Vurdering af UV-hærdende trykfarver og -lakker i et samlet miljøperspektiv

2 Kortlægning af UV-teknologien inden for grafisk produktion

2.1 UV-hærdning af trykfarver og -lakker
2.1.1 UV-farver og lakker
2.1.2 UV-lamper
2.1.3 Trykmaterialer

2.1 UV-hærdning af trykfarver og -lakker

Siden slutningen af 1960'erne har UV-hærdning af trykfarver og -lakker været anvendt i grafisk industri, men kun inden for begrænsede områder.

UV-hærdende farver indeholder ikke opløsningsmidler i normal forstand, dvs. opløsningsmidler med højt damptryk, men eventuelt nogle reaktive monomere acrylater eller methacrylater, der fungerer som opløsningsmiddel eller fortyndingsmiddel for bindemidlet. De vigtigste additiver i UV-farver er fotoinitiatorer, dvs. katalysatorer, som bliver aktive ved UV-bestrålingen og sætter polymerisationen i gang. (Se afsnit 2.1.1 for en nærmere beskrivelse af UV-farvers/lakkers sammensætning).

Tørreforløbet består i, at trykfarvens/lakkens bindemiddel umiddelbart efter trykøjeblikket udsættes for kraftig UV-bestråling og herved polymeriserer, dvs. at molekylerne vokser sammen til meget store netværk. Herved omdannes de flydende bindemidler og fortyndingsmidler i farverne/lakkerne til et fast, uopløseligt og meget stærkt lag.

Sammenlignet med andre tørringsprincipper for trykfarver og lakker, har UV-tørring en stor teknisk fordel i form af en ekstremt hurtig tørring, der kan forløbe på brøkdele af et sekund. Det er desuden en stor fordel, at et UV-tørreaggregat (UV-lampe med køling og andet tilbehør) kun fylder ganske lidt sammenlignet med almindelige tørreovne til fordampningstørrende trykfarver eller lakker. Endvidere er det en fordel, at UV-farver og lakker har et stort tørstofindhold, dvs. at farverne/lakkerne ikke i forbindelse med tørringen afgiver opløsningsmidler, hvorved farve/laklaget skrumper ind. 100% af den farve/lak, der påføres ved trykningen forbliver altså på overfladen.

Medens man i traditionelle farvetyper har ret frie hænder til valg af pigmenter, må man til UV-hærdende farver undgå pigmenter, der reflekterer UV-stråling og derved forsinker eller helt forhindrer hærdningen ved stråling. F.eks. har titandioxid (dækkende hvidt pigment) problemer i denne retning. Andre pigmenter kan reagere med fotoinitiatorerne i farven, og må derfor være beskyttet med en coating. Det gælder f.eks. metalpigmenter: Guldbronze (messing), sølvbronze (aluminium) og kobber.

I øvrigt indeholder de fleste UV-hærdende farver en større koncentration af pigment end tilsvarende traditionelle farvetyper, idet UV-farverne er tilpasset andre tryktekniske vilkår.

Bindemidlerne i UV-hærdende trykfarver og lakker består af reaktive præpolymere acrylat- og methacrylatharpikser. Der findes et stort antal sådanne produkter, som er anvendelige. Fælles for dem alle er, at de indeholder estre af de umættede syrer acrylsyre CH₂=CH-COOH eller methacrylsyre CH₂=C(CH₃)-COOH. Ved UV-bestrålingen - og under indvirkning af passende additiver - åbnes dobbeltbindingerne, molekylerne reagerer med hinanden og polymeriserer, så de danner store molekylnetværk /7/.

De acrylater og methacrylater, som anvendes som bindemiddel, er - som nævnt - præpolymere, dvs. de består af molekyler, som allerede er forpolymeriserede og derfor foreligger som tyktflydende væsker i lighed med mange traditionelle bindemidler til trykfarver.

Acrylatbindemidlerne kan være kombineret med mindre mængder traditionelle kunstharpiks- eller plastbindemidler, som f.eks. maleateret kolofonium/pentaerytritol polymer eller polyvinylacetat.

