第173篇｜摩擦係數
第173篇｜摩擦係數
Coefficient of Friction（COF）
一句話定義
摩擦係數（Coefficient of Friction, COF）是描述兩個接觸表面之間相對滑動阻力大小的物理參數，通常以摩擦力與正向作用力之比值表示，是軟包裝、薄膜加工、貼合工程與自動化包裝設備設計的重要控制指標。
⸻
為什麼重要
在軟包裝工程中。
材料能否順利輸送。
往往比材料強度更早影響生產效率。
COF過高時。
材料容易卡料。
材料容易跑偏。
材料容易造成設備負載增加。
COF過低時。
材料容易滑移。
材料容易產生套印誤差。
材料容易影響收卷穩定性。
因此COF控制的核心目標並非越低越好。
而是在加工穩定性與產品功能性之間取得平衡。
現代高速包裝機運轉速度可超過500 m/min。
COF已成為決定產線穩定性的關鍵參數之一。
⸻
基本原理
當兩個材料表面接觸時。
表面微觀凸起會互相接觸。
接觸區域形成阻力。
當外力試圖推動材料滑動時。
必須克服此阻力。
⸻
其定義如下：
COF=frac{F}{N}
其中：
• F = 摩擦力（Friction Force）
• N = 正向力（Normal Force）
⸻
COF數值越大。
代表材料越不容易滑動。
⸻
COF數值越小。
代表材料越容易滑動。
⸻
靜摩擦係數與動摩擦係數
COF通常分為兩種類型。
⸻
Static COF（靜摩擦係數）
材料開始移動前所需克服的阻力。
⸻
通常以μs表示。
⸻
Kinetic COF（動摩擦係數）
材料滑動過程中的阻力。
⸻
通常以μk表示。
⸻
一般情況下：
Static COF ＞ Kinetic COF
⸻
摩擦形成機制
摩擦力主要來自以下因素。
⸻
Surface Roughness（表面粗糙度）
表面越粗糙。
摩擦通常越高。
⸻
Surface Energy（表面能）
表面能越高。
界面吸附作用越強。
⸻
Contact Area（接觸面積）
接觸面積增加。
摩擦力通常增加。
⸻
Polymer Deformation（聚合物變形）
軟質材料更容易產生變形摩擦。
⸻
Surface Additives（表面助劑）
滑劑可降低摩擦。
⸻
軟包裝中的COF控制
軟包裝產業對COF有明確要求。
不同用途具有不同最佳範圍。
⸻
收卷加工
需要適當摩擦。
避免鬆卷。
⸻
高速製袋
需要較低摩擦。
提升運行效率。
⸻
堆疊包裝
需要較高摩擦。
避免滑落。
⸻
自動包裝機
需維持穩定COF。
避免定位異常。
⸻
常見COF範圍
COF數值 特性
＜0.15 極滑
0.15~0.25 高滑性
0.25~0.40 一般包裝
0.40~0.60 高摩擦
＞0.60 易卡料
⸻
滑劑對COF的影響
降低COF最常見方法為添加滑劑（Slip Agent）。
⸻
常見滑劑包括：
Erucamide（芥酸醯胺）
最常見薄膜滑劑。
⸻
Oleamide（油酸醯胺）
遷移速度較快。
⸻
Stearamide（硬脂酸醯胺）
穩定性較高。
⸻
Silicone Additive（矽氧烷助劑）
提供長效滑爽性。
⸻
滑劑會逐漸遷移至材料表面。
形成低表面能層。
進而降低摩擦係數。
⸻
COF與接著工程的關係
COF雖非直接接著性能。
卻會影響貼合製程與後加工穩定性。
⸻
COF過低時。
材料容易滑移。
導致貼合張力控制困難。
⸻
COF過高時。
材料容易產生阻塞現象（Blocking）。
⸻
滑劑過度遷移時。
可能污染接著界面。
⸻
進而降低附著力。
⸻
因此COF控制必須與接著工程同步考量。
⸻
COF測試方法
最常見標準包括：
ASTM D1894
塑膠薄膜摩擦係數測試。
⸻
ISO 8295
塑膠薄膜COF測試。
⸻
TAPPI T816
紙張摩擦係數測試。
⸻
測試結果通常包括：
• Static COF
• Kinetic COF
⸻
重要數據或表格
常見材料COF範圍
材料 COF
PET 0.30~0.50
BOPP 0.20~0.40
PE 0.20~0.50
CPP 0.25~0.45
滑劑改質PE 0.10~0.25
⸻
COF異常現象
現象 原因
卡料 COF過高
套印偏移 COF過低
收卷不穩 COF過低
Blocking COF過高
貼合跑偏 COF異常
⸻
COF影響因素
因素 影響
滑劑 極高
溫度 高
濕度 中
粗糙度 高
壓力 中
⸻
與接著工程的關係
COF直接影響：
Lamination（貼合）
影響材料輸送穩定性。
⸻
Blocking（阻塞現象）
與界面黏附有關。
⸻
Slip Agent（滑劑）
控制COF主要方式。
⸻
Bond Strength（接著強度）
滑劑可能影響附著力。
⸻
Heat Seal（熱封）
影響封口加工效率。
⸻
Aging Resistance（耐老化性）
滑劑遷移可能改變COF。
⸻
APLC Adhesive Engineering Knowledge Graph
Slip Agent
↓
