Brevet FR3131341A1 — publié le 20230630

L’invention concerne une structure multicouche (1), du type dalle ou lame, pour la réalisation d’un revêtement de sol présentant des propriétés d’isolation acoustique, la structure comprend, dans cet ordre, une couche décor (6), une première couche de rigidité (3) réalisée à partir de PVC, une première couche amortissante (2) réalisée à partir de PVC, une deuxième couche de rigidité (4) réalisée à partir de PVC, les première et deuxième couches de rigidité comprenant chacune un module d’élasticité compris entre 1,5 GPa et 12 GPa, mesuré selon la norme ISO 178 : 2011 Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Structure multicouche pour la réalisation d’un revêtement de sol à propriété d’isolation acoustique La présente invention se rapporte au domaine des revêtements de sol, et concerne plus particulièrement une structure multicouche, par exemple sous la forme d’une dalle ou lame, pour la réalisation d’un revêtement de sol à propriété d’isolation acoustique. On entend par propriété d’isolation acoustique, l’atténuation du bruit d’impact et le confort à la marche mesuré par exemple selon NF EN ISO 717-2. Art antérieur Il est connu de l’art antérieur, le document WO2018162828 qui décrit un panneau multicouche pour la réalisation d’un revêtement de sol présentant des propriétés isolation acoustique, dont au moins l’une des couches est réalisée à partir de PVC et comprenant au moins une couche décor liée à une couche d’envers. Selon ce document, la couche d’envers est liée à une sous-couche de textile non-tissé, destinée à être en contact avec le sol, et présentant une épaisseur comprise entre 0,5 mm et 3 mm. Ce document permet d’améliorer les performances en isolation acoustique d’un revêtement de sol, notamment d’atténuation des bruits d’impact, selon la norme EN ISO 10140-3. Cependant, l’atténuation du bruit d’impact et l’acoustique à la marche peuvent encore être améliorées pour satisfaire la norme NF EN ISO 717-2. L’un des buts de l’invention est donc d’améliorer les structures multicouches de l’art antérieur pour satisfaire la norme NF EN ISO 717-2 prévoyant les conditions d’atténuation du bruit d’impact et à la marche, tout en gardant une résistance au poinçonnement satisfaisante selon la norme NF EN ISO 24343-1. L’invention a notamment pour but d’améliorer l’atténuation acoustique selon la norme NF S31-074-717-2 et NF EN ISO 717-2, notamment pour atteindre une atténuation acoustique de 6dB, voire de 17 dB, idéalement de 19dB, et d’améliorer la sonorité à la marche selon NF EN ISO 10140-3 et NF EN ISO 717-2, notamment pour atteindre une valeur de sonorité à la marche inférieure ou égale à 80 dB. À cet effet, la structure multicouche selon l’invention comprend, dans cet ordre, une couche décor, une première couche de rigidité réalisée à partir de PVC, une première couche amortissante réalisée à partir de PVC, une deuxième couche de rigidité réalisée à partir de PVC, avec les première et deuxième couches de rigidité comprenant chacune un module d’élasticité compris entre 1,5 GPa et 12 GPa, mesuré selon la norme ISO 178 : 2011 De cette manière, la présence de deux couches de rigidité, en combinaison avec une couche amortissante permet d’obtenir une structure multicouche présentant un aspect rigide pour l’utilisateur, c’est-à-dire qualitatif, tout en présentant de bonnes propriétés d’atténuation des bruits d’impact et un bon confort à la marche selon la norme NF EN ISO 717-2, et qui évite les phénomènes de transfert des irrégularités du support en surface de la couche décor. La couche de décor est de préférence réalisée à partir de PVC de sorte que la structure multicouche présente une bonne recyclabilité, car réalisée essentiellement à partir de PVC, avec éventuellement une quantité non pénalisante de fibres de verre. La structure multicouche présente également une bonne stabilité thermique et dimensionnelle notamment selon les critères retenus dans la norme NF EN ISO 23999 :2018. En effet, la présence de deux couches de rigidité permet, lorsque ce type de revêtement est soumis à de fortes variations de température, notamment lorsqu’il est posé derrière des baies vitrées, de limiter les phénomènes de retrait ou de dilatation. Ces phénomènes entraînent l’apparition de défauts comme ceux connus sous le terme anglais « doming » (les panneaux s’incurvent et se décollent localement du sol en formant une bosse), de déclipsage des moyens d’assemblage des panneaux ou encore d’apparition de jeux entre deux panneaux consécutifs. La pose de la structure multicouche est également facilitée par la présence des deux couches de rigidité qui apportent une rigidité en main satisfaisante au revêtement. A titre d’illustration, cette rigidité est suffisante pour que dans le cas où l’on maintient