JPH03243796A - 高耐食性有機複合めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
高耐食性有機複合めっき鋼板の製造方法Info
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- JPH03243796A JPH03243796A JP3961890A JP3961890A JPH03243796A JP H03243796 A JPH03243796 A JP H03243796A JP 3961890 A JP3961890 A JP 3961890A JP 3961890 A JP3961890 A JP 3961890A JP H03243796 A JPH03243796 A JP H03243796A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2222/00—Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
- C23C2222/20—Use of solutions containing silanes
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、亜鉛及び亜鉛系合金めっき鋼板の表面にクロ
メート処理を施しその上層に有機皮膜を施す、主として
自動車用防錆処理鋼板として用いられる有機複合めっき
鋼板の製造方法に関するものである。
メート処理を施しその上層に有機皮膜を施す、主として
自動車用防錆処理鋼板として用いられる有機複合めっき
鋼板の製造方法に関するものである。
（従来波ｔ４１７＞
亜鉛系めっき鋼板の上にクロメート皮膜を形威しその上
に有機皮膜を形成する高耐食性表面処理鋼板として、例
えば特開昭５７−１０８２９２号公報、特開昭６０−１
４９７８６号公報が考案されている。
に有機皮膜を形成する高耐食性表面処理鋼板として、例
えば特開昭５７−１０８２９２号公報、特開昭６０−１
４９７８６号公報が考案されている。
これらは、何れも亜鉛及び亜鉛系合金めっき鋼板の上に
単層のクロメート皮膜を形威しその上に有機皮膜を形成
することを特徴としている。単層のクロメート皮膜を適
用した場合には下記問題点があげられる。
単層のクロメート皮膜を形威しその上に有機皮膜を形成
することを特徴としている。単層のクロメート皮膜を適
用した場合には下記問題点があげられる。
（１）電解クロメート処理または反応クロメート処理を
適用した場合、クロメート皮膜組成は３価りロム主体と
なる。従って上層有機皮膜との耐水密着性が優れるため
塗装後の耐食性は良好であるが、セルフヒーリング効果
によりめっき皮膜を防食する６価クロムを含まないため
裸耐食性は不良である。
適用した場合、クロメート皮膜組成は３価りロム主体と
なる。従って上層有機皮膜との耐水密着性が優れるため
塗装後の耐食性は良好であるが、セルフヒーリング効果
によりめっき皮膜を防食する６価クロムを含まないため
裸耐食性は不良である。
（２）全率クロメートを適用した場合、クロメート皮膜
組成は６価クロムと３価クロムを含んだ皮膜となる。従
って６価クロムのセルフヒーリング効果により裸耐食性
は優れるが、６価クロムは吸湿性があるため上層有機皮
膜との耐水密着性が低下し塗装後の耐食性は不良である
。
組成は６価クロムと３価クロムを含んだ皮膜となる。従
って６価クロムのセルフヒーリング効果により裸耐食性
は優れるが、６価クロムは吸湿性があるため上層有機皮
膜との耐水密着性が低下し塗装後の耐食性は不良である
。
以上の様に単層のクロメート処理を施した場合は、裸耐
食性と塗装後の耐食性を両立させることは困難であった
。
食性と塗装後の耐食性を両立させることは困難であった
。
かかる問題点に対し、特開昭８２−４８８０号公報、特
開昭６２−１２４２９７号公報が考案されている。これ
らは何れも第１層に電解クロメートまたは反応クロメー
トを施し、第２Ｎに塗布クロメートを施すことを特徴と
しており単層クロメート処理と比較して耐食性の向上を
はかったものである。しかしながらこれらの鋼板はあく
までもクロメート処理迄で裸使用されることを前提とし
。
開昭６２−１２４２９７号公報が考案されている。これ
らは何れも第１層に電解クロメートまたは反応クロメー
トを施し、第２Ｎに塗布クロメートを施すことを特徴と
しており単層クロメート処理と比較して耐食性の向上を
