Die Photoelektronenspektroskopie ist eine leistungsfähige Analysemethode, die auch für Kunststoffe und andere polymere Materialien eingesetzt werden kann.

Mit dieser Methode kann die halbquantitative Elementzusammensetzung (ab Lithium) von Oberflächen bestimmt werden. Hervorzuheben ist dabei die extreme Oberflächenempfindlichkeit, welche lediglich etwa 5 nm beträgt.

Zusätzlich zur Ermittlung der chemischen Elementzusammensetzung können häufig einfache Aussagen über den Bindungszustand gemacht werden, wie z.B. die Polarität von Kohlenstoffbindungen oder den Oxydationszustand von metallisch/oxidischen Funktionsbeschichtungen.

Somit eignet sich XPS (engl. X-ray Photoelectron Spectroscopy) / ESCA (Elektronenspektroskopie für die chemische Analyse) insbesondere zur Untersuchung von Kunststoffen mit Dünnbeschichtungen oder Oberflächenbehandlungen.

So ist es beispielsweise möglich, die Wirkung von Korona- oder Plasmabehandlungen nachzuweisen. Während bei letzteren Verfahren die Untersuchung wegen der beschränkten Langzeitstabilität relativ zeitnah erfolgen sollte, ist dies bei der Fluorierung, die mittels XPS sehr gut quantifizierbar ist, nicht unbedingt notwendig.

Die Methode eignet sich auch zum qualitativen Nachweis von geringfügigen Verunreinigungen oder Migrationsschichten an der Oberfläche und wird daher häufig bei der Klärung von Benetzungs- bzw. Haftfestigkeitsproblemen angewandt.

Da die Messung im UHV (Ultrahochvakuum) stattfindet, müssen die Proben vakuumbeständig sein. Dabei ist jedoch die Untersuchung beispielsweise von Weich-PVC durchaus möglich und auch sinnvoll. Zu beachten ist lediglich, daß leichtflüchtige Verbindungen möglicherweise nicht mehr erfaßt werden können und andererseits Migrationsprozesse von Inhaltsstoffen an die Oberfläche verstärkt werden.