KR102001441B1 - 궐련형 전자담배용 필름 히터 및 이를 갖는 궐련형 전자담배 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
발열부에 대한 절연 특성이 우수할 뿐만 아니라, 필름 히터의 사용온도인 350℃ 이상에서도 변형이 일어나지 않는 우수한 내열성을 확보할 수 있는 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 및 이를 갖는 궐련형 전자담배 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터는 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층과, 상기 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 배치된 발열 패턴을 갖는 발열부; 및 상기 발열 패턴이 배치된 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 배치된 열가소성 폴리이미드 수지층과, 상기 열가소성 폴리이미드 수지층 상에 적층된 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층을 갖는 커버레이부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터는 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층과, 상기 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 배치된 발열 패턴을 갖는 발열부; 및 상기 발열 패턴이 배치된 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 배치된 열가소성 폴리이미드 수지층과, 상기 열가소성 폴리이미드 수지층 상에 적층된 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층을 갖는 커버레이부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 궐련형 전자담배용 필름 히터 및 이를 갖는 궐련형 전자담배 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발열부에 대한 절연 특성이 우수할 뿐만 아니라, 필름 히터의 사용온도인 350℃ 이상에서도 변형이 일어나지 않는 우수한 내열성을 확보할 수 있는 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 및 이를 갖는 궐련형 전자담배 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 궐련 형태의 담배가 기호 물질 흡입의 거의 유일한 수단이었으나, 최근에는 액상 전자담배가 하나의 수단으로 자리 잡고 있다.
이러한 액상 전자담배는 흡입 물질이 액체 형태로 담긴 카트리지에 열이나 초음파를 가하여 흡입 물질을 증기로 기화시켜 미세 입자를 발생시킨다. 이에 따라, 액상 전자담배는 연기를 발생시키는 종래의 궐련 형태의 담배와는 방식 면에서 완전히 차별되며, 특히 연소로 발생할 수 있는 다양한 유해 물질의 발생을 방지할 수 있다.
한편, 최근에는 궐련 형태의 통상의 담배를 선호하는 수요자들의 요구에 따라, 담배 모양을 갖는 궐련형 전자담배가 제안되고 있다. 이러한 궐련형 전자담배는 궐련에 포함된 흡입물질을 히터로 기화시키면서 일반적인 담배와 동등한 구성을 갖는 궐련의 필터를 통해 사용자가 흡입하는 구성을 갖는다.
궐련형 전자담배에서는 건조 담배 잎이 채워지는 통상의 담배와는 다르게 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진다. 궐련을 궐련형 전자담배의 케이스 내부에 삽입하고, 케이스 내부의 히터가 가열되어 궐련의 흡입물질을 기화시키면 사용자가 궐련의 필터를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다.
이에 따라, 궐련형 전자담배는 액상 전자담배와 마찬가지로 연소가 일어나지 않으면서 통상의 담배를 피울 때와 동일한 메커니즘으로 궐련의 필터를 통해 기화된 흡입물질을 흡입할 수 있게 된다.
종래의 궐련형 전자담배의 히터에 대한 절연을 위해 세라믹 재질을 이용하였으나, 최근에는 폴리이미드 수지 등 다양한 재질의 히터를 제작하기 위한 노력이 진행되고 있다.
