(57)【要約】【課題】射出成型において金型内部に配置される一体成型用表皮材として加工性に優れ、成型時、溶融ポリマーによる流動皺も起こらず、表皮のずれもなく、樹脂漏れも起こらない表皮材を提供する。【解決手段】ニットからなる表皮層１と短繊維不織布層２が積層された不織布積層体であって、短繊維不織布層２の構成繊維間接着が熱融着性複合繊維で融接着され、表皮層１と短繊維不織布層２間の接着は熱融着性繊維シート３により融接着されて構成されており、常温における５０％伸張応力が１５０Ｎ／５０ｍｍ〜３５０Ｎ／５０ｍｍの範囲である一体成型用表皮材である。    【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニットからなる表皮層と短繊維不織布層が積層されてなる不織布積層体であって、前記短繊維不織布層の繊維間の接着が熱融着性複合繊維で接着され、かつ前記表皮層と短繊維不織布層間の接着が熱融着性繊維シートで接着されてなると共に、積層体の常温における５０％伸張応力が１５０Ｎ／５０ｍｍ〜３５０Ｎ／５０ｍｍの範囲にある特性を有することを特徴とする加工性と形態保持性に優れた一体成型用表皮材。
【請求項２】
ニットがトリコットである請求項１記載の加工性と形態保持性に優れた一体成型用表皮材。
【請求項３】
短繊維不織布が高融点繊維と、熱融着性複合繊維からなり、その混繊比率が質量比で８０／２０〜９５／５の範囲であり、かつ、その目付質量が５０ｇ／ｍ2〜３００ｇ／ｍ2の範囲である請求項１記載の加工性と形態保持性に優れた一体成型用表皮材。
【請求項４】
熱融着性複合繊維が同種あるいは異種の高融点繊維と低融点繊維からなるサイドバイサイドあるいは芯鞘の構造を有し、該低融点繊維の融点が１３０℃〜２１０℃の範囲である請求項１または３に記載の加工性と形態保持性に優れた一体成型用表皮材。
【請求項５】
熱融着性繊維シートが融点１００℃〜１８０℃であり、目付質量が５０ｇ／ｍ2〜２００ｇ／ｍ2の範囲にある請求項１または２記載の加工性と形態保持性に優れた一体成型用表皮材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車内装成形品等の表皮一体成形品の製造にあたり、金型内に配置し、溶融樹脂を充填することにより樹脂と一体的に接合し、表皮一体成形品とするための一体成型用表皮材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車内装品等において美観、高級化を求めて表皮材付き成形品は広く用いられており、表皮材を成形用の雌雄一対の金型内に配置し、金型を閉じた後、加熱溶融した熱可塑性樹脂を金型のゲート内より金型内に射出して、前記表皮を積層させ、冷却後、金型を開いて取り出す方法が知られている。
【０００３】
そして、この方法において、表皮材が通気性を有する場合、表皮層表面に溶融樹脂が染み出して成形品表面の風合いを損なうことで商品価値を低下させてしまう問題があり、染み出しが生じない程度の低い圧力で成形することや、表皮と熱可塑性樹脂との間に樹脂シートやフォームを介在させたり、紙などのバックアップシートを使用することや、熱可塑性樹脂との同種のプラスチックよりなる保護層を形成した表皮材を用いることが提案されている。(例えば特許文献１,２参照)
また、その後、更に通気性を有する表皮を用いた一体成型品の製造において、表皮から染み出た樹脂による成形品表面の光沢の上昇、風合い低下を防止するため、金型として表皮に表面が当接する金型表面に凹凸面が形成されたものを用いることが提案されている。(例えば特許文献３参照)
【特許文献１】特開昭６０−２１２３４３号公報
【特許文献２】特開昭５４−７１１６１号公報