une extrémité de la structure multicouche en laissant l’autre extrémité libre, par exemple sur le bord d’une table, la structure ne s’abaisse pas directement à partir du point où elle n’est plus maintenue mais progressivement sur toute la longueur de la structure. De préférence, la structure multicouche comprend une épaisseur comprise entre 4 et 8 mm, avec la première couche de rigidité présentant une épaisseur comprise entre 1 et 3,5 mm, et la deuxième couche de rigidité présentant une épaisseur comprise entre 1 et 3 mm. La première couche amortissante a de préférence une épaisseur comprise entre 0,3 et 2 mm. Une épaisseur plus importante des première et deuxième couches de rigidité dégraderait l’atténuation acoustique et l’acoustique à la marche, tandis qu’une épaisseur plus faible dégraderait la résistance au poinçonnement. L’épaisseur de la structure multicouche étant limitée, la modification de l’épaisseur de l’une des couches de rigidité a pour conséquence de modifier l’épaisseur de l’autre. Par exemple une première couche de rigidité de 3 mm d’épaisseur et une deuxième couche de rigidité de 2 mm d’épaisseur est un exemple possible de combinaisons d’épaisseurs. De préférence, la première couche amortissante réalisée à partir de PVC peut être une couche non moussée réalisée à partir de PVC. De préférence, la première couche amortissante non moussée comprend un module de Young compris entre 25 MPa et 1,5 GPa, et de préférence compris entre 50 MPa et 500 MPa. De préférence, la première couche amortissante non moussée comprend une épaisseur comprise entre 0,4 et 1 mm, plus préférentiellement entre 0,6 et 0,8mm. Celle-ci peut notamment être réalisée par calandrage, pressage ou encore extrusion. La première couche amortissante non moussée présente par exemple une densité comprise entre 1200 et 2200kg/m 3 . Cette couche peut notamment être réalisée par calandrage, extrusion, pressage ou enduction. Cette première couche amortissante non moussée permet notamment à la structure multicouche de comprendre des moyens d’assemblage mâles-femelles réalisés au moins en partie dans l’épaisseur de la première couche amortissante. Avantageusement, les moyens d’assemblage mâles-femelles sont réalisés au moins en partie dans l’épaisseur de la première couche amortissante et dans l’épaisseur de la première couche de rigidité et/ou de la deuxième couche de rigidité. La première couche amortissante réalisée à partir de PVC peut être une couche non moussée réalisée à partir de PVC présentant une résistance à la rupture comprise entre 4 et 21 DaN/cm. Il est bien connu que dans le cas du PVC, la quantité de charge et/ou de plastifiant et/ou d’absorbeur de chocs ainsi que le grade du PVC utilisé dans la composition de la couche permet de faire varier son comportement à l’allongement et en flexion. Ces paramètres pourront aisément être adaptés pour répondre aux caractéristiques mécaniques attendues. A titre d’exemple, la première couche amortissante lorsqu’elle est réalisée à partir de PVC et non moussée, peut notamment être réalisée à partir d’une composition de polychlorure de vinyle plastifié et chargé. Ladite composition peut notamment comprendre une quantité de plastifiant comprise entre 40 et 50 PCR (parts pour cent de résine). Ladite composition peut notamment comprendre une quantité de charges minérales comprise entre 80 et 200 PCR. Les charges minérales pouvant être utilisées selon l’invention sont par exemple des argiles, de la silice, du kaolin, du talc, de la craie, de la chaux, du talc, du carbonate de calcium, seules ou en combinaison. Alternativement, la première couche amortissante réalisée à partir de PVC peut être une couche moussée réalisée à partir de PVC. De préférence, la première couche amortissante moussée comprend un module de stockage compris entre 0,1 MPa et 10 MPa. Cette couche peut notamment être réalisée par enduction à partir d’une composition comprenant un agent gonflant tel que l’azodicarbonamide ou par extrusion. Selon cette alternative, des moyens d’assemblage mâles-femelles peuvent être réalisés dans l’épaisseur de la première couche de rigidité et/ou dans l’épaisseur de la seconde couche de rigidité. Les moyens mâles-femelles de liaison ou d’assemblage de deux structures multicouches selon l’invention sont notamment décrits dans les documents GB 2 256 023, EP 1 026 341, WO 2012/004701, EP 2 843 153 ou encore WO 2016/030627. De préférence, la première couche de rigidité et/ou la deuxième couche de rigidité comprennent une densité comprise entre 1150 kg/m 3 et 2500 kg/m 3 , préférentiellement entre 1600 kg/m 3 et 2100 kg/m 3 . Une densité plus faible dégraderait la résistance au poinçonnement et la rigidité de la structure, tandis qu’une densité plus élevée dégraderait l’atténuation des bruits d’impact et