Brevet FR3161163A1 — publié le 20251017

L’invention concerne une pièce (1) d’habillage intérieur de véhicule automobile, ladite pièce comprenant une couche principale (2), ladite couche comprenant une sous-couche fibreuse (3) thermo-comprimée à base de fibres structurelles liées entre elles par un agent de liaison activable à chaud et une sous-couche étanche (4) en matériau plastique fixée par une face de fixation (5) en envers de ladite sous-couche fibreuse, ladite sous-couche étanche étant en élastomère thermoplastique à base de styrène-éthylène-butylène-styrène, ladite pièce comprenant en outre un jeu de nervures (6) de renfort à base de polypropylène moulé par injection surmoulant ladite sous-couche étanche sur sa face opposée (7) à ladite face de fixation. Figure 1 Pièce d’habillage intérieur de véhicule automobile L’invention concerne une pièce d’habillage intérieur de véhicule automobile et un procédé de réalisation d’une telle pièce. Il est connu de réaliser une pièce d’habillage intérieur de véhicule automobile, par exemple sous forme de tapis de sol ou de garniture latérale de compartiment à bagages, ladite pièce comprenant une couche principale, ladite couche comprenant : une sous-couche fibreuse thermo-comprimée à base de fibres structurelles liées entre elles par un agent de liaison activable à chaud, une sous-couche étanche fixée par une face de fixation en envers de ladite sous-couche fibreuse. La présence de la sous-couche étanche – qui est en particulier à base d’éthylène propylène diène monomère (EPDM) – est notamment requise afin que la pièce présente des propriétés d’isolation acoustique, en particulier quand elle est mise en œuvre dans un système « masse ressort » en étant disposée sur une couche de ressort élastiquement compressible. Cependant, une telle pièce peut présenter une rigidité insuffisante, ce qui peut entraîner à l’usage une déformation de sa géométrie par rapport à sa géométrie nominale. Une façon de pallier cet inconvénient est de prévoir une augmentation de la masse surfacique d’au moins une des sous-couches, mais ceci entraîne un alourdissement et un surcoût de la pièce qui peuvent être excessifs. L’invention a pour but de proposer un agencement permettant un renforcement de la rigidité de la pièce à moindre surcoût et surpoids. A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention propose une pièce d’habillage intérieur de véhicule automobile, ladite pièce comprenant une couche principale, ladite couche comprenant : une sous-couche fibreuse thermo-comprimée à base de fibres structurelles liées entre elles par un agent de liaison activable à chaud, une sous-couche étanche en matériau plastique fixée par une face de fixation en envers de ladite sous-couche fibreuse, ladite pièce présentant en outre les caractéristiques suivantes : ladite sous-couche étanche est en élastomère thermoplastique à base de styrène-éthylène-butylène-styrène, elle comprend en outre un jeu de nervures de renfort à base de polypropylène moulé par injection surmoulant ladite sous-couche étanche sur sa face opposée à ladite face de fixation. La présence de nervures permet d’améliorer la tenue de la pièce en flexion, ce qui permet de stabiliser sa géométrie au cours de son utilisation. L’utilisation du polypropylène pour réaliser les nervures est dictée par des considérations économiques et aussi par le fait que le polypropylène présente une grande fluidité rhéologique, ce qui permet la réalisation aisée de nervures de faible taille en largeur et hauteur. Par ailleurs, le renforcement de la rigidité de la pièce par des nervures permet de réaliser ledit renforcement de façon localisée, uniquement dans la/les zone/s de la pièce le requérant, ce qui permet de minimiser le coût et le poids de ladite pièce. Par ailleurs, la demanderesse a constaté que l’éthylène propylène diène monomère (EPDM) usuellement utilisé pour réaliser la sous-couche étanche ne permettait pas une bonne adhésion entre ladite sous-couche et les nervures ; de même, l’adhésion entre la sous-couche étanche et la sous-couche fibreuse pouvait s’avérer insuffisante. A l’issue de nombreux essais, la demanderesse s’est orientée vers un élastomère thermoplastique à base de styrène-éthylène-butylène-styrène (SEBS) qui a permis d’obtenir une adhésion exceptionnelle entre la sous-couche étanche et les nervures, et également entre ladite sous-couche étanche et la sous-couche fibreuse. En effet, un pelage effectué entre la sous-couche fibreuse et la sous-couche étanche entraîne une « rupture cohésive » se traduisant par un déchirement de ladite sous-couche étanche dans son épaisseur ; il en est de même entre les nervures et la sous-couche étanche, cette dernière se déchirant de la même façon. On verra plus loin qu’une telle adhésion de part et d’autre de la sous-couche étanche est optimisée quand elle a été portée à la température Vicat (ramollissement) du SEBS avant sa thermocompression et lors de son surmoulage par les nervures. Selon un deuxième aspect, l’invention propose un procédé de réalisation d’une telle pièce. D’autres particularités et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence à la figure jointe : FIG. 1 qui est une vue schématique en coupe partielle d’une pièce avant son retrait du moule ayant servi à la conformer. En référence à la figure, on décrit une pièce 1 d’habillage intérieur de véhicule automobile, ladite pièce comprenant une couche principale 2, ladite couche comprenant : une sous-couche fibreuse 3 thermo-comprimée à base de fibres structurelles – par exemple à base de verre ou de polyéthylène téréphtalate (PET) – liées entre elles par un agent de liaison activable à chaud – par exemple sous forme de fibres de polypropylène fondues ou de fibres bi-composant -, une sous-couche étanche 4 en matériau plastique fixée par une face de fixation 5 en envers de ladite sous-couche fibreuse, ladite pièce présentant en outre les caractéristiques suivantes : ladite sous-couche étanche est en élastomère thermoplastique – notamment extrudé – à base de styrène-éthylène-butylène-styrène (SEBS), elle comprend en outre un jeu de nervures 6 de renfort à base de polypropylène moulé par injection surmoulant ladite sous-couche étanche sur sa face opposée 7 à ladite face de fixation. On rappelle ici que des fibres bi-composant sont des fibres pourvues d’une âme en matériau thermoplastique à haut point de fusion, ladite âme étant revêtue d’une gaine en matériau thermoplastique de point de fusion moindre, la fusion de ladite gaine permettant la liaison des fibres structurelles entre elles. L’âme peut notamment être à base de polyester et la gaine à base de polyester chimiquement modifié de manière à abaisser son point de fusion. Selon une réalisation, le polypropylène est renforcé par l’intégration de fibres de renfort – par exemple des fibres de verre, à hauteur de 10 à 30% en poids – ou de poudre minérale – par exemple du talc -, ceci afin de contenir les retraits. Selon une réalisation, les nervures 6 présentent une largeur en pied de nervure (qui est la zone de largeur maximale en raison de la dépouille requise pour le démoulage des nervures) comprise entre 1 et 5 mm et une hauteur inférieure à trois fois ladite largeur. Selon une réalisation, la sous-couche étanche 4 présente une masse surfacique comprise entre 0,07 (ce qui correspond à un film) et 4 Kg/m² (ce qui correspond à une couche de masse utilisable dans un système d’isolation de type « masse-ressort »). Selon une réalisation, mise en œuvre notamment dans le cas de masses surfaciques élevées, le styrène-éthylène-butylène-styrène (SEBS) est pourvu d’une charge minérale – par exemple à base de baryte ou encore de carbonate de calcium. Selon une réalisation, le styrène-éthylène-butylène-styrène (SEBS) a été modifié chimiquement pour renforcer l’adhésion du polypropylène. Selon la réalisation représentée, la pièce 1 comprend en outre un voile 8 de non tissé – par exemple en polyester – disposé entre la sous-couche étanche 4 et les nervures 6, ledit voile présentant une masse surfacique inférieure à 80 g/m². Un tel agencement permet notamment d’éviter un accrochage dans le moule 11 détaillé plus loin, et également de renforcer l’adhésion mécanique entre les nervures 6 et la sous-couche étanche 4, ceci par enrobage des fibres du voile 8 par le polypropylène desdites nervures. La faible masse surfacique du voile 8 lui confère une porosité permettant une pénétration du polypropylène en son sein jusqu’à la sous-couche étanche 4 sur laquelle se fait une adhésion essentiellement chimique. Selon la réalisation représentée, la sous-couche étanche 4 est surmoulée par au moins un organe fonctionnel 9 – tel un moyen de fixation – à base de polypropylène moulé par injection. Selon la réalisation représentée, la sous-couche fibreuse 3 est revêtue, à l’opposé de la sous-couche étanche 4, d’une couche d’aspect 10 – par exemple à base de moquette. L’adhésion de la couche d’aspect 10 sur la sous-couche fibreuse 3 peut notamment être réalisée par interposition d’un film ou d’une poudre de polyéthylène porté à sa température de fusion. On décrit à présent un procédé de réalisation d’une telle pièce 1, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : chauffer – par exemple entre des plateaux chauffants ou par exposition à un rayonnement infrarouge – une sous-couche fibreuse 3 à base de fibres structurelles liées entre elles par un agent de liaison activable à chaud à température d’activation dudit agent de liaison, chauffer une sous-couche étanche 4 à base de styrène-éthylène-butylène-styrène (SEBS), superposer ladite sous-couche fibreuse sur ladite sous-couche étanche et disposer l’ensemble dans un moule 11 de thermocompression, ledit moule étant pourvu de points d’injection 12 et d’un réseau de gorges 13 communiquant avec lesdits points d’injection et destinées à permettre le moulage d’un réseau de nervures 6, ladite sous-couche étanche étant disposée face auxdites gorges, réaliser une thermocompression dudit ensemble, de manière à obtenir un formage dudit ensemble et une adhésion desdites sous-couches entre elles, injecter par lesdits points d’injection, avant refroidissement en-dessous de la température Vicat – par exemple de l’ordre de 80°C – de ladite sous-couche étanche, du