EP2171709A1 - Produit d'insonorisation autoportant - Google Patents

Produit d'insonorisation autoportant

Info

Publication number
EP2171709A1
EP2171709A1 EP08835951A EP08835951A EP2171709A1 EP 2171709 A1 EP2171709 A1 EP 2171709A1 EP 08835951 A EP08835951 A EP 08835951A EP 08835951 A EP08835951 A EP 08835951A EP 2171709 A1 EP2171709 A1 EP 2171709A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
soundproofing
product
soundproofing product
fibers
proportion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08835951A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Bruno Nabeth
Richard Piercy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Adler Pelzer France West SAS
Original Assignee
Mecaplast SAM
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mecaplast SAM filed Critical Mecaplast SAM
Publication of EP2171709A1 publication Critical patent/EP2171709A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials
    • G10K11/165—Particles in a matrix

Definitions

  • the present invention relates to a soundproofing product, in particular for a motor vehicle.
  • a motor vehicle produces noises in a wide range of frequencies. These noises have multiple origins: noise created by the engine, aerodynamic noise of the friction of the air on the vehicle, noise of the rolling of the vehicle on the road.
  • the acoustic insulation treatment is mainly used for the soundproofing of the passenger compartment and, in some applications under hood (soundproofing of water box) and external (inner wing protector).
  • soundproofing products can, on the other hand, act by acoustic absorption, that is to say by absorption and dissipation of the sounds that propagate from different source sources (engine, gearbox, wheel, etc.). .
  • the main noise sources treated by sound absorption are those located under the bonnet.
  • This material can, however, be of reduced use insofar as it has a low mechanical strength and is therefore mainly used in dubbing, for example, a water box.
  • the lack of mechanical strength of this material which also has very good soundproofing performance, limits its use to the soundproofing of surfaces on which it can come to bear. It is also known to produce multilayer soundproofing products.
  • This first layer is preformed by needling. It can also be colored.
  • the second layer that is not visible is not colored.
  • the second layer is deposited on the first layer during a second operation.
  • the second layer also traps small cells.
  • the wheel arch protection element shown by this document is therefore complex to manufacture since it imposes at least two distinct operations of forming a first and at least a second layer.
  • This document describes an element that includes a soul each face of which is provided with a film.
  • An object of the invention is to provide a soundproofing product that acts effectively in terms of insulation and absorption and which, moreover, is self-supporting.
  • a soundproofing product that acts effectively in terms of insulation and absorption and which, moreover, is self-supporting.
  • the subject of the present invention is essentially a monolayer self-supporting soundproofing product which comprises a filler material and reinforcing fibers entangled with polymeric particles and thermofusible binder fibers that amalgamate the polymer particles with the filler fibers and the reinforcing fibers ensuring product self-support.
  • a specificity of the soundproofing product according to the invention is to integrate polymeric particles whose function is to densify a fibrous structure which has by nature a low density and to integrate reinforcing fibers which give the product of soundproofing its mechanical strength.
  • the filler material may be from recycled textile materials and the polymer particles may be particles obtained, for example, by grinding used tires.
  • the product may have a single layer which greatly simplifies the manufacture.
  • the product according to the invention can be manufactured in a single operation.
  • the reinforcing fibers are glass fibers.
  • the reinforcing fibers are present in the soundproofing product with a mass proportion of between 10% and 50%, which makes it possible to ensure the mechanical strength of the soundproofing product and makes the self-supporting soundproofing product .
  • the hot melt binder fibers are present in the soundproofing product with a proportion of between 10% and 30%. This range of proportion ensures the cohesion of the soundproofing product.
  • the soundproofing product may have a density of between 150 and 1500 kg / m 3.
  • the self-supporting soundproofing product is defined by at least one parameter of the group comprising:
  • the self-supporting soundproofing product may comprise polymeric particles with a density of between 500 and 2000 kg / m 3 .
  • the polymeric particles have a substantially lamellar shape whose ratio of the length to the thickness is between 5 and 100.
  • the minimum particle size of the polymer particles is of the order of 1 mm and, preferably, the particle size of the polymer particles is between 3 mm and 30 mm.
  • the soundproofing product has progressive characteristics of thickness and / or density and / or composition.
  • the soundproofing product has zones of apparent density differentiated.
  • This arrangement makes it possible, for example, to provide peripheral zones of high density for, for example, fastening means of the rivet, screw or stud type, which can thus retain the soundproofing product without risk of breaking it.
