ゴムの特性について

クロロプレンゴムは一般的に老化に対して硬化する性質があります。他の合成ゴムも大体そうですが天然ゴムは逆に軟化することが多いです。硬度の変化はどのようなゴムにも必ず発生いたしますのでその許容範囲を見直す必要があると考えられます。（例えば一般的にはゴムの硬度規格は基準値±35で定められます）
温度試験によって急激な変化があった場合は、ゴムからの配合剤の揮発が考えられます。（高温時は蒸発し、低温時は表面に液体が移行する）そういった場合はゴムの硬度調整をする軟化剤がゴムから抜き出てしまいますので硬度が上がってしまいます。

試験時間と硬化の程度が不明なので、一階に申し上げられませんが、、、、一般的にゴムは熱負荷を受けることで架橋が進み、硬化現象が現れます。
クロロプレンの７０度は十分耐えられる温度環境ですが、試験条件にもよります。例えば繰り返し応力がかかり、自己発熱する様な環境では老化が進みます。７０度の環境でも、長時間に渡る試験だと、ゴム材料の出来不出来により（大きな声で言いたくはないのですが）通常より硬化が進む事はあり得ます。
硬度の測定方法は固定されていますか、測定環境（特に温度）や計測器の精度は確認されていますか。
当職の経験ですと、測定者が違うだけで同一試験片でも２ポイント程度の誤差が生じる事が珍しくありません。

吸湿性の問題だと思います。
高温、冷凍で、内部湿気が抜けて硬くなったのではないでしょうか？
（もっと高温なら加硫も考えられますが・・・）