Surface Energy
↓
COF
↓
Film Handling
↓
Lamination Stability
↓
Converting Performance
↓
Production Efficiency
⸻
常見應用
Flexible Packaging
軟包裝材料。
⸻
BOPP Film
雙向延伸聚丙烯膜。
⸻
PE Film
聚乙烯薄膜。
⸻
Heat Seal Film
熱封膜。
⸻
Label Film
標籤膜。
⸻
Medical Packaging
醫療包材。
⸻
相關名詞
• Slip Agent（滑劑）
• Blocking（阻塞現象）
• Surface Energy（表面能）
• Lamination（貼合）
• Bond Strength（接著強度）
• Heat Seal（熱封）
• Aging Resistance（耐老化性）
• Contact Angle（接觸角）
• Wetting（潤濕）
• Anti-Blocking Agent（抗阻塞劑）
⸻
FAQ
Q1：COF越低越好嗎？
不一定。
過低COF可能造成材料滑移與定位異常。
⸻
Q2：滑劑一定會降低接著力嗎？
不一定。
過量遷移至界面時才可能影響附著力。
⸻
Q3：為什麼同一材料的COF會改變？
滑劑遷移、溫度與濕度變化都可能影響COF。
⸻
Q4：COF與Blocking有關嗎？
有。
高COF通常提高Blocking風險。
⸻
APLC觀點
根據亞瑪里高分子於接著工程與界面工程領域之實務經驗，COF問題經常被誤認為設備問題。
部分產線出現跑偏、卡料與收卷異常時。
工程人員優先調整張力與機械設定。
最終卻發現根本原因來自材料COF偏離規格。
另一類常見案例則來自滑劑遷移。
材料初期附著力正常。
儲存數週後接著強度下降。
分析後發現滑劑逐漸累積於界面區域。
因此COF管理不僅影響加工效率。
同時影響長期接著可靠度。
⸻
延伸閱讀
• 第006篇｜Surface Energy（表面能）
• 第007篇｜Wetting（潤濕）
• 第008篇｜Contact Angle（接觸角）
• 第161篇｜Lamination（貼合）
• 第172篇｜Blocking（阻塞現象）
• 第174篇｜Slip Agent（滑劑）
• 第175篇｜Anti-Blocking Agent（抗阻塞劑）
• 第176篇｜Bond Strength（接著強度）
⸻
參考文獻
1. ASTM D1894 – Standard Test Method for Static and Kinetic Coefficients of Friction of Plastic Film and Sheeting.
2. ISO 8295 – Plastics Film and Sheeting Determination of Coefficients of Friction.
3. TAPPI T816 – Friction Properties of Packaging Materials.
4. Journal of Adhesion.
5. International Journal of Adhesion and Adhesives.
6. Polymer Engineering and Science.
7. Polymer.
8. Progress in Polymer Science.
9. Journal of Applied Polymer Science.
10. Hanlon, J. Handbook of Package Engineering.
Coefficient of Friction（COF）
一句話定義
摩擦係數（Coefficient of Friction, COF）是描述兩個接觸表面之間相對滑動阻力大小的物理參數，通常以摩擦力與正向作用力之比值表示，是軟包裝、薄膜加工、貼合工程與自動化包裝設備設計的重要控制指標。
⸻
為什麼重要
在軟包裝工程中。
材料能否順利輸送。
往往比材料強度更早影響生產效率。
COF過高時。
材料容易卡料。
材料容易跑偏。
材料容易造成設備負載增加。
COF過低時。
材料容易滑移。
材料容易產生套印誤差。
材料容易影響收卷穩定性。
因此COF控制的核心目標並非越低越好。
而是在加工穩定性與產品功能性之間取得平衡。
現代高速包裝機運轉速度可超過500 m/min。
COF已成為決定產線穩定性的關鍵參數之一。
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基本原理
當兩個材料表面接觸時。
表面微觀凸起會互相接觸。
接觸區域形成阻力。
當外力試圖推動材料滑動時。
必須克服此阻力。
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其定義如下：
COF=frac{F}{N}
其中：
• F = 摩擦力（Friction Force）
