Fachinformationen rund um's Kleben von

Etiketten

Leistungsfähige Kennzeichnungssysteme sind recht verbreitet in der industriellen Fertigung, in Handel, Logistik und Büro. Zumeist handelt es sich um Etiketten, Aufkleber, Labels oder Folien, die im Alltag zuverlässig wichtige Informationen vermitteln: ob auf Erzeugnissen, Regalen, Ordnerrücken, Transportboxen, Leiterplatten, Kabeln oder Rohrleitungen. In rauen Umgebungen müssen Etiketten einiges aushalten: Deswegen gibt es solche aus witterungs-, lösemittel- oder hochtemperaturbeständigem Folienmaterial. Bei Bedarf haften Labels auch auf öligen Untergründen, überbrücken Unebenheiten, schmiegen sich an Ecken, Kanten und Formen an oder lassen sich wieder ablösen.

Etikettentypen & Einsatzgebiete

  • Sicherheitsetiketten dienen zur Verhinderung von Manipulationen oder Ablöseversuchen bei Etiketten – etwa um Produkt- und Markenpiraterie sowie Warenfälschungen abzuwehren. In diese Kategorie zählen manipulationssichere Entfernungssicherungs-Etiketten, Prüfplaketten, Siegeletiketten, Dokumentenfolie oder Hologrammfolie.
  • Kennzeichnungsfolien aus Polyester, PVC, Acrylat oder PU mit Barcode oder fester Symbolik werden u. a. zur Produkt-, Teile- oder Lagerplatzkennzeichnung verwendet. Je nach Anwendungszweck und Material sind sie hochbelastbar, witterungs-, chemikalien- und/oder hitzebeständig.
  • Industrieetiketten aus widerstandsfähigen Materialien sind nicht nur Bestandteil vieler technischer Erzeugnisse, sondern sie dienen auch der betrieblichen Informationsvermittlung oder als Träger von Warnhinweisen. Sie finden Verwendung in Produktionsanlagen, in der Logistik oder in Gefahrenbereichen.
  • Blankoetiketten – diese zunächst unbedruckten Aufkleber haben den Zweck, vom Nutzer selbst mit einem entsprechenden Drucker individuell gestaltet, bedruckt oder manuell beschriftet zu werden. Sie dienen etwa als einfacher Adressaufkleber, Preis- und Hinweisschild, Versandetikett zur Dokumentation, zur Rückverfolgung oder für Organisation in Büro, Verkauf sowie Lager.
  • Typenschilder ermöglichen die dauerhafte Kennzeichnung und Identifikation von Maschinen, technischen Geräten, elektronischen Bauteilen oder Werkzeugen. Sie müssen nicht nur optisch ansprechend sein, sondern auch äußerst robust und beständig – und vor allem unter rauen Industriebedingungen dauerhaft lesbar sein.
  • Gefahrgutetiketten weisen an Transportbehältnissen deutlich sichtbar auf gefährliche Stoffe und gefährliche Güter hin. Diese sind zumeist resistent gegen u. a. Chemikalien, Schmutz, Öl oder Umgebungseinflüsse.
  • Barcode-Etiketten werden versehen mit Bar- oder Strichcodes zur Kennzeichnung u. a. von Regalen, Transportboxen etc. Sie ermöglichen u. a. eine lückenlose Rückverfolgbarkeit von Erzeugnissen während Produktion, Lagerung und Intralogistik und damit eine automatisierte Steuerung von Materialflüssen oder komplexen Liefernetzen, etwa in der Automobilindustrie (Tracking und Tracing).
  • Spezialetiketten
    • RFID-Etiketten (radio-frequency identification) speichern relevante Daten auf einem superflachen, mit einer Antenne verbundenen Mikrochip (sogenannter Transponder), geschützt hinter Klebefolie. Die Aufgaben sind ähnlich wie bei den Barcode-Etiketten, jedoch ist kein Sichtkontakt mit dem Lesegerät erforderlich und das Datenspeichervolumen ist viel größer. RFID-Etiketten dienen etwa zur Positionsbestimmung von Fertigungsgütern in der Industrie.
    • Temperaturindikator-Etiketten messen, zeigen und überwachen Oberflächentemperaturen bei Bauteilen oder Maschinen an oder dienen als Chillchecker zur Überwachung von Kühlketten während des Transportes, bei Lagerung und Versand von Lebensmitteln, medizinischen Gütern, Chemikalien, Klebern, Filmmaterial, Farben etc. Diese Labels zeigen einmal überschrittene zulässige Temperaturbereiche durch Verfärbung einer Anzeigefläche dauerhaft an.
    • Kryogene Etiketten sind mit einem speziellen Klebstoff für Temperaturen bis zu -200° C versehen. Damit lassen sich im Gesundheitswesen und im pharmazeutischen Bereich Präparate und Proben wie Blut, Gewebe, Impfstoffe oder Arzneimittel bei extrem niedrigen Temperaturen für längere Zeit aufbewahren.
    • Indikator-Etiketten zeigen jeden stattgefundenen Kontakt mit Flüssigkeiten an.
    • Duplex-Etiketten, auch Sandwich-Etiketten genannt, sind zweilagige Etiketten etwa zur Kennzeichnung im Labor-, Speditions- und Versandbereich. Hier klebt auf dem Gesamt-Etikett noch ein weiterer, abziehbarer Aufkleber o.ä. (z. B. für Mailing, Paket, Lieferschein).
    • Mehrlagenetiketten (auch Multi-Layer Labels genannt) besitzen mehrere Etikettenlagen übereinander. So lässt sich hinter einem Deckteil ein Miniprospekt bzw. ein kleines Booklet integrieren. Der Inhalt des Etiketts wird aber erst nach dem Öffnen des Decketiketts sichtbar. Zu den Mehrlagenetiketten zählen auch Wickeletiketten/Banderolen, die speziell für runde (Pharma-)Verpackungen entwickelt wurden 