관련 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-0844445호(2008.07.08. 공고)가 있으며, 상기 문헌에는 전기식 가열 궐련이 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 발열부에 대한 절연 특성이 우수할 뿐만 아니라, 필름 히터의 사용온도인 350℃ 이상에서도 변형이 일어나지 않는 우수한 내열성을 확보할 수 있는 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 및 이를 갖는 궐련형 전자담배 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터는 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층과, 상기 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 배치된 발열 패턴을 갖는 발열부; 및 상기 발열 패턴이 배치된 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 배치된 열가소성 폴리이미드 수지층과, 상기 열가소성 폴리이미드 수지층 상에 적층된 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층을 갖는 커버레이부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배는 일측 단부에 궐련을 삽입하기 위한 궐련 투입 홀이 구비된 케이스; 상기 케이스의 내부에 삽입 배치되어, 전력을 공급하는 배터리; 상기 배터리로부터 공급된 전력에 의해, 상기 궐련 투입 홀로 투입되는 궐련의 외측을 감싸 가열하는 필름 히터; 및 상기 케이스의 내부에 삽입 배치되어, 상기 배터리 및 필름 히터의 구동을 제어하는 제어부; 를 포함하며, 상기 필름 히터는 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층과, 상기 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 배치된 발열 패턴을 갖는 발열부; 및 상기 발열 패턴이 배치된 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 배치된 열가소성 폴리이미드 수지층과, 상기 열가소성 폴리이미드 수지층 상에 적층된 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층을 갖는 커버레이부;;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 제조 방법은 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 금속층을 형성한 후, 상기 금속층을 선택적으로 패터닝하여 발열 패턴을 형성하여 발열부를 마련하는 단계; 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 열가소성 폴리이미드 수지층을 형성하여 커버레이부를 마련하는 단계; 및 상기 발열부의 발열 패턴과 커버레이부의 열가소성 폴리이미드 수지층이 마주보도록 상기 발열부 상에 커버레이부를 적층한 후, 상기 발열부에 커버레이부를 열 압착으로 합착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 및 이를 갖는 궐련형 전자담배 및 그 제조 방법은 발열부를 덮는 커버레이부에 의해 발열부에 대한 절연 특성이 우수할 뿐만 아니라, 필름 히터의 사용온도인 350℃ 이상에서도 변형이 일어나지 않는 우수한 내열성을 확보하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 및 이를 갖는 궐련형 전자담배 및 그 제조 방법은 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층의 내부에 삽입되는 비전도성 필러에 의해 강도 및 강성이 보강되어, 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층의 휨(warpage) 발생을 최소화할 수 있게 된다.
이에 더불어, 본 발명에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 및 이를 갖는 궐련형 전자담배 및 그 제조 방법은 제1 및 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층 사이에 배치되는 열가소성 폴리이미드 수지층을 이용하여 발열부와 커버레이부를 열 압착하여 접합시키는 것에 의해, 발열 패턴과의 접착력 1kgf/cm 이상을 확보할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 및 이를 갖는 궐련형 전자담배 및 그 제조 방법은 발열부 및 커버레이부가 플렉서블한 특성을 갖는 폴리이미드 수지 재질로 이루어지므로, 성형성 및 작업성 향상 효과를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터를 나타낸 단면도.
도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 나타낸 단면도.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 제조 방법을 나타낸 공정 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터를 나타낸 단면도.
도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 나타낸 단면도.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 제조 방법을 나타낸 공정 단면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 및 이를 갖는 궐련형 전자담배 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배를 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배(500)는 케이스(100), 배터리(200), 제어부(300) 및 필름 히터(400)를 포함한다.
케이스(100)는 일측 단부에 궐련(10)을 삽입하기 위한 궐련 투입 홀(T)이 구비된다. 이러한 케이스(100)는 배터리(200) 및 제어부(300)를 탑재하기 위한 내부 공간을 구비한다. 이러한 케이스(100)는 분리형으로 설계될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 케이스(100)를 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 돌림으로써, 케이스(100)의 상단과 하단이 분리될 수 있다.
이때, 도 1 및 도 2에서는 본 발명의 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배(500)는 도 1 및 도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들을 더 포함할 수 있다는 것은 본 발명의 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
궐련(10)이 케이스(100)의 궐련 투입 홀(T)에 삽입되면, 궐련형 전자담배(500)는 필름 히터(400)를 가열하게 된다. 이때, 궐련(10) 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 필름 히터(400)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성된다. 생성된 에어로졸은 궐련(10)의 필터를 통하여 사용자에게 전달된다.
배터리(200)는 궐련형 전자담배(500)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(200)는 필름 히터(400)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(200)는 제어부(300)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 이에 더불어, 배터리(200)는 궐련형 전자담배(500)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수도 있다.
배터리(200)로는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리가 이용될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
제어부(300)는 궐련형 전자담배(500)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(300)는 배터리(200) 및 필름 히터(400)와 더불어, 궐련형 전자담배(500)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(300)는 궐련형 전자담배(500)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 궐련형 전자담배(500)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
이를 위해, 제어부(300)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다.
필름 히터(400)는 배터리(200)로부터 공급된 전력에 의하여 가열된다. 궐련(10)이 케이스(100)의 궐련 투입 홀(T)에 삽입되면, 필름 히터(400)는 궐련(10)의 외측을 감싼다. 이를 위해, 필름 히터(400)는 내부에 궐련 고정구(H)를 구비하는 원통 구조를 가질 수 있다. 따라서, 가열된 필름 히터(400)는 궐련(10) 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 필름 히터(400)는 발열부 및 커버레이부를 포함할 수 있다. 이러한 필름 히터(400)는 발열부에 대한 절연 특성이 우수할 뿐만 아니라, 필름 히터의 사용온도인 350℃ 이상에서도 변형이 일어나지 않는 우수한 내열성을 가져야 한다.
