FR3140011A1 - Pièce d’habillage, procédé de fabrication et procédé de recyclage - Google Patents

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Abstract

Pièce d’habillage, procédé de fabrication et procédé de recy c l age La pièce d’habillage comprend une première couche (16) réalisée dans un premier matériau plastique, une deuxième couche (18) réalisée dans un deuxième matériau plastique et recouvrant au moins partiellement la première couche (16), et une couche thermofusible (20) intercalée entre la première couche (16) et la deuxième couche (18), la couche thermofusible (20) étant réalisée dans un adhésif thermofusible, la pièce d’habillage étant configuré de telle manière que le chauffage de la couche thermofusible (20) à une température supérieure à la température de fusion de l’adhésif thermofusible permet de séparer la première couche (16) et la deuxième couche (18) l’une de l’autre. Figure pour l'abrégé : Figure 2

Description

Pièce d’habillage, procédé de fabrication et procédé de recyclage
La présente invention concerne le domaine des pièces d’habillage, notamment pour les véhicules, en particulier les véhicules automobiles.
Il est possible de prévoir une pièce d’habillage comprenant une première couche définissant un substrat et une deuxième couche définissant un revêtement de protection, la première couche et la deuxième couche étant réalisées respectivement dans un premier matériau plastique et un deuxième matériau plastique, le premier matériau et le deuxième matériau étant distincts.
La pièce d’habillage est par exemple réalisée dans un moule par moulage par injection double, i.e. par moulage par injection de la première couche et la deuxième couche séquentiellement dans un même moule.
Un tel procédé de fabrication permet de réaliser la première couche et la deuxième couche avec une bonne finition et une bonne cohésion.
Il est souhaitable de pouvoir faciliter le recyclage d’une telle pièce d’habillage.
Un des buts de l’invention est de proposer une pièce d’habillage dont le recyclage soit facilité et ainsi diminuer l’emprunte carbone de cette pièce d’habillage.
A cet effet, l’invention propose une pièce d’habillage comprenant une première couche réalisée dans un premier matériau plastique, une deuxième couche réalisée dans un deuxième matériau plastique et recouvrant au moins partiellement la première couche, et une couche thermofusible intercalée entre la première couche et la deuxième couche, la couche thermofusible étant réalisée dans un adhésif thermofusible, la pièce d’habillage étant configuré de telle manière que le chauffage de la couche thermofusible à une température supérieure à la température de fusion de l’adhésif thermofusible permet de séparer la première couche et la deuxième couche l’une de l’autre.
Pour le recyclage, la feuille intermédiaire incluant une couche thermofusible peut être chauffé de manière que la température du matériau fusible dépasse la température de fusion du matériau fusible, ce qui permet alors de décoller la feuille intermédiaire et donc de séparer la première couche et la deuxième couche pour les recycler séparément.
L’empreinte carbone de la pièce d’habillage est ainsi diminuée, notamment par ce que la première couche et deuxième couche peuvent être réutilisées et/ou recyclées indépendamment.
Selon des modes de réalisation particuliers, la pièce d’habillage comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la pièce d’habillage possède au moins une zone transparente ;
- le premier matériau est un matériau thermoplastique et/ou le deuxième matériau est un matériau thermoplastique ou un polymère thermodurcissable à basse transition vitreuse ;
- le premier matériau est du polycarbonate (PC), du poly(isosorbide-carbonate) (PIC), du polyamide (PA), du poly(méthyl méthacrylate) (PMMA), du styrène méthyl méthacrylate (SMMA) ou un copolymère d’oléfine cyclique (COC) ;
- le deuxième matériau est un polyurethane, de préférence un polyuréthane reticulé (PUR), en particulier un polyurethane reticulé aliphatique, un polycarbonate (PC), un poly(isosorbide-carbonate) (PIC), un polyamide (PA), un poly(méthyl méthacrylate) (PMMA), un styrène méthyl méthacrylate (SMMA) ou un copolymère d’oléfine cyclique (COC) ;
- le premier matériau est un polycarbonate et/ou le deuxième matériau est un polyuréthane, en particulier un polyuréthane réticulé ;
- la deuxième couche est une couche de protection.