はかったものである。しかしながらこれらの鋼板はあく
までもクロメート処理迄で裸使用されることを前提とし
。
その耐食性向上を図ることを目的としており、上層に有
機皮膜を施す有機複合めっき鋼板に対してはクロメート
皮膜の第２層に６価クロメートが含まれるため有機皮膜
との耐水密着性が低下し塗装後の耐食性が不良である問
題があった。
機皮膜を施す有機複合めっき鋼板に対してはクロメート
皮膜の第２層に６価クロメートが含まれるため有機皮膜
との耐水密着性が低下し塗装後の耐食性が不良である問
題があった。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は以上の問題点を解決するため裸耐食性と、塗装
後の耐食性の両方に優れる鋼板を得ることを目的とする
ものである。
後の耐食性の両方に優れる鋼板を得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）
すなわち本発明は亜鉛及び亜鉛系合金めっき鋼板の表面
にクロメート処理を施しその上層に皮膜厚２μｍ以下の
有機皮膜を施す有機複合めっき鋼板の製造方法において
、クロメート処理を２段処理とし、第１段処理でクロム
付着量が１０〜６０＋ｎｇ／ｍの電解クロメート処理を
施し、第２段処理でクロム還元率がＣｒ６＋／Ｃｒ３＋
比でＱ、５〜５．０かつシランカップリング剤を含む処
理浴にて、クロム付着量がｌ〜５０＋＋ｔｇ／ｍの塗布
クロメート処理を施すことを特徴とする高耐食性有機複
合めっき鋼板の製造方法である。
にクロメート処理を施しその上層に皮膜厚２μｍ以下の
有機皮膜を施す有機複合めっき鋼板の製造方法において
、クロメート処理を２段処理とし、第１段処理でクロム
付着量が１０〜６０＋ｎｇ／ｍの電解クロメート処理を
施し、第２段処理でクロム還元率がＣｒ６＋／Ｃｒ３＋
比でＱ、５〜５．０かつシランカップリング剤を含む処
理浴にて、クロム付着量がｌ〜５０＋＋ｔｇ／ｍの塗布
クロメート処理を施すことを特徴とする高耐食性有機複
合めっき鋼板の製造方法である。
（作用）
本発明で対象とする亜鉛及び亜鉛系合金めっき鋼板とは
、溶融亜鉛めっき＃１Ｆｉ１合金化溶融亜鉛めっき鋼板
、電気亜鉛めっき鋼板、電気合金亜鉛めっき鋼板、第１
層合金化溶融亜鉛めっき上層電気亜鉛めっき鋼板、分散
複合めっき鋼板など亜鉛を主体とするめっき鋼板を意味
する。
、溶融亜鉛めっき＃１Ｆｉ１合金化溶融亜鉛めっき鋼板
、電気亜鉛めっき鋼板、電気合金亜鉛めっき鋼板、第１
層合金化溶融亜鉛めっき上層電気亜鉛めっき鋼板、分散
複合めっき鋼板など亜鉛を主体とするめっき鋼板を意味
する。
クロメート処理は２段処理とする。第１段処理でクロム
付着量が１０〜６０ｍｇ／ｍ２の電解クロメート処理を
施す。電解クロメート処理はクロメート処理浴中に鋼板
を浸漬し鋼板表面をカソード電解処理することによりク
ロメート皮膜を形成させることにより行なう。電解クロ
メート処理を施す理由は、他のクロメート処理方式と比
較して、均一なりロメート皮膜が得られかつめっき表面
との密着性が良好であるからである。ここで、クロム付
着量が１０ｍｇ／ｍ２未満であると、クロメート皮膜が
めつき皮膜上を十分に覆うことができず耐食性が不足す
る。またクロム付着量が６０ｍｇ／ｍ２を超えると、経
済的でないことと溶接性能が低下するので好ましくない
。
付着量が１０〜６０ｍｇ／ｍ２の電解クロメート処理を
施す。電解クロメート処理はクロメート処理浴中に鋼板
を浸漬し鋼板表面をカソード電解処理することによりク
ロメート皮膜を形成させることにより行なう。電解クロ
メート処理を施す理由は、他のクロメート処理方式と比
較して、均一なりロメート皮膜が得られかつめっき表面
との密着性が良好であるからである。ここで、クロム付
着量が１０ｍｇ／ｍ２未満であると、クロメート皮膜が
めつき皮膜上を十分に覆うことができず耐食性が不足す
る。またクロム付着量が６０ｍｇ／ｍ２を超えると、経
済的でないことと溶接性能が低下するので好ましくない
。
第２段処理でクロム還元率がＣｒ’ ” ／ Ｃｒ’＋
比で０．５〜５．０かっシランカップリング剤を含む処
理浴にて、クロム付着量が１〜５０ｍｇ／ｍ２の塗布ク
ロメート処理を施す。塗布クロメート処理は上記クロメ
ート処理浴を鋼板表面に、ロールコータ−法、ロール絞
り法、エアナイフ絞り法等の方法で塗布した後水洗する
ことなく乾燥させてクロメート皮膜を形成させることに
より行なう。上記塗布クロメート処理を施す理由は、第
１段のクロメート皮膜上にセルフヒーリング効果を有す