【特許文献３】特開２００１−２７７２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記の各一体成型において通気性を有する表皮材として通常、織布や不織布が使用されるけれども、これら表皮が薄く内層面が現われたり、射出成型において追従性が悪かったり、射出成型時に溶融ポリマーの熱と圧力により繊維間接着が壊され、表皮面まで樹脂が浸透したり、繊維間の隙間が大きくなり射出成型時に溶融ポリマーの漏れが生じるなどの問題がある。
【０００５】
本発明は上述の如き実状に対処し、その解決を図るべく、特に表皮材を構成する不織布繊維の種別，繊度，目付質量、更に表皮と不織布層との接着材等を探求し、これを見出すことにより加工性と形態保持性に優れ、かつ射出成型時の樹脂漏れも起こらず、一体成型品表面の光沢，風合いを良好に保持せしめることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そして、本発明は上記の目的を達成するため、ニットからなる表皮層と、短繊維不織布層を積層してなる不織布積層体よりなる一体成型用表皮材において、短繊維不織布層の繊維間の接着を熱融着性複合繊維によって融接着し、表皮層と短繊維不織布との接着を熱融着性繊維シートにより接着すると共に、積層体の常温における５０％伸張応力を１５０Ｎ／５０ｍｍ〜３５０Ｎ／５０ｍｍの範囲となし、加工性と、形態保持性に優れた性能を付与したものである。
【０００７】
請求項２〜４は上記発明の具体的な態様であり、請求項２は前記表皮層のニットがトリコット編布であることを特徴としている。
【０００８】
請求項３は上記発明における短繊維不織布層が高融点繊維と、熱融着性複合繊維からなる短繊維不織布であって、その混繊比率が質量比で８０／２０〜９５／５の範囲であり、目付質量が５０ｇ／ｍ2〜３００ｇ／ｍ2の範囲であることを特徴としている。
【０００９】
請求項４は、上記熱融着性複合繊維の具体的態様で、同種あるいは異種の高融点繊維と低融点繊維からなるサイドバイサイドあるいは芯鞘の構造を有し、低融点繊維の融点が１３０℃〜２１０℃の範囲であることを特徴としている。
【００１０】
請求項５は、表皮層と、短繊維不織布層間の接着に用いる熱融着性繊維シートの具体的態様であり、該シートは融点が１００℃〜１８０℃の範囲にあり、目付質量が５０ｇ／ｍ2〜２００ｇ／ｍ2の範囲であることを特徴としている。
【００１１】
なお、上記熱融着性シートの好ましい例としては、熱融着性繊維よりなるくもの巣状シートが挙げられる。
【発明の効果】
【００１２】
上記表皮材は、表皮層と短繊維不織布層が所定温度で加熱された熱融着性繊維シートで接着されているため、表皮層と短繊維不織布層間の接着が安定し、層間剥離を起こすことがなく、また短繊維不織布自体も構成繊維間が確実に接着されているため、射出成型にあたり樹脂表皮面まで樹脂が浸透することがない。
【００１３】
従って、射出成型時、ポリマーによる流動皺、表皮のずれも生ぜず、加工性，形態性に優れ、外観良好な一体成型品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明一体成型用表皮材の１例であり、図において１は表皮層、２は短繊維不織布層、３は上記表皮層１と短繊維不織布層２を接着し一体化するための熱融着性繊維シートよりなる接着層で、これら表皮層１，短繊維不織布層２及び上記接着層３によつて本発明一体成型用表皮材の基礎をなす構成が形成されている。
【００１６】
このうち、上記表皮層１は通気性を有するものであることが好ましく、一般に織布，編布，不織布が使用可能であるが、トリコット編布、特に目付質量範囲５０〜２００ｇ／ｍ2のトリコット編布は最も好適である。
【００１７】
トリコット編布の目付質量が５０ｇ／ｍ2未満であると表皮として薄く、内層面が現われ易いので好ましくなく、また、２００ｇ／ｍ2を超えると、表皮として充分であるが、インモールドの射出成型において表皮の追従性が悪くなる傾向があるので好ましくない。