- l’adhésif thermofusible possède une température de fusion comprise entre 90°C et 150°C, de préférence entre 110°C et 130°C, en particulier environ 120°C.
- l’adhésif thermofusible est un polyamide (PA), un polyuréthane ester, un polyuréthane éther (TPU), un poly(éther-sulfone) (PES), un polyéthylene (PE) ou un polypropylène (PP) ;
- la pièce d’habillage comprend une couche décorative intercalée entre la couche thermofusible et la première couche ou la deuxième couche ;
- la couche thermofusible est en contact avec la première couche et la couche décorative est en contact avec la deuxième couche ;
- la pièce d’habillage d’finit une lentille de couverture destinée à recouvrir un écran numérique.
L’invention concerne aussi un ensemble d’affichage d’image comprenant un écran numérique présentant une surface d’affichage sur laquelle sont générées des images lors du fonctionnement de l’écran numérique, et une pièce d’habillage telle que définie ci-dessus recouvrant la surface d’affichage.
L’invention concerne encore un procédé de fabrication d’une pièce d’habillage telle que définie ci-dessus, le procédé de fabrication comprenant les étapes suivantes :
- obtention d’une feuille intermédiaire incluant la couche thermofusible, la feuille intermédiaire présentant une première face et une deuxième face opposées ;
- moulage de la première couche sur la première face de la feuille intermédiaire, de préférence par injection ; et
- moulage de la deuxième couche sur la deuxième face de la feuille intermédiaire, de préférence par injection.
Selon des modes de mise en œuvre particuliers, le procédé de fabrication comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la première couche et la deuxième couche sont moulées sur la feuille intermédiaire séquentiellement ;
- la première couche est moulée sur la première face puis la deuxième couche est moulée sur la deuxième face, ou, inversement, la deuxième couche est moulée sur la deuxième face puis la première couche et moulée sur la première face ;
- la première couche et la deuxième couche sont moulées sur la feuille intermédiaire dans un même moule.
L’invention concerne aussi un procédé de recyclage d’une pièce d’habillage telle que définie ci-dessus, le procédé de recyclage comprenant le chauffage de la couche thermofusible au-delà de la température de fusion de l’adhésif thermofusible, et la séparation de la première couche et de la deuxième couche, en particulier en délaminant la couche thermofusible.
L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la est une vue en coupe d’un ensemble d’affichage d’image comprenant un écran numérique et une pièce d’habillage ;
- la est une vue en coupe éclatée de la pièce d’habillage ;
- la est une vue en coupe assemblée de la pièce d’habillage ;
- la est une vue en coupe d’un moule, illustrant une première étape de moulage de la pièce d’habillage ;
- la est une vue en coupe du moule de la , illustrant une deuxième étape de moulage de la pièce d’habillage.
- la est une vue en coupe de la pièce d’habillage au cours d’une étape de séparation d’un procédé de recyclage de la pièce d’habillage ;
Tel qu’illustré sur la , l’ensemble d’affichage d’image 2 est par exemple prévu pour être intégré dans un véhicule, en particulier un véhicule automobile. L’ensemble d’affichage d’image 2 fait par exemple partie d’un système d’infodivertissement.
L’ensemble d’affichage d’image 2 est par exemple configuré pour afficher des images d’une interface graphique utilisateur (ou « GUI » de l’anglais « Graphic User Interface ») et/ou des images d’un système de géolocalisation par satellite.
L’ensemble d’affichage d’image 2 comprend un écran numérique 4 possédant une surface d’affichage 4A sur laquelle des images sont générées lors du fonctionnement de l’ensemble d’affichage d’image 2.
L’écran numérique 4 possède par exemple une matrice de pixels répartis sous la surface d’affichage 4A, par exemple collé optiquement, notamment par un silicone transparent.
L’écran numérique 4 est par exemple un écran à cristaux liquides (ou « écran LCS » de l’anglais « Liquid Crystal Display ») ou un écran à diodes électroluminescentes (ou « écran LED » de l’anglais Light Emitting Diode »).
