KR20200094579A - Packaging sheet having excellent sealing property - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실링 특성이 우수한 포장재에 관한 것이다. The present invention relates to a packaging material having excellent sealing properties.
최근 빠르게 발전하는 물류 분야의 흐름에 맞추어 제품 이송시 충격을 흡수하고 내용물을 안전하게 보관할 수 있으며, 또한 친환경적이면서 경제성을 갖춘 포장재의 개발이 요구되고 있다. Recently, in accordance with the rapid development of the logistics field, it is possible to absorb shock and safely store contents when transporting products, and also to develop eco-friendly and economical packaging materials.
이러한 포장재로는 주로 메탈로센 LLDPE가 사용되고 있다. 메탈로센 LLDPE는 각종 물성이 우수하지만 포장재 용도, 특히 액상의 내용물을 보관하기 위한 포장재로 사용시 필수적으로 요구되는 실링성이 약한 문제가 있으며, 이를 개선한 Surlyn이라는 제품명으로 알려진 ionomer 수지가 있으나 가격이 높다는 단점이 있다. Metallocene LLDPE is mainly used as the packaging material. Metallocene LLDPE has excellent physical properties, but there is a weak sealing property that is essential when used as a packaging material, especially as a packaging material for storing liquid contents, and there is an ionomer resin known as the product name Surlyn that improves it, but the price is high. It has the disadvantage of being high.
포장재는 두 장의 필름을 열 융착하여 제조하는데, 열 융착시 실링 강도가 약할 경우 유통 및 보관 과정에서 내부의 액상 내용물이 외부로 새어나올 수 있다. 또한 이를 보완하기 위하여 고온의 열 융착을 시도하는 경우가 있으나, 이 경우 제조 단가가 높아지는 문제가 있다. The packaging material is manufactured by heat-sealing two films, and when the sealing strength is weak during heat-sealing, the liquid content inside may leak out during distribution and storage. In addition, there are cases in which high temperature heat fusion is attempted to compensate for this, but in this case, there is a problem in that the manufacturing cost increases.
이를 해소하기 위하여, 합성수지 필름의 제조에 사용되는 고분자를 적절히 선택하여 사용하여야 하는데, 대부분 단일 고분자 성분으로 제조된 합성수지 필름을 사용하고 있다. 그러나, 이러한 단일 고분자는 여러가지 물성을 동시에 충족시키기 어렵다는 문제가 있다. In order to solve this, the polymer used for the production of the synthetic resin film should be appropriately selected and used, and most of the synthetic resin films made of a single polymer component are used. However, such a single polymer has a problem that it is difficult to simultaneously satisfy various physical properties.
이에 본 발명자들은 후술할 바와 같이, 포장재를 외층, 중층 및 내층으로 구성하고, 각 층의 제조에 사용되는 고분자 성분을 적절히 조절한 결과, 저온에서도 실릴성이 우수한 포장재를 제조할 수 있음을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors, as will be described later, as a result of making the packaging material into an outer layer, a middle layer, and an inner layer, and properly adjusting the polymer components used in the production of each layer, confirming that it is possible to manufacture a packaging material having excellent silylability even at low temperatures. , The present invention was completed.
본 발명은 실링 특성이 우수한 포장재를 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a packaging material having excellent sealing properties.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하기의 포장재를 제공한다:In order to solve the above problems, the present invention provides the following packaging material:
내층, 중층 및 외층을 포함하는 포장재에 있어서, In the packaging material including the inner layer, the middle layer and the outer layer,
상기 내층은 제1 고분자 및 제2 고분자로 구성되고, The inner layer is composed of a first polymer and a second polymer,
상기 중층 및 외층은 각각 제1 고분자로 구성되고,The middle layer and the outer layer are each composed of a first polymer,
상기 제1 고분자는, 밀도가 0.910 내지 0.930 g/㎤이고, MI2.16이 0.5 내지 1.5 g/10 min이고, 용융점이 110 내지 120℃인, 에틸렌/1-헥센 공중합체이고, The first polymer is an ethylene/1-hexene copolymer having a density of 0.910 to 0.930 g/
상기 제2 고분자는, 밀도가 0.890 내지 0.910 g/㎤이고, MI2.16이 1.0 내지 1.5이고, 용융점이 90 내지 100℃인, 에틸렌/1-옥텐 공중합체인, The second polymer is an ethylene/1-octene copolymer having a density of 0.890 to 0.910 g/
포장재.Packaging material.
