Low-Surface-Energy

Low-Surface-Energy (LSE) bezeichnet Oberflächen mit geringer Oberflächenenergie, auf denen herkömmliche Klebstoffe schlecht benetzen und infolgedessen nur unzureichend haften. Als Richtwert gilt: Substrate mit Oberflächenenergien unterhalb von etwa 34 bis 37 mN/m (bzw. dyn/cm) gelten als LSE-Oberflächen. Typische Vertreter dieser Materialklasse sind Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), PTFE (Teflon), Silikon sowie bestimmte Gummiarten.

Das physikalische Grundprinzip lässt sich vereinfacht so erklären: Je niedriger die Oberflächenenergie eines Substrats, desto schlechter kann ein flüssiger Klebstoff die Oberfläche benetzen – und ohne ausreichende Benetzung entsteht keine belastbare Haftung. Zur groben Einschätzung der Oberflächenenergie eines Substrats wird in der Praxis die Testtinten-Methode eingesetzt: Verteilt sich eine Testtinte gleichmäßig auf der Oberfläche, deutet das auf ausreichende Benetzbarkeit hin; zieht sie sich zusammen, liegt wahrscheinlich eine LSE-Oberfläche vor. Um die Haftung auf solchen Substraten zu verbessern, kommen Vorbehandlungsverfahren wie Flammenbehandlung, Corona-Behandlung, Plasma-Behandlung, chemisches Ätzen oder der Einsatz von Primern zum Einsatz. Diese Verfahren erhöhen die Oberflächenenergie des Substrats und verbessern damit die Benetzbarkeit für nachfolgende Klebstoffsysteme.

Für den Etikettendruck ist das Thema LSE unmittelbar praxisrelevant: Immer dann, wenn Etiketten auf Kunststoffbauteile aus PP, PE oder ähnlichen Polyolefinen appliziert werden – etwa in der Automobil-, Elektro- oder Haushaltsgeräteindustrie – stoßen Standardklebstoffe an ihre Grenzen. Konventionelle Etikettenklebstoffe haften auf diesen Substraten häufig nicht dauerhaft, was zu schlechter Anfangshaftung, vorzeitiger Ablösung oder reduzierter Langzeitstabilität führt. Hersteller und Käufer von Etiketten müssen daher bei LSE-Substraten gezielt spezielle Haftklebstoffsysteme auswählen, die für niedrige Oberflächenenergien ausgelegt sind. Alternativ oder ergänzend kann eine Vorbehandlung der Substratoberfläche die Haftbedingungen verbessern. Entscheidend ist in jedem Fall, die Oberflächenenergie des Zielsubstrats vor der Etikettauswahl zu kennen: Je niedriger sie ist, desto größer ist das Risiko für Haftversagen – und desto wichtiger ist die Abstimmung zwischen Klebstoffsystem, Substrat und gegebenenfalls Vorbehandlung. Wer diesen Zusammenhang bei der Planung eines Etikettierprozesses außer Acht lässt, riskiert kostspielige Rückläufer oder Produktionsstörungen.