Som fortynder eller opløsningsmiddel i UV-hærdende farver og lakker anvendes acrylater og methacrylater, som ikke er præpolymere, men foreligger som monomerer, og derfor har en væsentlig lavere viskositet end bindemidlerne. Deres fordampelighed (damptryk) er imidlertid meget lav sammenlignet med almindelige flygtige organiske opløsningsmidler, og de regnes derfor ikke med i denne gruppe stoffer (afsnit 3.1).

De bindemidler og reaktive fortyndere, som anvendes, kan opdeles i en række typer, f.eks. epoxyacrylater, acrylerede olier, urethanacrylater og polyesteracrylater /8/, /44/. Valg af type er betinget af en række hensyn til f.eks. trykteknik, vedhæftningsevne til forskellige plasttyper eller metal, reaktionshastighed under bestråling, lugt og farve.

I forbindelse med arbejdsmiljøprojektet "Hudproblemer ved anvendelse af (meth)acrylatbaserede UV-hærdende trykfarver og lakker i Danmark" /8/ foretog Produktregistret en søgning blandt registrerede UV-hærdende trykfarver og lakker. I PROBAS var registret 79 stoffer som bindere. Kun de 34 kunne offentliggøres, idet de resterende kun forefandtes i mindre end 3 produkter. De 5 mest anvendte acrylatbindemidler i UV-hærdende farver er vist i skema 2.1.

Skema 2.1. De fem mest brugte acrylatbindere iflg. PROBAS 1993.

18 stoffer var i PROBAS registreret som reaktive monomere fortyndingsmidler. De fem mest anvendte er vist i skema 2.2 sammen med deres hudirritationsindex PII (se afsnit 4.2).

Skema 2.2. De fem mest brugte reaktive monomere fortyndere iflg. PROBAS 1993. PII: Primary Irritation Index (Draize index).

De vigtigste additiver i UV-hærdende farver og lakker er fotoinitiatorer, hvis funktion er at igangsætte polymerisationen ved UV-bestråling. Fotoinitiatorer forekommer i mængder på 5-15%. Herudover kan der anvendes mindre mængder inhibitorer (hydroquinon eller lignende), der skal forhindre polymerisation f.eks. på grund af varmepåvirkning eller baggrundsstråling, samt additiver til forbedring af vedhæftningen.

26 stoffer var i PROBAS registreret som fotoinitiatorer. De fem mest anvendte fremgår af skema 2.3.

Skema 2.3. De fem mest brugte fotoinitiatorer iflg. PROBAS 1993.

Danske trykfarveproducenter /9/, /10/ udtaler i 1996/97, at de ikke længere anvender de komponenter, der har et højt hudirritationsindex f.eks. NVP og HDDA. (Angående hudirritationsindex se afsnit 4.2). Alle de i skemaerne nævnte komponenter findes dog fortsat i internationale råvareleverandørers produktkataloger /11/.

Det skal bemærkes, at stort set alle trykfarveleverandører på det danske marked kan levere UV-hærdende produkter, men at udvikling og produktion foregår i udlandet.

Der er en del råvareleverandører, heraf dækker fem store den overvejende del af markedet - men der er også et antal mindre leverandører, der primært leverer billige produkter for hvis renhed, der næppe er nogen garanti.

Det er ikke oplyst hvilke ressourcer, der medgår i produktionen af acrylater, men det må formodes, at produktionen er langt mere ressourcekrævende end produktionen af traditionelle bindemidler. Hvad angår miljøbelastende biprodukter har oplysninger ikke kunnet fremskaffes.

Langt de fleste UV-hærdende farver og lakker polymeriserer ved en såkaldt radikal proces /19/. Her danner fotoinitiatoren ved bestrålingen et radikal, dvs. en molekylgruppe med en overskydende fri elektron. Det meget aktive radikal reagerer med et molekyle, den frie elektron overføres til bindermolekylet, som herved bliver aktivt og reagerer med endnu et bindermolekyle. Den fri elektron vandrer således fra molekylgruppe til molekylgruppe og binder acrylaterne sammen i en længere og længere molekylkæde. Også de reaktive monomere fortyndingsmidler tager del i processen. I praksis stopper polymerisationen, når bestrålingen holder op, og der kan derfor forekomme en vis procentdel af binder- og fortyndermolekyler, som ikke har deltaget i polymerisation, og derfor foreligger som restmonomerer eller -oligomerer.