Aufbau von Etiketten

Generell besteht ein Etikett bzw. Aufkleber aus vier Komponenten:

  • Obermaterial
  •  darauf aufgebrachtem Klebstoff
  • Träger- bzw. Untermaterial (engl. Liner)
  • einem Haftverbund, der sich daraus ergibt

Das Obermaterial, welches das spätere Druckbild trägt, ist der eigentlich sichtbare Hauptbestandteil eines Etiketts und kann je nach Anwendung aus folgenden Materialien bestehen:

  1. Papier wird in der Regel immer dann verwendet, wenn an das Material keine besonders hohen Anforderungen gestellt sind. Übliches Papier ist jedoch nicht witterungsbeständig, dafür jedoch meist sehr kostengünstig und leicht zu bedrucken.
  2. Folienetiketten aus Kunststofffolie sind außerordentlich vielfältig, robust und verfügen im Vergleich zu Papieretiketten über eine bessere Festigkeit gegenüber Umwelteinflüssen. Sie können bestehen aus: 

    Polyethylen (PE), einem thermoplastischen Kunststoff, der als Etikett nicht nur gut zu bedrucken sowie weiterzuverarbeiten ist, sondern auch lebensmittelverträglich ist – die preiswerteste und verbreitetste Folienart.

    Polyesterfolie (PET) ist das stabilste Kunststoff-Etikettenmaterial. Es ist widerstandsfähig gegen Temperaturänderungen. Weder schrumpfen diese Labels, noch dehnen sie sich aus. Zudem tritt PET durch seine Langlebigkeit und Resistenz gegenüber den meisten Chemikalien (Säuren und Laugen, Alkohol, Benzin, Öle) und Wasser hervor.

    Polypropylen-Etiketten (PP) sind transparent, verfügen über eine hohe Steifigkeit und sind ebenfalls außerordentlich resistent gegenüber Lösungsmitteln, Fetten, Säuren oder Laugen und sie vertragen Temperaturen zwischen -20°C bis +85°C.