이에 대해서는 이하 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터를 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터(400)는 발열부(430) 및 커버레이부(460)를 포함한다.
발열부(430)는 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)과 발열 패턴(420)을 포함한다.
제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)은 내열성 확보를 위해 폴리이미드 수지를 사용해야 한다. 특히, 궐련형 전자담배의 작동시 필름 히터(400)의 온도가 대략 350℃에서 사용되는 것을 고려할 때, 350℃ 이상의 내열성을 갖는 비열가소성 폴리이미드 수지를 이용하는 것이 좋다.
보다 바람직하게, 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)은 15 ~ 20ppm/K의 열팽창계수(CTE), 380 ~ 450℃의 유리전이온도(Tg) 및 550 ~ 600℃의 열분해온도(Td)를 갖는 비열가소성 폴리이미드 수지를 이용하는 것이 좋다.
제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)은 디아민(diamine)과 디안하이드라이드(dianhydride)을 포함할 수 있다. 디아민은 ODA(4,4-oxydianiline) 및 PPDA(para-phenylenediamine) 중 1종 이상을 이용하는 것이 바람직하다. 디안하이드라이드는 PMDA(pyromellitic dianhydride) 및 BPDA(diphenyl tetra carboxylic acid dianhydride) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
이러한 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)은 12 ~ 50㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)의 두께가 12㎛ 미만일 경우에는 내열성 향상 효과를 제대로 발휘하기 어려우며, 절연 특성 확보, 강도 및 강성 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)의 두께가 50㎛를 초과할 경우에는 열 저항이 증가 및 동박에 비열가소성 폴리이미드 수지를 코팅할 시 양쪽 끝이 휘어지는 휨(warpage) 현상이 발생한다.
발열 패턴(420)은 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410) 상에 배치된다. 이러한 발열 패턴(420)은 전도성이 우수한 금속 물질이 이용될 수 있다. 구체적으로, 발열 패턴(420)은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 등에서 1종 이상이 이용될 수 있으며, 이 중 구리를 이용하는 것이 좋다. 이러한 발열 패턴(420)은 1~ 50㎛의 두께를 가질 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 나타낸 단면도로, 도 3과 연계하여 설명하도록 한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)은 내부에 분산 배치된 비전도성 필러(415)를 더 포함한다.
이러한 비전도성 필러(415)는 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)의 내부에 균일하게 분산 배치되어, 강도 및 강성을 보강하여 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)의 휨(warpage) 발생을 최소화하는 역할을 한다.
비전도성 필러(415)는 점토, 흑연 및 탈크 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
비전도성 필러(415)는 판상 형태를 가지며, 1 ~ 100㎛의 평균 지름을 갖는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 비전도성 필러(415)의 평균 지름이 1㎛ 미만일 경우에는 그 크기가 미세화됨에 따라 분산성의 문제로 인해 절연성 및 기계적 강도의 불균일성 문제가 있다. 반대로, 비전도성 필러(415)의 평균 지름이 100㎛ 를 초과할 경우에는 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)의 표면으로 비전도성 필러가 도출되어 접착성등의 문제가 발생할 수 있다.
이러한 비전도성 필러(415)는 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410) 전체 100 중량부에 대하여, 10 ~ 50 중량부로 첨가되는 것이 바람직하다. 비전도성 필러(415)의 첨가량이 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410) 100 중량부에 대하여 10 중량부 미만으로 첨가될 경우에는 그 첨가량이 미미한 관계로 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)의 휨 발생을 억제시키는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 비전도성 필러(415)의 첨가량이 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410) 100 중량부에 대하여 50 중량부를 초과하여 과다하게 첨가될 경우에는 기계적 강도가 감소할 수 있다.
커버레이부(460)는 열가소성 폴리이미드 수지층(440) 및 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층(450)을 포함한다.
열가소성 폴리이미드 수지층(440)은 발열 패턴(420)이 배치된 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410) 상에 배치된다. 이러한 열가소성 폴리이미드 수지층(440)은 발열부(430)의 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410) 및 발열 패턴(420)과의 접착력 확보를 위해 열가소성 폴리이미드 수지를 사용해야 한다.