Inden for hærdning af UV-farver og lakker er kationisk polymerisation af nyere dato, og princippet er indtil videre ikke særlig udbredt.

Princippet her er dannelsen af en positivt ladet kation ved UV-bestrålingen af fotoinitiatorer (Lewi-syrer) /19/. Kationen reagerer med bindere og reaktive fortyndere, som polymeriserer i en proces, der fortsætter, selv efter at bestrålingen er ophørt. Mængden af restmonomer i kationiske systemer er derfor langt mindre end i radikale systemer. Sammensætningen af kationiske farver er ikke nærmere undersøgt. Men angiveligt består bindemidlerne af reaktive epoxyacrylater /8/,

Der er ikke så mange praktiske erfaringer med trykfarver og -lakker af kationisk karakter, men princippet udvikles stadig, og der er en stor forventning om, at farver og lakker af denne type vil få øget udbredelse.

Specielt til trykning i serigrafi findes vandfortyndbare og vandafvaskelige UV-hærdende produkter. Binderne er her emulgeret eller opløst i vand, som er tilsat passende stabilisatorer.

Trykfarvers flydeegenskaber (reologi) skal være afpasset de forskellige trykmetoder. Arkoffsetfarver skal f.eks. være højviskose og pastaagtige. Farver til flexografi og dybtryk skal derimod være lavviskose og frit flydende. Selv inden for samme trykmetode skal farvernes flydeegenskaber være tilpasset trykmaskinen og de aktuelle produktionsforhold.

Da UV-hærdende trykfarver ikke indeholder egentlige opløsnings- eller fortyndingsmidler, er det nærmest umuligt at fremstille lavviskose og ikke-tixotrope trykfarver og lakker, og UV-hærdende produkter har derfor først været anvendt inden for arkoffset, bogtryk til etiketter og til papirlakering. Succesfuld brug af UV-hærdende produkter inden for flexografi og serigrafi har enten været betinget af, at UV-farverne kunne fremstilles med stadig lavere viskositet, eller at trykteknikken kunne tilpasses de tyktflydende UV-produkter. I praksis har man mødtes på halvvejen. Det har specielt inden for flexografi krævet udvikling af nyt maskineri og tilbehør, herunder aniloxvalser og kammerrakler. Til gengæld har denne teknologiske udvikling medført en absolut forbedret trykkvalitet, der er et væsenligt incitament til at videreudvikle UV-teknologien.

Da dybtryk kræver en endnu mere tyndtflydende trykfarve end flexografi, er det stadig et ubesvaret spørgsmål, om teknologien vil kunne anvendes i denne trykmetode. For at kunne fremstille tilstrækkeligt tyndtflydende trykfarver kræves et større indhold af reaktive monomere fortyndere, men dette har desværre hidtil medført, at farverne bliver mere hudirriterende.

Ved afvaskning af trykmaskinerne anvendes normalt organiske opløsningsmidler som methoxypropanol (f.eks. Dowanol) eller ethylacetat. Der foreligger dog oplysninger om, at visse modificerede vegetabilske afvaskningsmidler kan bruges. Er farven hærdet, er den nærmest umulig at afrense, idet polymernetværket ikke opløses af de anvendte afvaskemidler.

2.1.2 UV-lamper

UV lamperne skal levere den energi i form af stråling, som igangsætter hærdningen af UV-farver eller -lakker.

Der er foregået en stor udvikling af lamperne, siden de første blev taget i anvendelse. I dag er det muligt at få specielle "kolde" lamper, der initierer UV lyset ved hjælp af mikrobølger (Efsen) eller højfrekvens (Dansk Proces Lys). UV-lamperne er indbygget i reflektorer, der dels tjener til fjernelse af varmestråling, dels til koncentrering af UV-strålingen på substratet.