  • This arrangement also allows for central portions for example cross which behaves like ribs and stiffen the product.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a soundproofing product according to the invention in the form of a soundproofing product
  • FIGs 2 and 3 show the structure of the soundproofing product according to the invention respectively in its zones A and B of Figure 1,
  • Figures 4 and 5 show, on an enlarged scale, entanglement of the polymeric particles in a fibrous network with two types of filler material
  • Figure 6 is a graph showing the absorption coefficient as a function of rigidity for soundproofing products of the state of the art and for several alternative embodiments of the soundproofing product according to the invention; the rigidity being characterized by a measurement of force in flexion three points on sample to reach an arrow of 5 centimeters.
  • the soundproofing product 1 consists of synthetic or natural frayed textile fibers 4 and glass fibers 3 which are entangled with polymeric particles 5; the presence of binder fibers 6 is also noted whose function is to ensure the cohesion of this layer and form a network which traps the polymeric particles.
  • the frayed textile fibers 4 may be fibers from textile recycling. It may be synthetic fibers (acrylic, polyester) or possibly natural (cotton) which have a relatively low apparent density of the order of 0.02.
  • These frayed textile fibers 4 behave in a relatively inert manner and have, as their main object, to confer its volume on the soundproofing product 1.
  • An advantage of the integration of these frayed textile fibers 4 in the soundproofing product 1 is their very low cost and their high availability.
  • Another component of the soundproofing product 1 which can also come from recycling consists of the polymer particles 5.
  • particles 5 resulting from shredding of industrial polymeric material belonging, for example, to the family of elastomers (type EPDM, EVA, rubber and derivatives) or thermoplastics (type PP 1 PE, PVC or other).
  • particles are meant small irregular pieces which are obtained by shredding or grinding the polymer waste.
  • These particles 5 may be substantially flat and may have dimensions of the order of 3 to 30 millimeters.
  • the fact that the particles 5 have irregular shapes and their surface has roughness proves to be a favorable point insofar as the asperities act as gripping elements with respect to the fibers 4.
  • the choice of the particle size of the particles 5 may depend on of the aspect that one wishes to give to the soundproofing product.
  • the selection of particles having a size close to the lower limit of the above-mentioned range leads to a sound-absorbing product with a smoother appearance than the choice of larger particles, which leads to a soundproofing product with a rougher appearance.
  • the particles can be used directly after their shredding or grinding operation without any treatment.
  • the particles may be relatively calibrated but it may also be envisaged to use particles which have a wide variety of sizes and shapes.
  • the soundproofing product also incorporates reinforcing fibers 3 which can be fiberglass in a proportion ranging from 10% to 50%. These reinforcing fibers may have a relatively large length of the order of 15 mm to 100 mm so as to create a tufted entanglement.
  • Another component which is used in the manufacture of the heavy porous layer 2 consists of binder fibers 6 hot melt.
  • binder fibers 6 may consist of bicomponent polyester fibers, polypropylene, polyamide or polyester.
  • These hot-melt binder fibers 6 are mixed with the frayed textile fibers 4, the glass fibers 3 and the particles 5 and provide the strength and cohesion of the soundproofing product.
  • the hot-melt binder fibers 6 form a network within the soundproofing product 1 in which each point of contact between two binder fibers 6 constitutes a connection point of the network.
  • each particle 5 is trapped individually in a network of frayed fibers 4 and glass fibers 3, the cohesion of which is ensured by the binder fibers 6.
  • the cohesion of the soundproofing product 1 according to the invention that is to say its ability not to disaggregate, is very important.
  • the soundproofing product according to the invention incorporates polymeric particles whose function is to densify a fibrous structure which, by nature, has a low density and that it incorporates glass fibers 3 which give the soundproofing product its mechanical strength.
  • the soundproofing product as shown in Figure 1 has areas A and B which have differentiated properties.
  • zone A has a low sound absorption coefficient and a high rigidity; this high rigidity is related to a high bulk density of the order of 700 kg / m 3 .
  • Zone B has a high sound absorption capacity and a low rigidity for a low apparent density in the order of 130 kg / m 3 .
  • the sealant has a significant absorption coefficient (of the order of 85%) and also has a rigidity of order of 7 N / 5cm.
  • FIG. 2 shows the entanglement of frayed fibers 4, glass fibers 3, particles 5 and binder fibers 6 in zone A of the soundproofing product of FIG. 1.
  • the forming of compacting in a mold and under a flow of hot air makes it possible to densify the soundproofing product and to melt the periphery of section of the binder fibers 6 so as to create soldering points at each point of contact between two binder fibers.