L’écran numérique 4 est par exemple tactile. L’utilisateur peut alors interagir avec l’interface graphique utilisateur en touchant l’écran numérique 4 avec ses doigts ou à l’aide d’un stylet prévu à cet effet.
L’ensemble d’affichage d’image 2 comprend une unité de traitement graphique 6 électronique configurée pour commander l’affichage d’images sur l’écran numérique 4, en particulier des images de l’interface graphique utilisateur.
L’ensemble d’affichage d’image 2 comprend une pièce d’habillage 10 recouvrant l’écran numérique 4, et plus particulièrement la surface d’affichage 4A de l’écran numérique 4.
La fonction de la pièce d’habillage 10 est de masquer l’écran numérique 4 tout en permettant à l’utilisateur de voir les images affichées sur la surface d’affichage 4A à travers la pièce d’habillage 10.
Un telle pièce d’habillage 10 est aussi désignée par l’expression « lentille de couverture ».
Lorsque l’écran numérique 4 est tactile, la pièce d’habillage 10 permet l’interaction tactile avec l’écran numérique 4 à travers la pièce d’habillage 10.
La pièce d’habillage 10 possède au moins une zone transparente 12 située en regard de la surface d’affichage 4A afin qu’elle soit visible à travers la pièce d’habillage 10.
La pièce d’habillage 10 comprend en option une zone non-transparente (non représentée), qui est par exemple une zone périphérique entourant la zone transparente et formant en particulier un cadre autour de la surface d’affichage 4A de l’écran numérique 4.
En variante, la pièce d’habillage 10 est entièrement transparente. La zone transparente 12 s’étend sur toute l’étendue de la pièce d’habillage 10.
La pièce d’habillage 10 présente une structure multicouche.
La pièce d’habillage 10 comprend une première couche 16 réalisée dans un premier matériau plastique et une deuxième couche 18 réalisée dans un deuxième matériau plastique, la deuxième couche 18 recouvrant au moins partiellement la première couche 16.
Le deuxième matériau est de préférence différent du premier matériau.
Le premier matériau est par exemple un matériau thermoplastique.
Un matériau thermoplastique est un matériaux plastique propre à ramollir pour permettre sa mise en forme lorsqu’il est portée à une température élevée, puis à refroidir et se solidifier en maintenant la forme qui lui a été conférée.
Le premier matériau est par exemple du polycarbonate (PC), du poly(isosorbide-carbonate) (PIC), du polyamide (PA), du poly(méthyl méthacrylate) (PMMA), du styrène méthyl méthacrylate (SMMA) ou un copolymère d’oléfine cyclique (COC ou « cyclic olefin copolymer » selon la terminologie anglaise)
Le deuxième matériau est par exemple un matériau thermoplastique ou un polymère thermodurcissable à basse transition vitreuse, par exemple un polymère thermodurcissable possédant une température de transition vitreuse égale ou inférieure à 60°C.
Le deuxième matériau est par exemple du polyurethane reticulé (PUR), du polycarbonate (PC), du poly(isosorbide-carbonate) (PIC), du polyamide (PA), du poly(méthyl méthacrylate) (PMMA), du styrène méthyl méthacrylate (SMMA) ou un copolymère d’oléfine cyclique (COC ou « cyclic olefin copolymer » selon la terminologie anglaise).
Dans un exemple de réalisation préféré, le deuxième matériau est du polyurethane reticulé (PUR), en particulier du polyurethane reticulé aliphatique.
La deuxième couche 18 est par exemple une couche de protection. Une telle couche de protection a pour fonction de protéger la première couche.
Une telle couche de protection présente une bonne résistance aux chocs et/ou aux éraflures. Ceci permet de préserver l’apparence de l’ensemble d’affichage d’image 2 au cours du temps, en particulier lorsque l’écran numérique 4 est tactile.
Dans un exemple de réalisation particulier, le premier matériau est du polycarbonate et le deuxième matériau est du polyuréthane.
La première couche 16 est de préférence transparente. Le premier matériau est un matériau transparent, par exemple du polycarbonate transparent.
La deuxième couche 18 est de préférence transparente. Le deuxième matériau est un matériau transparent, par exemple du polyuréthane transparent.