Reflektorerne findes som parabolske, elliptiske eller kombinerede geometriske former udført i letmetallegeringer og kombineret med linser af kvartsmaterialer. Enkelte lamper er stadig luftkølede, men det er nu mest almindeligt, at der er indlagt kølekanaler i lampehuset for cirkulerende kølevand, hvilket tilsigter, at størstedelen af den varme, lamperne udvikler, straks fjernes og ikke forårsager overophedning af trykmaskinen med deraf følgende problemer /12/, /13/, /14/.

En direkte indkapsling af UV-røret i endnu et kvartsrør gennemstrømmet med kølevand er en konstruktion, der har vist sig egnet til forskellige anvendelser. Det er en ulempe ved denne konstruktion, at 15-20% af UV-strålingen frafiltreres. En anden mulighed er anvendelsen af vandkøling ved hjælp af kvartsrør, som anbringes i strålegangen fra UV-rør til substrat. Men det medfører også et tab af UV-stråling.

Lamperne må i øvrigt være konstrueret med mulighed for effektiv afskærmning af lampen ved langsom kørsel eller maskinstop, idet den stærke UV-stråling ellers vil smelte det materiale, der trykkes på, eller få det til at bryde i brand.

For at opnå så fuldstændig hærdning af farven som muligt, er der udviklet UV-rør med forskellig intensitet, således at det kan tilpasses efter trykfarven (både kulør og type), farvelagets tykkelse, trykhastighed og intensitet /12/. Et samarbejde mellem lampeleverandør og bruger kan på denne måde optimere forholdene, hvorunder hærdningen sker. På en og samme maskine kan påmonteres forskellige rør, således at de enkelte farver sikres maksimal hærdning. Der er yderligere mulighed for at anskaffe rør med specielt UV-spektrum tilpasset forskellige fotoinitiatorer.

Der kræves en ganske høj effekt for at få farverne til at hærde. Effektkravet er afhængig af trykmaskinens størrelse, farvelagets tykkelse og trykhastigheden, og varierer derfor fra trykmetode til trykmetode. For bredbaneflexografi er effektkravet typisk 120 W pr. cm banebredde ved en trykhastighed på 250 m/min /14/, /15/. For en typisk banebredde på 120 cm kræves således en lampeeffekt på 14 kW. Hvis der er tale om en 6-farve flexomaskine bliver effektkravet ca. 85 kW. Store flexomaskiner med 8 trykværker, banebredde på 150 cm og effektiv sluthærdning kan have et effektbehov på op til 240 kW /15/. UV-lampernes overflade vil under drift blive ca. 800-900°C. Ved stand-by nedsættes eltilførslen ved hjælp af automatik til ca. ¼ af fuld effekt.

Lamperne kan være placeret i umiddelbar tilknytning til de enkelte farveværker på trykmaskinen, således at hver enkelt farve hærder inden den næste lægges på, eller være placeret efterfølgende f.eks. i en tunnel således at hærdningen foregår samlet i slutningen af processen (trykning på spande i letterset). Kombinationen af de to muligheder, hvor der både udføres mellem- og sluthærdning, ses også.

UV-lamper er kostbare. Anskaffelse og installering af lamper med tilhørende elektronisk styresystem på en almindelig flexomaskine til flexible emballager kræver en investering på mellem 2 og 3 million kr. (se afsnit 8.9)

Spektralfordeling

UV-lamperne udsender stråling inden for hele UV-området 100-380 nm, og omfatter således både UV-A, UV-B og UV-C-stråling.

Opdelingen i UV-A, UV-B og UV-C stråler er en rent biologisk opdeling, baseret på strålernes skadelige egenskaber over for levende organismer.

UV-C stråler er de mest aktive og betegnes "meget skadelige". Deres energiniveau bevirker, at de er de mest effektive hærdere af UV farver og lakker. UV-C stråler kan absorberes af mange materialer, bl.a. glas, plast og kvarts. Inden for visse frekvenser er de anseelige ozondannere.