  • the forming can be done at a temperature of the order of 110 0 C to 250 0 C depending on the nature of the binder fibers.
  • FIG. 3 shows the entanglement of frayed fibers 4, glass fibers 3, particles 5 and binder fibers 6 in zone B of the soundproofing product of FIG. 1.
  • this zone B has a apparent density lower than that of the sound-absorbing product in zone A; this higher apparent density can be obtained by forming which compaction is less important than that used to obtain zone A.
  • FIG. 4 shows on an enlarged scale the product according to the invention.
  • FIG. 5 shows an alternative embodiment in which the filling material comprises frayed fibers 4, but also fragments 7 of foam, in particular alveolar foam.
  • a soundproofing product 1 such as that shown in section in FIG. 1 can therefore be implemented autonomously in the form of a soundproofing product since the glass fibers 3 give it a mechanical strength; the sealant can therefore be implemented without external support.
  • the soundproofing product according to the invention can therefore find a large number of applications on a motor vehicle, in particular, the soundproofing product can find uses under the hood, under the wings or inside the passenger compartment. .
  • the insulation product may have deep embossings and may have characteristics boy Wut
  • the density of the soundproofing product has an evolutionary density since the value mv 1 of the density of the soundproofing product 1 at the level of the zone A is greater than the value mv 2 of the density in zone B. It is possible to obtain zones having a variation of the density within the same soundproofing product by varying the air gap between the two elements of a tool of forming.
  • the soundproofing product 1 At the periphery of the soundproofing product 1 or in point or extended areas in the center of the product, it may be advantageous for the product to be more particularly resistant. It is therefore important that, in its peripheral zone and / or in certain zones, the soundproofing product has a mechanical strength which allows fasteners such as screws, rivets or studs to ensure the fixing of the product. soundproofing that resists vibration and other mechanical stresses.
  • the soundproofing product can, by apparent density variations, have mechanical properties equivalent to those of structural parts, for example plastic, while also having acoustic properties
  • the graph shown in Figure 6 shows the remarkable properties of the soundproofing product according to the invention in terms of absorption coefficient and rigidity vis-à-vis a soundproofing product having a structure exclusively composed of fibers of glass bound by a phenolic thermosetting resin and a soundproofing product having a structure composed of injected polyamide 6 material reinforced with 15% of glass fibers.
  • the measurements shown in the graph of FIG. 6 were obtained by producing specimens in the above-mentioned three materials (product according to the invention, phenolic resin-bonded glass fiber, injected material PA-6 reinforced with 15% glass) whose dimensions are 150 mm by 50 mm.
  • the test pieces thus produced were each subjected to a bending test consisting of placing each test piece on two supports 100 mm apart and exerting a mechanical action at an equal distance from the two supports.
  • the soundproofing product according to the invention has a coefficient of absorption of the order of 85% while having a rigidity of the order of 7N / 5cm.
  • the soundproofing product according to the invention can be put in competition with glass / phenolic products.
  • the glass / phenolic products are disqualified in terms of mechanical strength since it is found that the rigidity is then only 5 N / 5 cm at most which is very insufficient to consider the implementation autonomous of such a product.
  • the soundproofing product according to the invention can be implemented with variable density values ranging for example from 130 kg / m3 to 700 kg / m3. In this density range, the soundproofing product according to the invention retains soundproofing properties that are satisfactory and compatible with an application in the automotive field and stiffness values that make it possible to use the soundproofing product independently.
  • a soundproofing product of PA-6 including 15% of glass fibers has a high rigidity but is devoid of any absorption property.
  • the soundproofing product according to the invention is therefore particularly suitable for automobile soundproofing applications and can be for example shaped as a distribution casing, soundproofing oil sump, soundproofing engine block, cache style ...

Landscapes

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Abstract

Ce produit d'insonorisation comprend un matériau de charge et des fibres de renfort enchevêtrées avec des particules (5) polymériques et des fibres liantes (6) thermofusibles amalgamant les particules (5) polymériques avec le matériau de charge et les fibres de renfort. Ce produit d'insonorisation trouve notamment des applications d'insonorisation automobile et peut être par exemple conformé en carter de distribution insonorisant de carter d'huile, en insonorisant de bloc moteur, cache style.

Description

Produit d'insonorisation autoportant
La présente invention concerne un produit insonorisant notamment pour véhicule automobile.