본 발명에 따른 포장재는 내층, 중층 및 외층의 3개의 층으로 구성되어 있으며, 포장재 간의 실링을 위하여 상기 내층 간의 실링이 이루어진다. 따라서, 상기 내층은 포장재의 저온 실링성을 구현하는 역할을 한다. 또한, 상기 중층과 외층은 포장재의 기계적 물성에 기여하여 내용물을 보관하는데 안정성을 부여한다. The packaging material according to the present invention is composed of three layers: an inner layer, a middle layer and an outer layer, and sealing between the inner layers is performed for sealing between the packaging materials. Therefore, the inner layer serves to realize low-temperature sealing properties of the packaging material. In addition, the middle layer and the outer layer contribute to the mechanical properties of the packaging material, thereby providing stability in storing the contents.
이에 각 구성 별로 본 발명을 상세히 설명한다. Accordingly, the present invention will be described in detail for each configuration.
내층Inner layer
상기 내층은 포장재의 저온 실링성을 구현하는 역할을 하는 것으로, 제1 고분자와 제2 고분자의 혼합물로 제조된다. The inner layer serves to realize low-temperature sealing properties of the packaging material, and is made of a mixture of a first polymer and a second polymer.
상기 제1 고분자와 제2 고분자는 각각 에틸렌/1-헥센 공중합체와 에틸렌/1-옥텐 공중합체인데, 이러한 서로 상이한 공중합체를 혼합하여 사용함으로써 서로의 특성을 보완하고, 특히 저온 실링성 및 실링 강도를 보강할 수 있다. The first polymer and the second polymer are ethylene/1-hexene copolymer and ethylene/1-octene copolymer, respectively, and complement each other's properties by mixing and using these different copolymers, in particular, low-temperature sealing and sealing. Strength can be reinforced.
바람직하게는, 상기 내층에서, 상기 제1 고분자 및 제2 고분자의 중량비는 1:3 내지 3:1이고, 보다 바람직하게는 3:7 내지 7:3이다. Preferably, in the inner layer, the weight ratio of the first polymer and the second polymer is 1:3 to 3:1, more preferably 3:7 to 7:3.
한편, 상기 제1 고분자는, 밀도가 0.910 내지 0.930 g/㎤이고, MI2.16이 0.5 내지 1.5 g/10 min이고, 용융점이 110 내지 120℃인, 에틸렌/1-헥센 공중합체이다. 본 명세서에서 "MI2.16"이란, ASTM D1238에 의거하여 190℃, 2.16kg 하중에서 측정한 용융 유동 지수를 의미한다.Meanwhile, the first polymer is an ethylene/1-hexene copolymer having a density of 0.910 to 0.930 g/
상기의 밀도, 용융 지수 및 용융점의 범위에서, 저온 실링성 및 실링 강도가 동시에 개선될 수 있다. 특히, 상기 용융점이 110℃ 미만인 경우에는 저온 실링성은 개선될 수 있으나 실링 강도가 떨어지는 문제가 있으며, 상기 용융점이 120℃ 초과인 경우에는 실링 강도가 개선될 수 있으나 저온 실링성이 떨어지는 문제가 있다. 또한, 상기 제1 고분자는 후술할 바와 같이 중층 및 외층에도 사용되는 것으로, 상기 밀도와 용융 지수의 범위에서 배리어 특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 상기 밀도가 0.910 g/㎤ 미만인 경우에는, 배리어 특성이 떨어지는 문제가 있으며, 밀도가 0.930 g/㎤ 초과인 경우에는 후술할 제2 고분자와의 밀도 차이가 커져 상용성에 문제가 발생할 수 있다. In the range of the above density, melt index and melting point, low-temperature sealing property and sealing strength can be improved simultaneously. Particularly, when the melting point is less than 110°C, the low-temperature sealing property may be improved, but there is a problem that the sealing strength is inferior. When the melting point is higher than 120°C, the sealing strength may be improved, but the low-temperature sealing property is poor. In addition, the first polymer is also used for the middle layer and the outer layer, as will be described later, and can improve barrier properties in the range of the density and melt index. Particularly, when the density is less than 0.910 g/