UV-B stråler betegnes "skadelige" og er tillige kraftige ozondannere, mens UV-A betegnes som "ikke skadelige" (solarielys), dog afhænger eventuelle skaders omfang af eksponeringstiden og strålingens intensitet.

Bølgelængder der korresponderer med de anvendte fotoinitiatorer i farverne har særlig god effekt, idet strålerne absorberes af fotoinitiatoren, der hermed sætter hærdeprocessen i gang. Det er derfor af interesse at udvikle fotoinitiatorer, der kan udnytte de kraftige "stråletoppe" inden for et givent UV-spektrum eller at udvikle nye spektre - ved anvendelse af andre stoffer i UV-rørene - der korresponderer med de kendte fotoinitiatorers optagelsesområde. Således vil man kunne sikre en mere intens hærdning under en given strålepåvirkning.

Kun ca 20-30 % af den energi, der tilføres lampen, omdannes til UV stråling, resten udsendes i form af synligt lys og infrarød stråling. Den varme, de infrarøde stråler forårsager, øger ganske vist den hastighed, hvormed farven hærder, men varmen er så rigelig, at den er til meget stor gene, f.eks. ved opvarmning af trykmaskinen, blødgøring af folier ved trykning på flexible emballager og ved påvirkning af visse lime ved etiketproduktion. Medens papir vil kunne tåle en opvarmning til 120°C uden problemer, er temperaturer over 30-35°C kritiske for de fleste plastfilm til flexible emballager. Det kræves i øvrigt af tryktekniske årsager, at modtrykcylinderen i bredbaneflexografi kan holde en konstant overfladetemperatur omkring 34°C med en tolerance på +- 0,2°C (se afsnit 6.1). Effektiv køling og temperaturstyring er derfor afgørende, og udviklingen af UV-lamper med mindre varmeudvikling vil kunne forøge UV-teknologiens anvendelighed.

Som nævnt markedsføres der såkaldte kolde UV-rør, men udtrykket dækker over, at lampehuset er effektivt afkølet, og at det meste af varmen ledes bort ad denne vej. Strålingen fra et koldt rør er typisk fordelt således:

Ozondannelse

Ved opstart af lamperne vil oxygen i lampehuset omdannes til ozon, men under kørslen indstiller der sig en ligevægt mellem nydannelse og nedbrydning af ozon i lampehuset. Ozon niveauet uden for huset ligger for moderne lamper langt under grænseværdien, som er 0,1 ppm (1996), idet der kun finder en ganske lille udveksling af oxygen og ozon sted gennem den ca. 2 mm brede spalte mellem lampehus og substrat /13/, /16/.

Ilt bremser hærdeprocessen. Man vil kunne få en bedre udnyttelse af lamperne ved at fortrænge ilten i hærdezonen. Dette gøres ved at konstruere lampehuse, som løbende "gennemskylles" af kvælstof. Herved nedsættes kravet til lampernes effekt og elforbruget nedsættes væsentligt (halvering) /16/ (se afsnit 7.2).

En UV lampe har en levetid på mellem 1.000 og 2.000 timer, hvorefter røret skal skiftes, for at man kan sikre den rette bestråling af farverne. I løbet af lampens levetid falder strålingens intensitet, specielt for enderne af røret, hvor elektroderne sidder. Et UV rør indeholder kviksølv (Hg) og må derfor ikke afhændes som almindeligt affald. Rørene indeholder fra 50-1000 mg Hg pr. rør afhængig af rørets længde (ca. 20 - ca. 150 cm) /12/. Til sammenligning kan nævnes, at et almindeligt lysstofrør indeholder 1-2 mg Hg. Visse forhandlere har indført en genbrugsordning, hvilket betyder at de brugte rør tages retur og sendes til Tyskland til korrekt affaldshåndtering. Da mange trykmaskiner udnyttes på flerholds drift, svarer de 2.000 driftstimer omtrent til et års levetid.

En helt speciel UV lampe er Excimer lampen. Den fungerer efter Excimer -UV-stråleprincipet og har sit navn efter sammentrækningen af de to engelske ord: Excited dimer = Excimer /17/.