특히, 열가소성 폴리이미드 수지층(440)은, 공정성 및 내열성 확보를 위해, 240 ~ 320℃의 유리전이온도(Tg) 및 500 ~ 550℃의 열분해온도(Td)를 갖는 열가소성 폴리이미드 수지를 이용하는 것이 좋다. 이와 같이, 240 ~ 320℃의 유리전이온도(Tg) 및 500 ~ 550℃의 열분해온도(Td)를 갖는 열가소성 폴리이미드 수지층(440)을 이용하여 발열부(430)와 커버레이부(460)를 열 압착하여 접합시키는 것에 의해, 발열 패턴(420)과의 접착력 1kgf/cm 이상을 확보할 수 있게 된다.
이러한 열가소성 폴리이미드 수지층(440)은 디아민(diamine)과 디안하이드라이드(dianhydride)를 포함할 수 있다. 이때, 디아민으로는 ODA(4,4-oxydianiline), PPDA(para-phenylenediamine), BAPP(2,2-Bis(4-(4-amino phenoxy)phenyl)propane), m-BAPS(bis(4-(3-aminophenoxy)phenyl)Sulfone) 및 TPE-R(1,3-Bis(4-aminophenoxy)benzene) 중 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다. 그리고, 디안하이드라이드로는 PMDA(pyromellitic dianhydride), BPDA(diphenyl tetra carboxylic acid dianhydride), BPADA(4,4’-bisphenol A dianhydride), 및 BTDA(Benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride) 중 1종 이상이 이용될 수 있다.
이러한 열가소성 폴리이미드 수지층(440)은 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층(450) 상에 적층된다. 열가소성 폴리이미드 수지층(440) 및 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층(450)은 발열부(430)를 절연시키는 역할을 한다.
이를 위해, 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층(450)은, 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)과 마찬가지로, 15 ~ 20ppm/K의 열팽창계수(CTE), 380 ~ 450℃의 유리전이온도(Tg) 및 550 ~ 600℃의 열분해온도(Td)를 갖는 비열가소성 폴리이미드 수지를 이용하는 것이 바람직하다.
이러한 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층(450)은 디아민(diamine)과 디안하이드라이드(dianhydride)을 포함할 수 있다. 디아민은 ODA(4,4-oxydianiline) 및 PPDA(para-phenylenediamine) 중 1종 이상을 이용하는 것이 바람직하다. 디안하이드라이드는 PMDA(pyromellitic dianhydride) 및 BPDA(diphenyl tetra carboxylic acid dianhydride) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
이러한 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층(450)은 25 ~ 125㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층(450)의 두께가 25㎛ 미만일 경우에는 열가소성 폴리이미드 수지층(440)의 코팅 후 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층(450)의 휨(warpage)이 발생한다. 반대로, 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층(450)의 두께가 125㎛를 초과할 경우에는 열 저항이 증가하여 발열부와의 접착 시 접착온도 및 접착 시간 증가로 공정 비용 및 시간이 증가하는 문제가 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 및 이를 갖는 궐련형 전자담배는 발열부를 덮는 커버레이부에 의해 발열부에 대한 절연 특성이 우수할 뿐만 아니라, 필름 히터의 사용온도인 350℃ 이상에서도 변형이 일어나지 않는 우수한 내열성을 확보하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 및 이를 갖는 궐련형 전자담배는 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층의 내부에 삽입되는 비전도성 필러에 의해 강도 및 강성이 보강되어, 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층의 휨(warpage) 발생을 최소화할 수 있게 된다.
이에 더불어, 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 및 이를 갖는 궐련형 전자담배는 제1 및 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층 사이에 배치되는 열가소성 폴리이미드 수지층을 이용하여 발열부와 커버레이부를 열 압착하여 접합시키는 것에 의해, 발열 패턴과의 접착력 1kgf/cm 이상을 확보할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 및 이를 갖는 궐련형 전자담배는 발열부 및 커버레이부가 플렉서블한 특성을 갖는 폴리이미드 수지 재질로 이루어지므로, 성형성 및 작업성 향상 효과를 도모할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410) 상에 금속층(425)을 형성한다.
본 단계에서, 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)은 15 ~ 20ppm/K의 열팽창계수(CTE), 380 ~ 450℃의 유리전이온도(Tg) 및 550 ~ 600℃의 열분해온도(Td)를 갖는 비열가소성 폴리이미드 수지를 이용하는 것이 좋다.
이를 위해, 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)은 디아민(diamine)과 디안하이드리드(dianhydride)를 유기 용매에 혼합한 후, 건조하는 것에 의해 제조될 수 있다. 이때, 건조에 의해 유기 용매는 휘발되어 제거될 수 있다.
