本发明一般涉及一种用于对衬底进行部分敷镀金属的工艺方法及用该方法生产的制品。 敷镀金属的各种工艺方法通常都是众所周知的，长期以来已被用于各种工业之中。例如，在食品和烟草工业中，许多产品都用金属敷镀的衬里包装以防腐保鲜、抵御环境因素（例如辐射）或美化包装外观。同样，在贺卡和装饰性包装工业中，敷镀金属的衬底已被用来提供各种类型的专门设计。
在美国专利No.4，215，170中叙述了这样一种敷镀金属的工艺方法，该专利技术已在本文中被引用作为参考文献。本申请的代理人拥有美国专利No.4，215，170。
美国专利No.4，215，170方法的目的在于提供一种光滑镜面外表，该外表面与衬底的光洁度或金属无关，该衬底无需进行预处理，也无需将衬底置于真空中。该方法包括将极薄的金属粒子镀层沉积在转移剂上。将一层清漆薄层涂敷到该衬底或转移剂（transferagent）上，在清漆凝固以前将二者层压在一起。金属粒子被吸收或嵌入清漆涂层中，这将给衬底提供具有镜面金属光泽的外观。在清漆凝固以后，再把转移剂同衬底分离。
然而，尽管美国专利No.4，215，170所述方法基本上改进了先有技术的敷镀金属法，但对衬底不能实现有选择地敷镀金属，以便提供各种装饰款式，或者在所选择的区域内敷镀金属以达到降低费用同时保持本发明敷镀金属工艺方法的功效。
一般来说，本发明提供一种用于对衬底进行部分敷镀金属的工艺方法及用该方法生产的产品。在进行本发明的一种实施方案中，将一层极薄的金属粒子涂层沉积在转移剂上。然后将所选择的一层清漆涂敷到衬底或转移剂（塑料薄膜）上，或者涂敷到二者之上，使其呈现出分离地条带状。在清漆凝固以前，将转移剂和衬底层压到一起。金属粒子将被吸收或嵌入到清漆涂层中，这将使金属粒子呈带状粘结到衬底上，从而在该衬底上形成具有镜面金属光泽外观的分离的金属条带或特殊式样。在清漆凝固以后，将转移剂同衬底分离。
在另一实施方案中，用金属粒子镀敷整个塑料薄膜（或转移剂）并将清漆涂敷到衬底或转移剂的预定区域上。从而，在衬底和转移剂层压期间，金属粒子在预定区域内从转移剂迁移到相应的清漆中。从而，在清漆凝固和转移剂分离后形成了具有分离的金属镀敷区的衬底。可以多次重复使用仍然部分涂有金属粒子的转移剂以提供另外的具有金属镀敷区的衬底。
因此，本发明的目的是提供一种衬底，该衬底具有一层呈分离的条带状、表面或花纹形式的薄金属涂层，以便提供用金属涂敷衬底的较大的生产能力并显著地降低材料成本。
本发明还有一个目的是提供用于生产一种衬底的工艺方法，该衬底被部分地涂敷并具有与金属箔相当的镜面光泽，同时在经济上又显著地低于箔叠层的费用。
本发明的另一个目的是提供一种用金属粒子部分地涂敷的具有接近于金属箔的耐化学性的衬底，该衬底不会随时间流逝而发黄或改变外观，它耐磨、可弯曲和坚硬以便承受各种生产和印刷处理，并且还能在其上进行印刷。
在阅读下面的详细说明后，本发明的其他目的将是显而易见的。
为了更好地理解本发明，结合说明参阅以下附图：
图1图解说明在所选择的表面区域内将清漆涂敷到衬底上;
图2图解说明本发明的敷镀金属和印刷的结合方法;和
图3图解说明所选择区域的清漆如何可被涂敷到随宽度或随所选择区域之间的距离而变化的衬底上。