るフリーの６価クロムを含有する第２段クロメート皮膜
層を形成させ裸耐食性の向上効果を得るためである。し
かしながら、フリーの６価クロムは親水性であるため上
層塗膜との耐水密着性を低下し塗装後の耐食性が低下す
る問題を生じるので、この解決をはかる必要がある。
比で０．５〜５．０かっシランカップリング剤を含む処
理浴にて、クロム付着量が１〜５０ｍｇ／ｍ２の塗布ク
ロメート処理を施す。塗布クロメート処理は上記クロメ
ート処理浴を鋼板表面に、ロールコータ−法、ロール絞
り法、エアナイフ絞り法等の方法で塗布した後水洗する
ことなく乾燥させてクロメート皮膜を形成させることに
より行なう。上記塗布クロメート処理を施す理由は、第
１段のクロメート皮膜上にセルフヒーリング効果を有す
るフリーの６価クロムを含有する第２段クロメート皮膜
層を形成させ裸耐食性の向上効果を得るためである。し
かしながら、フリーの６価クロムは親水性であるため上
層塗膜との耐水密着性を低下し塗装後の耐食性が低下す
る問題を生じるので、この解決をはかる必要がある。
処理浴中のクロム還元率はＣｒ６＋／Ｃｒ’＋比で０．
５〜５．０とする。 ここで０．５以下だとセルフヒー
リング効果を有するＣｒ”が皮膜に十分含まれないため
裸耐食性向上効果が得られない、また、 ５．０以上だ
と上層塗膜との耐水密着性が低下し塗膜後の耐食性が低
下する。シランカップリング剤を添加する。ここでシラ
ンカップリング剤は、一般式ＹＲ８ｉＸ、で表わされ、
ＸはＳｉ原子に結合する加水分解性の基を表わし、ア
ルコシ基及びアセトキシ基などがある。またＹは有機官
能基を示しビニル基、メタクリロキシ基、ウレイド基、
環状エポキシ基、グリシドキシ基、メルカプト基、アミ
ン基、ジアミノ基などが挙げられる。
５〜５．０とする。 ここで０．５以下だとセルフヒー
リング効果を有するＣｒ”が皮膜に十分含まれないため
裸耐食性向上効果が得られない、また、 ５．０以上だ
と上層塗膜との耐水密着性が低下し塗膜後の耐食性が低
下する。シランカップリング剤を添加する。ここでシラ
ンカップリング剤は、一般式ＹＲ８ｉＸ、で表わされ、
ＸはＳｉ原子に結合する加水分解性の基を表わし、ア
ルコシ基及びアセトキシ基などがある。またＹは有機官
能基を示しビニル基、メタクリロキシ基、ウレイド基、
環状エポキシ基、グリシドキシ基、メルカプト基、アミ
ン基、ジアミノ基などが挙げられる。
シランカップリング剤を処理浴に添加する方法は、直接
添加するかまたはメタノール、エチルアルコール等のア
ルコール類にて希釈してから添加するとよい。シランカ
ップリング剤を添加する目的は上層有機皮膜との密着性
を改善するためである。
添加するかまたはメタノール、エチルアルコール等のア
ルコール類にて希釈してから添加するとよい。シランカ
ップリング剤を添加する目的は上層有機皮膜との密着性
を改善するためである。
尚、シランカップリング剤の添加量は処理液に対し０．
１％以上添加することにより効果を発揮し、３０％以上
添加すると処理浴がゲル化する等安定性が損なわれる。
１％以上添加することにより効果を発揮し、３０％以上
添加すると処理浴がゲル化する等安定性が損なわれる。
従って、最適な添加量としては０．５〜２０％の範囲と
することが好ましい。 クロム付着量の範囲については
、１ｍｇ／ｍ２未満では耐食性向上効果が得られない、
また５０■／、（以上だと経済的でないことと上層有機
皮膜との密着性がそこなわれるので好ましくない。
することが好ましい。 クロム付着量の範囲については
、１ｍｇ／ｍ２未満では耐食性向上効果が得られない、
また５０■／、（以上だと経済的でないことと上層有機
皮膜との密着性がそこなわれるので好ましくない。
更にクロメート処理層の上層には、膜厚２μ以下の有機
皮膜層を形成することにより高耐食性の有機複合めっき
鋼板が得られる。ここで有機皮膜の組成はエポキシ樹脂
及びエポキシ樹脂をアミン変性したもの、ウレタン樹脂
、アクリル樹脂及びこれらをエポキシ変性したもの等を
用いることができる。さらに、これにシリカを５〜５０
ｖｔ％の範囲で混入させたものを用いることが好ましい
。
皮膜層を形成することにより高耐食性の有機複合めっき
鋼板が得られる。ここで有機皮膜の組成はエポキシ樹脂
及びエポキシ樹脂をアミン変性したもの、ウレタン樹脂
、アクリル樹脂及びこれらをエポキシ変性したもの等を
用いることができる。さらに、これにシリカを５〜５０
ｖｔ％の範囲で混入させたものを用いることが好ましい
。
有機皮膜層を２μ以下とするのは、それを超える膜厚で