【００１８】
なお、表皮を形成する繊維としては、通常、ポリアミド，ポリエステル等の合成繊維が使用される。
【００１９】
次に、本発明短繊維不織布層２を構成する短繊維不織布は、高融点短繊維と熱融着性短繊維との混繊からなるものであり、高融点繊維としては、例えばポリエステル繊維，ポリアミド繊維などが挙げられ、熱融着性繊維としては、例えばポリエステル樹脂，ポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂，ポリアミド樹脂の何れかの同種又は異種の熱可塑性樹脂の高融点成分と低融点成分からなるサイドバイサイド型，芯鞘型の何れかの複合繊維が挙げられる。
【００２０】
この複合繊維の代表例としてはポリエステル繊維(融点２５０℃〜２７０℃程度)と低融点ポリエステル繊維(融点１３０℃〜２１０℃程度)の複合繊維、あるいはナイロン複合繊維が挙げられる。
【００２１】
この場合、低融点成分の融点が１３０℃以下であると、熱処理による繊維間の接着はよいが、射出成形時に溶融ポリマーの熱と圧力により繊維間の接着が壊され、表皮面までポリマーが浸透するので好ましくない。
【００２２】
一方、低融点成分の融点が２１０℃を超えると、繊維間の接着処理の温度を高くする必要があり、高融点の域に近づくので好ましくない。
【００２３】
なお、短繊維不織布を形成する上記構成繊維は繊度が１〜１０ｄｔｅｘの範囲のものが好ましく、繊度１ｄｔｅｘ以下では細すぎて使用目付質量範囲では薄くなり、射出成型時の溶融ポリマーの漏れが生じ易いので望ましくない。
【００２４】
また、繊度が１０ｄｔｅｘを超えると、短繊維間の隙間が大きくなり、射出成型時に溶融ポリマーの漏れが生じるので好ましくない。
【００２５】
本発明における上記短繊維不織布に混繊される高融点繊維と、熱融着性繊維との混繊比率は成型性のためには構成繊維中に３質量％以上、とりわけ５質量％以上含まれることが好ましく、製品の硬さや表面のソフトさのためには２０質量％以下、とりわけ１５質量％以下であることが好ましい。
【００２６】
従って、混繊比率は質量比で８０／２０〜３／９８の範囲、なかでも８５／１５〜９５／５の範囲が好適である。
【００２７】
そして、上記高融点繊維と熱融着性繊維は混繊され、均一に混合されてカーディングにかけられ、次いでニードルパンチ処理を施し、更に熱処理機で所要温度で所定時間の熱処理が施されて前記表皮層に接着される短繊維不織布を得る。
【００２８】
ニードルパンチ不織布の目付質量は成型時に透けや破れが生じにくいようにするためには５０ｇ／ｍ2以上、特に、８０ｇ／ｍ2以上とすることが好ましく、また軽量化の点からは３００ｇ／ｍ2以下、とりわけ、２００ｇ／ｍ2以下が好ましい。
【００２９】
なお、熱処理温度，処理時間は不織布に含まれる熱融着性繊維の融点、含有量等により必らずしも一定しないが、通常、加熱温度１５０℃〜２３０℃で約９０秒である。
【００３０】
以上のようにして得られた短繊維不織布は、層２として前記した表皮１と一体化するために熱融着性繊維シート３により接着され、一体成型用表皮に作成される。
【００３１】
熱融着性繊維シート３としては、スパンボンドタイプの接着シート、例えば、くもの巣状繊維シートなど、接着が点または線の接着として有効に接着し、層の形として残らないシートが好ましい。
【００３２】
なお、シートの融点範囲としては、１００℃〜１８０℃位が好適である。
【００３３】
融点が１００℃以下では射出成型時に融点が接着温度が低いため、折角接着している表皮ニットと短繊維不織布の両層１，２間の接着が外れ、層間剥離を起こし易くなる。
【００３４】