à la marche. De préférence, la structure multicouche comprend une deuxième couche amortissante destinée à être en contact avec le sol et réalisée en mousse de PVC ou sous forme d’un voile de fibres de verre non-tissées. La deuxième couche amortissante présente de préférence une épaisseur comprise entre 0,5 et 1,5 mm. De cette manière, la présence de deux couches de rigidité, en combinaison avec les deux couches amortissantes permet d’obtenir une structure multicouche présentant un aspect rigide pour l’utilisateur, c’est-à-dire qualitatif, tout en présentant de très bonnes propriétés d’atténuation des bruits d’impact et un très bon confort à la marche selon la norme NF EN ISO 717-2, et qui évite les phénomènes de transfert des irrégularités du support en surface de la couche décor. La première couche amortissante, lorsqu’elle est réalisée en mousse de PVC et/ou la deuxième couche amortissante en mousse de PVC comprennent chacune une densité comprise entre 150 et 600 kg/m 3 , préférentiellement entre 300 et 450 kg/m 3 , pour une épaisseur comprise entre 0,5 et 1,5 mm, préférentiellement entre 0,8 et 1,2 mm, et plus préférentiellement entre 0,9 et 1,1 mm. L’utilisation de mousse en PVC favorise le recyclage de l’ensemble de la structure multicouche. D’autre part, cela permet également de faciliter l’assemblage de la structure multicouche, les différentes couches étant directement compatibles entre elles et peuvent éventuellement être assemblées par thermo-lamination. Une épaisseur plus faible de la première couche amortissante et/ou la deuxième couche amortissante dégraderait l’atténuation acoustique et l’acoustique à la marche, tandis qu’une épaisseur plus élevée dégraderait la résistance au poinçonnement. Une densité plus faible diminue le module de stockage, alors qu’une densité plus élevée aura tendance à l’augmenter. Le module de stockage correspond notamment à l’énergie mécanique stockée par le matériau au cours d’un cycle de chargement. Par conséquent, le module de stockage est lié à la rigidité et à la récupération de la forme du matériau pendant le chargement. À titre d’exemple, le module de stockage de la première couche amortissante en mousse de PVC et/ou de la deuxième couche amortissante en mousse de PVC est compris entre 0,1 MPa et 10 MPa, préférentiellement entre 0,3 et 1MPa, plus préférentiellement entre 0,4 et 0,5 MPa, mesuré selon une méthode d’essai basée sur la norme EN 29052-1. Le module de Young complexe d’un matériau est constitué de deux composantes : le module de stockage E’ et le module de perte E’’. Le module de stockage représente le comportement élastique d’un matériau. C’est la capacité du matériau à stocker l’énergie pour la restituer intégralement sous forme de déformation. A l’inverse, le module de perte E’’ représente la partie visqueuse du matériau (énergie dissipée en chaleur et non restituée). La détermination de la fréquence de résonance ( fr ) du système masse / ressort / masse permet d’obtenir la raideur dynamique apparente par unité de surface s’ t de l’éprouvette suivant l’équation avec : m’ t la masse totale par unité de surface utilisée pendant l’essai. Le dispositif de mesure utilisé est constitué d’un système qui génère un signal d’excitation dit "bruit blanc", amplifié par un amplificateur de puissance avant d’être transmis à un pot vibrant. Une tête d’impédance permet de récupérer la force injectée ainsi que la vitesse de déplacement du système masse / ressort / masse. Ces signaux sont ensuite amplifiés par des amplificateurs de charge avant d’être transmis au système pour être traités et analysés. Le dispositif expérimental consiste donc à utiliser une masse de 250kg posée sur un marbre, un échantillon de surface de 20cm x 20cm et une plaque de 4 ou 8 kg sur l’échantillon. La mesure s’effectue comme suit : - Excitation par pot vibrant d’un bruit blanc à la normale du dispositif sur la plaque dans le domaine de fréquence de la première résonance. - Mesures de la réponse du système à l’endroit de l’excitation sur l’impact et récupération de la FRF (fréquence de résonance fondamentale). - Analyse de l’amortissement (méthode à -3dB sur la FRF) ainsi que la première fréquence de résonance de l’échantillon. Le calcul de la raideur dynamique par unité de surface s', en MN/m 3 se décompose comme suit : s' = s' t + s' a , avec : s' t : raideur dynamique apparente par unité de surface de l'éprouvette, en MN/m 3 s' t = 4π 2 .m t .f r 2 où : - m t est la masse surfacique de la charge appliquée sur l'éprouvette en kg/m 2 , - f r est la fréquence de résonance en Hz du système Masse - Ressort – Masse, - s’ a est la raideur dynamique par unité de surface du gaz captif (ici l’air), en MN/m 3 avec s’ a = P 0 / d t .