Un véhicule automobile produit des bruits dans une large gamme de fréquences. Ces bruits ont de multiples origines : bruits créés par le moteur, bruits aérodynamiques du frottement de l'air sur le véhicule, bruits du roulement du véhicule sur la chaussée.
Il importe, donc, de protéger l'habitacle d'un véhicule, et donc les personnes qui s'y trouvent, des bruits générés par le véhicule au cours de son fonctionnement.
Pour faire face à cette exigence acoustique, on a recours à des produits d'insonorisation c'est-à-dire des éléments plans ou gauches en forme par exemple de panneau ou de coque intégrant éventuellement des moyens de fixation qui sont positionnés en regard des différents foyers de bruits.
Ces produits d'insonorisation peuvent, d'une part, agir pour réaliser une isolation acoustique, c'est-à-dire pour empêcher que des bruits ne pénètrent dans l'habitacle du véhicule ou ne s'échappent vers l'extérieur du véhicule. Le traitement acoustique par isolation est majoritairement utilisé pour l'insonorisation de l'habitacle et, dans certaines applications sous capot (insonorisant de boîte à eau) et extérieures (protecteur intérieur d'aile).
Ces produits d'insonorisation peuvent, d'autre part, agir par absorption acoustique, c'est-à-dire par absorption et dissipation des sons qui se propagent depuis les différents foyers sources (moteur, boîte de vitesse, roue, etc.). Généralement, les principales sources de bruit traitées par absorption acoustique sont celles situées sous le capot moteur.
Pour faire face à ces exigences d'insonorisation en termes d'isolation et d'absorption, on connaît par le document WO 2007/015014 un matériau d'insonorisation lourd et poreux qui agit en isolation et en absorption.
Ce matériau peut cependant être d'une utilisation réduite dans la mesure où il possède une faible tenue mécanique et est donc principalement mis en œuvre en doublage, par exemple, d'une boîte à eau. Le manque de tenue mécanique de ce matériau qui possède, par ailleurs, de très bonnes performances d'insonorisation en restreint son utilisation à l'insonorisation de surfaces sur lesquelles il peut venir en appui. II est également connu de réaliser des produits d'insonorisation multicouches.
On connaît par le document US 2004/0248490 un élément de protection de passage de roue multicouches constitué d'une première et d'au moins une seconde couche d'absorption acoustique et obtenue par des cellules de taille extrêmement petites qui sont qui sont formées dans la première couche.
Cette première couche est préformée par aiguilletage. Elle peut en outre être colorée.
La seconde couche qui n'est pas visible n'est pas colorée. La seconde couche est déposée sur la première couche au cours d'une seconde opération.
La seconde couche emprisonne également des cellules de petites tailles.
L'élément de protection du passage de roue montré par ce document est donc complexe à fabriquer puisqu'il impose au moins deux opérations distinctes de formage d'une première et d'au moins une seconde couche.
On connait de plus par le document US2008/0067002 un autre élément d'isolation acoustique qui présente également une structure multicouche.
Ce document décrit un élément qui comprend une âme dont chaque face est pourvue d'un film.
Ces éléments d'insonorisation multicouche sont complexes et coûteux à fabriquer.
Il apparaît donc que les produits d'insonorisation actuels ne sont pas entièrement satisfaisants soit en terme de performance acoustique soit en terme de mise en œuvre dans un véhicule automobile.
Un but de l'invention est de proposer un produit d'insonorisation qui agisse efficacement en termes d'isolation et d'absorption et qui, de plus, soit autoportant. Par autoportant, on entend un produit qui assure par lui-même sa propre tenue sans lien avec d'autres pièces.
La présente invention a essentiellement pour objet un produit d'insonorisation autoportant monocouche qui comprend un matériau de charge et des fibres de renfort enchevêtrés avec des particules polymériques et des fibres liantes thermofusibles amalgamant les particules polymériques avec les fibres de charge et les fibres de renfort assurant une autoportance du produit.
Ainsi, une spécificité du produit d'insonorisation selon l'invention est d'intégrer des particules polymériques qui ont pour fonction de densifier une structure fibreuse qui présente par nature une densité faible et d'intégrer des fibres de renfort qui confèrent au produit d'insonorisation sa tenue mécanique. On peut également noter que plusieurs constituants du produit d'insonorisation selon l'invention peuvent être des matériaux recyclés. Le matériau de charge peut provenir de matériaux textiles recyclés et les particules polymériques peuvent être des particules obtenues, par exemple, par broyage de pneumatiques usagés.