本发明提供一种用于对衬底进行部分敷镀金属的工艺方法及用该法生产的产品。首先，将一层极薄的金属粒子涂层沉积在转移剂上。其次，将一层清漆涂敷到衬底或转移剂上。使其呈现出分离的区域或条带状。然后在清漆凝固前将转移剂和衬底层压在一起。金属粒子将被吸收或嵌入清漆涂层中，这将使金属粒子呈条带状或在预定区域内粘结到衬底上，从而在衬底上形成具有镜面金属光泽外观的分离的金属区域或条带。在清漆凝固以后，将转移剂同衬底分离。在美国专利No.4，215，170中叙述了金属沉积、层压和凝固各步骤。
在本发明的实施中，被层压到衬底上的塑料薄膜或转移剂的表面将被赋予光泽、抛光和最终精加工，因为该表面将影响衬底的最终表面。在金属粒子首先被涂敷到薄膜然后转移到衬底上的实施方案中，该薄膜对金属粒子的附着力必须低于所用清漆对金属粒子的附着力。转移剂的适用材料有未经处理的聚丙烯、聚酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、共挤压物（Co-extrusates）和再生纤维素，其中，优选材料叙述如下。
可用任何众所周知的工艺方法（例如真空敷镀金属、化学沉积或其它涂敷技术）通过金属粒子沉积对塑料薄膜或衬底敷镀金属。可用于沉积的适宜金属有铝、铜、银、镍、锡、铂、金、它们的合金以及其它可汽化的各种金属。需要控制金属沉积量以便形成一层极薄的金属粒子沉积层。已沉积的粒子将具有大体上低于光波波长的厚度和大体上低于可见光波长的间隙（由于层厚的原因而存在这类间隙或金属膜缝隙）。从而，实际上可从金属表面反射光，该金属表面看起来是连续的并显示出完整的镜面金属外表。
在最后用金属粒子涂敷的衬底可以呈薄板条或薄片的形状，并具有粗糙或光滑的表面。适宜的衬底有纸张、硬纸板、木制品、皮革制品、塑料制品以及事实上任何可涂敷清漆的片状材料。可用于该步骤的适宜清漆有聚氨基甲酸乙酯清漆。清漆用作产生光滑、镜面外表的载体（与转移剂一同使用）和用作使金属粒子转移并粘结到衬底上的粘结剂。清漆也用于使衬底表面均匀平整和光滑。本发明的特点是清漆将附着于衬底上而不附着于转移剂上。
清漆层可被涂敷于全部沉积的金属粒子上，或被涂敷于将被层压在该粒子上的全部相对的表面上。两种加工方法的最终产品基本上是相同的。
在清漆将要凝固以前进行层压步骤。在该步骤中，使衬底与转移剂上涂敷有金属的一侧表面接触。最好在轻压下将衬底同薄膜滚进一个单独的辊筒来完成上述步骤。该步骤类似于普通的层压成形工艺。清漆将使金属粒子从该薄膜转移到衬底上。清漆将吸收金属粒子，一旦金属粒子被转移后，清漆便具有薄膜的光滑表面特性。
可以通过空气干燥、常规凝固处理或电子束凝固来使已经层压的衬底和薄膜进行凝固。一旦清漆固化、干燥或聚合以后，它不会粘结于薄膜而会牢固地粘结于衬底上。可以使其自然或通过加热或辐照来加速该凝固步骤。在凝固后，就可进行分离。该薄膜或转移剂和该衬底可以被分离到两个单独的滚轮上。清漆及其所吸收或嵌入的金属粒子将粘附于衬底上。在分离后，该薄膜或转移剂可被重复使用多次，从而具有十分廉价的优点。
最终的衬底将具有光滑、镜面的金属涂层，该涂层看起来是连续而光滑的，因为任何金属粒子之间的空隙或缝隙只允许透过少许光线（即小于30%，最好少于20%）。最终产品可以进行各种其它的工艺处理，例如切割、压纹、印模切削以及在已经敷镀金属的表面上使用胶板印刷、转轮凹板印刷、曲面印刷、丝网印刷和其它各种印刷设备进行印刷。