一方、融点が１８０℃超えると、表皮層１と短繊維不織布層２を一体化するための接着処理温度を高くする必要があり、そのために折角接着していた短繊維不織布の短繊維間の接着が壊されるので好ましくない。
【００３５】
この熱融着性繊維シート３の好ましい目付質量は５０ｇ／ｍ2〜２００ｇ／ｍ2であり、目付質量が５０ｇ／ｍ2以下では表皮ニット層１と短繊維不織布層２を一体化するための接着量として十分でなく、層間剥離を生じ易い。
【００３６】
一方、目付質量が２００ｇ／ｍ2を越えると、表皮ニット層１と短繊維不織布層２を一体化するための接着処理温度を高くする必要があり、そのために折角、接着していた短繊維不織布の短繊維間の接着が壊されるので好ましくない。
【００３７】
この熱融着性繊維シート３の好ましい目付質量は５０ｇ／ｍ2〜２００ｇ／ｍ2であり、目付質量が５０ｇ／ｍ2以下では表皮ニット層１と短繊維不織布層２を一体化するための接着量として十分でなく、層間剥離を生じ易い。
【００３８】
一方、目付質量が２００ｇ／ｍ2を越えると、表皮ニット層１と短繊維不織布層２を一体化するには十分であり、これ以上となると過剰品質となり、また接着層が多くなるため、出来上がった製品が硬くなり好ましくない。
【００３９】
表皮ニット層１と短繊維不織布層２を一体化するための上記熱融着性繊維シート３による接着は、これら三層を重合してフェルトカレンダーの如き熱接着装置にすることによって行われるが、加熱温度、処理速度は夫々の仕様に合わせて適宜、選定する。
【００４０】
このようにして得られた一体的な成型用表皮材は、常温における５０％伸張応力が１５０Ｎ／５０ｍｍ〜３５０Ｎ／５０ｍｍの範囲にあることが好ましく、５０％伸張応力が１５０Ｎ／５０ｍｍ未満では射出成型時、一体成型表皮材が柔らかいためにポリマーによる流動皺、表皮のずれを生ずる。
【００４１】
一方、５０％の伸張応力が３５０Ｎ／５０ｍｍを越えると射出成型，一体成型表皮材が硬くなり、表皮全体が皺あるいは引きつりを起こすので好ましくない。
【００４２】
従って、製品特性として５０％伸張応力が１５０Ｎ／５０ｍｍ〜３５０Ｎ／５０ｍｍであることが効果的である。
【００４３】
以下、具体的実施例について述べる。
【実施例】
【００４４】
実施例１
繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維(ＰＥＴ)(融点：２６０℃)９５質量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維(Ｃ−ＰＥＴ)(低融点ポリエステルの融点：１５０℃)５質量％を均一混合し、次いでカーディングして目付質量１５０ｇ／ｍ2の繊維層(平均繊度：２．３１デシテックス)とし、引き続き、表面に深さ５ｍｍ、打ち込み本数６７本／ｃｍ2、裏面に同様に深さ７．５ｍｍ、打ち込み本数９５本／ｃｍ2、更に表面に深さ５ｍｍ、打ち込み本数９５本／ｃｍ2のニードルパンチ処理を施し、連続して熱処理機(ホットエアースルー方式)で温度１８０℃の９０秒間滞留時間熱処理をし、短繊維ウエッブを得た。
【００４５】
このウエッブの上に融点１４０℃のスパンボンドの接着性繊維シート(くもの巣状シート)目付質量２０ｇ／ｍ2を載せ、更にその上にトリコット編布、目付質量９２．１ｇ／ｍ2、厚さ４０μｍ(表面処理をしたものを表面にくるように載せる)を載せて熱接着装置(フェルトカレンダー)で接着温度１６０℃、処理速度５ｍ／ｍｉｎ、処理圧２．０Ｋｇ／ｃｍ2の接着処理を施し、本発明の一体成型用表皮材を得た。
【００４６】
実施例２
繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維(融点：２６０℃)９５質量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維(低融点ポリエステルの融点：２００℃)５質量％を均一混合し、次いで、カーディングして目付質量１５０ｇ／ｍ2の繊維層(平均繊度２．３１デシテックス)とし、引き続き、表面に深さ５ｍｍ、打ち込み本数６７本／ｃｍ2、裏面に同様に深さ７．５ｍｍ、打ち込み本数９５本／ｃｍ2、さらに表面に深さ５ｍｍ、打ち込み本数９５本／ｃｍ2のニードルパンチ処理を施し、連続して熱処理機(ホットエアースルー方式)で温度２３０℃の９０秒間滞留時間で熱処理をし、短繊維ウエッブを得た。
【００４７】
このウエッブの上に融点１４０℃のスパンボンドの接着性繊維シート(くもの巣状シート)目付質量２０ｇ／ｍ2を載せ、更にその上にトリコット編布、目付質量９２．１ｇ／ｍ2、厚さ４０μm(表面処理をしたものを表面にくるように載せる)を載せて熱接着装置(フェルトカレンダー)で接着温度１６０℃、処理速度５ｍ／ｍｉｎ、処理圧２．０Ｋｇ／ｃｍ2の接着処理を施し、本発明の一体成型用表皮材を得た。
【００４８】
比較例１
繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維(融点：２６０℃)９５質量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維(低融点ポリエステルの融点：１１０℃)５質量％を均一混合し、次いでカーディングして目付質量１５０ｇ／ｍ2の繊維層(平均繊度：２．３１デシテックス)とし、引き続き、表面に深さ５ｍｍ、打ち込み本数６７本／ｃｍ2、裏面に同様に深さ７．５ｍｍ、打ち込み本数９５本／ｃｍ2、更に表面に深さ５ｍｍ、打ち込み本数９５本／ｃｍ2のニードルパンチ処理を施し、連続して熱処理機(ホットエアースルー方式)で温度１５０℃、９０秒間滞留時間で熱処理をして短繊維ウエッブを得た。
【００４９】
このウエッブの上に融点１４０℃のスパンボンドの接着性繊維シート(くもの巣状シート)目付質量２０ｇ／ｍ2を載せ、更にその上にトリコット編布、目付質量９２．１ｇ／ｍ2、厚さ４０μｍ(表面処理をしたものを表面にくるように載せる)を載せて熱接着装置(フェルトカレンダー)で接着温度１６０℃、処理速度５ｍ／ｍｉｎ、処理圧２．０Ｋｇ／ｃｍ2の接着処理を施し、一体成型用表皮材を得た。
【００５０】
比較例２
繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維(融点：２６０℃)８５質量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維(低融点ポリエステルの融点：１１０℃)１５質量％を均一混合し、次いでカーディングして目付質量１５０ｇ／ｍ2の繊維層(平均繊度：２．５３デシテックス)とし、引き続き、表面に深さ５ｍｍ、打ち込み本数６７本／ｍ2、裏面に同様に深さ７．５ｍｍ、打ち込み本数９５本／ｃｍ2、更に表面に深さ５ｍｍ、打ち込み本数９５本／ｃｍ2のニードルパンチ処理を施し、連続して熱処理機(ホットエアースルー方式)で温度１５０℃の９０秒間滞留時間で熱処理をし短繊維ウエッブを得た。
【００５１】
このウエッブの上に融点１４０℃のスパンボンドの接着性繊維シート(くもの巣状シート)目付質量２０ｇ／ｍ2をのせ、更にその上にトリコット編布、目付質量９２．１ｇ／ｍ2、厚さ４０μｍ(表面処理をしたものを表面にくるように載せる)を載せて熱接着装置(フェルトカレンダー)で接着温度１６０℃、処理速度５ｍ／ｍｉｎ、処理圧２．０Ｋｇ／ｃｍ2の接着処理を施し、一体成型表皮材を得た。
【００５２】
次に、上記実施例、比較例で得られた各一体成型用表皮材について性能の比較を行った。
【００５３】
この結果を表１に示す。
【００５４】
表中の目付質量、厚さ、５０％モジュラス及び成形性の評価は夫々、下記に従った。
(イ)目付質量
ＪＩＳ  Ｌ１０９６の８．４．２に記載の方法に準拠して求めた。