La pièce d’habillage 10 comprend une couche thermofusible 20 intercalée entre la première couche 16 et la deuxième couche 18.
La couche thermofusible 20 est réalisé dans un adhésif thermofusible.
Un adhésif thermofusible est un matériau adhésif propre à assurer une adhésion lorsque sa température est inférieure à une température de fusion du matériau adhésif et à se fluidifier lorsque sa température dépasse la température de fusion.
L’adhésif thermofusible présente par exemple une température de fusion comprise entre 90°C et 150°C, de préférence comprise entre 110°C et 130°C, en particulier environ égale à 120°C.
L’adhésif thermofusible est par exemple un polyamide (PA), un polyuréthane ester, un polyuréthane éther (TPU), un poly(éther-sulfone) (PES), un polyéthylene (PE) ou un polypropylène (PP).
La couche thermofusible 20 est de préférence transparente.
La pièce d’habillage 10 comprend en option une couche décorative 22 intercalée entre la première couche 16 et la deuxième couche 18.
La couche décorative 22 a pour fonction de définir l’aspect de la pièce d’habillage 10.
La couche décorative 22 possède par exemple au moins une région transparente. La région transparente correspond à la zone transparente de la pièce d’habillage 10.
La couche décorative 22 comprend en option une région non-transparente (non représentée) correspondant à la zone non-transparente de la pièce d’habillage 10.
Comme illustré sur la , La couche thermofusible 20 est par exemple intercalée entre la première couche 16 et la couche décorative 22. La couche décorative 22 est alors intercalée entre la couche thermofusible 20 et la deuxième couche 18.
En variante, la couche thermofusible 20 est intercalée entre la deuxième couche 18 et la couche décorative 22. La couche décorative 22 est alors intercalée entre la couche thermofusible 20 et la première couche 16.
Comme illustré sur les Figures 2 et 3, un procédé de fabrication de la pièce d’habillage 10 comprend l’obtention d’une feuille intermédiaire 28 incluant la couche thermofusible 20.
La feuille intermédiaire 28 comprend une première face 28A prévue pour être appliquée sur la première couche 16, et une deuxième face 28B, opposée à la première face 28A, prévue pour être appliquée sur la deuxième couche 18.
Le procédé de fabrication comprend l’application de la première couche 16 sur la première face 28A de la feuille intermédiaire 28, et l’application de la deuxième couche 18 sur la deuxième face 28B de la feuille intermédiaire 28 opposée à la première face 28A ( ), de manière à obtenir la pièce d’habillage 10 comprenant la couche thermofusible 20 intercalé entre la première couche 16 et la deuxième couche 18 ( ).
La feuille intermédiaire 28 inclut en option la couche décorative 22 superposée et assemblée avec la couche thermofusible 20.
La feuille intermédiaire 28 comprenant plusieurs couches superposées et assemblées est aussi désigné par le terme de « complexe ».
Dans un exemple de réalisation particulier, la feuille intermédiaire 28 est une feuille bicouche comprenant deux couches, à savoir la couche thermofusible 20 et la couche décorative 22.
Lorsque la feuille intermédiaire 28 comprend la couche thermofusible 20 et la couche décorative 22, l’obtention de la feuille intermédiaire 28 comprend par exemple l’obtention, d’une part, d’une première feuille en matériau thermofusible formant la couche thermofusible 20 et, d’autre part, d’une deuxième feuille décorative formant la couche décorative 22, et l’application et l’assemblage de la première feuille et de la deuxième feuille l’une sur l’autre, par exemple par pressage et/ou laminage.
En variante, l’obtention de la feuille intermédiaire 28 comprenant une couche thermofusible 20 et une couche décorative 22 comprend l’obtention d’une feuille décorative formant la couche décorative 22, et l’application sur une face de la feuille décorative d’un matériau thermofusible, par exemple à l’aide d’un rouleau applicateur, pour former la couche thermofusible 20.
La première couche 16 est par exemple moulée sur la première face 28A de la feuille intermédiaire 28, par moulage par injection ou moulage par compression.
La deuxième couche 18 est par exemple moulée sur la deuxième face 28B de la feuille intermédiaire 28, par moulage par injection ou moulage par compression.