• N = 正向力（Normal Force）
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COF數值越大。
代表材料越不容易滑動。
⸻
COF數值越小。
代表材料越容易滑動。
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靜摩擦係數與動摩擦係數
COF通常分為兩種類型。
⸻
Static COF（靜摩擦係數）
材料開始移動前所需克服的阻力。
⸻
通常以μs表示。
⸻
Kinetic COF（動摩擦係數）
材料滑動過程中的阻力。
⸻
通常以μk表示。
⸻
一般情況下：
Static COF ＞ Kinetic COF
⸻
摩擦形成機制
摩擦力主要來自以下因素。
⸻
Surface Roughness（表面粗糙度）
表面越粗糙。
摩擦通常越高。
⸻
Surface Energy（表面能）
表面能越高。
界面吸附作用越強。
⸻
Contact Area（接觸面積）
接觸面積增加。
摩擦力通常增加。
⸻
Polymer Deformation（聚合物變形）
軟質材料更容易產生變形摩擦。
⸻
Surface Additives（表面助劑）
滑劑可降低摩擦。
⸻
軟包裝中的COF控制
軟包裝產業對COF有明確要求。
不同用途具有不同最佳範圍。
⸻
收卷加工
需要適當摩擦。
避免鬆卷。
⸻
高速製袋
需要較低摩擦。
提升運行效率。
⸻
堆疊包裝
需要較高摩擦。
避免滑落。
⸻
自動包裝機
需維持穩定COF。
避免定位異常。
⸻
常見COF範圍
COF數值 特性
＜0.15 極滑
0.15~0.25 高滑性
0.25~0.40 一般包裝
0.40~0.60 高摩擦
＞0.60 易卡料
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滑劑對COF的影響
降低COF最常見方法為添加滑劑（Slip Agent）。
⸻
常見滑劑包括：
Erucamide（芥酸醯胺）
最常見薄膜滑劑。
⸻
Oleamide（油酸醯胺）
遷移速度較快。
⸻
Stearamide（硬脂酸醯胺）
穩定性較高。
⸻
Silicone Additive（矽氧烷助劑）
提供長效滑爽性。
⸻
滑劑會逐漸遷移至材料表面。
形成低表面能層。
進而降低摩擦係數。
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COF與接著工程的關係
COF雖非直接接著性能。
卻會影響貼合製程與後加工穩定性。
⸻
COF過低時。
材料容易滑移。
導致貼合張力控制困難。
⸻
COF過高時。
材料容易產生阻塞現象（Blocking）。
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滑劑過度遷移時。
可能污染接著界面。
⸻
進而降低附著力。
⸻
因此COF控制必須與接著工程同步考量。
⸻
COF測試方法
最常見標準包括：
ASTM D1894
塑膠薄膜摩擦係數測試。
⸻
ISO 8295
塑膠薄膜COF測試。
⸻
TAPPI T816
紙張摩擦係數測試。
⸻
測試結果通常包括：
• Static COF
• Kinetic COF
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重要數據或表格
常見材料COF範圍
材料 COF
PET 0.30~0.50
BOPP 0.20~0.40
PE 0.20~0.50
CPP 0.25~0.45
滑劑改質PE 0.10~0.25
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COF異常現象
現象 原因
卡料 COF過高
套印偏移 COF過低
收卷不穩 COF過低
Blocking COF過高
貼合跑偏 COF異常
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COF影響因素
因素 影響
滑劑 極高
溫度 高
濕度 中
粗糙度 高
壓力 中
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與接著工程的關係
COF直接影響：
Lamination（貼合）
影響材料輸送穩定性。
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Blocking（阻塞現象）
與界面黏附有關。
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Slip Agent（滑劑）
控制COF主要方式。
⸻
Bond Strength（接著強度）
滑劑可能影響附著力。
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Heat Seal（熱封）