여기서, 디아민은 ODA(4,4-oxydianiline) 및 PPDA(para-phenylenediamine) 중 1종 이상을 이용하는 것이 바람직하다. 디안하이드라이드는 PMDA(pyromellitic dianhydride) 및 BPDA(diphenyl tetra carboxylic acid dianhydride) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
유기 용매로는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈), DMAc(Dimethylacetamide), DMF(Dimethylformaide), 디메틸 설폭사이드(Dimethyl Sulfoxide : DMSO), 에틸 락테이트(Ethyl Lactate ; EL) 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)은 내부 분산 배치된 비전도성 필러(도 4의 415)를 더 포함할 수 있다. 이러한 비전도성 필러는 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)의 내부에 분산 배치되어, 강도 및 강성을 보강하여 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(410)의 휨(warpage) 발생을 최소화하는 역할을 한다.
비전도성 필러는 점토, 흑연 및 탈크 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 이러한 비전도성 필러는 판상 형태를 가지며, 1 ~ 500㎛의 평균 지름을 갖는 것을 이용하는 것이 바람직하다.
금속층(425)은 전도성이 우수한 금속 물질이 이용될 수 있다. 구체적으로, 금속층(425)은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 등에서 1종 이상이 이용될 수 있으며, 이 중 구리를 이용하는 것이 좋다. 이러한 금속층(425)은 1~ 50㎛의 두께를 가질 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 금속층(도 5의 425)을 선택적으로 패터닝하여 발열 패턴(420)을 형성하여 발열부(430)를 마련한다. 즉, 금속층 상에 마스크 패턴을 형성하고, 마스크 패턴을 이용한 선택적인 식각 공정을 실시한 후, 마스크 패턴을 제거하여 원하는 형태로 발열 패턴(420)을 형성하게 된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층(450) 상에 열가소성 폴리이미드 수지층(440)을 형성하여 커버레이부(460)를 마련한다.
본 단계에서, 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층(450)은 발열부(도 6의 430)를 절연시키는 역할을 한다.
이를 위해, 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층(450)은, 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층(도 5의 410)과 마찬가지로, 15 ~ 20ppm/K의 열팽창계수(CTE), 380 ~ 450℃의 유리전이온도(Tg) 및 550 ~ 600℃의 열분해온도(Td)를 갖는 비열가소성 폴리이미드 수지를 이용하는 것이 바람직하다.
제2 비열가소성 폴리이미드 수지층(450)은 25 ~ 125㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 본 단계시, 열가소성 폴리이미드 수지층(440)은 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층(450) 상에 열가소성 폴리이미드 수지 조성물을 코팅하고, 건조하는 것에 의해 형성될 수 있다. 이때, 코팅은 스핀 코팅(spin coating), 노즐 코팅(nozzle coating), 스프레이 코팅(spray coating), 딥 코팅(dip coating), 바 코팅(bar coating) 등에서 선택된 어느 하나의 방법이 이용될 수 있다. 건조는 열가소성 폴리이미드 수지 조성물 내의 용매를 휘발시켜 제거할 수 있는 온도인 60℃에서 10분 및 150℃에서 10분간 진행될 수 있고, 건조는 200℃에서 10분 및 350℃에서 10분간 진행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 발열부(430)의 발열 패턴(420)과 커버레이부(460)의 열가소성 폴리이미드 수지층(440)이 마주보도록 발열부(430) 상에 커버레이부(460)를 적층한 후, 발열부(430)에 커버레이부(460)를 열압착으로 합착한다.
이때, 열 압착은 260 ~ 350℃의 조건으로 실시하는 것이 바람직하다. 열 압착 온도가 260℃ 미만일 경우에는 계면 접착력이 충분하지 못하여 발열 패턴(420)과 열가소성 폴리이미드 수지층(440) 간에 박리가 일어날 수 있다. 반대로, 열 압착 온도가 350℃를 초과하여 장기간 진행할 경우에는 열가소성 폴리이미드층(440)의 열화가 발생하여 접착력이 감소할 수 있다.
이상으로, 본 발명의 실시예에 따른 내열성이 우수한 궐련형 전자담배용 필름 히터(400)가 제조될 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 설명한다. 하지만 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
1. 필름 히터 제조
실시예
1
25㎛의 두께를 갖는 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 18㎛ 두께의 동박을 부착한 후, 동박을 선택적으로 패터닝하여 발열 패턴을 형성하여 발열부를 마련하였다.
이때, 제1 비열가소성 폴리이드 수지층 내에 3㎛의 평균 지름을 갖는 판상형의 탈크를 첨가한 것을 이용하였으며, 탈크는 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 100 중량부에 대하여, 20 중량부로 첨가하였다.
