는 밀봉 조건은 상기 밀봉 온도와 상응하거나 그보다 더 크도록 선택될 수 있으며, 다만, 밀봉 조건은 네이키드 컬레이션 필름과 포장된 개별 패키지의 폴리올레핀계 필름성 재료 사이의 밀봉이 일어나기 시작할만큼 크도록 선택되지는 않는다. 선택된 밀봉 조건에서의 내부 밀봉층의 그 자체에 대한 가열 밀봉 강도(heat seal strength) 및/또는 외부 밀봉층에 대한 가열 밀봉 강도는, 바람직하게는 100g/25mm 초과, 보다 바람직하게는 200g/25mm 초과, 더욱 바람직하게는 300g/25mm 초과, 가장 바람직하게는 400g/25mm 초과이다.
네이키드 컬레이션 필름의 밀봉층 또는 각각의 밀봉층의 그 자체에 대한 가열 밀봉 임계값 및/또는 네이키드 컬레이션 필름의 다른 밀봉층에 대한 가열 밀봉 임계값은 어떠한 경우이든 단위 포장(unit wrap)의 폴리올레핀계 필름성 재료에 대한 상기 밀봉층의 가열 밀봉 임계값보다 낮아야 하며, 바람직하게는 실질적으로 낮아야 하고, 예를 들어, 약 5℃ 이상, 바람직하게는 약 10℃ 이상, 더욱 바람직하게는 15℃ 이상 낮아야 한다. 선택된 밀봉 조건에서, 네이키드 컬레이션 필름의 밀봉층 또는 그 각각의 밀봉층의 그 자체에 대한 밀봉 강도 및/또는 네이키드 컬레이션 필름의 다른 밀봉층에 대한 밀봉 강도는 단위 포장의 폴리올레핀계 필름성 재료에 대한 상기 밀봉층의 밀봉 강도보다 더 높아야 하며, 바람직하게는 실질적으로 더 높아야 하고, 예를 들어, 약 50g/25mm 이상, 바람직하게는 약 100g/25mm 이상, 더욱 바람직하게는 약 150g/25mm 이상 더 높아야 한다.
용어 "밀봉 비융화성(sealing incompatibility)" 또는 "밀봉 비융화(sealingly incompatible)"는 바람직하게는 밀봉 조건에서의 밀봉 강도가 100g/25mm 미만, 바람직하게는 80g/25mm 미만, 보다 바람직하게는 60g/25mm 미만, 더욱 바람직하게는 40g/25mm 미만, 더더욱 바람직하게는 30g/25mm 미만, 더욱더 바람직하게는 20g/25mm 미만, 가장 바람직하게는 10g/25mm 미만, 또는 5g/25mm 미만, 또는 0g/25mm에 가깝거나 0(제로)임을 의미한다.
필름의 밀봉층은 임의로 코로나 방전 처리되거나, 어떠한 다른 방법으로 처리되어 밀봉층과 필름성 폴리올레핀계 재료 사이의 밀봉 비융화성을 향상시킬 수 있다.
필름성 폴리올레핀계 재료가 단층 및 다층을 포함하는 어떠한 공지된 구성일 수 있지만, 필름성 재료와의 밀봉 비융화성을 위한 내부 밀봉층 A의 폴리올레핀계 재료의 선택을 알리기 위해서, 필름성 폴리올레핀계 재료의 외부의 외부층만을 고려하는 것이 일반적으로 유일하게 필요하거나 주로 필요하다. 이러한 견지에서, "밀봉 비융화성"은 내부 밀봉층 A와 개별 포장된 패키지의 필름성 폴리올레핀계 재료의 외부 외표면 사이의 선택된 밀봉 조건에서의 밀봉의 실질적인 부재를 나타낸다.
