KR100581547B1 - High-speed packaging enabled resin composition for snack-packaging and easy-peel film - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비닐아세테이트의 함량이 12∼18%인 에틸렌비닐아세테이트 20∼90중량%, 폴리프로필렌 5∼40중량%, 1종 또는 2종 이상이 혼합된 일래스토머 5∼40중량%로 구성된 수지브렌드에 첨가제로서 상기 수지 브렌드 100중량부에 대해 슬립제 0.05∼0.3중량부, 블로킹방지제 0.45중량부 이하를 첨가하여 이루어진 필름제조시 저온 히트실링이 가능하고, 특히 열간봉합강도가 우수해 고속포장이 가능한 스낵포장용 이지필 필름용 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention is a resin consisting of 20 to 90% by weight of ethylene vinyl acetate having a vinyl acetate content of 12 to 18%, 5 to 40% by weight polypropylene, and 5 to 40% by weight of elastomer mixed with one or two or more kinds. Low temperature heat sealing is possible when manufacturing a film made by adding 0.05 to 0.3 parts by weight of slip agent and 0.45 parts by weight of anti-blocking agent to 100 parts by weight of the resin blend as an additive to the blend. The present invention relates to a resin composition for easy peel film for snack packaging.
Description
본 발명은 스낵포장용 이지필 필름용 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 본 발명은 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리프로필렌(PP), 1종 또는 2종 이상이 혼합된 일래스토머로 구성되어 필름제조시 저온 히트실링이 가능하고, 특히 열간봉합강도가 우수해 고속포장이 가능한 스낵포장용 이지필 필름용 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a resin composition for easy-fill film for snack packaging, and more particularly, the present invention is composed of ethylene vinyl acetate (EVA), polypropylene (PP), elastomer or a mixture of two or more kinds of film production The present invention relates to a resin composition for easy-fill film for snack packaging, which is capable of low-temperature heat sealing, and in particular, has high hot sealing strength and enables high-speed packaging.
90년대 초반까지의 식품포장에 대한 개념은 식품의 장기 보존성에 대한 것이 매우 중요하게 강조되었으나, 최근 들어 산업구조의 고도화에 따라 인스턴트 산업의 발달, 의약 산업의 발달, 디저트 산업의 발달과 더불어 포장 개념이 단위포장, 개봉 용이성 측면이 특히 강조되는 추세로서, 그 일환으로 등장한 것이 개봉이 용이한 이지필 필름이다.The concept of food packaging until the early 90s was very important for the long-term preservation of food, but recently, with the advancement of the industrial structure, the concept of packaging is accompanied by the development of instant industry, the development of medicine industry, and the development of dessert industry. This unit packaging and the ease of opening is a trend that is particularly emphasized, what appeared as part of the easy peel film easy to open.
이지필 필름은 상용성이 서로 다른 폴리머들로 구성되어, 접착기재에 열융착시 기재와 필름간의 상용성, 비상용 특성의 적절한 균형에 의해 적당한 접착력을 가지면서 이지필 특성을 발현시키는 것으로서 가장 핵심적인 기술은 적절한 폴리머 들의 선정 및 이들간의 브렌드 비율, 연속상과 분산상의 모폴러지 제어 기술이다. 특히, 용도가 스낵포장용일 경우에는 낮은 온도에서 실링(sealing)이 가능하여야 하며, 이때 요구되는 필링강도(peeling strength)는 0.8∼1.6㎏/15㎜ 수준이다. 또한 포장 자체가 시트가 아닌 이지필 필름끼리의 실링이 이루어지므로 시트일때에 비해 열전달이 급속히 이루어지므로 이지필을 발현할 수 있는 온도 범위가 넒어야 한다.The easy-fill film is composed of polymers with different compatibility, and the core technology is to express the easy-filling property with proper adhesion by appropriate balance of compatibility and incompatibility between the substrate and the film when heat-sealing the adhesive base. Selection of appropriate polymers and blend ratios between them, morphology control technology for continuous and dispersed phases. In particular, when the use is for snack packaging, sealing should be possible at a low temperature, and the required peeling strength (peeling strength) is in the range of 0.8 to 1.6 kg / 15 mm. In addition, since the packaging itself is a sealing of the easy peel film instead of the sheet, since the heat transfer is made faster than when the sheet should be a temperature range that can express the easy peel.