바람직하게는, 상기 제1 고분자의 밀도가 0.915 내지 0.920 g/㎤이다. 바람직하게는, 상기 제1 고분자의 MI2.16이 0.9 내지 1.2 g/10 min이다. 또한 바람직하게는, 상기 제1 고분자의 중량평균분자량은 95,000 내지 105,000 g/mol이다.Preferably, the density of the first polymer is 0.915 to 0.920 g/
한편, 상기 제2 고분자는, 밀도가 0.890 내지 0.910 g/㎤이고, MI2.16이 1.0 내지 1.5이고, 용융점이 90 내지 100℃인, 에틸렌/1-옥텐 공중합체이다. On the other hand, the second polymer is an ethylene/1-octene copolymer having a density of 0.890 to 0.910 g/
상기의 밀도, 용융 지수 및 용융점의 범위에서, 저온 실링성 및 실링 강도가 동시에 개선될 수 있다. 특히 상기 용융점이 90℃ 미만인 경우에는 저온 실링성은 개선될 수 있으나 실링 강도가 떨어지는 문제가 있으며, 상기 용융점이 100℃ 초과인 경우에는 실링 강도가 개선될 수 있으나 저온 실링성이 떨어지는 문제가 있다. In the range of the above density, melt index and melting point, low-temperature sealing property and sealing strength can be improved at the same time. Particularly, when the melting point is less than 90°C, low-temperature sealing property may be improved, but there is a problem that the sealing strength is poor, and when the melting point is higher than 100°C, sealing strength may be improved, but there is a problem that low-temperature sealing property is poor.
바람직하게는, 상기 제2 고분자의 밀도가 0.900 내지 0.905 g/㎤이다. 바람직하게는, 상기 제2 고분자의 용융점이 95 내지 100℃이다. 또한 바람직하게는, 상기 제2 고분자의 중량평균분자량은 90,000 내지 100,000 g/mol이다.Preferably, the density of the second polymer is 0.900 to 0.905 g/
상기와 같이, 상기 제1 고분자와 제2 고분자는 밀도, MI2.16, 용융점에서 차이가 있으며, 이론적으로 제한되는 것은 아니나, 특히 용융점의 차이로 인하여 실링시 상호 보완 작용에 의하여 저온 실링성 및 실링 강도를 보강할 수 있다. As described above, the first polymer and the second polymer have a difference in density, MI 2.16 , and melting point, and are not limited in theory, but in particular, due to the difference in melting point, sealing performance and sealing strength at low temperature by mutual complementary action during sealing Can reinforce.
한편, 상기 제1 고분자 및 제2 고분자는, 예를 들어, 대한민국특허 공개번호 제10-2017-0099694호 등에 공지된 방법에 따라, 상술한 물성을 갖도록 제조 및 제공될 수 있으며, 혹은 제품명 SE1020A, LC100 등의 제품명으로 상업적으로 입수 가능한 수지 중 상술한 물성을 충족하는 수지를 선택하여 사용할 수 있다. On the other hand, the first polymer and the second polymer, for example, according to a method known in Korean Patent Publication No. 10-2017-0099694, etc., may be manufactured and provided to have the above-described physical properties, or product name SE1020A, As a product name such as LC100, a resin that satisfies the above properties can be selected and used among commercially available resins.