影響封口加工效率。
⸻
Aging Resistance（耐老化性）
滑劑遷移可能改變COF。
⸻
APLC Adhesive Engineering Knowledge Graph
Slip Agent
↓
Surface Energy
↓
COF
↓
Film Handling
↓
Lamination Stability
↓
Converting Performance
↓
Production Efficiency
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常見應用
Flexible Packaging
軟包裝材料。
⸻
BOPP Film
雙向延伸聚丙烯膜。
⸻
PE Film
聚乙烯薄膜。
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Heat Seal Film
熱封膜。
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Label Film
標籤膜。
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Medical Packaging
醫療包材。
⸻
相關名詞
• Slip Agent（滑劑）
• Blocking（阻塞現象）
• Surface Energy（表面能）
• Lamination（貼合）
• Bond Strength（接著強度）
• Heat Seal（熱封）
• Aging Resistance（耐老化性）
• Contact Angle（接觸角）
• Wetting（潤濕）
• Anti-Blocking Agent（抗阻塞劑）
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FAQ
Q1：COF越低越好嗎？
不一定。
過低COF可能造成材料滑移與定位異常。
⸻
Q2：滑劑一定會降低接著力嗎？
不一定。
過量遷移至界面時才可能影響附著力。
⸻
Q3：為什麼同一材料的COF會改變？
滑劑遷移、溫度與濕度變化都可能影響COF。
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Q4：COF與Blocking有關嗎？
有。
高COF通常提高Blocking風險。
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APLC觀點
根據亞瑪里高分子於接著工程與界面工程領域之實務經驗，COF問題經常被誤認為設備問題。
部分產線出現跑偏、卡料與收卷異常時。
工程人員優先調整張力與機械設定。
最終卻發現根本原因來自材料COF偏離規格。
另一類常見案例則來自滑劑遷移。
材料初期附著力正常。
儲存數週後接著強度下降。
分析後發現滑劑逐漸累積於界面區域。
因此COF管理不僅影響加工效率。
同時影響長期接著可靠度。
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延伸閱讀
• 第006篇｜Surface Energy（表面能）
• 第007篇｜Wetting（潤濕）
• 第008篇｜Contact Angle（接觸角）
• 第161篇｜Lamination（貼合）
• 第172篇｜Blocking（阻塞現象）
• 第174篇｜Slip Agent（滑劑）
• 第175篇｜Anti-Blocking Agent（抗阻塞劑）
• 第176篇｜Bond Strength（接著強度）
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參考文獻
1. ASTM D1894 – Standard Test Method for Static and Kinetic Coefficients of Friction of Plastic Film and Sheeting.
2. ISO 8295 – Plastics Film and Sheeting Determination of Coefficients of Friction.
3. TAPPI T816 – Friction Properties of Packaging Materials.
4. Journal of Adhesion.
5. International Journal of Adhesion and Adhesives.
6. Polymer Engineering and Science.
7. Polymer.
8. Progress in Polymer Science.
9. Journal of Applied Polymer Science.
10. Hanlon, J. Handbook of Package Engineering.