종래의 기술을 살펴보면, 일본국 공개특허 소63-114646호에서 아이오노머(ionomer)/폴리부텐/폴리에틸렌으로 구성하여 에틸렌비닐아세테이트 필름에 대해 이지필 특성을 갖도록 제조하였는데, 이 경우 필링강도가 약 140℃에서 260g/15㎜로 스낵포장용으로 적용하기에는 필링강도가 너무 약한 것이 문제점이다.Looking at the prior art, in Japanese Patent Laid-Open No. 63-114646 composed of ionomer / polybutene / polyethylene was prepared to have the easy-fill properties for ethylene vinyl acetate film, in this case peeling strength of about 140 ℃ The problem is that the peeling strength is too weak to be applied for snack packaging at 260g / 15㎜.
또한, 일본국 공개특허 소61-279552호에 의하면 이지필 필름을 폴리에틸렌/폴리프로필렌으로 구성하여 용기포장에 적용하였는데, 이 제품은 내열성이 높아 200℃ 가열살균이 가능하며, 동시에 이지필 특성을 발현할 수 있으나 필름끼리 열융착시 최저 실링온도가 높은 것이 문제점이다.In addition, according to Japanese Patent Laid-Open No. 61-279552, the easy peel film was composed of polyethylene / polypropylene and applied to container packaging. The product has high heat resistance and can be sterilized at 200 ° C., and at the same time, can express easy peel properties. However, the problem is that the minimum sealing temperature is high when the films are heat-sealed.
대한민국 특허출원 제 97-67235호의 경우에도 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리스티렌으로 구성되어 폴리프로필렌 용기에 대해 180∼220℃ 범위에서 1.0∼1.5㎏/15㎜의 필링강도를 확보할 수 있으나 이지필 필름끼리 실링할 때 온도가 140℃를 넘어야 실링이 가능하며, 이때의 필링강도도 온도가 상승할수록 크게 증가하는 경향을 나타내 스낵포장용으로 사용하기가 어렵다.Korean Patent Application No. 97-67235 also consists of polypropylene / polyethylene / polystyrene to secure the peeling strength of 1.0 ~ 1.5㎏ / 15㎜ in the range of 180 ~ 220 ℃ for the polypropylene container, When the temperature exceeds 140 ℃ sealing is possible, the peeling strength at this time shows a tendency to increase significantly as the temperature is difficult to use for snack packaging.
이러한 문제점을 개선하기 위해서, 120℃에서 실링이 가능하며 이때 필링강 도가 0.8∼1.6㎏/15mm 수준을 확보할 수 있는 제품을 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리에틸렌(PE) 및 폴리프로필렌(PP)의 용융브렌드를 통해 개발하였다. 그러나 이 제품은 열간봉합강도가 약해 자동포장시 생산속도를 늦추어야만 하고, 열간봉합강도를 나타내는 온도의 폭이 좁아 포장공정시 매우 주의를 기울여야 하는 문제가 있어 개선이 필요하다.In order to improve this problem, it is possible to seal at 120 ℃, the product that can ensure the peeling strength of 0.8 ~ 1.6㎏ / 15mm level of ethylene vinyl acetate (EVA), polyethylene (PE) and polypropylene (PP) Developed through a melt blend. However, this product needs to slow down the production speed during automatic packing due to the weak hot sealing strength and needs to be improved in the packaging process due to the narrow temperature range indicating the hot sealing strength.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 개선하여 110∼150℃ 범위의 온도에서 실링이 가능하고, 이때 필링강도는 0.8∼1.6㎏/15㎜로서, 자동포장시 열간봉합강도가 우수하고 또한 열간봉합강도를 확보할 수 있는 온도 범위가 넒어 생산성을 획기적으로 높일 수 있는 스낵포장용 이지필 필름용 수지 조성물을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to improve the above problems and to be sealed at a temperature in the range of 110 ~ 150 ℃, wherein the peeling strength is 0.8 ~ 1.6 ㎏ / 15㎜, excellent hot sealing strength during automatic packaging and hot sealing It is to provide a resin composition for easy-fill film for snack packaging that can increase the productivity significantly due to the temperature range that can secure the strength.