(ロ)厚さ
ＪＩＳ  Ｌ１０９６の８．５．１に記載の方法に従って荷重２ＫＰａで測定した。
(ハ)５０％モジュラス
引張り試験は東洋ボールドイン社製５０Ｋｇテンシロンを用い、試料巾５０ｍｍで試料長１００ｍｍ、引張り速度１００ｍｍ／ｍｉｎで試料の変形距離５０ｍｍ点の応力を測定した。Ｎ＝３の平均で示す。単位はＮ／５ｃｍ
(ニ)成形性の評価
一体成形用不織布をインモール用金型にセットして樹脂を射出して不織布の賦形性，皺，透け，樹脂漏れについて評価した。
【００５５】
【表１】
2006088504.tif 000003
上表より本発明による一体成形用表皮材は、比較例に比し成形性に優れ、特に透け、樹脂漏れにおいて格段の効果を有することが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明一体成形用表皮材は自動車内装成形品，電気製品成形品等の成型に利用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る一体成型用表皮材の断面概要図である。
【符号の説明】
【００５８】
１：表皮ニット層
２：短繊維不織布層
３：熱融着性繊維シート
【図１】
2006088504.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月15日(2004.11.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
このウエッブの上に融点１４０℃のスパンボンドの接着性繊維シート(くもの巣状シート)目付質量２０ｇ／ｍ2を載せ、更にその上にトリコット編布、目付質量９２．１ｇ／ｍ2、厚さ４００μｍ(表面処理をしたものを表面にくるように載せる)を載せて熱接着装置(フェルトカレンダー)で接着温度１６０℃、処理速度５ｍ／ｍｉｎ、処理圧２．０Ｋｇ／ｃｍ2の接着処理を施し、本発明の一体成型用表皮材を得た。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
このウエッブの上に融点１４０℃のスパンポンドの接着性繊維シート(くもの巣状シート)目付質量２０ｇ／ｍ2を載せ、更にその上にトリコット編布、目付質量９２．１ｇ／ｍ2、厚さ４００μm(表面処理をしたものを表面にくるように載せる)を載せて熱接着装置(フェルトカレンダー)で接着温度１６０℃、処理速度５ｍ／ｍｉｎ、処理圧２．０Ｋｇ／ｃｍ2の接着処理を施し、本発明の一体成型用表皮材を得た。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
このウエッブの上に融点１４０℃のスパンボンドの接着性繊維シート(くもの巣状シート)目付質量２０ｇ／ｍ2を載せ、更にその上にトリコット編布、目付質量９２．１ｇ／ｍ2、厚さ４００μm(表面処理をしたものを表面にくるように載せる)を載せて熱接着装置(フェルトカレンダー)で接着温度１６０℃、処理速度５ｍ／ｍｉｎ、処理圧２．０Ｋｇ／ｃｍ2の接着４処理を施し、本発明の一体成型用表皮材を得た。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
このウエッブの上に融点１４０℃のスパンボンドの接着性繊維シート(くもの巣状シート)目付質量２０ｇ／ｍ2をのせ、更にその上にトリコット編布、目付質量９２．１ｇ／ｍ2、厚さ４００ μｍ(表面処理をしたものを表面にくるように載せる)を載せて熱接着装置(フェルトカレンダー)で接着温度１６０℃、処理速度５ｍ／ｍｉｎ、処理圧２．０Ｋｇ／ｃｍ2の接着処理を施し、一体成型用表皮材を得た。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
【表１】
2006088504.tif 000005