또한, 바람직하게는, 상기 내층의 두께는 15 ㎛ 내지 25 ㎛이다. 상기 두께가 15 ㎛ 미만인 경우에는 두께가 얇아 실링 강도 및 배리어 특성이 떨어지는 문제가 있으며, 상기 두께가 25 ㎛ 초과하는 경우에는 두께가 두꺼워 저온 실링성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있으며, 포장재로서 유연성이 떨어지는 문제가 있다. Further, preferably, the thickness of the inner layer is 15 µm to 25 µm. If the thickness is less than 15 ㎛, there is a problem that the thickness is thin and the sealing strength and barrier properties are poor, and when the thickness is more than 25 ㎛, the thickness may be thick and the problem of low-temperature sealing property may be inferior. there is a problem.
중층 및 외층Middle and outer layers
상기 중층 및 외층은 포장재의 배리어 특성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 상기 중층 및 외층은 각각 제1 고분자로 구성된다. The middle layer and the outer layer serve to improve the barrier properties of the packaging material, and the middle layer and the outer layer are each composed of a first polymer.
상술한 내층이 실링 특성에 중점을 두기 때문에 상기 중층 및 외층은 상기 내층에 비하여 상대적으로 밀도가 높은 물질로 제조하여 배리어 특성을 보완한다. 이를 위하여 내층과 달리 밀도가 높은 제1 고분자로만 구성된다. Since the above-described inner layer focuses on the sealing characteristics, the middle layer and the outer layer are made of a material having a relatively high density compared to the inner layer to complement the barrier characteristics. For this, unlike the inner layer, it is composed of only the first polymer having a high density.
상기 제1 고분자는 앞서 설명한 바와 같으며, 상기 내층에서 사용된 제1 고분자와 동일한 물질을 사용한다. The first polymer is as described above, and the same material as the first polymer used in the inner layer is used.
또한, 바람직하게는, 상기 중층 및 외층의 두께는 15 ㎛ 내지 25 ㎛이다. 상기 두께가 15 ㎛ 미만인 경우에는 두께가 얇아 배리어 특성이 떨어지는 문제가 있으며, 상기 두께가 25 ㎛ 초과하는 경우에는 두께가 두꺼워 포장재로서 유연성이 떨어지는 문제가 있다. Further, preferably, the thickness of the middle layer and the outer layer is 15 µm to 25 µm. When the thickness is less than 15 μm, there is a problem that the barrier property is poor due to the thin thickness. When the thickness exceeds 25 μm, there is a problem in that flexibility is poor as a packaging material because the thickness is thick.
포장재Packaging
상술한 본 발명의 포장재는, 상기 외층, 중층 및 내층을 적층한 후 이를 접합하여 제조할 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 내층을 서로 실링하여 포장재로 제조할 수 있다. The above-described packaging material of the present invention may be manufactured by laminating the outer layer, the middle layer and the inner layer, and then bonding the inner layer, and sealing the inner layers to each other as described above, to manufacture the packaging material.
후술할 실시예와 같이, 본 발명에 따른 포장재는 저온 실링성이 우수하여 포장재 등으로 사용할 수 있다. As in the examples to be described later, the packaging material according to the present invention has excellent low-temperature sealing properties and can be used as a packaging material.
상술한 본 발명에 따른 포장재는 외층, 중층 및 내층으로 구성되어, 내층에 의하여 저온 실링성이 우수하고, 중층 및 외층에 의한 기계적 특성 또한 우수하여, 포장재 등으로 사용할 수 있다. The packaging material according to the present invention described above is composed of an outer layer, a middle layer, and an inner layer, and has excellent low-temperature sealing property by the inner layer, and also has excellent mechanical properties by the middle layer and the outer layer, and can be used as a packaging material.
도 1은, 본 발명의 실시예 및 비교예의 포장재에 대한 실링 강도를 측정한 결과를 그래프로 나타낸 것이다. 1 is a graph showing the results of measuring the sealing strength for the packaging material of Examples and Comparative Examples of the present invention.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments are provided to help understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for easier understanding of the present invention, and the contents of the present invention are not limited thereby.