Lampen er opbygget som to kvartsrør, der er skubbet ind i hinanden. Mellemrummet mellem rørene er opfyldt af en gasblanding og i midten af det inderste rør løber kølevand.

I det inderste rør snor en elektrode sig som en spiral, medens den anden elektrode f.eks. kan være et fint trådnet omkring ydersiden af det yderste rør. Dette net må ikke være tættere end at det tillader UV-strålerne at passere. Gasblandingen i rørmellemrummet er på denne måde omgivet af elektroderne. Når lampen tændes, løber strømmen fra elektrode til elektrode i tynde strømtråde, hvorom gasmolekylerne lægger sig.

UV-strålerne dannes ved, at to gasmolekyler danner et kortlevende, ustabilt molekylkompleks (dimer), der ved henfald udsender UV-lyskvanter. Molekylkomplekserne kan dannes ud fra to ædelgasatomer (Argon, Krypton, Xenon) eller fra en ædelgas og en halogen (Fluor, Chlor).

Excimerlampen er kendetegnet ved at udsende lys inden for et meget smalt UV-spektrum, hvor sammensætningen af gassen i lampen vil være bestemmende for den bølgelængde, det udsendte lys vil have. I 1994, da den nye generation af Excimer-UV-stråler blev præsenteret, var 3 emmissions-spektre tilgængelige, nemlig på 172, 222 og 308 nm.

For at Excimerlampens smalle spektrum kan udnyttes fuldt ud, må UV-farver og -lakker udvikles med fotoinitiatorer der netop korresponderer med dette UV-spektrum.

Lampen afgiver ikke så megen varmestråling som traditionelle UV-lamper, og under maskinstop afskærmes UV-strålerne således at valser og trykmedie ikke skades af lampens stråler. Lampen har ydermere den egenskab, at strålingsintensiteten trinløst kan varieres fra 0-100%, hvilket kan have stor betydning i selve trykprocessen, idet der kan skrues op for strålingsintensiteten i stedet for ned for hastigheden for at sikre den optimale hærdningsproces.

Der er store forventninger til en dansk udviklet UV-lampe fra Dansk Proces Lys /13/. UV-strålingen er initieret af højfrekvens, og et særligt reflektor- og linsesystem sammen med vandkøling giver god koncentration af de virksomme stråler på substratet, medens en stor del af varmestrålingen fjernes med kølevandet.

Lamperne anvendes med godt resultat i trykmaskiner til etikettrykning m.m., og lamperne er ligeledes med godt resultat blevet afprøvet i bredbane flexografi på Dansk Flexo Center og IOM i Leipzig (se kapitel 7).

Inden for serigrafi han man talt og skrevet i fagpressen om flash-curing til UV-hærdning af trykfarver. Hertil anvendes UV-blitzlamper, som fungerer ligesom fotoblitz, men har en kortere bølgelængde på 300-500 nm og en meget kort brændetid (ca. 1/50 sekund).

Flash-curing farve minder en del om almindelig UV-trykfarve, men på grund af den korte brændetid på lamperne er der anvendt lidt flere og lidt andre fotoinitiatorer. Dette tilsyneladende uden at farverne er mere hudirriterende end almindelige UV-trykfarver. Flash-curing farver kan hærdes af både UV-flash og UV-lys, hvilket i visse situationer kan være en fordel. Sluthærdningen vil da typisk foretages med UV-lys, mens flash-curing benyttes til mellem-hærdningerne.

Flash-curing har flere markante fordele frem for traditionel UV-hærdning. Energiforbruget er ca. 1/4, idet lampen ikke er tændt hele tiden, men kun i korte intervaller. Hermed begrænses også den generende varmeudvikling, som UV-lys udvikler og kølesystem til UV-flash lamper er derfor ikke nødvendigt. Ydermere er ozondannelse på grund af bølgelængden og den korte brændetid meget begrænset ved anvendelse af UV-flash.

UV-flash er relativt koldt lys, der ikke bevirker samme slid på grund af varmepåvirkning af lamperne som konstant UV-lys. UV-flash lamper skal derfor ikke udskiftes i samme grad som traditionelle UV-lamper.