본 발명의 스낵포장용 이지필 필름 수지 조성물은 비닐아세테이트의 함량이 12∼18%인 에틸렌비닐아세테이트 20∼90중량%, 폴리프로필렌 5∼40중량%, 1종 또는 2종 이상이 혼합된 일래스토머 5∼40중량%로 된 수지 브렌드와 첨가제로서 상기 수지브렌드 100중량부에 대해 슬립제 0.05∼0.3중량부, 블로킹방지제 0.45중량부 이하로 구성되는 것을 특징으로 한다.The easy-fill film resin composition for snack packaging of the present invention is 20 to 90% by weight of ethylene vinyl acetate, polypropylene 5 to 40% by weight, 12 to 18% of vinyl acetate, elastomer 5 mixed with one or two or more It is characterized by consisting of 0.05 to 0.3 parts by weight of a slip agent and 0.45 parts by weight of an antiblocking agent with respect to 100 parts by weight of the resin blend and an additive of 40% by weight.
본 발명의 스낵포장용 이지필 필름 수지 조성물은 기초 수지로 에틸렌비닐아세테이트(EVA)를 사용하며, 사용되는 EVA는 비닐아세테이트(VA)의 함량이 12∼18%이면서, 전체 수지브렌드에 대해 20∼90중량% 사용된다. VA의 함량이 12% 미만인 경우, 최저 실링온도가 상승되어 저온실링성이 저하되며, VA의 함량이 18%를 초과하는 경우에는 초산냄새에 의해서 품질이 저하된다. EVA가 20중량% 미만일 경우에는 필링강도가 너무 약해 스낵포장용으로 적용할 수 없으며, EVA의 함량이 90중량%를 초과하는 경우에는 필링강도가 너무 강해 스낵포장용으로 부적합하다.The easy-fill film resin composition for snack packaging of the present invention uses ethylene vinyl acetate (EVA) as a base resin, and the EVA used has a content of vinyl acetate (VA) of 12 to 18%, and 20 to 90 weight based on the total resin blend. % Is used. If the content of VA is less than 12%, the lowest sealing temperature is increased to lower the low temperature sealing property, and if the content of VA is more than 18%, the quality is reduced by the acetic acid smell. When the EVA is less than 20% by weight, the peeling strength is too weak to be applied for snack packaging, and when the content of EVA exceeds 90% by weight, the peeling strength is too strong and not suitable for snack packaging.
본 발명에서 폴리프로필렌(PP)은 필름끼리 히트실링(heat sealing)할 때 요구되는 실링온도가 170℃ 이상으로, 저온 실링을 요하는 스낵포장(130℃ 전후)에 적용시 필링성을 주는 인자로 작용하게 된다. 본 발명에서 사용되는 폴리프로필렌은 아이소탁틱 인덱스가 96% 이상인 것이 바람직하며, 특히 호모 프로필렌이 바람직하다. In the present invention, the polypropylene (PP) is a factor that gives peeling properties when applied to snack packaging (about 130 ° C) requiring low-temperature sealing at a sealing temperature of 170 ° C. or higher required when heat sealing the films. It will work. The polypropylene used in the present invention preferably has an isotactic index of at least 96%, particularly preferably homopropylene.