실시예Example 1 One
Screw 직경이 30/40/30 mm이고 다이 직경이 150 mm인 3 Layer 압출기를 사용하여 필름을 제조하였다. 필름 제조시 팽창비는 2.1로 하였으며 압출기 가공온도는 다이 기준으로 180℃로 조절하였다. 층 두께 비율은 압출기 스크류 RPM을 조절하여 1:1:1로 유지하여 포장재를 제조하였다. 이때, 외층 및 중층은 주식회사 엘지화학의 SE1020A(에틸렌/1-헥센 공중합체, 밀도: 0.918 g/㎤, MI2.16: 1.1 g/10 min, Tm: 117℃)을 사용하였다. 또한, 실링층인 내층은 주식회사 엘지화학의 SE1020A과, 주식회사 엘지화학의 LC100(에틸렌/1-옥텐 공중합체, 밀도: 0.903 g/㎤, MI2.16: 1.2 g/10 min, Tm: 96℃)를 7:3의 중량비로 혼합하여 사용하였다. A film was prepared using a 3 layer extruder with a screw diameter of 30/40/30 mm and a die diameter of 150 mm. When the film was manufactured, the expansion ratio was 2.1, and the extruder processing temperature was adjusted to 180°C on a die basis. The layer thickness ratio was maintained at 1:1:1 by adjusting the extruder screw RPM to prepare a packaging material. At this time, SE1020A (ethylene/1-hexene copolymer, density: 0.918 g/
실시예Example 2 2
내층 제조시 주식회사 엘지화학의 SE1020A과 주식회사 엘지화학의 LC100를 5:5의 중량비로 혼합하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 포장재를 제조하였다. A packaging material was manufactured in the same manner as in Example 1, except that SE1020A of LG Chemical Co., Ltd. and LC100 of LG Chemical Co., Ltd. were mixed and used in a weight ratio of 5:5 when preparing the inner layer.
실시예Example 3 3
내층 제조시 주식회사 엘지화학의 SE1020A과 주식회사 엘지화학의 LC100를 3:7의 중량비로 혼합하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 포장재를 제조하였다. A packaging material was prepared in the same manner as in Example 1, except that SE1020A of LG Chemical Co., Ltd. and LC100 of LG Chemical Co., Ltd. were mixed and used in a weight ratio of 3:7 when manufacturing the inner layer.
비교예Comparative example
내층 제조시 주식회사 엘지화학의 SE1020A만 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 포장재를 제조하였다. A packaging material was manufactured in the same manner as in Example 1, except that only SE1020A of LG Chemical Co., Ltd. was used in manufacturing the inner layer.
실험예Experimental Example 1 One
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 포장재에 대하여, 하기와 같이 물성을 평가하였다. For the packaging material prepared in the above Examples and Comparative Examples, physical properties were evaluated as follows.
1) 인열강도(g/um): 시험편을 두 개의 클램프 사이에 고정한 후 커팅 나이프를 사용하여 밑면으로부터 슬릿을 만든 후 팬들럼 하강에 의하여 시험편이 찢어지는데 발생하는 저항력을 시험기기의 눈금 또는 숫자로 측정하였다. 측정방법은 ASTM D1922 기준으로 측정하였으며 한 시편당 10회 측정하여 그 평균치를 취하였으며, MD 방향과 TD 방향을 각각 측정하였다. 1) Tear strength (g/um): After fixing the test piece between two clamps, use a cutting knife to make a slit from the bottom, and then use the scale or number of the test device to measure the resistance generated by tearing the test piece due to the pandum drop. It was measured. The measurement method was measured based on ASTM D1922, and the average value was taken by measuring 10 times per specimen, and MD direction and TD direction were measured respectively.
2) 낙하충격강도: ASTM D1709 [Method A]에 따라 측정하였다. 이때 한 시편 당 20회 측정하여 그 평균치를 취하였다.2) Drop impact strength: measured according to ASTM D1709 [Method A]. At this time, the average value was taken by measuring 20 times per specimen.
3) HAZE: ASTM D1003을 기준으로 측정하였다. 이때 한 시편당 10회 측정하여 그 평균치를 취하였다.3) HAZE: measured based on ASTM D1003. At this time, the average value was taken by measuring 10 times per specimen.
상기 결과를 하기 표 1에 나타내었다. The results are shown in Table 1 below.