    Polyvinylchlorid-Etiketten (PVC) besitzen eine gute Anschmiegsamkeit und passen sich auch an unebene Flächen leicht an. Rundungen und Kanten zu bekleben, gelingt damit recht gut. Ferner besteht Beständigkeit gegenüber Laugen Öl, Wasser sowie UV-Licht

  3. Metallfolie oder textiles Gewebe selbstklebend beschichtet wird darüber hinaus für Spezialanwendungen eingesetzt.

Für einen starken Haftverbund sind drei Grundbausteine nötig: Erstens ein entsprechendes, zur Anwendung passendes Obermaterial. Zweitens eine darauf aufgebrachte leistungsfähige Klebstoffschicht, die das betreffende Obermaterial mit der zu etikettierenden Oberfläche verbindet. Das Trägermaterial (überwiegend silikonbeschichtetes Papier) schützt schließlich den Klebstoffbelag beim Herstellungsvorgang und vor seinem Einsatz als Etikett vor Verunreinigungen. So übersteht der Haftverbund die Verarbeitungsprozesse (Druckvorgang, Stanzen und Zuschneiden), ohne Schaden zu nehmen.

Für einen guten Haftverbund ist darauf zu achten, ob die Aufkleber für eine Innen- oder Außenanwendung bestimmt sind. Denn sowohl Obermaterial als auch Druck und Haftklebstoff müssen beständig gegen Witterungseinflüsse sein.

Einen Einfluss auf den Haftverbund hat auch die Untergrundbeschaffenheit. Hier geht es darum, ob es sich um eine sehr glatte oder raue Oberfläche handelt, eine polare mit hoher Oberflächenenergie (z. B. Glas, Aluminium, Stahl) oder eine unpolare, niederenergetische Oberfläche (bestimmte Kunststoffe wie z. B. Silikon), die deutlich schwieriger zu bekleben ist. Auch die Oberflächenform (z. B. Rohre und Kabel) hat Einfluss auf die Auswahl des Haftklebstoffes. Bei kleineren Krümmungsradien besteht beim Klebstoff Kriechgefahr und das Label kann dadurch verrutschen. Hier empfiehlt sich ein eher weiches Obermaterial (etwa anschmiegsameres PVC).

Klebstoffe

Der Klebstoff dient beim selbstklebenden Etikett als Verbundstoff. Bei Aufklebern kommen überwiegend Acrylatkleber und synthetische Kautschuk-Klebstoffe zum Einsatz. Schwierigere Oberflächen (rau oder strukturiert) lassen sich mit letzterem Klebstoff aufgrund stärkerer Haftkraft meist besser überbrücken. Denn nur bei möglichst lückenloser Benetzung der Klebefläche können Etiketten zuverlässig haften. Demzufolge kommt es auf die Untergrundbeschaffenheit an: Durch seine „harte“ Struktur hat Acryl-Klebstoff ideale Klebeeigenschaften auf glatten, ebenen Oberflächen (z. B. Glas, glänzendes Metall), weil er dort nicht verläuft. Dieser Klebstoff klebt dafür bei rauen, strukturierten Oberflächen weniger gut (z. B. auf Textilgewebe, Papier, Pappe, Spanplatten, Holz, Keramik, Hammerschlaglack, Strukturglas). Er dringt kaum in das Substrat ein und haftet lediglich an den unmittelbaren Kontaktpunkten.

Der Kautschuk-Klebstoff hingegen ist deutlich weicher als ein Acrylklebstoff und kann besser in die rauen Vertiefungen des Untergrundes eindringen. Bei kautschukbasierten Klebstoffen ist jedoch die Alterungs- und Lichtbeständigkeit oft nicht so gut wie bei den Acrylaten. Acrylatklebstoffe weisen dafür die höchsten Resistenzen gegen Alterung, extreme Witterungseinflüsse wie UV-Einstrahlung, hohe Temperaturen, Chemikalien, Weichmacher sowie physikalische und mechanische Einwirkungen auf.