Dans un exemple de réalisation préféré, la première couche 16 et le deuxième couche 18 sont moulées par injection sur la feuille intermédiaire 28, respectivement sur la première face 28A de la feuille intermédiaire 28 et la deuxième face 28B de la feuille intermédiaire 28.
Le moulage est par exemple réalisé de manière séquentielle, la première couche 16 et la deuxième couche 18 étant moulées l’une après l’autre sur de la feuille intermédiaire 28.
Dans un exemple, la première couche 16 est moulée sur la première face 28A puis la deuxième couche 18 est moulée sur la deuxième face 28B.
Alternativement, la deuxième couche 18 est moulée sur la deuxième face 28B puis la première couche 16 est moulée sur la première face 28A.
Dans un exemple de réalisation préféré, la première couche 16 et la deuxième couche 18 sont moulées sur la feuille intermédiaire 28 dans un même moule, de préférence un moule de moulage par injection.
Un tel moule est par exemple désigné comme étant moule de moulage double ou moule « 2K ».
Les Figures 4 et 5 illustrent le moulage séquentiel de la première couche 16 et de la deuxième couche 18 sur le film intermédiaire 28 dans un moule 30 de moulage double, ici par injection.
Le moule 30 comprend une première partie de moule 32 et une deuxième partie de moule 34.
La première partie de moule 32 comprend au moins une première amenée 36 pour l’injection de matière plastique dans le moule 30 et la deuxième partie de moule 34 comprend au moins une deuxième amenée 38 pour l’injection de matière plastique dans le moule 30.
Dans une première étape de moulage ( ), la feuille intermédiaire 28 est insérée entre la première partie de moule 32 et la deuxième partie de moule 34 qui sont positionnées de manière à former une première cavité de moulage 40 entre la première partie de moule 32 et la première face 28A de la feuille intermédiaire 28, et le premier matériau en fusion est injecté dans cette première cavité de moulage 40 pour former la première couche 16.
Ensuite, dans une deuxième étape de moulage ( ), la deuxième partie de moule 34 est déplacée dans une configuration permettant de définir une deuxième cavité de moulage 42 entre la deuxième face 28B de la feuille intermédiaire 28 et la deuxième partie de moule 34, puis le deuxième matériau en fusion est injecté dans la deuxième cavité de moulage 42 pour former la deuxième couche 18.
Ainsi, la pièce d’habillage 10 comprenant la couche thermofusible 20 intercalée entre la première couche 16 et la deuxième couche 18 est obtenue.
En fin de vie de la pièce d’habillage 10, la feuille intermédiaire 28 comprenant la couche thermofusible 20 facilite la séparation de la première couche 16 et de la deuxième couche 18, par exemple en vue de leurs recyclages respectifs, de manière séparée.
Un procédé de recyclage de la pièce d’habillage 10 comprend le chauffage de la couche thermofusible 20 (comme illustré par les flèches H sur la ) de telle manière que la température de la couche thermofusible 20 dépasse la température de fusion du matériau thermofusible, et la séparation de la première couche 16 et de la deuxième couche 18 par délamination de la couche thermofusible 20, par exemple en pelant la couche décorative 22 ou la feuille intermédiaire 28 (comme illustré par la flèche P sur la ).
De préférence la température de chauffage pour fondre la couche thermofusible 20 ne dépasse pas la température de ramolissement de la prmeière couche 16 et/ou ne dépasse pas la température de ramolissement de la deuxième couche 18. Ceci permet de faciliter la delamination,
Grâce à l’invention, il est possible d’obtenir une pièce d’habillage 10 comprenant une première couche 16 et une deuxième couche 18 réalisées dans des matériaux plastiques différents, la première couche 16 et la deuxième couche 18 pouvant être facilement séparées lors du recyclage de pièce d’habillage 10.
Dans un mode de réalisation le premier matériau est un matériau recyclé et/ou le deuxième matériau est un matériau recyclé. Ainsi, le bilan carbone de la pièce d’habillage est encore réduit.
L’invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation et aux variantes exposées ci-dessus, d’autres exemples et d’autre variantes étant envisageables.