は溶接性能が大幅に低下するからである。
は溶接性能が大幅に低下するからである。
（実施例）
以下その実施例について述べる。
各種亜鉛及び亜鉛系合金めっき鋼板に本発明の処理を施
した鋼板と、従来法に基づいた処理を施した鋼板の製造
条件を第１表に示す。
した鋼板と、従来法に基づいた処理を施した鋼板の製造
条件を第１表に示す。
尚、供試材料は第１表に示す内容のクロメート処理を行
なった後、全て有機皮膜として溶剤型エポキシ塗料を皮
膜層１．０μＬ焼付は板温１５０℃、２０秒にて施した
。
なった後、全て有機皮膜として溶剤型エポキシ塗料を皮
膜層１．０μＬ焼付は板温１５０℃、２０秒にて施した
。
次にこの第１表の処理条件にて作成した高耐食性表面処
理鋼板の性能評価結果について説明する。
理鋼板の性能評価結果について説明する。
各評価方法は次の通りである。
鋼板作成後、試験片をそのままの状態で、塩水噴霧試験
ＣＪＩＳ Ｚ ２３７１）を行い塩水噴霧開始後、
１０００時間目時間数片の錆発生状態を下記基準に基づ
き評点づけを行なった。
ＣＪＩＳ Ｚ ２３７１）を行い塩水噴霧開始後、
１０００時間目時間数片の錆発生状態を下記基準に基づ
き評点づけを行なった。
Ｏ白錆発生２０％未満
Ｏ白錆発生２０〜７０％
Δ 白錆発生７０〜１００％
× 赤錆発生あり
〔電着塗装後耐食性評価〕
鋼板作成後、試験片を日本ペイント製電着塗料Ｕ−６０
０にて膜厚３０μｍにて電着塗装を行い塗装面にクロス
カットを施し、塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ ２３７
１）を行い塩水噴霧開始後、１０００時間目時間数片の
塗膜膨れ状態を下記基準に基づき評点づけを行なった。
０にて膜厚３０μｍにて電着塗装を行い塗装面にクロス
カットを施し、塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ ２３７
１）を行い塩水噴霧開始後、１０００時間目時間数片の
塗膜膨れ状態を下記基準に基づき評点づけを行なった。
Ｏ塗膜膨れ巾（クロスカット部がらの貝璃υ２職未満Ｑ
ｎ ｚ■
以上５園未満Δ ７Ｆ
５■以上１ｏ飄未満× 〃
１０■以上本発明の実施例１，２，
３．４は何れも裸耐食性、電着塗装後耐食性が両方とも
良好であった。
ｎ ｚ■
以上５園未満Δ ７Ｆ
５■以上１ｏ飄未満× 〃
１０■以上本発明の実施例１，２，
３．４は何れも裸耐食性、電着塗装後耐食性が両方とも
良好であった。
これに対し、比較例１は電着塗装後耐食性は優れるが裸
耐食性が劣っていた。比較例２，３は裸耐食性は優れる
が電着塗装後耐食性が劣っていた。
耐食性が劣っていた。比較例２，３は裸耐食性は優れる
が電着塗装後耐食性が劣っていた。
第
１
表
本３）分散複合めっき鋼板： Ｚｎ−Ｎ１（２％） −
Ｃｒ（１０％）めっき鋼板めっき付着量２０ｇ／ボ 朔）分散複合めっき鋼板：Ｚｎ−Ｎ１（９％）−Ｃｒ（
３％）−５ｉＯｚ （３％）めっき鋼板めっき付着量２
０ｇ／ボ 本５）電解クロメート：処理浴組成 Ｃ４２Ｃ４２Ｓ
、 ）１２５０．０．２５ｇＩＱ 。
Ｃｒ（１０％）めっき鋼板めっき付着量２０ｇ／ボ 朔）分散複合めっき鋼板：Ｚｎ−Ｎ１（９％）−Ｃｒ（
３％）−５ｉＯｚ （３％）めっき鋼板めっき付着量２
０ｇ／ボ 本５）電解クロメート：処理浴組成 Ｃ４２Ｃ４２Ｓ
、 ）１２５０．０．２５ｇＩＱ 。
電解条件 カソード電解、電流密度４０Ａ／ｄｒ＆＊６
）塗布クロメート：処理浴組成 Ｃｒ” ６＋／Ｃｒ”
＋比＝１７１シランカップリング剤入り ネ７）塗布クロメート：処理浴組成 ０．％ ＋／Ｃｒ
３ ＋比＝１／１第２表 本１） ＺＬ：Ｚｎ−Ｎ１（１１％）めっき鋼板 めっ
きイ寸着量２０ｇ／ｒｒｒ１２）ＡＳ：合金（１２印蜘
匝釦めっき鋼板 めっきイ寸着量４５ｇ／ボ（発明の効
果） 以上のように本発明は亜鉛及び亜鉛系合金めっき鋼板の
表面↓こ特定のクロメート処理を施し、その上に有機皮
膜を施す有機複合めっき鋼板の製造方法である０本発明
の鋼板は裸耐食性と塗装後の耐食性の両方に優れて、自
動車用防錆処理鋼板として活用出来る。
）塗布クロメート：処理浴組成 Ｃｒ” ６＋／Ｃｒ”
＋比＝１７１シランカップリング剤入り ネ７）塗布クロメート：処理浴組成 ０．％ ＋／Ｃｒ
３ ＋比＝１／１第２表 本１） ＺＬ：Ｚｎ−Ｎ１（１１％）めっき鋼板 めっ
きイ寸着量２０ｇ／ｒｒｒ１２）ＡＳ：合金（１２印蜘
匝釦めっき鋼板 めっきイ寸着量４５ｇ／ボ（発明の効
果） 以上のように本発明は亜鉛及び亜鉛系合金めっき鋼板の