Tipp: Weil Haftklebstoffe oftmals unter Druck beginnen zu fließen, sollte der Anpressdruck auf rauen bzw. strukturierten Untergründen leicht erhöht werden, damit der Klebstoff die Rauigkeitstäler besser ausfüllen kann.

Test auf Acrylat- oder Kautschuk-Klebstoffen bei Etikettenbeschichtungen

Etikett vom Trägermaterial lösen und die beiden Etikettenenden mit der Klebeseite zusammenfügen. Anschließend die klebende Stelle wieder auseinanderziehen. Ergeben sich dabei feine Fäden, ähnlich wie bei Kaugummi, sollte es sich um einen Kautschuk-Klebstoff handeln. Zeigen sich keinerlei „Fäden“, ist eher von einem Acrylatklebstoff auszugehen.

Die Eigenschaften von Etiketten-Haftklebstoffen sind in der DIN 30646 festgelegt: „Selbstklebende Schilder: Technische Lieferbedingungen für Schilder aus Papier, Kunststoff- und Aluminiumfolien“. Die Norm unterscheidet auch zwischen permanent haftenden bzw. ablösbaren Klebstoffen. Um Etiketten komplett rückstandsfrei wieder ablösen zu können, werden normalerweise „leichtere” Kleber eingesetzt. Hier ist die innere Festigkeit des Klebstoffes höher als die Adhäsion zum Untergrund. Die Klebkräfte von Aufklebern liegen zwischen 3 N/25 mm (wieder ablösbare Etiketten) und 9 N/25 mm (permanent haftende Etiketten).

Klebstoffe mit Spezialeigenschaften

  • Lebensmittelklebstoffe für eine direkte, unbedenkliche Verwendung im Zusammenhang mit Etiketten auf Lebensmitteln, auch ohne Umverpackung.
  • lebensmittelechte Tiefkühlklebstoffe eignen sich für das Bekleben von Tiefkühlkost. Damit halten Aufkleber auch auf tiefgefrorenen, leicht feuchten oder beschlagenen Verpackungen – und dies sogar bis zu -60 °C.
  • Wasserlösliche Klebstoffe eignen sich z. B. für Mehrweggefäße wie Gläser, Flaschen, Catering- sowie Gastronomiebehälter. Damit ausgestattete Etiketten nehmen beim späteren Spülen Wasser auf, lösen sich leicht ab und können so ganz einfach über das Spül- bzw. Abwasser entsorgt werden.
  • Hochtransparente Klebstoffe für Glas.

Grundsätzlich gilt bei allen Klebstoffsorten, dass sie ihre End-Haftkraft erst nach rund einem Tag erreichen. Achtung: Manche Haftklebstoffe enthalten Lösemittel oder Weichmacher. Falls weichmacher-empfindliche Untergründe beklebt werden, können sie dorthinein migrieren und Veränderungen bei Materialfestigkeit oder Farbe hervorrufen.

Vollständig ohne Haftklebstoff kommen z. B. Adhäsionsfolien von Werbeetiketten etwa zur Schaufensterbeschriftung aus. Sie haften ganz ohne Kleber, lediglich durch ihr Adhäsionsverhalten, d.h. auf Basis von statischen Bindungskräften auf glänzenden und glatten Untergründen.

Trägermaterial/Liner

Der Liner dient als Träger des Etiketts, bis es abgelöst, aufgeklebt und verwendet wird. Der Träger besteht in aller Regel aus dünnem Papier, PP- oder PET-Folien. Er ist mit einer Trennbeschichtung aus Silikon versehen und lässt sich dadurch leicht vom Klebstoff ablösen. Danach hat der Liner seine Funktion erfüllt und kann entsorgt werden. Das Trägermaterial hat zwei Hauptfunktionen: Erstens eine dauerhafte Klebung des Etiketts auf dem Liner zu verhindern und eine Verarbeitung der Etiketten ohne ungewolltes Festkleben zu erlauben. Zweitens soll der Kleber auch vor Verschmutzen oder Austrocknen bewahrt werden.