본 발명은 또한 네이키드 컬레이션 필름 내에서 네이키드 컬레이션 패키지로 함께 팩킹되는 폴리폴레핀계 필름성 재료로 개별 패키징된 개별 패키지의 배열을 포함하는 네이키드 컬레이션 패키지로서, 상기 네이키드 컬레이션 필름이 폴리올레핀계 코어층 C, 폴리올레핀계 내부 밀봉층 A 및 폴리올레핀계 외부 밀봉층 B를 지니는 밀봉 가능한 폴리올레핀 필름을 포함하고, 내부 밀봉층 A의 폴리올레핀계 재료가 특정된 밀봉 조건하에, 개별 패키지의 필름성 폴리올레핀계 재료와 밀봉 비융화성이 되도록 선택되고, 외부 밀봉층 B의 폴리올레핀계 재료가 선택된 밀봉 조건하에, B와 밀봉 융화성이면서 A와 밀봉 융화성이 되도록 선택되며, 개별 패키지가 패키지 내부에 정렬된 형태로 배열되고, 네이키드 컬레이션 필름이 개별 패키지의 정렬된 형태의 둘레를 감싸고 둘레 밀봉으로 그 자체(A 대 B)에 밀봉되며 패키지의 각 단부에서 엔벨로프 밀봉으로 그 자체(B 대 B 및 임의로 A 대 B 및/또는 A 대 A)에 밀봉되고, 네이키드 컬레이션 필름과 개별 패키지의 필름성 재료 간에 밀봉이 없는, 네이키드 컬레이션 패키지를 제공한다.
밀봉 조건은 네이키드 컬레이션 패키지의 조립자에 의해서 선택될 수 있으며, 일반적으로는 상승된 온도 및/또는 압력 조건 및 밀봉 작업을 위한 체류시간을 포함할 것이다. 전형적으로는, 밀봉 온도가 80℃ 초과, 예를 들어, 85℃ 초과 또는 90℃ 초과일 것이다. 때로는 95℃ 또는 100℃를 초과하는 밀봉 온도가 이용될 수 있다. 전형적으로는, 밀봉 온도는 특정의 수준 미만인 것이 바람직하다. 과도한 밀봉 온도는 개별 패키지에 대한 네이키드 컬레이션 필름의 밀봉을 유발시킬 수 있다. 일반적으로, 밀봉 온도는 200℃ 미만일 것이며, 종종, 더 낮은 온도 미만, 예컨대, 175℃ 미만, 150℃ 미만 또는 140℃ 미만일 것이다. 통상적으로는, 밀봉 온도가 130℃를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 밀봉 압력은, 전형적으로는, 2psi를 초과할 것이며, 예를 들어, 종종 약 5psi 내지 25psi일 것이다. 체류시간은 공지된 원리에 따라서 선택될 것이며, 일반적으로는, 적어도 약 0.05초 내지 약 2초, 예를 들어, 0.075초 내지 약 1초, 바람직하게는, 약 0.1초 내지 약 0.5초일 것이다.
밀봉층은 바람직하게는 코어층 C의 양 표면상에 코트층(coat layer), 또는 코팅으로서 형성된다. 이들 층은 코어층과의 공동압출, 미리 형성된 코어층의 표면상으로 하나 이상의 코트의 후속 적용, 압출 코팅, 또는 이들의 조합에 의해서 형성될 수 있다. 일반적으로는, 밀봉층은 네이키드 컬레이션 필름의 제조시에 코어층과 함께 공압출되는 것이 바람직하다.
밀봉층은 일반적으로는 하나 이상의 폴리올레핀계 호모폴리머, 하나 이상의 폴리올레핀계 코폴리머, 또는 이들중 둘 이상의 혼합물을 포함할 것이다. 이러한 면에서 용어 "코폴리머"는, 예를 들어, 바이폴리머, 터폴리머 및 4 개 이상의 구성 폴리머 부분의 코폴리머가 모두 포함되게 하는 구성 폴리머 부분의 임의의 수를 의미한다. 랜덤 및 블록 코폴리머 양자 모두가 본 정의에 포함되며, 밀봉층은 추가적으로 또는 대안적으로 하나 이상의 호모폴리머, 코폴리머 또는 이들의 혼합물의 배합물을 포함할 수 있다. 밀봉층 A 및 B를 위한 밀봉층 재료는 동일하거나 상이할 수 있다.