On note de plus que le produit peut présenter une unique couche ce qui en simplifie considérablement la fabrication. En d'autres termes, le produit selon l'invention peut être fabriqué en une seule opération.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, les fibres de renfort sont des fibres de verre.
De façon concrète, les fibres de renfort sont présentes dans le produit d'insonorisation avec une proportion massique comprise entre 10% et 50%, ce qui permet d'assurer la tenue mécanique du produit d'insonorisation et rend le produit d'insonorisation autoportant.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les fibres liantes thermofusibles sont présentes dans le produit d'insonorisation avec une proportion comprise entre 10% et 30%. Cette plage de proportion assure la cohésion du produit d'insonorisation.
En pratique, le produit d'insonorisation peut présenter une masse volumique comprise entre 150 et 1 500 kg/m3.
Le produit d'insonorisation autoportant est défini par au moins un paramètre du groupe comprenant :
- masse surfacique ou volumique de produit d'insonorisation,
- épaisseur du produit d'insonorisation,
- proportion de fibres de renfort,
- proportion de particules polymériques,
- proportion de fibres thermofusibles,
- proportion de matériau de charge,
- au moins l'un de ces paramètres pouvant présenter un taux de variation par unité de surface. De plus, le produit d'insonorisation autoportant peut comprendre des particules polymériques de masse volumique comprise entre 500 et 2 000 kg/m3.
Selon une possibilité, les particules polymériques présentent une forme sensiblement lamellaire dont le rapport de la longueur sur l'épaisseur est compris entre 5 et 100.
Pour que le produit d'insonorisation présente un effet plombant suffisant, la granulométrie minimale des particules polymériques est de l'ordre de 1 mm et, de préférence, la granulométrie des particules polymériques est comprise entre 3 mm et 30 mm.
Pour mettre en adéquation le produit d'insonorisation et les foyers de bruits, le produit d'insonorisation possède des caractéristiques évolutives d'épaisseur et/ou de densité et/ou de composition.
Selon une forme d'exécution de l'invention, le produit d'insonorisation présente des zones de densité apparente différentiées. Cette disposition permet, par exemple, de prévoir des zones périphériques de densité importante pour par exemple des moyens de fixation de type rivet, vis, goujon qui peuvent ainsi retenir le produit d'insonorisation sans risque de rupture de celui-ci. Cette disposition permet également de prévoir des portions centrales par exemple en croix qui se comporte comme des nervures et rigidifient le produit.
Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence au dessin ci annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, plusieurs formes de réalisation de produits d'insonorisation selon celle-ci.
Figure 1 montre une forme de réalisation d'un produit d'insonorisation selon l'invention sous forme de produit d'insonorisation,
Figures 2 et 3 montrent le structure du produit d'insonorisation selon l'invention respectivement dans ses zones A et B de la Figure 1 ,
Figures 4 et 5 montrent, à une échelle agrandie, un enchevêtrement des particules polymériques dans un réseau fibreux avec deux types de matériau de charge,
Figure 6 est un graphique représentant le coefficient d'absorption en fonction de la rigidité pour des produits d'insonorisation de l'état de la technique et pour plusieurs variantes d'exécution du produit d'insonorisation selon l'invention ; la rigidité étant caractérisée par une mesure de force en flexion trois points sur échantillon pour atteindre une flèche de 5 centimètres. En se référant tout d'abord à la figure 3, on peut voir que le produit d'insonorisation 1 est constitué de fibres textiles effilochées 4 synthétiques ou naturelles et de fibres de verre 3 qui sont enchevêtrées avec des particules polymériques 5 ; on note également la présence de fibres liantes 6 dont la fonction est d'assurer la cohésion de cette couche et forme un réseau qui emprisonne les particules 5 polymériques.
Un point qu'il faut noter est que plusieurs éléments qui entrent dans la composition du produit d'insonorisation peuvent être issus de recyclage.
En effet, les fibres textiles effilochées 4 peuvent être des fibres issues de recyclage textile. Il peut s'agir de fibres synthétiques (acrylique, polyester) ou éventuellement naturelles (coton) qui présentent une densité apparente relativement basse de l'ordre de 0,02.
Ces fibres textiles effilochées 4 se comportent de manière relativement inerte et ont, comme principal objet, de conférer son volume au produit d'insonorisation 1.
Un avantage de l'intégration de ces fibres textiles effilochées 4 dans le produit d'insonorisation 1 est leur coût très bas et leur grande disponibilité.
Un autre constituant du produit d'insonorisation 1 qui peut également provenir de recyclage est constitué par les particules polymériques 5.