表面↓こ特定のクロメート処理を施し、その上に有機皮
膜を施す有機複合めっき鋼板の製造方法である０本発明
の鋼板は裸耐食性と塗装後の耐食性の両方に優れて、自
動車用防錆処理鋼板として活用出来る。
Claims (1)
- （１）亜鉛及び亜鉛系合金めっき鋼板の表面にクロメー
ト処理を施しその上層に皮膜厚２μｍ以下の有機皮膜を
施す有機複合めっき鋼板の製造方法において、クロメー
ト処理を２段処理とし、第１段処理でクロム付着量が１
０〜６０ｍｇ／ｍ＾２の電解クロメート処理を施し、第
２段処理でクロム還元率がＣｒ＾６＾＋／Ｃｒ＾３＾＋
比で０．５〜５．０かつシランカップリング剤を含む処
理浴にて、クロム付着量が１〜５０ｍｇ／ｍ＾２の塗布
クロメート処理を施すことを特徴とする高耐食性有機複
合めっき鋼板の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3961890A JPH03243796A (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 高耐食性有機複合めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3961890A JPH03243796A (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 高耐食性有機複合めっき鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03243796A true JPH03243796A (ja) | 1991-10-30 |
Family
ID=12558099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3961890A Pending JPH03243796A (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 高耐食性有機複合めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03243796A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10053752B2 (en) * | 2009-08-25 | 2018-08-21 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Steel component provided with a metallic coating giving protection against corrosion |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5822383A (ja) * | 1981-08-03 | 1983-02-09 | Nisshin Steel Co Ltd | メツキ鋼板のクロメ−ト処理方法 |
| JPS62124297A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐食性に優れた表面処理鋼板 |
-
1990
- 1990-02-22 JP JP3961890A patent/JPH03243796A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5822383A (ja) * | 1981-08-03 | 1983-02-09 | Nisshin Steel Co Ltd | メツキ鋼板のクロメ−ト処理方法 |
| JPS62124297A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐食性に優れた表面処理鋼板 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10053752B2 (en) * | 2009-08-25 | 2018-08-21 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Steel component provided with a metallic coating giving protection against corrosion |
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