다음으로, DMAc(Dimethylacetamide) 410g에 BAPP(2,2-Bis(4-(4-amino phenoxy)phenyl)propane) 0.139mol을 녹인 후, PMDA(pyromellitic dianhydride), BTDA(Benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride) 각각 0.111 mol, 0.028 mol을 녹여 반응시켜 열가소성 폴리이미드 수지를 합성하였다. 이때, 합성된 열가소성 폴리이미드 수지의 유리전이온도(Tg)는 280℃이었다.
다음으로, 제조한 열가소성 폴리이미드 수지 조성물을 75㎛의 두께를 갖는 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 바 코팅(bar coating) 방식으로 코팅한 후, 60℃에서 10분 및 150℃에서 10분간 건조하고, 200℃에서 10분 및 350℃에서 10분간 경화하여 열가소성 폴리이미드 수지층이 코팅된 커버레이부를 마련하였다.
다음으로, 발열부 상에 커버레이부를 적층한 후, 320℃에서 열압착하여 필름 히터를 제조하였다.
실시예
2
DMAc(Dimethylacetamide) 410g에 BAPP(2,2-Bis(4-(4-amino phenoxy)phenyl)propane) 0.136 mol을 녹인 후, PMDA(pyromellitic dianhydride), BTDA(Benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride) 각각 0.082 mol, 0.055 mol을 녹여 반응시켜 열가소성 폴리이미드 수지를 합성한 점과, 발열부 상에 커버레이부를 적층한 후, 300℃에서 열압착하여 필름 히터를 제조한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름 히터를 제조하였다. 이때, 열가소성 폴리이미드의 유리전이온도는 260℃이었다.
실시예
3
DMAc(Dimethylacetamide) 410g에 BAPP(2,2-Bis(4-(4-amino phenoxy)phenyl)propane) 0.141 mol을 녹인 후, PMDA(pyromellitic dianhydride), BPADA(4,4’-bisphenol A dianhydride) 각각 0.040 mol, 0.092 mol을 녹여 반응시켜 열가소성 폴리이미드 수지를 합성한 점과, 발열부 상에 커버레이부를 적층한 후, 280℃에서 열압착하여 필름 히터를 제조한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름 히터를 제조하였다. 이때, 열가소성 폴리이미드의 유리전이온도는 240℃이었다.
실시예
4
DMAc(Dimethylacetamide) 410g에 BAPP(2,2-Bis(4-(4-amino phenoxy)phenyl)propane) 0.129 mol을 녹인 후, PMDA(pyromellitic dianhydride), BPADA(4,4’-bisphenol A dianhydride) 각각 0.013 mol, 0.116 mol을 녹여 반응시켜 열가소성 폴리이미드 수지를 합성한 점과, 발열부 상에 커버레이부를 적층한 후, 260℃에서 열압착하여 필름 히터를 제조한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름 히터를 제조하였다. 이때, 열가소성 폴리이미드의 유리전이온도는 220℃이었다.
비교예
1
커버레이부의 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층으로 20㎛ 두께를 갖는 것을 이용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름 히터를 제조하였다.
2. 물성 평가
표 1은 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1에 따라 제조된 필름 히터에 대한 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.
1) 내열성
380℃의 납 땜로에서 30초 동안 플로팅(floating)시켜 제1 및 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층 간의 기포 발생을 통한 들뜸 유무를 확인하였다. 이때, 최대 지름 1mm 인 기포의 갯수가 1개 미만으로 나올 때는 아주 좋음(◎), 1 ~ 2개 사이가 나올 경우 좋음(○), 3 ~ 5개면 보통(△), 5개 이상은 나쁨(Х)으로 나타내었다.
2) 접착력
10mm*50mm(가로*세로)로 커팅한 후, 90°각도로 필링(peeling)을 실시하는 IPC-TM-650 2.4.9 방법으로 동박과 열가소성 폴리이미드 수지층 간의 박리강도를 측정하여 나타내었다.
[표 1]
표 1을 참조하면, 실시예 1 ~ 4에 따라 제조된 필름 히터는 내열성이 우수하며, 커버레이부의 휨이 적고, 1.0kgf/cm 이상의 접착력을 갖는 것을 확인하였다.