본 발명의 용도는 스낵포장용으로 일반적으로 투습성과 가스 배어리성을 고려하여 알루미늄 호일이나 알루미늄 증착필름을 드라이라미네이팅 시켜 사용한다. 최근에는 원가절감을 위해 고밀도 폴리에틸렌을 스낵포장 외층으로 사용하는 경우가 있는데 이 경우 알루미늄을 사용한 제품에 비해 포장재의 스티프니스가 떨어지게 된다. 이러한 문제점을 보완하기 위한 방법으로 아이소탁틱 인덱스가 높은 폴리프로필렌을 사용함으로써 필름성형후 필름의 스티프니스를 상승시켰다. PP는 전체 수지브렌드에 대해 5∼40중량%를 사용하는데, PP의 함량이 5중량% 미만일 경우에는 필링강도가 너무 강해 이지필 특성 발현이 어려우며, PP 함량이 40중량%를 초과할 경우에는 필링강도가 약해 스낵포장용으로 부적합하다. The use of the present invention is generally used for snack packaging by dry laminating an aluminum foil or an aluminum deposited film in consideration of moisture permeability and gas burry. Recently, high-density polyethylene is used as a snack packaging outer layer for cost reduction. In this case, the stiffness of the packaging material is lower than that of aluminum. The stiffness of the film was increased after film molding by using polypropylene having a high isotactic index as a method to solve this problem. PP is used in the range of 5 to 40% by weight based on the total resin blend.When the content of PP is less than 5% by weight, the peeling strength is so strong that it is difficult to express easy peel properties, and when the PP content exceeds 40% by weight It is weak and not suitable for snack packaging.
본 발명에서 1종 또는 2종 이상이 혼합된 일래스토머는 비결정질이거나 밀도가 0.91g/㎤ 이하인 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the elastomer mixed with one or two or more kinds is amorphous or has a density of 0.91 g / cm 3 or less.
상기 일래스토머는 코모노머가 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 옥텐인 알파올레핀 코폴리머를 의미하며, 일래스토머의 밀도를 한정한 이유는 밀도에 따라 좌우되는 물성인자가 열간봉합강도이므로, 낮은 온도와 높은 온도에서 원하는 열간봉합강도를 얻기 위한 것이다.The elastomer refers to an alpha olefin copolymer in which the comonomer is ethylene, propylene, butene and octene, and the reason for limiting the density of the elastomer is that the physical properties depending on the density are hot sealing strength, so that the To achieve the desired hot sealing strength at temperature.
일래스토머는 전체 수지브렌드에 대해 5∼40중량%를 사용하는데, 일래스토머가 5중량% 미만일 경우에는 열간봉합강도를 나타낼 수 없으며, 일래스토머의 함량이 40중량%를 초과할 경우에는 열간봉합강도는 충분히 확보할 수 있으나 경제적인 측면에서의 제조원가 상승과 필링강도 상승에 따라 이지필 특성이 저하된다.Elastomers use 5 to 40% by weight of the total resin blend, but when the elastomer is less than 5% by weight, it cannot exhibit hot sealing strength, and when the content of the elastomer exceeds 40% by weight, hot sealing Strength can be secured sufficiently, but the ease-filling characteristics are deteriorated due to the increase in manufacturing cost and peeling strength.
본 발명에서 첨가제는 슬립제나 블로킹 방지제를 사용하는데, 첨가제를 사용하지 않을 경우, 블로운 필름용으로 필름성형시 블로킹 발생으로 필름의 와인딩이 불가능하며, 억지로 와인딩을 시키더라도 필름에 주름이 발생할 수 있으며 이로 인해 인쇄나 드라이 라미네티션 등의 후공정시 불량발생률이 증가하게 된다.In the present invention, the additive uses a slip agent or an anti-blocking agent. When the additive is not used, the film may not be wound due to blocking when the film is formed for the blown film, and the film may be wrinkled even if it is forcibly wound. This increases the failure rate during post-processing, such as printing or dry lamination.
본 발명에서 사용되는 슬립제는 상기 에틸렌비닐아세테이트/폴리프로필렌/일래스토머로 된 수지브렌드 100중량부에 대해 0.05∼0.3중량부를 사용하는데, 특히 0.2중량부를 사용하는 것이 가장 바람직하다. The slip agent used in the present invention is used 0.05 to 0.3 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin blend of ethylene vinyl acetate / polypropylene / elastomer, most preferably 0.2 parts by weight.
본 발명에서 사용되는 블로킹 방지제는 상기 에틸렌비닐아세테이트/폴리프로필렌/일래스토머로 된 수지브렌드 100중량부에 대해 0.45중량부 이하를 사용하는데, 특히 0.2중량부를 사용하는 것이 가장 바람직하다. The antiblocking agent used in the present invention uses 0.45 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the resin blend of ethylene vinyl acetate / polypropylene / elastomer, and most preferably 0.2 part by weight.