Dans un exemple de réalisation, la pièce d’habillage n’est pas intégrée à un ensemble d’affichage d’image. Dans ce cas, il est possible qu’au moins une parmi la première couche 16 et la deuxième couche 18 soit opaque, l’autre étant par exemple transparente ou opaque.

Claims (12)

  1. Pièce d’habillage comprenant une première couche (16) réalisée dans un premier matériau plastique, une deuxième couche (18) réalisée dans un deuxième matériau plastique et recouvrant au moins partiellement la première couche (16), et une couche thermofusible (20) intercalée entre la première couche (16) et la deuxième couche (18), la couche thermofusible (20) étant réalisée dans un adhésif thermofusible, la pièce d’habillage étant configuré de telle manière que le chauffage de la couche thermofusible (20) à une température supérieure à la température de fusion de l’adhésif thermofusible permet de séparer la première couche (16) et la deuxième couche (18) l’une de l’autre.
  2. Pièce d’habillage selon la revendication 1, dans laquelle la pièce d’habillage possède au moins une zone transparente.
  3. Pièce d’habillage selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle le premier matériau est un matériau thermoplastique et/ou le deuxième matériau est un matériau thermoplastique ou un polymère thermodurcissable à basse transition vitreuse.
  4. Pièce d’habillage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le premier matériau est du polycarbonate (PC), du poly(isosorbide-carbonate) (PIC), du polyamide (PA), du poly(méthyl méthacrylate) (PMMA), du styrène méthyl méthacrylate (SMMA) ou un copolymère d’oléfine cyclique (COC).
  5. Pièce d’habillage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le deuxième matériau est un polyurethane, de préférence un polyuréthane reticulé (PUR), en particulier un polyurethane reticulé aliphatique, un polycarbonate (PC), un poly(isosorbide-carbonate) (PIC), un polyamide (PA), un poly(méthyl méthacrylate) (PMMA), un styrène méthyl méthacrylate (SMMA) ou un copolymère d’oléfine cyclique (COC).
  6. Pièce d’habillage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la deuxième couche (18) est une couche de protection.
  7. Pièce d’habillage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’adhésif thermofusible est un polyamide (PA), un polyuréthane ester, un polyuréthane éther (TPU), un poly(éther-sulfone) (PES), un polyéthylène (PE) ou un polypropylène (PP).
  8. Pièce d’habillage selon l’une quelconque des revendications précédentes, la pièce d’habillage comprenant une couche décorative (22) intercalée entre la couche thermofusible (20) et la première couche (16) ou la deuxième couche (18).
  9. Pièce d’habillage selon la revendication 8, dans laquelle la couche thermofusible (20) est en contact avec la première couche (16) et la couche décorative (22) est en contact avec la deuxième couche (18).
  10. Pièce d’habillage selon l’une quelconque des revendications précédentes, la pièce d’habillage définissant une lentille de couverture destinée à recouvrir un écran numérique (4).
  11. Procédé de fabrication d’une pièce d’habillage selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant les étapes suivantes :
    • obtention d’une feuille intermédiaire (28) incluant la couche thermofusible (20), la feuille intermédiaire (28) présentant une première face (28A) et une deuxième face (28B) opposées ;
    • moulage de la première couche (16) sur la première face (28A) de la feuille intermédiaire (28), de préférence par injection ; et
    • moulage de la deuxième couche (18) sur la deuxième face (28B) de la feuille intermédiaire (28), de préférence par injection.
  12. Procédé de recyclage d’une pièce d’habillage selon l’une quelconque des revendication 1 à 10, comprenant le chauffage de la couche thermofusible (20) au-delà de la température de fusion de l’adhésif thermofusible, et la séparation de la première couche (16) et de la deuxième couche (18), en particulier en délaminant la couche thermofusible (20).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0222663A1 (fr) * 1985-11-05 1987-05-20 Elf Atochem S.A. Pièces obtenues à partir d'un stratifié et leur procédé de fabrication
EP2524798A1 (fr) * 2011-05-16 2012-11-21 ESSILOR INTERNATIONAL (Compagnie Générale d'Optique) Lentille ophtalmique anti-reflets et son procédé de fabrication

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