반면, 비교예 1에 따라 제조된 필름 히터는 내열성은 실시예 1과 유사한 결과를 보였다. 그러나, 비교예 1에 따라 제조된 필름 히터의 커버레이부의 휨이 많이 발생하였으며, 그로 인해 접착력이 0.81kgf/cm로 목표 값에 미달하였다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
400 : 궐련형 전자담배용 필름 히터
410 : 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층
415 : 비전도성 필러
420 : 발열 패턴
430 : 발열부
440 : 열가소성 폴리이미드 수지층
450 : 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층
460 : 커버레이부
410 : 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층
415 : 비전도성 필러
420 : 발열 패턴
430 : 발열부
440 : 열가소성 폴리이미드 수지층
450 : 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층
460 : 커버레이부
Claims (13)
- 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층과, 상기 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 배치된 발열 패턴을 갖는 발열부; 및
상기 발열 패턴이 배치된 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 배치된 열가소성 폴리이미드 수지층과, 상기 열가소성 폴리이미드 수지층 상에 적층된 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층을 갖는 커버레이부;를 포함하며,
상기 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층은 내부에 분산 배치된 비전도성 필러를 더 포함하되, 상기 비전도성 필러는 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 전체 100 중량부에 대하여, 10 ~ 50 중량부로 첨가되고,
상기 열가소성 폴리이미드 수지층은 240 ~ 320℃의 유리전이온도(Tg) 및 500 ~ 550℃의 열분해온도(Td)를 갖는 것을 특징으로 하는 궐련형 전자담배용 필름 히터.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층 각각은
15 ~ 20ppm/K의 열팽창계수(CTE), 380 ~ 450℃의 유리전이온도(Tg) 및 550 ~ 600℃의 열분해온도(Td)를 갖는 것을 특징으로 하는 궐련형 전자담배용 필름 히터.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층은 12 ~ 50㎛의 두께를 갖고,
상기 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층은 25 ~ 125㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 궐련형 전자담배용 필름 히터.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 비전도성 필러는
판상 형태를 가지며, 1 ~ 100㎛의 평균 지름을 갖는 것을 특징으로 하는 궐련형 전자담배용 필름 히터.
- 제5항에 있어서,
상기 비전도성 필러는
점토, 흑연 및 탈크 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 궐련형 전자담배용 필름 히터.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층 각각은
ODA(4,4-oxydianiline) 및 PPDA(para-phenylenediamine) 중 1종 이상을 포함하는 디아민(diamine)과,
PMDA(pyromellitic dianhydride) 및 BPDA(diphenyl tetra carboxylic acid dianhydride) 중 1종 이상을 포함하는 디안하이드라이드(dianhydride)를 포함하는 것을 특징으로 하는 궐련형 전자담배용 필름 히터.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 열가소성 폴리이미드 수지층은
ODA(4,4-oxydianiline), PPDA(para-phenylenediamine), BAPP(2,2-Bis(4-(4-amino phenoxy)phenyl)propane), m-BAPS(bis(4-(3-aminophenoxy)phenyl)Sulfone) 및 TPE-R(1,3-Bis(4-aminophenoxy)benzene) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 디아민(diamine)과,
PMDA(pyromellitic dianhydride), BPDA(diphenyl tetra carboxylic acid dianhydride), BPADA(4,4’-bispheno A dianhydrie) 및 BTDA(Benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride) 중 1종 이상을 포함하는 디안하이드라이드(dianhydride)을 포함하는 것을 특징으로 하는 궐련형 전자담배용 필름 히터.
- 일측 단부에 궐련을 삽입하기 위한 궐련 투입 홀이 구비된 케이스;
상기 케이스의 내부에 삽입 배치되어, 전력을 공급하는 배터리;
상기 배터리로부터 공급된 전력에 의해, 상기 궐련 투입 홀로 투입되는 궐련의 외측을 감싸 가열하는 필름 히터; 및
상기 케이스의 내부에 삽입 배치되어, 상기 배터리 및 필름 히터의 구동을 제어하는 제어부; 를 포함하며,
상기 필름 히터는 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층과, 상기 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 배치된 발열 패턴을 갖는 발열부; 및
상기 발열 패턴이 배치된 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 배치된 열가소성 폴리이미드 수지층과, 상기 열가소성 폴리이미드 수지층 상에 적층된 제2 비열가소성 폴리이미드 수지층을 갖는 커버레이부;를 포함하며,
상기 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층은 내부에 분산 배치된 비전도성 필러를 더 포함하되, 상기 비전도성 필러는 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 전체 100 중량부에 대하여, 10 ~ 50 중량부로 첨가되고,
상기 열가소성 폴리이미드 수지층은 240 ~ 320℃의 유리전이온도(Tg) 및 500 ~ 550℃의 열분해온도(Td)를 갖는 것을 특징으로 하는 궐련형 전자담배.