첨가제의 함량이 0.5중량부 미만일 경우에는 필름성형시 블로킹 발생으로 필름권취 공정에서 문제가 발생할 염려가 있다.When the content of the additive is less than 0.5 parts by weight, there is a concern that a problem may occur in the film winding process due to blocking during film forming.
본 발명은 이하 실시예와 비교예를 통해 좀더 구체적으로 이해될 수 있으며, 이하 실시예와 비교예들은 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니라 예시적인 목적으로 기재하는 것이다.The present invention can be understood in more detail through the following examples and comparative examples, the following examples and comparative examples are not intended to limit the scope of the present invention but are described for illustrative purposes.
실시예와 비교예에 따른 필름의 특성에 대해 필링 강도 및 열간봉합강도를 다음과 같이 평가하였다.The peeling strength and the hot sealing strength of the films according to the Examples and Comparative Examples were evaluated as follows.
1. 필링강도1. Peeling strength
필링강도는 25㎜×10㎜ 크기로 필름끼리 열융착시킨후, 이것을 15㎜×10㎜ 크기로 잘라 UTM에서 세로방향으로 필링시켜 측정되는 강도의 최고값을 필링강도로 선정하였다. 인장속도는 20㎜/min의 속도로 측정하였다. 이때 필링강도가 너무 강할 경우에는 필름이 연신되거나 찢어지는 현상이 발생될 수 있어, 적정 수준의 필링강도 유지가 중요하다. 통상적으로 성인이 개봉할 수 있는 필링강도는 2.0㎏/15㎜ 이하로, 스낵포장용의 경우 0.8∼1.6㎏/15㎜ 수준의 필링강도가 적합하다.The peeling strength was thermally fused between films in a size of 25 mm x 10 mm, and then cut into 15 mm x 10 mm in size, and the maximum value of the measured strength was measured as the peeling strength. Tensile speed was measured at a speed of 20 mm / min. In this case, when the peeling strength is too strong, the film may be stretched or torn, and it is important to maintain an appropriate level of peeling strength. Generally, peeling strength that an adult can open is 2.0 kg / 15 mm or less, and a peeling strength of 0.8 to 1.6 kg / 15 mm is suitable for snack packaging.
2. 열간봉합강도2. Hot sealing strength
필링강도는 히트실링후 상온상태에서 필름을 분리시킬 때 발생되는 강도이나, 열간봉합강도는 히트실링 직후의 필링강도로 열간봉합강도가 낮을 경우 실링부위가 어느정도 냉각될때까지 기다렸다가 내용물을 충진해야하므로 생산성이 떨어지는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 열간봉합강도를 확보할 수 있는 온도 범위가 좁을 경우 작업환경의 변화에 따라 히트실링기의 온도가 변할 수 있기 때문에 이로 인해 불량을 발생시킬 수가 있다. 통상적으로 열간봉합강도가 2.0N/INCH이상이면 서, 온도폭이 기준 작업온도 대비 약 20℃정도면 문제가 없는 것으로 알려져 왔다.The peeling strength is the strength that occurs when the film is separated at room temperature after heat sealing, but the hot sealing strength is the peeling strength immediately after the heat sealing. This falling problem occurs. In addition, when the temperature range for securing the hot sealing strength is narrow, the temperature of the heat sealer may change according to the change in the working environment, which may cause a defect. In general, the hot sealing strength is not less than 2.0N / INCH, the temperature range is about 20 ℃ compared to the reference working temperature is known to be no problem.