En pratique, il peut s'agir de particules 5 issues de déchiquetage de matière polymérique industrielle, appartenant, par exemple, à la famille des élastomères (type EPDM, EVA, caoutchouc et dérivés) ou des thermoplastiques (type PP1 PE, PVC ou autres). Par particules, on entend de petits morceaux irréguliers qui sont obtenus par déchiquetage ou broyage des déchets de polymère. Ces particules 5 peuvent être sensiblement plates et peuvent présenter des dimensions de l'ordre de 3 à 30 millimètres. Le fait que les particules 5 présentent des formes irrégulières et que leur surface présente des aspérités s'avère être un point favorable dans la mesure où les aspérités agissent comme éléments agrippants par rapport aux fibres 4. Le choix de la granulométrie des particules 5 peut dépendre de l'aspect que l'on souhaite donner au produit insonorisant. Le choix de particules de dimension proche de la borne inférieure de l'intervalle précité conduit à un produit insonorisant à l'aspect plus lisse que le choix de particules de plus grande dimension qui conduit à un produit insonorisant à l'aspect plus rugueux. Ainsi, les particules 5 peuvent être utilisées directement après leur opération de déchiquetage ou broyage, sans aucun traitement.
Les particules 5 peuvent être relativement calibrées mais il peut également être envisagé de faire appel à des particules qui présentent une grande variété de dimensions et de formes.
Le produit d'insonorisation intègre également des fibres de renfort 3 qui peuvent être des fibres de verre dans une proportion allant de 10% à 50%. Ces fibres de renfort peuvent présenter une longueur relativement importante de l'ordre de 15 mm à 100 mm de façon à créer un enchevêtrement touffu.
Un autre constituant qui entre dans la fabrication de la couche poreuse lourde 2 est constitué par des fibres liantes 6 thermofusibles.
Ces fibres liantes 6 peuvent être constituées de fibres de polyester bi composant, polypropylène, polyamide ou polyester.
Ces fibres liantes 6 thermofusibles sont mélangées avec les fibres textiles effilochées 4, les fibres de verre 3 et les particules 5 et assurent la tenue et la cohésion du produit d'insonorisation.
Les fibres liantes 6 thermofusibles forment un réseau à l'intérieur du produit d'insonorisation 1 dans lequel chaque point de contact entre deux fibres liantes 6 constitue un point de liaison du réseau.
L'effet de ces dispositions est, notamment, que chaque particule 5 est emprisonnée individuellement dans un réseau de fibres effilochées 4 et de fibres de verre 3 dont la cohésion est assurée par les fibres liantes 6. La cohésion du produit d'insonorisation 1 selon l'invention, c'est-à-dire sa capacité à ne pas de désagréger, est très importante.
Une spécificité importante du produit d'insonorisation selon l'invention est qu'il intègre des particules 5 polymériques qui ont pour fonction de densifier une structure fibreuse qui présente, par nature, une densité faible et qu'il intègre des fibres de verre 3 qui confèrent au produit d'insonorisation sa tenue mécanique.
Le produit insonorisant tel qu'il apparaît à la Figure 1 , présente des zones A et B qui possèdent de propriétés différenciées.
Ainsi, dans l'exemple illustré, la zone A possède un coefficient d'absorption sonore faible et une rigidité élevée ; cette rigidité élevée est liée à une densité apparente élevée de l'ordre de 700 kg/m3.
En revanche, la zone B possède une capacité d'absorption sonore élevée et une rigidité faible pour une densité apparente faible de l'ordre de 130 kg/m3. En se reportant au graphique de la Figure 6, on peut constater qu'à 130 kg/m3 le produit d'étanchéité possède un coefficient d'absorption significatif (de l'ordre de 85%) et par ailleurs possède une rigidité de l'ordre de 7 N/5cm. Ces valeurs placent le produit insonorisant selon l'invention dans une position très supérieure à celles des produits existant notamment de type structure de verre phénolique qui comme le montre le graphique de la Figure 1 montrent une très faible rigidité à coefficient d'absorption comparable.
La figure 2 montre l'enchevêtrement de fibres 4 effilochées, de fibres de verre 3, de particules 5 et de fibres liantes 6 dans la zone A du produit insonorisant de la figure 1. Le formage consistant à compacter dans un moule et sous un flux d'air chaud permet de densifier le produit d'insonorisation et de faire fondre la périphérie de section des fibres liantes 6 de façon à créer des points de soudure à chaque point de contact entre deux fibres liantes. Le formage peut se faire à une température de l'ordre de 1100C à 2500C selon la nature des fibres liantes.