코어층은 폴리올레핀계이며, 또한 하나 이상의 호모폴리머, 하나 이상의 코폴리머, 또는 이들중 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 코어층은 호모폴리머, 더욱 바람직하게는 폴리프로필렌, 가장 바람직하게는 이축 배향 폴리프로필렌을 포함한다. 그러나, 코어층의 재료는, 요구되는 경우, 추가 또는 대안적인 기능성 또는 심미성을 선택하기 위해서 하나 이상의 추가의 재료와 배합될 수 있다.
네이키드 컬레이션 필름은 상기 확인된 코어층 C 및 밀봉층 A 및 B뿐만 아니라 추가의 층을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 그러한 추가의 층은, 예를 들어, 박리층, 도장층, UV 방벽층, 산소 투과 또는 방벽층, 및 수증기 투과 또는 방벽층 등을 포함할 수 있다. 그러한 추가의 층은 또한 공동 압출, 공동 압출후 코팅, 공동 압출 코팅 또는 이들중 둘 이상의 조합에 의해서 제공될 수 있다.
네이키드 컬레이션 필름은 필름의 기능성 또는 심미성과 관련하여 다른 목적의 기능성 재료를 그 코어층에 및/또는 그 밀봉층중의 하나 이상의 층에 및/또는 어떠한 추가의 층(들)에 포함할 수 있다. 적합한 기능성 재료는 하기 물질, 이들의 혼합물 및/또는 이들의 조합물중 하나 이상으로부터 선택될 수 있다: UV 흡수제, 염료; 안료, 착색제, 금속화된 및/또는 의사-금속화된 코팅(pseudo-metallised coating); 윤활제, 정전방지제(양이온성, 음이온성 및/또는 비-이온성 정전 방지제, 예를 들어, 폴리-(옥시에틸렌) 소르비탄 모노올레이트), 항산화제(예, 인산, 트리스(2,4-디-3차-부틸 페닐)에스테르), 표면 활성제, 경화 보조제(stiffening aid), 슬립 보조제(slip aid)(예를 들어, 대체로 실온의 표면을 가로질러 만족할만하게 슬라이딩하는 필름의 능력을 개선시키는 고온 슬립 보조제 또는 저온 슬립 보조제, 예를 들어, 미세결정상 왁스); 광택 개선제, 분해촉진제(prodegradant), 필름의 가스 및/또는 수분 투과성을 변경시키는 방벽 코팅(예컨대, 폴리비닐리덴 할라이드, 예를 들어, PVdC); 블로킹 방지 보조제(anti-blocking aid)(예를 들어, 약 0.1 내지 약 0.6㎛의 평균 입자 크기를 지니는 미세결정상 왁스); 점착 감소성 첨가제(tack reducing additive)(예를 들어, 퓸드 실리카, 실리카, 실리콘 검); 미립자 재료(예, 탈크); COF를 증가시키는 첨가제(예, 실리콘 카바이드); 잉크 부착성 및/또는 인쇄성을 개선시키는 첨가제, 경화성을 증가시키는 첨가제(예, 탄화수소 수지); 수축성을 증가시키는 첨가제(예, 경질 수지).
상기된 첨가제의 일부 또는 전부는 조성물로서 함께 첨가되어 본 발명의 필름을 코팅하고/거나 시트의 외부 또는 표면층을 코팅 및/또는 형성시킬 수 있는 새로운 층을 형성시킬 수 있다. 대안적으로, 앞선 첨가제의 일부 또는 전부는 필름 형성 동안 임의로 코어층의 벌크(bulk)에 별도로 첨가되고/거나 직접 혼입될 수 있으며(예를 들어, 본래의 폴리머 조성물의 일부로서), 그에 따라서, 이들은 그와 같이 층 또는 코팅을 형성하거나 그렇지 않을 수 있다.