(열간봉합강도의 측정방법)(Measuring method of hot sealing strength)
필름성형후, 성형된 필름을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름과 폴리에틸렌(PE)필름으로 합지시킨 후 25.4㎜×300㎜ 크기로 잘라 열간봉합강도 측정용 시편으로 사용하였다. 측정방법은 두장의 시편을 2㎏f/㎠의 압력하에서 25.4㎜×10㎜의 면적으로 1초간 히트실링후 곧바로 200㎜/min의 속도로 분리하면서 필링강도를 측정하게 되는데, 분리 시작후 250미리초일때의 필링강도를 열봉합강도라 한다. 측정온도는 90℃, 100℃, 110℃였다.After film molding, the molded film was laminated with a polyethylene terephthalate (PET) film and a polyethylene (PE) film, and then cut into a size of 25.4 mm x 300 mm and used as a specimen for measuring hot sealing strength. The measuring method is to measure the peeling strength by separating two specimens at a speed of 200mm / min immediately after heat sealing for 1 second with a 25.4mm × 10mm area under a pressure of 2㎏f / ㎠. The peeling strength at seconds is called the heat-sealing strength. The measurement temperature was 90 degreeC, 100 degreeC, and 110 degreeC.
실시예 1∼5, 비교예 1∼6Examples 1-5, Comparative Examples 1-6
표 1의 수지 조성물을 30φ 이축스쿠류 압출기에서 140∼180℃로 용융브렌딩하여 펠렛화한 후 이것을 캐스팅 필름기에서 30㎛의 두께로 필름을 성형하였다. 성형된 필름은 투명성을 측정한 후, 두께가 각각 12㎛, 30㎛인 PET 필름과 일반 PET로 합지시킨 이지필 필름끼리의 열융착을 통해 필링강도와 열간봉합강도를 측정하였다. 각각의 측정 결과는 표 1에 나타내었다.The resin composition of Table 1 was melt-blended and pelletized at 140-180 degreeC by the 30-φ twin screw extruder, and this was shape | molded to the thickness of 30 micrometers by the casting film machine. After measuring the transparency of the molded film, the peeling strength and the hot sealing strength were measured through heat fusion of PET films having a thickness of 12 µm and 30 µm, respectively, and easy-fill films laminated with normal PET. Each measurement result is shown in Table 1.
(필링강도 측정을 위한 열융착 방법)(Thermal fusion method for measuring the peeling strength)
1. 필름크기 : 5㎝×30㎝1. Film Size: 5㎝ × 30㎝
2. 접착기재 : 동일한 필름끼리 접착시킴(크기 : 5㎝×30㎝)2. Adhesive base: Bond the same films (Size: 5cm × 30cm)
3. 열융착 온도 : 110℃∼150℃ 범위에서 온도는 20℃ 간격으로 하였다.3. Heat Fusion Temperature: The temperature was in the range of 20 ° C in the range of 110 ° C to 150 ° C.
4. 열융착 면적 : 25㎜×10㎜4. Heat Fusion Area: 25㎜ × 10㎜
5. 열융착 시간 : 1초5. Heat Fusion Time: 1 second
6. 열융착 압력 : 2㎏f/㎠6. Heat Fusion Pressure: 2㎏f / ㎠
* 표 1에 있어서,* In Table 1,
- 일래스토머 : 에틸렌 알파올레핀 코폴리머(상품명 : TAFMER)-Elastomer: Ethylene Alpha Olefin Copolymer (Trade Name: TAFMER)
- 첨가제로서 슬립제 : ERUICAMIDE-Slipper as additive: ERUICAMIDE
블로킹방지제 : 실리카Antiblocking Agent: Silica
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예는 본 발명의 조성 범위를 벗어난 비교예에 비하여 필링강도와 열간봉합강도가 모두 우수하였다.As can be seen in Table 1, the embodiment of the present invention was superior in both peeling strength and hot sealing strength compared to the comparative example outside the composition range of the present invention.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 이지필 필름 수지 조성물은 110∼150℃에서 실링이 가능하고 우수한 필링강도를 가지며, 또한 자동포장시 열간봉합강도가 우수하고 열간봉합강도를 확보할 수 있는 온도범위도 넓어 생산성을 획기적으로 높일 수 있어 특히 스낵포장용으로 적합하다.As described above, the easy-fill film resin composition of the present invention is capable of sealing at 110-150 ° C., has excellent peeling strength, and also has a temperature range in which hot sealing strength is excellent and automatic sealing strength at the time of automatic packaging. It also has a wider productivity, which is particularly suitable for snack packaging.
Claims (3)
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KR1019990003562A KR100581547B1 (en) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | High-speed packaging enabled resin composition for snack-packaging and easy-peel film |
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