Gleichzeitig kommt es beim Liner auf eine gute Maschinen-Verarbeitbarkeit der Etikettenware an. Diese wird schließlich nicht nur von Hand gespendet, sondern oftmals per Maschine automatisch gespendet. Dabei spielt die Trennkraft eine große Rolle: Diese gibt an, welche Kraft aufgewandt werden muss, um den Aufkleber vom Liner abzulösen. Gerade bei einer Maschinenspendung muss die Trennkraft genau passen, weil eine Abhängigkeit von der Abzugsgeschwindigkeit des Aufklebers gegeben ist. Da bei Etikettenspendemaschinen die Position der Etiketten auf dem Silikonpapier meist mittels Lichtschranken ermittelt wird, muss das Silikonpapier zudem den passenden Transparenzgrad aufweisen.

Linerless/trägerlose Etiketten

Hierbei handelt es sich um Etiketten auf Rolle (Endlosware), die über keine Trennschicht zwischen Kleber und nächster Etikettenschicht verfügen. Sie entsprechen also im Aufbau den bekannten Klebebandrollen. Vorteil: Es gehen mehr Etiketten auf eine solche Rolle.

Zertifizierungen

Besondere Anforderungen existieren z. B. beim Kleben von Etiketten auf Lebensmitteln, Lebensmittel-Verpackungen und Spielzeug-Produkten. Bei Letzteren liegt z. B. die europäische Norm EN 71 zu Grunde. Für Lebensmittelverpackungen richtet sich die Konformität von Haftetiketten nach den Richtlinien des BfR (Bundesinstitut für Risikobewertung). Dieses bewertet zudem auch den Etiketten-Klebstoff im Hinblick auf gesundheitliche Unbedenklichkeit. Für Pharmaprodukte sind die Regeln der FDA maßgeblich und Papieretiketten können nach FSC (Forest Stewardship Council) zertifiziert sein, was eine nachhaltige Waldwirtschaft belegt.

Falls mit Etiketten versehene technische Produkte in die USA und/oder nach Kanada exportiert werden, sollen diese nach UL/cUL (Underwriters Laboratories) anerkannt sein. Dies gilt besonders für Typenschilder und Gefahrgutetiketten. Maßgeblich ist die UL 969 Norm für „Kennzeichnungs- sowie Etikettierungssysteme“. Grundsätzlich müssen hier alle Aspekte der Etikettenherstellung zugelassen sein:

  • das Basismaterial (Folie und Klebstoff)
  • alle Schneid- und Stanzprozesse, Druckvorgänge und Druckfarben
  • alle weiteren Veredelungsschritte (z. B. druckschützendes Laminat)
  • alle Schritte und Bestandteile der Nachbeschriftung (Farben, Farbbänder)

Oberflächenvorbereitung

Generell sollten alle Oberflächen, auf die Etiketten aufgeklebt werden, sauber und staubfrei sein. Der Grund: Klebstoffe haften stets auf der obersten Schicht eines Untergrundes – oder eben nicht. Ungeeignet sind daher auch kühle Oberflächen mit Kondenswasser-Beschlag sowie Wasserdampf- und Ölfilme.

Eine bessere Haftklebung lässt sich durch eine Corona-Behandlung erzielen: Wenn die Folienetiketten einer Entladung unter Hochspannung ausgesetzt werden, erhöht dies die Oberflächenspannung und verbessert damit auch den Haftungscharakter des Materials. Dies gilt auch, um die Haftung aller Arten von Beschichtungen wie Lacke oder Druckfarben auf der Druckoberseite von Folienetiketten zu optimieren. Denn Folien haben meist eine sogenannte unpolare, niedrig-energetische und abweisende Oberfläche. Drucke haften hier nur sehr schwer. Bei unbehandelten Folienetiketten würden die Farbtropen der Tinte leicht verlaufen. Viele Etiketten-Druckmaschinen verfügen daher heute sogar über eine eingebaute Möglichkeiten zur Coronisierung.