본 발명의 필름은 또한 두 가지 공동 압출된 필름의 적층물에 의해서 형성될 수 있다. 코어층 상으로의 외부층(들)의 적용은 통상적으로는 복합 다층 필름의 생산에서 통상적으로 이용되는 적층 또는 코팅 기술중 어떠한 기술에 의해서 수행된다. 그러나, 바람직하게는, 하나 이상의 외부층은 코어 및 외부층의 폴리머 성분이 각각 용융되면서 긴밀하게 접촉된 상태로 공동 압출되는 공동 압출 기술에 의해서 기판에 적용된다. 바람직하게는, 공동 압출은 복합 필름의 개별적인 층을 구성하는 용융 폴리머 성분이 다이 내의 이들의 경계에서 병합되어 단일의 복합 구조를 형성하고, 이어서, 공통의 다이 오리피스(orifice)로부터 관형 압출물의 형태로 압출되게 설계된 다채널 환형 다이(die)로부터 수행된다. 적합한 다이의 어떠한 다른 모양, 예컨대, 평탄한 다이(flat die)가 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있을 것이다.
이로 한정되는 것은 아니지만, 캐스트 시트(cast sheet), 캐스트 필름 또는 블로운 필름(blown film)을 포함한 폴리머 필름이 본 기술분야에서 공지된 어떠한 공정에 의해서 제조될 수 있다. 본 발명은 특히 블록 코폴리머 폴리프로필렌/폴리에틸렌 코어층과 코어층의 두께보다 실질적으로 얇으며 예를 들어 에틸렌 및 프로필렌의 랜덤 코폴리머 또는 프로필렌, 에틸렌 및 부틸렌의 랜덤 터폴리머로부터 형성된 스킨층들을 지닌 공동화된 또는 비공동화된 폴리프로필렌 필름을 포함하는 필름에 적용될 수 있다. 필름은 이축 배향 폴리프로필렌(biaxially orientated polypropylene(BOPP)) 필름을 포함할 수 있으며, BOPP 필름은 실질적으로 동일한 기계 방향 및 횡 방향 스트레치 비율을 이용한 균형잡힌 필름으로서 제조될 수 있거나, 불균형적일 수 있으며, 불균형적인 경우에, 필름은 한 방향(MD 또는 TD)으로 현저하게 더 배향된다. 순차적 스트레칭이 이용될 수 있으며, 이때, 가열된 롤러가 기계 방향으로의 필름의 스트레칭을 수행하고, 스텐터 오븐(stenter oven)이 그 후에 횡 방향으로의 스트레칭을 수행하는데 이용된다. 대안적으로, 예를 들어, 소위 버블 공정(bubble process), 또는 동시 인발 스텐터 스트레칭을 이용하는 동시 스트레칭이 이용될 수 있다.
본 발명에 따라서 사용된 필름은 적용 요건에 따라서 다양한 두께일 수 있다. 예를 들어, 이들은 약 10 내지 약 240㎛ 두께, 바람직하게는 약 12 내지 50㎛ 두께, 가장 바람직하게는 약 15 내지 약 30㎛ 두께일 수 있다.
적어도 코어층, 내부 밀봉층 및 외부 밀봉층을 지니는 본 발명에 따른 다층 필름에서, 각각의 밀봉층은 독립적으로 약 0.05㎛ 내지 약 2㎛, 바람직하게는 약 0.075㎛ 내지 약 1.5㎛, 더욱 바람직하게는 약 0.1㎛ 내지 약 1.0㎛, 가장 바람직하게는 약 0.15㎛ 내지 약 0.5㎛ 두께를 지닐 수 있다. 내부 밀봉층 및/또는 외부 밀봉층은 예를 들어 적합한 처리, 코로나 방전 처리의 보조하에 잉크 인쇄성이거나 고유하게 잉크 인쇄성일 수 있다.
본 발명이 이하 실시예를 참조로 추가로 예시되고 있으며, 그러한 실시예는 본 발명을 단지 예시하고자 하는 것이며, 본원에 기재된 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것이 아니다.
*실시예 1 내지 8
필름의 제조
폴리프로필렌 호모폴리머의 코어층을 코어층 양면 상의 스킨층으로서의 폴리에틸렌/폴리프로필렌/폴리부틸렌 터폴리머(랜덤 코폴리머)의 층과 함께 공동 압출함으로써 3층 폴리머 튜브를 형성시켰다. 공동 압출 전에, 내부 및 외부층을 위한 스킨층 재료를 본 발명에 따라서 의도된 추가의 기능성 재료와 배합하여 필름에 대한 선택적 밀봉성을 제공하였다. 튜브를 냉각시키고, 후속하여, 재가열 한 다음, 블로잉시켜 3층 이축 배향된 필름 튜브를 생성시켰다. 이어서, 필름 튜브를 스플라이싱(splicing)하고 양 방향으로 분리시켜 이하 명시된 적절한 두께의 내부층, 약 23 내지 24㎛ 두께의 코어층 및 이하 명시된 적절한 두께의 외부층을 가지는 3층의 이축 배향된 필름을 형성시켰다.