ε - P 0 est la pression atmosphérique, en Mpa - d t est l'épaisseur de la partie poreuse de l'éprouvette sous la charge statique appliquée, en mm - ε est la porosité du matériau avec ε = 1 – (M / ρ.dt), - M est la masse surfacique du matériau de l'éprouvette, en kg/m 2 - ρ est la masse volumique du constituant solide du matériau de l’éprouvette, en kg/m 3 . Le calcul du module de stockage (E’) à partir de ces valeurs s’effectue selon la méthode suivante : E’ = s’. d t avec E’ en MPa, s’ en MN/m 3 et d t en mètres. De préférence, la première couche amortissante et/ou la deuxième couche amortissante sont réalisées en mousse de PVC à cellules fermées afin d’améliorer l’atténuation acoustique et diminuer la sonorité à la marche. Lorsque la deuxième couche amortissante se présente sous la forme d’un voile de fibres de verre non-tissées, celle-ci présente de préférence une épaisseur comprise entre 0,7 et 1,7 mm, préférentiellement entre 1 et 1,5 mm, plus préférentiellement de 1,4 mm. Une épaisseur plus faible dégraderait l’atténuation acoustique et l’acoustique à la marche, tandis qu’une épaisseur plus élevée dégraderait la résistance au poinçonnement. Dans cette continuité, la densité de la deuxième couche amortissante sous forme d’un voile de fibres de verre non-tissées est comprise entre 90 et 150 kg/m 3 . Une densité plus faible dégraderait la résidence au poinçonnement, tandis qu’une densité plus élevée dégraderait l’atténuation acoustique et l’acoustique de la marche. L’utilisation de fibres de verre apporte également un meilleur comportement acoustique et mécanique que des fibres classiques telles que des fibres de polyéthylène. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront clairement de la description qui en est réalisée ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles : est une vue en coupe d’un premier mode de réalisation d’une structure multicouche selon l’invention est une vue en coupe d’un second mode de réalisation d’une structure multicouche selon l’invention, la deuxième couche amortissante en contact avec le sol étant réalisée en mousse de PVC. est une vue similaire à celle de la , la deuxième couche amortissante en contact avec le sol se présentant sous la forme d’un voile de fibres de verre non-tissées. Structure multicouche (1), du type dalle ou lame, pour la réalisation d’un revêtement de sol présentant des propriétés d’isolation acoustique, la structure comprend, dans cet ordre, une couche décor (6), une première couche de rigidité (3) réalisée à partir de PVC, une première couche amortissante (2) réalisée à partir de PVC, une deuxième couche de rigidité (4) réalisée à partir de PVC, les première et deuxième couches de rigidité (3, 4) comprenant chacune un module d’élasticité compris entre 1,5 GPa et 12 GPa, mesuré selon la norme ISO 178 : 2011. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première couche amortissante est une couche non moussée. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première couche amortissante est une couche moussée. Structure multicouche (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la première couche amortissante comprend un module de Young compris entre 25 MPa et 1,5 GPa, de préférence entre 50 et 500 MPa. Structure multicouche (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que la première couche amortissante comprend un module de stockage compris entre 0,1 MPa et 10 MPa. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle comprend une épaisseur comprise entre 4 et 8 mm, avec la première couche de rigidité (3) présentant une épaisseur comprise entre 1 et 3,5 mm, et la deuxième couche de rigidité (4) présentant une épaisseur comprise entre 1 et 3 mm. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première couche de rigidité (3) et/ou la deuxième couche de rigidité (4) comprennent une densité comprise entre 1150 kg/m 3 et 2500 kg/m 3 , préférentiellement entre 1600 kg/m 3 et 2100 kg/m 3 . Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle comprend une deuxième couche amortissante (5) destinée à être en contact avec le sol et réalisée en mousse de PVC (5a) ou sous forme d’un voile (5b) de fibres de verre non tissées. Structure multicouche (1) selon la revendication 3 ou 8, caractérisée en ce que la première couche amortissante (2) en mousse de PVC et/ou la deuxième couche amortissante (5) en mousse de PVC comprennent chacune une densité comprise entre 150 et 600 kg/m 3 , préférentiellement entre 300 et 450 kg/m 3 , et une épaisseur comprise entre 0,5 et 1,5 mm, préférentiellement entre 0,8 et 1,2 mm et plus préférentiellement entre 0,9 et 1,1 mm. Structure multicouche (1) selon la revendication 8, caractérisée en ce que la deuxième couche amortissante (5) sous forme d’un voile (5b) de fibres de verre non tissées présente une épaisseur comprise entre 0,7 et 1,7 mm, préférentiellement entre 1 et 1,5 mm.