Der Großteil der Etikettenhalbfertigware wird auch mit einem Primer versehen, der die Bedruckbarkeit und Farbhaftung gewährleisten soll (allerdings nicht für lebensmitteltaugliche Etiketten geeignet). Vorteil ist die Langzeitstabilität des Primers. Denn die durch eine Corona-Vorbehandlung erzielte Erhöhung der Oberflächenenergie nimmt verhältnismäßig schnell wieder ab.

Auch das Beflammen der Oberfläche (z. B. bei Polyolefin-Folien) mittels einer oxidierend wirkenden Gasflamme dient der Haft-Optimierung von Klebstoffen und Druckfarben.

Bedrucken und Nachbeschriftung

Bei der Folienbedruckung sind klassische Basisdruckverfahren wie Sieb-, Offset-, Flexo- und Buchdruck häufig verbreitet.

Individuelle Daten und Motive auf Etiketten erfolgen heute oft im Digitaldruck. Dabei wird das Druckbild direkt vom Computer in die digitale Druckmaschine übertragen. Insbesondere bei kurzfristigen Änderungen am Motiv oder bei Kleinauflagen ist der Digitaldruck im Vergleich zu klassischen Basisdruckverfahren kostengünstig. 

Bei den Nachbeschriftungsverfahren von Etiketten ist der Thermotransferdruck die gängigste Methode. Hierbei wird das gewünschte Druckbild pixelweise in einem Raster durch multiple Heizelemente (sog. Dots) mittels einer speziellen Farbfolie (Farbband) am Druckkopf auf das Druckmatieral (Etikett) übertragen. Vorteil dieses Verfahrens: Es handelt sich um eine überaus ausgereifte, robuste und prozesssichere Technik, die ein ansehnliches Druckbild liefert, das darüber hinaus extrem haltbar ist. Der Thermotransferdrucker druckt jedoch lediglich einfarbig, dies aber auf verschiedensten Materialien. Bei hochwertigen Thermotransferfarbbändern, wie etwa dem 92904 von 3M, erübrigt sich sogar ein Schutz der Druckfläche mittels Laminat. Solche Bänder zeichnen sich durch eine hervorragende Wischbeständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Chemikalien wie Kunststoffreinigern, Aceton oder Bremsflüssigkeit aus.

Bei der Lasergravur trägt ein Laserstrahl von einer zweischichtigen Folie die oberste Schicht ab. Die darunter hervortretende, andersfarbige Lage bildet dann die Information auf dem Etikett ab. Dadurch ist die Gravur sehr widerstandsfähig gegenüber Abrieb, Lösungsmittel sowie Chemikalienbelastung. Zudem verfügt sie über eine große Alterungs- und Witterungsbeständigkeit. Weiterer Vorteil: Die Gravur zeigt feinste Details und bleibt lange lesbar, auch wenn sie Umwelteinflüssen ausgesetzt ist. Geeignete Materialien für die Laserbeschriftung sind neben Kunststoffen auch Acrylschilder, Laminate und beschichtete Metalle, wie z. B. eloxiertes Aluminium oder Edelstahl.

Der Laserdruck arbeitet wie bei einem üblichen Kopierer mit guter Auflösung. Bei kleineren Etiketten-Stückzahlen ist dies eine preiswerte Alternative zu teuren Thermotransferdruckern.

Oftmals kommen nach dem Etikettendruck noch Veredlungstechniken zur Optimierung der Widerstandsfähigkeit, etwa eine Beschichtung des Folienetiketts mittels Laminat, zum Einsatz.