ペットボトルのキャップが緩まないねじ山角度とトルク試験技術

はじめに

ペットボトルは、清涼飲料水や醤油、調味料など幅広い製品の容器として日常的に活用されています。
そのキャップの品質と安全性確保は、製造業の中でも極めて重要なテーマのひとつです。
なかでも「キャップが緩まないねじ山の角度設計」と「トルク（開閉力）試験技術」は、現場で深刻な課題として真剣に向き合うべき項目と言えるでしょう。

本記事では、現場経験20年以上の視点から、ペットボトルキャップにおけるねじ山角度の考え方、なぜ緩み問題が多発するのか、そしてトルク試験技術の最前線まで、現場目線で深掘りします。

キャップのねじ山設計がペットボトルの安全性を左右する理由

ねじ山角度とは何か？

ペットボトルキャップの「ねじ山角度」は、キャップの内側に刻まれている螺旋状の溝（＝ねじ山）の傾斜角度を意味します。
この角度が適切でない場合、キャップがうまく閉まらず、輸送中や保管中に内容物が漏れてしまう事故や、開封時に異常な力が必要になってしまうクレームが発生します。

緩まないためのねじ山角度　— なぜ角度が重要か

一般的に、ねじ山角度は「30度（メートルねじ）」か「60度（三角ねじ）」が標準的ですが、ペットボトル業界では専用規格（例：PCO 1810、PCO 1881 など）が使用されています。
日本、欧米、アジアで採用規格に差異があるため、グローバル展開には注意も必要です。

角度が小さすぎると、締付け時に摩擦が生じ、キャップの締め付けトルクにムラが出やすくなります。
逆に角度が大きすぎると、フタが簡単に緩むリスクがあります。
適切な角度に設計されたねじ山は、「回転・締付け時のトルクに安定感を持たせ、輸送時の衝撃にも耐える」絶妙なバランスを担います。

樹脂特有の課題とねじ山設計の工夫

ペットボトルキャップは主にポリプロピレンやポリエチレンで成形されます。
金属ではないため、「樹脂の弾性」や「クリープ現象（長時間荷重で塑性変形する）」を考慮した設計が不可欠です。

樹脂キャップでは、長時間保存や高温環境下でキャップが僅かに変形し、ねじ山の密着度が落ちることで緩む現象が見られます。
その対策として、ねじ山角度以外にも「リブ形状（補強溝）」や「ガスケット（パッキン）」を組み合わせるなど、多層的な工夫が積み重ねられています。

現場に根付くトルク試験技術— バイヤー目線の品質保証とは？

トルク試験の意義と基礎

ねじ山角度の設計と並び、製造現場でキャップの「開閉トルク（力）」を測定する「トルク試験」は不可欠です。
具体的には、「どれくらいの力でキャップを締め付け、緩めることができるのか」を数値化します。
業界の安全基準では、「子供が勝手に開けられない（チャイルドレジスタンス）」や「高齢者でも開封しやすい」といった相反する要求も多くあります。