필름 조성을 표 1에 기재한다:
표 1: 샘플 명세사항
Figure pat00001
* 이그잭트 0203 및 8203은 네덜란드 6401 JH 히얼렌 P.O.BOX 6500 히얼렌 소재의 Dex Plastomers CBS-Weg 2로부터 구매할 수 있는 옥텐-1 플라스토머이다.
# SPX78J-3은 일본 104-8260 도쿄 추오구 신가와 2-쵸메 27-1 소재의 Sumitomo Chemical Co. Ltd로부터 구매할 수 있는 코폴리머 및 터폴리머의 낮은 밀봉 임계 용융 배합물이다.
C600H2‡는 대한민국 서울(121-720) 마포구 공덕동 450 효성 빌딩 소재의 효성(Hyosung)에 의해서 공급된 프로필렌 부틸렌 코폴리머이다.
필름의 특정의 기계적 및 광학적 성질을 측정하였으며, 하기와 같은 결과를 얻었다:
표 2: 광학적 성질
Figure pat00002
표 3: 마찰 계수
클램프모드 방법(Clampmod method)을 이용하여 메스머 슬립 테스터(Messmer Slip Tester)상에서 샘플을 시험하였다.
Figure pat00003
Figure pat00004
본 발명의 네이키드 컬레이션 필름의 자체에 대한 밀봉 융화성을 조사하였으며, 하기 결과를 얻었다.
표 4
가열 밀봉 임계값(g/25mm)
샘플을 5psi에서 0.2초 체류 금속/러버로 밀봉시켰다
(하부 조우 오프(bottom jaw off)/상부 조우 80℃ 내지 130℃)
Figure pat00005
본 발명의 네이키드 컬레이션 필름과 단위 포장 위에 사용된 필름 사이의 비융화성 정도를 조사하기 위해서, '하이브리드(Hybrid)' 3층 필름 밀봉 시험을 이용하여 가열 밀봉 임계 공정을 수행하였다. 본 발명 밀봉의 네이키드 컬레이션 필름의 내부 밀봉층이 하부 조우 오프(bottom jaw off) 상태로 단위 포장의 외부에 대해서 시험된다. 본 시험을 위해서 선택된 단위 포장 필름은 GLS20, GLT20, 및 XLT20이었으며, 이들 모두는 미국 콜롬비아 위그턴 소재의 Innovia Films Ltd로부터 구입할 수 있는 폴리올레핀계 단위 포장 필름이다.
표 5
하이브리드 가열 밀봉 임계 공정
이들 표는 네이키드 컬레이션 필름의 외부/내부 밀봉 강도 및 각각의 변화를 위한 (단위 포장 GLS20/GLT20/XLT20)의 외부에 대한 내부(네이키드 컬레이션)의 강도를 나타낸다.
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
실시예 9 내지 12
필름을 실시예 1 내지 8의 필름과 동일한 방법으로 제조하고 필름 조성을 표 6에 기재하였다:
표 6: 샘플 명세사항
Figure pat00011
! 벨기에 브루셀 310 B-1120 루에 드 랜스비크 소재의 BP(현재, Ineos), Belgium. N.V.에 의해서 제공된 시판 등급의 LLDPE.
† 벨기에 루베인-라-누브 B-1348 오티그네스 애브뉴 제이. 모네트 1 소재의 Basell Polyolefins Company NV에 의해서 공급된 랜덤 프로필렌 에틸렌 부틸렌(터폴리머).
¡ 일본 도쿄 105-7117 미나토구 히가시-심바시 1-쵸메 5-2 시오돔 시티 센터 소재의 Mitsui Chemicals Inc.에 의해서 공급된 메탈로센 촉매 반응된 프로필렌-에틸렌 코폴리머.