- 제10항에 있어서,
상기 필름 히터는
상기 궐련의 외측을 감싸기 위해, 내부에 궐련 고정구를 구비하는 원통 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 궐련형 전자담배.
- 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 금속층을 형성한 후, 상기 금속층을 선택적으로 패터닝하여 발열 패턴을 형성하여 발열부를 마련하는 단계;
제2 비열가소성 폴리이미드 수지층 상에 열가소성 폴리이미드 수지층을 형성하여 커버레이부를 마련하는 단계; 및
상기 발열부의 발열 패턴과 커버레이부의 열가소성 폴리이미드 수지층이 마주보도록 상기 발열부 상에 커버레이부를 적층한 후, 상기 발열부에 커버레이부를 열 압착으로 합착하는 단계;를 포함하며,
상기 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층은 내부에 분산 배치된 비전도성 필러를 더 포함하되, 상기 비전도성 필러는 제1 비열가소성 폴리이미드 수지층 전체 100 중량부에 대하여, 10 ~ 50 중량부로 첨가되고,
상기 열가소성 폴리이미드 수지층은 240 ~ 320℃의 유리전이온도(Tg) 및 500 ~ 550℃의 열분해온도(Td)를 갖는 것을 특징으로 하는 궐련형 전자담배용 필름 히터 제조 방법.
- 제12항에 있어서,
상기 열 압착은
280 ~ 350℃의 조건으로 실시하는 것을 특징으로 하는 궐련형 전자담배용 필름 히터 제조 방법.
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| KR1020180133002A KR102001441B1 (ko) | 2018-11-01 | 2018-11-01 | 궐련형 전자담배용 필름 히터 및 이를 갖는 궐련형 전자담배 및 그 제조 방법 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200076471A (ko) * | 2018-12-19 | 2020-06-29 | (주)아이피아이테크 | 침 형태의 필름히터를 구비한 궐련형 전자담배 및 그 필름히터 제조 방법 |
| WO2020149507A1 (ko) * | 2019-01-15 | 2020-07-23 | (주)아이피아이테크 | 열전달 효율이 우수한 궐련형 전자담배용 히터 및 그 제조 방법 |
| KR20210011831A (ko) * | 2019-07-23 | 2021-02-02 | 주식회사 케이티앤지 | 궐련을 가열하기 위한 히터 조립체 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 |
| KR102367020B1 (ko) * | 2021-04-22 | 2022-02-24 | (주)래트론 | 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08180962A (ja) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 面状発熱体 |
| JP2004355882A (ja) * | 2003-05-28 | 2004-12-16 | Ube Ind Ltd | ポリイミドヒ−タ− |
| WO2013179341A1 (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | 株式会社河合電器製作所 | フィルムヒータ |
| KR20180113841A (ko) * | 2017-04-07 | 2018-10-17 | 주식회사 아모그린텍 | 궐련형 전자담배용 원통형 발열히터 및 이를 포함하는 궐련형 전자담배 |
-
2018
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08180962A (ja) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 面状発熱体 |
| JP2004355882A (ja) * | 2003-05-28 | 2004-12-16 | Ube Ind Ltd | ポリイミドヒ−タ− |
| WO2013179341A1 (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | 株式会社河合電器製作所 | フィルムヒータ |
| KR20180113841A (ko) * | 2017-04-07 | 2018-10-17 | 주식회사 아모그린텍 | 궐련형 전자담배용 원통형 발열히터 및 이를 포함하는 궐련형 전자담배 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200076471A (ko) * | 2018-12-19 | 2020-06-29 | (주)아이피아이테크 | 침 형태의 필름히터를 구비한 궐련형 전자담배 및 그 필름히터 제조 방법 |
| KR102294488B1 (ko) | 2018-12-19 | 2021-08-27 | (주)아이피아이테크 | 침 형태의 필름히터를 구비한 궐련형 전자담배 및 그 필름히터 제조 방법 |
| WO2020149507A1 (ko) * | 2019-01-15 | 2020-07-23 | (주)아이피아이테크 | 열전달 효율이 우수한 궐련형 전자담배용 히터 및 그 제조 방법 |
| KR20210011831A (ko) * | 2019-07-23 | 2021-02-02 | 주식회사 케이티앤지 | 궐련을 가열하기 위한 히터 조립체 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 |
| KR102330300B1 (ko) * | 2019-07-23 | 2021-11-24 | 주식회사 케이티앤지 | 궐련을 가열하기 위한 히터 조립체 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 |
| KR102367020B1 (ko) * | 2021-04-22 | 2022-02-24 | (주)래트론 | 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체 |
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