(g/㎛)Tear strength
(g/㎛)
실험예Experimental Example 2 2
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 포장재의 실링 강도를 측정하였다.The sealing strength of the packaging materials prepared in Examples and Comparative Examples was measured.
구체적으로, 25 mm 너비의 포장재 두 장의 내층이 접촉하도록 한 뒤, 특정 온도(100℃ 내지 130℃)에서 0.275 N/mm2의 압력으로 0.5초 동안 실링한 다음, 30초 동안 그대로 두었다. 이어 두 포장재를 300 mm/s으로 실링된 포장재를 떼어내는데 필요한 힘을 측정하여 실링 강도를 평가하였다. 특정 온도 별로 실링 강도를 측정하였으며, 그 결과를 도 1에 나타내었다. Specifically, after the inner layer of two sheets of 25 mm wide packaging material was brought into contact, it was sealed for 0.5 seconds at a pressure of 0.275 N/mm 2 at a specific temperature (100°C to 130°C), and then left for 30 seconds. Subsequently, the sealing strength was evaluated by measuring the force required to remove the two packaging materials at 300 mm/s. The sealing strength was measured for each specific temperature, and the results are shown in FIG. 1.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예는 비교예 대비 실링강도가 우수하였으며, 특히 저온 영역에서도 실링 강도가 우수함을 확인할 수 있었다.As shown in Figure 1, the embodiment according to the present invention was superior to the sealing strength compared to the comparative example, it was confirmed that the sealing strength is excellent even in a low temperature region.
Claims (7)
상기 내층은 제1 고분자 및 제2 고분자로 구성되고,
상기 중층 및 외층은 각각 제1 고분자로 구성되고,
상기 제1 고분자는, 밀도가 0.910 내지 0.930 g/㎤이고, MI2.16이 0.5 내지 1.5 g/10 min이고, 용융점이 110 내지 120℃인, 에틸렌/1-헥센 공중합체이고,
상기 제2 고분자는, 밀도가 0.890 내지 0.910 g/㎤이고, MI2.16이 1.0 내지 1.5이고, 용융점이 90 내지 100℃인, 에틸렌/1-옥텐 공중합체인,
포장재.
In the packaging material including the inner layer, the middle layer and the outer layer,
The inner layer is composed of a first polymer and a second polymer,
The middle layer and the outer layer are each composed of a first polymer,
The first polymer is an ethylene/1-hexene copolymer having a density of 0.910 to 0.930 g/cm 3, MI 2.16 of 0.5 to 1.5 g/10 min, and a melting point of 110 to 120° C.,
The second polymer is an ethylene/1-octene copolymer having a density of 0.890 to 0.910 g/cm 3, a MI 2.16 of 1.0 to 1.5, and a melting point of 90 to 100° C.,
Packaging material.
상기 내층에서, 상기 제1 고분자 및 제2 고분자의 중량비는 1:3 내지 3:1인,
포장재.
According to claim 1,
In the inner layer, the weight ratio of the first polymer and the second polymer is 1:3 to 3:1,
Packaging material.
상기 제1 고분자의 밀도가 0.915 내지 0.920 g/㎤인,
According to claim 1,
The density of the first polymer is 0.915 to 0.920 g/cm 3,
상기 제1 고분자의 MI2.16이 0.9 내지 1.2 g/10 min인,
포장재.
According to claim 1,
MI 2.16 of the first polymer is 0.9 to 1.2 g/10 min,
Packaging material.
상기 제2 고분자의 밀도가 0.900 내지 0.905 g/㎤인,
포장재.
According to claim 1,
The density of the second polymer is 0.900 to 0.905 g/cm 3,
Packaging material.
상기 제2 고분자의 용융점이 95 내지 100℃인,
포장재.
According to claim 1,
The melting point of the second polymer is 95 to 100 ℃,
Packaging material.
상기 내층, 중층 및 외층의 두께는 각각 15 ㎛ 내지 25 ㎛인,
포장재.According to claim 1,
The thickness of the inner layer, the middle layer and the outer layer is 15 μm to 25 μm, respectively.
Packaging material.
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- 2019-01-30 KR KR1020190012234A patent/KR102538608B1/en active IP Right Grant
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