polypropylène chargé ou non, de manière à créer ledit réseau de nervures par remplissage desdites gorges, lesdites nervures surmoulant la ladite sous-couche étanche. La température Vicat de la sous-couche étanche 4 est notamment mesurée selon le protocole décrit dans la norme ISO 306 (2013). Comme évoqué plus haut, l’injection réalisée avant refroidissement de la sous-couche étanche 4 en-dessous de sa température Vicat est requise pour optimiser l’adhésion entre ladite sous-couche et les nervures 6, et également entre ladite sous-couche et la sous-couche fibreuse 3. L’utilisation d’un moule 11 unique pour réaliser la thermocompression et le moulage par injection permet de réaliser l’injection du polypropylène sur la sous-couche étanche 4 encore chaude et simplifie en outre le procédé de fabrication de la pièce 1, avec les économies qui en résultent. On peut prévoir de mettre en place dans le moule 11 une couche d’aspect 10 – par exemple à base de moquette – sur la sous-couche fibreuse 3, à l’opposé de la sous-couche étanche 4. Selon une réalisation, le moule 11 est en outre pourvu d’au moins une empreinte 14 communiquant avec un point d’injection 12, ladite empreinte étant conformée de manière à permettre l’obtention d’un organe fonctionnel 9 à base de polypropylène surmoulant la sous-couche étanche 4 sur sa face 7 pourvue de nervures 6. On peut également prévoir de mettre en place dans le moule 11 un voile 8 de non tissé de faible masse surfacique (dont les caractéristiques ont été présentées plus haut) sur la face 7 de la sous-couche étanche 4 destinée à recevoir les nervures 6. Pièce (1) d’habillage intérieur de véhicule automobile, ladite pièce comprenant une couche principale (2), ladite couche comprenant : une sous-couche fibreuse (3) thermo-comprimée à base de fibres structurelles liées entre elles par un agent de liaison activable à chaud, une sous-couche étanche (4) en matériau plastique fixée par une face de fixation (5) en envers de ladite sous-couche fibreuse, ladite pièce étant caractérisée en ce que : ladite sous-couche étanche est en élastomère thermoplastique à base de styrène-éthylène-butylène-styrène, elle comprend en outre un jeu de nervures (6) de renfort à base de polypropylène moulé par injection surmoulant ladite sous-couche étanche sur sa face opposée (7) à ladite face de fixation. Pièce (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le polypropylène est renforcé par l’intégration de fibres de renfort ou de poudre minérale. Pièce (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les nervures (6) présentent une largeur en pied de nervure comprise entre 1 et 5 mm et une hauteur inférieure à trois fois ladite largeur. Pièce (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la sous-couche étanche (4) présente une masse surfacique comprise entre 0,07 et 4 Kg/m². Pièce (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le styrène-éthylène-butylène-styrène est pourvu d’une charge minérale. Pièce (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le styrène-éthylène-butylène-styrène a été modifié chimiquement pour renforcer l’adhésion du polypropylène. Pièce (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comprend en outre un voile (8) de non tissé disposé entre la sous-couche étanche (4) et les nervures (6), ledit voile présentant une masse surfacique inférieure à 80 g/m². Pièce (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sous-couche étanche (4) est surmoulée par au moins un organe fonctionnel (9) à base de polypropylène moulé par injection. Procédé de réalisation d’une pièce (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : chauffer une sous-couche fibreuse (3) à base de fibres structurelles liées entre elles par un agent de liaison activable à chaud à température d’activation dudit agent de liaison, chauffer une sous-couche étanche (4) à base de styrène-éthylène-butylène-styrène, superposer ladite sous-couche fibreuse sur ladite sous-couche étanche et disposer l’ensemble dans un moule (11) de thermocompression, ledit moule étant pourvu de points d’injection (12) et d’un réseau de gorges (13) communiquant avec lesdits points d’injection et destinées à permettre le moulage d’un réseau de nervures (6), ladite sous-couche étanche étant disposée face auxdites gorges, réaliser une thermocompression dudit ensemble, de manière à obtenir un formage dudit ensemble et une adhésion desdites sous-couches entre elles, injecter par lesdits points d’injection, avant refroidissement en-dessous de la température Vicat de ladite sous-couche étanche, du polypropylène chargé ou non, de manière à créer ledit réseau de nervures par remplissage desdites gorges, lesdites nervures surmoulant ladite sous-couche étanche. Procédé selon la revendication précédente, quand elle se rattache à la revendication 8, caractérisé en ce que le moule (11) est en outre pourvu d’au moins une empreinte (14) communiquant avec un point d’injection (12), ladite empreinte étant conformée de manière à permettre l’obtention d’un organe fonctionnel (9) à base de polypropylène surmoulant la sous-couche étanche (4) sur sa face (7) pourvue de nervures (6).