现在参阅图1，图1示出一种将带状清漆有选择地涂敷到衬底上以进行上述敷镀金属工艺的方法。
更具体地说，使衬底10从滚轮20、21、22和23上通过，该滚轮有选择地固定在旋转轴50上。当然，不用说设置了许多装置（未示出）使滚轮20-23沿所示方向旋转，衬底10被专用装置（未示出）推动使其从滚轮上通过。
将滚轮20-23浸渍在30所示的清漆槽中，用40表示清漆。当滚轮沿所示方向旋转时，清漆从清漆槽中被吸粘并涂敷到滚轮上。衬底10在条带40、41、42和43示出的所选择的带状范围内吸粘清漆。此后，清漆条带同上述专用的已敷镀金属的薄膜层压在一起，以在最终的衬底上形成所选择的已敷镀金属的条带。
为了改变清漆条带的宽度或各清漆条带之间的距离，可以使用几种不同的技术。例如，只需要换上所需宽度的滚轮就可以改变条带的宽度（x）（参看图3）。同样，可以使用各种方法改变条带之间的距离（y）（参看图3），一种方法是使滚轮沿旋转轴50有选择地移动。另一种方法是为各滚轮提供单独的清漆槽，并使特定的槽注满或排空，以便有选择地将清漆涂敷到特定的滚轮上，而使另外的滚轮不会被清漆涂敷。
当然，不言而喻，如果敷镀有金属的薄膜已被充分地用于敷镀金属，则将滚轮移动位置以补偿在前面衬底和薄膜通过层压装置时从薄膜上转移掉的金属。用这种方式，该薄膜可以多次重复使用以提高本发明敷镀金属工艺的经济性。也不用说可以并排地移动薄膜（或衬底）本身以便调整在前面通过层压装置中所用的金属。
现在参考图2，图2示出了一种实施方案，在该方案中与已敷镀金属的区域（A和C）相邻接的是用于印刷与用户有关信息的区域（B）。这种实施方案对香烟包装特别有利，在该实施方案中敷镀金属区域被置于香烟各包装的两端上，而印刷区域由用户有关的信息组成。
如上所述，尽管在使用本发明时，各种参数是有用的，以下是示范性的说明。转移剂最好是未处理的BOPP薄膜。因为该薄膜是经过定向的，并且较稳定和较少发生拉长，所以它具有比其它薄膜更好的平坦铺贴作用。这种未经处理的BOPP表面非常光滑并具有比其它薄膜更高的光洁度和反射性。使用未处理的BOPP将赋予最大的重复使用系数、提高性能和工艺过程经济性。仅仅在使用未经处理的BOPP时，金属才会完全地粘附于粘结剂（同薄膜本身比较）上。
对本发明重要的第二要点是在每平方米上使用8-10克重量的粘附层。每平方米使用超过10克重量的粘附层会引起消除溶剂方面的问题。这会导致粘结性很差的金属层，这也可能出现在胶板印刷中，在胶板印刷中被捕集的溶剂会破坏印刷油墨使该表面不能印刷。相反，每平方米使用8克以下的粘附层通常会导致金属从薄膜不适当地转移到粘附剂上，从而出现质量极差的外观、暗灰色的外表及不能敷镀金属的斑点或小白点。因此，每平方米提供8-10克重量的粘附层会导致节省相当大的成本、以及更均匀和更高质量的产品。
考虑的第三要点是敷镀金属的数量。可以使用高达1000（埃）的敷镀金属厚度，但优选范围是50-200。使用较少的敷镀金属量会获得更快和更廉价的工艺方法，同时不会损坏最终产品的直观外表。
尽管已经结合最佳实施方案对本发明进行了说明，当然，在阅读本公开内容后，许多修改和变更对于熟悉本专业的技术人员来说都将是显而易见的。这些修改和变更应被认为是在本发明和附加权利要求的精神的范围之内。