필름의 특정의 기계적 및 광학적 성질을 측정하였으며, 결과는 다음과 같다.
표 7: 광학적 성질
Figure pat00012
표 8: 마찰 계수
클램프모드 방법을 이용하여 메스머 슬립 테스터상에서 샘플을 시험하였다.
Figure pat00013
본 발명의 네이키드 컬레이션 필름의 자체에 대한 밀봉 융화성을 조사하였으며, 하기 결과를 얻었다.
표 9
가열 밀봉 임계값(g/25mm)
샘플을 5psi에서 0.2초 체류 금속/러버로 밀봉시켰다
(하부 조우 오프(bottom jaw off)/상부 조우 100℃ 내지 140℃)
Figure pat00014
Figure pat00015
본 발명의 네이키드 컬레이션 필름과 단위 포장 위에 사용된 필름 간의 비융화성 정도를 조사하기 위해서, '하이브리드(Hybrid)' 3층 필름 밀봉 시험을 이용하여 가열 밀봉 임계 공정을 수행하였다. 본 발명 밀봉의 네이키드 컬레이션 필름의 내부 밀봉층이 하부 조우 오프(bottom jaw off) 상태로 단위 포장의 외부에 대해서 시험된다. 본 시험을 위해서 선택된 단위 포장 필름은 GLS20, GLT20, 및 XLT20이었으며, 이들 모두는 미국 콜롬비아 위그턴 소재의 Innovia Films Ltd로부터 구입할 수 있는 폴리올레핀계 단위 포장 필름이고, 실시예 9 내지 12의 필름은 단위 포장 필름과 밀봉 비융화성인 것으로 밝혀졌다.

Claims (15)

  1. 네이키드 컬레이션 패키지(naked collation package)를 형성시키는 방법으로서, 상기 네이키드 컬레이션 패키지는 밀봉 조건에서의 밀봉 목적을 위해 개별 패킷을 포장한 폴리올레핀계 재료와의 비융화성이 부여되고, 네이키드 컬레이션 필름은 밀봉 조건에서 그 자체의 밀봉 융화성(A 대 B, A 대 A 및/또는 B 대 B)을 갖으나, 개별 포장된 패키지의 폴리올레핀계 재료와는 밀봉 조건에서 밀봉 비융화성이고, 밀봉 비융화성은 포장된 개별 패키지의 필름성 재료 중 하나 이상의 폴리올레핀계 재료가 유래되는 모노머와는 상이한 사슬 길이의 모노머로부터 유래된 하나 이상의 폴리올레핀계 재료를 네이키드 컬레이션 필름의 적어도 내부 밀봉층에 제공함으로써 이루어지는 네이키드 컬레이션 패키지를 형성시키는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 네이키드 컬레이션 필름이 필름성 폴리올레핀계 재료로 개별 포장된 패키지 배열을 둘러싸는 튜브의 형태로 제공되는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 하기 단계들을 추가로 포함하는 방법:
    a. 필름성 폴리올레핀계 재료로 개별 포장된 패키지의 배열을 제공하는 단계;
    b. 상기 개별 포장된 패키지를 네이키드 포장하는(nakedly wrapping) 네이키드 컬레이션 필름으로서, 상기 네이키드 컬레이션 필름이 폴리올레핀계 코어층 C, 네이키드 컬레이션 필름의 내부 표면상의 폴리올레핀계 내부 밀봉층 A 및 네이키드 컬레이션 필름의 외부 표면상의 폴리올레핀계 외부 밀봉층 B를 포함하는, 네이키드 컬레이션 필름을 제공하는 단계;
    c. 개별 포장된 패키지를 네이키드 컬레이션 필름의 폴리올레핀계 밀봉층 A와 접촉상태로 정렬된 형태로 배열하는 단계; 및
    d. 개별 포장된 패키지의 정렬된 형태의 둘레에 네이키드 컬레이션 필름을 포장하여 중첩 에지(edge)를 지니는 필름 튜브를 형성시키는 단계.