Flash-curing tekniken har været kendt i mere end 20 år, men er først nu ved at finde anvendelse og endnu er både farverne og lamperne dyrere i anskaffelse end tilsvarende udstyr til traditionel UV-hærdning. Tekniken anvendes så vidt vides ikke i Danmark endnu, men er indført på enkelte serigrafiske virksomheder i Sverige /18/.

2.1.3 Trykmaterialer

Det fremgår af kapitel 5, at UV-hærdende trykfarver og -lakker har et bredt spektrum af anvendelser inden for grafisk industri. Produkterne bruges til trykning på overflader af papir, karton, plast og metal.

Ved tryk på fiberbaserede materialer som papir, karton og pap opfører farverne sig nogenlunde som traditionelle trykfarver og lakker. Der sker allerede fra trykøjeblikket en delvis indsugning i materialets overflade, og denne indsugning udgør en væsentlig del af vedhæftningsmekanismen. Den ekstremt hurtige hærdning af UV-farver levner dog kun et kort øjeblik til indsugning, hvilket i uheldige tilfælde kan give vedhæftningsproblemer.

Trykning og lakering af ikke-sugende overflader, som f.eks plast- og metaloverflader, medfører altid vedhæftningsproblemer, som nødvendigvis må være løst, for at det trykte produkt kan anvendes til sit formål. Vedhæftning i disse tilfælde er betinget af, at farven eller lakken befugter overfladen perfekt. Den teoretiske betingelse herfor er lidt forenklet sagt, at farvens eller lakkens overfladespænding er lavere end overfladespændingen af substratet.

Generelt ligger solventfarvers overfladespænding på samme niveau som de fleste plastoverfladers, medens vandfarvers overfladespænding ligger ret meget højere. Man må derfor - specielt når det drejer sig om vandfarver - tilpasse de overfladekemiske forhold, så man opnår en tilfredsstillende vedhæftning. Dette er et af de grundlæggende problemer for vandige trykfarver. Afhængigt af deres sammensætning opnår UV-farver og -lakker en overfladespænding, der ligger mellem solventfarver og vandfarver.

Ved trykning på ikke-polære plastoverflader (f.eks. PE, PP og PS) er det nødvendigt at forøge deres overfladespænding ved treating, dvs. ændring af molekylstrukturen i overfladen. Det er mest almindeligt med corona-treating, dvs. elektriske udladninger (gnistbombardament), men på tykvæggede konstruktioner som f.eks. plastspande kan en treating med gasflammer også anvendes.

På mere polære plastoverflader, som f.eks. PVC, kan man normalt opnå vedhæftning med solventfarver uden forudgående treating, men vandfarver og UV-hærdende farver og lakker vil ofte kræve treating.

Tryk på metaloverflader er mere kompliceret. Ofte er metaloverfladen ikke rent metal, men en tynd hinde af oxid eller hydroxid. Ligeledes er overfladen ofte fedtet eller olieret, og det er almindeligt først at behandle metaloverfladen med en primer eller lak.

Generelt kan man sige, at trykning med UV-hærdende farver, kræver en mere effektiv treating af substraterne end trykning med solventfarver, men sjældent så meget treating som før trykning med vandfarver.

Et andet problem i forbindelse med UV-hærdende farvers vedhæftning hænger sammen med, at der ved den ekstremt hurtige hærdning af farverne kan opstå mekaniske spændinger mellem substrat og farvelag, som bevirker at farverne hæfter dårligt.

Et særligt problem kendes fra lakering af offsettrykte produkter. Ved tørring af normale offsetfarver dannes der et ganske tyndt lag mineralolie i trykfarvelagets overflade. Ved lakering med traditionelle solventlakker, fjerner solventerne i lakken dette lag, og der opnås derfor god kontakt mellem trykfarve og lak. Da UV-hærdende lakker ikke indeholder opløsningsmidler, fjerner lakken ikke laget af mineralolie på trykkets overflade, og man risikerer, at det tørre laklag springer af, da det ikke har ordentlig kontakt med den underliggende trykfarve.