La figure 3 montre l'enchevêtrement de fibres 4 effilochées, de fibres de verre 3, de particules 5 et de fibres liantes 6 dans la zone B du produit insonorisant de la figure 1. Comme cela apparaît sur cette figure, cette zone B possède une densité apparente inférieure à celle du produit insonorisant dans la zone A ; cette densité apparente supérieure peut être obtenue par un formage dont le compactage est moins important que celui mis en œuvre pour l'obtention de la zone A.
La figure 4 montre à une échelle agrandie le produit selon l'invention. La figure 5 fait apparaître une variante de réalisation dans laquelle le matériau de remplissage comprend des fibres effilochées 4 mais également des fragments 7 de mousse notamment alvéolaire
Un produit d'insonorisation 1 tel que celui représenté en coupe à la Figure 1 peut donc être mis en œuvre de manière autonome sous forme de produit d'insonorisation puisque les fibres de verre 3 lui donnent une tenue mécanique ; le produit d'étanchéité peut donc être mis en œuvre sans support externe. Le produit d'insonorisation selon l'invention peut donc trouver un grand nombre d'application sur un véhicule automobile, notamment, le produit d'insonorisation peut trouver des utilisations sous le capot, sous les ailes ou à l'intérieur de l'habitacle.
Comme cela apparaît sur cette figure, le produit d'isolation peut présenter des emboutis profonds et peut présenter des caractéristiques g
évolutives par rapport à la surface du produit. Ainsi, il est possible de prévoir dans le produit d'insonorisation des zones de plus ou moins fortes épaisseurs et/ou des zones de plus ou moins fortes densités et/ou des zones ayant des coefficients d'insonorisation et des modules d'élasticité différenciés.
Comme on peut le voir sur ces figures, il peut être envisagé de réaliser un apport supplémentaire de fibres de charge 4 et/ou de fibres de verre 3 et/ou de particules 5 et/ou de fibres liantes 6.
Ainsi, en une zone particulière du produit d'insonorisation 1 , il est possible de modifier la capacité d'insonorisation et/ou les propriétés mécaniques du produit d'insonorisation après formage (figure 4). Cela se traduit par le fait que la masse volumique du produit d'insonorisation présente une masse volumique évolutive puisque la valeur mv 1 de la masse volumique du produit d'insonorisation 1 au niveau de la zone A est supérieure à la valeur mv 2 de la masse volumique au niveau de la zone B. Il est possible d'obtenir des zones ayant une variation de la masse volumique à l'intérieur d'un même produit d'insonorisation en faisant varier l'entrefer entre les deux éléments d'un outil de formage.
En périphérie du produit d'insonorisation 1 ou dans des zones ponctuelles ou étendues au centre du produit, il peut être avantageux que le produit soit plus spécialement résistant. Il importe donc que, dans sa zone périphérique et/ou dans des zones déterminées, le produit d'insonorisation présente une tenue mécanique qui permette à des organes de fixation tels que des vis, des rivets ou des goujons d'assurer une fixation du produit d'insonorisation qui résiste aux vibrations et autres sollicitations mécaniques. Ainsi, le produit d'insonorisation peut, par des variations de densité apparente, présenter des propriétés mécaniques équivalentes à celles des pièces structurelles par exemple en matière plastique, tout en présentant également des propriétés acoustiques
Le graphe représenté à la Figure 6 fait apparaître les propriétés remarquables du produit d'insonorisation selon l'invention en termes de coefficient d'absorption et de rigidité vis-à-vis d'un produit d'insonorisation ayant une structure exclusivement composée de fibres de verre liées par une résine thermodurcissable phénolique et d'un produit d'insonorisation ayant une structure composée de matière injectée en polyamide 6 renforcée avec 15 % de fibres de verre. Les mesures reportées sur le graphique de la Figure 6 ont été obtenues en réalisant des éprouvettes dans les trois matériaux précités (produit selon l'invention, fibre de verre liée par une résine phénolique, matière injectée PA-6 renforcée avec 15 % de fibres de verre) dont les dimensions sont de 150 mm par 50 mm. Les éprouvettes ainsi réalisées ont subi chacune un test de flexion consistant à placer chaque éprouvette sur deux appuis distant de 100 mm et en exerçant une action mécanique à égale distance des deux appuis.