  4. 제 3항에 있어서, 내부 밀봉층의 폴리머 재료가 낮은 가열 밀봉(heat seal) 임계값을 갖는 하나 이상의 폴리올레핀계 성분을 포함하고/거나 외부 밀봉층의 폴리머 재료가 낮은 가열 밀봉 임계값을 갖는 하나 이상의 폴리올레핀계 성분을 포함하는 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 개별 포장된 패키지의 필름성 폴리올레핀계 재료의 외부 표면이 탄소 사슬 길이 x를 지니는 모노머 올레핀으로부터 유래된 하나 이상의 폴리올레핀계 성분을 포함하고, 내부 밀봉층 A의 폴리올레핀계 재료가 x와 상이한 탄소 사슬 길이 y를 지니는 모노머 올레핀으로부터 유래된 하나 이상의 폴리올레핀계 성분을 포함하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 외부 밀봉층 B의 폴리올레핀계 재료가 탄소 사슬 길이 y를 지닌 모노머 올레핀으로부터 유래된 하나 이상의 폴리올레핀계 성분을 추가로 포함하는 방법.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, x와 y 둘 모두가 2 내지 4인 방법.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 조건이 승온된 온도 및/또는 압력 및 밀봉 작업을 위한 체류시간의 조건을 포함하고, 예를 들어,
    a) 밀봉 온도가 80℃ 초과, 또는 90℃ 초과하고,
    b) 밀봉 온도가 200℃ 미만, 150℃ 미만, 140℃ 미만, 130℃ 미만, 또는 100℃ 미만이고/거나
    c) 체류 시간이 0.05초 내지 2초인 것을 포함하는 방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 선택된 밀봉 조건에서, 네이키드 컬레이션 필름의 내부 밀봉층 및/또는 외부 밀봉층에 대한 네이키드 컬레이션 필름의 내부 밀봉층의 밀봉 강도(seal strength)가 바람직하게는 100g/25mm 초과, 또는 400g/25mm인 방법.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 네이키드 컬레이션 필름의 밀봉층 또는 각각의 밀봉층 및/또는 네이키드 컬레이션 필름의 다른 밀봉층에 대한 네이키드 컬레이션 필름의 밀봉층 또는 각각의 밀봉층의 밀봉 강도가 단위 포장의 폴리올레핀계 필름 재료에 대한 밀봉층의 밀봉 강도보다 50g/25mm 이상, 또는 150g/25mm 이상 더 높은, 방법.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 밀봉층 및/또는 외부 밀봉층의 두께가 0.05㎛ 내지 2㎛이고/이거나, 필름의 두께가 15㎛ 내지 30㎛인 방법.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 네이키드 컬레이션 필름이 수축성(shrinkable) 네이키드 컬레이션 필름인 방법.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉층 A 및 B가 동일하거나 상이한 재료로 형성되는 방법.
  14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된 네이키드 컬레이션 패키지.
  15. 네이키드 컬레이션 필름 내에서 네이키드 컬레이션 패키지로 함께 팩킹되는, 폴리올레핀계 필름성 재료로 개별 패키징된 개별 패키지의 배열을 포함하는 네이키드 컬레이션 패키지로서, 네이키드 컬레이션 필름이 폴리올레핀계 코어층 C, 폴리올레핀계 내부 밀봉층 A 및 폴리올레핀계 외부 밀봉층 B를 지니는 밀봉 가능한 폴리올레핀 필름을 포함하고, 내부 밀봉층 A의 폴리올레핀계 재료가 특정된 밀봉 조건하에서 개별 패키지의 필름성 폴리올레핀계 재료와 밀봉 비융화성이 되도록 선택되며, 외부 밀봉층 B의 폴리올레핀계 재료가 선택된 밀봉 조건하에서 외부 밀봉층 B와 밀봉 융화성이고 내부 밀봉층 A와 밀봉 융화성이 되도록 선택되고, 개별 패키지가 패키지 내에 정렬된 형태로 배열되며, 네이키드 컬레이션 필름이 개별 패키지의 정렬된 형태의 둘레를 포장하고 그 자체에 밀봉되는, 네이키드 컬레이션 패키지.
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