A la lecture de ce graphique, on peut observer que pour une densité de 130 kg/m3 que l'on peut trouver par exemple dans la zone B dans l'exemple illustré, le produit d'insonorisation selon l'invention présente un coefficient d'absorption de l'ordre de 85% tout en ayant une rigidité de l'ordre de 7N/5cm. Ces valeurs traduisent, d'une part, l'excellent pouvoir d'insonorisation du produit d'insonorisation selon l'invention et d'autre part le fait qu'avec une rigidité constatée de 7N/5cm le produit d'insonorisation est autoportant et peut donc être mis en oeuvre de manière autonome.
Dans la gamme d'absorption à 4000 Hz supérieure à 80%, le produit d'insonorisation selon l'invention peut être mis en concurrence avec des produits verre/phénolique. En revanche dans cette gamme d'absorption, les produits verre/phénolique sont disqualifiés en terme de tenue mécanique puisque on constate que la rigidité n'est alors que de 5 N/5cm au maximum ce qui est très insuffisant pour envisager la mise en oeuvre autonome d'un tel produit.
On observe que le produit d'insonorisation selon l'invention peut être mis en œuvre avec des valeurs de densité variables allant par exemple de 130 kg/m3 à 700 kg/m3. Sur cette gamme de densité, le produit d'insonorisation selon l'invention conserve des propriétés d'insonorisation satisfaisantes et compatibles avec une application dans le domaine automobile et des valeurs de rigidité permettant d'utiliser le produit d'insonorisation de manière autonome.
Dans le domaine de haute rigidité, un produit d'insonorisation de PA-6 incluant 15% de fibres de verre possède une rigidité élevée mais est dépourvu de toute propriété d'absorption.
Le produit d'insonorisation selon l'invention est donc particulièrement adapté pour des applications d'insonorisation automobile et peut être par exemple conformé en carter de distribution, en insonorisant de carter d'huile, en insonorisant de bloc moteur, cache style ...
Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux formes d'exécution décrites ci-dessus, mais au contraire elle en embrasse toutes les variantes.

Claims

REVENDICATIONS
1. Produit d'insonorisation (1) monocouche caractérisé en ce qu'il comprend un matériau de charge et des fibres de renfort (3) enchevêtrés avec des particules (5) polymériques, et des fibres liantes (6) thermofusibles amalgamant les particules (5) polymériques avec le matériau de charge et les fibres de renfort (3) assurant une autoportance du produit.
2. Produit d'insonorisation (1) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les fibres de renfort (3) sont des fibres de verre.
3. Produit d'insonorisation (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les fibres de renfort sont présentes dans le produit d'insonorisation avec une proportion massique comprise entre 10% et 50%.
4. Produit d'insonorisation (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les fibres liantes (6) thermofusibles sont présentes dans le produit d'insonorisation avec une proportion comprise entre 10% et 30%.
5. Produit d'insonorisation (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le produit d'insonorisation présente une masse volumique comprise entre 150 et 1 500 kg/m3.
6. Produit d'insonorisation (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le matériau de charge est un matériau du groupe comprenant :
- des fibres textiles effilochées (4),
- des fragments de mousse (7).
7. Produit d'insonorisation (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le produit d'insonorisation autoportant est défini par au moins un paramètre du groupe comprenant :
- masse surfacique ou volumique de produit d'insonorisation,
- épaisseur du produit d'insonorisation,
- proportion de fibres de renfort,
- proportion de particules polymériques,
- proportion de fibres thermofusibles,
- proportion de matériau de charge, au moins l'un de ces paramètres pouvant présenter un taux de variation par unité de surface.
8. Produit d'insonorisation (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des particules polymériques (5) de masse volumique comprises entre 500 et 2 000 kg/m3.
9. Produit d'insonorisation (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les particules polymériques (5) présentent une forme sensiblement lamellaire dont le rapport de la longueur sur l'épaisseur est compris entre 5 et 100.
10. Produit d'insonorisation (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la granulométrie des particules polymériques est comprise entre 3 mm et 30 mm.
11. Produit d'insonorisation (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que la granulométrie minimale des particules polymériques est de l'ordre de 1 mm.
12. Produit d'insonorisation (1) selon l'une des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que le produit d'insonorisation possède des caractéristiques évolutives d'épaisseur et/ou de densité et/ou de composition.
13. Produit d'insonorisation (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il présente le produit d'insonorisation présente des zones de densité apparente différentiées.
14. Produit d'insonorisation (1) selon la revendication 12 ou la revendication 13, caractérisé en ce qu'il présente des zones de densité apparente supérieure au niveau de zones destinées à assurer la réception et l'accrochage du produit.
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